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库布齐沙漠柠条锦鸡儿灌木林健康评价

西北林学院学报 2024年第1期39卷 177-184页

作者：李健左合君闫敏李进柴茵超内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018 杭锦旗林业和草原局自然保护区和天然林保护工作站内蒙古鄂尔多斯017400

随着灌木林的衰退老化,低质、低效等健康问题逐渐凸显,如何对灌木林健康状况作出评价已成为生态学领域和环境科学研究的热点之一。以库布齐沙漠柠条锦鸡儿灌木林为研究对象,通过生态学调查和等级评分方法,构建由4个一级指标,22个二级指... 详细信息

随着灌木林的衰退老化,低质、低效等健康问题逐渐凸显,如何对灌木林健康状况作出评价已成为生态学领域和环境科学研究的热点之一。以库布齐沙漠柠条锦鸡儿灌木林为研究对象,通过生态学调查和等级评分方法,构建由4个一级指标,22个二级指标组成的柠条锦鸡儿健康评价指标体系,具有便捷性和适用性。采用专家打分法和AHP层次分析法确定各指标权重,并利用生态系统健康综合指数模型计算。结果表明,库布齐沙漠柠条锦鸡儿灌木林整体综合健康指数为0.5387,健康、轻度低质低效、中度低质低效、重度低质低效占比分别为7.69%、38.46%、46.16%与7.69%,整体处于中度低质低效健康状态,有向重度低质低效发展的趋势。林分活力、土壤条件、群落结构和枯落物条件等是影响柠条锦鸡儿灌木林健康主要因素。

关键词：柠条锦鸡儿健康评价层次分析法库布齐沙漠

1986—2020年库布齐沙漠湖泊数量和面积

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中国沙漠 2024年第2期44卷 151-161页

作者：燕宇左合君闫敏席成董佳奇牛丽梅内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古农业大学内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018 内蒙古农业大学内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古呼和浩特010018 杭锦旗自然保护区和天然林保护工作站内蒙古杭锦旗017400

沙漠湖泊动态变化研究对于揭示区域水循环和了解沙漠生态环境具有重要意义。本文利用1986—2020年覆盖库布齐沙漠区域10期Landsat TM/OLI遥感影像提取沙漠湖泊,统计各时期沙漠湖泊数量和面积变化信息,分析库布齐沙漠湖泊数量和面积动态... 详细信息

沙漠湖泊动态变化研究对于揭示区域水循环和了解沙漠生态环境具有重要意义。本文利用1986—2020年覆盖库布齐沙漠区域10期Landsat TM/OLI遥感影像提取沙漠湖泊,统计各时期沙漠湖泊数量和面积变化信息,分析库布齐沙漠湖泊数量和面积动态变化的空间特征。结果表明:库布齐沙漠湖泊数量与面积整体表现为减小趋势,现存湖泊22个,面积7.4678 km^(2);库布齐沙漠湖泊在1986—2020年共干涸26个,现存湖泊中众多小型湖泊呈现增长趋势,但面积较小,对整个库布齐沙漠湖泊的影响较小,>1 km^(2)湖泊中的大青龙湖、天鹅湖以及大道图湖表现为萎缩状态,减少幅度较大,对整个库布齐沙漠湖泊影响较大;降水量、蒸发量和气温不是影响库布齐沙漠湖泊面积变化的主要因素,湖泊面积的空间特征可能由补给来源、补给方式及人为干扰造成。

关键词：库布齐沙漠湖泊遥感分析数量动态变化面积动态变化

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基于生态安全的毛乌素沙地水资源承载力评价

节水灌溉 2024年第5期 28-37页

作者：唐古藞山陈皓锐鹿海员郑和祥田小强敖畅曾文治武汉大学水利水电学院武汉430072 中国水利水电科学研究院北京100038 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010013 鄂尔多斯市水旱灾害防御技术中心内蒙古鄂尔多斯017000 河海大学农业科学与工程学院南京210024

毛乌素沙地地区作为我国生态治理成功有效的典型区域,相较于其他主要沙漠、沙地而言,具有资源丰富、水热配合好等优点,同时也是受到人类活动及气候变化威胁较大的生态脆弱区,如何保障生态安全的同时协调社会经济高质量发展,成为了当地... 详细信息

