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季节性冻融期不同水肥及覆盖下土壤水热动态变化规律的试验研究

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季节性冻融期不同水肥及覆盖下土壤水热动态变化规律的试验研究

作者：单小琴太原理工大学

学位级别：硕士

在季节性冻融土壤分布地区,土壤系统中水分的冻结和融化及土壤温度的升降变化,始终伴随着地气间水热交换的物理过程。为了揭示在季节性冻土区不同水肥及地表覆盖下土壤水热时空变化规律,本研究在山西省晋中市东阳试验区进行了地表覆盖... 详细信息

在季节性冻融土壤分布地区,土壤系统中水分的冻结和融化及土壤温度的升降变化,始终伴随着地气间水热交换的物理过程。为了揭示在季节性冻土区不同水肥及地表覆盖下土壤水热时空变化规律,本研究在山西省晋中市东阳试验区进行了地表覆盖和水肥灌溉系列田间试验。地面覆盖设覆盖量4500Kg/hm的玉米秸秆覆盖(JG)、0.1mm的聚乙烯透明地膜覆盖(DM)和自然无覆盖即裸地(LD)3种处理;冬灌施肥试验设三个施肥量(100、300和500 kg/hm)和两个灌水量(375、750 m/hm),组成6种灌水施肥组合,并与未灌水肥地块形成对照。采用数理统计学法和灰色关联度法对冻融过程中不同深度土壤水热随时间的动态变化进行了统计分析,以阐述季节性冻融期土壤剖面水分和温度的分布情况,揭示土壤体系中的水热迁移转化规律,为我国干旱、半干旱西北地区冬春作物种植区确定灌水参数、土壤水肥资源量的高效利用提供有效的理论支持。(1)冬灌施肥试验①灌水施肥影响着冻融期土壤剖面温度的动态变化。冻融期灌水施肥地块地表处土壤温度较不灌水地块低,地温在土壤剖面上呈“高-低-高”分布趋势。水肥灌溉对土壤温度的影响在不同的冻融阶段有所差异:不稳定冻结期灌水施肥地块0-10cm地温处于较低值。稳定冻结前期,0-30cm地温升降明显且变化大,30-150cm地温变化较小;稳定冻结后期土壤比热容量增加,地温变化较稳定冻结前期平缓。消融期地温对外界气温敏感程度增大,0-30cm地温变异性增加。整个冻融期,0-20cm地温变幅较大,心、底土层土壤温度的动态变化整体趋于平缓;越冬期施肥量一定时表土层(0-30cm)平均地温在W下整体较NW处理高,而W对各深度处地温的影响微弱;水肥灌溉对30-150cm土层地温的保温效果不随灌水、施氮肥量的增加而增大,其中NW和NW组合对30cm以下土层的保温效果较佳。同时水肥灌溉处理与未灌水肥NW地块在耕作层(0-20cm)的灰色关联度S(0.791.977),在心、底土层(30-90cm)的S为(0.960.995),水肥灌溉对耕作层地温动态变化的影响强烈,而对心、底土层的保温效果非常微弱。②灌水施肥影响着冻融期土壤剖面水分的动态变化。地表封冻前水肥灌溉地块较NW含水率高。稳定冻结前期,土壤水分高值区为20-50cm,在40cm处NW和NW处理含水峰值较高。稳定冻结后期,土壤水分高值区扩大至60cm处,峰值聚墒量延伸至50cm。冻层消融后,表土、心土层(0-60cm)储水量在NW较N和N处理低,整个冻融期,冬灌施肥对0-20cm增墒效应随土深的增加逐渐衰减,在30-40cm处水肥灌溉地块较NW含水峰值高。消融期,NW和NW处理有助于试验土层的储水效果,在50-60cm处N在W和W下峰值聚墒量较大。灌水肥地块与NW间耕作层(0-20cm)土壤含水率的绝对灰色关联度为(0.5261.719),30-110cm土壤含水率的绝对灰色关联度为(0.6168.9961),不同水肥灌溉组合对0-20cm土层的储水保墒效果较佳,而对30cm以下土层的增墒效果不佳。(2)地面覆盖试验①地面覆盖影响着土壤剖面温度的动态变化。实施地表覆盖后,削弱了地气间的水分、热量和溶质传输强度,滞后了土壤冻结、消融时间和冻深,影响了土壤原先的冻结和解冻过程。地膜覆盖对土层具有显著的增温效应;秸秆覆盖对土壤温度的影响在不同的冻融阶段有所差异:冻结阶段,秸秆覆盖减少了土壤热量的散失,对土层具有增温作用;融化阶段,秸秆覆盖减弱了地气间的热交换,抑制了土层温度的增加。地膜和秸秆覆盖可以平抑土壤剖面地温的变幅。在整个冻融期,两种覆盖处理均对地温产生影响,00cm对地温的影响较大,200cm地温随土壤深度的加深,土壤温度的波动幅度逐渐减小。②地表覆盖影响着土壤剖面水分的动态变化。地表覆盖有效地减少了地表土壤水分的蒸发,削弱了土壤含水率的波动幅度。但不同冻融阶段不同地表覆盖地块的土壤水分有所差异:与LD相比,冻结阶段,JG和DM显著增加了00cm土壤墒情,且DM比JG保墒效果好;融化前期,秸秆覆盖阻碍了融雪水的直接入渗,JG对土层的蓄水保墒作用不明显;融化后期,秸秆覆盖削弱了风速对地表土壤水分的影响,抑制了表土蒸发,对土层具有保墒作用。整个冻融期,DM始终对土层具有保墒作用,且其保墒效果较JG好。地表覆盖有效地减弱了00cm土壤含水率的波动幅度。

