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城西试验流域水文特性及水文过程模拟 预览
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作者 刘悦 舒心怡 +3 位作者 管晓祥 杨勤丽 刘翠善 王国庆 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第4期32-38,共7页
水文试验是认识水文规律的重要基础工作。根据我国东部低山丘陵区城西试验流域的实测资料,分析不同尺度降雨径流之间的响应关系,再利用新安江流域水文模型进行径流模拟,进一步探讨该模型在我国东部低山丘陵区的适用性。结果表明:在试验... 水文试验是认识水文规律的重要基础工作。根据我国东部低山丘陵区城西试验流域的实测资料,分析不同尺度降雨径流之间的响应关系,再利用新安江流域水文模型进行径流模拟,进一步探讨该模型在我国东部低山丘陵区的适用性。结果表明:在试验流域空间尺度(几十平方公里)的暴雨洪水过程中,洪水峰现时间一般滞后雨峰3~4 h;场次和月尺度上的降雨径流具有较好的正相关关系;在日尺度上,降雨径流关系散乱,以10和70 mm降雨量为阈值呈U型分布;3种时间尺度上,径流均受到前期退水过程的影响,其中,时间尺度越短,受前期退水过程的影响越显著;新安江流域水文模型在我国东部低山丘陵区具有较好的水文模拟能力,且月尺度水文过程的模拟效果优于日尺度,对天然流域的模拟效果优于人类活动扰动的流域。 展开更多
关键词 降雨 径流 水文特性 水文过程 试验流域 新安江模型 径流模拟
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强吸水再生预处理对混凝土抗冻性影响研究 预览
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作者 田园 郭乙霏 +4 位作者 郭利霞 汪伦焰 曹永潇 刘家甍 骆言 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第4期131-134,143共5页
为提高再生混凝土性能,降低直接生产成本,研究了骨料预处理方法对再生混凝土性能的影响。通过试验考察强吸水骨料的吸水特性,建立了再生骨料吸水量预测模型,以计算不同时间预吸水骨料的孔隙饱和度,并基于饱和度推求预湿时间,设计了饱和... 为提高再生混凝土性能,降低直接生产成本,研究了骨料预处理方法对再生混凝土性能的影响。通过试验考察强吸水骨料的吸水特性,建立了再生骨料吸水量预测模型,以计算不同时间预吸水骨料的孔隙饱和度,并基于饱和度推求预湿时间,设计了饱和预湿法、浓浆裹预湿砂石法、水泥裹预湿砂石法等高吸水骨料预处理方法制备再生混凝土,并与传统方法比较,研究了骨料预处理方法对再生混凝土力学性能及抗冻性的影响。结果表明:28d养护后的混凝土试块抗压强度表现为饱和预湿法>浓浆裹预湿砂石法>传统方法>水泥裹预湿砂石法,抗冻性表现为浓浆裹预湿砂石法>水泥裹预湿砂石法>传统方法>饱和预湿法,建议采用浓浆裹预湿砂石法制备再生混凝土。 展开更多
关键词 再生骨料 吸水量预测 预处理 抗冻性 抗压强度
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地下水安全保障模式概念与应用分析 预览
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作者 尉意茹 戴长雷 +2 位作者 高宇 陈末 王羽 《山西水利》 2019年第6期7-9,16共4页
地下水作为基本资源的一种,在经济社会的发展中起着非常重要的作用,随着人们对地下水的开采日益加重,研究一套行之有效的地下水安全保障模式就显得尤为重要。本文主要从理论的角度梳理了对地下水安全保障模式研究的一些要点,力求建立一... 地下水作为基本资源的一种,在经济社会的发展中起着非常重要的作用,随着人们对地下水的开采日益加重,研究一套行之有效的地下水安全保障模式就显得尤为重要。本文主要从理论的角度梳理了对地下水安全保障模式研究的一些要点,力求建立一套科学、实用的地下水安全保障模式。并以肇州县为研究区,研究出一套针对不同水量、水位的地下水安全保障模式。 展开更多
关键词 地下水安全 保障模式 风险 肇州县
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中华优秀传统文化视域下大学生文化自信培育研究 预览
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作者 卢晶晶 白雪峰 戚颖 《边疆经济与文化》 2019年第7期97-99,共3页
