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地基微波遥感监测若尔盖高原高寒草原表层土壤冻融状态研究

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遥感技术与应用 2024年

作者：葛翔宇文军蒋雨芹张强黄云陈怡璇成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室

青藏高原作为地球第三极，其区域内的土壤冻融循环在气候变化研究中至关重要。为探究L波段地基微波辐射计观测数据识别土壤冻融过程的技术方法并揭示黄河源区草地土壤冻融过程的年内循环特征，基于青藏高原东北部黄河源区玛曲土壤湿度... 详细信息

青藏高原作为地球第三极，其区域内的土壤冻融循环在气候变化研究中至关重要。为探究L波段地基微波辐射计观测数据识别土壤冻融过程的技术方法并揭示黄河源区草地土壤冻融过程的年内循环特征，基于青藏高原东北部黄河源区玛曲土壤湿度土壤温度监测网(Soil Moisture and Soil Temperature observation networks, SMST)的观测资料与地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ型，L波段)观测得到的双极化微波亮度温度，通过土壤冻融的传统判别方法与冻结因子(Frost Factor,FF)识别法，分别分析两种数据表征的土壤冻融过程的年内变化特征，并对两种分析结果进行验证与讨论。结果表明：地基微波辐射计观测数据监测表层土壤冻融状态的结果与浅层土壤温度和湿度表征的土壤冻融过程基本一致。在四种冻结因子法中，以极化比值冻结因子(Polarization Ratio Frost Factor,FFPR)和双角度双极化冻结因子(Combined Dual Polarization Difference Frost Factor,FFCDPD)对识别土壤冻融状态的适用性最强。当地基微波辐射计的入射角为50°时，可选取FFCDPD作为该角度下的最优冻结因子，其判别该区域冻融期的准确率为84.2%；当入射角为40°或60°时，可选取FFPR作为最优冻结因子，判别冻融期的准确率为91.4%、91.2%。在土壤发生融化向冻结或冻结向融化转换时，相比于完全冻结/融化状态下土壤层中的液态水含量迅速降低/上升，垂直极化和水平极化下的亮温同时下降/上升，极化亮温差值在40.0 K-75.0 K之间。因此，利用不同冻结因子和地基微波辐射计观测数据可以有效识别下垫面土壤的冻融状态。本研究结果可为卫星微波遥感识别高寒草原土壤冻融和水分循环提供科学参考。

关键词：地基微波辐射计 L波段土壤冻融高寒草地

育雏期饲喂维生素纳米乳对蛋鸡生长性能的影响

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四川大学学报（自然科学版） 2024年第4期61卷 302-309页

作者：刘洋舒刚王一诺牛佳佳孙鑫田尧夫张姚刘指赫赵小玲冯静四川农业大学畜禽生物组学农业农村部重点实验室成都611134 四川农业大学动物医学院成都611134 西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所拉萨850004 农业农村部青藏高原畜禽遗传育种重点实验室拉萨850004

本试验旨在研究育雏阶段(1~42 d)补充复合维生素纳米乳对育成期(42~84 d)蛋鸡生长性能、骨骼发育的持续影响.试验选取1 d蛋鸡192只,随机分为4组,每组3个重复,每个重复16只鸡.在基础日粮相同情况下,将复合维生素纳米乳稀释6250倍(低剂量... 详细信息

本试验旨在研究育雏阶段(1~42 d)补充复合维生素纳米乳对育成期(42~84 d)蛋鸡生长性能、骨骼发育的持续影响.试验选取1 d蛋鸡192只,随机分为4组,每组3个重复,每个重复16只鸡.在基础日粮相同情况下,将复合维生素纳米乳稀释6250倍(低剂量组)、5555倍(中剂量组)、5000倍(高剂量组)饲喂,设立空白对照组.结果表明,在育雏阶段,中剂量组平均日增重都显著高于对照组(P<0.05);在育成阶段,中剂量组和高剂量组平均日增重都显著高于对照组(P<0.05);在育雏期间添加高剂量的复合维生素纳米乳显著提高了胫骨的钙含量、股骨的磷含量(P<0.05);高剂量组的跖骨重量、脱脂重、磷含量显著高于对照组(P<0.05).低、中、高剂量组半净膛率和全净膛率均显著提高(P<0.05);中剂量组、高剂量组的胸肌和腿肌失水率显著低于对照组(P<0.05),高剂量组腿肌的pH值显著低于对照组(P<0.05),低剂量组胸肌的红度显著低于对照组(P<0.05).由此可见,在蛋鸡育雏阶段添加复合维生素纳米乳能够促进蛋鸡的生长和骨骼发育,提高屠宰性能,在家禽养殖中具有广泛的应用前景.

