火干扰后枫香次生林不同土层土壤理化性质研究

火干扰是影响土壤生态系统结构和功能的重要因素之一。探讨火干扰强度对不同土层土壤理化性质的影响,为火干扰后土壤修复提供理论指导。在湖南省株洲市枫香次生林内进行火干扰试验,设置4种火干扰处理水平,每种处理水平样地重复3次,沿各样地对角线设置3个土壤剖面,每个剖面采集4层土壤样品,测定火干扰处理后不同土层的BD、SWR、SOM、pH、TN、TP和TK等指标。通过统计分析,研究了各土壤性质在不同火干扰间以及同一火干扰下不同土层间的显著性差异。研究表明,枫香次生林4层土壤的BD、SWR、pH均随火干扰强度增加而增加,而SOM随火干扰强度增加而减少;0-5 cm层土壤TN随火干扰强度增加而增加,6-10 cm层土壤TN随火干扰强度增加而减少,火干扰对11-15 cm和16-20 cm层土壤TN、TP、TK几乎没有影响,但0-5 cm、6-10 cm层土壤TP和0-5 cm层土壤TK随火干扰强度增加而下降,6-10 cm层土壤TK随火强度增加而增加。同一土层内,低、中强度火干扰与对照样地BD无显著性差异,而高强度火干扰与对照、低、中强度火干扰样地间BD均存在显著性差异(p0.05);火干扰后0-5 cm层土壤SWR存在显著性差异,而土层间SWR差异不显著。干扰后4层土壤的SOM、pH均存在显著差异。除6-10 cm层土壤TN外,火干扰后不同土层之间土壤TN、TP、TK无显著性差异,而中、高强度火干扰与对照、低强度火干扰之间存在显著差异。总之,随着土层加深,火干扰对土壤理化性质的影响逐渐减少,表明火干扰对表层土壤理化性质的影响较大,而对下层土壤的影响较小。     

地质力学模型相似材料配比的正交试验研究

选择正确的相似材料是进行地质力学模型试验的前提,然而,选择合适的材料配比是成功模拟原型工程的关键。经过对大量的相似材料研究现状的调研,在借鉴前人经验的基础上,选择以铁矿粉、重晶石粉、石英砂为骨料,松香酒精溶液为胶结剂,石膏为调节剂的铁晶砂胶结剂作为模型试验的相似材料。采用正交试验法进行配比试验,选择了4因素3水平的正交试验表设置,一共9组配比试验方案,制作小模型试块。通过对小模型试块的物理力学性质试验,获得了相似材料密度、抗压/拉强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角等参数指标,运用极差分析法分析了各个因素对相似材料参数指标影响的主次关系以及影响的规律特性。试验发现,胶结剂浓度对相似材料的主要参数指标影响显著。     

坡面径流携氮素流失的多要素影响效应研究

为研究坡面氮素的流失特征,探索植被覆盖度、坡长和不同施肥处理对全氮(TN)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)流失的影响,选定不同植被覆盖度(0%,15%,30%,45%,60%,75%,90%)、不同坡长(3,4,5 m)和不同施肥处理(空白(CK),无机复合肥(CF))作为可变因素,在红壤坡面上进行室内人工模拟降雨试验。结果表明:随着植被覆盖度的增大,不同坡长坡面径流中各形态氮素的平均流失浓度均大致呈现上升趋势,不同坡长间各形态氮素平均流失浓度的总体规律为5 m 3 m 4 m。TN和NO_3~--N的总流失量随着植被覆盖度的增大而减少,而NH_4~+-N的总流失量没有明显变化规律。在等坡长差的情况下,5 m与4 m坡长间的各形态氮素流失量的增幅大于4 m与3 m间的。径流中氮素的流失以可溶态氮为主,而NO_3~--N是径流中氮素流失的主要形态。施用无机复合肥会使径流中各形态氮素的总流失量明显提高,其中NO_3~--N流失量占TN流失量的比例上升,NH_4~+-N比例下降。径流中各形态氮素的总流失量与植被覆盖度、坡长都达到了极显著相关水平,总体来说是NO_3~--N TN NH_4~+-N、植被覆盖度坡长。植被覆盖度和坡长对径流中各形态氮素总流失量的综合影响分别可以用线性相关方程进行描述,显著性依次为TN NO_3~--N NH_4~+-N。     

