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长汀马尾松林下经济模式对土壤活性碳及土壤呼吸的影响

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长汀马尾松林下经济模式对土壤活性碳及土壤呼吸的影响

作者：封晓然福建农林大学

学位级别：硕士

土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库,直接影响着全球陆地生态系统的碳平衡,同时对土壤质量也有着深远的影响。本文以典型南方红壤侵蚀区的长汀县为研究区,上层林木树种选择当地主栽的马尾松,林下经济模式分别选取:杨梅、无患子、油茶、... 详细信息

土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库,直接影响着全球陆地生态系统的碳平衡,同时对土壤质量也有着深远的影响。本文以典型南方红壤侵蚀区的长汀县为研究区,上层林木树种选择当地主栽的马尾松,林下经济模式分别选取:杨梅、无患子、油茶、黄栀子和养殖河田鸡为研究对象,并以马尾松纯林作为对照样地,通过野外监测和实验室分析,研究不同林下经济模式对土壤有机碳、可溶性有机碳和微生物生物量碳以及土壤呼吸的影响。主要得出了以下结论:(1)通过对不同模式样地的0-100cm 土层的有机碳含量的分析,发现土壤有机碳含量基本在7g·kg左右,处于一个较低的水平。土壤有机碳含量在垂直分布上表现的规律为随土层深度的增加而降低,并且土层越深,相邻土层有机碳含量之间的差异就越小。其中,杨梅模式的有机碳含量最高,其次分别为无患子、养鸡、黄栀子、油茶模式和马尾松参照地。(2)马尾松参照地的有机碳储量在六个样地中最低,0-100cm仅为7.87t·hm,其中0-20cm 土层占了 46%。杨梅、无患子、油茶、黄栀子和养鸡模式的土壤碳储量均有所增加。0-20cm占0-100cm 土壤碳储量的比例在59.91%-62.91%之间。(3)不同模式样地表层土壤(0-20cm)的土壤微生物生物量碳含量存在一些差异。0-10cm和10-20cm的土层微生物生物量碳含量最高的是杨梅模式。其次依次为无患子、养鸡、油茶和黄栀子模式,最低的马尾松参照地。不同林下经济模式的土壤微生物生物量碳含量具有明显的季节变化,即呈现双峰趋势,土壤微生物生物量碳含量分别在5月和10月附近达到峰值,最低值均出现在12月附近。(4)不同的模式显著地增加了土壤可溶性有机碳的含量。土壤可溶性有机碳含量在垂直方向上的变化规律为随土层深度增加而逐渐降低,且主要集中在0-20cm 土层中。不同模式之间土壤可溶性有机碳的含量也存在一些差异,其中马尾松参照地的含量最低,且0-10cm和10-20cm 土层的可溶性有机碳含量差别不大。杨梅模式0-10cm和10-20cm 土层的可溶性有机碳均高于其他模式。(5)土壤可溶性有机碳的含量有明显的季节变化规律,总体上是春季最高,其次是冬季和夏季,最低的是秋季。垂直方向上0-1Ocm的可溶性有机碳的含量总体上高于10-20cm,但在夏季由于雨水的淋溶,0-1Ocm与10-20cm的可溶性有机碳的含量相比差别不大甚至低于 10-20cm。(6)不同模式的气温、土壤温度与土壤呼吸速率的日动态变化规律基本一致,均为单峰曲线,但不同的模式呼吸速率不同,并且峰值出现的时刻也有差异。不同模式的土壤呼吸在1月、4月、7月、10月中的4天内呼吸速率均从7:00开始逐渐随温度上升而增强,在14～16附近时达到峰值,之后温度开始降低,呼吸速率也出现下降趋势,在次日凌晨2:00-6:00达到最低值。(7)试验中六个样地的土壤呼吸速率的季节动态呈现出较一致的变化规律。不同模式的土壤呼吸速率具有明显的季节变化规律,总体上为夏季>春季>秋季>冬季,其中冬季土壤呼吸速率在不同模式之间几乎没有差别。

关键词：林下经济土壤有机碳可溶性有机碳微生物生物量碳土壤呼吸

福建省长汀县不同土地利用方式降雨产流产沙特征

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水土保持研究 2017年第4期24卷 1-5页

作者：卜建霞叶功富尤龙辉封晓然李蝶福建农林大学林学院福州350002 福建省林业科学研究院福州350012

通过布设标准径流小区,定位监测2014年长汀水土保持科教园不同土地利用方式的降雨和产流产沙特征,并对其进行了回归分析。结果表明:年径流深大小依次为自然裸露坡面模式(403mm)>人工播草模式(93.7mm)>农田管理模式(92mm)>封禁管理模式(7... 详细信息