关键词：蛋鸡复合维生素纳米乳生长性能

青藏高原唐古拉多年冻土区冻融循环过程中的能量平衡特征

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冰川冻土 2021年第4期43卷 1073-1082页

作者：刘艺阗姚济敏赵林肖瑶乔永平史健宗中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室/青藏高原冰冻圈观测试验研究站甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

青藏高原多年冻土区冻融循环过程对地表能量及其分配的影响研究相对较少,青藏高原唐古拉站多年冻土的实测资料,依据10 cm土壤温度划分浅层土壤冻融循环的各个阶段并结合能量闭合率、地表能量各通量等数据探讨浅层土壤冻融循环过程与地... 详细信息

青藏高原多年冻土区冻融循环过程对地表能量及其分配的影响研究相对较少,青藏高原唐古拉站多年冻土的实测资料,依据10 cm土壤温度划分浅层土壤冻融循环的各个阶段并结合能量闭合率、地表能量各通量等数据探讨浅层土壤冻融循环过程与地气间水热交换过程之间的影响。结果表明:浅层土壤冻融循环过程各阶段均受气候变化的影响,其融化过程起始时间提前同时冻结过程起始时间推后,完全融化阶段持续时间增加,且逐渐接近完全冻结阶段持续时间;在浅层土壤不同冻融状态下,能量闭合率差值较大,其中完全融化阶段能量闭合状况普遍好于完全冻结阶段;净辐射值在完全融化阶段高于完全冻结阶段,净辐射在完全冻结阶段主要转化为感热通量,在完全融化阶段主要转化为潜热通量,地表土壤热通量在完全融化阶段为正值,在完全冻结阶段为负值。

关键词：青藏高原地表冻融状况能量平衡日冻融循环

链格孢菌DT-XRKA菌株的除草活性及对作物的安全性

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西北农业学报 2024年第4期33卷 752-762页

作者：程海洋程亮朱海霞李娟魏有海郭青云青海大学农林科学院植物保护研究所青海省农业有害生物综合治理重点实验室农业部西宁作物有害生物科学观测实验站西宁810016

从青海省大通县达隆村农田采集自然感病的植物叶片并分离出真菌菌株,以密花香薷为靶标草,通过离体叶片和温室盆栽试验以及作物安全性评价,筛选获得1株具有较好除草活性的生防菌DT-XRKA。结果表明,离体叶片接种DT-XRKA 7 d后,密花香薷叶... 详细信息

从青海省大通县达隆村农田采集自然感病的植物叶片并分离出真菌菌株,以密花香薷为靶标草,通过离体叶片和温室盆栽试验以及作物安全性评价,筛选获得1株具有较好除草活性的生防菌DT-XRKA。结果表明,离体叶片接种DT-XRKA 7 d后,密花香薷叶片上出现产3~4倍于菌饼大小的灰褐色病斑,病斑面积达到了整个叶片的50%以上,在接种处可见大量灰褐色的菌丝,中心黑色,边缘褐色,且叶片开始逐渐失绿变黄,病级达到5级。不同浓度(1.47×10^(1)~1.47×10^(4)个/mL)的DT-XRKA孢子悬浮液对密花香薷的发病率达到67.84%~96.42%,病情指数为51.11~97.97,鲜质量防效达到52.44%~82.67%。作物安全性评价结果表明,DT-XRKA菌株孢子悬浮液对油菜、白菜、番茄、黄瓜和辣椒安全。经形态学特征和rDNA-ITS序列分析将DT-XRKA鉴定为链格孢Alternaria alternata。

关键词：杂草除草活性作物安全性生物防治

基于深度学习的山地冰川表面裂隙提取方法——以青藏高原东南部雅弄冰川为例

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冰川冻土 2024年第5期46卷 1506-1521页

作者：段云鹏吴坤鹏刘时银扈芷婷杨欣肖乐天高永鹏云南大学国际河流与生态安全研究院云南昆明650091 云南省国际河流与跨境生态安全重点实验室云南昆明650091 中国科学院西北生态环境资源研究院玉龙雪山冰冻圈与可持续发展野外科学观测研究站甘肃兰州730000 云南省中老孟缅自然资源遥感监测国际联合实验室云南昆明650091 云南师范大学地理学部云南昆明650500

