Methane and carbon dioxide emission from two pig finishing barns

Agricultural activities are an important source of greenhouse gases. However, comprehensive, long-term, and high-quality measurement data of these gases are lacking. This article presents a field study of CH(4) and CO(2) emission from two 1100-head mechanically ventilated pig (Sus scrofa) finishing barns (B1 and B2) with shallow manure flushing systems and propane space heaters from August 2002 to July 2003 in northern Missouri. Barn 2 was treated with soybean oil sprinkling, misting essential oils, and misting essential oils with water to reduce air pollutant emissions. Only days with CDFB (complete-data-full-barn), defined as >80% of valid data during a day with >80% pigs in the barns, were used. The CH(4) average daily mean (ADM) emission rates were 36.2 +/- 2.0 g/d AU (ADM +/- 95% confidence interval; animal unit = 500 kg live mass) from B1 (CDFB days = 134) and 28.8 +/- 1.8 g/d AU from B2 (CDFB days = 131). The CO(2) ADM emission rates were 17.5 +/- 0.8 kg/d AU from B1 (CDFB days = 146) and 14.2 +/- 0.6 kg/d AU from B2 (CDFB days = 137). The treated barn reduced CH(4) emission by 20% (P < 0.01) and CO(2) emission by 19% (P < 0.01). The CH(4) and CO(2) released from the flushing lagoon effluent were equivalent to 9.8 and 4.1% of the CDFB CH(4) and CO(2) emissions, respectively. The emission data were compared with the literature, and the characteristics of CH(4) and CO(2) concentrations and emissions were discussed.     

油气管道腐蚀可靠性的贝叶斯评价法

对油气管道腐蚀危害因素进行分析,建立其失效故障树。根据故障树分析原理,找出导致管道腐蚀穿孔破坏的23个因素。通过对故障树的定性分析,采用下行法求出油气管道腐蚀失效故障树的96个全部最小割集,并确定失效的主要影响因素。结合最小割集不相交化法和贝叶斯可靠性评定法对管道腐蚀失效进行定量分析,通过某油气管道事故统计数据,利用贝叶斯可靠性评定方法求出油气管道腐蚀可靠性的一阶矩和二阶矩。对一阶矩和二阶矩进行拟合,求出油气管道腐蚀可靠性的第一近似下限和第二近似下限。结果表明:得出的油气腐蚀管道贝叶斯可靠性评价结果可以指导管道系统的维护和维修,降低管道运行的风险。     

永定河流域春季大型底栖动物群落结构和空间格局

为了解永定河流域大型底栖动物群落结构与空间分布状况,2017年春季调查了永定河流域大型底栖动物群落,采集并鉴定出大型底栖动物77个分类单元,其中水生昆虫为绝对优势类群。聚类分析表明,永定河流域底栖动物群落结构在空间上与流域地理格局基本一致,上游区洋河、妫水河、桑干河以直突摇蚊、流水长跗摇蚊、间摇蚊为优势类群,中游区永定河山峡段以钩虾、台湾蜉、近岸细蜉为主,下游区五湖一线段以德永摇蚊、恩菲摇蚊、沼虾为优势类群。直接收集者成为流域内绝对优势功能摄食类群,在不同区域的相对丰度均达到90%以上。单因素方差分析显示,Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数无组间差异,Margalef丰富度指数和物种数在中游区和下游区差异显著(P0.05)。研究表明流域大型底栖动物群落出现了整体退化,生物多样性下降,重度-中度耐污类群成为优势,多数河段功能摄食类群不完整,永定河流域生态系统保护和修复工作亟待开展。     

升金湖湿地时空演变对越冬鹤类种群动态的影响

升金湖湿地是我国主要的鹤类越冬栖息地之一。研究升金湖湿地时空变化对越冬鹤类种群动态的影响在湿地生态环境改善、鹤类种群恢复等方面具有重要参考价值。对1986～2015年升金湖湿地白头鹤（Grus monacha）、白鹤（Grus leucogeranus）、灰鹤（Grus grus）及白枕鹤（Grus vipio）种群数量的变化趋势分别进行了曲线拟合；结合升金湖湿地1986~2015年间8期遥感影像分析了研究区土地利用/覆盖的时空变化；并探讨了湿地时空变化与越冬鹤类种群数量变化之间的相关性。结果表明：1986~2015年间，研究区的景观格局发生了较大变化，草地、水田、滩涂及其他用地的面积总体呈增加态势，而林地、旱地、水域及芦苇沼泽地面积总体呈减少的态势；4种鹤类的数量总体呈下降趋势，曲线拟合中白鹤和白枕鹤种群数量变化的趋势方程拟合度较高；芦苇沼泽地及水域面积变化与越冬鹤类种群数量呈显著的正相关关系，而草地、滩涂及水田的面积与鹤类种群数量呈较强的负相关关系；其他景观面积变化间接对鹤类种群数量产生影响。 关键词： 时空变化；鹤类；遥感影像；土地利用/覆盖；升金湖     