通过布设标准径流小区,定位监测2014年长汀水土保持科教园不同土地利用方式的降雨和产流产沙特征,并对其进行了回归分析。结果表明:年径流深大小依次为自然裸露坡面模式(403mm)>人工播草模式(93.7mm)>农田管理模式(92mm)>封禁管理模式(75.2mm)>马尾松纯林(69.6mm)>果园管理模式(60.8mm),年土壤流失量大小依次为自然裸露坡面模式(30.97t/hm^2)>农田管理模式(5.44t/hm^2)>封禁管理模式(2.71t/hm^2)>马尾松纯林(2.43t/hm^2)>果园管理模式(1.6t/hm^2)>人工播草模式(0.47t/hm^2);小雨和中雨是主要的下雨类型,中雨和暴雨是造成水土流失的主要降雨类型;降雨量和I30是与产流产沙相关性相对较强的两个降雨因子;自然裸露地和封禁管理模式的径流深—降雨量线性回归拟合效果较好,其他模式均表现为较好的幂函数回归;除了人工播草模式外,其他土地利用模式的径流深—土壤流失量线性回归拟合效果均较好。相较于其他土地利用方式,果园管理模式的水土保持效益较好。

关键词：径流小区水土保持措施降雨量径流深土壤流失量

红壤区典型茶园模式对侵蚀性降雨的减流减沙效应

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森林与环境学报 2020年第2期40卷 149-155页

作者：程分生尤龙辉叶功富林文泉封晓然游惠明福建农林大学林学院福建福州350002 福建省林业科学研究院福建福州350012

基于福建安溪官桥生态茶园2017年度自然降雨数据及园区5种铁观音茶树水土流失治理模式的坡面产流、产沙情况的观测数据,系统研究了不同治理模式下铁观音茶树坡面水土流失对引起侵蚀的降雨的响应机制。结果表明:(1)降雨集中于4~8月份,引... 详细信息

基于福建安溪官桥生态茶园2017年度自然降雨数据及园区5种铁观音茶树水土流失治理模式的坡面产流、产沙情况的观测数据,系统研究了不同治理模式下铁观音茶树坡面水土流失对引起侵蚀的降雨的响应机制。结果表明:(1)降雨集中于4~8月份,引起侵蚀频次最多的是5~6月份;(2)根据降雨量与最大30 min降雨强度I 30,可以将侵蚀性降雨分为Ⅰ~Ⅴ种类型,其中,Ⅰ雨型的降雨是当地发生频率最多的侵蚀性降雨,雨量最大的Ⅴ雨型平均产流量最大,雨强最大的Ⅳ雨型平均产沙量最大,发生频率较高的Ⅲ雨型产流总量最大,Ⅱ雨型产沙总量最大。(3)5种铁观音茶树水土流失治理模式在不同降雨类型下的水土保持效应不同,其中采取“梯田+自然留草”的治理模式在各雨型条件下的减流率和减沙率均优于其他模式。研究结果对山区茶园水土保持及提升茶产量有重要的参考价值。

关键词：山区茶园水土流失降雨类型减流率减沙率

基于数据-模型驱动的数控机床综合误差动态预测方法

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计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2283-2295页

作者：黄华支晓波李嘉然赵秋舸梅乐兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

针对数控机床综合误差建模复杂,模型适应性差的问题,提出一种基于数字孪生技术的数控机床综合误差建模方法及误差预测方法。为了建立模型和实时数据相融合的综合误差数字孪生体,以三轴数控机床为研究对象,首先采用多体动力学和齐次坐标... 详细信息

针对数控机床综合误差建模复杂,模型适应性差的问题,提出一种基于数字孪生技术的数控机床综合误差建模方法及误差预测方法。为了建立模型和实时数据相融合的综合误差数字孪生体,以三轴数控机床为研究对象,首先采用多体动力学和齐次坐标变化相结合的方法,建立了考虑几何误差和动态误差的综合误差预测模型,并将预测模型进行数字化表达,以此构建基于数据和模型驱动的综合误差数字孪生模型。然后,为将物理空间高保真地映射到数字孪生体中,基于TCP/IP通讯协议构建数据传输框架,实现了数据在物理空间和数字孪生体之间的双向实时映射。最后通过三轴数控机床验证了综合误差预测数字孪生体的可靠性,同时利用虚实同步运动实验验证了数据传输的实时性和稳定性。研究结果为构建误差模型数字孪生体提供了一种新途径,并为实现数控机床的综合误差动态预测提供了理论基础。

关键词：数字孪生数控机床几何误差综合误差

酸压技术提高深部碳酸盐岩地热井出水量的应用

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中国矿业 2024年第S1期 387-391页

作者：吕晓岚封东晓张智勇中国地质调查局发展研究中心北京斯迪莱铂油气技术有限公司

为实现“碳达峰”目标，能源的绿色低碳发展是关键。地热能作为五大非碳基能源之一，对实现“双碳”目标具有重要意义。我国水热型地热资源非常丰富，碳酸盐岩热储是水热型地热资源开发的主战场。目前，我国初步形成地热能产业，雄安新... 详细信息