文化自信是基于中华优秀传统文化对本国文化进行的正确认识。大学生文化自信培育的现实意义,有助于提升大学生个人素质,有助于增强大学生对中华优秀传统文化的认同,有助于提高大学生对西方不良文化的抵御能力。大学生文化自信培育的现... 文化自信是基于中华优秀传统文化对本国文化进行的正确认识。大学生文化自信培育的现实意义,有助于提升大学生个人素质,有助于增强大学生对中华优秀传统文化的认同,有助于提高大学生对西方不良文化的抵御能力。大学生文化自信培育的现实问题是部分大学生缺少对中华优秀传统文化的整体认识、部分高校教育缺少对中华优秀传统文化的重视、某些家庭教育缺少对中华优秀传统文化的熏陶、西方不良文化的冲击。大学生文化自信培育的实施路径是合理运用中华优秀传统文化的网络教育平台、开展有利于熏陶中华优秀传统文化的校园文化活动、突出融入文化自信的实践活动、发挥家庭教育的熏陶作用。 展开更多
关键词 中华优秀传统文化 大学生 文化自信
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基于蚁群算法的层状结构介电特性反演方法 预览
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作者 丁鑫 郭乙霏 +2 位作者 方宏远 刘小梅 张小旺 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第6期107-110,115共5页
探地雷达凭借其高效、连续、无破损等优点,已广泛应用于水利、道路、市政等工程质量评估与隐患探测中。通过对探地雷达回波信号进行反演分析,可以得到结构内部情况。本文基于一种适用于连续优化问题的改进蚁群算法,建立了道路、堤坝、... 探地雷达凭借其高效、连续、无破损等优点,已广泛应用于水利、道路、市政等工程质量评估与隐患探测中。通过对探地雷达回波信号进行反演分析,可以得到结构内部情况。本文基于一种适用于连续优化问题的改进蚁群算法,建立了道路、堤坝、隧道等层状结构体系介电特性反演算法,实现了结构层介电参数和厚度的智能优化识别。理论模型验算结果表明,该方法可准确收敛至理论值,误差满足要求。利用该方法分析实际路面雷达回波信号,反算路面结构层厚度,并与钻芯取样结果进行对比,结果显示,反算结果误差在4%以内。 展开更多
关键词 层状结构 介电特性 蚁群算法 反演分析 结构层厚度
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基于Landsat8和Sentinel-1A数据的焦作广利灌区夏玉米土壤墒情监测方法研究 预览
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作者 郭二旺 郭乙霏 +1 位作者 罗蔚然 王文婷 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第7期22-25,34共5页
土壤水分是影响农业生产活动的重要因素,在旱情监测、农作物估产等方面有重要意义。研究采用水云模型来消除研究区域植被对后向散射的影响。建立植被含水量和归一化水指数的关系提取模型中所需的植被含水量参数。利用AIEM模型结合粗糙... 土壤水分是影响农业生产活动的重要因素,在旱情监测、农作物估产等方面有重要意义。研究采用水云模型来消除研究区域植被对后向散射的影响。建立植被含水量和归一化水指数的关系提取模型中所需的植被含水量参数。利用AIEM模型结合粗糙度参数Zs建立研究区土壤墒情反演模型,将模型应用于河南省焦作广利灌区,反演结果和实测值相关性达0.7。将水云模型与AIEM模型联合反演土壤墒情,取得了较为满意的结果,该方法具有较高的适用性。 展开更多
关键词 土壤墒情 后向散射系数 水云模型 Sentinel-1A
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基于SEBAL模型和Landsat-8遥感数据的农田蒸散发估算 预览
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作者 郭二旺 郭乙霏 +2 位作者 张凌杰 闫超德 梁转信 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期83-89,共7页
