兰州大学学报(自然科学版)

黄河流域生态保护和高质量发展

  • 陇东黄土高原混播草地牧草叶片N、P、K重吸收及生态化学计量特征

    芦奕晓;杨惠敏;

    以紫花苜蓿和无芒雀麦为主建立单、混播栽培草地,研究叶片N、P、K重吸收及生态化学计量特征,揭示陇东黄土高原雨养农区栽培草地N、P、K养分限制及循环利用策略,为栽培草地的合理建植、施肥管理提供理论指导.结果表明:不同牧草配比草地中紫花苜蓿和无芒雀麦叶片养分重吸收效率均为N>P>K.无芒雀麦N、P、K重吸收效率显著高于紫花苜蓿.单、混播下紫花苜蓿养分重吸收效率差异不显著,混播下无芒雀麦养分重吸收效率低于单播.不同牧草配比草地中,紫花苜蓿趋于w(N)∶w(P)>16∶1,无芒雀麦w(N)∶w(P)<14∶1,表明紫花苜蓿与无芒雀麦的生长分别受P、N限制,二者生长均不受K限制.因此,混播草地牧草叶片养分重吸收受混播种类搭配和比例的影响,其中P重吸收效率和混播比例关系最为密切.

    2020年03期 v.56;No.249 285-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K]
  • 华山地区近60 a 6-9月降水特征及环流成因分析

    刘明歆;李艳;吕春艳;

    运用滑动平均、回归分析和Morlet小波分析法,用华山站60 a(1956-2015年)的逐日降水资料,对华山地区降水较多的6-9月的降水进行了不同时间尺度的特征和趋势分析,对可能影响降水的环流因子进行了统计分析.结果表明,华山地区月降水呈单峰分布,降水量、降水日数与最大日降水量的峰值均出现在7月. 6-9月的降水量对年降水量贡献很大,占全年58%以上,其中大雨及以上量级降水出现频次占比超过50%.华山地区降水存在比较明显的周期,年内周期主要表现为在6-9月存在4 d左右的准单周季节内振荡,年降水量在1973-1992年存在5 a左右的显著主周期.影响华山地区6-9月旱涝的环流形势差异较大,在涝年主要表现为高空通常有气流辐散,地面有气流辐合,垂直上升运动更强,西太平洋副热带高压位置更西更北,沿副热带高压西侧到达华山地区的低层水汽条件更好,中低纬度冷空气较弱,冷暖空气在华山地区交汇;旱年形势则大致相反.利用大尺度环流因子定量化指数统计验证发现,对于华山地区6-9月汛期降水影响较大的气候因子主要为北半球副热带高压和西太平洋副热带高压北界及脊、北半球副热带高压强度、印缅槽和北半球极涡中心强度,这些因子与华山汛期降水量的相关系数达到-0.13~0.28,且均通过了0.05的显著性水平检验.

    2020年03期 v.56;No.249 294-303页 [查看摘要][在线阅读][下载 3162K]
  • 亚高寒草甸实验群落物种丰富度与生物量稳定性关系研究

    李志红;袁自强;张荣;

    为揭示植物群落中物种丰富度与生物量稳定性之间的关系及机制,采用盆栽方法探究了物种丰富度、物种组成及施肥对群落生物量稳定性的效应.结果表明:施肥对群落生物量稳定性有显著影响,而物种丰富度、物种组成仅在施肥情况下对群落生物量稳定性有显著影响.群落生物量稳定性主要由物种的异步性决定.施肥通过提高特定物种组成群落中物种的异步性影响了物种组成对群落生物量稳定性的效应.物种组成部分嵌套于物种丰富度中,物种组成对群落生物量稳定性的作用高于物种丰富度.推测物种丰富度对群落生物量稳定性的效应由施肥影响特定物种组成群落中的物种异步性决定.