毛乌素沙地地区作为我国生态治理成功有效的典型区域,相较于其他主要沙漠、沙地而言,具有资源丰富、水热配合好等优点,同时也是受到人类活动及气候变化威胁较大的生态脆弱区,如何保障生态安全的同时协调社会经济高质量发展,成为了当地所需解决的首要难题。以内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙地地区为研究对象,构建基于生态安全的综合水资源承载力评价体系,运用投影寻踪法计算综合水资源承载力评价值,引入障碍度模型遴选地区承载力优势指标与劣势指标,采用耦合协调度模型测算资源-生态-社会系统耦合发展现状。结果表明:2000年至今毛乌素沙地地区的水资源承载力总体时间上呈现曲折上升趋势,但仍有提升空间,在空间上形成了“南北高,中心低”的空间分布特点,期间地下水供水能力、灌溉水利用系数和三产用水定额等是水资源承载力系统的主要“优势指标”,而人口、灌溉面积以及城镇化率则是阻碍水资源承载力提升的关键“劣势指标”,地区内各旗县耦合协调度从“十五”规划至今一直在中等水平范围内浮动。

关键词：毛乌素沙地水资源承载力评价投影寻踪法生态安全障碍度模型耦合协调度模型水资源-社会经济-生态环境

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基于连续观测数据的毛乌素沙地生长季土壤水分动态及其对降雨的响应

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干旱区地理 2024年第4期47卷 648-661页

作者：成龙吴波贾晓红殷婕费兵强张令光岳艳鹏孙迎涛李佳中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 荒漠生态系统与全球变化国家林业和草原局重点实验室北京100091

水分是制约半干旱区沙地植物生长发育和生态建设的关键非生物因子。于2008—2010年和2018—2021年生长季(4—10月)对毛乌素沙地流动、半固定和固定沙地0~100cm深土壤水分进行了连续观测,系统分析了不同固定程度沙地土壤水分动态变化规... 详细信息

水分是制约半干旱区沙地植物生长发育和生态建设的关键非生物因子。于2008—2010年和2018—2021年生长季(4—10月)对毛乌素沙地流动、半固定和固定沙地0~100cm深土壤水分进行了连续观测,系统分析了不同固定程度沙地土壤水分动态变化规律及其对降雨的响应。结果表明:(1)受降雨季节变化的影响,流动、半固定和固定沙地不同深度土壤水分季节变化一般呈∽型或双峰型,10 cm和30 cm深土壤水分含量波动较大,60 cm和100 cm深土壤水分含量波动较小。(2)3种固定程度沙地生长季土壤水分动态差异明显,总体来看,流动沙地土壤水分状况最好,且土壤水分含量变化相对平缓,固定沙地土壤水分状况最差,且土壤水分含量变化最为剧烈,半固定沙地居于二者之间;固定沙地10~30cm深土壤水分状况好于半固定沙地和流动沙地,30~100cm深土壤水分状况则相反。(3)降雨格局是形成土壤水分时空格局的主要原因,随降雨事件降雨量增加,降雨的入渗深度逐渐增加;但是固定沙地土壤水分的深层补充需较强的降雨和较长的时间。生长季降雨事件以小降雨事件为主,表层土壤水分波动更剧烈。生长季初期降雨较少且以小降雨事件为主,10cm以下土壤水分补充困难,土壤水分状况较差。流动沙地和半固定沙地10~30cm深土壤水分状况好于30~100cm深土壤,而固定沙地土壤水分状况则相反。研究结果可为半干旱区沙化土地近自然植被恢复与固沙植被稳定性维持提供科学依据。

关键词：毛乌素沙地生长季土壤水分时空格局降雨事件降雨

基于WEAP-MODFLOW耦合模型的毛乌素沙地水资源优化配置

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节水灌溉 2024年

作者：唐古藞山敖畅曾文治鹿海员郑和祥陈皓锐田小强武汉大学水利水电学院河海大学农业科学与工程学院水利部牧区水利科学研究所中国水利水电科学研究院鄂尔多斯市水旱灾害防御技术中心

毛乌素沙地是我国现存的最具代表性的沙地治理典型示范区，优化水资源开发利用格局，同时满足日益增长的生活水平和维护生态治理成果的要求，对于全面迈进高质量发展道路具有重大意义。以内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙地地区为研究对象，开展... 详细信息

毛乌素沙地是我国现存的最具代表性的沙地治理典型示范区，优化水资源开发利用格局，同时满足日益增长的生活水平和维护生态治理成果的要求，对于全面迈进高质量发展道路具有重大意义。以内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙地地区为研究对象，开展基于WEAP-MODFLOW耦合模型的毛乌素沙地水资源优化配置以及配置后承载力评价，结果表明：当前政策供水能力下，规划期内研究区无法满足水资源供需平衡等要求且综合预案较预测承载力提升作用较小，而充分挖潜供水能力后的预案则有较大提升；最优配置预案为T14，其承载力达到3.80，接近“优质承载”等级，该预案配置为：至2030年，灌溉水利用系数达到先进值0.8，实现工业需水量不超过120.65×106m3，每年适度增加3%的生态需水量，同时充分挖潜研究区地下水与疏干水的利用潜力，使地下水、疏干水可供水量达到432.79×106m3、247.44×106m3且地表水可供水量保持31.38×106m3不变。

