地表基质与植被覆盖空间错位是人工林地退化的重要原因,探究地表基质与植被覆盖的耦合关系,掌握不同地表基质物性结构异质性特征及其对植被生长的约束作用,对生态修复精准施策和植被恢复成效提升具有重要意义。渭北旱腰带位于黄河中游...地表基质与植被覆盖空间错位是人工林地退化的重要原因,探究地表基质与植被覆盖的耦合关系,掌握不同地表基质物性结构异质性特征及其对植被生长的约束作用,对生态修复精准施策和植被恢复成效提升具有重要意义。渭北旱腰带位于黄河中游黄土丘陵沟壑与关中平原的过渡区,是关中平原城市群北部的重要生态屏障。然而,受频繁的矿产资源开采活动影响,该区自然植被破坏严重。同时,在干旱气候、复杂地质和破碎地形的交织作用下,地表基质物性结构空间差异显著,不同地表基质类型水土保持功能参差不齐,导致植被恢复成效不均,生态系统脆弱性突出,严重制约了渭北旱腰带生态屏障功能的发挥。以黄河中游渭北旱腰带典型区域——陕西韩城地区为研究对象,基于地表基质剖面和植被生态样方综合调查,分析了不同地表基质物性结构异质性特征及其与上覆植被群落结构和根系构型的关系;结合植被生态指数时间序列,探讨了地表基质物性结构异质性对植被生态的影响。结果表明:泥质岩、碎屑岩夹泥质岩、冲洪积沙和碎屑岩地表基质的土壤发生层结构完整且厚度大,植被覆盖度均大于80%,2000~2023年植被净初级生产力(NPP)多年平均值相对较高,为378.01~430.77 kg C·m^(-2)·年^(-1),但受孔隙裂隙发育程度和深度的影响,植被群落结构存在差异;碳酸盐岩、冲洪积砾和花岗片麻岩地表基质植被覆盖度均小于50%,净初级生产力多年平均值也相对较低(156.21~320.04 kg C·m^(-2)·年^(-1)),其中花岗片麻岩地表基质裂隙过于发育(平均裂隙密度为4.73 m·m^(-2)),净初级生产力主要由稀疏的深根性乔木贡献,因此具有研究区最低的净初级生产力多年平均值(156.21 kg C·m^(-2)·年^(-1));风积物地表基质虽然土层深厚,但是因垂直节理发育,保水保肥能力弱,地表多生长灌木和草本,零星生长深根系耐旱乔木,净初级生产力多年平均值处于中等水平(378.29 kg C·m^(-2)·年^(-1))。植被覆盖度与地表基质表层土壤厚度间具有极显著的正相关关系(p<0.01),与宽度大于1 mm的裂隙密度之间也呈现显著的正相关关系(p<0.05),反映了地表基质物性结构(物质组成、空间结构、孔隙裂隙等)通过影响植被根系生长和水分吸收,决定了渭北旱腰带地表林草植被生长和净初级生产力水平。展开更多
电磁无损检测(Non-Destructive Testing,NDT)是一种非侵入型介质内部信息检测与评估方法,广泛应用于生物医学检测、建筑内部损伤探测与定位、地下空间及介质内部目标识别与成像等领域.在检测过程中,信号进入待测介质(Material Under Tes...电磁无损检测(Non-Destructive Testing,NDT)是一种非侵入型介质内部信息检测与评估方法,广泛应用于生物医学检测、建筑内部损伤探测与定位、地下空间及介质内部目标识别与成像等领域.在检测过程中,信号进入待测介质(Material Under Test,MUT)内部前会在空气-MUT交界面产生反射,反射信号不仅不携带任何有用信息,还减弱了探测信号的总能量.因此,通过阻抗匹配的方式消除空气-MUT交界面的反射,能够提高信号透射率,进而有效增加NDT回波信号的强度.电磁超表面作为一种新颖的匹配层结构,在NDT信号增强领域得到了广泛应用.本文从阻抗匹配的原理出发,综述其在生物医学检测、水体内外信号传输、室内信息穿墙交互及地下管线增强探测等方面的发展与应用,总结现阶段超表面阻抗匹配层在应用中的需求、面临的困难与挑战,为NDT及信号传输增强领域中阻抗匹配技术的发展提供参考与启发.展开更多