【目的】及时准确地获取农田蒸散发量,为科学管理农田灌溉、精准估算作物产量和预报土壤水分动态、合理开发水资源等提供有效依据。【方法】以广利灌区为研究对象,基于SEBAL模型利用Landsat-8数据对研究区域农田蒸散发进行估算,通过地... 【目的】及时准确地获取农田蒸散发量,为科学管理农田灌溉、精准估算作物产量和预报土壤水分动态、合理开发水资源等提供有效依据。【方法】以广利灌区为研究对象,基于SEBAL模型利用Landsat-8数据对研究区域农田蒸散发进行估算,通过地表参数计算净辐射通量、土壤热通量和感热通量,利用余项法求得潜热通量及瞬时蒸散发。假定24 h内蒸散比不变,由瞬时蒸散发扩展到日蒸散发量,最终求得研究区的日平均蒸散发量,将模型计算结果与彭曼公式进行了对比,同时结合灌区提供数据对计算结果进行了验证。【结果】彭曼公式计算2014年5月6日和2015年9月14日蒸散量与实测结果相差分别为5.2%和9.4%,SEBAL模型估算得到2014年5月6日和2015年9月14日的日蒸散量与灌区提供日蒸散量相差4.5%、6.0%,且冬小麦及夏玉米蒸散发在空间上存在一定的差异性,主要集中在灌区中部区域及西南区域。【结论】SEBAL模型计算结果具有较高的精度,而且方法相对快捷高效。 展开更多
关键词 Landset-8 遥感 蒸散发 SEBAL模型 彭曼公式
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基于混合象元分解的Landsat8与MODIS数据融合反演土壤墒情方法研究 预览
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作者 巩文军 郭乙霏 +1 位作者 王文婷 恒卫东 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第7期123-128,共6页
【目的】及时准确地获取灌区土壤墒情信息。【方法】以河南省焦作市广利灌区为研究对象,利用Landsat8及MODIS遥感数据分别以表观热惯量及植被供水指数法反演土壤墒情,以混合象元分解的植被和土壤的丰度作为权重因子,对2种方法反演的土... 【目的】及时准确地获取灌区土壤墒情信息。【方法】以河南省焦作市广利灌区为研究对象,利用Landsat8及MODIS遥感数据分别以表观热惯量及植被供水指数法反演土壤墒情,以混合象元分解的植被和土壤的丰度作为权重因子,对2种方法反演的土壤墒情进行了融合计算。【结果】利用植被供水指数法和表观热惯量反演的土壤含水率与实测含水率相关系数分别为0.47和0.51,同时将2种方法相结合得到的反演结果精度更高,实测含水率与计算的土壤含水率相关系数达到0.73。【结论】融合方法可以更好地计算灌区非均匀覆盖区的土壤墒情。 展开更多
关键词 遥感数据 表观热惯量 植被供水指数 混合像元分解 土壤墒情反演
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高强次轻混凝土的试验研究 预览
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作者 刘嫄春 黄真锋 《北方建筑》 2019年第1期47-51,共5页
本文研究了集料组成、水胶比、体积砂率、矿物掺合料掺量对高强次轻混凝土抗压强度、表观密度、工作性能及比强度的影响规律。试验结果表明:影响高强次轻混凝土比强度的主要因素按重要程度排序:集料组成>水胶比>体积砂率>矿物... 本文研究了集料组成、水胶比、体积砂率、矿物掺合料掺量对高强次轻混凝土抗压强度、表观密度、工作性能及比强度的影响规律。试验结果表明:影响高强次轻混凝土比强度的主要因素按重要程度排序:集料组成>水胶比>体积砂率>矿物掺合料掺量。在同一种集料组成的情况下,高强次轻混凝土的合理配比设计参数取值:水胶比为0.3左右,体积砂率在39%左右,粉煤灰掺量在20%。本文实验制配出表观密度在1 950kg/m~3~2 300kg/m~3范围内的C50以上陶粒高强次轻混凝土及C50以上的EPS高强次轻混凝土。 展开更多
关键词 高强次轻混凝土 集料组成 水胶比 体积砂率 比强度
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基于UKF的结构动荷载识别方法与试验验证 预览
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作者 郭丽娜 宋开明 +1 位作者 张延哲 丁勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期67-74,共8页