关键词：季节性冻融期灌溉地表覆盖土壤温度土壤含水率

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图式理论在中学英语阅读教学中的运用

图式理论在中学英语阅读教学中的运用

作者：单小琴南京师范大学

学位级别：硕士

如何提高英语阅读效率一直是英语教师和英语学生所考虑的问题。中学英语学习是学生系统学习英语的开始,使用科学的学习方法直接决定了学习效果。采取有效的阅读学习策略不仅对于中学生英语阅读有着重要作用,而且对于其今后的英语学习也... 详细信息

如何提高英语阅读效率一直是英语教师和英语学生所考虑的问题。中学英语学习是学生系统学习英语的开始,使用科学的学习方法直接决定了学习效果。采取有效的阅读学习策略不仅对于中学生英语阅读有着重要作用,而且对于其今后的英语学习也将产生重要的影响。基于此,作者根据对各种阅读理论的理解和研究,通过问卷调查和实验的方法,尝试了一套行之有效的外语阅读教学策略模式,即源于图式理论的图式策略训练模式。本文旨在用定性描述和定量分析的方法探索图式训练策略在阅读理解中的效力。首先,分析了中学英语阅读教学的现状;接着对有关图式阅读理论研究和探讨进行了理论层面的回顾;然后,结合现状,本文提出了图式阅读的训练策略,并通过4个月的实验证实了其有效性和推广性。为了验证图式训练策略在英语阅读理解教学中的效力,本文设计了阅读教学实验。该实验分问卷调查、图式训练、测试和访谈。实验过程中依次对上面的策略进行集中讲解和训练。实验过程中,实验组和控制组的时间分配和材料都相同,只是实验组得到教师的系统的策略训练,获得了更多的背景知识。控制组只接受传统教学,课下自行阅读所给材料。实验组和控制组在实验前后分别进行了测试,并对其结果进行了分析。实验结果显示,图式理论对帮助提高学生的英语学习能力是有效的。同时图式日益丰富,从而提高了语言能力。这对指导学生多做课外阅读、听说、写作,丰富各种图式有良好的启发性。对实验组的访谈证明了图式策略训练的推广性。大部分学生能够继续使用该策略指导英语阅读,并且可将其用于学习其他语言技能。也有少数基础差的学生感觉到图式策略训练的作用很低,甚至会阻碍理解。本文的研究提供了一些有意义的教学启示和建议。通过以上结果,可以发现图式策略训练确实能够促进学生对信息的理解,提高阅读技能和其他语言技能。还证实了图式策略训练有助于培养学生学习过程中的独立自主性,从而证明了本文提出的图式训练策略的有效性和推广性。希望本文能够给有志于图式训练的教师和存在英语学习障碍的学生以参考。

关键词：图式理论形式图式内容图式中学英语阅读教学图式训练策略

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单幅载波条纹图相位提取方法的研究

单幅载波条纹图相位提取方法的研究

作者：单小琴南京理工大学

学位级别：硕士

对于大口径光学元件的干涉测试,一直以来存在长干涉腔内大气的扰动问题,移相技术虽然可以得到很高的相位解调精度,但在相移过程中要求保持测试系统的机械稳定,避免大气的扰动,同时一般要求采集三幅或三幅以上的干涉图,移相法显然不适合... 详细信息