基于梅尔倒谱系数的矿山复杂微震信号自动识别分类方法

为了实现矿山复杂微震信号的自动高效识别与分类，保证后续微震分析的时效性和准确性，运用梅尔倒谱系数法，将原始的4种微震信号(岩体破裂、爆破振动、电磁干扰和钻机凿岩)转化为梅尔标度上的非线性频谱，再转换到倒谱域上，结合其在时域上的差分得到1组24维的特征参数向量，利用这些特征参数向量训练构建各类事件对应的混合高斯隐马尔可夫识别模型，进而实现对微震信号的自动识别分类。研究结果表明:运用基于梅尔倒谱系数的微震信号识别分类方法对矿山实际微震数据进行测试，微震事件的识别分类准确率达到92.46%，具有较高的准确性，为实现微震监测系统的实时性分析提供了技术支持。     

基于ASAR GM数据时序特征的农田表层土壤水分的反演

了解农田表层土壤水分的时空变化对反演涝渍害有着十分重要的意义， 针对ASAR GM数据特点提出了在没有地面观测数据地区农田大尺度土壤水分的反演方法，即运用MODIS NDVI数据（空间分辨率为250 m）的农田作物时序特征提取土地利用现状，并以此来校正ASAR GM数据（空间分辨率为1 km）中的混合像素；利用大面积降水后土壤表层湿度水平差异不大的特点，运用非线性回归模型，获取水云模型中的经验系数，运用水云模型将植被和土壤对后向散射的贡献区分开；在获得一个地方长时间土壤后向散射系数空间分布集后，假设其土壤粗糙度不变的情况下，其后向散射系数与土壤表层湿度成正比，运用其时序特征计算出其土壤表层相对体积含水量。运用上述方法，利用79景ASAR GM数据和同时期的MODIS数据，反演了湖北省四湖地区棉田的土壤表层相对体积含水量的时空分布，将其计算值与观测值比较分析后发现，其变化趋势相同、相关系数（R2=0779，n=25）也很高，圴方根误差为963%，表明上述反演方法还是可行了，适用于大尺度农田土壤墒情的反演     

1470～1949年贵州地区干湿序列的重建及其影响分析

贵州地区在小冰期的气候环境状况及其对人类活动的影响研究缺乏，综合历史文献资料分析与地质记录的研究仍有待加强。基于1470~1949年贵州地区旱涝历史文献资料重建该区干湿变化序列，然后运用互信息的相关分析方法对此序列进行检验，再通过小波分析探究其干湿变化过程与周期。同时，结合高分辨率石笋δ18O序列、海洋热状况和国家与地方政权的动荡情况，讨论其控制因子及其对人类活动的影响。研究表明：（1）贵州地区15世纪末期气候偏干，16世纪整体较湿润，在经历了17世纪前期的干旱期后，从17世纪中期至20世纪前期为一个长期较稳定的湿润期，与众多古环境研究记录较为吻合；（2）小波分析表明干湿变化具有128~155年、32~55年、11~20年的周期，反映其干湿变化主要受太阳活动控制；（3）贵州地区湿润程度受南亚夏季风强度、ENSO、AMO等因素影响，且对当地政治活动和地表生态环境产生了重要影响。     

1980年以来中国大宗作物空间格局变化分析

利用1980～2014年间的大宗作物(玉米、水稻、小麦、棉花、油菜)面积数据,以省级行政区为研究单元,采用多种数理统计和GIS空间分析技术,结合同期作物之间的竞争性用地关系,对全国上述五类大宗作物的空间分布格局及其变化特征进行分析.研究结果表明:玉米的空间分布相对较均衡;小麦的空间格局总的变化不明显但是省际分布最不均衡;棉花近30 a来空间格局变化极其显著,其面积重心从河南境内不断地向西北地区移动,目前位于甘肃省境内;油菜的面积重心自湖北境内不断地向南推移到湖南境内,水稻的面积重心则自江西境内逐渐向北移动到湖北境内.另外,部分区域的同期作物(如油菜与小麦、棉花与春玉米)空间格局变化存在明显的“消-长”关系,特别是在甘肃和内蒙,油菜小麦的面积变化有着极强的负相关性,其pearson系数低于-0.8.作物种植的成本收益变化是造成这些大宗作物空间格局变化的主要原因,城市化发展的程度、农民非农就业机会的高低、同期作物之间的比较效益差距等也是这些大宗作物时空格局产生变化的重要原因.     

长荡湖近61a降水量演化特征

基于王母观站和溧阳站1953~2013a系列年降水量资料,采用Spearman和Mann-Kendall非参数统计检验、连续小波变换等技术手段,分析了61a来长荡湖年降水量的演变特征。结果表明,长荡湖多年平均降水量为1 115.1 mm,年内降水量呈明显的季节性变化;年降水量总体呈减少趋势,但仍以正常年份居多,偏多与偏少年份相当;长荡湖湖区年降水量变化周期为9.5a;年降水量变化不存在突变。研究成果可为长荡湖湖区的洪水控制、水资源利用、水调度方案制订、应对气候变化提供科学依据。