结构荷载识别是结构动力系统反问题研究的一个重要方面,而实际工程结构动力荷载的有效识别对结构设计、维护和加固具有重要的指导意义。利用基于UKF算法的两种荷载识别方法,即基于荷载时程正交分解的间接荷载识别法和直接荷载识别法,对... 结构荷载识别是结构动力系统反问题研究的一个重要方面,而实际工程结构动力荷载的有效识别对结构设计、维护和加固具有重要的指导意义。利用基于UKF算法的两种荷载识别方法,即基于荷载时程正交分解的间接荷载识别法和直接荷载识别法,对一单自由度滞回非线性剪切模型进行数值仿真模拟,验证了直接荷载识别法应用于单自由度非线性模型荷载识别的合理性和有效性。对抗震实验室振动台进行空台加载,通过无线传感器测量振动台台面动力响应,利用UKF算法识别地震模拟振动台的刚度和阻尼参数。在已识别参数的基础上,采用直接荷载识别法对外部激励进行识别,并针对出现漂移现象的识别结果提出了位移-加速度联合观测值和噪声水平自适应评估两种直接扩展状态量的荷载识别方法,改善了识别过程的收敛性。 展开更多
关键词 动荷载识别 UKF算法 地震模拟振动台 无线传感器 漂移
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旱直播种植对水稻植株水分分布与抗倒伏特性的影响 预览
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作者 魏永霞 侯景翔 +3 位作者 吴昱 刘慧 汝晨 王柏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期227-241,共15页
为探讨节水灌溉种植模式对水稻体内的水分分布特征和抗倒伏特性的影响,于2017年5—10月在黑龙江省庆安县采用测坑微区进行试验。试验设置3个处理:滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照。结果表明:DH与M... 为探讨节水灌溉种植模式对水稻体内的水分分布特征和抗倒伏特性的影响,于2017年5—10月在黑龙江省庆安县采用测坑微区进行试验。试验设置3个处理:滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照。结果表明:DH与MH处理的叶、鞘、茎和冠部湿基含水率在全生育期均低于CK处理,但根部湿基含水率从分蘖末期开始均高于CK处理。乳熟期和黄熟期茎部不同节间湿基含水率(W)、节间长度(L)、株高均以DH处理最低、CK处理最高,而茎部单位长度节间质量(Uw)均以DH处理最大、CK处理最小。相比CK处理,DH处理显著提高了水稻茎部的抗折力(F)、折断弯矩(Bm)和弯曲应力(Bs),降低了弯曲力矩(Wp)、断面模数(Z)和倒伏指数(Li),这表明滴灌旱直播种植模式显著提高了水稻的抗倒伏能力。不同参数间的相关关系表明,L、W、Wp、Z与Li之间均表现为极显著正相关(P<0.01),而Uw、F、Bm、Bs与Li呈显著负相关(P<0.05),且水稻茎部湿基含水率与倒伏指数呈极显著正相关(P<0.01),这说明利用茎部湿基含水率能够表征和预测水稻的倒伏指数。本研究可为解决东北黑土区水稻倒伏、用水效率低下等问题提供新的方法和途径。 展开更多
关键词 旱直播水稻 湿基含水率 节间长度 单位长度节间质量 抗倒力学参数 倒伏指数
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黑土区坡耕地壤中流水平迁移动力学模型研究 预览
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作者 曹程鹏 张飞 段建明 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期259-264,共6页
为了解决我国黑土区坡耕地犁底层影响下壤中流水平迁移动力学模型的建立问题,基于能够连续模拟犁底层上部土壤及犁底层内部土壤水分垂直迁移的Richard模型,借鉴模拟犁底层以上土壤水分水平迁移的壤中流动力波模型及'双超'模型原... 为了解决我国黑土区坡耕地犁底层影响下壤中流水平迁移动力学模型的建立问题,基于能够连续模拟犁底层上部土壤及犁底层内部土壤水分垂直迁移的Richard模型,借鉴模拟犁底层以上土壤水分水平迁移的壤中流动力波模型及'双超'模型原理,提出了适合黑土区坡耕地壤中流水平迁移的模拟机理模型,并利用人工模拟降雨试验获取实测值,分析了壤中流产生及迁移影响因素影响机理。通过试验得出:土壤质地一定条件下,坡面坡度是决定壤中流强度的关键影响因素,随着坡度的增加,壤中流强度增加显著。土壤初始含水量及降雨强度仅对产流时间影响较大,对壤中流流量大小影响较小。壤中流流量显著小于土壤表面径流,但其对土壤养分水平迁移的贡献可能高于土表径流。模型模拟值与实测值基本一致,两种坡度条件下RMSE分别为0.136 ml/min和0.138 ml/min,R~2分别为0.89,0.92,模型能够反映出存在犁底层条件下的壤中流产生情况,说明壤中流水力坡度可以近似为地面坡度,同时将犁底层入渗能力作为壤中流计算依据的假设具有一定的合理性,进一步解决了犁底层中存在土壤水分垂直入渗条件下如何利用Richard模型进行壤中流侧向出流计算问题。 展开更多