对于大口径光学元件的干涉测试,一直以来存在长干涉腔内大气的扰动问题,移相技术虽然可以得到很高的相位解调精度,但在相移过程中要求保持测试系统的机械稳定,避免大气的扰动,同时一般要求采集三幅或三幅以上的干涉图,移相法显然不适合处理研究动态的问题。二维FFT法只需要对一幅空间载波条纹图处理即可获得被测量,适合分析外界存在扰动的情况,本文重点讨论了二维FFT法进行单幅空间载波干涉条纹图处理的基本原理及流程。干涉图的延拓是二维FFT法中一项关键技术,因为延拓的效果对处理结果有很大的影响,本文主要讨论了基于样本的块重建修描法和基于局部频率估计的干涉图延拓方法。在算法研究的基础上,编写相应的模拟仿真程序,对实际采集的干涉图进行测试,并与PSI方法测试结果进行对比,验证了本文算法的精度。本文还研究了小波变换法在瞬态物体三维面形测量系统中的应用,基于结构光技术设计并搭建了一套正六边形的测量系统,分别对静态和瞬态测试环境下采集的物体变形条纹图像进行处理,采用小波复原算法对物体三维面形进行复原,本文所设计的测量系统及小波复原算法能较好的复原出被测物体的三维面形分布。

关键词：单幅条纹图二维FFT 小波变换法

Four-quadrant demodulation fiber sensor for wavelength monitoring of a wavelength phase-shifting interferometer

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Chinese Optics Letters 2022年第8期20卷 12-17页

作者：单小琴范兴玥韩志刚王进李丰芮朱日宏 School of Electronic and Optical Engineering Nanjing University of Science and TechnologyNanjing 210094China Zijin College Nanjing University of Science and TechnologyNanjing 210023China

Real-time monitoring of wavelength is important for high-speed wavelength phase-shifting interferometry.In this paper,a wavelength sensor based on a polarization-maintaining fiber interferometer with four-quadrant demodulation was proposed.We built the wavelength sensing system with resolution better than 0.005 pm and 0.1 ms sampling interval and measured the response time of the tuned wavelength at 35 ms in the phase-shifting process of a commercial wavelength phase-shifting free-space interferometer,as well as the wavelength drift velocity of 0.01 pm per second in the hysteresis process.The optical fiber wavelength sensor with four-quadrant demodulation provides a real-time wavelength sensing scheme for high-speed wavelength phase-shifting interferometers.

关键词： optical testing wavelength phase-shifting interferometer polarization-maintaining fiber interferometer four-quadrant polarization demodulation wavelength sensing

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高功率激光器光束质量测量的衰减缩束实验

应用光学 2023年第6期44卷 1250-1257页

针对目前光束质量分析仪只能用于小口径、低功率激光器光束质量评估的问题,开展了高功率激光器光束质量测量的衰减缩束技术实验研究,搭建了缩束激光的波像差及光束质量测量装置,开展了缩束组件装调误差对光束质量影响的实验。实验结果表... 详细信息

针对目前光束质量分析仪只能用于小口径、低功率激光器光束质量评估的问题,开展了高功率激光器光束质量测量的衰减缩束技术实验研究,搭建了缩束激光的波像差及光束质量测量装置,开展了缩束组件装调误差对光束质量影响的实验。实验结果表明,随着装调视场角度的增加,1/3倍缩束组件在1.2°视场处M^(2)测量偏差小于5%。搭建了偏振分光装置,研究了衰减组件对光束稳定性的影响。实验结果表明,随机偏振的准单模激光器的稳定性比多模激光更易受到衰减组件退偏的影响。搭建了高反式与楔板式高功率激光光束质量测量装置,对1 kW准单模激光进行光束质量测量。实验结果表明,在高反式测量装置中,待测光束通过高反镜时产生了退偏,从而导致光束质量测量结果偏小,楔板式测量装置的测量结果更能准确反映待测光的光束质量。

关键词：高功率激光器光束质量测量衰减组件缩束组件

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地表覆盖对季节性冻融期土壤水分特征的影响

水电能源科学 2018年第7期36卷 99-103页

作者：单小琴郑秀清太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024

为探求不同地表覆盖下非饱和冻融土壤介质中土壤水分的迁移转化规律,于2013年11月10日~2014年3月22日在山西省晋中市东阳镇进行季节性冻融期系列田间试验。结果表明,地表覆盖有效地减少了地表土壤水分的蒸发,削弱了土壤含水率的波动幅度... 详细信息

