检索结果-内蒙古大学图书馆

湖泊科学 2025年第2期37卷 600-611页

作者：贾玉博粟晓玲褚江东朱兴宇吴海江西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100

揭示水资源承载力系统多个指标之间的动态耦合关系及其耦合水平对于提高区域水资源的可持续利用水平和保障经济社会的稳健发展至关重要。本文将水资源承载力系统划分为水资源、社会、经济和生态环境4个子系统并从中选取16个代表性指标;... 详细信息

揭示水资源承载力系统多个指标之间的动态耦合关系及其耦合水平对于提高区域水资源的可持续利用水平和保障经济社会的稳健发展至关重要。本文将水资源承载力系统划分为水资源、社会、经济和生态环境4个子系统并从中选取16个代表性指标;采用回归系数和相关系数共同划分指标间耦合关系的类型,最后基于滑动窗口法和网络分析法揭示多个指标之间耦合关系的动态变化趋势以及水资源承载力系统的耦合水平。以甘肃省为例,结果表明:甘肃省水资源承载力系统经历了耦合-解耦-再耦合的关联模式,且在2015年之后,正向协调关系的强度显著提升,而权衡关系和负向协调关系的影响则明显减弱;正向协调关系中的关键指标为水资源开发利用率、城镇化率、灌溉亩均用水量和人均GDP,其对正向协调关系的推动作用整体上随时间增强。权衡和负向协调关系中多数关键指标对这两种关系的推动作用随时间先增强后显著减弱,但人均日用水量对权衡仍有较强的推动作用,在未来水资源管理中应予以重点控制;水资源承载力系统指标关联的模块由7个降低为5个,表明系统耦合水平虽有所提高仍有提升空间。研究思路可为客观全面地分析系统的耦合协调提供新的有效途径。

关键词：水资源承载力系统网络分析耦合协调水资源管理甘肃省

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基于二阶统计量的推进泵空化激振源辨识

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振动与冲击 2025年第5期44卷 88-96,175页

作者：赵国寿曹琳琳吴大转西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 浙江大学能源工程学院杭州310027

空化引起的载荷脉动是泵振动的主要根源,其激振源的辨识对于泵振动控制至关重要。针对某前置导叶非均匀尾流干扰引起的泵叶片空化开展了水洞试验与数值模拟研究,提出了基于二阶统计量的激振源辨识方法,该方法将具有物理因果关系的叶片... 详细信息

空化引起的载荷脉动是泵振动的主要根源,其激振源的辨识对于泵振动控制至关重要。针对某前置导叶非均匀尾流干扰引起的泵叶片空化开展了水洞试验与数值模拟研究,提出了基于二阶统计量的激振源辨识方法,该方法将具有物理因果关系的叶片载荷分布与整体受力相关联,结合模态分解可以有效揭示具有主导能量贡献度的泵叶片空化激振的载荷分布。结果表明,来流冲角时空特性对叶片空化发展和分布起主要的调控作用。带幅值的相关性模态能够表征能量贡献度,无量纲的相关性系数模态能够表征变量相似性。空化时,基于二阶统计量的激振源辨识发现整体叶片中部至根部均对推力脉动有较大贡献,受低频主导,而一阶统计量仅能提取前缘空化自身诱发的载荷脉动。

关键词：泵空化非均匀来流相关性模态分解

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交汇区的交汇角和汇流比对微塑料运移的影响

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中国环境科学 2025年第1期45卷 265-277页

作者：曹力玮谌昱含高玮峥李德鸿李小龙李昇西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨陵712100

本文建立了适用于交汇区的三维水动力-微塑料运动耦合模型,基于CFD-DEM耦合方法模拟,探究了不同交汇角、不同汇流比条件下微塑料的水动力输运机制与赋存特性.结果表明:干支流交汇区中的低流速区(分离区、停滞区、分离区下游)将发展为微... 详细信息

本文建立了适用于交汇区的三维水动力-微塑料运动耦合模型,基于CFD-DEM耦合方法模拟,探究了不同交汇角、不同汇流比条件下微塑料的水动力输运机制与赋存特性.结果表明:干支流交汇区中的低流速区(分离区、停滞区、分离区下游)将发展为微塑料的富集区域;微塑料主要受位于流动分离区中漩涡的影响,从主流右岸进入漩涡区,逐渐形成椭圆形富集带;流动分离区中心微塑料丰度与交汇角呈线性正相关关系;流动分离区中心微塑料丰度与干支流汇流比呈线性负相关关系,R^(2)=0.9007.研究结果将丰富干支流交汇区微塑料运动的基础理论,为精确化防治微塑料污染提供理论依据.