关键词 黑土区 坡耕地 犁底层 壤中流 模拟模型
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黑龙江省西部半干旱区雨季及融雪期径流特性 预览
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作者 黄金柏 王斌 温佳伟 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期87-96,共10页
为揭示黑龙江省西部半干旱区季节性径流特征并准确推求该地区地表径流,以流经内蒙古东部和黑龙江省西部的阿伦河流域为研究区,构建适用于该流域具有物理基础分布式水文模型,计算阿伦河流域2011~2015年耦合融雪降雨-径流过程,推求阿伦河... 为揭示黑龙江省西部半干旱区季节性径流特征并准确推求该地区地表径流,以流经内蒙古东部和黑龙江省西部的阿伦河流域为研究区,构建适用于该流域具有物理基础分布式水文模型,计算阿伦河流域2011~2015年耦合融雪降雨-径流过程,推求阿伦河流域雨季(6~9月)月径流量、径流系数、年径流系数、主要融雪期融雪径流量及其对年径流贡献率。结果表明,5年内6~9月平均径流系数分别为0.26、0.37、0.54和0.39,年径流系数0.34~0.42,均值0.38;各年主要融雪期(3月1日~4月15日)融雪径流峰值10m^3·s^-1,融雪径流对年径流贡献率分别为1.4%、1.4%、0.8%、2.0%和2.2%,均值1.6%。研究对黑龙江省西部半干旱区季节性径流量予以准确量化,以期为该地区地表水资源合理开发和利用提供决策依据。 展开更多
关键词 分布式水文模型 降雨-径流过程 融雪 阿伦河流域 半干旱区 径流系数
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基于稳定同位素的干旱半干旱地区杨树水分来源研究 预览
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作者 冯蕴 贾德彬 +1 位作者 李雪松 张雨强 《节水灌溉》 北大核心 2019年第4期27-31,共5页
作物水源是土壤-植物-大气连续体和农业节水的重要研究对象。为深入研究干旱半干旱地区杨树水分来源情况,利用稳定氢氧同位素技术对不同水源氢氧同位素组成的变化规律进行分析,并应用多元混合模型定量分析杨树的水分来源。结果表明:土... 作物水源是土壤-植物-大气连续体和农业节水的重要研究对象。为深入研究干旱半干旱地区杨树水分来源情况,利用稳定氢氧同位素技术对不同水源氢氧同位素组成的变化规律进行分析,并应用多元混合模型定量分析杨树的水分来源。结果表明:土壤水线与当地的大气降水线斜率与截距都小于全球大气降水线,表明研究区土壤水、降水受到强烈的蒸发影响发生不平衡的分馏;随着季节变化,生长初期杨树主要利用0~80 cm的浅层土壤水,快速生长期杨树主要利用80~120 cm的中层土壤水同时开始利用地下水,生长末期杨树主要利用160~220 cm的深层土壤水同时利用地下水,表明杨树能够根据水分条件逐渐的调整对各潜在水源的利用率。 展开更多
关键词 稳定同位素 干旱半干旱地区 杨树 水分来源
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黑土区坡耕地施加生物炭对土壤结构与大豆产量的影响 预览
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作者 魏永霞 石国新 +2 位作者 冯超 吴昱 刘慧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期309-320,共12页