    2020年03期 v.56;No.249 304-310页 [查看摘要][在线阅读][下载 1738K]
  • 基于粒度端元分析的甘肃天水全新世古泥流沉积事件研究

    李洋;査小春;黄春长;庞奖励;刘俊余;

    应用端元模型分析法对天水赵家崖(ZJY)全新世黄土-古土壤剖面粒度数据进行反演,分离出4个端元组分.结果表明,由于古泥流是在流水作用下对黄土物质搬运沉积的产物, ZJY剖面野外观察发现及室内>0.1 mm颗粒筛选判定的3期7次泥流事件均表现为上层端元1相对富集,而下层端元4富集的现象,反映了泥流沉积物的正粒序特征.通过与淮河上游卢庄村古洪水SWD粒度端元分析对比发现, ZJY剖面古泥流端元组成更为复杂,且分选更差,反映出古泥流与古洪水SWD搬运沉积动力的差异,进一步证明ZJY剖面野外观察发现的3期共计7次泥流事件的真实存在.

    2020年03期 v.56;No.249 311-318+325页 [查看摘要][在线阅读][下载 2722K]
  • 不同外源缓解物质对混合盐胁迫下两种枸杞生理特性的影响

    张雯莉;刘玉冰;

    选取耐盐性不同的"宁杞5号""黑杞1号"1 a实生苗为试验材料,施加外源脱落酸及其人工合成同系物,对比不同缓解物质对混合盐胁迫处理期间两种枸杞的生理响应,阐明外源缓解物质对不同耐盐性枸杞的缓解机制.结果表明:外源脱落酸及其人工合成同系物处理有效降低了两种枸杞的丙二醛质量摩尔浓度,促进了脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的合成,提高了超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性,且小分子AMF4的缓解作用要明显优于其他处理.外源物质处理后,"宁杞5号"的渗透调节物质和抗氧化酶活性的增幅大于"黑杞1号",说明耐盐性相对较低的"宁杞5号"对外源脱落酸及其同系物更敏感,其缓解力度大于耐盐性相对较高的"黑杞1号".

    2020年03期 v.56;No.249 319-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K]
  • 兰州青水村黄土陷穴的侵蚀临界研究

    郑炜珊;耿豪鹏;潘保田;

    利用无人机获取兰州市青水村高分辨率遥感影像及数字表面模型,通过识别陷穴并提取陷穴发育的地形特征值,得到了陷穴发育的侵蚀临界.结果表明,青水村陷穴主要位于沟间地边缘及沟床中,由于坡向影响了植被生长与水分运移方式,导致正北、西南和正南等坡向陷穴发育较少.陷穴发育的侵蚀临界在A-S图上呈现聚集分布,其坡度(tan值)主要集中于0.60~1.36,所需汇水面积主要集中于100~1 000 m~2,侵蚀临界值(AS~2)位于25~726 m~2.发育有陷穴的一级沟谷中陷穴数量大多<4个,随着一级沟谷面积增加,沟谷中陷穴超过4个的比例增加但陷穴密度减少.陷穴的发育与切沟演化有关,陷穴数量过多会使陷穴间的连接部分坍塌形成切沟,因此陷穴是连接坡面过程与河道过程的重要纽带,决定了黄土区的地貌格局.

    2020年03期 v.56;No.249 326-332页 [查看摘要][在线阅读][下载 1877K]

干旱环境下土遗址保护

  • 基于EVP模型的饱和黏性土一维流变固结模型

    刘忠玉;张旭阳;郑占垒;朱新牧;

    为深入探讨饱和黏土的固结机理,引入弹黏塑性(EVP)本构模型描述土体的流变固结特性,用Hansbo渗流方程描述土体的渗流过程,修正饱和黏土一维固结理论,采用有限差分法进行求解.通过与文献中固结试验结果的对比,证明了EVP本构模型和本计算方法的有效性,并讨论了Hansbo渗流参数和EVP模型参数对流变固结过程的影响.结果表明,饱和黏土的黏滞效应导致靠近不排水面处在流变固结前期出现了孔压升高现象, Hansbo渗流会使该现象更加明显.饱和黏土的黏滞效应和渗流的非达西特性延缓了固结中后期的整体孔压消散和地基沉降.