关键词：微塑料交汇区 CFD-DEM 交汇角汇流比富集区域

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基于无人机影像多特征融合的夏玉米LAI动态估计

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农业工程学报 2025年第4期41卷 124-134页

作者：余兴娇樊凯霍雪飞殷奇钱龙刘政光张超越李丽王文娥胡笑涛西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 曼彻斯特大学工程学院 Manchester M139PL3

叶面积指数(leaf area index, LAI)是影响作物光合作用并反映作物生长状况的重要参数。及时、准确地监测玉米LAI对提高作物生产力至关重要。该研究旨在探究利用无人机光谱信息、热信息以及冠层形态参数融合以提高玉米多生长阶段LAI估计... 详细信息

叶面积指数(leaf area index, LAI)是影响作物光合作用并反映作物生长状况的重要参数。及时、准确地监测玉米LAI对提高作物生产力至关重要。该研究旨在探究利用无人机光谱信息、热信息以及冠层形态参数融合以提高玉米多生长阶段LAI估计准确性的潜力,并基于最优估计模型绘制夏玉米LAI反演图,以实现作物水氮精准管理。首先,通过2022—2023年连续2a的田间试验,利用无人机携带的多光谱和热红外传感器采集了不同水氮处理下多个生长阶段玉米冠层图像,并同步测量玉米的生长参数(LAI)。其次,基于冠层光谱、热红外信息和冠层形态参数及其组合建立了LAI估计模型,包括偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLS)、反向传播神经网络(backpropagation neural network, BP)和随机森林(random forest, RF)。最后,基于最优估计模型绘制了原位尺度的LAI反演图。研究结果表明:基于冠层光谱信息和热信息的玉米LAI估计与实测LAI的动态变化趋势一致,反映了玉米的生长状况,但单一信息监测多生长阶段玉米LAI具有一定的局限性,估计模型的准确性相对较低。基于光谱信息的LAI估计模型的决定系数(R^(2)),均方根误差(RMSE)分别为0.36~0.61,0.09~0.57;基于温度信息的LAI估计模型的R^(2)=0.25~0.48,RMSE=0.11~0.62。融合多源数据(冠层光谱、热信息和冠层形态参数)提高了玉米LAI的估计精度,3种机器学习模型中,RF模型估计精度最好,其R^(2)=0.814~0.867,RMSE=0.065~0.276。利用RF模型绘制的原位尺度LAI反演图能够准确反映作物的水氮状态。该研究可为无人机平台监测作物生长和水氮管理提供一种可行的方法。

关键词：无人机植被指数归一化相对冠层温度冠层形态参数叶面积指数(LAI)

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地表-地下接力式滴灌淋洗对土壤水盐运移及棉花产量的影响

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农业工程学报 2025年第2期41卷 120-133页

作者：祁辰曹红霞何子建丁邦新李志军西北农林科技大学水利与建筑工程学院旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100

新疆地区滴灌结合冬春季漫灌淋洗的水分管理措施加剧了区域水资源短缺和土壤盐碱化,严重限制了棉花产业可持续发展。相比之下,地表-地下接力式滴灌淋洗是一种潜在的更高效的灌溉模式,可能为这一问题提供解决方案。该研究探讨生育期内地... 详细信息