为探明黑土区施加生物炭对土壤结构、土壤肥力和作物产量及其可持续性的影响,以东北黑土区3°坡耕地田间径流小区为研究对象,进行了为期4年的观测。2015年按照生物炭的施加量共设置C0(0 t/hm^2)、C25(25 t/hm^2)、C50(50 t/hm^2)、C... 为探明黑土区施加生物炭对土壤结构、土壤肥力和作物产量及其可持续性的影响,以东北黑土区3°坡耕地田间径流小区为研究对象,进行了为期4年的观测。2015年按照生物炭的施加量共设置C0(0 t/hm^2)、C25(25 t/hm^2)、C50(50 t/hm^2)、C75(75 t/hm^2)、C100(100 t/hm^2)5个处理,2016—2018年分别连续施加等量的生物炭。结果表明:连续4年随施炭量的增加土壤容重呈逐渐降低趋势、孔隙度呈逐渐升高趋势,且施用年限越长,作用越明显;连续4年广义土壤结构系数(GSSI)随施炭量的增加呈先增大后减小的变化趋势,土壤三相结构距离指数(STPSD)呈先减小后增大的变化趋势,均在第2年C50处理取得最大(小)值(98.31、4.87),同时土壤三相比最接近理想状态;连续4年大于0.25 mm的土壤团聚体含量(R0.25)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)随施炭量的增加均呈先增大后减小的变化趋势,均在第2年C50处理取得最大值;连续4年土壤速效钾、有机质含量随施炭量的增加逐渐升高,土壤碱解氮和有效磷含量先增加后减小,各年份土壤碱解氮和有效磷含量提高最多的分别为C50(46.1%、76.6%)、C50(46.4%、85.4%)、C25(33%、100.7%)、C25(23.9%、103.2%);连续4年施加生物炭均可提高大豆产量、单株荚数、单株粒数和百粒质量,在第2年C50处理增产最大,增产率为33.3%,同时产量可持续性最强,产量可持续性特征指数(SYI)为0.871。 展开更多
关键词 生物炭 广义结构系数 三相结构距离指数 平均质量直径 几何平均直径 产量可持续性指数
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生物炭对坡耕地土壤肥力和大豆产量的影响与预测 预览
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作者 魏永霞 王鹤 +1 位作者 刘慧 吴昱 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期302-312,共11页
为探究施用生物炭对东北黑土区不同坡度坡耕地土壤肥力和大豆产量影响的持续性,于2016—2018年在3种典型坡度的坡耕地上开展生物炭持续效应试验,分析施加生物炭对土壤团聚体及其稳定性、土壤养分指标、大豆产量及其构成要素影响的持续性... 为探究施用生物炭对东北黑土区不同坡度坡耕地土壤肥力和大豆产量影响的持续性,于2016—2018年在3种典型坡度的坡耕地上开展生物炭持续效应试验,分析施加生物炭对土壤团聚体及其稳定性、土壤养分指标、大豆产量及其构成要素影响的持续性,并采用改进的灰色理论预测模型对大豆产量进行预测,进而确定生物炭一次性施入后的增产作用年限。结果表明:施用生物炭使土壤团聚体直径d<0.25mm的土壤团聚体含量明显减少、d>0.25mm的土壤大团聚体含量显著增加;施用生物炭使大于0.25mm的水稳性团聚体含量比例R0.25、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)增加,使土壤不稳定团LT粒指数ELT减小,即土壤团聚体稳定性提高,该稳定性增强幅度随坡度增大、施炭后时间延长而减小;施加生物炭使土壤pH值、铵态氮、速效钾、有机质含量这4个指标显著增加(P<0.05),最大增长率分别为17.88%、27.23%、20.31%、17.51%,施炭后土壤养分等级有所上升,土壤肥力增强,增强效果与施炭后年限呈负相关,但生物炭对有效磷含量并无明显影响;施加生物炭后,大豆单株荚数、单株粒数、百粒质量、产量均显著提高(P<0.05),增产率高达26.29%,并且坡度越大、施炭年限越长,各指标增加幅度越小,各因素对大豆产量影响由大到小依次为施炭与否、坡度、施炭后年限;改进的多变量灰色预测模型精度较高,预测单次施用生物炭后大豆增产有效时间为5~6年。研究结果可为东北黑土区生物炭应用提供理论依据。 展开更多
关键词 生物炭 湿稳性团聚体 土壤肥力 大豆产量 灰色预测 持续效应
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生物炭对黑土区土壤水分及其入渗性能的影响 预览 被引量:1
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作者 魏永霞 王鹤 +1 位作者 刘慧 吴昱 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期290-299,共10页
