带有强阻尼时滞项的m-Laplacian型波方程解的爆破

研究带有强阻尼时滞项的m-Laplacian型波方程: ${{u}_{tt}}-{{\Delta }_{m}}u-\Delta u+g*\Delta u-{{\mu }_{1}}\Delta {{u}_{t}}\left( x, t \right)-{{\mu }_{2}}\Delta {{u}_{t}}\left( x, t-\tau \right)={{\left| u \right|}^{p-2}}u$ 解的爆破:当初始能量0 < E(0) < E₁时, 利用能量函数构造凹函数L₁(t), 得到微分不等式$\frac{\text{d}{{L}_{1}}\left( t \right)}{\text{d}t}\ge {{\xi }_{0}}L_{1}^{1+\nu }\left( t \right)\ \left( {{\xi }_{0}}>0, \nu >0, t\ge 0 \right)$, 在(0, t)上对此微分不等式积分, 从而可知存在有限时间T*>0, 使得当时间t趋于T*时, 该m-Laplacian型波方程的解爆破; 当初始能量E(0) < 0时, 构造凹函数L₂(t), 通过同样的方法得到该方程的解存在有限时间爆破.     

带有分数阶导数边值条件的分数阶微分方程正解的存在性

讨论了一类带有分数阶导数边值条件的分数阶微分方程 $\left\{\begin{array}{l}D_{0+}^v u(t)+h(t) f(t, u(t))=0 \quad(00+v是Rimann-Liouvile分数阶导数,η_i∈(0, 1), 0 < η₁ < η₂ < … < η_m-2 < 1, β_i∈[0, ∞)。文中给出其格林函数及相关性质,运用凸泛函上的不动点指数定理来计算不动点指数,从而得到了上述边值问题至少存在一个正解的结论。最后通过一个例子说明定理的具体应用。     

咸水滴灌对土壤盐分分布、棉花生长和产量的影响

通过大田试验研究了不同滴灌方式下利用咸水灌溉对土壤水盐分布和棉花生长与产量的影响。研究表明，随着咸水浓度的增加，土壤含水量和土壤盐度升高。受到土壤水分分布和运移的影响，地下滴灌处理土壤盐分表聚程度较地表滴灌方式要轻；但在20~40cm出现了盐分累积现象，表明土壤盐分的运移和分布与滴灌的埋深密切相关。棉花干物质积累量随着灌溉水矿化度的升高而降低，棉花作为耐盐作物，利用3.62dS/m的微咸水进行灌溉，对棉花干物质积累量影响不大。6.71dS/m咸水灌溉处理的籽棉产量显著地低于0.33dS/m，而3.62dS/m咸水灌溉处理则对棉花产量影响并不显著，表明利用较低浓度的咸水对棉花进行灌溉，对棉花产量影响不大。     

漫灌过程中不同径级枣树根际土壤水分含量变化规律

以枣树林中空地为对照,研究漫灌条件下新疆阿克苏地区不同径级枣树根际土壤水分含量的变化规律,并用EM50监测土壤含水量,以确定不同灌水量下不同径级枣树根际土壤水分的下渗速率、湿润区间、灌溉周期,为枣树的精准灌溉提供科学依据.结果表明:灌水量为80 m3/亩、120 m3/亩、160 m3/亩时的枣树林地土壤湿润区间分别为0～-60cm、0～-80cm和0～-100cm.在灌溉过程中,0～-40cm湿润区间枣树根际土壤含水量增加迅速.不同径级枣树根际土壤水分的平均运移速率随着灌溉量的增加呈增加的趋势.根际土壤水分散失过程随着灌水量和土壤深度的增加而有延长.根际土壤含水量与土壤有机质呈极显著的正相关,与土壤容重呈显著的负相关.     

