mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于双作物系数法的新疆覆膜滴灌夏玉米蒸散量估算

为评估双作物系数法计算干旱区部分覆膜滴灌条件下夏玉米蒸散量的可靠性,于2016—2017年在新疆阿克苏地区开展了夏玉米蒸散量测坑试验研究,试验根据定灌水周期(W1、W2、W3)和变灌水周期(W4、W5)共设置5个处理,并分别采用稳定碳同位素法和水量平衡法,对双作物系数模型计算的夏玉米蒸腾量和蒸散量进行了验证.结果表明,双作物系数法计算的蒸散量与水量平衡法测定的蒸散量呈现出较好的相关性,全生育期蒸散量模拟值与实测值的均方根误差在10 mm左右.双作物系数法计算的蒸腾量与稳定碳同位素法测得的耗水量亦呈现出较好相关性,模拟值与实测值的均方根误差在20 mm左右.通过回归系数(b) 、一致性指数(d)及均方根误差(RMSE)的分析,认为双作物系数法可以估算并区分局部覆膜滴灌条件下干旱区夏玉米蒸散量,且2016年和2017年夏玉米全生育期内估算土壤蒸发量分别占蒸散量的21.33%和23.97%,作物蒸腾量分别占蒸散量的78.67%和76.03%.
黑土区节水灌溉对各期肥料氮素在土壤中残留的影响

为揭示松嫩平原低温黑土区节水灌溉模式下肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,采用在田间小区内原位设置15N示踪微区的方法,分别标记施用的基肥、蘖肥、穗肥,以常规淹灌模式作为对照,研究了稻作控制灌溉模式下水稻收获后各期肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,以及残留在稻田土壤中的肥料氮素在0 ~ 60 cm土层的分布.试验结果表明,不同施氮水平下稻作控制灌溉模式基肥氮素在稻田土壤中的残留率为29.7% ~ 32.7%;蘖肥氮素的残留率为54.9% ~ 57.3%;穗肥氮素的残留率为29.4% ~ 35.4%;肥料氮素在土壤中的总残留率为36.4% ~ 37.1%,相同施氮量下稻作控制灌溉模式下各期肥料氮素在土壤中的残留率均高于常规淹灌,且相同施氮水平不同灌溉模式下肥料氮素在相同深度土层中的残留量差异显著,不同施氮量下稻作控制灌溉模式水稻生长期内施用的基肥、蘖肥、穗肥氮素在稻田表层土壤(0 ~ 20 cm)中的残留量均高于常规淹灌模式;而在20 ~ 40 cm和40 ~ 60 cm土层的残留量均低于常规淹灌,与常规淹灌相比,稻作控制灌溉模式可以提高肥料氮素在根区土壤(0 ~ 20 cm)中的残留量,减少了肥料氮素损失,同时残留的肥料氮素可以在一定程度上补充黑土区的土壤氮库,有利于黑土区稻田土壤的保护及肥力的提升.相关性分析表明:肥料氮素在土壤中的总残留量除与各时期肥料氮素在土壤中的残留量呈极显著正相关外,与基肥和穗肥氮素在表层土壤的残留量呈显著正相关.研究结果可为制定黑土区稻田适宜的水氮调控模式,有效管理和充分利用土壤残留氮肥,改善黑土区稻田生态环境提供参考.
土壤水基质势膜下滴灌春玉米生长和耗水特性研究

为缓解内蒙古河套灌区水资源短缺并实现农业节水,在河套灌区开展连续两年(2016年和2017年)的田间试验,采用膜下滴灌种植春玉米,设置5个基于土壤水基质势的灌水下限水平,分别为- 10 kPa(S1) 、- 20 kPa(S2) 、 - 30 kPa(S3) 、- 40 kPa(S4) 、- 50 kPa(S5),研究不同灌溉处理下的土壤水分分布与春玉米生长及耗水特性.研究结果表明,2个生长季内不同基质势水平下土壤含水率差异明显,基质势越高,土壤剖面平均体积含水率越高;不同土壤水基质势下限控制的灌水水平显著影响玉米生长,随着生育期内土壤水基质势控制下限的降低,玉米株高与叶面积指数显著降低(p < 0.05),其中S5处理玉米发生早衰现象;地上部干物质积累量、百粒质量、穗粒数等产量构成指标都随土壤水基质势下限的升高而增加;土壤水基质势水平越高,玉米产量越高,其中S1、S2和S3处理玉米产量显著高于S4和S5,但是前三者之间不存在显著差异(p < 0.05);随着土壤水基质势的降低,水分利用效率先增大后减小,- 30 kPa时水分利用效率最高.综合考虑作物产量和水分利用效率,建议将河套灌区玉米膜下滴灌土壤水基质势下限控制在- 30 kPa为宜.
基于优化光谱指数的土壤有机质含量估算

为了寻求估算土壤有机质含量的最佳光谱参数,实现土壤养分无损监测,使用ASD Field-Spec3型高光谱仪对野外采集的土壤样品进行室内光谱测定,并通过重铬酸钾氧化容量法测定土壤样品有机质质量比;利用两波段优化算法对构建的新算法(SOMCI /ND)进行波段优化,筛选基于不同光谱数据(原始光谱反射率及其对应的4种数学变换)运算下的最敏感波段组合,从而建立土壤有机质质量比高光谱估算模型.结果表明:通过归一化光谱指数(I_(ND) )和概念指数(I_(CI) )比值构建的新算法(SOMCI /ND)优化后与土壤有机质质量比之间的相关性显著提高,在光谱原始数据及其平方根、倒数变换形式下,相关系数绝对值达到0.82,且敏感的组合波段集中在2 220 ~ 2 240 nm和2 160 ~ 2 195 nm.基于平方根波段优化的估算模型效果最佳,估算精度R_P~2为0.84,RMSEP为2.24 g /kg,RPD为2.89.对光谱数据的适当数学变换有利于优化光谱指数,更好地估算土壤有机质质量比,进一步实现土壤有机质质量比的高精度动态监测.
基于ANSYS /LS-DYNA的梳夹式红花采摘装置研究

红花梳夹采摘过程中红花的运动姿态对采摘效果有重要影响,为得到满足红花理想采摘的梳夹采摘装置的结构参数和工作参数,根据红花的物料特性,建立梳夹采摘模型,利用ANSYS /LS-DYNA软件动态模拟采摘过程,揭示采摘装置不同结构参数和工作参数与红花运动姿态之间的关系特性,不断调节采摘装置的结构和运动参数,直至红花花球和分枝到达理想采摘位置.模拟结果表明,低位置采摘时花球及分枝运动相对高位置稳定,且在行走速度2.5 km/h,梳齿转速150 r /min,限位杆与梳齿旋转中心的水平距离a = 30 mm时采摘效果最佳,可实现理想位置采摘.根据红花田间采摘要求搭建试验台并进行台架试验,采摘试验结果表明, 56%的花球可以实现理想采摘,其平均采净率为48.5%.
黑土区坡耕地生物炭施用模式效应与土地生产力评价

为了研究黑土区施加生物炭的施用模式,以东北黑土区3°坡耕地田间径流小区为研究对象,进行了为期3年的观测.2015年按照生物炭的施加量共设置C0(0 t /hm~2 ) 、C25(25 t /hm~2 ) 、C50(50 t /hm~2 ) 、C75(75 t /hm~2 ) 、 C100(100 t /hm~2 ) 5个处理, 2016、2017分别连续施加等量的生物炭.分析了黑土区连续3年施加生物炭后土壤理化性质、水土保持效应、节水增产效应等指标的变化规律,并建立改进的TOPSIS模型对生物炭的施用模式进行综合评价.结果表明:土壤有机碳密度、pH值随施炭量的增加均呈线性递增趋势,土壤容重随施炭量的增加呈线性递减趋势,且施用年限越久,作用越明显;施用1年时田间持水率随施炭量的增加呈线性递增趋势,C100处理田间持水率最大,为35.48%,连续施用2年、3年时田间持水率随施炭量的增加呈先增后减的二次抛物线变化,均为C50处理达到最大,分别为36.20%、36.24%; 3年的年径流量和年土壤侵蚀量随施炭量的增加均呈先减后增的二次抛物线变化,连续施加2年50 t /hm~2的生物炭减流效果和抗土壤侵蚀效果最优;连续3年施加生物炭均提高了大豆产量和水分利用效率,各年份产量和水分利用效率提高最大的分别为C75(21.8%、25.3%) 、C50(33.3%、 27.6%) 、C50(24.1%、19.8%);在不同施炭量和施用年限条件下,改进的TOPSIS模型能客观、清晰地描述土地生产力变化过程,并总结出生物炭施用模式,即连续施加2年50 t /hm~2的生物炭对土地生产能力的提升最优,其次是施加1年75 t /hm~2的生物炭.
不同水氮调控模式对稻田土壤氮素分布与有效性的影响

