为了探讨高寒冰缘区的藓类植物在超微水平的抗寒机制,该文对一号冰川下不同基质两种藓类植物水中土生的金黄银藓(Anomobryum auratum)和岩面土生的刺叶墙藓(Tortula desertorum)在常温、超低温胁迫和经胁迫后的恢复状态的超微结构进行对比。结果表明:室温下藓类植物叶肉细胞结构完整、清晰。-80℃超低温胁迫处理后叶肉细胞的超微结构的变化为两种藓类植物叶肉细胞大多数未出现质壁分离,但会出现质壁结构模糊,细胞质收缩;细胞器遭到破坏甚至解体的情况;淀粉粒、脂滴和液泡数量大大增加。在室温恢复过程中,线粒体数量增加,各个细胞器结构比超低温胁迫状态下完整性增加。根据该文的亚显微结构的分析推测这些变化是为了适应细胞迅速恢复生理功能,-80℃超低温胁迫没有完全使藓类植物丧失生理功能,还可以进行恢复。岩面土生刺叶蔷藓的叶细胞胞壁厚度为1 100～1 300 nm,大于水中土生金黄银藓的叶细胞胞壁厚度(200～700 nm),刺叶墙藓叶细胞胞壁比金黄银藓更厚,分析推断刺叶墙藓细胞器的抗胁迫能力也更强。综上结果表明:一号冰川的这两种藓类植物抗寒能力极强,它们独特的抗寒机制不仅与超微结构下...

2015年4月25日,尼泊尔发生MS8.1级地震,在樟木地区触发了大量次生地质灾害。2016年7月5日,樟木镇上游樟藏布流域发生山洪泥石流,诱发友谊桥滑坡群复活,樟木至友谊桥段约3.0 km公路被毁。本文通过对友谊桥滑坡群勘察、监测资料分析及变形历史研究,认为地震、山洪泥石流是造成滑坡群复活的主要诱发因素,持续降雨加剧了滑坡群活动。针对樟木至友谊桥段公路面临"低频大灾"威胁持续存在,特大型、超深层滑坡短期难以根治等问题,提出公路灾后恢复近期应以处治滑坡、恢复公路通行为目的,远期需从线路河谷岸侧选择的宏观决策层面进行研究的理念。

不良冻土热融滑塌平面、剖面示意图,提取不良冻土热融滑塌特征,以此为基础,采用微分方程模拟热融滑塌温度场数值,以模拟结果为基础,结合热融滑塌实际情况,采用填埋碎石防治不良冻土热融滑塌,并制定相应的恢复对策,实现了不良冻土热融滑塌致生态破坏的防治及恢复。与现有的不良冻土热融滑塌致生态破坏的防治方法及恢复对策相比较,提出的不良冻土热融滑塌致生态破坏的防治方法及恢复对策,极大的提升了防治效果,充分说明提出的不良冻土热融滑塌致生态破坏的防治方法及恢复对策具有更好的性能。

本文利用简易沙箱装置,模拟地埋管在土壤中取热至土壤内层部分冻结以及取热后土壤的温度恢复过程。通过改变圆管换热器内冷冻液的温度,定性分析恢复过程中冻结层厚度、土壤温度场等变量的变化规律,研究考虑土壤冻结的温度恢复过程中,冷冻液温度改变对含湿土壤温度恢复特性的影响。得出冷冻液温度越低,相同恢复时间后冻结层半径越大,冻结层半径较停机时刻的恢复量越低,全部冻土融化所需时间越长,冻结锋面处温度越低,冻结锋面温度恢复量越低以及冻结锋面处的温度恢复速率除相变阶段较其前后小幅下降以外其余时刻都随时间递减等结论。本文相关结论对后续研究土壤相变传热机理、冻土融化模型等模拟实验具有实际参考价值,并可为实验条件不足的研究者提供现实依据,为其后续研究地埋管周围冻结土壤的温度恢复特性提供有针对性的帮助。

