Laser welding of superalloy K418 to 42CrMo steel

进行了K418高温合金和42CrMo钢的激光焊接实验，分别采用OM、SEM、XRD和EDS等手段分析了焊缝的金相组织和物相组成，评价了焊缝的显微硬度和拉伸强度。结果表明：焊缝主要由树枝状非平衡凝固的FeCrNiC（力固溶体组成，此外，还有少量细小、弥散的Ni_3Al（γ′）相、Laves颗粒和少量MC碳化物分布在树枝晶间区域。由于主要强化相γ′在激光辐照后的部分溶解和随后快速凝固的抑制作用，焊缝的硬度虽分布较均匀但低于母材。由于没有获得穿透的焊接接头，焊接接头的强度约只有母材的88．5％，焊缝的断裂机制是塑性和脆性断裂的混合机制。由于在焊缝中存在一些Laves颗粒，这促进了微裂纹和微孔的形成和扩展，降低了焊接接头的抗拉强度

人为作用对土壤侵蚀环境影响的定量表征—以黄土高原典型 流域为例

在近代人类发展的历史过程中，人类活动对客观世界的影响日益重要和深刻。土壤 侵蚀作为一种自然过程由来已久，但由于人为活动的参与，在表现形式、侵蚀程度、空 间分布以及演变过程等均发生了根本变化。深入研究人类活动对土壤侵蚀的影响方式、 机理和过程，定量表征人类活动对土壤侵蚀的影响，对适应自然规律、合理调控人类活 动及有效开展水土流失治理具有极其重要的意义。 本研究以延河流域和纸坊沟流域为例，依据水土保持学的基本理论、运用遥感、统 计学方法，通过GIS 空间分析和数理统计，以水土保持工程措施因子（PE）和植被覆盖 与管理措施因子（C）表征地表形态和植被覆盖状况，通过分析不同时期人为作用对地 表形态、植被覆盖等的影响程度和方式，实现人为作用对土壤侵蚀环境影响的定量表征， 并基于景观生态学原理，分析了研究区植被因子景观格局的变化特征。同时以纸坊沟流 域为例，运用Hc-DEM 方法重构了不同时间序列的人工地形DEM，并在此基础上分析 了坡度、坡长等地形因子的演变特征及其影响因素，定量评价了纸坊沟流域70 多年来 土壤侵蚀演变过程及人为作用对其的影响，取得了以下主要研究结论： （1）以水土保持工程措施因子值描述地表形态，通过构建地形人为影响指数来表 征人为作用对地形的影响程度和方式，定量分析了纸坊沟流域和延河流域人为作用对地 表形态演变的影响。纸坊沟流域、延河流域的工程措施因子值均随时间呈线性递减趋势， 地表形态的变化有利于控制土壤侵蚀。分析不同时期人类活动地形指数Ht 的变化趋势 表明：纸坊沟流域1938&mdash;1987 年人为作用对地表形态的影响程度和范围持续增加，随 后除1999&mdash;2003 年略有增加外，基本呈减小趋势，延河流域1986&mdash;2006 年人为作用对 地表形态的影响程度与范围先增加后减弱，其中1997&mdash;2000 年的人为作用对地表形态 的影响最为明显。对纸坊沟流域人工地形DEM 的分析表明，随着人类活动对地形改造 的程度不断加大，坡度、坡长、坡度因子、坡长因子、坡度坡长因子均呈减小趋势，其 中坡度变化程度最小，坡长变化程度最大，年均减小率分别为3.58%、11.94%，地形因 子值随着基本农田及居民地面积的增加而减小。 （2）以植被覆盖与管理措施因子值描述地面覆盖（植被）的状态，通过构建植被 人为影响指数来表征人为作用对地面覆盖（植被）的影响程度和作用方式，定量分析了 纸坊沟流域和延河流域人为作用对地面覆盖（植被）变化影响。纸坊沟流域的植被因子 值随时间呈4 次抛物线变化，延河流域的植被覆盖与管理措施因子值呈先增加后减小的趋势。分析植被人为影响指数Hc 的变化特征表明，纸坊沟流域1938&mdash;1958 年人类活动 对植被的影响以破坏为主，此后以恢复作用为主，人类活动对植被的恢复作用在 1987&mdash;1999 年达到最大，随后不断减小，延河流域在1986&mdash;2006 年间，人类活动对植 被破坏作用呈下降趋势，人类活动对植被的恢复作用先减小后增加。纸坊沟流域、延河 流域不同植被因子的景观格局发生了巨大变化，纸坊沟流域林地和耕地变化明显，而草 地变化不大，景观多样性指数与均匀度指数先减小后增加，而延河流域的林地、草地和 耕地均发生了较大变化，景观多样性指数与均匀度指数逐年增加。 （3）在1938&mdash;2010年70多年间，纸坊沟流域的土壤侵蚀经历了一个先增强后减弱 的过程，侵蚀模数随时间呈4次抛物线变化，1958年侵蚀模数达到最大，随后总体呈递 减趋势。1938年以中度以下侵蚀为主，1958&mdash;1978年以剧烈侵蚀为主，1978年以来，侵 蚀强度不断下降，1999&mdash;2010年微度侵蚀面积达到3.85km2，剧烈侵蚀面积仅占流域总 面积的8.96%。流域侵蚀强度受地形影响显著，随着坡度的增加，侵蚀强度与侵蚀量均 显著增加，侵蚀量主要来源于25&deg;以上坡度带，侵蚀来源随时间有向35&deg;以上坡度带集中 的趋势，阳坡侵蚀强度高于阴坡。在不同的土地利用类型中，林地的侵蚀强度最低，而 未利用地侵蚀强度最高，1958&mdash;1998年耕地是侵蚀产沙的主要来源，1999年以来，草地 成为流域的主要侵蚀产沙来源。经过30多年的综合治理，纸坊沟流域生态环境明显改善， 但沟谷陡荒坡侵蚀依然严重，属强烈以上侵蚀，是今后水土保持治理的重点区域。 （4）将1938 年作为人类活动加剧土壤侵蚀的基期，通过对比1958 年实际土壤侵 蚀与1938 年人类活动水平下土壤侵蚀的差异，分析了人类活动对加剧土壤侵蚀的作用； 将1958 年作为人类活动减弱土壤侵蚀的基期，通过比较1978&mdash;2010 年实际土壤侵蚀与 1958 年人类活动水平下土壤侵蚀的差异，定量分析了不同时期人类活动的减蚀作用。与 1938 年人类活动水平下的土壤侵蚀相比，1958 年在人类活动作用下增加土壤侵蚀量 24.91 万t，其中因植被覆盖变化而增加土壤侵蚀量31.09 万t，因地表形态变化而减少 土壤侵蚀量6.18 万t。与1958 年人类活动水平下的土壤侵蚀相比，1978&mdash;2010 年在人 类活动作用下减少土壤侵蚀量逐年增加，侵蚀量减少1.19~14.01 万t，其中因植被覆盖 变化而减少土壤侵蚀量0.71~11.48 万t，因地表形态变化而减少土壤侵蚀量0.48~2.53 万 t，与地表形态变化相比，植被覆盖变化对减少土壤侵蚀的作用更为明显。 关键词：土壤侵蚀环境，GIS，定量表征，人为作用，黄土高原</p