探讨土应力异常予测地震发生的要素

<正> 一引言为使面广量大的土应力资料,较可靠地反映地下应力的变化和排除自然因素或外界干扰的影响,我们对江阴县以至长江口地区四年多来数以万计的数据进行处理和筛选。处理的方法包括滑动法订正、单因子或多因子干扰相关差分分析,并在处理后的土应力曲线上标出震中距(R≤250公里的Ms≥3.0级震和R≥500公里的Ms≥5.0级的地震),以筛选出对地震前兆反映最佳或较好的若干组土应力测点资料,为震情分析的主要依据。     

高寒区温度三因子的时间变化及其与水稻产量的关系研究

利用高寒区——黑龙江省44个气象观测站1980-2014年气象资料和水稻单产资料,以旬为时间单元将生长季(5-9月)划分为15个研究时段,引入日平均气温、最低气温、最高气温3个温度因子,采用数理统计方法,研究温度三因子的时间变化趋势和突变特征,并构建温度因子与水稻产量的相关关系。结果表明:(1)1980-2014年间,研究区作物生长季内各研究时段温度三因子随时间总体以升高为主,其中最低气温升温显著。5-6月是温度升高较快时期,升温形势表征为最低气温与最高气温升温显著不对称。(2)1980-2014年间,5月中旬至下旬、6月下旬至7月中旬、9月中旬至9月下旬有气温因子发生突变,突变主要发生在1980年代末至21世纪初,突变后升温剧烈,升幅为1.2~2.2℃。(3)研究期间,研究区水稻生长季内大部研究时段的温度因子与水稻单产相关显著(P0.01,P0.05),5-7月是温度三因子与水稻单产相关最显著的时间段,其中最低气温与水稻单产相关最显著。(4)1980-2014年间,在不同研究时段内,温度单因子均与水稻单产呈正相关,表明在一定温度范围内,温度对产量的影响为正效应。温度各因子每升高1℃,水稻单产升高幅度为307~722 kg/hm2。     

不同降雨重现期下山洪汇流过程关键因子识别研究——以赣江上游为例

森林植被与山洪过程耦合关系是生态水文学研究的热点问题,而给定降雨条件下不同重现期山洪汇流过程关键影响因子识别研究不足严重制约着山洪灾害的预警预报。该研究选取江西赣江上游易灾地区为研究案例,将洪峰模数、汇流时间和1h立即转移临界雨量这3个参数作为山洪汇流过程表征因子,以生态参数、人类扰动、森林起源及林龄4个因子集共计14个因子作为环境解释变量,采用10 min不同重现期降雨实现暴雨区划,在乡镇尺度上利用Canoco5.0软件中RDA模型并进行关键因子识别。研究结果表明:NDVI在1%、2%、5%、20%和50%不同降雨重现期下对山洪汇流过程影响贡献最大且变化幅度相对稳定,其贡献率在37.8%～44.2%之间,而植被覆盖度指数(VC)在80%时贡献率最大;天然林、中林龄、25~0以上坡耕地及人口密度对山洪汇流过程的影响作用不容忽视;不同重现期下解释变量和响应变量因子的空间分布特征及其相关性变化不大;植被指数与山洪汇流过程耦合作用显著,可作为山洪预警参考指标之一。     

分离趋势产量和气候产量的方法探讨

在长时间序列的作物产量与气候因子关系的统计研究中,一般把作物的产量分解为趋势产量、气候产量和随机误差3部分。趋势产量是反映历史时期生产力发展水平的长周期产量分量,也被称为技术产量,气候产量是受气候要素为主的短周期变化因子(农业气象灾害为主)影响的波动产量分量。因为不同趋势产量模拟方法分离的气候产量的结果可能不同,甚至截然相反,所以分离趋势产量以得到准确的气候产量就显得尤其重要,这关系到影响作物产量的气候因子(主要是农业气象灾害)分析的准确性。试图以气候变化对棉花产量影响为例,说明如何选择合适的趋势产量求算方法,进而分离得到气候产量。提出了方法选择的3个依据条件:趋势产量模拟曲线应该符合社会技术各发展阶段的实际;全国或整个研究区的趋势产量变化特征因子应该基本一致(即社会和技术水平发展过程差异不大),气候条件相似区域其气候产量应该具有很强的相关性;分析得到的影响研究对象(作物)生长的关键气候因子或者农业气象灾害因子,应该符合所研究对象的生育特性及其对气候因子或农业气象灾害因子的响应规律。     

