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太阳能利用工程对生态系统、生物多样性及环境的影响与应对

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环境科学研究 2024年第5期37卷 1055-1070页

作者：吴建国王思雨巩倩席家军中国环境科学研究院生态研究所北京100012 甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 甘肃聚泰园环保科技有限公司甘肃张掖734000

太阳能利用工程是减缓气候变化、实现“双碳”目标的重要措施,全面认识这些工程对生态环境的影响,对科学规划和实施工程有重要的理论和现实意义.该文总结分析了太阳能利用工程对生态系统、生物多样性与环境的影响及应对方面的研究,对存... 详细信息

太阳能利用工程是减缓气候变化、实现“双碳”目标的重要措施,全面认识这些工程对生态环境的影响,对科学规划和实施工程有重要的理论和现实意义.该文总结分析了太阳能利用工程对生态系统、生物多样性与环境的影响及应对方面的研究,对存在的问题进行了讨论,并对未来的研究方向提出了展望.结果表明:①在一些太阳能利用工程区,土壤有机质和养分含量及植被盖度增加,而一些工程区却降低;工程建设对植被和土壤的干扰导致水土流失;工程占用土地和耗水及影响微气候条件等对生态系统碳排放和能量平衡造成影响;区域性布局这些工程对植被功能也将产生一定的影响,包括工程设备遮荫造成一些作物产量下降或增加.②工程设施引起的水分改变和遮荫使一些植物的丰富度增加,使一些植物种子在土壤种子库中的存活率提高,但光伏板对鸟类和昆虫等动物将会造成碰撞以及不适宜的产卵而将可能带来死亡风险;施工过程导致的植被清除和景观破碎化等对生物多样性也将造成不利影响;施工过程造成的水网损失、破碎化以及洗涤沙尘而耗水对水生生物多样性也将造成不同程度的影响;光伏板对草地土壤微生物多样性也造成一定影响.③施工期和运营期间将带来扬尘、噪声、废弃物等污染;不合理生产、利用光伏材料对生态环境也将造成负面影响.有效应对这些不利影响的措施包括:①科学规划选址,加强生物多样性保护措施的规划设计,循环利用光伏材料和加强科学管理等;②加强环境影响评价,实施生态恢复方案,加强生态系统及生物多样性保护和水土流失治理等;③发展屋顶和浮动式太阳能装置及光伏农业技术;合理选择和利用光伏材料,加强固体废弃物治理和风险管理,有效落实环境影响评价措施等.目前研究太阳能利用工程对生态系统、生物多样性与环境影响及应对方面尚不充分,随着太阳能利用工程规模的扩大,需要加强这些工程对生态系统、生物多样性及环境方面的不同影响与应对方面的研究.

关键词：生物多样性气候变化生态系统污染太阳能利用工程

不同类型大麦光合特性、灌浆特征差异及源库关系比较

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华北农学报 2024年第3期39卷 114-123页

作者：王蕾张想平严宗山徐也张燕赵海鹏唐辉春马树琳蔺泽荣张自强蔡小斌甘肃省农业工程技术研究院甘肃武威733006

为了明确不同类型大麦源库关系差异及影响产量的主要源库指标,选用叶面积差异较大的4个大麦品种(系)GP6、GKP7、GK6和C2-1,研究花后7~28 d光合特性、干物质、可溶性碳水化合物、灌浆特征参数差异及与产量的关系。结果表明,GP6、GKP7旗... 详细信息

