检索结果-内蒙古大学图书馆

基于HYDRUS模型的1979—2018年黄河源头区冻土热状态变化

地球科学进展 2024年第11期39卷 1183-1195页

作者：雷汶杰罗栋梁陈方方刘佳彭贻菲李世珍沈琦中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000 兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070

土壤热状态是指示多年冻土存在及其热稳定性的最关键指标。为探究黄河源头区冻土热状态的较长期变化,首先构建了土壤热传导数学模型并基于HYDRUS-1D模型求解,经参数率定验证,表明该模型具有较好的可靠性和适用性,然后利用中国区域地面... 详细信息

土壤热状态是指示多年冻土存在及其热稳定性的最关键指标。为探究黄河源头区冻土热状态的较长期变化,首先构建了土壤热传导数学模型并基于HYDRUS-1D模型求解,经参数率定验证,表明该模型具有较好的可靠性和适用性,然后利用中国区域地面气象要素驱动数据集(CMFD)驱动模拟了黄河源头区6个钻孔1979—2018年冻土地温的变化。结果表明,黄河源头区冻土热状态在1999年发生转变:1999年前温度变化速率为-0.037~0.026℃°C/a,1999年后升温速率为0.006~0.120℃/a。分析表明1998年的气候变暖突变及1999年的极端气候灾害突变是黄河源头区冻土地温在1999年发生突变的主要原因;冻土地温升高,冻土热稳定性下降,将深刻影响冻土水源涵养功能。该研究可厘清高原冻土对气候变化的响应规律,为加强黄河源头区生态环境分区管控提供科技支撑。

关键词：黄河源头区气候变暖冻土地温 HYDRUS-1D 模型模拟

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植物物候研究进展

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草业科学 2024年第10期41卷 2402-2418页

作者：刘世婷刘明蕊李国娥王明霞马春燕付永硕侯扶江刘永杰草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020 北京师范大学水科学研究院北京100875

植物物候是指植物受周围环境影响而呈现周期性变化的自然现象。为总结植物物候研究进展,展望植物物候研究的未来发展,本文总结了主要环境因素(如气候、土壤等)及其变化对植物物候的影响,分析比较了研究植物物候不同方法的优缺点,揭示了... 详细信息

植物物候是指植物受周围环境影响而呈现周期性变化的自然现象。为总结植物物候研究进展,展望植物物候研究的未来发展,本文总结了主要环境因素(如气候、土壤等)及其变化对植物物候的影响,分析比较了研究植物物候不同方法的优缺点,揭示了植物物候研究中存在的问题及潜在的解决方案。综述植物物候研究进展能够为理解环境变化条件下植物物候动态、物种共存以及生态系统结构稳定提供参考。

关键词：环境因素气候变化地上物候地下物候野外试验遥感观测模型模拟

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固体氧化物燃料电池直接内重整的模型研究进展

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储能科学与技术 2024年第4期13卷 1277-1292页

作者：孙航宇李卓华王亚丽李晓艳付云枫杜国山陈宋璇中国恩菲工程技术有限公司(中国有色工程有限公司) 北京100038 北京化工大学化学工程学院北京100029

固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种通过电化学氧化反应直接将化学能高效率地转化为电能的装置,在大规模发电、联产以及一体化燃料升级等可再生能源系统领域具有广阔的市场前景。为进一步拓宽SOFCs的应用场景,降低运行成本,直接内重整(DIR... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种通过电化学氧化反应直接将化学能高效率地转化为电能的装置,在大规模发电、联产以及一体化燃料升级等可再生能源系统领域具有广阔的市场前景。为进一步拓宽SOFCs的应用场景,降低运行成本,直接内重整(DIR)技术可将CH4等烷烃类物质在阳极催化生成H2,减少了燃料预处理要求且提高了转化效率,是目前SOFCs研究领域的热点之一。为了优化该技术的系统设计和操作条件,模型模拟的研究可显著减少实验工作量,并为其提供理论支撑和指导性建议。通过DIR-SOFC系统的模型模拟,结合场分布、动力学参数等,可以量化评估系统内的反应,从而了解其物理、化学过程的复杂性。本文总结了DIR-SOFC建模工作的现状,介绍了体积平均模型和针对微观结构的模型;重点讨论多尺度数学模型,对现有研究中的反应动力学过程描述、“能量-质量-动量”平衡方程、“1D-2D-3D”DIR-SOFC单元描述等进行了综述,能更好地评估变量对DIR的影响;对DIR-SOFC模型中不同液体燃料的重整反应及相关的反应动力学参数进行总结;指出现有模型的不足,并对DIR-SOFC系统模型的未来发展进行展望,使模型更加精准。