基于鱼骨图和主成分法的小城镇公共安全体系研究——以黑龙江宾县为例

基于鱼骨图法,引入环境承载力指标构建小城镇公共安全评价体系。采用主成分法(PCA),结合统计软件SPSS对宾县17个乡镇的公共安全环境承载能力进行评价,找出影响公共安全环境承载能力的重要因子,计算出各乡镇公共安全承载能力的综合评价值,得到不同乡镇的公共安全承载能力排序。结果表明:各乡镇公共安全承载能力差异较大,且基础设施承载因子和土地承载因子是影响乡镇公共安全承载能力最重要的因子,加大公共安全和生态基础设施的投入、有效利用闲置土地,可以较好地提高城镇公共安全承载能力。     

钢筋混凝土构件率相关恢复力模型研究

通过钢筋混凝土构件的动态试验,研究不同加载速率下的钢筋混凝土梁柱力学特性。考虑屈服强度、极限强度和刚度的动力效应,引入损伤因子,并考虑混凝土损伤对卸载刚度的影响,建立了钢筋混凝土构件率相关的三折线恢复力模型。利用有限元分析软件模拟钢筋混凝土构件的动态试验,对比模拟结果与试验结果得出:考虑应变率效应和混凝土损伤对卸载刚度的影响,能够更好地反映构件的动力特性。对一平面框架结构模型进行不同加载速率下的动态分析,研究加载速率对结构动力反应的影响,结果表明,随着加载速率的增大,结构模型各构件的强度和刚度增大,结构模型整体抗侧移刚度增强,水平位移减小。     

不同程度的干旱对华北夏玉米生物量的影响

出苗-拔节期是玉米营养生长的主要阶段,研究出苗-拔节期干旱对玉米生物量的影响至关重要。利用2013-2015年山东夏津、河北固城和山西运城三个试验点夏玉米大田控水试验资料,研究了华北夏玉米出苗-拔节期重度干旱(T1,土壤湿度40%),轻度干旱(T2,土壤湿度40~60%)及正常状态(CK,土壤湿度60%)对玉米生物量的影响。结果表明:(1)出苗-拔节期不同程度的干旱对于夏玉米各生物量指标具有不同程度的影响,总体表现为重度干旱(T1)轻度干旱(T2)正常状态(CK);(2)叶、茎、根对出苗-拔节期干旱的响应不同,叶、茎、根的鲜重的敏感性高于干重;茎对干旱的敏感性最大,其次为叶,根最小;(3)出苗-拔节期不同程度干旱使生物量指标损失率不同。T1与CK相比,损失率平均为60%,T2与CK相比,损失率平均为46%。     

降维方法在广西前汛期降水预测中的应用

对广西88个站前汛期(4～6月)降水距平百分率作自然正交展开(EOF分解),选取累积方差贡献接近70%的前5个主成分为预报量.从前期大气环流场和海温场中分别查找预报因子,进一步对初选预报因子作降维处理,分别选取其中与5个预报分量相关程度高的主成分建立5个预报方程.经独立样本预报试验证明,该方法对广西前汛期降水趋势具有较好的预测能力.     

城市突发公共安全事件人员相对脆弱性研究

设计了基于人员相对脆弱性判断和经验正交函数分解的城市突发事件人员相对脆弱性研究方法,以河南省焦作市为例,将城市划分为8个风险区,选择20项脆弱性影响因子,首先对每个脆弱性因子在8个风险区的人员脆弱性构造判断矩阵,然后以判断矩阵为基础进一步构造人员相对脆弱性矩阵,最后用经验正交函数方法研究突发事件人员相对脆弱性,分析突发事件人员脆弱性影响因子的区域差异,探讨了脆弱性因子和风险区之间的组合特征及变化规律,为城市人员脆弱性的研究提供一种新的思路,并为突发事件人员脆弱性的治理提供科学依据。     

