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草原化荒漠带人工固沙植丛区土壤水分动态

水科学进展 2004年第2期15卷 216-222页

作者：王新平康尔泗张景光李新荣中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站甘肃兰州730000

研究土壤水分动态有助于在水文过程与生态格局之间建立定量的联系。以大型自动称重式蒸渗仪为试验设施,对草原化荒漠带固沙植丛区与无植被沙区土壤水分动态及蒸散发进行对比研究。结果表明,观测期内植丛区及无植被沙区土壤水分变化均与... 详细信息

研究土壤水分动态有助于在水文过程与生态格局之间建立定量的联系。以大型自动称重式蒸渗仪为试验设施,对草原化荒漠带固沙植丛区与无植被沙区土壤水分动态及蒸散发进行对比研究。结果表明,观测期内植丛区及无植被沙区土壤水分变化均与降水过程高度相关,油蒿与柠条植丛区总蒸散量大体相当,平均蒸散速率分别为1 31mm/d,1 22mm/d。受固沙植物种生育期差异与降水年内分配变化的综合影响,当经历连续30多天无雨期时,柠条植丛区土壤水分骤降,根系密集区土壤体积含水率降低至0 5%以下,平均蒸散速率由前期的2 2mm/d降至0 6mm/d。油蒿植丛区土壤体积含水率在1%左右变化,平均蒸散速率由1 8mm/d降为0 9mm/d,仍高于柠条植丛区达50%。无植被沙区土壤体积含水率保持在大于2%的水平,平均蒸发速率由1 1mm/d减小至0 4mm/d,平均为0 78mm/d,约为植丛区平均蒸散速率的60%。土壤深层渗漏量达113 4mm,占降水量的40 5%,渗漏速率平均为0 63mm/d。人工固沙植被有效地利用了这部分降水资源,使得植丛区土壤水分无深层渗漏。

关键词：荒漠带人工固沙植丛土壤水分水分平衡蒸散发

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甘宁蒙陕退耕还林(草)中的适地适树问题

中国沙漠 2002年第5期22卷 489-494页

作者：张景光王新平中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站甘肃兰州730000

通过对退耕还林工程中适地适树问题的探讨 ,我们认为在退耕还林 (草 )工程实施过程中一定要坚持适地适树 ,适地适树是造林中的一项基本原则。在退耕还林和造林过程中应该遵循生物气候带原则 ,演替前期植物种与演替后期植物种搭配 ,浅根... 详细信息

通过对退耕还林工程中适地适树问题的探讨 ,我们认为在退耕还林 (草 )工程实施过程中一定要坚持适地适树 ,适地适树是造林中的一项基本原则。在退耕还林和造林过程中应该遵循生物气候带原则 ,演替前期植物种与演替后期植物种搭配 ,浅根系植物与深根系植物合理配置。植物种的选择应该坚持立地条件与生物学特性和生态学特性相适应 ;与地带性特点相适应 ;与降水条件和土壤水分条件相适应 ,做到“林水平衡” ;

关键词：退耕还林适地适树地带性甘宁蒙陕

国产200MW单元机组协调控制系统的设计与实现

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国产200MW单元机组协调控制系统的设计与实现

作者：张景光吉林大学

学位级别：硕士

热力发电机组由汽轮机、锅炉和发电机三大主设备和其它辅助设备组成,其自动控制系统包含一些子系统,这些子系统有各自的调节手段和调节对象,是相对独立的,但对于整个机组来讲,它们又是相互关联,相互影响的,并具有强耦合、大迟延、非线... 详细信息