关键词：固体氧化物燃料电池直接内重整模型模拟甲烷重整模型

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黄河流域河套灌区农业面源污染模拟的难点与重点分析

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环境科学研究 2024年第1期37卷 73-79页

作者：侯聪宇刘海霞赵健宋永会中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院水生态环境研究所北京100012

黄河流域河套灌区农业面源污染问题突出,使用模型模拟是对河套灌区农业面源精准溯源、准确预测、评估治理措施治理效果和生态环境影响的有效途径,也是全面应用“监测-溯源-核算-治理-管理”农业面源污染全链条防控技术体系的关键核心步... 详细信息

黄河流域河套灌区农业面源污染问题突出,使用模型模拟是对河套灌区农业面源精准溯源、准确预测、评估治理措施治理效果和生态环境影响的有效途径,也是全面应用“监测-溯源-核算-治理-管理”农业面源污染全链条防控技术体系的关键核心步骤.经梳理发现,目前河套灌区农业面源污染模型由于缺乏对“源-汇”关系的精准表述和输移转化机制的阐明,导致存在一定的“假拟合”现象,致使后续使用模型模拟得到的结论存在较大的误差和不确定性,其结果在溯源、核算、评估等方面均无法完全成为具有实际指导意义的工具;除此之外,目前河套灌区现有的水文水质数据监测网络一定程度上难以满足日益增长的农业面源模型建立、率定和验证的需要,因此率定与模拟的结果很难具有更高的时空分辨率,导致对月尺度以下发生的面源污染行为和相应的环境危害评估与实际情况具有较大偏差.因此,建议建立流域层面农业面源污染监测网和数据分享平台以获取来自河套灌区具有更高时空精度的实测数据,并通过实地实验的方式阐明在河套灌区这一特殊“农业-环境”系统中面源污染物的输移转化机制,并在此基础上开发新的可以复现并模拟该机制的机理-大数据耦合模型来为区域内的科学研究与政策决定提供帮助.

关键词：黄河流域河套灌区农业面源污染模型模拟治理监管

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基于多源遥感信息的河北省陆地植被生产力模拟分析

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生态学杂志 2024年第12期43卷 3735-3745页

作者：夏烨陈敬华王绍强孙雷刚陈斌陈世亮王钦艺赵紫祺中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院区域生态与环境变化湖北省重点实验室武汉430074 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 自然资源部国土碳汇智能监测与空间调控工程技术创新中心中国地质大学(武汉)武汉430074 河北省科学院地理科学研究所石家庄050011 河北省地理信息开发应用技术创新中心石家庄050011

总初级生产力(GPP)是全球生态系统碳循环的关键要素,准确评估陆地生态系统GPP的时空动态对全球气候变化和碳循环研究具有重要意义。本研究采用日光诱导叶绿素荧光(SIF)、光化学植被指数(PRI)和植被近红外指数(NIRv)等多源卫星遥感数据... 详细信息

总初级生产力(GPP)是全球生态系统碳循环的关键要素,准确评估陆地生态系统GPP的时空动态对全球气候变化和碳循环研究具有重要意义。本研究采用日光诱导叶绿素荧光(SIF)、光化学植被指数(PRI)和植被近红外指数(NIRv)等多源卫星遥感数据和华北平原4个涡度相关通量站观测数据,分析了2003—2020年河北省陆地植被GPP的时空动态格局,并比较和探讨了BEPS、MODIS和GOSIF GPP产品之间的差异及其原因。结果表明:(1)基于SIF、PRI和NIRv构建的多元线性GPP模型能够很好地捕捉通量观测的GPP动态,在草地、灌丛和森林优于传统SIF⁃GPP线性模型(ΔR^(2)=0.02,0.04,0.10),但在农田则相反;(2)基于多源遥感数据的GPP估算模型模拟发现,2003—2020年河北省陆地植被GPP达205.63±14.29 Tg C·a^(-1),呈现西北低东南高的格局,且整体呈上升趋势,年均增长2.35 Tg C·a^(-1);(3)本研究估算的农田GPP高于其他模型模拟结果,通过与地面实测结果比较发现,传统模型对农田GPP可能存在不同程度的低估。本研究结果阐明了多源遥感数据精确估算华北平原植被生产力的潜力,提出了BEPS、MODIS和GOSIF GPP产品在农田生态系统存在低估的问题并分析了其原因,为GPP产品的改进优化提供了方向。