为了进一步阐明寒地黑土区不同水氮调控模式对铵态氮、硝态氮在不同土层累积及土壤氮素有效性的影响,以田间小区试验为基础,结合~(15)N示踪微区试验,研究了不同水氮调控模式下土壤剖面的无机氮以及肥料氮素的NH_4~+ -~(15)N和NO_3~- -~(15)N累积情况,并根据同位素测定结果分别计算了土壤氮素有效性“A”值,从不同角度分析了不同水氮调控模式对土壤氮素有效性的影响.研究结果表明:控制灌溉和常规灌溉两种灌溉模式下土壤无机氮和以无机氮形态残留的肥料氮素在土壤剖面的累积量均随施氮量的增加而增大,并随土层深度的增加而减少.不同施氮量下稻作控制灌溉模式表层土壤(0 ~ 20 cm)中无机氮和以无机氮形态残留的肥料氮素的累积量均高于常规灌溉, 20 ~ 40 cm和40 ~ 60 cm土层的无机氮和NO_3~- -~(15)N总累积量均低于常规灌溉,两种灌溉模式低施氮处理(N1、 N2)下40 ~ 60 cm土层中NH_4~+ -~(15)N的累积量差异不显著(P > 0.05).相同施氮量下常规灌溉模式20 ~ 40 cm土层的NO_3~- -~(15)N累积量较控制灌溉模式增长了10 ~ 11倍; 40 ~ 60 cm土层的NO_3~- -~(15)N累积量较控制灌溉模式增长了近3倍.不同施氮量下稻作控制灌溉模式水稻成熟期氮素积累量中77.77% ~ 84.51%来自于土壤氮素,较常规灌溉提高了12.91% ~ 23.12%,且相同施氮量下稻作控制灌溉模式土壤氮素有效性“A”值较常规灌溉模式分别提高了9.41%、5.65%和3.69%.与常规灌溉相比,不同施氮量下稻作控制灌溉模式可以有效提高稻田土壤氮素有效性,减少肥料氮素的淋溶损失,起到节水减排的作用,研究结果可为制定黑土区稻田合理的水氮调控措施提供参考.
基于卷积网络和哈希码的玉米田间杂草快速识别方法

为提高作物与杂草识别的准确性,结合深度卷积网络强大的特征提取能力和哈希码便于存储和快速检索的特点,提出了基于深度卷积网络和二进制哈希码的田间杂草快速识别方法.结合预训练的多层卷积网络,增加二进制哈希层构建杂草识别模型,并利用所采集的杂草数据集对模型进行fine-tuning.所提出的二进制哈希层可有效地将高维杂草特征进行压缩,以便于实际田间杂草特征的存储和后续计算.在进行杂草识别时,利用训练好的模型提取输入图像的全连接层特征码和哈希特征码,与数据库中的全连接层特征码和哈希特征码进行对比,分别计算其汉明距离与欧氏距离,找出与其最相似的K幅图像,统计这K幅图像的标签,将其归入频率最高的一类,以达到分类识别的目的.通过对比不同卷积层数和不同二进制哈希码长度对杂草识别的影响,最终确定了包含4层卷积网络和128位哈希码长度的杂草识别模型.试验结果表明,本研究方法田间杂草识别准确率可达98.6%,并且损失函数稳定性相较于普通模型有所提高;同时,在其他杂草数据集上也有良好的表现,准确率达到95.8%,说明该方法具有通用性.实地测试表明,利用本文提出的模型进行杂草识别,对靶喷雾杂草施药率可达92.7%,能够有效减少农药浪费,适用于精准喷雾.
丘陵地区刚性镇压轮性能仿真与试验

东北丘陵地区镇压作业时,不同地形及地势土壤含水率差异较大,若要实现较优的镇压效果,需要与之相对应的载荷和前进速度相配合.为了寻找丘陵地区刚性镇压轮作业的最优水平组合,首先在基于准静态原则的镇压与土壤机理模型基础中加入速度变量建立动态镇压与土壤的机理模型,寻求土壤含水率、载荷、前进速度与土壤下陷量、作业阻力的关系,然后基于SPH算法在LS-DYNA软件中构建刚性镇压轮与土壤的三维仿真模型,模拟刚性镇压轮与土壤相互作用的动态过程.将数值模拟方法与中心面复合响应试验方案相结合进行仿真试验,仿真试验获得土壤含水率、载荷、前进速度与土壤下陷量、作业阻力的数学回归模型,在此基础上,采用R语言中的蚁群算法对数学回归模型进行多目标优化,获得Pareto最优解集,并从中选出含水率(12 ± 0.1) %、(14 ± 0.1) %、(16 ± 0.1) %、(18 ± 0.1) %、(20 ± 0.1) %对应的5组最优解.进行土槽试验对最优解进行验证,试验结果与预测结果误差均小于12%,表明了试验优化结果的可靠性,同时也验证了仿真的可行性.
马铃薯种植机分层施肥开沟器设计与试验

针对目前我国马铃薯种植机普遍存在的肥料定位不精确问题,结合马铃薯根系分布规律和一垄二行种植模式特点,提出了一种基于曲面排肥与V型防堵结构的分层施肥技术,设计了深度可调式分层施肥开沟器,研究了土壤与开沟部件之间运动关系,并对肥料在曲面分肥板上的运动规律进行了理论分析;以下层排肥量稳定性变异系数为试验指标进行了单因素试验,确定了排肥器最佳槽轮工作长度;在此条件下,以排肥轴转速和曲面分肥板斜面倾角为试验因素,上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为试验指标进行了通用旋转组合试验,运用DPS和Matlab软件进行回归方程显著性分析和参数优化,得出最佳因素组合为排肥轴转速20.5 r /min,曲面分肥板斜面倾角15°,此时上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为3.30%.最优参数下的重复试验结果表明,平均上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为3.71%,试验值与理论值相近;田间排肥性能试验结果表明,该开沟器作业流畅,排肥性能满足马铃薯施肥要求.
免耕播种机凹面爪式清茬机构仿真与试验

机具的清茬效率是秸秆覆盖条件下免耕播种的重要指标.针对东北地区保护性耕作模式,在吉林省康达农业机械有限公司生产的2BMZF-2型免耕播种机上,改进设计一种具有凹面结构的秸秆清茬机构,分析了播种机作业速度、清茬轮入土深度以及清茬轮运动偏角等因素对清茬效果的影响.根据仿真分析以及田间试验结果确定了清茬机构的关键参数,以及最佳工作参数组合为:清茬轮轮盘直径D为350 mm、运动偏角λ为37.5°、机具速度v0为2.77 m/s、入土深度d为70 mm.在上述参数条件下进行田间试验时,清茬率可达到83.61%.结果表明,所设计的清茬机构可有效清洁种床、减少机具堵塞,可以为东北地区玉米免耕播种作业提供技术支撑.
生猪养殖设施工程技术研究现状与发展分析