为了明确不同类型大麦源库关系差异及影响产量的主要源库指标,选用叶面积差异较大的4个大麦品种(系)GP6、GKP7、GK6和C2-1,研究花后7~28 d光合特性、干物质、可溶性碳水化合物、灌浆特征参数差异及与产量的关系。结果表明,GP6、GKP7旗叶长宽比低于GK6、C2-1,而旗叶和倒二叶叶绿素含量、净光合速率以及叶可溶性糖较高,GKP7旗叶和倒二叶叶绿素含量降低比例最高,GK6和C2-1降低幅度较小;GK6灌浆初期叶、茎鞘干质量最高,灌浆过程中干物质降低幅度也最大,GP6和GKP7干质量低于GK6,高于C2-1,但整个灌浆期降低幅度较小;GP6和GKP7籽粒快速增质量时间为7~21 d,长于GK6和C2-1(7~14 d),GP6平均灌浆速率(R)和达到最大灌浆速率时间(Tmax)最高,在灌浆初期茎鞘和籽粒可溶性糖含量低于C2-1,高于其他参试材料,随着籽粒灌浆含量迅速降低,运转率较高;GKP7灌浆活跃期(D)和最大灌浆速率(Rmax)均最高,灌浆初期茎鞘可溶性糖含量低于GP6、C2-1,其余灌浆期叶和茎鞘含量均高于其他品种。GK6各器官可溶性糖含量均较低,C2-1灌浆初期茎鞘和籽粒可溶性糖含量最高,但7~14 d含量迅速降低,灌浆后期含量较低。千粒质量、产量均为GP6和GKP7显著高于GK6和C2-1,GK6和C2-1库容较小;穗粒质量/叶面积为GKP7>GP6>C2-1>GK6。相关性分析结果表明,旗叶长宽比与产量极显著负相关,成熟期茎鞘、叶干质量、叶可溶性糖含量、穗粒数、穗粒质量/叶面积与产量显著或极显著正相关,花后7 d旗叶叶绿素含量、光合速率和茎鞘蔗糖含量、花后14~28 d籽粒干质量、R和Rmax与产量极显著正相关。综上,GKP7源库关系最合理,GP6次之,C2-1源库均小,GK6源大库小;旗叶长宽比、灌浆初期叶绿素含量和光合速率、籽粒干质量、最大灌浆速率、平均灌浆速率可以作为高产育种主要衡量指标。

关键词：大麦源库光合特性灌浆速率产量

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渐进式滑坡锚索抗滑桩预应力张拉值计算

工程科学与技术 2024年第1期56卷 138-147页

作者：侯小强王新飞贾洪璐安玉科周重任侯云龙兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中建路桥集团有限公司河北石家庄050000 甘肃省交通规划设计院有限公司甘肃兰州730030 甘肃省工程地质研究院甘肃兰州730030

依据渐进式滑坡蠕变特点,现有锚索抗滑桩计算模型针对渐进式滑坡桩–锚–土三者相互作用过程考虑较少。针对这一问题,将渐进式滑坡缓慢失稳的变形特征和预应力锚索抗滑桩从空载到满载动态工作过程相结合,利用Winkler弹性地基梁理论,优... 详细信息

依据渐进式滑坡蠕变特点,现有锚索抗滑桩计算模型针对渐进式滑坡桩–锚–土三者相互作用过程考虑较少。针对这一问题,将渐进式滑坡缓慢失稳的变形特征和预应力锚索抗滑桩从空载到满载动态工作过程相结合,利用Winkler弹性地基梁理论,优化了锚索抗滑桩桩–锚变形协调条件,考虑桩后土压力渐进变化过程,构建不同工况桩–锚–土协同工作的计算模型,推导了预应力锚索抗滑桩施工阶段初张拉值的计算方法。结合工程算例和有限元软件数值模拟结果,为获取较高精度的计算数值,采用MATLAB软件编译程序进行计算分析。结果表明:1)渐进式滑坡“稳定–蠕动–失稳”阶段性变形特点决定了预应力锚索抗滑桩“空载–加载–满载”三阶段桩–锚动态内力变形过程,明确了各阶段桩后可能存在的土压力模型,单纯进行满载阶段锚索拉力设计不符合渐进式滑坡实际作用机理,进一步证明施工阶段锚索预应力张拉值设计的重要性;2)渐进式滑坡推力由尚未产生的初始空载阶段至完全作用的满载阶段,两阶段并非互相独立存在,二者通过桩–锚变形协调条件相互作用,表明了施工阶段抗滑桩预应力张拉力值大小受满载阶段桩锚内力及变形大小的影响;3)依据渐进式滑坡锚索抗滑桩动态内力变形过程,保证抗滑桩受荷段和锚固段内力大小均衡相等,优化了满载阶段全桩弯矩平衡设计原则,确立了以静止土压力作为施工阶段预应力张拉值设计标准,对比表明,此计算方法优于其余4种现有算法,同时有限元数值模拟结果与本文算法贴合度较高,进一步验证了此计算方法的合理性和可靠性。研究成果可为渐进式滑坡中预应力锚索抗滑桩的设计计算和施工提供技术指导。