冰川表面裂隙对于分析冰川的运动状态、稳定性、物质平衡以及内部和表面应力有着非常重要的作用。利用无人机搭载的高分辨率相机进行航测,可以精确获取复杂冰川表面地形的细微特征。本文以青藏高原东南部岗日嘎布山的雅弄冰川为研究对象... 详细信息

冰川表面裂隙对于分析冰川的运动状态、稳定性、物质平衡以及内部和表面应力有着非常重要的作用。利用无人机搭载的高分辨率相机进行航测,可以精确获取复杂冰川表面地形的细微特征。本文以青藏高原东南部岗日嘎布山的雅弄冰川为研究对象,使用大疆M300 RTK无人机航拍获取到0.03 m空间分辨率的正射影像,采用深度学习网络模型开展冰川表面裂隙的自动提取研究。结果表明,使用本文提出的CBAM-UNet模型提取冰裂隙的性能优于经典U-Net、DeepLabV3+、PSPNet和HRNet等模型,提取的冰裂隙精确率可达到90.74%。受雅弄冰川运动的影响和地形因素制约,冰川末端主要涵盖了横向裂隙、伸展裂隙、雁列裂隙、边缘裂隙等四种冰裂隙类型以及少量分布的冰崖裂隙,基本成片分布在变化剧烈的冰川区。基于高分辨率无人机影像和深度学习的冰川表面裂隙智能提取方法,可为监测冰川变化及其与气候变化的响应提供新的技术手段。

关键词：冰裂隙正射影像雅弄冰川无人机遥感深度学习

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长江源区五道梁的大气质量状况

山地学报 2009年第4期27卷 411-417页

作者：李韧赵林丁永建杨文季国良中国科学院青藏高原冰冻圈观测试验研究站冰冻圈科学国家重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

大气质量状况是研究大气对太阳辐射能衰减程度的一个重要方面。利用江河源区五道梁能量收支站1993-09～1999-12的辐射观测资料及1993-09～1995-05 MS-120太阳光度表的观测资料计算了五道梁地区的大气浑浊度,分析了该地的大气质量状况。... 详细信息

大气质量状况是研究大气对太阳辐射能衰减程度的一个重要方面。利用江河源区五道梁能量收支站1993-09～1999-12的辐射观测资料及1993-09～1995-05 MS-120太阳光度表的观测资料计算了五道梁地区的大气浑浊度,分析了该地的大气质量状况。结果表明,江河源区五道梁的大气洁净,1994～1999年间五道梁地区的ngstr m浑浊度β、D/S、全波段浑浊度TG有增大的趋势,晴空大气透射比及紫外辐射有减小的趋势。

关键词：长江源区大气浑浊度透射比紫外辐射

崇明岛河网浮游植物和无机、有机氮的时空分布特征

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湖泊科学 2016年第3期28卷 528-536页

作者：叶琳琳吴晓东赵冬悦周芮唐旭廉朱倩雯张繁宇刘波闫德智南通大学地理科学学院南通226000 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室青藏高原冰冻圈观测研究站兰州730000

为研究崇明岛河网浮游植物和无机、有机氮的时空分布特征及其相互关系,于2014年1、4、7和10月在崇明岛河网内选取界河、堡镇港、八滧港3条河道9个采样点采集浮游植物和表层水样,并选取崇西水闸作为对照点进行研究.结果表明:河网内浮游... 详细信息

为研究崇明岛河网浮游植物和无机、有机氮的时空分布特征及其相互关系,于2014年1、4、7和10月在崇明岛河网内选取界河、堡镇港、八滧港3条河道9个采样点采集浮游植物和表层水样,并选取崇西水闸作为对照点进行研究.结果表明:河网内浮游植物以绿藻和硅藻为主,其中水闸和堡镇港夏季裸藻生物量所占比例超过50%.八滧港总溶解性氮(TDN)的主要组分是溶解性无机氮,而水闸、界河和堡镇港溶解性有机氮(DON)在TDN中的比例在夏、秋季低于冬、春季,农田土壤释放可能是DON的重要来源.水温、溶解氧和化学需氧量是影响铵态氮浓度变化的重要环境因素.此外,通过冗余分析发现,铵态氮影响绿藻和裸藻分布,尿素影响甲藻分布.