生猪养殖业是我国畜牧业的支柱产业,随着生猪养殖从分散养殖向规模化养殖的发展,对生猪养殖设施工程技术的需求日渐增加.为了向生猪养殖业发展提供参考与支持,对生猪养殖关键设施工程技术的研究与发展状况进行了总结和分析.重点对猪舍、育仔、饲喂、粪污处理设施工程环节进行研究与发展分析.目前,我国已初步形成了适合国情的生猪养殖设施工程技术体系,但与国外发达国家的生猪养殖设施工程技术还存在一定差距,存在养殖设施工程各环节发展不均衡,养殖工程的机械化、自动化、智能化技术水平较低,关键养殖设施工程技术的基础性研究体系不健全,养殖设施配套性差,养殖机械的适用性和可靠性较低等问题.建立健全的生猪养殖设施工程技术的研究体系,加强养殖、饲料、设施工程、资源环境等方面相互融合与协作、深入与系统的研究,开展适于我国南北方配套应用的生猪养殖设施与设备研发,实现生猪养殖过程的健康/福利化、生态化、自动化及至智慧化,将是我国生猪养殖设施工程技术的发展方向.
多匝串联并列轨道炮U形电枢接触界面熔蚀规律分析

针对一种多匝串联并列轨道炮U形电枢与轨道接触界面的熔蚀问题,通过电磁-结构-热多物理场耦合分析,对不同电流峰值、不同过盈量的膛内电枢速度、界面接触压力、界面温度等进行了数值仿真,并开展了相关验证试验,得到了接触界面熔蚀规律。仿真和试验结果表明:发射过程中电枢与轨道间的接触压力随电流波动而变化;接触压力越大,摩擦热功率越大,而接触电阻的焦耳热功率越小;合理设计电枢过盈量参数,可进一步改善滑动接触界面的环境温度;由于滑动过程中不可避免的磨损,电枢接触面熔蚀区域从初始接触区域逐渐向尾部转移,试验结果验证了仿真方法的有效性。
柔性直流输电系统桥臂过流保护定值配合方法

针对交流故障下柔性直流桥臂过流保护可能误动导致故障穿越失败,直流故障下桥臂过流保护拒动或慢动可能导致开关器件过流等问题,讨论了柔性直流换流阀桥臂过流保护功能在阀控和直流保护装置中的配置和定值配合关系。借鉴交流保护定值配合图的概念,提出了桥臂过流保护功能在阀控装置与直流保护装置中的优化配合方法。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真平台,结果表明所述桥臂过流保护配合关系和定值设置方法可在交流故障下成功实现故障穿越,并可在直流极间短路等严重故障下可靠闭锁换流器并触发旁路晶闸管,降低电力电子器件的过流风险。
适用于混合多端直流输电系统的非线性下垂控制策略

针对混合多端直流输电系统功率协调控制问题,提出了一种非线性下垂控制策略。该策略考虑了各换流站的电流裕度,由多个换流站共同维持直流电压的稳定,使电流裕度大的换流站承担较大的功率变化量,电流裕度小的换流站承担较小的功率变化量,避免出现部分换流站满载而失去对功率变化响应能力的情况。该控制策略可以协调分配各换流站有功功率,有效降低各换流站直流电压的静态偏差,且提高了系统的响应速度。用根轨迹法对所提控制策略进行了稳定性分析。仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。
交直流混合微网中多台双向换流器的分散协调控制方法

交直流混合微网综合了交流微网和直流微网的优势,为高密度分布式能源接入配电网提供了新的有效途径。交直流混合微网中交直潮流断面由多台AC/DC双向换流器构成,在维持交流区和直流区的功率动态平衡、交流侧频率和直流侧电压恒定等方面起着关键作用。针对多台AC/DC双向换流器的并联运行,基于变步长自适应逆控制理论,提出了一种多台AC/DC双向换流器的分散协调控制方法。该方法兼具了下垂控制与自适应逆控制的优势,既可以使各双向换流器按照额定容量进行有功功率的协调分配,又可以实现对直流母线电压或交流区频率的零误差调节,并获得相较于自适应逆控制更优的动态响应。最后,结合国内首个商业化运营的交直流混合微网示范工程进行仿真实验,验证了所提控制方法的正确性和可行性。
基于二阶锥规划的交直流主动配电网日前调度模型

为适应未来配电网可能出现的交直流混合拓扑形态,提出了基于二阶锥规划的交直流主动配电网多时段日前优化调度模型。该模型以购电费用和弃光弃风惩罚费用之和最小作为目标函数,通过分布式电源有功和无功调节、容抗器投切、储能充放电功率调节、电压源换流器无功调节及配电网动态重构等多种主动管理措施实现主动配电网有功功率-无功功率联合优化,消除潮流及电压越限,解决高比例分布式电源接入交直流主动配电网后的日前优化调度问题。50节点算例的分析验证了所提模型的正确性。
抑制直流连续换相失败的调相机紧急控制

多直流馈入受端电网的换相失败是威胁系统安全的重要问题,为增强系统的动态无功支撑能力,降低直流换相失败概率,国家电网有限公司将在全网部分直流换流站内配置一定数量的调相机。文中首先分析了调相机投运对电网直流换相失败特性的影响,针对常规调相机控制方式在抑制直流连续换相失败方面的不足,分析了调相机紧急控制对抑制直流连续换相失败的效果。根据实际电网中直流连续换相失败特点及控制要求,设计了预防直流连续换相失败的调相机紧急控制系统架构,并提出了调相机紧急控制的实现方法,基于实际电网仿真验证了所提控制架构和方法的有效性。
基于交替方向乘子法的电-气互联系统分布式协同规划

逐渐增多的燃气机组和日益发展的电转气技术使得电力、天然气系统的耦合愈加紧密,因而对电力、天然气系统的规划也需要考虑两个系统的耦合作用。目前中国的电力系统、天然气系统分属不同的投资决策主体,两个系统通常只进行部分信息交互。针对这一特点,基于交替方向乘子法构建了电-气互联系统的分布式协同规划算法。首先考虑电力系统和天然气系统的相关运行约束,建立了以燃气机组、电转气为耦合元素的电-气互联系统的集中协同规划模型;其次,采用交替方向乘子法在电力系统源、网协同规划子问题和天然气网络规划子问题的基础上,通过耦合变量的信息传递,构建了两个子问题交替迭代求解的机制。最后以修改的IEEE 39节点电力系统和比利时20节点天然气系统所构成的电-气互联系统为例,说明了所提方法的可行性和有效性。
提高系统暂态稳定性的柔性直流受端电网故障穿越策略整定

随着大容量柔性直流输电技术日趋成熟,其在大电网中的应用愈发广泛。充分利用柔性直流灵活、快速的调节性能,设计合理的控制策略,有利于提升系统的安全稳定特性。文中重点针对柔性直流的交流故障穿越策略,利用扩展等面积法则(EEAC)分析了其影响系统暂态稳定性的机理。提出一种提高系统暂态稳定性的故障穿越策略工程优化整定方法。通过优化柔直在故障穿越期间的无功控制目标、低穿电压阈值、故障穿越期间的有功和无功电流限值以及故障穿越的恢复电压阈值,可显著提升柔性直流接入系统的暂态稳定特性。在规划系统仿真中验证了所提方法的有效性,可为实际柔性直流接入系统的控制策略优化及方式安排提供技术支撑。
考虑多直流协调恢复的换相失败预测控制启动值优化方法

换相失败预测控制环节在降低换相失败概率和连续换相失败风险的同时,往往需要交流系统提供更强的无功支撑,进而对直流自身及其他直流的换相失败特性和恢复特性产生影响。首先分析了直流恢复能力及其恢复过程中多馈入直流的无功支撑耦合影响,综合考虑直流近区动态无功补偿设备的支撑能力,提出一种考虑多馈入直流交互作用的直流换相失败预测环节启动门槛值优化方法,以实现多回直流的协调恢复,降低直流发生连续换相失败风险和直流换相失败对电网的功率冲击。基于实际多馈入直流电网的仿真算例验证了所提方法的有效性。
典型家用大功率负载精细化建模及能量管理策略