新疆地区滴灌结合冬春季漫灌淋洗的水分管理措施加剧了区域水资源短缺和土壤盐碱化,严重限制了棉花产业可持续发展。相比之下,地表-地下接力式滴灌淋洗是一种潜在的更高效的灌溉模式,可能为这一问题提供解决方案。该研究探讨生育期内地表-地下接力式滴灌淋洗对盐碱地水盐运移与棉花生产影响,通过构建水盐生产等模型进行寻优,以明确地表-地下接力式滴灌淋洗高效节水控盐增产的水分管理策略。在2021年进行大田试验,试验基于作物需水量(crop water requirement,ET_(c))和淋洗水量设置3个灌溉水平:0.8ET_(c)+120 mm(W1)、0.8ET_(c)+240 mm(W2)和0.8ET_(c)+360 mm(W3)与3种地表与地下水量分配模式(下文简称为“分配”):地表滴灌(膜下滴灌,下同)水量占比100%(F1)、地表滴灌水量占比75%+地下滴灌水量占比25%(F2)以及地表滴灌水量占比25%+地下滴灌水量占比75%(F3),通过测定土壤含水率、土壤含盐量、作物生长和产量等指标,结果表明:不同灌水量及分配对盐碱棉田土壤水盐分布、棉花生长和产量影响显著(P<0.05)。高水处理(W3)下,接力式滴灌土壤水盐条件明显优于膜下滴灌。中水(W2)和高水(W3)处理下,F2和F3分配的籽棉产量显著高于F1分配,均为F2分配最高,F1最低,F3居中。水盐生产模型与脱盐效率模型表明,随灌水量增加,接力式滴灌下籽棉产量、灌溉水生产力和脱盐效率均优于膜下滴灌。综合考虑盐碱棉田籽棉产量、灌溉水生产力和脱盐效率,地表-地下接力式滴灌较膜下滴灌能增加土壤含水率,降低土壤含盐量,改善棉花生长条件,提高产量。其中,总淋洗水量为222~282 mm,总灌溉定额为0.8ET_(c)+222~0.8ET_(c)+282 mm(ET_(c)为作物需水量),地表滴灌与地下滴灌的水量比值在1.00~1.94时最优。该研究为接力式滴灌在新疆盐碱地区推行提供理论依据。

关键词：土壤盐碱化淋洗地表-地下接力式滴灌水盐运移水盐生产模型

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冻融和易溶盐对石灰固化伊犁黄土强度及水稳性的影响

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材料导报 2025年第6期39卷 144-151页

作者：梁志超任文渊李双村张爱军王毓国西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西京学院土木工程学院西安710000 西安建筑科技大学交叉创新研究院西安710000

冻融作用和易溶盐是诱发寒区输水渠道土体破坏的重要原因。通过无侧限抗压强度试验、崩解试验、渗透试验和核磁共振试验,分析了冻融作用和易溶盐含量对石灰固化伊犁黄土强度、水稳性以及孔隙结构的影响规律及程度。研究结果表明:冻融作... 详细信息

冻融作用和易溶盐是诱发寒区输水渠道土体破坏的重要原因。通过无侧限抗压强度试验、崩解试验、渗透试验和核磁共振试验,分析了冻融作用和易溶盐含量对石灰固化伊犁黄土强度、水稳性以及孔隙结构的影响规律及程度。研究结果表明:冻融作用对石灰固化伊犁黄土强度有明显的劣化作用,冻融前期强度劣化严重,且易溶盐含量越高,冻融作用对强度劣化程度越严重。当易溶盐含量高于14 g/kg时,强度衰减趋势减小。冻融循环次数和易溶盐含量的增加会加速石灰固化伊犁黄土的崩解,且易溶盐含量对其水稳性影响较大,当易溶盐含量高于8 g/kg时,试样崩解速率增速明显。渗透性随着冻融循环次数和易溶盐含量增大而增大,且冻融作用比易溶盐含量对渗透性影响更大;当易溶盐含量为26 g/kg时,由于渗透吸力的作用,渗透系数明显减小。冻融作用使得土体孔隙模态尺寸增大,主要影响了中孔隙和大孔隙;易溶盐含量对孔隙结构的影响弱于冻融作用。考虑冻融作用和控制易溶盐含量对寒区土体的强度及水稳性至关重要。