为实现“碳达峰”目标，能源的绿色低碳发展是关键。地热能作为五大非碳基能源之一，对实现“双碳”目标具有重要意义。我国水热型地热资源非常丰富，碳酸盐岩热储是水热型地热资源开发的主战场。目前，我国初步形成地热能产业，雄安新区是我国中东部地热资源开发利用条件最好的地区，碳酸盐岩热储层是雄安新区主要的地热开发利用层位。通过盐酸和碳酸盐岩主要成分方解石CaCO3和白云石CaMg（CO3）2的化学反应原理，对4份地热井的岩石样品分别用15%和20%浓度的盐酸进行了溶解反应，比较得出了15%浓度的盐酸更经济有效。通过渗流能力实验测试酸溶解裂缝的渗流能力，确定最佳酸液加量为2～8 PV，验证了酸溶解有助于提高裂缝渗流能力。通过酸压技术在雄安新区的应用，验证了现场实施多级酸压增产效果明显。最后得出两个结论：一是利用酸液溶解作用提高深部碳酸盐岩地热井出水量的方法可行；二是多级酸压技术适用于深井，提高地热井的出水量，具有很好的推广价值。

关键词：地热能盐酸碳酸盐岩溶解作用渗流能力

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微角振动对遥感相机成像质量的影响分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第10期57卷 1070-1079页

作者：李醒飞杨辰熙拓卫晓邢伟达蒋颢娇封善斋天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 深海技术科学太湖实验室无锡214000 海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司青岛266114

针对高空间分辨率航天器遥感成像受微角振动影响模糊化的问题,从理论建模、仿真分析和实验验证3个维度量化了微角振动幅值、频率、初始相位等特性对遥感相机成像质量的影响.首先,从成像原理出发,建立了图像退化模型,分析了微角振动导致... 详细信息

针对高空间分辨率航天器遥感成像受微角振动影响模糊化的问题,从理论建模、仿真分析和实验验证3个维度量化了微角振动幅值、频率、初始相位等特性对遥感相机成像质量的影响.首先,从成像原理出发,建立了图像退化模型,分析了微角振动导致图像模糊和几何形变的机理.其次,分析了角振动参数对像移的影响规律,建立了不同角振动频率对应的调制传递函数(MTF)的解析计算式,分析了角振动幅值、角振动频率和初始曝光时刻对MTF的影响规律.然后,利用MATLAB搭建仿真平台,以调制传递函数面积(MTFA)作为评价指标,量化分析了角振动幅值、角振动频率和初始曝光时刻对图像模糊度的贡献程度.最后,搭建了振动实验平台,实验验证了各个振动参数对成像质量的影响规律.结果表明:图像像质随角振动振幅的增加而下降,频率100.0 Hz的角振动幅值从0.0064°增加至0.0281°时,MTFA由0.2776下降至0.1192;低频角振动作用下成像质量与角振动初始相位、振幅、频率有关,高频非整周期振动会造成MTF曲线的波动,且非整周期振动对成像质量的影响随着角振动频率的增加而减小.曝光时间为角振动周期的整数倍时,初始曝光时刻对图像像质的影响可以忽略.微角振动对遥感影像几何精度的影响规律能够为高轨遥感相机微角振动的测量与抑制提供理论支撑.

关键词：微角振动遥感成像图像退化调制传递函数

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东曲矿8号煤顺层钻孔瓦斯抽采技术研究

能源技术与管理 2024年第4期49卷 58-60页

作者：封晓磊山西焦煤西山煤电东曲矿山西太原030200

针对东曲矿8#煤层透气性差及采用湿式钻进工艺钻孔易塌孔、成孔率低、瓦斯抽采效果差等问题,通过优化设计,采用干式钻进工艺对28808工作面进行瓦斯钻孔抽采。为分析验证干式钻孔的抽采效果,在同一采区的2个工作面分别采用湿式钻孔和干... 详细信息

针对东曲矿8#煤层透气性差及采用湿式钻进工艺钻孔易塌孔、成孔率低、瓦斯抽采效果差等问题,通过优化设计,采用干式钻进工艺对28808工作面进行瓦斯钻孔抽采。为分析验证干式钻孔的抽采效果,在同一采区的2个工作面分别采用湿式钻孔和干式钻孔工艺进行瓦斯抽采对比分析。通过监测数据分析,采用干式钻孔工艺的平均抽采量为3.2 m~3/min,湿式钻孔的平均抽采量为1.89 m~3/min,干式钻孔工艺抽采量较湿式钻孔增加了1.31 m~3/min,而抽采浓度相比湿式钻进提高了13%,有效解决了低透气性煤层瓦斯抽采效果差的问题。

关键词：瓦斯抽采透气性干式钻进工艺