基于负载本体物理模型和表达用户主观使用意愿的控制模型,提出了三种居民侧典型大功率可控负载(暖通空调系统、电热水器和电动汽车充电负荷)的精细化建模方法。首先,对自定义家庭算例进行仿真,详细分析了各项技术参数的精细化定义及非典型用电过程对负载用电效果的影响。然后,建立了以优化用电成本为目标的能量管理策略优化模型。该研究得到了用户个性化用电环境及主观用电理念能够反映至精细化模型并显著影响智能化家庭能量管理系统负载优化控制策略的结论。
大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证(二)直流输电工程数模混合仿真建模及验证

特高压电网的快速发展对直流输电工程动态特性的仿真提出了更高需求。文中提出了接入多直流控制保护的大规模交直流电网数模混合仿真平台建设技术方案,并从直流输电工程控制保护装置简化原则、数模混合仿真接口技术、直流输电系统一次建模要求等方面提出了适用于接入大规模仿真电网的直流输电工程数模混合仿真建模方法。选择宾金特高压直流工程现场调试的典型故障,将直流输电工程数模混合仿真结果与现场波形进行了详细对比,对比结果表明直流输电数模混合仿真模型的动态响应特性与实际工程的动作特性高度吻合,能够真实再现实际系统情况,可以较为准确地仿真交直流相互影响的现象,为交直流电网安全稳定运行提供强有力的技术支撑,同时可以作为其他数字仿真模型的校准工具。
次同步振荡中暂态能量流与电功率和阻尼转矩的关系

暂态能量流法是一种新的振荡分析方法,可用于多种振荡的扰动源定位和阻尼评估。文中进一步研究了其在次同步振荡中的物理意义。推导了暂态能量流与次同步功率、超同步功率之间的关系,暂态能量流的能流功率正比于超同步功率和次同步功率之差。在含串补的次同步谐振系统中,电阻可能消耗或产生暂态能量,产生暂态能量时即为负阻尼,电感和电容表现为零阻尼,但会通过改变线路电流而极大地影响电阻的阻尼特性。通过比较暂态能量流与电气子系统阻尼转矩系数,验证了上述推导的合理性。最后,在不同算例中的仿真结果验证了结论的有效性。
特高压直流闭锁后的交直流混联受端电网最优切负荷方案

交直流混联受端电网中大容量特高压直流(UHVDC)输电线路发生直流闭锁故障后,电网会产生巨大功率缺额,引起潮流大幅度转移和频率跌落,可能会造成交流通道过载,引发连锁故障。针对这一问题提出了一种交直流混联受端电网最优切负荷方案计算方法。该方法基于广域测量技术,利用直流闭锁后瞬间量测数据,建立闭锁后稳态时交流通道传输功率和电网频率的估算模型,考虑交流通道传输功率极限、电网频率安全约束及可切负荷的重要性差异,以负荷综合损失最小为目标,建立最优切负荷方案的优化模型。通过改进的粒子群优化(PSO)算法求解得到电网最优切负荷点及其对应的最优切负荷量,保证了直流通道闭锁之后,交直流混联受端电网的安全稳定运行。最后在机电暂态软件PSS/E中以IEEE 39节点改进系统为例,通过仿真分析对所提方法进行对比验证,证明了该方法的正确性和有效性。
弱电网下远端严重电压跌落时逆变器并网失稳机理分析

有别于公共连接点电压跌落故障,当电压跌落故障发生在远端电网侧时,并入弱电网的逆变器在采用典型的低电压穿越控制策略时会出现稳定问题。文中以单逆变器无穷大系统为例,首先建立系统准稳态模型,并分别从电压跌落程度、线路感抗大小、低电压穿越增益系数3个因素分析逆变器失稳机理;其次,建立系统小信号模型,分析得出准稳态模型稳定情况下逆变器还可能存在小干扰稳定问题。最后,基于MATLAB/Simulink仿真验证了理论分析的合理性。
交直流混联系统连锁故障搜索模型及故障关联分析

随着大规模直流输电系统的相继投运,交直流耦合问题突出,连锁故障的风险加剧。首先,针对交直流混联系统建立了一种用于故障快速筛选的事故链搜索模型。该模型包括交流侧故障搜索模型和直流故障判断环节两部分:前者计及了支路对直流运行的影响度和结构重要度,并形成停运概率初筛后风险优先的搜索策略;后者将交流系统中短路故障开断和无故障跳闸开断区分开,分别考虑与直流系统的关联情况。其次,提出了一种考虑项序和事务权重的Apriori算法进行故障关联分析,筛选出威胁系统安全的强关联规则。仿真结果表明,所提方法能高效搜索出直流退出运行的故障演化路径,并有效识别危及系统安全的强关联规则。
大规模变频空调参与电力系统辅助服务的协调控制方法

实现负荷的自治是提高大规模变频空调集群控制性能的重要技术途径。为此,文中提出了基于需求曲线的变频空调自治控制方法。首先,构建了各变频空调的需求曲线,以实现其调控灵活性和用户偏好的自主表达,同时实现了空调集群舒适度的一致性控制,使集群的调节能力得到充分利用。然后,根据需求曲线的不同利用方式,提出了主动响应型和被动响应型这2种协调控制方法,以适应不同跟踪精度和通信条件的要求,并分别应用于调频和吸收联络线功率波动这2种典型辅助服务中。最后通过对控制效果和模型误差的仿真验证了所提方法的有效性。
采用VSC-HVDC并网的直驱风电场次/超同步振荡特性

风电、光伏经由高压直流输电系统并网外送已经成为大规模可再生能源基地的主要输送方式。对于风电引发的次/超同步振荡问题,尤其是直驱风电机组与柔性高压直流(VSC-HVDC)输电系统之间相互作用引发的次/超同步振荡问题值得深入研究。首先,分别建立直驱风电机组与VSC-HVDC的动态模型,并深入分析与推导两者之间的接口矩阵与接口动态方程,进而得到直驱风电机组经VSC-HVDC并网外送的完整动态模型。在此基础上,采用特征值分析法计算得到各振荡模式的参与因子,并根据模式参与因子判断出次/超同步振荡模式之间存在阻尼耦合。通过PSCAD/EMTDC进行时域仿真,验证了模型与特征值分析结果的正确性。进一步深入分析风电并网距离/阻抗、直驱风电机组机/网侧控制器与VSC-HVDC送/受端控制器参数对次/超同步振荡阻尼特性的影响,结果表明:同一个控制器参数可同时影响多个次/超同步模式,同一个次/超同步模式可同时受多个控制器参数影响,并且这种阻尼耦合的影响可能趋同(调节控制器参数,耦合的两种模式的阻尼比同向变化),可能趋反(调节控制器参数,耦合的两种模式的阻尼比反向变化),也可能趋同与趋反同时存在。
特高压直流闭锁引发送端电网过频的系统保护方案

针对无配套电源的特高压直流高比例外送电网面临的运行风险,设计了抵御直流闭锁故障下电网过频风险的系统保护方案。提出了涵盖送端电网风、水、火等电源的系统保护双层结构;研究了面向多对象的实时信息通信复接技术,以满足主站和多个执行站实时通信的需求;根据不同类型电源的特点及对电网安全运行的影响,提出了直流调制和风、水、火等电源全局优化控制策略。基于实际电网仿真验证了所提系统保护方案的有效性和实用性。
水电汇集多直流弱送端电网稳定控制及系统保护方案

渝鄂柔性直流背靠背和藏中-昌都联网工程投运后,具备水电汇集多直流弱送端特征的西南电网规模显著减小且长链式弱互联结构突出,电网安全稳定特性面临深刻变化。在深入分析西南电网运行特性和面临风险的基础上,指出了现有安全稳定控制策略的不足,提出了适应西南电网差异化稳定控制需求的系统保护架构和功能配置方案,并阐述了其关键技术。该系统中全网功角稳定控制、频率控制、电压控制、低频振荡和超低频振荡抑制,以及全景状态感知与监测等功能,可提高西南电网水电送出能力,支撑西南乃至国家电网安全稳定运行。
改善系统频率稳定性的多直流功率紧急支援协调控制策略