周围建筑群对大跨穹顶屋盖的风致干扰效应研究∗

大跨穹顶屋盖的风荷载会受到周围建筑群的影响,然而目前的规范中给出的风荷载并没有考虑此影响因素, 本文研究了周围建筑群的建筑布置形式和建筑面积密度对大跨穹顶屋盖的风致干扰效应及其作用规律。运用计算流体力学(CFD)方法中的雷诺时均方法定常计算屋面平均风压,其中采用指数率风速剖面定义平均风速,采用重组化群 k?ε 湍流模型模拟湍流特性,并与风洞试验结果进行对比验证了数值模拟方法的准确性。通过在数值风洞中建立大跨穹顶结构与干扰建筑群的组合模型,考虑五种建筑布置形式、四种建筑面积密度和 0°~360°风向角, 分析穹顶屋面各区域在典型风向下和最不利风向下的风压系数和干扰因子,研究不同的建筑布置形式和建筑面积密度引起的干扰效应。结果表明,当来流上游和下游均有干扰建筑时屋面风压急剧缩减,当来流两侧有干扰建筑时屋面风压显著放大;考虑建筑布置形式,穹顶结构相对的两侧有干扰建筑是最不利布置形式,其中屋面的中心区域和紧邻干扰建筑的区域是干扰效应最剧烈的屋面区域,在结构设计中需要重点关注;干扰效应的程度与建筑面积密度成正比,屋面区域风压的“放大效应”和“缩减效应”均会随建筑面积密度的增大而加剧。本文的研究结果可为大跨穹顶结构的抗风设计提供依据。     

辽宁省春播期降水的时空特征及其对土壤水分的影响

利用辽宁省53个气象站1961-2015年日降水量资料和19个农业气象观测站1981-2015月0~20 cm土壤含水量资料,应用EOF(经验正交函数)、小波分析、相关分析等统计方法对春播期降水时空分布特征及其对土壤水分的影响进行了分析。研究结果显示:(1)辽宁省春播期降水场主要有三种模态,即全局型、东西差异型和东北和西南差异型,降水场是由三种模态决定的6种表现类型,其中全省一致多、少雨年份共占58.1%。(2)辽宁春播降水呈现增多趋势,4月和5月空间变化趋势变化略有不同,且区域性变化明显;近20年极端降水事件显著增多,并存在2~3年、4年、4~5年振荡周期。(3)浅层土壤湿度与降水量相关系数通过95%显著性检验,辽东地区土壤湿度对降水的敏感性大于辽西地区。     

斜坡软弱路基稳定性分析的修正瑞典条分法

斜坡软弱路基的滑塌形式与水平软弱路基相比,具有明显的易滑动性和非对称性.为了反映斜坡软弱路基与水平软弱路基失稳机理的区别,对两种路基形式进行离心机试验,证实了斜坡软弱路基的失稳的非对称性,因此在稳定性分析中要考虑势能差和非对称的影响.为了提高条分法在斜坡软弱路基稳定性计算的准确性,提出一种考虑不同倾斜角影响的修正瑞典条分法,引入反映势能差影响的"影响力"和反映滑动体外路堤填土重量的"附加力".将瑞典条分法、修正瑞典条分法与有限元强度折减法对工程实例的计算结果比较分析,结果表明:(1)在稳定性分析中,斜坡软弱路基需要考虑势能差和非对称的影响;(2)"附加力"在各土条上的分布形式进行简化后,其计算结果与采用强度折减法进行的有限元计算结果较为接近;(3)按瑞典条分法计算出的安全系数比修正瑞典条分法偏大53.5％、比有限元强度折减法偏大50.5％,而修正瑞典条分法与有限元强度折减法计算结果只相差不足2％.     

气候变暖背景下火干扰对森林生态系统碳循环的影响

人类活动所引起的温室效应及由此造成的气候变化和对全球生态环境的影响已受到国际社会的普遍关注。火干扰作为森林生态系统重要的干扰因子,对森林生态系统碳循环产生重要影响以及对未来气候变化的响应更是人们关注的重点。正确理解气候变暖、火干扰与森林生态系统碳循环之间的因果循环关系,了解气候变暖背景下火干扰对森林生态系统碳循环的影响,对制定科学合理的林火管理策略、充分发挥林火管理在森林生态系统碳循环和碳平衡以及缓解碳排放中的作用均有重要的意义。系统论述了气候变暖、火干扰与森林生态系统碳循环之间的逻辑循环关系,并对相关的研究进展进行综述。重点剖析了气候变暖对火干扰的影响,气候变暖背景下火干扰对森林生态系统碳循环的影响,并提出了全球变暖背景下科学有效的林火管理策略与措施,以及今后需要加强的一些研究领域及方向。     