关键词：总初级生产力日光诱导叶绿素荧光光化学植被指数植被近红外指数模型模拟

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旱生植物水力结构特征研究进展

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草业学报 2024年第8期33卷 190-198页

作者：潘颜霞许浩张亚峰张红霞中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站甘肃兰州730000 宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室宁夏银川750000

旱生植物的生存主要受制于水分条件,植物适应干旱的能力及对复水的响应策略决定其生长和分布情况。植物水力结构是植物在生长过程中形成的一种复杂的水力联通系统,反映了植物根部吸水-木质部输水-蒸腾作用散失水的土壤-植物-大气连续体(... 详细信息

旱生植物的生存主要受制于水分条件,植物适应干旱的能力及对复水的响应策略决定其生长和分布情况。植物水力结构是植物在生长过程中形成的一种复杂的水力联通系统,反映了植物根部吸水-木质部输水-蒸腾作用散失水的土壤-植物-大气连续体(SPAC)循环过程中形成的水分供给策略,是决定植物抗旱能力的关键内在因素,也是植物-水分关系研究的重点。本研究综述了国内外学者在植物水力结构特征方面的最新进展,重点揭示了植物水力性状的协调与权衡机制,阐明了水力性状和经济性状的关系,总结了目前对植物供需水力学模型模拟和植物抗旱及复水恢复能力评价体系构建等方面的研究进展和不足,从水力结构学视角综合评价了植物抗旱适应机制研究中存在的问题,并展望了未来研究的重点,这些关键问题的解决将为干旱条件下植被恢复与重建提供理论依据和数据支撑。

关键词：水力性状经济性状模型模拟评价体系

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水分胁迫对辣椒生长发育和产量的影响及模拟模型构建

水分胁迫对辣椒生长发育和产量的影响及模拟模型构建

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作者：朱珺河南农业大学

学位级别：硕士

辣椒是我国重要的经济作物,由于其既不耐旱,也不耐涝,水分胁迫成为限制辣椒生长发育和产量形成的主要环境因子之一。本研究以辣椒品种‘三樱椒’为试材开展了不同田间持水量（65–75%、55–65%、45–55%）和处理天数（2、4、6、8 d）复... 详细信息