关键词：石灰处理伊犁黄土冻融易溶盐含量强度劣化水稳性

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磷石膏/木质素固化铅污染土的无侧限抗压强度

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土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 89-99页

作者：赵之杨秀娟石庆红樊恒辉刘翼飞西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学岩土工程研究所/特殊岩土博物馆陕西杨凌712100

采用工业固体废弃物磷石膏、木质素对人工配制铅污染土进行固化处理,通过无侧限抗压强度(UCS)试验探究固化剂掺量、养护龄期对不同程度铅污染土固化后应力-应变曲线、破坏形态及无侧限抗压强度的影响规律,对比分析两种固化剂的固化效果... 详细信息

采用工业固体废弃物磷石膏、木质素对人工配制铅污染土进行固化处理,通过无侧限抗压强度(UCS)试验探究固化剂掺量、养护龄期对不同程度铅污染土固化后应力-应变曲线、破坏形态及无侧限抗压强度的影响规律,对比分析两种固化剂的固化效果,并采用扫描电镜(SEM)试验分析土样固化前后的微观特性。试验结果表明,磷石膏、木质素均能增大固化土的无侧限抗压强度,减小破坏应变;固化土的无侧限抗压强度随磷石膏掺量增加呈持续上升趋势,随木质素掺量增加呈先上升后下降趋势;延长养护时间能有效提高固化土无侧限抗压强度。随固化剂掺量和养护龄期的增加,土体内部胶结水平提高,土样破坏形态从局部张裂逐渐转变为剪切破坏,呈现脆性破坏特征。两种固化剂固化土效果各有优劣,木质素对高浓度铅污染土的固化效果优于磷石膏,抵抗变形能力更好,而磷石膏短期内提升强度能力及对铅的固定效果更好。扫描电镜试验表明,固化剂可起到填充孔隙、胶结土颗粒的作用,水化产物在土体内形成致密结构,宏观表现为强度增强。

关键词：磷石膏木质素铅污染土无侧限抗压强度微观特性

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考虑全生长周期的吊蔓西瓜表型识别方法研究

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农业机械学报 2025年第3期56卷 119-128页

作者：刘泽赵泽川许彤刘韬朱德兰季子涵西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都610072

针对当前作物表型研究大多关注单一生长阶段表型特征,无法准确监测植物全生长周期长势等问题,以吊蔓西瓜为研究对象,提出了结合多种深度学习方法及机器视觉技术的吊蔓西瓜全生长周期关键表型参数高精度识别方法。其中,在幼苗期,分别建... 详细信息

针对当前作物表型研究大多关注单一生长阶段表型特征,无法准确监测植物全生长周期长势等问题,以吊蔓西瓜为研究对象,提出了结合多种深度学习方法及机器视觉技术的吊蔓西瓜全生长周期关键表型参数高精度识别方法。其中,在幼苗期,分别建立了基于Leaf SAM的叶面积计算模型和基于Xception的叶片数计算模型,试验结果表明,叶面积、叶片数计算模型决定系数分别为0.96、0.98,均方根误差分别为2.98 cm^(2)、0.14;在伸蔓期,分别建立了基于YOLO v5和双目视觉原理的株高计算模型和基于OpenCV的茎粗计算模型,试验结果表明,株高、茎粗计算模型决定系数分别为0.94、0.92,均方根误差分别为4.18 cm、0.17 mm;在坐果期和成熟期,构建了基于UNet的果实投影面积计算模型,试验结果表明,果实面积投影模型决定系数和均方根误差分别为0.99、9.85 cm^(2)。上述结果表明模型计算值与人工测量值间的线性关系显著,综合误差较低,能够有效计算吊蔓西瓜全生长周期的关键表型参数。