Comparison of Spatial Interpolation Methods for Soil Variables of Regional Water Erosion Assessment in Shaanxi Province

基于地统计学原理和半变异理论,采用地理信息系统技术定量研究了陕西省水蚀土壤因子指标的空间变异特征。分析比较了反距离权重法、样条函数法与普通克吕格法对陕西省土壤因子指标空间插值的精度。结果表明,研究区土壤抗冲系数具有中等强度的空间相关性,块金系数为32.29%,而稳渗速率、崩解速率、抗剪强度均表现为强烈的空间相关性,块金系数分别为13.19%,11.61%和12.98%。综合考虑平均相对误差、均方差及插值效果,认为普通克吕格法最好,更能反映土壤参数的空间特征并符合区域水土流失模型对数据的要求。对于普通克吕格法,稳渗速率的Lag步长为30 000 m,半方差理论模型为指数模型;抗冲系数、崩解速率、抗剪强度的Lag步长为55 000,半方差理论模型均为高斯模型。在空间分布上,各指标随土壤类型由北到南呈现明显的地带性规律

Soil erosion dynamics of Zhifanggou Watershed during the past 70 years

为了系统研究黄土高原丘陵沟壑区土壤侵蚀演变过程及其规律,以黄土高原纸坊沟流域为例,在GIS的支持下,运用RUSLE估算了该流域1938&mdash;2010年间18个年份的年侵蚀量和侵蚀强度,分析了70多年来流域土壤侵蚀时空演变过程。结果表明:1)纸坊沟流域的土壤侵蚀随时间呈四次抛物线变化,侵蚀模数由1938年的7 584.39t/(km2.a)猛增到1958年的4万6 392.56 t/(km2.a),随后总体呈递减趋势,到2010年侵蚀模数降至5 150.80 t/(km2.a)。2)1938年中度以下侵蚀面积占流域总面积的52.99%;1958&mdash;1978年以剧烈侵蚀为主,占流域总面积的67.05%,其中1958年高达78.61%;1978&mdash;1998年侵蚀强度有所下降,微度侵蚀面积占流域总面积比例达到29.27%;1999年以来,微度侵蚀面积达到3.85 km2,剧烈侵蚀面积仅占流域总面积的8.96%。经过30多年的综合治理,该流域生态环境明显改善,但沟谷陡荒坡侵蚀依然严重,是今后水土流失治理的重点区域。 更多还原<br /