针对东北多年冻土区古莲河露天煤矿回填的问题,利用数值模拟方法,对露天煤矿回填后地温变化及影响因素进行分析。结果表明:影响地温恢复的主要因素是填土深度,其次是填土温度;气候变暖情景下,填土区地温呈现先降低后升高的趋势,起负影响的控制时间点是填土后50 a左右;填土对下覆及侧向区域的热影响随外界因素变化不大,影响范围在5 m内,影响时间在5 a内。其中,填土温度20℃、15℃、10℃及2℃,回填区地温可在27 a、21 a、16 a和10 a时恢复到0℃以下;回填深度2.6 m、10 m、20 m、30 m及40 m,填坑区域可在回填后1 a、9 a、27 a、65 a及114 a形成冻土;建立的统计回归模型与回填80 m数值分析结果吻合,验证了模型的可靠性;在此基础上,定量给出适宜回填施工作业季节和回填作业方式。

针对我国北方寒旱区困难立地造林成活率低、保存率难于保证这个客观实际,研制出一种可于初冬季节造林的冻土坨营养杯大苗造林新技术。试验区面积为133.3hm2,取得了困难立地造林当年成活率平均达到96%、5年后的保存率平均在90%以上的好成绩,与传统老旧的造林模式相比较,每667m2可节省造林费600元。它既适用于在困难立地上营造生态林和"青山工程"建设,亦适用于商品林造林、果树栽植、沙漠治理和城乡园林绿化,有望成为我国北方寒旱区困难立地植被恢复最可宝贵的造林技法。

为分析露天煤矿矿坑回填对冻土恢复的影响,采用数值模拟方法,对一定初始温度条件和不同边界条件下露天开挖回填后的冻土恢复进行预测分析。分析结果表明:填土温度对回填后冻土恢复有很大的影响,当填土温度由+2.0℃降低为-2.0℃时,冻土的恢复速率明显加快,厚度明显增大;当填土表面温度为正温时,坑底内的冻土恢复较难;当填土表面温度为负温时,坑底内的冻土恢复速率以及冻土厚度均比正温时更快更厚;随着天然地表温度的降低,冻土恢复速率与冻土厚度也逐渐加快增厚。因而,应尽量选择冷季,并对回填土体作降温处理后再进行回填,以保证冻土快速恢复并保持稳定,这样更有利于矿区的生态环境恢复。

提出了一种新的基于从明暗恢复形状的月球表面三维形状恢复算法。首先,分析了在太阳光照条件下月球表面的成像模型,建立了基于Lunar-Lambert反射模型的图像辐照度方程。然后由图像辐照度方程建立相应的静态Hamilton-Jacobi方程,使用Lax-Friedrichs sweeping方法逼近其粘性解,得到表面三维高度。最后通过对合成图像和实际月球图像进行三维形状恢复,实验结果表明提出的新算法可以有效地应用于月球表面的三维形状恢复。

提出了一种基于Shape-from-Shading的月球表面三维形状恢复算法。首先分析了在太阳光照射下月球表面成像模型,建立了使用Lommel-Seeliger反射模型描述的反射图方程。然后用有限差分近似微分运算,将反射图方程所示的一阶变系数线性偏微分方程进行离散化处理,得到关于表面高度函数的代数方程。进而采用超松弛迭代法进行求解,获得月球表面三维高度函数值。最后使用合成图像和实际月球图像进行三维形状恢复仿真实验。实验结果表明提出的算法可以有效地恢复月球表面三维形状。

寒区油气管道、公路、铁路等线性工程占地、建设和开挖对沿线寒区生态环境是一个切割、破碎的过程,对自然植被和下伏冻土造成了很大的扰动.管道泄露引发的油污还可引起植被的退化和死亡.植被覆盖层破坏后改变了原有的地气界面之间的水、热交换条件和力学性质,反过来又可加速引发下伏冻土和线性工程地基的退化.基于保护线性工程地基及下伏冻土的目的,同时顺应环境保护的要求,目前就寒区线性工程的植被恢复问题已经有许多探索和实践.当前,寒区植被恢复注重最低限度的人为介入干预下的自然恢复,根据线性工程沿线土壤、湿度、营养条件、物种分布和丰度,视具体情况选择物种,确定建植方法.阿拉斯加管道和青藏铁路植被恢复上的经验和方法,可为拟建的冻土区中俄输油管道项目沿线的植被恢复问题提供科学的参考和借鉴.