辣椒是我国重要的经济作物,由于其既不耐旱,也不耐涝,水分胁迫成为限制辣椒生长发育和产量形成的主要环境因子之一。本研究以辣椒品种‘三樱椒’为试材开展了不同田间持水量（65–75%、55–65%、45–55%）和处理天数（2、4、6、8 d）复合胁迫的栽培试验（试验1、2）,同时开展了田间持水量为50–60%、60–70%、70–80%和处理天数为3、5、7 d的栽培试验3（水分条件和持续时间为试验1相邻处理组试验设计的中间值）,其中试验1用于建模,试验2、3用于模型验证。试验1、2、3均采用75–85%为对照（CK）。通过测定辣椒各生育期长度、生长指标、干物质和最终产量,分析不同处理对辣椒生长发育的影响,同时采用生理发育时间（Physiological Development Time,PDT）、辐热积（Thermal Effectiveness Product,TEP）和有效积温（Growing Degree Days,GDD）对辣椒各生育期进行模拟并验证,确定最佳模拟方法,结合Logistic函数构建不同处理下辣椒生长模型,此外,为了实现由点到面的模拟,本研究基于试验1数据采用spline、cubic、makima、linear和nearest等插值方法构建不同水分和胁迫时间下辣椒生育期、干物质和产量的模拟模型,并采用试验3用于验证插值模型。研究结果表明: 1.在轻度水分胁迫（65–75%）下处理2–6 d,中度水分胁迫（55–65%）下处理2–4 d,能够明显缩短辣椒发育进程,促使辣椒提前进入开花–坐果期;而在轻度水分胁迫下处理8d、中度水分胁迫下处理6–8 d和重度水分胁迫下处理2–8 d,辣椒各生育期较对照组明显推迟。因此,综合考虑水分胁迫程度和持续时间双因素的影响,苗期适度的水分胁迫对辣椒的生长发育有一定促进作用,而干旱程度较重或胁迫时间太长则会显著抑制辣椒发育进程。与TEP和GDD相比,PDT模型对辣椒各主要生育期（开花期、坐果期和采收期）的模拟更准确。 2.随着田间持水量的减少或胁迫时间的增加,各处理组辣椒在开花期的株高、茎粗和叶面积总体呈下降趋势,到采收期有不同程度的恢复,受水分亏缺程度或胁迫时间较轻的处理组（65–75%处理2、4、6 d和55–65%处理2、4 d）辣椒生长指标基本能够恢复至CK水平,其他处理组辣椒恢复能力较弱;此外,由于补偿效应,65–75%处理6 d（W1D3）和55–65%处理4 d（W2D2）辣椒株高较CK增加了1.73%和2.37%,叶面积较CK增加了12.95%和9.91%。基于PDT的Logistic方程能较好地模拟辣椒在不同水分条件和处理天数复合胁迫下生长指标的动态变化,各回归模型模拟值与实测值的R2均在0.96以上,RE在1.19%–3.38%范围内,残差绝对值在0.01–1.21范围内。 3.随着生理发育时间的累积,各试验处理下辣椒的根、茎、叶和果干物质量均表现为“慢-快-慢”的增加规律。随着干旱强度的加重和胁迫时间的延长,辣椒根干物质积累量逐渐增加,而大部分处理组辣椒的茎、叶和果干物质积累量都表现出不同程度的减小。由于补偿效应,W1D3、W2D2处理组辣椒的叶干物质积累量较CK增加了4.52%和1.43%,果干物质积累量较CK增加了1.93%和1.35%,表明适度的水分胁迫会促进辣椒的干物质积累。 4.辣椒产量测定结果表明,W1D3和W2D2处理辣椒产量均高于对照组,分别增产了1.68%和1.33%,其他处理组辣椒均有不同程度的减产,其中45–55%处理8 d组辣椒产量减产最多,与CK相比减产了18.93%,表明由于补偿效应,适度的水分胁迫能显著提高辣椒产量。 5.与其他四种模型相比,基于spline模型对不同指标进行模拟的决定系数R2均为最高（0.90–0.97）,相对误差RE（0.64%–2.06%）和RMSE均为最低,表明基于spline方法对不同水分和胁迫天数下辣椒各生育期、干物质生产和分配以及产量的模拟效果最优。

关键词：辣椒水分胁迫生育期生长指标干物质产量模型模拟

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中国蔬菜生长模型研究进展

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应用生态学报 2024年第12期35卷 3507-3517页

作者：伍袁泉赵闯王若诗王茜丛佳慧杨晓光冯利平中国农业大学资源与环境学院气象系北京100193

蔬菜生长模型作为在不同环境下预测作物生产力的重要工具,不仅能动态模拟蔬菜生长发育的基本过程,还能反映不同环境因子、管理措施对各个过程的影响。国外学者自20世纪80年代开始研究蔬菜生长模型,包括温室黄瓜、番茄、甜椒、洋葱等主... 详细信息

蔬菜生长模型作为在不同环境下预测作物生产力的重要工具,不仅能动态模拟蔬菜生长发育的基本过程,还能反映不同环境因子、管理措施对各个过程的影响。国外学者自20世纪80年代开始研究蔬菜生长模型,包括温室黄瓜、番茄、甜椒、洋葱等主要蔬菜作物,但国内蔬菜模型发展历史和进程尚不明确。本文综述了我国蔬菜模型研究发展历史,国内蔬菜模型的研究起步较晚,但近年来发展较快,从最初对国外现有模型进行验证和拓展到基本实现了蔬菜模型的本土化、过程化和综合化。目前,国内模型依然存在普适性差、设施环境模拟性能不足、模型开发缺乏统一标准、针对蔬菜栽培管理措施的模拟考虑较少、蔬菜的品质模拟机理性不强等问题,未来研究需要兼顾模型复杂性和较高的准确性、普适性及机理性。