不同土壤质地的滴灌点源入渗规律研究

以试验为基础,测定了重壤土、中壤土、砂壤土在不同滴头流量、不同灌水量下的点源入渗运动过程,研究滴灌点源入渗土壤水分分布与运移规律。研究表明点源湿润锋的水平、垂直距离与入渗时间之间符合良好的幂函数关系,湿润锋水平、垂直运移速率与入渗时间均满足良好的幂函数关系,土壤含水率与湿润锋水平、垂直运移距离之间具有良好的线性函数关系,该研究结果对滴灌系统的科学设计和合理运用起到指导作用。     

滴灌施肥条件下氮磷钾对‘龙脑香樟’幼苗生长及光合特性的影响

【目的】研究滴灌施肥条件下1年生‘龙脑香樟’幼苗的施肥效应,以获得最佳氮磷钾使用浓度和配比方案。【方法】在浙江余杭西北部的径山丘陵区,开展了不同N、P、K施肥配比试验,通过测定‘龙脑香樟’苗高、地径、生物量等生长指标和净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)等生理指标,比较滴灌施肥和常规施肥对‘龙脑香樟’生长的影响。【结果】①滴灌施肥显著增加了‘龙脑香樟’幼林苗高和地径年生长量、生物量,且均在N、P、K分别为26.0、2.6、16.9 g/株处理时达到最大值,分别比常规施肥增加了20.36%、55.15%、79.44%;②全年滴灌施肥和常规施肥苗高、地径生长一致,各处理苗高均在9月达到增长峰值,而地径则分别在6月、9月出现并达到增长峰值,苗高和地径全年生长差值最大均出现在8月和9月;③滴灌施肥显著提高了1年生‘龙脑香樟’的叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)等生理指标,它们的变化趋势基本一致,即一定范围内随着施肥量增加而增加,过量施肥反而使其降低。相比常规施肥,滴灌施肥显著提高了1年生‘龙脑香樟’叶片的光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY),降低了光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd),使得‘龙脑香樟’叶片光合时效延长,这有利于‘龙脑香樟’叶片光合产物的积累,促进‘龙脑香樟’的生长。【结论】滴灌栽培1年生‘龙脑香樟’幼林最佳N、P、K施肥配比为N肥26.0 g/株、P肥2.6 g/株、K肥16.9 g/株,由此制定出滴灌栽培1年生‘龙脑香樟’幼林的优化施肥制度。     

从属于指数函数的星像函数子类的四阶Hankel行列式

设$\mathcal{A} $表示单位圆盘D={z∈${\mathbb{C}} $ ∶ |z| < 1}内解析且具有如下形式 $f(z)=z+\sum\limits_{n=2}^{\infty} a_{n} z^{n}$ 的函数族. 文章研究了在单位圆盘D上与指数函数有关的解析函数类S_e*: $S_{e}^{*}=\left\{f \mid \frac{z f^{\prime}(z)}{f(z)} \prec \mathrm{e}^{z} \quad(f \in \mathcal{A}, z \in D)\right\}$ 的四阶Hankel行列式H₄(1), 得到其上界估计.     

沟灌方式下枣树林地土壤水分的运移特征

以盛果期枣树为研究对象,利用EM50土壤温湿度测定仪监测沟灌条件下林地土壤水分的变化,分析60m3/亩、100m3/庙、140m3/庙灌溉量下土壤水分运移规律,确定土壤水分的入渗速率、土壤湿润区间、灌溉周期,为枣树的精准灌溉提供科学依据.结果表明:(1)在60m3/庙、100m3/亩、140m3/亩灌水量下土壤水分下渗的湿润区间分别为-100cm、-120cm和-160cm;水平侧渗的湿润区间分别为80cm、1 00em和140cm.(2)灌溉过程中林地土壤水分的平均运移速率为24.78cm/min.(3)土壤水分湿润区间和灌水量和灌溉时间三者间存在的线性函数关系式为Y=-0.115X1+0.11 9X2+34.645.(4)灌水量每增加40m3/亩,相应的灌水周期将延长4-6d.     