关键词：渐进式滑坡锚索预应力桩锚协调变形土压力状态锚索设计拉力

降雪、温差作用下大尺寸砂岩风化模拟试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1519-1534页

作者：刘晓颖郭青林张博尚东娟余静裴强强敦煌研究院甘肃敦煌736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司甘肃敦煌736200 甘肃省敦煌文物保护研究中心甘肃敦煌736200

砂岩质石窟寺在冻融循环作用下,会引起不同程度的风化病害。以甘肃北石窟寺为研究对象,以所处赋存环境的多因素变量耦合关系为依据,在多场耦合实验室开展降雪-温差条件下的大尺寸砂岩风化模拟试验。结果表明,反复的降雪-温差作用下,在... 详细信息

砂岩质石窟寺在冻融循环作用下,会引起不同程度的风化病害。以甘肃北石窟寺为研究对象,以所处赋存环境的多因素变量耦合关系为依据,在多场耦合实验室开展降雪-温差条件下的大尺寸砂岩风化模拟试验。结果表明,反复的降雪-温差作用下,在微观上,冻胀消融使得砂岩表现出表层砂岩胶结物几乎全部消失,内部砂岩胶结方式以接触式为主以及孔隙增多增大的劣化特征;宏观上,呈现出水分入渗深度增大、损伤区域及损伤程度逐步扩展,并伴随着起翘脱落、变色加深、裂隙发育的表观现象,力学上,表现为强度逐渐降低的趋势,并根据不同岩性砂岩划分出5类响应敏感区域,揭示了降雪-温差作用下砂岩的渐进累计风化机制。

关键词：岩石力学砂岩石窟寺冻融循环降雪-温差多因素变量耦合风化机制

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积石山6.2级地震公共建筑震害及分析

建筑结构 2024年

作者：黄锐姚佩歆黄兆升师军福赵建宁敖亮李根甘肃省建筑设计研究院有限公司

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震，部分建筑发生损伤。按结构形式汇总了积石山县部分学校、医院和办公等公共建筑的震害调查资料，并对震害进行详细归类和分析。在此基础上提出设计改进措施。此次地震中，框架结构的... 详细信息

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震，部分建筑发生损伤。按结构形式汇总了积石山县部分学校、医院和办公等公共建筑的震害调查资料，并对震害进行详细归类和分析。在此基础上提出设计改进措施。此次地震中，框架结构的梁柱构件发生损伤的项目较少而且损伤较轻，震害主要出现在多层建筑的框架填充墙、吊顶等非结构构件。砌体结构的震害相对框架结构严重，主要发生在一些老旧或设计不合理的建筑上。对于框架填充墙，建议采用条形隔板或高精度砌块替代传统的砌体填充墙，取消砂浆抹灰层，填充条板或砌块与主体结构的连接构造应具有适应主体结构变形的能力。对于矿棉板吊顶，应采取可靠的抗震固定措施，加强龙骨的水平约束和吊顶板的固定。老旧砌体建筑震害较严重且部分结构存在设计缺陷，应有针对性的对其进行抗震性能隐患评估，以减少这类隐患建筑的存量。

关键词：积石山县地震震害调查公共建筑框架非结构构件老旧砌体结构

不同大麦品种水培草生长性能、品质及功能成分比较

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草业科学 2024年

作者：蔺泽荣张想平赵海鹏王蕾马树琳徐也唐辉春张燕张自强蔡小斌甘肃省农业工程技术研究院

为了筛选出适合水培大麦（Hordeum vulgare. L）草栽培的种质资源，本研究选用了25个大麦品种（系）作为材料，开展了品种（系）生长状况、功能成分和营养品质综合评价试验，采用灰色关联度法和熵权法综合评价水培大麦草的综合质量。结... 详细信息