为探究黑土区施用生物炭对土壤水分及其入渗性能影响的持续性,2016—2018年连续3年在东北黑土区进行了单次施加生物炭(75t/hm2,BC处理)和不施加生物炭(CK处理)的室内外对比试验,分析各土层土壤含水率及土壤水分入渗过程。结果表明:施加... 为探究黑土区施用生物炭对土壤水分及其入渗性能影响的持续性,2016—2018年连续3年在东北黑土区进行了单次施加生物炭(75t/hm2,BC处理)和不施加生物炭(CK处理)的室内外对比试验,分析各土层土壤含水率及土壤水分入渗过程。结果表明:施加生物炭可增加各土层土壤含水率,使其极值比Ka和变异系数Cv减小,且土壤含水率、Ka、Cv的变化幅度均随生物炭施用年限增加而减弱,2016—2018年苗期耕层土壤含水率增加最多,分别增加了14.54%、11.48%和7.08%;施加生物炭明显增大了土壤累积入渗量、土壤入渗速率,增强了土壤入渗能力,促进了湿润锋的运移,各年份BC处理土壤累积入渗量由大到小依次为2016年、2017年、2018年,初始入渗速率f1分别增加了70.48%、58.98%和48.41%,土壤稳定入渗速率fc由大到小依次为2016年BC处理(1.65mm/min)、2017年BC处理(1.22mm/min)、2018年BC处理(1.17mm/min)、2016年CK处理(0.46mm/min)、2017年CK处理(0.43mm/min)和2018年CK处理(0.38mm/min);2016—2018年中,2016年BC处理湿润锋运移距离最深(32.24mm),各表征土壤入渗性能的指标均于生物炭施用当年效果最优,而后逐年减弱;土壤累积入渗量与时间具有幂函数关系,湿润锋运移距离与时间具有三次函数关系,R2均在0.963~0.998之间;Philip、Kostiakov、Horton3个入渗模型拟合对比结果表明,Kostiakov模型R2最高(0.946~0.991)、RMSE最小(0.516~1.941mm/min),拟合参数与实际情况相符,故本研究中Kostiakov模型拟合的土壤水分入渗过程最优。本研究可为东北黑土区施加生物炭后改良土壤水分入渗过程提供理论依据。 展开更多
关键词 生物炭 土壤含水率 累积入渗量 湿润锋 入渗速率 入渗模型
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寒地黑土区水稻耗水特性及其对水分利用效率的影响 预览
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作者 魏永霞 汝晨 +3 位作者 吴昱 刘慧 杨军明 侯景翔 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期245-254,共10页
为了探究寒地黑土区水稻耗水特性及其对水分利用效率的影响,于2017年在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U 7 (7 6 )均匀试验设计,分析了各生育期水稻生育阶段、昼夜间及逐时耗水量的变化特征,明确了各生育阶... 为了探究寒地黑土区水稻耗水特性及其对水分利用效率的影响,于2017年在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U 7 (7 6 )均匀试验设计,分析了各生育期水稻生育阶段、昼夜间及逐时耗水量的变化特征,明确了各生育阶段耗水量对产量及生物量水分利用效率的影响。结果表明:拔节孕穗期各处理耗水量及耗水模系数均值最高,分别为77.25 mm、23.09%;水稻各处理昼间、夜间耗水量总体呈现“低高低”的变化趋势,抽穗开花期昼、夜间耗水量均值达到最大,为6.32、0.76 mm/d;分蘖前期、分蘖中期水稻昼间耗水特征呈倒“V”形曲线,耗水量高峰出现在12:00—13:00;分蘖后期至乳熟期呈“M”形曲线,耗水量高峰分别出现在11:00—12:00、 13:00— 14:00,乳熟期首个耗水量峰值相对提前,为10:00—11:00;阶段耗水量对水分利用效率(WUE)的直接作用和对R 2 总贡献排列一致,由大到小依次为抽穗开花期耗水量(ET 5 )、分蘖中期耗水量(ET 2 )、拔节孕穗期耗水量(ET 4 )、分蘖后期耗水量(ET 3 )、乳熟期耗水量(ET 6 )、分蘖前期耗水量(ET 1 );分蘖后期、乳熟期耗水量对WUE存在直接负作用,阶段耗水量对WUE影响决定系数较大的变量由大到小依次为ET 5 、ET 4 ×ET 5 、ET 2 ×ET 5 、ET 2 、ET 4;抽穗开花期生物量水分利用效率(SWUE 5 )与水稻产量及WUE均呈显著正相关,分蘖前期至抽穗开花期耗水量对SWUE 5 的影响由大到小依次为ET 5 、ET 4 、ET 3 、ET 1 、ET 2 。该研究结果可为深入研究黑土区水稻耗水特性、水分利用规律及水稻节水高效生产提供依据。 展开更多