文摘地表基质与植被覆盖空间错位是人工林地退化的重要原因,探究地表基质与植被覆盖的耦合关系,掌握不同地表基质物性结构异质性特征及其对植被生长的约束作用,对生态修复精准施策和植被恢复成效提升具有重要意义。渭北旱腰带位于黄河中游黄土丘陵沟壑与关中平原的过渡区,是关中平原城市群北部的重要生态屏障。然而,受频繁的矿产资源开采活动影响,该区自然植被破坏严重。同时,在干旱气候、复杂地质和破碎地形的交织作用下,地表基质物性结构空间差异显著,不同地表基质类型水土保持功能参差不齐,导致植被恢复成效不均,生态系统脆弱性突出,严重制约了渭北旱腰带生态屏障功能的发挥。以黄河中游渭北旱腰带典型区域——陕西韩城地区为研究对象,基于地表基质剖面和植被生态样方综合调查,分析了不同地表基质物性结构异质性特征及其与上覆植被群落结构和根系构型的关系;结合植被生态指数时间序列,探讨了地表基质物性结构异质性对植被生态的影响。结果表明:泥质岩、碎屑岩夹泥质岩、冲洪积沙和碎屑岩地表基质的土壤发生层结构完整且厚度大,植被覆盖度均大于80%,2000~2023年植被净初级生产力(NPP)多年平均值相对较高,为378.01~430.77 kg C·m^(-2)·年^(-1),但受孔隙裂隙发育程度和深度的影响,植被群落结构存在差异;碳酸盐岩、冲洪积砾和花岗片麻岩地表基质植被覆盖度均小于50%,净初级生产力多年平均值也相对较低(156.21~320.04 kg C·m^(-2)·年^(-1)),其中花岗片麻岩地表基质裂隙过于发育(平均裂隙密度为4.73 m·m^(-2)),净初级生产力主要由稀疏的深根性乔木贡献,因此具有研究区最低的净初级生产力多年平均值(156.21 kg C·m^(-2)·年^(-1));风积物地表基质虽然土层深厚,但是因垂直节理发育,保水保肥能力弱,地表多生长灌木和草本,零星生长深根系耐旱乔木,净初级生产力多年平均值处于中等水平(378.29 kg C·m^(-2)·年^(-1))。植被覆盖度与地表基质表层土壤厚度间具有极显著的正相关关系(p<0.01),与宽度大于1 mm的裂隙密度之间也呈现显著的正相关关系(p<0.05),反映了地表基质物性结构(物质组成、空间结构、孔隙裂隙等)通过影响植被根系生长和水分吸收,决定了渭北旱腰带地表林草植被生长和净初级生产力水平。
文摘电磁无损检测(Non-Destructive Testing,NDT)是一种非侵入型介质内部信息检测与评估方法,广泛应用于生物医学检测、建筑内部损伤探测与定位、地下空间及介质内部目标识别与成像等领域.在检测过程中,信号进入待测介质(Material Under Test,MUT)内部前会在空气-MUT交界面产生反射,反射信号不仅不携带任何有用信息,还减弱了探测信号的总能量.因此,通过阻抗匹配的方式消除空气-MUT交界面的反射,能够提高信号透射率,进而有效增加NDT回波信号的强度.电磁超表面作为一种新颖的匹配层结构,在NDT信号增强领域得到了广泛应用.本文从阻抗匹配的原理出发,综述其在生物医学检测、水体内外信号传输、室内信息穿墙交互及地下管线增强探测等方面的发展与应用,总结现阶段超表面阻抗匹配层在应用中的需求、面临的困难与挑战,为NDT及信号传输增强领域中阻抗匹配技术的发展提供参考与启发.