4个薄壳山核桃品种的光合特性研究

【目的】探讨4个薄壳山核桃品种‘莫愁’‘卡多’‘绍兴’‘威奇塔’的光合与生长特性,为薄壳山核桃良种优选与推广应用提供理论依据。【方法】测定4个品种5年生嫁接苗的光合日变化、光响应曲线、叶绿素荧光以及生长量参数,并进行相关性分析。【结果】4个品种7月下旬光合日变化趋势均呈单峰型,‘绍兴’的净光合速率(P_n)峰值和日均值均高于其他3个品种,影响4个品种P_n的主要因子为光合有效辐射(PAR)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s);‘绍兴’的最大净光合速率(P_n,max)与光饱和点(P_LSP)显著高于其他品种,光补偿点(P_LCP)和呼吸速率(R_d)低于其他品种;荧光参数光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)和潜在的光化学活性(F_v/F₀)均是‘绍兴’最高,‘莫愁’次之。相关性分析表明,光响应特征参数与荧光参数有极强的相关性,F_v/F_m和 F_v/F₀均与 P_n,max呈显著相关;地径与P_n,max呈极显著正相关。【结论】4个薄壳山核桃品种均具有较强的强光和高温适应能力,其中‘绍兴’的生长适应性最强,‘莫愁’次之。苗木生长与夏季光合性能之间呈明显正相关,‘绍兴’较优的光合性能主要表现为高光化学效率和较宽幅的光强利用能力。     

膜下滴灌新疆棉田土壤盐分的运移规律

主要通过定时定点取样与室内化验就不同土壤质地和不同滴灌年限两方面对新疆棉田膜下滴灌盐分运移规律进行研究,结果表明:对于不同土壤质地,壤土中的盐分分布较粘土中的呈更规律的变化;不同滴灌年限中滴灌年限越长,棉田中的盐分积累就越多,分析结果显示,定期大水漫灌洗盐、做好春灌水工作以及恢复排碱渠作用是土壤脱盐的必要手段。     

3种倍性青杨扦插苗对覆膜滴肥的生长响应

【目的】 研究指数施肥与常规施肥在覆膜滴灌形式下对1年生多倍体青杨(Populus cathayana)扦插苗生长、根系形态、生物量积累和光合作用的影响,选出更适合其生长规律的滴肥方式,旨在提高多倍体青杨扦插苗质量的条件下缩短苗木生长周期,为不同倍性青杨扦插苗水肥管理提供理论依据。【方法】 以2倍体、3倍体和4倍体1年生青杨扦插苗为对象,设置覆膜滴灌下指数施肥(8.01 g/株, EF)、常规施肥 (7.98 g/株, CF) 和不施肥 (CK) 3种处理。每次施肥前测定青杨扦插苗苗高和地径,绘制生长曲线。在生长旺盛期进行生理指标的测定,最终收获苗木后,分离根系对其进行扫描,获得根系形态指标。最后烘干苗木根、茎、叶测定各器官生物量。【结果】 生长结束时与指数滴肥处理相比,常规滴肥处理更显著地促进青杨扦插苗生长,苗高和地径分别比对照增加27.80%和13.81%(P<0.05),多倍体(3倍体、4倍体)苗木各营养器官生物量显著增加,4倍体青杨插条根系生物量最高为25.73 g。主要表现在多倍体苗木根系长度、根系直径、根系表面积、根系体积和根尖数量分别显著高出对照182.60%、32.97%、122.02%、119.48%和178.25%(P<0.05),且各指标从大到小依次为3倍体>4倍体>2倍体植株的。常规滴肥下多倍体叶片叶绿素含量较对照显著高出14.66%,苗木单株光合产量较对照显著高出38.79%,且各指标从大到小依次为4倍体>3倍体>2倍体。覆膜常规滴肥苗木气孔导度低于指数滴肥,但却保持着较高的胞间CO₂浓度,其中多倍体植株气孔导度大于2倍体植株的。【结论】 覆膜滴肥情况下,常规滴肥更有助于促进多倍体青杨扦插苗生长,3倍体和4倍体植株生长差异不大。     

