不同风沙土壤颗粒的分形特征

应用土壤颗粒的重量与粒径分布原理来描述了古尔班通古特沙漠地风沙土壤颗粒的分形特征.通过对10种样品颗粒的机械组成进行分析,分别计算出了它们的分形维数(D=2.3237～2.9347),并分析了其与流动风沙土、半同定风沙土和固定风沙土之间的关系.分析结果表明,风沙土壤结构具有明显的分形特征,其粒径分布分形维数为2～3.土粒表面分形维数与2～0.2mm间的土粒含量存在显著的负相关;而与0.02～0.002mm和＜0.002mm的颗粒含量存在显著的正相关,表现为随着土壤质地从流动风沙土、半固定风沙土到固定风沙土的变化,其土粒表面的平均分形维数呈依次增高.土粒表面分形维数与三种典型风沙土壤有机质含量为极显著正相关,而与其硬度为显著负相关.     

槽流拟颗粒模型的并行算法

将流体处理为离散粒子,应用拟颗粒硬球模型来研究槽流中的流动现象,与分子动力学模拟的算法类似,是研究槽流机理的一种行之有效的方法。为了作大规模的模拟,本文采用区域分解算法和消息传递编程模型技术,将该模型串行程序并行化,应用一维划分、单相传递的方法简化了并行算法,采用轮换搜索法来避免硬球碰撞次序对结果的影响。在可扩展的机群系统上用实例计算,通过与串行程序的对比,验证了并行程序的正确性,表明本文设计的并行算法取得了较高的并行计算效率。     

土壤颗粒组成分级标准的换算

土壤颗粒组成分级标准的换算，通常可以在半对数纸上进行。本文通过卡庆斯基制的实测值，求出三次样条函数曲线，利用此曲线进行计算机插值，从而计算出国际制的表示值。应注意的是，在计算过程中，须检测此函数模型的凹陷和隆起的个别现象，以保证插值的正确性。     

颗粒动力学与湍动能耦合的稠密两相流动数学模型

在气相湍流流动的k-ε模型基础上,建立了颗粒动力学与湍动能耦合的稠密两相流动数学模型。颗粒相的有效粘性系数取决于颗粒之间相互碰撞而引起的层流粘性以及颗粒微团的湍流脉动而形成的湍流粘性,其中颗粒的碰撞行为以及所形成的颗粒的层流特性用颗粒动力学模型来描述,颗粒的湍流特性采用颗粒湍动能输运方程模型来描述。利用所建立的模型对提升管内气固两相流动过程进行了数值模拟,可以合理地预报出提升管内气固两相的环核流动结构。     

大兴安岭北部森林生态系统土壤动物的功能类群及其生态分布

对大兴安岭北部塔河县7个森林群落的土壤动物进行研究,将该区土壤动物划分为腐食性、植食性和捕食性动物=三个功能类群,无论个体数量还是生物量,腐食性动物所占比例都最大,而植食性和捕食件动物所占比例较小.土壤动物各功能类群在组成、个体数量和生物量等方面均具有相对稳定性,并在一定程度上反映了环境质量.土壤环境条件优越的群落,腐食性动物的个体数量及生物量所占比例相应较大.与小兴安岭森林土壤动物相比,大兴安岭地区腐食性动物所占比例减小.植食性和捕食性动物所占比例相应增加.各地区的共有类群反映了大环境的相似程度,而特有类群则反映出各自局地环境的特殊性,它们对生态系统具有指示作用.     

苏南典型地区土壤颗粒的空间变异特征

在地统计学和GIS的支持下,以半方差函数为基本工具,分析了苏南典型地区耕层土壤颗粒的空间变异特征,并运用块段普通克立格法(BlockKriging)进行最优无偏线性插值,制作了不同粒径土壤颗粒的空间分布图。结果表明,研究区域不同粒径土壤颗粒在较大的范围内存在着空间相关性,砂粒和粉砂的空间相关距离达到243km,粘粒也达到81km;不同粒径土壤颗粒由结构性因素引起的空间变异性达到70%以上,反映了土壤颗粒在研究区域内具有较强的空间自相关性。Kriging插值结果更直观地反映了研究区域土壤颗粒的空间变异特征。     

气固两相流中颗粒间碰撞传热进展

稠密气固两相流中,颗粒间的碰撞成为流动、传热过程的重要作用机理,它们对热交换过程有重要的贡献。文章概述了气固两相流中,颗粒间碰撞传热机理的研究现状;评述了欧拉-拉格朗日和欧拉-欧拉模型框架下,颗粒间碰撞传热研究的进展。基于颗粒动力学理论和随机碰撞频率的概念,建立了适用于欧拉-欧拉方法的颗粒间碰撞传热的数学模型。     