黄河上游植被覆盖度空间分布特征及其影响因素

黄河上游地区由于其特有的恶劣生态环境和较为单一的植被类型，生态系统较为脆弱。对该地区植被覆盖度(FVC)空间分布特征及其影响因素的研究有助于该地区生态保护措施的制定。使用2000~2015年MODIS1M NDVI数据计算黄河上游年最大FVC，了解空间分布状况及变化特征；同时采用了一种基于统计学原理的地理探测器模型，考虑非气候类环境因素、气候类环境因素和人类活动因素，使用相应的代理变量对黄河上游FVC空间分布的影响因素做定量研究。研究表明：①黄河上游FVC总体上以改善为主，空间分布特征变化不大；②单因子方面，降水量(q值0.669)是该地区FVC空间分布的主要影响因素，其他因子的影响作用存在区域差异；③降水分别和土壤类型、土地利用方式的交互作用(q值0.777、0.775)对研究区FVC空间分布起主导作用，土壤类型和土地利用的影响作用在一定高程、降水条件下才得以体现；④总体上，气候类环境因素&gt;非气候类环境因素&gt;人类活动因素，人类活动在与降水等环境因子的共同作用能够更充分地解释FVC空间分布；⑤对研究区的生态恢复应重点放在降水的充分利用和土地利用方式改进等方面。</p

区域土壤侵蚀遥感抽样调查方法

土壤侵蚀是全球性环境问题，土壤侵蚀调查是水土保持规划和生态文明建设的科学基础。为了完善 土壤侵蚀抽样调查方法，快速、精准地估算土壤侵蚀实际速率，对基于高分辨率遥感影像进行目视解译，提 取高精度土地利用和水土保持措施信息的方法进行了研究。基于现代地理信息科学，充分利用虚拟地球 及其提供的公开高分辨率遥感数据资源，考虑土壤侵蚀及其治理的时空特征，采用分层不等概系统空间抽 样方法布设抽样单元，通过对公开高分辨率遥感影像的目视解译，完成泛第三极地区土地利用和水保措施 的遥 感 抽 样 调 查。研 究 实 现 了２万个抽样调查单元的解译，提取了土地利用和水土保持措施信息；基 于 ＣＳＬＥ模型完成了典型抽样调查单元的土壤流失速率计算，并对解译结果进行了精度和实用性分析。结果 表明：基于公开高分辨率遥感影像、利用分层不等概系统空间抽样方法，可快速提取土地利用和水土保持 措施信息，完成区域土壤侵蚀抽样调查。</div

长白山-贝加尔湖断面水生植物正构烷烃及其氢同位素与环境水的分馏关系

开展了自长白山至贝加尔湖空间跨度约2000 km断面上代表性地点的水生植物正构烷烃及其单体氢同位素研究.结果表明,该区域大型水生植物正构烷烃具有明显的奇偶优势,以C_(23)或C_(25)为主峰,这两个链长的正构烷烃可以作为研究区水生植物来源的普适性特征标志物.同一植物来源的不同链长正构烷烃的单体氢同位素值相近,尤其是n-C_(21), n-C_(23), n-C_(25)三者的氢同位素值相差很小.水生植物正构烷烃与环境水间的氢同位素分馏值稳定在-159&permil;左右,与欧洲等地区获得的结果有很好的一致性,表明正构烷烃单体氢同位素可以示踪水体的氢同位素组成.全球水生植物正构烷烃氢同位素数据综合分析显示,正构烷烃C_(23)和C_(25)氢同位素平均值是反演环境水体氢同位素组成的优选代用指标.本研究不仅获得了这一区域水生植物的分子标志物数据,同时对全面认识和理解正构烷烃氢同位素组成及其在古气候研究中的应用具有重要意义.</p

岷江上游典型退化生态系统恢复重建研究与示范

岷江项目在我国西部典型的生态脆弱地带-岷江上游地区，建立了拥有2大系统（恢复系统、支撑系统）的3段示范区（亚高山、中山、干旱河谷）的二元恢复体系，构建了3大类13个生态恢复重建组合模式，提供了适宜的试验示范技术体系22套，并编制了技术应用指南6套，SOP 11个；建立示范区2万多亩；首次大规模筛选并繁育出43种乡土阔叶树种优质苗木，共3050万株；在茂县、理县、松潘等地建立了130余亩植被恢复与优良经济植物的繁育基地和400余亩的草种基地，推动了生态建设思路从单纯造林向生态功能提高的转变。试验成功的技术与模式在高山峡谷区“天然林保护工程”和“退耕还林工程”中推广应用32万余亩。项目成果不仅会显著促进整个岷江上游山地生态功能恢复，而且对长江生态屏障建设也将产生深远的影响