寒温带4种森林类型土壤团聚体有机碳氮特征

【目的】 大兴安岭是我国唯一的寒温带地区,森林资源丰富,但大兴安岭地区土层较薄,且存在永冻层,对于该地区土壤结构、养分循环存在巨大影响。探讨该地区土壤团聚体的结构组成和有机碳、氮的含量与分布规律,了解不同粒径团聚体对土壤有机碳、氮的固存与保护作用,为深入研究我国寒温带地区土壤结构与碳氮循环提供依据。【方法】 在黑龙江大兴安岭地区,以我国寒温带4种主要森林类型(兴安落叶松林、樟子松林、山杨林、白桦林)为研究对象,测定生长季林地0~5、≥5~10和≥10~20 cm土层粒径<0.053、≥0.053~0.250、≥0.250~0.500、≥0.500~1.000和>1.000 mm水稳性团聚体的分配比例并结合有机碳、氮含量,分析各粒径团聚体有机碳、氮对土壤总有机碳、全氮的贡献率,进行多因素方差分析。【结果】 ①樟子松林、山杨林和白桦林0~10 cm土层和兴安落叶松林0~5 cm土层以大团聚体(粒径≥0.250 mm)为主,占50%以上,随着土层的加深,大团聚体质量分数下降,各个林型生长季中期大团聚体质量分数均高于初期和末期,且阔叶林大团聚体质量分数高于针叶林。②团聚体有机碳含量与全氮含量呈现出大致相同的变化规律,4种森林类型以粒径≥0.500 mm团聚体有机碳、全氮含量较高,大致表现为随粒径的减小含量递减。阔叶林团聚体有机碳、全氮含量比针叶林的高,且阔叶林的在生长季中后期含量相对较高,而兴安落叶松林的呈波动式变化趋势,樟子松林的则以生长季前期含量较高。③4种森林类型0~10 cm土层,团聚体有机碳、全氮以粒径≥0.500 mm团聚体贡献率较高,最高达到90%;随着土层的加深,≥0.250 mm的大团聚体的贡献率下降,≥10~20 cm土层以粒径<0.250 mm的微团聚体贡献率最高。④森林类型、土层和月份对土壤团聚体组成和团聚体有机碳、全氮含量均具有显著影响,且粒径≥0.500 mm团聚体有机碳、全氮含量与对应粒径团聚体含量呈正相关,粒径>1.000 mm团聚体有机碳、全氮含量与该粒径团聚体含量呈极显著正相关。【结论】 森林类型、土层和月份的变化均对土壤团聚体组成及其结合的有机碳、全氮含量产生影响,阔叶林大团聚体含量以及团聚体结合的有机碳氮含量均高于针叶林。4种森林类型以生长季中期大团聚体含量更高,阔叶林团聚体有机碳、全氮含量在生长季中后期较高,针叶林则在生长季内呈波动式变化趋势。随着土层的加深,大团聚体含量、团聚体有机碳、全氮含量以及大团聚体贡献率均逐渐降低。本研究区粒径≥0.500~1.000 m和>1.000 mm团聚体是有机碳和全氮的主要载体。由此可见,寒温带4种森林类型团聚体组成及其结合的有机碳、全氮特征各异,在一定程度上反映了寒温带主要森林类型下的土壤结构与碳氮固存特征。     

模拟酸雨对小黑杨幼苗生长和光合特性的影响

目的 研究小黑杨(Populus simonii × P. nigra)幼苗生长、生理特性和叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)活性对酸雨胁迫的响应情况,为其在酸雨沉降日趋频发的北方地区栽植提供参考。方法 以小黑杨为研究材料,对其连续喷施不同酸度[pH为2.5、4.5和7.0(CK)]的模拟酸雨,待小黑杨叶片出现明显病症时,测定其生长、叶片超微结构、抗氧化酶和光系统Ⅱ活性指标。结果 与对照相比,pH 4.5的模拟酸雨处理下小黑杨株高、茎粗、叶片数和叶面积显著增加;叶片颜色变浅绿色,但叶绿体结构紧凑,类囊体排列规则,未见淀粉粒,嗜锇滴数量略增多。而pH 2.5模拟酸雨处理的小黑杨幼苗茎粗和叶面积显著降低;叶片颜色变黄、叶尖和叶脉出现明显斑点,且细胞膜局部破损,叶绿体体积增大,类囊体间隙增大,可见少量淀粉粒,嗜锇滴数量和体积明显增加。模拟酸雨处理的小黑杨叶片中超氧阴离子 {\mathrm{O}}_2^{\stackrel{-}{\underset{·}{\mathrm{}}}}产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量和过氧化氢酶活性较CK显著增加,且酸度越大,增幅越大;而过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性随酸度的增大表现为先升后降。其中,pH 2.5模拟酸雨处理杨树叶片的可变荧光强度(V_L、V_K、V_J、V_I)和诱导曲线初始斜率(M_O)显著高于CK,但叶绿素荧光曲线面积(Fix Area)和质体醌库的大小(S_m)显著低于CK。pH 4.5模拟酸雨处理中,仅V_L和V_K显著高于CK,而其他荧光参数与CK差异不显著。结论 酸雨对小黑杨生长的影响主要取决于其pH,pH 2.5模拟酸雨处理抑制小黑杨生长,并且叶片出现坏死斑点症状时,叶绿体结构异常,类囊体排列不规整,光系统Ⅱ电子传递受到抑制;而pH 4.5模拟酸雨处理促进小黑杨生长、叶片超微结构表现正常,小黑杨幼苗对pH 4.5酸雨沉降具有一定抗性。     