关键词：水资源优化配置 WEAP MODFLOW 毛乌素沙地水资源承载力

不同冬灌方式对次年紫花苜蓿生长及土壤水热的影响

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节水灌溉 2024年

作者：刘晋郑和祥邬佳宾王国帅何锐内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院中国水利水电科学研究院牧区水利科学研究所

为探寻解决干旱半干旱地区冬季灌水对土壤水分、温度以及翌年紫花苜蓿返青、生长和产量的影响，进而提出适宜于伊金霍洛旗地区紫花苜蓿高产的灌溉方式。采用大田试验的方法，以未冬灌小区作为对照(CK)，设置地下滴灌(DI)和畦灌(BI)2种... 详细信息

为探寻解决干旱半干旱地区冬季灌水对土壤水分、温度以及翌年紫花苜蓿返青、生长和产量的影响，进而提出适宜于伊金霍洛旗地区紫花苜蓿高产的灌溉方式。采用大田试验的方法，以未冬灌小区作为对照(CK)，设置地下滴灌(DI)和畦灌(BI)2种灌溉方式，灌水定额设置为30 mm，共3个试验处理，每个处理3次重复，共9个试验小区。试验分析了冬灌对大田土壤含水率、土壤温度、紫花苜蓿返青率、株高以及产量的影响。结果表明冬灌对次年紫花苜蓿返青时各土层土壤含水率和土层温度均有一定影响，地下滴灌和畦灌，均能提高紫花苜蓿返青前的土壤含水率、提高土壤温度，改善紫花苜蓿的越冬环境，提高紫花苜蓿的越冬率。冬灌后次年紫花苜蓿返青率较未冬灌处理小区高13.77%，且滴灌处理条件下返青率最高，有利于后期紫花苜蓿产量的提高。地下滴灌冬灌处理条件下紫花苜蓿第一茬产量最高，鲜草产量为31 020 kg/hm2，干草产量为6 150 kg/hm2，相对未冬灌处理分别增产23.32%、21.67%。综合考虑地下滴灌条件下冬灌对次年紫花苜蓿生长及土壤水热的影响，建议伊金霍洛旗地区紫花苜蓿在越冬期进行地下滴灌条件下的冬灌，可使第一茬紫花苜蓿鲜草产量达到2 068 kg/hm2，较未冬灌处理增产23.32%，水资源得到最大利用化。

关键词：紫花苜蓿冬灌灌溉方式地下滴灌土壤水热土壤水分土壤温度生长产量

弧形闸门结构流激振动BIM+仿真模拟计算分析

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内蒙古农业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张瑞捷孙少楠孙立新全强中国水利水电科学研究院华北水利水电大学水利学院

针对溢洪道表孔弧形闸门泄洪过程中容易受到水动力特性和闸门结构自身特性多种因素的综合影响，导致闸门结构受力、变形分布不规律，以及水体对闸门振动影响程度。以某水电站表孔弧形闸门为例，提出BIM+仿真模拟弧形闸门分析方法，采用... 详细信息

针对溢洪道表孔弧形闸门泄洪过程中容易受到水动力特性和闸门结构自身特性多种因素的综合影响，导致闸门结构受力、变形分布不规律，以及水体对闸门振动影响程度。以某水电站表孔弧形闸门为例，提出BIM+仿真模拟弧形闸门分析方法，采用BIM技术建立弧形闸门三维模型，将BIM模型输出可读取的有限元模型，导入Ansys-Workbench中分析不同开度下弧形闸门强度、刚度和稳定性变化情况。分析结果：出口流量仿真模拟值与理论计算值不超过4%，最大应力值为372.696 MPa，出现在下主梁与门叶连接部位，表现为应力集中现象，整体闸门结构满足设计要求。最大变形值为10.288 mm，出现在门叶下部。得到水体对弧形闸门自振频率有显著影响，最大频率降幅值为57.1%。研究表明：BIM+仿真模拟技术可以进行弧形闸门流激振动分析，为BIM技术在大型水工钢结构计算分析提供参考。

关键词： Building Information Model(BIM) 仿真模拟弧形闸门流激振动计算分析

叶面肥配施对人参果植株生长及果实品质的影响

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江苏农业科学 2024年第15期52卷 170-177页

作者：姚雨薇左合君陈士超王健赵杏花内蒙古农业大学沙漠治理学院/荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室内蒙古呼和浩特010010