复合镀层中颗粒含量的影响因素探讨

系统探讨了颗粒本性、阴阳极布置方式、镀液性质和电镀操作条件对电沉积复合镀层中颗粒含量的影响机理,总结得出:选取纳米尺度颗粒经解聚处理后添加至含适量添加剂的镀液中,电镀时水平正对布置阴阳极并施加低阴极电流密度和适宜强度超声搅拌,有利于制备出较高颗粒含量的复合镀层。     

颗粒物性对水平气力输送管中颗粒浓度分布影响的数值模拟

在考虑气-固流体的双向耦合、颗粒与颗粒的碰撞、颗粒与壁面的碰撞以及滑移摩擦的基础上,对气体相湍动能采用修正的k-ε二方程模型,颗粒相湍动动能采用颗粒动力学方法,发展建立了水平气力输送的数学模型和相应的计算方法,数值研究了颗粒粒径和密度对悬浮颗粒的浓度分布的影响。结果发现在水平气力输送中,在颗粒湍动、颗粒自身重力、颗粒与颗粒的碰撞以及颗粒与壁面的碰撞的共同作用下,颗粒浓度分布不均匀,其垂向分布存在着两种不同的形态。颗粒粒径越小、密度越低,越容易出现Ⅰ型分布：即颗粒浓度呈现出从管底部到管上部会先由小变大,到某位置时达最大值,尔后又向小变化的趋势。     

单颗粒表面分维数学模型构建及其应用研究——以华南地区5种土壤颗粒为例

构建了单颗粒表面分维数学模型,并以高精度数字光学显微系统为基础,测算了5种土壤颗粒样品的单颗粒表面分维,形成了一套简约的单颗粒表面分维分析方法。并且,文章首次提出表面分维"中位维"的概念,用以表征颗粒群平均表面分维的大小,并验证了将"中位维"作为颗粒群粗糙度的合理性。     

烟台果园表层土壤水分的时空分布及分形特征

在果树生长旺期,利用Trim e水分速测系统对果园表层土壤水分采样后,对土壤水分的数据统计特征、变异函数、分形特征、合理取样数目及其等值线分布进行了分析。结果表明:降雨后变程和基台值最大,变异系数和分维数最小,其值分别为38.09m、1.163、0.0888和1.846。在90%或95%的置信水平(Pl)和相同精度(Δ)下,降雨后土壤水分合理取样数目最少,此时土壤水分的空间等值线分布的变化程度相对也较小。这说明降雨有促使土壤水分分布趋于均匀及空间相关性增强的效应,但也可能导致在个别区域内出现明显的高低值;而随后的土壤蒸发则使土壤水分的结构性减弱,空间异质性增强。     

基于微波遥感和陆面模型的流域土壤水分研究

土壤水分是陆地水文的重要因子。微波遥感是测量土壤水分的一种重要方法。本文总结了基于微波遥感和陆面模型的土壤水分监测方法,包括被动微波法、主动微波法、主被动微波结合法、陆面模型模拟法和数据同化法五种。被动微波对表面土壤水分敏感,但其空间分辨率低;主动微波具有较好的分辨率但运作费用也较高;主被动微波结合则能够充分利用各自的优势。陆面模型在研究中也有重要作用,通过模型模拟能够得到根区土壤水分。而将观测值同化到模型的数据同化法,则能极大的提高土壤水分估计的能力。通过比较,指出数据同化是最有前景的研究领域。     

基于面积分布的三维模型检索算法

如何缩短检索时间和提高检索效率是三维模型检索中的两个关键问题.针对Osada等的D3形状分布算法对模型的内容描述不够充分和计算量较大的问题,计算模型质心与模型表面任意两个三角面片的重心构成的三角形的面积,利用统计出来的数据分别构建面积分布直方图,利用直方图进行模型匹配.实验表明,改进的D3算法提高了检索性能.     

长期定位施肥对棕壤钾素垂直分布状况的影响

通过26年棕壤肥料长期定位试验,研究化肥与有机肥长期定位施用对棕壤钾素垂直分布状况的影响,结果表明,从1979年到2004年不论施钾与否各处理0~20 cm土层土壤中各形态钾素含量均高于20~40 cm土层,长期施肥对土壤钾素的垂直移动影响不大。长期不施钾各处理0~20 cm和20~40 cm土层土壤中各形态钾均表现出明显的下降趋势;有机肥的长期施用能维持棕壤速效性钾的平衡,缓解非交换性钾的下降趋势,促进矿物钾的有效化进程。     