不同灌水时间下毛竹伐桩根系化学计量及生理特性变化

【目的】 研究不同灌水时间下毛竹伐桩根系化学计量及生理特性的差异,为毛竹伐桩灌溉时间长短的选择提供理论参考。【方法】 以毛竹灌水伐桩为研究对象,设置4个处理:对照灌水0 d(CK)、灌水180 d(T1)、灌水360 d(T2)、灌水720 d(T3),分析比较4个不同灌水时间长度后,毛竹伐桩根系化学计量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、根系活力、抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量差异。【结果】 随着灌水时间的延长,毛竹伐桩根系碳(C)含量不断增加,而氮(N)和磷(P)的含量则基本均呈先升高后降低,m(C)/m(N)和m(C)/m(P)不断上升,m(N)/m(P)保持相对稳定。毛竹伐桩根系各种氧化酶活性、相对电导率和MDA含量均随着灌水时间的不断增加而升高,而毛竹伐桩根系活力和可溶性蛋白含量都随着灌水时间的增加明显降低。【结论】 综合各项生理指标认为,在360 d内对毛竹伐桩灌水仍能起到较好的灌溉效果。     

种植竹荪后毛竹林土壤微生物生物量和微生物熵的动态变化

【目的】竹林下种植竹荪会对林地微生物活动产生影响,明确种植竹荪对毛竹林地土壤微生物生物量、微生物熵及其化学计量不平衡性的影响,揭示竹荪种植后毛竹林地土壤质量的变化,为竹-菌复合生态系统的经营提供参考。【方法】以未种植竹荪(CK)和竹荪收获完成时立即取样(T0),以及收获后1 a(T1)、2 a(T2)的林地土壤为研究对象,测定并分析不同处理林地土壤微生物生物量、微生物熵变化规律及其与土壤-微生物化学计量不平衡性间的耦合关系。【结果】与未种植竹荪林地相比,竹荪种植后林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN),土壤微生物生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)含量和土壤微生物熵碳、氮、磷(q_MBC、q_MBN、q_MBP)总体上均明显升高,而土壤全磷(TP)含量显著降低。随竹荪收获后间隔时间的延长,土壤MBC含量和q_MBC呈降低趋势;土壤MBN含量和q_MBN均呈先明显降低后略升高趋势,而土壤SOC含量呈先显著降低后显著升高趋势;土壤TN、TP、MBP含量及q_MBP均呈先升高后降低趋势,T1土壤TN、TP、MBP含量及q_MBP显著高于T0和T2。土壤-微生物碳氮化学计量不平衡性(记为C_imb/N_imb)、碳磷化学计量不平衡性(记为C_imb/P_imb)和氮磷化学计量不平衡性(记为N_imb/P_imb)均以竹荪收获当年(T0)处理较低。MBC与MBN呈显著正相关,MBC、MBN与C_imb/N_imb、C_imb/P_imb均呈负相关,MBP与C_imb/P_imb、N_imb/P_imb呈正相关。【结论】种植竹荪后林地土壤质量短期内较未种植林地土壤有明显提升,种植竹荪可以改善毛竹林地土壤质量;竹荪刚收获后毛竹林地土壤质量最优,随着竹荪收获后间隔年份的增加,林地土壤质量呈现劣变趋势,且较未种植竹荪林地土壤质量差。     