    2020年03期 v.56;No.249 333-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 1933K]
  • 偏高岭土复合加固剂改性生土材料的结构及性能研究

    王逢睿;王旭东;王捷;张小兵;

    从微细观的角度深入认识土体加固时内部的胶结质量和强度问题,提出采用偏高岭土复合加固剂加固生土材料.通过室内力学特性试验、浸水试验、冻融试验检验其适用性,利用XRD和SEM进行了微细观机理分析.结果表明,偏高岭土复合加固剂能明显提升土体的胶结强度.加固后生土材料的强度、耐水性、耐冻融性明显增强.进一步深化了对生土材料固化机理和胶结强度增长机理的认识.

    2020年03期 v.56;No.249 341-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 3504K]
  • 降雨与堆载耦合条件下的黄土强度骤降效应

    刘伟;贾博博;谌文武;钟秀梅;

    基于三轴试验对黄土原状和重塑试样进行了不同加载状态下的增湿试验,模拟原状黄土边坡和黄土填土边坡持续堆载后,由降雨入渗导致黄土中含水量持续增大引起的黄土滑坡形成过程.结果表明,工程堆载后的黄土边坡遇水后会引起强度显著降低,降幅6.25%~68.35%.定义黄土增湿后与干燥状态下的峰值强度的比值为应力恢复比,发现黄土应力恢复比随围压的增加而减小,表明工程堆载量越大,降雨入渗产生的增湿效应越易引发黄土滑坡.

    2020年03期 v.56;No.249 349-355+362页 [查看摘要][在线阅读][下载 2127K]

祁连山环境与生态

  • 祁连山天涝池流域不同覆被和人类干扰下亚高山草地蒸散发研究

    高云飞;赵传燕;戎战磊;刘俊杰;毛亚花;郭朝霞;

    2017年利用Lysimeter蒸散仪对不同覆被和人类干扰下祁连山亚高山草地实际蒸散发进行观测.结果表明,日尺度上蒸发量,水面最大,平均为5.71 mm/d,裸土最小,为2.75 mm/d. 3种不同覆被条件下(自然状态、垂穗披碱草群落和水面)的蒸发差距不大.模拟人类干扰下(重度放牧、中度放牧、轻度放牧和自然状态),中度放牧日蒸散发量最大,平均为5.10 mm/d,其次为自然状态下的,平均为4.41 mm/d,轻度和重度放牧的相互交替, 4种情况下日蒸散发量差距不大.小时尺度上蒸散发量,自然状态较大,中度放牧下变化较大,轻度和重度放牧下较小.自然条件下,小时蒸散发量与空气温度和净辐射呈显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系,与风速无显著性关系.

    2020年03期 v.56;No.249 356-362页 [查看摘要][在线阅读][下载 1895K]
  • 集成机器学习与面向地理对象影像分类的大区域林地信息提取及其泛化能力探讨

    陆海霞;刘勇;张寅丹;刘巨峰;王苗苗;何江;

    采用面向地理对象的影像分析法,从祁连山区选择其中一幅典型区域采集训练样本,分别采用支持向量机、随机森林和深度神经网络法3种机器学习方法进行训练,在此基础之上从毗邻区域多时相Landsat 8 OLI影像中提取出整个祁连山区青海云杉林的空间信息,并从精度评价和邻接区域边界一致性等方面对支持向量机、随机森林和深度神经网络法3种分类器的泛化能力进行了比较.结果表明,深度神经网络法的信息提取精度最高,泛化能力最好,对50幅影像的平均总体精度达到96.63%, kappa系数为0.78.