热力发电机组由汽轮机、锅炉和发电机三大主设备和其它辅助设备组成,其自动控制系统包含一些子系统,这些子系统有各自的调节手段和调节对象,是相对独立的,但对于整个机组来讲,它们又是相互关联,相互影响的,并具有强耦合、大迟延、非线性等特点。因此在适应电网负荷的变化要求时,可设计一种系统,根据机组主要参数的偏差,协调好各子系统的控制作用,以确保机组的安全稳定运行,这样的系统就是单元机组的协调控制系统。单元机组协调控制技术的发展是伴随着大容量单元机组的投产和计算机控制技术的发展而发展起来的,特别是分散控制系统的发展,为单元机组实现协调控制提供了强大的技术支持。从90年代初期,协调控制系统在我国少量的进口机组上进行应用,整体控制策略全部是引进的技术。到了90年代末期,协调控制开始在我国200MW以上机组进行大范围的应用,但由于受到电力发展总体水平的制约,协调控制系统在大部分电厂应用的情况还不理想,功能还不是很完善,还存在一些问题,需要不断的完善和提高。单元机组协调控制系统的主要作用是,在接收中心调度或值班员负荷指令后,协调好锅炉、汽轮机、发电机的运行和内部各控制子系统的控制作用,采取某些技术措施,使机组主要运行参数接近最大工况曲线运行,并始终控制在最大许可范围内,提高系统响应速度,保证机组能有较高的运行效率和安全性,使机组适应电网负荷变化的需求。同时,还要协调好负荷指令与机组主/辅设备实际能力关系,在机组主/辅设备能力受到限制的异常情况下,可以根据实际情况,限制或者强迫改变机组负荷,达到协调控制系统的联锁保护功能。因此,协调控制系统的研制开发有助于提高单元机组的自动化控制水平,提高机组对负荷变化的适应能力,完善机组故障状态下的紧急处理手段,减少了运行人员的操作,减轻了运行人员的劳动强度,因而提高了单元机组的安全性、经济性,同时也为单元机组实现AGC控制提高了前提和保证单元机组协调控制系统有四种运行方式,既协调控制方式、机基本方式、炉基本的方式、手动方式,各种方式之间的相互切换均应做到无扰动。其中,机基本的工作原理是:由汽机控制器接收实际负荷指令来控制机组负荷,由锅炉控制器接收压力设定来控制主蒸汽压力。炉基本的工作原理是:由锅炉控制器接收实际负荷指令来控制机组负荷,由汽机控制器接收压力设定来控制主蒸汽压力。协调控制方式的工作原理是:实际负荷指令和压力指令同时送到汽机控制器和锅炉控制器,然后由汽机调节器改变汽机调节阀的开度,由锅炉调节器改变燃料量,从而改变蒸汽量,来共同满足电网负荷指令和压力指令的要求。手动控制方式是指将汽机控制器和锅炉控制器均置为手动方式,由运行值班员手动控制,当汽机和锅炉发生故障时或控制系统出现故障时一般采用这种方式。长春第二热电有限责任公司1号机组是由哈尔滨三大动力厂生产的200MW双抽供热机组,采用单元控制的方式,为了提高机组的自动化控制水平,实现机组的协调控制和自动发电控制,公司决定设计开发一套200MW单元机组协调控制系统。系统设计开发以及本文讨论的主要内容包括:单元机组的数学模型;协调系统的结构、功能的设计与实现;AGC指令的接收、保持、处理;负荷指令处理回路的设计和实现;炉主控器的设计与实现;燃烧控制回路的扰动分析和设计实现;机组最大可能出力运算回路的设计和实现;协调控制系统与电调系统的通信接口和硬接线接口的设计和实现;系统上位机键盘逻辑的设计与实现等。在系统的设计和开发过程中,借鉴了直接能量平衡的方法,并在炉主控器和燃料控制回路进行了创造性的应用,经试验证明效果良好,符合国产机组的实际需要。在协调系统和AGC、DEH装置接口的设计上,采用了主要信号为硬接线的方式,其它信号采用通信的方式,同时所有开关量信号均设计成了脉冲类型,提高了系统的可靠性。在RB回路的设计上,为了防止接点抖动误发RB信号,设计上采用了R-S触发器,以提高了系统的安全性。在协调系统的设计上,还考虑了机组供热工况下的牵联调节设计,以适应汽轮机调节的有效跟踪和无扰切换。系统的研制和开发具有国外硬件产品和国内软件开发的特点,既具有国外产品的先进性和可靠性,又具有国内软件开发的实用性和低廉价格,因而具有较高的性能价格比。系统研制开发并投入运行后,实现了机基本、炉基本、手动方式的无扰切换,实现了RB功能和负荷迫升迫降功能,实现了值班员手动指令和中心调度指令的无扰切换,投入了AGC控制,机组的主要参数比投入前有了明显的极大地提高了机组的自动化控制水平,提高了机组的调节品质,提高了机组运行的经济性和可靠性,在国产同类机组中具有领先水平,对同类型机组协调控制系统的开发和完善具有良好的借鉴和示范作用。

关键词：单元机组协调控制自动发电控制燃烧控制

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土壤对磷的吸附与解吸的研究

土壤对磷的吸附与解吸的研究

作者：张景光吉林大学

学位级别：硕士

本文用恒温培养法对东北平原和华北平原上的8种不同的土壤在不同的温度下进行了磷吸附与解吸特性的研究。结果表明：几种土壤的磷吸附曲线与Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附方程基本吻合，其中Langmuir方程拟合最高，相似度最好... 详细信息