基于机器学习算法的樟子松立木材积预测

【目的】 通过非线性和多种机器学习算法构建并对比不同的立木材积模型,为樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)立木材积的精准预测提供理论依据。【方法】 以大兴安岭图强林业局184株樟子松伐倒木数据为基础,建立非线性二元材积模型(NLR),并通过十折交叉检验和袋外数据(OOB)误差检验的方法得到3种最优机器学习算法,包括:反向神经网络(BP)、ε-支持向量回归(ε-SVR)和随机森林(RF)。对比分析不同模型间的差异,得到最优立木材积模型。【结果】 机器学习算法在立木材积的拟合和预测中均优于传统二元材积模型,具体拟合结果排序为RF>BP>ε-SVR> NLR。其中RF的决定系数(R²)比传统模型的提高了2.00%,均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(RMSE%)、平均绝对误差(MAE)分别降低了22.90%、22.93%、36.34%,且与真实值相比平均相对误差(MRB)的绝对值更低,证明了RF在立木材积预测中的优越性。【结论】 机器学习算法作为一种新兴的建模方法可以有效地提高立木材积的预测精度,为森林资源的精准调查和经营管理提供新的解决方案。     

测墒滴灌对氮肥调控下冬小麦水分利用效率及灌浆动态的影响

为研究氮肥调控下测墒滴灌对冬小麦水分利用效率及灌浆动态的影响,通过2013-2015年的大田试验,在3个施氮水平(90 kg·hm~(-2)、240 kg·hm~(-2)和350 kg·hm~(-2))下,于冬小麦的播前、拔节期及开花期通过测墒补灌至土壤相对含水量为田间持水量的75%,以全生育期0灌溉及漫灌作为对照,分析了滴灌对冬小麦耗水量、水分利用效率、产量及灌浆特性的影响.结果表明:在滴灌条件下,田间耗水量随滴灌次数的增加而增加,而土壤贮水和降水占总耗水量的比例显著下降,灌溉水所占比例明显提高.施氮量为240 kg·hm~(-2)时,滴灌底墒水、拔节水和开花水的籽粒产量最大,达到10 109.79 kg·hm~(-2),WUE和IUE分别比漫灌显著提高50.52%和68.01%.在整个灌浆过程中,强势粒的灌浆速率均明显高于弱势粒,灌浆参数随施氮量的增加呈现先升高后降低的趋势,测墒滴灌能有效增加冬小麦的终极生长量,并且提高平均灌浆速率,提升灌浆能力.综合看来,施氮量为240 kg·hm~(-2),测墒滴灌底墒水、拔节水和开花水的产量和水分利用率较高,籽粒的灌浆能力较强.     

不同配方液体滴灌专用肥的肥效研究

对膜下滴灌棉花施用3种配方液体滴灌专用肥进行肥效试验研究，结果表明：随水施用液体滴灌专用肥可有效促进棉花干物质积累，增加产量，提高肥料利用率。其中A型(N15．7％，P2O57．8％，K2O1．5％)液体滴灌专用肥适宜于砂质土棉田，B型((N18．9％，P2O54．7％，K2O1．4％)适合壤质土棉田施用，而C型(N20．6％，P2O53．1％，K2O1．3％)则在粘质土棉田施用效果较好。     

点源滴灌滴头流量设计模式的试验研究

以室内试验为基础,测定了重壤土、中壤土、砂壤土在不同滴头流量、不同灌水量下的点源人渗运动过程,通过对点源人渗特性的单因子分析表明,湿润锋水平、垂直扩散距离不仅与滴头流量、灌水量关系密切,与土壤特性(土壤容重、初始含水率)也存在良好的幂函数关系,得出了以土壤物理参数和湿润比及湿润深度为基础的点源滴灌滴头流量的设计模式。