坡地赤红壤不同利用模式对土壤磷和酶的影响

试验采用广东东莞花岗岩发育的坡地赤红壤为样品进行研究表明 :在坡地赤红壤的 4种利用模式中 ,旱地种植花生 ,荔枝可以有效地改善土壤的酸性 ,提高土壤肥力 ;提高土壤Al-P和Fe -P的含量 ,减少O -P的所占的比例 ,提高坡地赤红壤磷酸盐的有效性 ;增加土壤表层的脲酶和蛋白酶的活性 ,可能使土壤的磷酸酶的活性降低     

中性紫色土和砖红壤表面电荷性质的比较研究

采用恒流置换法测定了中性紫色土、砖红壤表面电荷总量、表面电位、表面电荷密度及表面电场强度,并讨论了电解质浓度、类型、pH以及环境温度对两种土壤电性参数影响的差异。结果表明:(1)在2:1型电解质体系(Mg(NO3)2)中,中性紫色土和砖红壤的表面电位分别约为-0.18V和-0.10 V。中性紫色和砖红壤表面电荷密度分别为-0.55 C m-2和-0.038C m-2;表面电场强度分别为-4.41E 08J m-1 C-1和-5.40E 07J m-1 C-1。紫色土的表面电荷密度、表面电场强度的值都比砖红壤高出约一个数量级。(2)两种土壤表面电荷密度随电解质浓度增加呈增加趋势,砖红壤的增加幅度要远大于中性紫色土;而表面电位随电解质浓度的增加有所降低,同样砖红壤的减小幅度要远大于中性紫色土。(3)pH对中性紫色土表面电荷性质的改变不是特别明显,而对砖红壤的表面电位和表面电荷密度都有很大程度的增加。     

东北地区不同纬度梯度农田土壤Olsen-P的分布特征

本文研究了中国东北地区不同纬度梯度农田土壤Olsen-P在0～100cm剖面中的分布特征。结果表明,除公主岭和大石桥外,其他各点土壤Olsen-P含量在0～20cm土层较高,20～40cm土层迅速下降,40～100cm各土层又逐渐升高,但底层要远低于表层。不同纬度梯度下各点0～20cm土层Olsen-P含量为暗棕壤>黑土>棕壤,高纬度地点Olsen-P含量具有高于低纬度地点的趋势;20～100cm各土层Olsen-P含量总体表现为黑土和暗棕壤相对较高,棕壤区偏低,没有明显的纬度分异现象。施肥等农田管理措施对0～20cm土壤Olsen-P含量有明显影响,其他土层Olsen-P含量可能主要受磷素运移特点和成土母质等因素影响。     

饱和增长模型度分布的数值计算与仿真

提出Logistic饱和增长模型和(M, r)饱和增长模型,这2种模型克服了BA模型初始网络的不明确性,更符合现实网络连线数随着时间的增长规律。采用马氏链方法,分析得到2种模型网络结点度分布的矩阵迭代公式。数值计算结果显示,2种饱和模型的网络结点度分别服从衰减指数?=-3.25和?=-3.18的幂律分布。同时,对2种饱和模型进行计算机模拟,并与马氏链矩阵迭代公式的数值计算结果相比,从而验证理论分析的正确性,也阐明2种饱和模型关于时间是不稳定的。     

苏打碱化土壤盐分离子与相关性分析

选取典型苏打碱化土壤剖面,分析了0～200cm深度主要盐分离子(Ca2 、Mg2 、Na 、K 、CO32-、HCO3-、Cl-和SO42-)的垂直分布规律。对各离子之间的相关性进行了统计分析。结果表明,测试土样离子以Na 和HCO3-离子为主,其剖面分布规律是表层含量较低,在80cm左右逐渐增至最大值,其后离子含量随深度而降低,至160cm以下则又随深度而增加,即在整个土壤剖面上大致呈倒"S"曲线分布。CO32-、HCO3-、Cl-与Na ,CO32-、HCO3-与Cl-之间均是相关系数大于0.80的极显著相关;除K 离子外,其它7个离子间均具有显著相关性,这表明该苏打碱化土壤盐分离子组成具有复杂性的特点。     

土壤剖面中210 Pbex的分布特征及其在土壤侵蚀示踪中的应用

210Pb由于在环境中特殊的分配关系及其在土壤中迁移性小、极易被土壤细颗粒吸附等特性而被视为良好的示踪剂,210Pb的沉降具有连续性和相对稳定性,可示踪百年尺度的平均土壤侵蚀速率。具有初始分布及其在未扰动土壤剖面中均呈现出土表含量最高,随深度增加含量减少的分布特征。在耕作土壤中由于耕作混合作用210Pbex呈均匀分布。评述了目前用到的210Pbex侵蚀模型重量逼近模型和质量平衡模型,210Pbex与其它核素(137Cs、7Be)复合示踪研究土壤侵蚀和泥沙来源是核素示踪的一大亮点。提出了210Pbex示踪土壤的优点和应用210Pbex示踪应注意的问题。