本文用恒温培养法对东北平原和华北平原上的8种不同的土壤在不同的温度下进行了磷吸附与解吸特性的研究。结果表明：几种土壤的磷吸附曲线与Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附方程基本吻合，其中Langmuir方程拟合最高，相似度最好。土壤对磷的自然释放也就是解吸量非常有限。土壤对磷酸盐具有较强的吸附能力，吸附量与土壤本身理化性质和温度以及水中磷酸盐初始浓度等因素有关。不同区域土壤磷的吸附解吸行为较为一致，但是吸附过程表现为快慢两种反应。通过对华北平原的黄土和东北平原的黑土作了比较。在相同温度下加入初始磷量相同时，东北地区的样品比华北地区的样品吸附的磷要多，尤其是在初始加入磷量比较多时表现尤为明显，但其吸附过程也表现为快慢两种反应。它们在开始的快速解吸阶段，解吸量及解吸速率相差不多，存在差异比较小，但相对于后面两个取自华北平原的样品其解吸量大，解吸速率比较低。在慢速解吸的第二阶段，来自东北的6个样品解吸速率比较平稳。而选自华北平原的两个样品在慢速解吸的第二阶段，解吸速率下降比较快，甚至低于前6个样品，其总解吸率东北平原的样品显著低于华北平原的样品。实验得出结论可以指导施肥，华北平原农田施肥适合多次而少量，东北平原农田施肥可以减少次数，但量应该增大。

关键词：土壤磷吸附解吸施肥

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沙坡头人工固沙区草本层片组成及其动态研究

中国沙漠 2002年第6期22卷 623-627页

作者：袁建立张景光王刚兰州大学干旱农业生态国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站甘肃兰州730000

通过跟踪观测一年生植物层片在一个生长周期内种类组成及其重要值的变化 ,并分析变化的生态学机理 ,得出如下结论 :①在固沙区草本层片内 ,小画眉草的多度、盖度和重要值在群落中所占比例较大 ,是群落优势种 ;②在充足的降雨后 ,一年生... 详细信息

通过跟踪观测一年生植物层片在一个生长周期内种类组成及其重要值的变化 ,并分析变化的生态学机理 ,得出如下结论 :①在固沙区草本层片内 ,小画眉草的多度、盖度和重要值在群落中所占比例较大 ,是群落优势种 ;②在充足的降雨后 ,一年生植物都突发性萌发 ,但随着降雨的减少 ,层片内的一年生植物种群都呈衰退之势 ,其中小画眉草和虎尾草种群急剧减少 ,狗尾草、雾冰藜和虫实种群减少幅度不大。在生长后期由于降雨增多且较为均匀 ,层片内各物种种群数量变化不大 ,各自完成生活史 ;③狗尾草、雾冰藜和虫实在整个生长季节种群的数量和频度变化幅度较小 ,其相对盖度随着时间的推移呈渐次增长之势 ;

关键词：沙坡头一年生植物层片动态

沙坡头人工植被固沙区天然降水的入渗和分配研究

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中国沙漠 2002年第6期22卷 534-540页

作者：王新平李新荣张景光中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站甘肃兰州730000

土壤、植被冠层与大气界面间 (SVAT)物质传输过程日益成为水文学研究最感兴趣的领域 ,降水量的迁移与转换是非灌溉区SVAT主要的物质传输过程。干旱半干旱区稀疏灌丛蒸散量占降水量的 90 %以上 ,因此对降水入渗与水分在土壤内植物根际区... 详细信息

土壤、植被冠层与大气界面间 (SVAT)物质传输过程日益成为水文学研究最感兴趣的领域 ,降水量的迁移与转换是非灌溉区SVAT主要的物质传输过程。干旱半干旱区稀疏灌丛蒸散量占降水量的 90 %以上 ,因此对降水入渗与水分在土壤内植物根际区再分配的研究显得十分重要。试验于 2 0 0 1年 8月 1 7日至 9月 30日在中国科学院沙坡头试验站进行 ,主要观测人工植被荒漠灌木柠条 (Caraganakorshinskii)灌丛固定沙丘降水入渗与再分配过程。结果表明 :在 7次不连续降水过程中 ,土壤入渗深度与降水强度呈简单线性相关关系 ,土壤入渗速率约为降水强度的 1 0倍。当次降水过程中降水强度小于 0 46mm·h- 1 时 ,土壤入渗速率约为 0cm·h- 1 ,此时的降水对沙区土壤基本上没有水分补给作用。受荒漠灌木柠条根系吸水作用的影响 ,其根系密集剖面深度 40～ 1 4 0cm内降水水分入渗积累不明显。降水入渗速率及入渗深度受土壤剖面初始含水率多寡而变化 ,干燥土壤剖面有助于提高瞬时入渗速率。降水以后随着时间的推移 ,人工固沙区微环境内空气温度、湿度等气象条件适宜 ,柠条生长进入相对旺盛阶段 ,其根系密集层 1 4 0cm深度处土壤含水率在总体上下降的过程中 ,表现出昼消夜长的趋势 ,试验期间翌日8:0