淹水胁迫对寒地水稻产量构成因子的作用

黑龙江省现为我国最大的水稻产区和商品稻区,但河流众多,且夏季多大雨、暴雨,较易形成涝灾。为了研究洪涝灾害对寒地水稻产量的影响,于2018年通过田间淹水试验,分析寒地水稻关键生育期不同淹水深度、淹水历时造成的产量因子差异。方差分析表明:3个主栽水稻品种在拔节期、抽穗开花期和乳熟期遭遇淹水后,产量因子在发育期间、淹水深度或淹水历时间存在显著或极显著差异(P0.05),较深的淹水及较长的淹水历时易使产量因子显著下降;经LSD比较,于拔节期淹水后的千粒重和理论产量,于抽穗开花期淹水后的结实率显著最低;没顶淹没的结实率、千粒重和理论产量显著最低;7天的淹水历时易造成千粒重的显著下降;抽穗开花期水稻在没顶淹没(3/3h)及7天淹水历时的结实率估算值仅为70.9%,拔节期水稻在没顶淹没(3/3h)及7天的淹水历时下千粒重估算值仅为17.5g,拔节期水稻在没顶淹没(3/3h)及7天淹水历时下产量最低。绥粳18经淹水处理后,产量和结实率均有不同程度的下降,拔节期和抽穗开花期没顶淹没下的产量损失约43.4%-78%,而在较低的淹水深度或较短的淹水历时下水稻表现出较强的抗胁迫性,产量损失较少;乳熟期水稻对淹水胁迫表现出较差的抗胁迫性,产量损失多为23%以上;淹水胁迫造成的产量损失与水稻叶面积指数下降有关,绥粳18经淹水后多数处理的LAI比对照低,且下降的时期多集中于孕穗、抽穗和扬花的生殖关键阶段,对产量构成因子产生不利影响。     

基于物质点法和极限平衡法公路沿线弃渣场危险性评价

公路沿线弃渣场的失稳破坏,不仅容易造成其下方道路和河流的堵塞,而且严重威胁人民的生命和财产安全。快速、准确和批量地评价公路沿线弃渣场危险性就显得十分必要。通过对公路沿线弃渣场进行遥感图像识别、无人机拍摄、现场调查及试验,确定了6个弃渣场危险性影响因子,运用物质点法对实体弃渣场进行了多因素多水平的数值模拟,得出各因子对弃渣场稳定性的影响程度;然后基于极限平衡法,提出一种弃渣场危险性系数的评价方法,并在贵州道翁高速沿线弃渣场进行应用和验证。结果表明:弃渣场危险度系数的范围为安全区间(0,1)、不稳定区间[1,5]和极其不稳定区间[5,+∞];贵州道翁高速沿线弃渣场评价结果与现场实际情况符合较好,验证了评价方法的有效性,为我国已经修建的公路弃渣场的快速和批量评价提供参考依据。     

基于正交设计的边坡稳定性影响因素敏感性分析

边坡的稳定性受多种因素的影响,应用正交设计对影响边坡的多因素进行了敏感性分析。首先对正交设计原理及用于结果分析的极差法和方差法进行了简单介绍,然后结合工程实例,说明了正交设计在边坡敏感性分析中的应用,最后用极差法和方差法对其结果进行分析,得出影响边坡的参数中,敏感性由大到小依次为:地震加速度α,粘聚力c,内摩擦角φ,库水位变化H,容重γ;其中地震加速度α,粘聚力c,内摩擦角φ是对该边坡影响最显著的因素。因此,在边坡治理时应注意地震和降雨对其稳定性产生的不利影响。     

有侧移钢筋混凝土方柱的耐火极限分析

采用结构抗火分析软件SAFIR,对独立柱与框架柱的耐火极限进行了比较,并对有侧移柱的计算模型进行了验证;针对不同的侧移因子、截面尺寸、荷载比和配筋率共240种工况,开展了有侧移方柱的耐火分析,揭示了各参数对柱耐火极限折减系数的影响规律;在此基础上,建立了有侧移方柱耐火极限的实用计算公式。研究表明:(1)柱端水平侧移较大时,框架柱的耐火极限相比独立柱明显降低;(2)随着侧移因子的增加,耐火极限折减系数逐渐减小,特别是当柱截面尺寸较大时影响更为显著;(3)随着柱截面尺寸的增加,耐火极限折减系数逐渐降低,且侧移因子越大降低速率越快;(4)随着荷载比的增加,耐火极限折减系数总体上逐渐减小,但配筋率对耐火极限折减系数的影响相对较弱。