为了筛选出适合水培大麦（Hordeum vulgare. L）草栽培的种质资源，本研究选用了25个大麦品种（系）作为材料，开展了品种（系）生长状况、功能成分和营养品质综合评价试验，采用灰色关联度法和熵权法综合评价水培大麦草的综合质量。结果表明，生长性能方面，鲜草产量较高的品系有甘垦饲115、甘垦啤119和甘垦啤118，达到18.09 kg/m2、17.14 kg/m2和15.34 kg/m2；功能成分中γ-氨基丁酸（GABA）含量较高的是甘垦饲515、甘垦饲223和甘饲麦1号，分别为149.30 mg/100 g、133.29 mg/100 g和77.83 mg/100 g，总酚（TPC）含量较高的是甘垦啤611、甘垦啤146和甘垦饲151，分别为1076.83 mg/100 g、960.54 mg/100 g和876.55 mg/100 g；营养品质中粗蛋白质（CP）含量较高为甘垦饲223、甘垦啤611和甘垦啤42，分别为20.87%、20.55%和19.90%，且酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）含量相对较低；灰色关联度综合评价排名前3的品系是甘垦啤611、甘垦啤118和甘垦啤51，综合生产性能表现较好，可以作为良好的种质资源，为水培大麦草的发展提供理论依据。

关键词：水培草大麦总酚 GABA 品质综合评价

间歇性降雨作用下牵引式滑坡的时空演化分析和失稳判据研究

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第8期64卷 1347-1356页

作者：侯小强周重任吴红刚胡天翔侯云龙兰州交通大学土木工程学院兰州730070 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 华邦信尔达科技检测有限公司兰州730026 甘肃工程地质研究院兰州730000

目前,仅以整体安全系数难以准确量化并预测间歇性降雨作用下牵引式滑坡的时空演化过程。针对这一问题,该文提出了点安全系数时程分析方法,利用Python语言二次开发并建立了点安全系数时程计算模型,通过分析整体安全系数、点安全系数、变... 详细信息

目前,仅以整体安全系数难以准确量化并预测间歇性降雨作用下牵引式滑坡的时空演化过程。针对这一问题,该文提出了点安全系数时程分析方法,利用Python语言二次开发并建立了点安全系数时程计算模型,通过分析整体安全系数、点安全系数、变形位移揭示了间歇性降雨作用下牵引式滑坡的时程演化规律,并结合工程实例验证了模型的合理性。结果表明:1)利用点安全系数的时程计算结果可描述滑动面由坡脚至坡顶逐渐贯通的演化特征,为滑坡牵引段、主滑段和拉裂段的划分提供了充分的理论依据;2)点安全系数和位移相结合可作为牵引式滑坡“启动—变形—失稳”演化过程的评判依据,而整体安全系数不能单独作为评判依据;3)可依据滑坡牵引段、主滑段和拉裂段3部分的位移变化和点安全系数的大小,共同判定滑坡所处的稳定状态(稳定、基本稳定、欠稳定或不稳定),由此形成牵引式滑坡各阶段稳定状态的判定准则,且具备可靠性。该文成果可为中国间歇性降雨滑坡的预警研究提供理论依据和工程指导。

关键词：间歇性降雨时空演化点安全系数稳定性分析失稳判据

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宽行密植模式对旱区黄冠梨根系构型的影响

经济林研究 2024年第3期42卷 120-130,196页

作者：曹刚张鑫范可奕赵明新曹素芳王玮李红旭甘肃省农业科学院林果花卉研究所甘肃兰州730070 甘肃亚盛实业股份有限公司条山农工商开发分公司甘肃白银730400

【目的】筛选宽行密植栽培模式的适宜定植密度,为合理高效利用土壤资源和水肥精准化管理提供参考。【方法】以甘肃省干旱区不同宽行密植模式(株行距1.0 m×4.0 m、1.5 m×4.0 m、2.0 m×4.0 m)下的黄冠梨为研究对象,利用Win-RHIZO根系... 详细信息