直流功率紧急支援能够有效改善多直流馈入电网在大功率缺额故障扰动后的系统频率稳定性。文中分析了直流功率紧急支援的原理,提出了一种综合考虑直流过负荷能力、直流运行工况和交流输电能力的单回直流实时可提升功率的估算方法。基于交流电网的安全稳定约束,提出了区域电网最大可支援能力的计算方法和"同送出同馈入"的多回直流实际支援量的协调优化算法。在此基础上,提出了改善系统频率稳定性的多直流功率紧急支援的协调控制方案,并在华东多直流馈入电网中进行了仿真验证。
甘肃亚高山云杉人工林生态系统碳、氮储量动态和分配格局

云杉是甘肃亚高山地区重要的造林树种,研究其生态系统碳、氮储量的动态变化和分配格局有利于评价云杉人工造林后的生态恢复效果。以甘南、定西地区不同林龄(包括幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林)的云杉人工林为研究对象,共设置16块调查样地。在野外调查、样品采集和分析的基础上,估算了其生态系统的碳、氮储量。结果显示:云杉林乔木不同器官的碳含量相对稳定,氮含量则与器官类型有密切关系;同一土层不同龄级的土壤碳、氮含量无明显差异。从乔木层、灌木层、枯落物层到草本层碳氮含量比值依次减小,土壤层碳氮含量比值最低。该地区云杉人工林生态系统总碳、氮储量分别为257.75— 430.23 t /hm~2和20.50—29.88 t /hm~2。随着林龄的增加,植被层碳、氮储量增加显著,分别从15.5 t /hm~2和0.24 t /hm~2增加到143.51 t /hm~2和1.65 t /hm~2。土壤层(0—100 cm)碳、氮储量分别为242.23—367.79 t /hm~2和20.26—29.58 t /hm~2,在整个生态系统各龄级中所占比例均超过60%和90%。生态系统和土壤层(0—100 cm)碳、氮储量在不同龄级间无显著差异。生态系统中土壤层、乔木层及灌、草、枯落物层的碳储量比例分别为85.72%、13.44%和0.84%,氮储量比例分别为97.60%、2.08%和0.32%。
不同林龄杉木人工林植物-凋落叶-土壤C、N、P化学计量特征及互作关系

以贵州8年、16年、28年生杉木人工林为研究对象,分析植物-凋落叶-土壤的C、N、P化学计量特征及其内在联系,探讨林龄对杉木人工林生态化学计量的影响,为杉木人工林可持续经营提供参考。结果表明: (1)杉木人工林植物-凋落叶-土壤均呈高C低N、P元素格局,两两组分间差异显著(P<0.05);成熟叶C/N(38.58) 、C/P(376.67)偏低,其养分利用效率较低;与成熟叶相比,凋落叶N、P偏低,C/N、C/P偏高;土壤C/P、N/P偏低,C/N较高,说明土壤P素分解较快而N保存较好,反映了凋落叶分解不利。(2)成熟叶C、P以及根、凋落叶、土壤的C、N、P、C/N、C/P、N/P均受林龄的显著影响;从8年到28年,C、N、P含量在植物体呈先增后减趋势,而在土壤中相反,呈先减后增趋势,但在凋落物中C、P显著减小,且C/P,N/P显著增加,反映杉木林早期对养分需求旺盛,随年龄增大需求减小,凋落物分解受制于P素,加剧中幼期杉木生态系统养分供需矛盾。(3)成熟叶与凋落叶N、C/N、N/P之间显著正相关,凋落叶养分源自成熟叶;成熟叶重吸收率P(0.518—0.645) >N(0.292—0.488),即对P的利用效率高于N。凋落叶与土壤C、C/N之间显著负相关,表明土壤C、N来源于凋落叶分解,但凋落叶分解缓慢,导致大量元素滞留于凋落叶,土壤损耗元素得不到补给,两者间养分循环缓慢。土壤与根C、P、C/N、C/P、N/P之间均显著正相关,土壤与成熟叶的C、N、P均不相关,表明土壤养分是杉木生长养分的主要来源,但土壤C、N、P含量对成熟叶C、N、P含量影响不大。
特高压交直流电网系统保护及其关键技术

中国特高压交直流电网发展过渡期,电网特性持续发生重大变化,传统的安全稳定防御技术和措施难以适应,亟须对电网安全防控体系进行提升。在梳理电网大的特性变化基础上,分析了适应特高压交直流电网实践的"系统保护"的必要性及需求。提出了系统保护的体系设计,包括设计思路、总体构成、具体措施等。提出了系统保护关键技术,并着重介绍了全景状态感知、实时决策与协同控制、精准负荷控制技术的需求及框架。最后,简述了国家电网在系统保护建设上的实施方案,为特高压交直流大电网安全稳定运行控制提供了解决方案。
北京东灵山优势种群树木死亡对空间格局与生境的影响

森林群落动态及其与环境因子关系研究一直是生态学的重要研究内容之一,树木死亡是森林群落动态的重要环节,环境因子是树木死亡的重要影响因素,因此,开展对树木死亡及其与环境相关性研究对分析森林群落动态至关重要。以东灵山暖温带落叶阔叶次生林20 hm~2动态监测样地为研究对象,对样地优势种群树木死亡前后(死亡前:活立木;死亡后,枯立木、倒木)种群数量特征、空间分布及生境相关性的变化关系进行研究,运用点格局、物种-生境相关性分析等方法对数据进行分析。结果: (1)树木死亡前,多度排序为辽东栎>黑桦>山杨>华北落叶松;树木死亡后,多度排序为山杨>黑桦>辽东栎>华北落叶松;树木死亡前后,随取样尺度增大,分布模式均由聚集向随机过渡。(2)种群与生境关联性分析表明:山杨、黑桦、华北落叶松活立木随机分布,辽东栎聚集于缓坡;山杨、辽东栎枯立木缓坡分布较多,黑桦随机,华北落叶松集中于山脊;山杨、黑桦倒木陡坡较多,辽东栎集中于山脊。(3)不同种群死亡前后的空间格局有明显的尺度依赖性,同时与物种自身生物学特性、密度制约、生境过滤的过程相关。
基于Budyko假设的渭河径流变化归因识别

定量评价河川径流量变化特征,开展其归因识别研究是制定气候变化应对策略与合理利用水资源的基础。以渭河流域为研究区,采用Mann-Kendall趋势检验法、双累积曲线等方法分析渭河流域1958—2015年的气候、水文要素变化特征,采用基于Budyko水热耦合平衡理论的水量平衡法估算径流变化对各驱动因素的弹性系数,定量评价气候变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明:渭河流域咸阳、张家山、状头站的年径流量呈显著减少趋势,径流深减少速率分别为: - 1.520、- 0.501、 -0.322 mm/a。3个站控制流域面平均降雨量呈非显著性减少趋势,年潜在蒸散发呈非显著增加趋势。剧烈的人类活动如工农业用水、大规模水土保持措施的实施及退耕还林草等引起的下垫面变化是径流量减少的主要因素,渭河干流和泾河流域下垫面变化对径流减少的贡献率均超过了60%,降雨变化贡献次之,潜在蒸散发的影响最小。
我国重点保护动植物物种价值评估

对野生动植物生态经济价值的认识是有效保护的基础,运用条件价值评估法对我国重点保护动植物物种的价值进行研究。通过网络问卷调查法共收集到5500份问卷,其中有效问卷4672份。通过对有效问卷分析得到总的平均支付意愿为209元人~(-1) a~(-1)。其中,动物和植物分别是111.37元人~(-1) a~(-1)和97.65元人~(-1) a~(-1),不同保护级别物种的支付意愿大小差别显著。基于2016年全国城镇就业人口数据求得我国重点保护动植物物种的保护效益为18.29万亿元/a,其中动物8.20万亿元/a,植物10.09万亿元/a。支付意愿影响因素分析表明,收入、学历、对重点保护物种的了解和感兴趣程度以及是否参加过重点保护物种保护活动对支付意愿大小有显著影响。
中国典型森林生态系统乔木层群落物种多样性的空间分布格局及其影响因素