我国西北沙区风大、沙多,土地生产力低,退耕还林还草的同时,要依托自然资源,引种适应性强、高产高收的经济植物,促进当地经济长足发展。人参果可有效利用沙区光热条件,实现创收。针对沙区土壤养分含量低、保水保肥性能差的问题,采取叶... 详细信息

我国西北沙区风大、沙多,土地生产力低,退耕还林还草的同时,要依托自然资源,引种适应性强、高产高收的经济植物,促进当地经济长足发展。人参果可有效利用沙区光热条件,实现创收。针对沙区土壤养分含量低、保水保肥性能差的问题,采取叶面肥配施措施,促进人参果生长发育,提高果实产量及品质,为沙区提升经济效益提供理论依据。以绿源1号人参果组培苗为试验材料,采用正交试验方法,在人参果伸蔓期、开花坐果期、第一穗果膨大期及果实成熟期按照试验设计分别配施叶面肥,测定人参果的生长、生理以及果实品质指标,探究磷酸二氢钾、氯化钙、硼肥3种叶面肥对人参果生长及品质的影响。结果表明:(1)磷酸二氢钾、氯化钙、硼肥3种叶面肥中,磷酸二氢钾是影响人参果的生长、生理以及果实品质的主要因素,随着磷酸二氢钾浓度的升高,人参果的生长、生理、果实指标均有显著提升,其中株高、基径、单株结实数、单株重均在3 g/L的磷酸二氢钾作用下达到最大。(2)生长指标和营养物质含量相关性分析显示,人参果株高与基径、单株结实数、单株重、维生素C含量显著相关(P<0.05,下同);基径与单株结实数、单株重及维生素C、可溶性蛋白、脂肪含量显著相关;单株结实数与单株重显著相关;总叶绿素含量与维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖含量显著相关;维生素C含量与可溶性蛋白、可溶性糖、脂肪含量显著相关;可溶性蛋白含量与可溶性糖、脂肪含量显著相关;可溶性糖含量与脂肪含量显著相关。(3)通过隶属函数模糊综合评价得出,3 g/L磷酸二氢钾、4 g/L氯化钙、2 g/L硼肥的叶面肥配施方案对于促进人参果生长发育、提高果实产量及品质效果最佳,人参果株高、基径、单株结实数、单株重及总叶绿素含量、维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖含量分别较CK增长27%、28%、117%、70%、52%、18%、30%、23%。

关键词：人参果叶面肥配施果实品质日光温室正交试验设计

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基于经验模态分解线性模型的矿压预测研究

煤炭科学技术 2024年

作者：朱宇伟王朋飞王慧娴牛强强辛亮太原理工大学矿业工程学院

为保证煤矿安全高效开采，减少顶板事故突发。本研究提出了一种新颖的多变量长时间序列矿压预测模型——经验模态分解线性模型(EMD-Mixer)。与多数固定长度的单一特征矿压预测模型不同，该模型首先引入经验模态分解(EMD)方法将矿压信号... 详细信息

为保证煤矿安全高效开采，减少顶板事故突发。本研究提出了一种新颖的多变量长时间序列矿压预测模型——经验模态分解线性模型(EMD-Mixer)。与多数固定长度的单一特征矿压预测模型不同，该模型首先引入经验模态分解(EMD)方法将矿压信号中周期性和趋势性分离出来，再通过与长时间预测线性层(LTSF-Linear)组合，形成一个用于提取时间维度特征的模块。此外，设计了时间与通道混合策略，利用处理非线性关系的通道特征模块来处理多变量矿压数据，最后将时间与通道模块的输出使用残差与输入数据相加，得到最终的预测结果。在实验中，将历史窗口设定为36个时间单位，并对预测长度分别为24、36、48和60的不同时间单位进行了测试，结果表明，EMD-Mixer模型在短期至中长期预测范围内均表现出优异的性能和稳定性。将该模型与LTSF-Linear、MTS-Mixer模型以及矿压预测中常用的长短期记忆(LSTM)模型进行了比较，并利用四种评估指标：平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)、对称平均绝对百分比误差(sMAPE)及绝对系数(R2)对预测结果进行了评价。结果显示，EMD-Mixer模型在所有指标下均展现出更高的预测精确度和预测稳定性。EMD-Mixer模型结构简单，具有较强的泛化能力，能够更有效地适应不同场景下不同级别的多变量矿压数据。为煤矿安全高效生产以及顶板事故的提前预警提供了重要的研究思路。

关键词：矿压预测经验模态分解长期时间序列预测长时间预测线性层时间通道混合策略