    2020年03期 v.56;No.249 363-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 3123K]

其他

  • 机械/磁双能收集器磁-力-电行为的有限元分析模型

    韩建;张舜祖;高原文;

    设计了基于机械能、磁能与电能转换原理的机械/磁双能收集器,利用悬臂梁结构的一阶和二阶共振模态,实现了同时收集环境中不同频率的机械能和磁能.为有效收集机械振动能和磁能,利用悬臂梁结构的一阶共振模态收集机械能,二阶共振模态收集磁能,可充分提高能量收集器的收集效率.结果表明,机械/磁双能收集器可同时有效收集机械能和磁能,同时收集时计算所得开路电压等于两种能量分别收集时电压的叠加,而功率大于两种能量分别收集时的叠加.

    2020年03期 v.56;No.249 371-379+387页 [查看摘要][在线阅读][下载 2578K]
  • 北京市空气污染与气象条件的关系及其预报

    尚子溦;康延臻;杜晖;王式功;

    利用北京市2015-2017年逐日、逐小时w(PM_(2.5))、w(SO_2)和w(O_3)资料,及同期NCEP/NCAR的高分辨率全球预报系统数值预报产品,计算了相关空气污染气象参数,研究了北京市空气污染物质量浓度与气象条件的关系.采用逐步回归方法,建立了北京市空气污染物w(PM_(2.5))、w(SO_2)和w(O_3)的预报方程,并对预报结果进行了检验.结果表明,稳定能量和涡度与w(PM_(2.5))、w(SO_2)以正相关为主,与w(O_3)以负相关为主.低层平均风速和边界层厚度与w(PM_(2.5))、w(SO_2)以负相关为主,与w(O_3)以正相关为主.地面露点温度与w(PM_(2.5))、w(SO_2)和w(O_3)以正相关为主;在优选空气污染气象参数的基础上,利用逐小时空气污染物质量浓度资料和逐步回归方法,筛选了最佳预报因子,建立了北京市逐3 h的0~72 h短期精细化空气污染物质量浓度预报模型,能够拟合w(PM_(2.5))、w(SO_2)和w(O_3)随边界层气象条件的变化趋势.

    2020年03期 v.56;No.249 380-387页 [查看摘要][在线阅读][下载 2399K]
  • 2013-2017年四川省大气污染防治成效评估

    王誉晓;张云秋;王式功;

    收集和整理四川省大气污染物排放信息,采用排放因子法计算了2013-2017年成都平原、川东北地区、川南、川西及攀西地区各种污染物排放源的排放量.结果表明, CO、NO_x、VOC_S、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的减排量分别为3.53×10~6、1.54×10~5、7.70×10~4、9.80×10~5、1.55×10~5和1.09×10~5t,减排率分别为23%、23%、5%、61%、21%和14%.其中成都平原为各污染物排放量的最大贡献地区,减排效果最明显.四川省减排期间,燃煤电厂超低排放改造对CO的减排贡献率最大,也是NO_x减排的最大贡献者; VOC_S专项整治对VOC_S的减排力度最大;燃煤锅炉整治对SO_2的减排影响最显著,占比达到57%;颗粒物减排的主要贡献来自其他重点行业提标改造.通过研究各种污染物减排量和污染物质量浓度差之间的相关性发现, PM_(10)的相关系数最大,表明其减排所产生的环境改善敏感性最高.

    2020年03期 v.56;No.249 388-395页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]
  • 绿洲荒漠过渡带不同演替阶段白刺灌丛植被和沙堆形态特征相关性分析

    孙涛;贾志清;刘虎俊;钱雅玲;