为探求不同地表覆盖下非饱和冻融土壤介质中土壤水分的迁移转化规律,于2013年11月10日~2014年3月22日在山西省晋中市东阳镇进行季节性冻融期系列田间试验。结果表明,地表覆盖有效地减少了地表土壤水分的蒸发,削弱了土壤含水率的波动幅度,但不同冻融阶段不同地表覆盖地块的土壤水分有所差异。与裸地(LD)相比,冻结阶段,秸杆覆盖(JG)和地膜覆盖(DM)显著增加了地表以下0~10cm土壤墒情,且DM比JG保墒效果好;融化前期,秸秆覆盖阻碍了融雪水的直接入渗,JG对土层的蓄水保墒作用不明显;融化后期,秸秆覆盖削弱了风速对地表土壤水分的影响,抑制了表土蒸发,对土层具有保墒作用。整个冻融期,DM始终对土层具有保墒作用,且其保墒效果较JG好。地表覆盖有效地减弱了地表以下0~20cm土壤含水率的波动幅度,随着土壤深度的加大,覆盖措施对土壤含水率的影响逐渐减弱。DM土壤水分随时间的变化态势与LD相似程度较高。从储水保墒角度出发,冻融期DM覆盖更具现实意义。研究成果可为北方冬春季节土地利用及管理提供指导。

关键词：季节性冻融期地表覆盖土壤含水率储水保墒

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光学平面三面互检残余误差的矩阵分析

光学平面三面互检残余误差的矩阵分析

第十七届全国光学测试学术交流会

作者：单小琴南京理工大学紫金学院

三面互检是确定高精度光学平面绝对面形分布的经典方法。通过三个待测平面两两干涉,能够得到待测平面一条直径上的轮廓分布。为了获得全口径的面形分布,研究者们提出了许多新的绝对检测方法,通常需要增加一次或多次平面的平移或者旋转...

三面互检是确定高精度光学平面绝对面形分布的经典方法。通过三个待测平面两两干涉,能够得到待测平面一条直径上的轮廓分布。为了获得全口径的面形分布,研究者们提出了许多新的绝对检测方法,通常需要增加一次或多次平面的平移或者旋转操作。这些新的绝对检测方法通常使用公式分析或者数值迭代算法获得全口径面形分布。早期的绝对检测方法大多通过公式实现。采用Zernike多项式拟合分析是其中的典

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来源： cnki会议评论

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甘肃陇西县河道堤防建设与维护

中国防汛抗旱 2015年第5期25卷 89-91页

作者：单小琴甘肃省陇西县水务局陇西748100

河道堤防是抵御洪水灾害的第一道屏障,对保护两岸耕地及沿河群众生命财产安全起着十分重要的作用。陇西县堤防工程每年都有被洪水冲毁的段落,由于维修经费少,险工险段得不到治理。通过对陇西县堤防工程规划、建设及管理维护等情况的分析... 详细信息

河道堤防是抵御洪水灾害的第一道屏障,对保护两岸耕地及沿河群众生命财产安全起着十分重要的作用。陇西县堤防工程每年都有被洪水冲毁的段落,由于维修经费少,险工险段得不到治理。通过对陇西县堤防工程规划、建设及管理维护等情况的分析,从生态保护、资源可持续利用及符合工程安全需求的生态护坡技术等方面提出了陇西县河道治理建议。

关键词：堤防工程建设管护生态护坡

基于短光纤延时自外差的可见光单频激光线宽测量方法

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光学学报 2023年第21期43卷 164-173页

作者：王进杨振营李丰芮单小琴郑光金韩正英韩志刚朱日宏南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 南京理工大学先进固体激光工信部重点实验室江苏南京210094 中国电子科技集团公司第四十一研究所山东青岛266555

提出一种基于短光纤延时自外差法的可见光波段单频激光线宽测量方法,利用短延时光纤减小可见光在石英光纤中的损耗并降低系统低频噪声,通过频谱信号平滑方法极大地提高频谱数据的信噪比,通过非线性最小二乘法拟合还原原始信号频谱,并最... 详细信息

提出一种基于短光纤延时自外差法的可见光波段单频激光线宽测量方法,利用短延时光纤减小可见光在石英光纤中的损耗并降低系统低频噪声,通过频谱信号平滑方法极大地提高频谱数据的信噪比,通过非线性最小二乘法拟合还原原始信号频谱,并最终计算出可见光波段激光线宽。构建可见光波段的延时自外差测量系统,搭建127 m和500 m延时光纤的可见光波段延时自外差测量装置,测得635 nm单频外腔半导体激光器线宽为29.4 kHz,与两个相同型号激光器互拍的测量结果接近,证明了基于短光纤延时自外差方法测量可见光单频激光器线宽的可行性。

关键词：测量线宽测量延时自外差法可见光激光器光学系统