物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一,基于中国13个典型森林生态系统乔木层群落植物的调查数据,分析物种多样性随经纬度的变化规律,探讨物种多样性空间分布格局的影响因素。结果表明: (1) 13个典型森林生态系统的4个物种多样性指数均随经纬度上升而下降,其中物种丰富度变化更为显著,而Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数随经度上升变化不显著; (2)相关性分析结果显示,物种多样性指数与植物特性、能量和水分因子的单因素相关关系并不一致。其中,物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与年均温、最冷月均温、温度年较差和潜在蒸散量的相关性最显著(P<0.01),Pielou指数与年均温、最冷月均温、实际蒸散量、潜在蒸散量和郁闭度有显著相关关系(P<0.05); (3)方差分解结果表明,能量和水分的共同作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率最高,达到15%—42%;植物特性、能量和水分因子三者共同作用对物种多样性指数空间分布格局解释率次之,为14%—27%;植物特性与能量因子或水分因子两者之间的共同作用以及植物特性和水分因子独立作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率较小,其中能量因子对物种多样性指数空间分布格局的单独解释率高于植物特性或水分因子。研究表明能量和水分共同作用是影响大尺度森林乔木层物种多样性空间分布格局形成的主要因素,但植物特性的差异对物种多样性空间分布格局影响也不可忽视。
石羊河流域生态系统服务权衡与协同关系研究

生态系统服务权衡与协同研究是国际生态学、地理学等学科研究的热点。以石羊河流域为研究区,借助InVEST模型,对流域2005、2010和2015年的水源涵养、土壤保持、水质净化、碳储存和生物多样性五项服务进行精准测度,分析服务的时空格局及演变特征,并利用相关系数法逐像元定量计算5种服务之间的权衡与协同关系,从不同尺度分析权衡与协同关系的空间格局特征。结果表明: (1)各项服务具有空间异质性:水源涵养、土壤保持、碳储存、生物多样性呈“西南高-东北低”的空间格局,且水质净化、碳储存服务的高值区沿河流分布。(2) 10年期间,水源涵养、水质净化、碳储存、生物多样性服务呈现“整体增加-局部减少”的变化趋势,而土壤保持呈“整体减少-局部增加”的变化特征。(3)多种服务之间权衡与协同关系具有区域依赖特征:水源涵养与土壤保持、水源涵养与水质净化、水质净化与碳储存、水质净化与生物多样性、土壤保持与碳储存、土壤保持与生物多样性以权衡关系为主;水源涵养与碳储存、水源涵养与生物多样性、土壤保持与水质净化、碳储存与生物多样性以协同关系为主。定量可视化评估生态系统服务及权衡关系,为制定区域发展与生态保护双赢政策提供依据,同时也为其他流域的相关研究提供可靠参考。
鄱阳湖越冬雁类食源植被适宜取食时间窗口

雁类是长江中下游越冬水鸟的优势种群,以苔草(Carex spp)等湿生植被为主要食物来源。作为长江中下游仅存的通江湖泊之一,鄱阳湖显著受到水文波动的影响,湿地植被的生长发育与洲滩淹没和出露时间密切相关。雁类对食物资源具有高度的选择性,建立雁类取食植被的特征和苔草生长过程之间的关系,是刻画适宜栖息地时空分布范围,开展雁类及其食物资源保育的关键。选择鄱阳湖典型子湖泊常湖池作为研究区,对苔草春季生长期开展了原位观测试验,对4个高程梯度的苔草株高和生物量等关键生长因子进行了12次野外监测和采样。同时,结合遥感影像、气温数据及实地观测记录,确定了4个高程梯度洲滩的出露时间和苔草有效生长时间。在此基础上,建立了基于Logistic方程的苔草株高和生物量的生长过程曲线。并根据实地观测的雁类觅食苔草的特征,反推得到雁类适宜取食苔草的时间窗口。结果表明:苔草株高与地上生物量显著正相关,水文条件和气温是影响苔草生长的关键因素,而退水时间的推迟,会导致生长期缩短和低温限制下的有效生长时间减少,影响雁类食物资源的分布。苔草在秋季生长期出露达到12—28 d,而在春季生长期出露达到83—182 d时适宜雁类取食。研究提出了确定越冬雁类苔草适宜取食时间窗口的方法,证实洲滩退水时间推迟超过20 d,苔草生长节律将难以匹配雁类数量峰值期觅食的需要。本研究对鄱阳湖湿地水文调控和湿地资源管理具有重要意义。
基于Biome-BGC模型及树木年轮的太白红杉林生态系统对气候变化的响应研究

利用Biome-BGC模型模拟了1960—2013年太白山太白红杉林生态系统的净初级生产力(NPP),对其与太白红杉的径向生长关系进行了探讨,并分析了NPP值对气候变化的响应关系.结果表明: 1960—2013年太白山太白红杉林北坡NPP年均值为305.33g C m~(-2) a~(-1),南坡为320.71g C m~(-2) a~(-1),南北坡的NPP值均呈现出一定的上升趋势,北坡的上升速率(0.47g C m~(-2) a~(-1) )要小于南坡(1.29g C m~(-2) a~(-1) ),但是北坡太白红杉分布下限区NPP值波动浮动较大.且北坡太白红杉NPP值随着海拔高度的上升而逐渐下降,低海拔的变化振幅要大于高海拔地区,南坡无明显变化.多数采样点的模拟NPP值与树轮宽度指数年际变化趋势趋于一致,相关关系呈显著相关.太白红杉标准年表、模型模拟NPP值与气象因子的相关分析均表明太白红杉的生长与生长季气温的相关性显著高于降水,即生长季的气温是太白红杉生长的限制因子.气候的变化作为制约太白红杉生境的重要因素,影响了太白红杉树木的生长,进而对NPP的变化产生了影响.树木年轮很好的检验了Biome-BGC模型模拟结果.
干旱胁迫下胡杨实生幼苗氮素吸收分配与利用

胡杨(Populus euphratica)是塔里木河流域荒漠河岸林的建群种,水分和氮素是限制胡杨幼苗的存活及早期生长的主要因子.利用~(15)N同位素示踪技术分析水和氮素的交互作用对胡杨幼苗不同生长阶段氮素的吸收分配利用及幼苗生长的影响,进一步探究氮素对胡杨实生苗早期形态建成的作用及对干旱胁迫的缓解效应,以期提高幼苗的存活率.实验以一年生胡杨实生幼苗为研究对象,采用温室内盆栽实验,设置4个干旱处理(D_1、D_2、D_3、D_4,土壤相对含水量为: 20%—25%、40%—45%、60%— 65%、80%—85%)和3种氮素水平(N_0、N_1、N_2: 0、3、6 g /盆)测定胡杨幼苗的生长指标和各部分的Ndff、分配率及利用率.结果表明:胡杨幼苗在土壤相对含水量60%—65%(D_3 ) 、氮素添加量3 g /盆(N_1 )时,其生长表现为最佳状态;干旱胁迫下,不同氮素添加量对胡杨幼苗各部分的Ndff值存在显著差异,N_2低于N_1;随干旱胁迫减弱(D_3、D_4 ),植株在生长早期(25 d)根部吸收的~(15)N优先向地上部分转运,生长后期(75 d)植株Ndff最高,其中以根系中Ndff最高;不同生长期幼苗各部分的~(15)N分配存在显著差异,根系~(15)N分配率较高,但不同氮量处理间差异不显著;随生长期的推移,植株对~(15)NH_4 ~(15)NO_3的利用率表现为粗根最大,各处理中D_3N_1处理均显著高于其他处理.结论:轻度干旱胁迫下添加适量的氮素能够增强植株对氮素的吸收征调能力,优化水资源获取以维持生存的重要机制.
杉木人工林凋落物生态化学计量与土壤有效养分对长期模拟氮沉降的响应