【目的】筛选宽行密植栽培模式的适宜定植密度,为合理高效利用土壤资源和水肥精准化管理提供参考。【方法】以甘肃省干旱区不同宽行密植模式(株行距1.0 m×4.0 m、1.5 m×4.0 m、2.0 m×4.0 m)下的黄冠梨为研究对象,利用Win-RHIZO根系分析系统,对根系的构型参数进行测定,对比分析不同径级((φ>2 mm和φ≤2 mm))根系的分布与吸收范围,【结果】不同栽培模式下单位面积的群体数量的差异导致根系功能和结构的显著变化,0~20 cm土层是株行距1.0 m×4.0 m处理根系的集中分布区域,比根长、比根面积和总根体积均显著高于株行距2.0 m×4.0 m处理。在20~40 cm土层,株行距1.5 m×4.0 m处理的比根长较其他处理提升了3.7%~26.8%,第2年比根面积较株行距1.0 m×4.0 m处理提升了82.1%,株行距2.0 m×4.0 m处理根体积和根尖数量较株行距1.0 m×4.0 m处理分别提升了62.3%和34.2%。在40~60 cm土层,株行距2.0 m×4.0 m处理的比根长、比根面积、根长密度较株行距1.0 m×4.0 m处理最高分别增加了38.5%、95.5%和175.0%。栽植密度由大变小时,根系(φ>2 mm)集中分布现象逐渐减轻,水平分布扩展距离由近到远逐渐减小,且根系垂直与水平分布的差异减小。【结论】株行距1.0 m×4.0 m处理下细根(φ≤2 mm)分布离散度大,偏向性分布特点突出,垂直分布集中于表层土壤,根长、根表面积和根尖数量占比均超过50%,根系构型“浅表化”明显,株行距1.5 m×4.0 m处理细根的水平和垂直分布较均衡,但根长和根表面积均显著减小,吸收能力减弱,株行距2.0 m×4.0 m处理细根的分布明显向深层和离树干较远的区域扩展,根系的吸收能力显著增强,根系构型较好。

关键词：干旱区宽行密植黄冠梨根系构型

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12个燕麦品种在黄土高原沟壑区生产性能及适应性

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草业科学 2024年第5期41卷 1175-1188页

作者：景芳刘彦明南铭边芳任生兰陈富张成君甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070 甘肃省定西市农业科学研究院甘肃定西743000 甘肃省农业科学院作物研究所甘肃兰州730070

为筛选适宜黄土高原沟壑区种植的高产、抗倒伏、抗病性强的燕麦(Avena sativa)品种,以国内外引进的12个燕麦品种为试验材料,分析其产量相关性状、倒伏率和病害发生率,并利用灰色关联度分析和聚类分析法进行综合评价。结果表明:12个燕麦... 详细信息

为筛选适宜黄土高原沟壑区种植的高产、抗倒伏、抗病性强的燕麦(Avena sativa)品种,以国内外引进的12个燕麦品种为试验材料,分析其产量相关性状、倒伏率和病害发生率,并利用灰色关联度分析和聚类分析法进行综合评价。结果表明:12个燕麦品种干草产量为10800.00~15233.33 kg·hm^(−2),平均干草产量13298.61 kg·hm^(−2);种子产量为3095.24~7857.14 kg·hm^(−2),平均值5407.14 kg·hm^(−2);其中,‘坝燕6号’的倒伏率较低,红叶病和锈病发病率最低,为抗倒伏兼抗病品种。灰色关联度分析结果表明:株高、干草产量、叶茎比在灰色关联评价系统中所占权重最高,是品种选择时的重要指标。采用聚类分析方法将12个燕麦品种划分为3个类群,第Ⅰ类群可作为饲草品种,第Ⅱ类群可作为籽粒型品种,第Ⅲ类群倒伏率及病情指数低,抗逆性好。综合灰色关联度和聚类分析方法,筛选出适宜黄土高原沟壑区种植的产量高、适应性好的饲草型燕麦品种‘加燕2号’,籽粒型燕麦品种‘坝燕6号’和‘美达’。

关键词：饲草产量种子产量农艺性状倒伏病害灰色关联度评价聚类分析