关键词：吊蔓西瓜全生长周期表型深度学习机器视觉

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生物炭调节土壤物理性质影响春玉米灌浆速率

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节水灌溉 2025年第3期 9-17,23页

作者：刘榕钟佳旺胡逸芸詹祥生董勤各冯浩西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

为揭示施加生物炭对土壤含水率、土壤结构和玉米籽粒灌浆过程的影响规律,以春玉米为供试作物进行田间定位试验。共设置BC0(0 t/hm^(2))、BC7.5(7.5 t/hm^(2))、BC15(15 t/hm^(2))和BC22.5(22.5 t/hm^(2))4个生物炭施加量处理。结果表明... 详细信息

为揭示施加生物炭对土壤含水率、土壤结构和玉米籽粒灌浆过程的影响规律,以春玉米为供试作物进行田间定位试验。共设置BC0(0 t/hm^(2))、BC7.5(7.5 t/hm^(2))、BC15(15 t/hm^(2))和BC22.5(22.5 t/hm^(2))4个生物炭施加量处理。结果表明:在一定范围内施加生物炭能够提高0~120 cm剖面土层的土壤含水率,但过量施加生物炭反而会减低土壤含水率;随生物炭施加量的增加,土壤容重呈下降趋势,孔隙度呈上升趋势;施加生物炭能够降低土壤固相体积分数,提高气相和液相体积分数,广义土壤结构指数(GSSI)随施炭量的增加而增大,土壤三相结构距离指数(STPSD)随施炭量的增加先减小后增大,均在BC7.5处理达到最优(94.94、7.92),同时土壤三相比偏离值R最小(11.21),三相比最接近理想状态;与BC0处理相比,各施炭处理延长到达灌浆速率最大的时间1.341~1.783 d,最大灌浆速率降低1.416~2.168 g/d,平均灌浆速率提高0.081~0.124 g/d,灌浆活跃期增加5.703~7.347 d,灌浆有效期增加1.704~2.266 d;施加生物炭主要是通过提高春玉米各阶段的灌浆速率,延长各阶段的持续时间、灌浆活跃期和灌浆有效期,实现灌浆质量的提高。从经济效益和农业可持续发展的角度考虑,15 t/hm^(2)是更为合理、有效的生物炭施加量。

关键词：生物炭春玉米土壤结构 Logistic模型籽粒灌浆土壤物理性质

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溶解性有机碳溶液灌溉和苜蓿间作消减黄土区苹果园深层土壤硝酸盐的研究

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土壤学报 2025年第1期62卷 201-213页

作者：代洪伟丁艳宏高晓东李昌见任敏宋小林赵西宁西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学园艺学院陕西杨凌712100

近年来,黄土区苹果园由于氮肥使用不当,导致土壤中硝酸盐的大量累积,将严重威胁土壤生态安全。溶解性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)输入和深根系豆科作物间作是消减苹果园深层土壤硝酸盐的潜在可行途径,但其效果与影响因素研究... 详细信息

近年来,黄土区苹果园由于氮肥使用不当,导致土壤中硝酸盐的大量累积,将严重威胁土壤生态安全。溶解性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)输入和深根系豆科作物间作是消减苹果园深层土壤硝酸盐的潜在可行途径,但其效果与影响因素研究目前较薄弱。为此,本研究在渭北黄土区苹果园中设置了灌溉DOC溶液(D)、苜蓿间作(M)、灌溉DOC溶液+苜蓿间作(D+M)以及对照(CK)四个处理,测定0~600 cm土层硝酸盐、DOC、土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、含水率及反硝化微生物丰度等指标。研究表明:D和D+M处理下,0~400 cm土壤剖面硝酸盐消减比例达到50%左右,但单一的M处理消减效果不明显;D处理消耗的DOC与硝酸盐之间的C、N质量消耗比例约为5︰1,D+M处理的C、N质量消耗比例约为4.35︰1;D和D+M处理均增加了0~600 cm土层nirS、nirK和nosZ反硝化基因拷贝数,并提高了DOC、SOC和反硝化微生物对硝酸盐消减的贡献率。总体而言,D+M处理消减硝酸盐效果最好,可作为黄土区果园深层土壤硝酸盐治理的可行措施。

关键词：黄土高原溶解性有机碳硝态氮反硝化功能基因苜蓿

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