关键词：固定沙丘人工植被柠条灌丛沙坡头

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人工固沙区一年生植物小画眉草的竞争调节

中国沙漠 2001年第3期21卷 240-243页

作者：王兮之张景光施溯筠王刚兰州大学干旱农业生态国家重点实验室甘肃兰州730000

以分布在沙坡头沙漠试验研究站人工固沙植被中的一年生植物小画眉草为例 ,利用定点样方观测种群数量变化和定株测定植株生长的方法 ,研究了荒漠植物中是否存在竞争的问题 ,得到如下初步结论 :①在降水年际变率较大的荒漠生境中 ,当降水... 详细信息

以分布在沙坡头沙漠试验研究站人工固沙植被中的一年生植物小画眉草为例 ,利用定点样方观测种群数量变化和定株测定植株生长的方法 ,研究了荒漠植物中是否存在竞争的问题 ,得到如下初步结论 :①在降水年际变率较大的荒漠生境中 ,当降水相对多时植物个体间表现出明显的竞争作用。②在种群水平上 ,种内竞争的数量调节作用表现为将变化幅度很大的初始密度调节为变化范围很小的终局密度。③在个体水平上 ,竞争制约着可塑生长过程 ,植株平均重量随种群密度的增加而减小。④当种群初始密度大时小画眉草的存活曲线为DeeveyⅢ型。

关键词：荒漠生境小画眉草竞争作用人工固沙区种群数量一年生植物

沙坡头地区固定沙丘结皮层藓类植物的繁殖和生长特性研究

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中国沙漠 2003年第2期23卷 171-173,T001-T003页

作者：白学良王瑶徐杰李新荣张景光内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010021 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站甘肃兰州730000

采用撒茎法和分株法2种栽培法培养藓类植物,实验结果表明:①新生枝和原丝体在老茎上反复产生,由原丝体产生配子托;②新生枝和配子托发育成正常的植物体;③生长速率测定表明在培土试验条件下植物体每天增长0 33～0 34mm。研究为固定沙丘... 详细信息

采用撒茎法和分株法2种栽培法培养藓类植物,实验结果表明:①新生枝和原丝体在老茎上反复产生,由原丝体产生配子托;②新生枝和配子托发育成正常的植物体;③生长速率测定表明在培土试验条件下植物体每天增长0 33～0 34mm。研究为固定沙丘结皮层中藓类植物的繁殖和生长提供了实验依据。

关键词：沙坡头地区固定沙丘结皮层藓类植物撤茎法分株法栽培法生长速率人工固沙生态系统

Study on Soil Microbiotic Crust and Its Influences on Sand-fixing Vegetation in Arid Desert Region

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Acta Botanica Sinica 2000年第9期42卷 965-970页

作者：李新荣张景光王新平刘立超肖洪浪中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站兰州730000

Based on secular fixed_site data in the artificial sand_fixing vegetation district at the southeast fringe of the Tengger Desert, the formative characteristics of soil microbiotic crusts and its influences on vegetation dynamics were analyzed. Once sand barrier and artificial vegetation have stabilized the surface of the sifting sand, could form aeolian deposition crust and then evolve into algae_dominated crust. Such processes result from the interactions of physical effects of atmospheric dust and silt deposition on sand surface, sinking and raindrop impact, and soil microorganism activities. Under the condition of less than 200 mm precipitation, the presence of microbiotic crust changes the soil hydraulic conductivity, alters the temporal and spatial distribution of the limited precipitation in sand layer and leads to the decline of deep_rooted shrubs. The development of microbiotic crust and subsurface soil affects the plant growth and seed rain distribution, as a result, the diversity of plant species gradually tend to become saturated and finally affects the vegetation stability.

关键词： arid desert region microbiotic crust sand_fixing vegetation