    在实地调查和形态测量的基础上,应用统计学原理和方法,研究民勤荒漠绿洲过渡带4种不同演替阶段白刺灌丛沙堆植被、形态和尺度特征,分析各演替阶段主要特征间的相关关系,阐明演替过程中沙堆主要特征间的演变趋势.结果表明:白刺灌丛的整体生长状况和植被盖度均随演替的进行呈先升高后降低的态势,发育阶段植被生长状况最好,稳定阶段植被覆盖度最高,而活化阶段两者均显著最低(P<0.01);沙堆底面积和体积大小均随着水平尺度的增加而增加, 4个演替阶段沙堆体积大小排序为活化阶段>发育阶段>稳定阶段>雏形阶段;灌丛植被和沙堆形态特征间的相关性在不同演替阶段均不同:沙堆盖度与高度、生长状态之间均呈显著正相关关系,但与枯枝率呈显著负相关关系;沙堆尺度大小、迎风坡长与沙堆高度的相关性随演替逐渐增强.不同演替阶段主要指标间的回归拟合曲线均不相同,主要以直线方程、二项式和乘幂3种曲线变化为主:雏形和发育阶段沙堆水平尺度和高度之间为二项式关系,稳定和活化阶段为幂函数关系,而沙堆体积与高度之间均为幂函数关系;灌丛沙堆土壤质地的变化随沙堆的演替而逐渐退化,发育、稳定阶段沙堆土质总体良好,而活化阶段土质退化明显.各演替阶段沙堆土质的变化与地上植被的退化表观一致.

    2020年03期 v.56;No.249 396-403+411页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K]
  • 2016年7月长江中下游一次暴雨过程的诊断分析与数值模拟

    袁海翔;许冬梅;束艾青;沈菲菲;邓华;王琛;何志新;

    使用美国国家环境预报中心1°×1°再分析FNL资料,利用中尺度天气预报模式对2016年7月长江中下游地区的一次暴雨过程进行了模拟.对24 h累积的降水模拟量、C_(ape)值、涡度场、相对湿度等有关暴雨诊断分析所需的物理量场进行了分析.选择MICAPS资料作为实况数据,与模拟结果进行分析对比.结果表明,中尺度天气预报模式能较好地模拟此次降水过程,模拟雨带与实际位置大致相同,均在长江中下游,但遗漏了重庆东北部的暴雨及重庆以西地区的降雨,且模拟的雨带范围与实况相比较小,位置有所偏差.有利的不稳定条件、较好的水汽条件、高层辐合、低层辐散的形势为暴雨的发生提供抬升的动力条件,是此次暴雨发生的重要原因.

    2020年03期 v.56;No.249 404-411页 [查看摘要][在线阅读][下载 3680K]
  • 东亚典型站点混合型气溶胶光学特性和辐射效应对比

    柯佳颖;林莹晶;田鹏飞;张镭;

    根据东亚地区沙尘传输路径上人为污染程度的不同,选取AERONET典型站点SACOL、Beijing和Gwangju_GIST站的观测数据,结合SBDART辐射传输模式,对比分析了东亚地区混合型气溶胶的光学特性、辐射效应以及不同程度大气污染对气溶胶混合的影响.结果表明,与沙尘气溶胶和人为气溶胶相比,东亚混合型气溶胶吸收能力最强,特别在可见光波段,导致地表冷却和大气加热效应加强,大气层顶冷却效应减弱. Beijing站比SACOL、Gwangju_GIST站混合型气溶胶浓度更高,吸收能力更强,地表冷却和大气加热效率更强,大气层顶冷却效率更弱.粗模态沙尘气溶胶与细模态人为气溶胶对于混合型气溶胶的生成和辐射吸收能力的增强都有着极为重要的作用.混合型气溶胶在东亚区域重污染(雾霾)过程中有重要作用.

    2020年03期 v.56;No.249 412-421页 [查看摘要][在线阅读][下载 2149K]
  • 高温燃气与喷管抗氧化涂层典型材料热化学反应信息计算

    张其斌;白瑀;

    通过混合反应容器模型计算了高温燃气与喷管抗氧化涂层典型材料的热化学反应信息.结果表明,混合容器内部的燃气流组分高温下呈稳定状态,喷管抗氧化涂层材料与燃气流组分反应性计算发现了在2 500 K、7 MPa下HfC、ZrB_2易被燃气流组分中的氧化性组元所氧化,两者稳定性较弱,但所生成的氧化物HfO_2、ZrO_2具有优秀的稳定性和抗氧化性.在喷管表面涂覆涂层时,应选用具有较佳稳定性和抗氧化性的涂层或涂层体系,以达到提高喷管抗氧化烧蚀性能的目的.

    2020年03期 v.56;No.249 422-426页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K]