牧区水草资源持续利用与生态系统阈值研究

本文基于水资源-草地生态-社会经济复合系统耦合机理,综合考虑水资源对地区人口、资源、环境和经济协调发展的支撑能力,应用目标规划法建立区域性“水-草-畜”系统平衡优化决策数学模型,并构建草原生态建设中“水-草-畜”系统平衡理论及调控系统。应用该模型定量化分析研究了毛乌素沙地典型牧区生态建设发展的两个关键阶段(人工种植冷季补饲型阶段和暖季放牧冷季舍饲型阶段)的水草资源承载力和相关技术经济指标,提出了研究区草地生态系统管理的阈值水平。     

随动式火车轮自动在线检测系统的传感器设计

提出了一种新型的随动式火车轮自动在线检测系统,详述了其传感器设计。     

开发火车轮自动在线检测系统的紧迫性

根据我国目前火车运行状况和国内外火车轮自动在线检测情况,说明了开发我国火车轮自动在线检测的必要性和紧迫性,并提出了开发这类系统的基本思路。     

河套灌区间作系统根系土壤水盐运移机理及间作优势研究

为探究河套灌区春小麦/春玉米间作系统两作物间水分相互利用量、土壤盐分运移机理和地下部分对间作优势的贡献率及种间相对竞争能力等问题,采用根系分隔法进行了田间试验研究。结果表明:间作小麦利用了玉米侧214.0~224.5 m3/hm2的水量,间作玉米利用了小麦侧108.1~125.2 m3/hm2的水量。间作模式下根系在土壤空间的叠加利用效应可以降低0.2%~1.5%的小麦带土壤EC均值,2.7%~3.1%的玉米带土壤EC均值;水分的流通可使间作小麦带土壤EC均值降低4.4%~4.5%,使间作玉米带土壤EC均值降低3.4%~5.2%。河套灌区小麦/玉米间作系统的产量优势为27.7%~33.1%,其中20.4%~26.6%来源于地下部分的补偿作用,6.5%~7.2%来自于地上部分。间作产量优势中的10.0%~15.8%产生于间作根系对土壤空间的叠加利用,而水分与养分在小麦带与玉米带间的补偿效应为10.4%~10.8%。     

基于水热耦合模型的干旱寒冷地区冻融土壤水热盐运移规律研究

运用水热耦合模型（SHAW）对内蒙古河套灌区3种盐渍化土壤冻融期水热盐的动态变化进行了模拟研究。研究结果表明：重度盐渍化土壤累积蒸发量最大,主要是由于土壤中盐分含量较大,降低了土壤的冰点,延长了土壤的冻结时间,从而增大了土壤的蒸发量,导致翌年土壤水分大量损失,影响作物播种出苗和发芽。而且重度盐渍化土壤在冻结和融解过程中表层盐分聚积严重,而中度和轻度盐化土壤在冻结期和融解期盐分增加幅度略小一些;当秋浇定额大于150mm时,其中30%～50%水量储存于0～1m土层中,具有明显的储水保墒作用。秋浇定额和秋浇时间对于土壤蒸发量以及1m土层的储水量和含盐量的影响只是在冻结前影响较大。     

基于layer-by-layer技术构建胆碱检测生物传感器酶电极的研究

基于层层累积自组装法将PDDA高分子材料和胆碱氧化酶逐层固定在高分子聚合膜PVS/PDDA修饰的电极表面,制备了电流型胆碱检测生物传感器.利用石英晶体微天平(QCM)分别分析了PDDA和胆碱氧化酶的固定过程,结果表明酶的固定量可以得到有效控制.探讨了自组装膜层数、pH值、温度对传感器电流响应的影响.制备的生物传感器在胆碱浓度为5×10-7～1×10-4 mol/L的范围内对胆碱有良好的线性响应,响应时间为10 s,检出限为5×10-7 mol/L.传感器的稳定性好,30天时的响应值仍保持90%.     

盐溶质及其离子品位空间变异性的Co—Kriging估计

根据土壤特性的空间变异性和大型灌区水盐监测需要，本文用多元地质统计学(MVG)的Co—Kriging(CK)方法，研究了引黄灌区内2种尺度条件下So2-4—Cl-型盐渍化土壤盐溶质及其主要离子品位的协同估计，用3种单变量和一组多变量预测主变量信息不足时的不同目标，结果表明：用野外易测的EC值可精确估计Cl-；用EC&Cl-组成的多变量可估计较难测定的K++Na+品位；由小尺度获得的CK模型可精确用于中尺度估计并对求解CK方程的有关技术作了探讨，有助于MVG理论在土壤—水科学领域的应用与开拓。     

土壤水盐数据采集与计算机动态模拟

本文利用研制的土壤水盐数据联合采集系统,以河套灌区为背景,建立考虑土壤吸附效应和不动水体影响盐溶质水动弥散的水盐耦合数学模型,运用计算机进行数值动态模拟,系统研究了蒸发、入渗条件下的溶质迁移的预测。     

饱和-非饱和流溶质传输的数学模型与数值方法评价

本文在土柱实验基础上,建立了适合于盐渍化土壤特征,考虑吸附作用与不动水体共同影响下饱和-非饱和流溶质传输的数学模型.利用水盐数据自动采集系统进行蒸发、入渗及再分配条件下水盐传输实验模拟。以单元Pecle’数和Couiant数为评价标准,对公认为有较高精度的三种代表性数值方法在稳定流状态下及蒸发-再分配实验状态下进行系统模拟对比与评价研究。表明在Cr≤0.5,Pe≤100时,特征-有限元法在克服数值振荡和数值弥散等计算困难,提高计算效率与精度等方面较其余两方法具有明显优越性,能精确地描述本研究土壤溶质传输的基本特征,可供北方浅地下水埋深灌区水盐监测与预报使用。