凋落物分解的快慢和养分释放的速度决定了生态系统中土壤有效养分的供应.探讨全球变化条件下森林生态系统凋落物与土壤养分的变化规律,有利于深入认识凋落物-土壤相互作用的养分调控因素,从而揭示生态系统C、N、P循环.通过模拟氮沉降增加试验,分4个水平处理,分别为0、60、120、240 kg N hm~(-2) a~(-1).模拟氮沉降13年后,分析了杉木人工林凋落物中不同组分(落叶、落枝、落果)生态化学计量与土壤有效养分(有效氮、碱解氮、速效磷、速效钾)的关系.结果表明:氮沉降(N1、N2和N3)显著提高了落叶和落枝的N含量,平均增幅分别为35.27%和32.21%;高水平氮沉降(N3)处理显著降低了落叶和落枝的C/N,平均降幅分别为25.95%和22.32%,但N3增加了落枝和落果N/P,平均增幅分别为38.4%和31.7%;氮沉降对凋落物各组分的C、P和C/P均影响不显著.氮沉降处理显著增加了土壤NO_3~- -N和NH_4~+ -N含量,均表现为N3>N2>N1>N0,其中NO_3~- -N含量更容易受氮沉降处理的影响,表现为更大的增幅.N2显著增加0—20 cm土层的碱解氮含量,N1显著降低0—20 cm土层的速效钾,但氮沉降对速效磷含量没有影响.凋落物生态化学计量与土壤有效养分之间的Pearson相关和冗余分析(RDA)表明,凋落物生态化学计量与土壤有效养分之间关系紧密,凋落物P含量(蒙特卡罗检验,P = 0.018)和C/P比值(P = 0.037)对土壤有效养分影响显著.凋落物中C/N比值、C/P比值与土壤有效养分呈显著负相关,其比值越高越不利于土壤有效养分的累积.
江西武夷山中亚热带南方铁杉针阔混交林群落组成与结构

长期监测型固定样地是研究物种分布格局、群落动态和生物多样性维持机制等森林生态系统特征、过程与机理的重要平台.我国亚热带地区已建立的森林固定样地多为阔叶林类型,而针叶(阔叶混交)林类型十分有限.按照巴拿马Barro Colorado Island大型森林固定样地的建设规范,于2014年在江西武夷山国家级自然保护区内海拔1800 m左右的南方铁杉(Tsuga chinensis var. tchekiangensis)天然种群分布区域建立中亚热带针阔混交林6.4 hm~2固定样地.木本植物调查结果表明:(1)样地内胸径≥1 cm的木本植物共有29科53属89种,显著低于我国亚热带阔叶林样地平均水平,但显著高于温带针叶(阔叶混交)林样地平均水平;(2)在区系组成上,科以热带成分为主,而属以温带成分为主;(3)样地内独立个体数密度为2252株/hm~2,与温带针叶(阔叶混交)林平均水平相当,但显著低于亚热带阔叶林平均水平;(4)胸高断面积为37.89 m~2 /hm~2,与亚热带阔叶林样地平均水平相当,但显著低于温带针叶(阔叶混交)林平均水平;(5)群落成层现象显著,优势种明显,多度排名前4位的物种的个体数占总个体数的55%,而排名后40的物种仅占1%;(6)群落总径级结构呈倒“J”型分布,其中胸径≤10 cm的小径木占总个体数的76.9%,而胸径>30 cm的大径木仅占5.3%;(7)主要树种的径级结构有偏正态分布和“L”型分布等类型,但它们的种群在空间上均呈现显著的聚集分布特征;(8)南方铁杉虽然是群落现阶段最重要的优势种,但它的种群更新缓慢.研究结果充分显示该样地对中国森林多样性监测以及南方铁杉种群保育的重要意义.
闽三角区域生态系统服务重要性评价及其空间分布

基于GIS及RS技术,选取研究区内最重要的水源涵养服务、水土保持服务、生物多样性保护服务、生态系统综合服务为研究对象,采用NPP定量指标评价方法,对4种生态系统服务的重要性进行评价,试图揭示闽三角区域各类生态系统服务重要性分级情况及其空间分布规律.同时,从土地利用以及主控因子识别两方面对形成闽三角区域生态系统服务各重要性级别区域的深层次原因做出科学分析.以最终闽三角生态系统综合服务为例,研究结果表明:(1)极为重要和高度重要的区域面积共占研究区总面积的30.39%,总体分布在闽三角中部偏西南地区的南靖县、平和县以及长泰县境内,其在海拔300—600 m以及坡度10°—20°的环境中面积占比较高.(2)一般重要和较为重要区域总体分布在闽三角东北部沿海地区的泉州市及厦门市范围内,其在海拔900—1800 m以及坡度>40°的环境中面积占比较高.(3)随着重要性级别从一般重要到极为重要的提升,其相应重要性级别区域的地理中心由南安市境内出发,逐渐向西方向移动,后经由华安县境内转向西南方向,最终落在南靖县境内.(4)从一般重要区域到极为重要区域,林地和草地的面积占比显著增加,而城乡、工矿、居民用地、耕地以及水域的面积占比则出现明显降低.(5)一般重要区域划分的主要控制因子依次为多年平均净初级生产力、降水因子、土壤渗流能力因子,极为重要区域划分的主要控制因子依次为多年平均净初级生产力、海拔因子、降水因子.
基于土地利用变化的黄土丘陵区生境质量时空演变特征———以榆中县为例

生境质量是生态系统服务水平的重要表征,是区域生态安全保障和人类福祉提升的关键环节,评估土地利用变化引起的生境质量时空演变可为区域生态保护和土地管理提供科学依据.以典型黄土丘陵区县域———榆中县为例,基于ArcGIS平台和InVEST模型探讨了该县1995、2005和2015年生境质量空间格局及其演变特征.结论如下:①研究区土地类型和景观格局变化明显,主要土地利用变化是耕地转向建设用地和林地,以及草地和耕地之间的相互转变,这些变化导致景观异质性增强和破碎度上升.②生境质量空间格局一直表现为“南部高、中部居中、北部低”的态势.生境质量上升区域主要在北部,原因是“退耕还林”及“生态北山”工程的实施使得林地面积增加,下降区域主要在中部,主要是由建设用地扩张占用耕地造成的.③生境质量热点以及“H-H”型聚集区主要位于南部山区,而冷点和“L-L”聚集区主要位于北部黄土丘陵区,2015年生境质量空间集聚程度较1995年有所增强,“H-H”聚集区增加0.68%,“L-L”聚集区增加0.67%.对该类型区域生境质量优化提出了相应的政策建议.
生态系统服务与景观格局集成研究综述

生态系统服务是综合科学和政策应用的有效工具,可用于应对人类干扰下的景观和生态系统服务的快速退化等复杂生态环境问题.综述生态系统服务与景观格局集成的学科发展、基础理论和模型开发的进展与存在的问题,建立可用的集成建模框架,并提出知识集成的概念框架: 1)在要素层,“政策-决策—景观—生态系统服务—社会经济系统”的跨学科知识反馈环是集成理论基础; 2)在模型层,结构化、多层次的集成模拟模型是核心方法; 3)在数据层,多源数据集成是模拟模型的数据基础.集成生态系统服务与景观格局为区域生态环境治理实践提供了科学参考,能更好地应对生态系统服务科学与应用的挑战.
辽宁省潜在蒸散时空变化特征与成因

潜在蒸散量是衡量变化环境下区域水热资源演变的重要参数,探究其历史变化规律及制约因素对预测农业用水走势乃至合理制定相关决策都至关重要.基于辽宁省23个气象站点1966—2015年的逐日气象数据,采用FAO推荐的Penman-Monteith模型与偏相关性检验法辨识辽宁省近50年潜在蒸散量的时空特征及其影响因素.结果表明:辽宁省各监测站年平均潜在蒸散量为453—1043 mm,多年变化趋势以1.43 mm/a的速度递减,并于2003年发生突变.此外,其时空差异性较为显著.在年代际尺度上表现为,辽西北至辽西南逐次降低;在季节尺度上表现为,夏季潜在蒸散量最高、春秋季节次之、冬季最低;日最高气温、日最低气温和日照时数的减少共同导致过去50年辽宁省潜在蒸散量在整体上表现出减少的趋势.该研究成果可以为水资源的优化配置,评价区域干湿程度等提供一定的理论支撑.
移民安置综合开发区土地利用变化及驱动力分析———以疏勒河中游干流区为例