关键词 水稻 寒地黑土区 耗水特性 水分利用效率 通径分析
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黑土区坡耕地连年施加生物炭的最佳模式研究 预览
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作者 魏永霞 冯超 +2 位作者 石国新 吴昱 刘慧 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2019年第10期269-277,共9页
为探讨东北黑土区连续多年施加生物炭的应用效果及其综合影响,寻找最佳的施碳量以及施加年限,于2015年在位于黑龙江省北安市的红星农场开展了生物炭最佳施用模式的研究。按照生物炭的施加量设置Y0(0 t/hm^2)、Y25(25 t/hm^2)、Y50(50 t/... 为探讨东北黑土区连续多年施加生物炭的应用效果及其综合影响,寻找最佳的施碳量以及施加年限,于2015年在位于黑龙江省北安市的红星农场开展了生物炭最佳施用模式的研究。按照生物炭的施加量设置Y0(0 t/hm^2)、Y25(25 t/hm^2)、Y50(50 t/hm^2)、Y75(75 t/hm^2)、Y100(100 t/hm^2)5个处理,每个处理重复两次,连续施加4年(2015-2018年),对土壤理化性质、水土保持效应以及节水增产效应等指标进行观测,建立基于优化遗传算法的投影模型,对指标进行了综合评价。结果表明:随着生物炭施加量、施加年限的增加,土壤容重呈现降低趋势,土壤p H值、土壤碳氮比则呈现上升趋势,且生物炭的累积施加量越大,这种趋势就越明显。Y25、Y50处理下的田间持水率随着施加年限的增加呈现逐年升高趋势,Y75处理则呈现出先升高、后降低的趋势,Y100处理则呈现逐年下降趋势,其中2018年Y25处理下的田间持水率为37.33%。径流系数与土壤侵蚀量均与施炭量呈现先降低、后升高的趋势,连续施加两年50 t/hm^2生物炭的径流减少效果与抗侵蚀效果最优。连续施加4年25 t/hm^2生物炭的玉米产量在所有处理中最高,为10 350 kg/hm^2。水分利用效率(WUE)的最优处理为2015年的Y50,为32.85 kg/(mm·hm^2)。通过综合评价模型得出,连续3年施加32.63 t/hm^2生物炭为东北黑土区最佳生物炭施用模式。该研究结果可为生物炭对黑土区土壤改良提供理论依据。 展开更多
关键词 生物炭 土壤性质 水土保持 优化遗传算法 投影寻踪模型 综合评价
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生物炭对不同坡度坡耕地土壤水动力学参数的影响 预览 被引量:1
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作者 魏永霞 王鹤 +1 位作者 吴昱 刘慧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期231-240,共10页
在3种地形坡度条件下,开展了施加生物炭后连续两年的土壤水动力学效应试验研究,探究不同坡度坡耕地施加生物炭当年和次年对土壤水分常数、土壤水分特征曲线、比水容量、非饱和导水率K(h)和非饱和扩散率D(θ)的影响。结果表明:施用生物... 在3种地形坡度条件下,开展了施加生物炭后连续两年的土壤水动力学效应试验研究,探究不同坡度坡耕地施加生物炭当年和次年对土壤水分常数、土壤水分特征曲线、比水容量、非饱和导水率K(h)和非饱和扩散率D(θ)的影响。结果表明:施用生物炭当年和次年均使土壤田间持水率和饱和含水率增大,且随坡度增加其增率变大,生物炭因子两年内对土壤水分常数的影响显著(P<0.015),而坡度因子影响不显著(P>0.05),即生物炭因子作用更明显;施用生物炭两年内,在各个土壤吸力条件下土壤含水率均增大,土壤持水性增强,且同地形坡度呈正相关关系、同年限呈负相关关系;生物炭在两年内均增大土壤比水容量,使其供水能力加强,最大增量1.830207×10^-3cm^3/cm^4;地形坡度对K(h)无明显影响,但施加生物炭可使K(h)增大,土壤导水性增强,2016、2017年K(h)最高分别增加239.61%、164.04%;施加生物炭可降低D(θ),抑制土壤水分的水平运动,随地形坡度增加抑制效果增强。生物炭施用当年对各土壤水动力学参数的影响大于施用次年。研究结果可为东北黑土区坡耕地农业水土保护和利用提供理论依据。 展开更多
关键词 秸秆生物炭 不同坡度 黑土区 土壤水动力学参数 后效应
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