关键词：崇明岛浮游植物无机氮有机氮时空分布

季节补偿效应导致2015/2016厄尔尼诺期间北半球未发生明显的碳汇降低

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中国科学：地球科学 2024年第1期54卷 294-308页

作者：石芳忠吴秀臣李小雁 Philippe CIAIS 刘鸿雁岳超杨雨亭张树磊彭书时印轶 Benjamin POULTER 陈德亮北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 青海师范大学青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室西宁810016 北京师范大学珠海校区流域环境生态工程研发中心珠海519085 Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement(LSCE) CEA-CNRS-UVSQUMR8212Gif-sur-Yvette 91191France 北京大学城市与环境科学学院地表过程教育部重点实验室北京100871 清华大学水利工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中山大学大气科学学院南方海洋科学与工程广东省重点实验室(珠海) 广州510275 California Institute of Technology PasadenaCA 91125USA Biospheric Sciences Laboratory NASA Goddard Space Flight CenterGreenbeltMaryland 20771USA Regional Climate Group Department of Earth SciencesUniversity of GothenburgGothenburg SE-40530Sweden

厄尔尼诺事件通常在北半球导致广泛的植被生长下降和碳汇降低.然而,基于遥感观测、全球陆地生态系统模型模拟及大气CO_(2)反演多套数据,本研究表明在2015/2016厄尔尼诺成熟阶段,北半球(主要为热带之外的区域)植被普遍持续增绿,陆地碳汇... 详细信息

厄尔尼诺事件通常在北半球导致广泛的植被生长下降和碳汇降低.然而,基于遥感观测、全球陆地生态系统模型模拟及大气CO_(2)反演多套数据,本研究表明在2015/2016厄尔尼诺成熟阶段,北半球(主要为热带之外的区域)植被普遍持续增绿,陆地碳汇未见减弱.研究结果发现,春季植被生长增强对随后的夏季和秋季植被生长有明显的补偿效应,这种补偿效应维持了夏季植被增绿,并导致2015年春季、夏季及2016年春季陆地碳汇略有增加,特别是在生长季前期(前一年的11月至当年的3月)水分供应增加的北半球热带之外的区域.两套独立数据集结果表明,相对于厄尔尼诺事件发生前5年均值, 2015年春季和夏季陆地碳汇分别平均增加23.34%和0.63%, 2016年春季平均增加6.82%.同时,相较于1997/1998厄尔尼诺事件,更强的季节补偿效应有效地缓解了2015/2016年厄尔尼诺事件对植被生长的不利影响.本研究进一步明确,生长季前期的供水对后续植被生长的遗留效应能够持续约6个月.该研究结果凸显了季节补偿效应在应对偶发性极端厄尔尼诺事件时对植被生长和陆地碳汇的调节作用.

关键词：厄尔尼诺季节补偿效应植被增绿陆地碳汇净生态系统交换遗产效应

成层软土地基预固结处理后桩基水平承载力估算方法

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岩土力学 2021年第1期42卷 113-124,134页

作者：黄朝煊袁文喜胡国杰浙江省水利水电勘测设计院浙江杭州310002 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室青藏高原冰冻圈观测研究站甘肃兰州730000

目前通过对软土地基预加固处理来提高桩基水平承载力已被工程界认可,但如何在工程前期设计过程中估算软土地基预处理后桩基水平承载力提高值仍是技术难点。基于此,参考Bowles[1]的地基土水平抗力计算式,同时考虑成层软土地基预排水固结... 详细信息

目前通过对软土地基预加固处理来提高桩基水平承载力已被工程界认可,但如何在工程前期设计过程中估算软土地基预处理后桩基水平承载力提高值仍是技术难点。基于此,参考Bowles[1]的地基土水平抗力计算式,同时考虑成层软土地基预排水固结处理影响,通过数学推导,推求出根据原状软土室内土工试验抗剪强度指标及预加固处理时间,估算软土地基预处理后桩基水平承载力提高值的实用计算方法。考虑桩侧土弹塑性屈服影响,推导出成层软土中水平受荷桩弹塑性解析解及塑性区深度的计算式,给出了桩顶水平位移、桩身最大弯矩的无量纲计算式及相关计算源代码。依托于浙江省某水闸桩基工程案例,根据提出的计算方法对桩基水平承载力、桩顶水平位移及桩身最大弯矩等性状进行预估计算,并与地基预处理前、后现场试桩检测值进行验证对比,认为桩基水平承载力、桩顶水平位移及桩身最大弯矩等预估计算成果与工程现场试桩的检测值较接近,对类似工程设计具有较好的参考价值。

关键词：地基预加固处理桩基水平承载力水平抗力幂级数解法屈服位移抗剪强度指标解析解