分析移民安置综合开发区土地利用变化与驱动力对于揭示人类活动与气候变化对土地利用影响具有重要科学意义.为此,以疏勒河中游干流移民安置区为例,利用GIS和RS技术分析区域内从1970—2013年土地利用变化特征,基于景观指数分析了不同年代土地利用类型的变化特点.基于移民城乡建设、农业耕地开发、农田水利建设、生态治理和气候变化等五个方面分析了对区域土地利用的影响,并结合不同土地利用相互转化关系定量分析了五个驱动力的贡献程度,从而系统全面地揭示了移民安置区土地利用变化与驱动力的相互关系,为构建区域生态屏障保护技术提供基础支撑.
基于对称性的委内瑞拉及周边地区M_W≥6.0地震趋势判断及与地球自转关系分析

在全球化的大背景下,重大自然灾害发生的频率不断加快,其危害对人们的生产生活造成了严重的威胁。地震灾害是重大自然灾害之一,发生的频率虽然不高,但造成的人员伤亡和经济损失十分巨大。对地震进行趋势判断,其理论和现实意义重大。文章运用三元、四元、五元可公度计算来预测委内瑞拉及周边地区近30多年M_W≥6.0地震信号的强弱,利用蝴蝶结构图和可公度结构系加强对时间对称性的分析,再通过震源的经纬度迁移和空间迁移规律,本文创造性地分析了该地地震与地球自转加速度的关系。结果得出:(1)委内瑞拉及周边地区发生M_W≥6.0地震的时间上在2018年信号最强,2017和2019年较强。(2)空间上在10°N—11°N,63°W—65°W之间地震可能性最强。(3)委内瑞拉及其周边地区M_W≥6.0地震与地球自转速度的转折变化有密切关系,未来可通过其变化规律帮助分析地震发生趋势。本文可为地震灾害的趋势判断研究提供一定的参考,为后续研究工作带来一些启示。
延长油田特低渗油藏适度温和注水方法与应用

为解决裂缝性特低渗油藏注水开发水窜、水淹问题,提高水驱开发效果,以延长油田南部地区长8油藏为研究对象,建立了裂缝-基质动态渗吸室内实验评价方法,确定了制约渗吸效果的关键因素,获得了渗吸速度的数学表达式,建立了考虑渗吸-驱替双重作用的渗流数学模型,确定了研究区最佳注采参数。研究表明,水驱油过程存在使渗吸驱油效率达到最高的最佳驱替速度,且随着渗透率的降低最佳驱替速度变小;储集层品质指数和岩石水相润湿指数越大,渗吸驱油效率越高,而初始含水饱和度、油水黏度比越大,渗吸驱油效率越低;延长油田南部长8特低渗油藏最佳注采比为0.95,含水率95%时预测的水驱采出程度为17.2%,较常规注水(注采比1.2)增加2.9个百分点。充分发挥渗吸-驱替双重作用的“适度温和”注水技术可显著提高裂缝性特低渗油藏注水开发效果。
玛湖凹陷斜坡区中浅层断裂特征及其控藏作用

以地震和钻井资料为基础,开展玛湖凹陷斜坡区中浅层断裂发育特征、演化过程和形成机制以及断裂对中生界油气运聚成藏的控制作用等研究。研究认为,玛湖凹陷斜坡区中浅层发育两种类型的断层,即正断层和走滑断层,主要活动期为燕山期,平面上分为4级断裂,分别是北西西向—近东西向的Ⅰ级走滑断裂,其形成和三叠纪末以来盆地西北缘断裂带的左行压扭有关;北东向—北北东向的Ⅱ级断裂,为分布在西北缘断裂带—斜坡区交界部的正断层,其形成和断裂带继承性鼻隆顶部拉张作用有关;北西西向Ⅲ级断裂为斜坡区低幅度凸起顶部拉张形成的正断层及差异压实有关;北东向的Ⅳ级断裂可能是低幅度凸起倾末端的拉张环境形成的横张正断层。断裂不但是油气垂向运移的通道,还具有控藏作用,玛湖凹陷斜坡区中浅层发育2种油气藏类型:断块油气藏和断层-岩性油气藏,圈闭面积大,勘探程度相对较低,勘探潜力巨大。
微观孔喉结构非均质性对剩余油分布形态的影响

选取塔里木盆地东河砂岩储集层4块不同孔隙结构类型的岩心开展水驱油扫描成像实验,通过图像处理对油、水、颗粒三相进行精准分离,并建立孔隙网络模型,计算孔喉数目、喉道半径分布等参数,实现定量表征微观孔喉结构非均质性、驱替过程中油相的运移规律、驱替结束后剩余油的分布与形态规律等。研究结果表明:宏观孔隙度-渗透率相同的岩心,其微观孔喉结构非均质性仍存在较大差异;宏观孔隙度-渗透率、微观孔喉结构非均质性均不同程度影响油相的运移与剩余油的分布形态,非均质性越强,水相主要沿优势通道渗流,剩余油成片状滞留在小孔隙内,驱替过程中形成的油簇(滴)的数量越多,平均体积越小,剩余油以簇状连续相为主且饱和度较高;非均质性越弱,孔喉波及效率越高,剩余油主要以非连续相滞留在孔隙内。微观剩余油分布形态与绝对渗透率、毛细管数、微观非均质性有关,由此建立的微观剩余油分布连续性识别图版,可以很好地描述三者与剩余油分布的关系并准确识别剩余油分布的连续性。
南沙群岛地名分析

依据多种历史资料,介绍南沙群岛地名的变迁过程,对中国“更路薄”中的渔民俗称以及中国政府于1935年、1947年和1983年三次公布的南沙岛礁地名进行统计,分析渔民俗称和标准地名对维护中国领土和主权完整的重要意义,梳理了各套地名系统中的专名体系和通名体系,对地名语源进行探讨,研究各地名系统之间的演进过程,总结了各自的优点与缺憾.针对现用标准地名提出以下建议:①有计划地公布部分资料中已有记载岛礁的标准地名;②对大型环礁细部、新生沙洲和新建大型人工岛进行命名以利于维护主权和保障航行安全;③对于现用标准地名中的部分外来语源地名可恢复其渔民俗称;④对于存疑岛礁应尽快核实确认以去疑存真.
准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱湖沉积特征与古环境演化

基于岩心及薄片观察、地球化学及元素分析、测井电性响应特征、岩相类型及展布等研究,揭示准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组的碱湖沉积特征及其演化模式。结果表明,风城组主要发育6种岩相类型,其中含碱性矿物岩相主要发育在风二段,富有机质泥岩岩相广泛分布于风一段上部和风三段下部,常与白云岩及云质岩类岩相呈互层产出。风城组古环境演化主要受火山活动和古气候控制,可以划分为5个阶段。第1阶段(风城组一段沉积前期)火山活动强烈,气候较干旱,火山碎屑岩-沉火山碎屑岩发育;第2阶段(风城组一段沉积后期)火山活动减弱,气候较湿润,富有机质泥岩发育,形成风城组主要烃源岩;第3阶段(风城组二段沉积早期)气候转向干热、湖盆开始萎缩,盐度逐渐升高,白云岩及云质岩类发育;第4阶段(风城组二段沉积后期)气候持续干热、湖平面低、盐度高,天然碱等特殊碱性矿物析出,标志着碱湖的最终形成;第5阶段(风城组三段沉积期)气候再次转为湿润,湖平面升高,湖盆开始淡化,以陆源碎屑岩、云质岩类沉积为主。