关键词：蔬菜模型模拟生长发育产量与品质

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基于室外气象信息的温室通风期室内参考作物蒸发蒸腾量估算模型

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农业机械学报 2025年

作者：龚雪文李雨葛建坤刘浩李欢欢强小嫚张磊华北水利水电大学水利学院河南省节水农业重点实验室中国农业科学院农田灌溉研究所

为实现温室作物灌溉管理的便利化，构建了基于室外气象信息估算温室通风期室内参考作物蒸发蒸腾量(Reference evapotranspiration， ETo)模型。于2020、2021年5－6月在塑料大棚牧草栽培条件下开展试验研究，利用Penman-Monteith（PM）... 详细信息

为实现温室作物灌溉管理的便利化，构建了基于室外气象信息估算温室通风期室内参考作物蒸发蒸腾量(Reference evapotranspiration， ETo)模型。于2020、2021年5－6月在塑料大棚牧草栽培条件下开展试验研究，利用Penman-Monteith（PM）方程计算了温室内部和外部ETo，并分析了温室内外ETo的辐射分量(Radiative component of ETo， ETrad)和平流分量(Advective component of ETo， ETadv)变化特征，通过引入辐射透射率τ和风速衰减率ω分别对方程中的辐射分项方程和平流分项方程进行了改进，构建了基于室外气象信息估算室内ETo简易模型。结果表明：温室内平均ETo、ETo，rad和ETo，adv较室外分别减少45.6%、17.1%和94.0%；试验期间辐射分量衰减因子ζrad、平流分量衰减因子ζadv和总通量衰减因子ζo总体上表现为ζrad> ζo> ζadv，2年平均ζrad较ζo和ζadv分别高23.1%～33.3%和90.1%～93.3%。ζrad与τ以及ζadv与ω之间存在极显著线性关系（P<0.01），决定系数R2分别为0.74和0.90，平均绝对误差MAE分别为0.07和0.04，均方根误差RMSE分别为0.09和0.05。构建的基于室外气象信息估算室内ETo简易模型方程包括室外净辐射、空气温度、水汽压差和风速4个气象因子以及τ、ω2个温室特征因子，通过与实测结果比较发现模型精度稳健，R2为0.96，MAE和RMSE分别为0.17、0.22 mm/d。该模型精度高参数少易获取，为温室群灌溉管理便利化提供了方法参考。

关键词：气象信息温室参考作物蒸发蒸腾量辐射和平流分量模型模拟

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关于城市生活污水集中收集率核算方法的研究

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给水排水 2024年第3期50卷 46-52页

作者：曹蕾蒋永伟王心培陈佳佳王策李璇周君薇朱光灿江苏省环境工程技术有限公司南京210194 东南大学能源与环境学院南京211189 江苏省环保集团有限公司南京210036

阐述了核算城市生活污水集中收集率的必要性及该指标对管网精准排查的指导作用。在探讨原有城市生活污水集中收集率核算方法局限性的基础上,综述了现有国内对城市生活污水收集处理设施质效的研究和评估,对比了不同的研究思路和核算方法... 详细信息

阐述了核算城市生活污水集中收集率的必要性及该指标对管网精准排查的指导作用。在探讨原有城市生活污水集中收集率核算方法局限性的基础上,综述了现有国内对城市生活污水收集处理设施质效的研究和评估,对比了不同的研究思路和核算方法,提出更为科学、准确的核算方式。基于优化核算参数的需求,综述了运用监测和模拟技术分析管网内部复杂运行状态、量化影响管网水量、水质变化因素的研究。对广泛运用智慧水务进行全流域一体化动态监测及实时水量水质平衡分析的前景提出了展望。

关键词：城市生活污水集中收集率核算方法排水管网模型模拟

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