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《南京信息工程大学》 2008年
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内蒙古中西部地区下垫面对沙尘暴发生发展的影响研究

李彰俊  
【摘要】: 沙尘暴的形成是气候因子、环境因子和人类活动共同作用的产物。下垫面条件如地形地貌、土壤水分、植被覆盖、积雪覆盖等对沙尘暴的形成具有重要的影响。但目前相关的研究还不够深入和系统。因此,本研究以沙尘暴多发的内蒙古中西部为研究区,利用地理信息系统与遥感技术,对影响沙尘暴的下垫面因子的数量特征进行提取,分析下垫面各主导因子与沙尘暴之间的对应关系及其对沙尘暴发生发展的贡献程度;利用沙尘天气观测资料进行统计分析研究下垫面因子与沙尘暴的关系;利用沙尘数值预报模式,通过模拟和敏感性试验研究内蒙古中西部下垫面特征和地面热通量对沙尘暴的影响。研究结论如下: (1)内蒙古中西部地区沙尘暴日数的地理分布与地貌格局有着很密切的关系:沙漠边缘及沙地区沙尘暴日数最多,高平原区次之,山地丘陵区较少,平原区最少。(2)植被覆盖率与沙尘暴日数之间存在负相关关系,沙地区夏季植被覆盖率与翌年沙尘暴日数的负相关关系最为明显。(3)沙尘暴发生时,土壤水分具有明显的临界值,约为20%,不同地区的临界值上限存在差异。(4)无论是积雪日数,还是积雪覆盖度,均与冬季及初春沙尘暴的发生有负相关关系,而且在冬季和荒漠化草原区更为显著,地表积雪覆盖对沙尘暴的抑制作用要小于对扬沙的抑制作用。(5)大部分地区土壤表面冻结终日与春季沙尘暴发生日数呈负相关关系,当土壤表面冻结终日提前时,春季沙尘暴发生日数呈增加趋势,反之亦然。(6)沙尘暴前累积的地面热通量能够导致地面位温的明显升高并与沙尘暴强度密切相关,沙漠区和高平原区的地面热通量表现为单调增强并在沙尘暴发生时达到最大值。而丘陵、平原区在沙尘暴发生时地面热通量出现明显下降。表明沙漠区和高平原区地面热通量对沙尘暴的影响效率较高。(7)地面热通量能够导致地面风速、层结不稳定度、地面摩擦速度等沙尘暴重要影响因子出现白天增强、夜间减弱的变化,进而影响沙尘暴的强度波动。同时,地面热通量对上升运动的加强随时间推移形成产生自下而上的扩展,并到达对流层中层(500hPa)。(8)在我国北方至少存在三个优势沙尘输送带分别位于对流层中层500hpa、中下层700hPa及行星边界层中。源自蒙古和内蒙古中西部的起沙在700hPa主要向东输送,850hPa以下主要向南输送,但前者向南只到达黄土高原一带。而后者能够输送至我国长江以北大部分地区。我国北方沙尘传输特点可以概括为高度越高,向东输送越强,反之向南输送越强。同时,越偏北(纬度越高),向东输送越强,反之向南输送越强,40°N~42°N是明显的分界带。 本文的创新之处主要有: (1)土壤水分、植被覆盖度、积雪覆盖等因素对沙尘暴的发生具有重要的影响。在内蒙古中西部与沙尘暴发生对应的土壤体积含水百分率临界值为20%,不同地区的临界值上限存在差异;植被覆盖率与沙尘暴日数呈负相关关系,并随地貌类型不同而有所变化,沙地区夏季植被覆盖率与翌年沙尘暴日数的负相关关系最为明显;荒漠化草原区冬季地表积雪覆盖与沙尘暴间的负相关关系最为显著;本文设计的积雪指数能够准确反映积雪对沙尘暴的抑制作用。 (2)地面热通量是影响沙尘暴的重要因素,不同地貌区其强度和演变特征存在明显差异。在沙尘暴发生前沙漠区和高平原区地面热通量表现为单调增强,而丘陵、平原区在沙尘暴发生时地面热通量出现明显下降。地面热通量能够导致地面风速、层结不稳定度、地面摩擦速度等沙尘暴重要影响因子出现白天增强、夜间减弱的变化,进而影响沙尘暴的强度波动。 (3)在我国北方至少存在三个优势沙尘输送带分别位于对流层中层500hpa、中下层700hPa及行星边界层中。源自蒙古地区和内蒙古中西部的起沙在700hPa主要向东输送,850hPa以下主要向南输送,但前者向南只到达黄土高原一带。而后者能够输送至我国长江以北大部分地区。其沙尘传输特点可以概括为高度越高,向东输送越强,反之向南输送越强。同时,纬度越高,向东输送越强,反之向南输送越强,40°N~42°N是一个明显的分界带。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P445.4

【引证文献】
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1 郭晗;吴祥云;何志勇;;阜新海州露天矿排土场植被恢复对滞尘能力的影响[J];安徽农业科学;2013年16期
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1 李锦荣;基于RS和GIS的沙尘暴灾害风险评价研究[D];北京林业大学;2011年
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1 周成龙;塔克拉玛干沙漠腹地地表风沙动力热力参数观测研究[D];新疆大学;2013年
【参考文献】
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1 龚家栋,祁旭升,谢忠奎,王亚军;季节性冻融对土壤水分的作用及其在农业生产中的意义[J];冰川冻土;1997年04期
2 纪飞,秦瑜;东亚沙尘暴数值模拟 Ⅱ个例分析[J];北京大学学报(自然科学版);1998年05期
3 陈志清,朱震达;从沙尘暴看西部大开发中生态环境保护的重要性[J];地理科学进展;2000年03期
4 叶笃正,丑纪范,刘纪远,张增祥,王一谋,周自江,鞠洪波,黄签;关于我国华北沙尘天气的成因与治理对策[J];地理学报;2000年05期
5 张国平,张增祥,刘纪远;中国土壤风力侵蚀空间格局及驱动因子分析[J];地理学报;2001年02期
6 全林生,时少英,朱亚芬,钱维宏;中国沙尘天气变化的时空特征及其气候原因[J];地理学报;2001年04期
7 胡隐樵,光田宁;强沙尘暴微气象特征和局地触发机制[J];大气科学;1997年05期
8 史培军,严平,袁艺;中国北方风沙活动的驱动力分析[J];第四纪研究;2001年01期
9 顾卫,蔡雪鹏,谢锋,李彰俊,吴学宏;植被覆盖与沙尘暴日数分布关系的探讨——以内蒙古中西部地区为例[J];地球科学进展;2002年02期
10 范一大,史培军,王秀山,潘耀忠;中国北方典型沙尘暴的遥感分析[J];地球科学进展;2002年02期
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1 曹振;科尔沁沙地不同土地类型表土粒度特征与LUCC研究[D];吉林大学;2005年
【共引文献】
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1 解卫民;魏敏;李会群;赵永军;;对云状记录简单化模式化的诊断与对策[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年11期
2 唐珂;毛多斌;王荣梅;蒋惠智;杜文;;烤烟两糖差与感官品质之间的相关性研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年01期
3 王润清;张凤洲;;各种因素影响下气温和露天温度对比与预报分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年03期
4 尚志海;;20世纪云南省农业干旱灾害脆弱性的成因分析[J];安徽农业科学;2006年19期
5 魏丹;陈晓飞;王铁良;邹艳丽;杨忠臣;;不同积雪覆盖条件下土壤冻结状况及水分的迁移规律[J];安徽农业科学;2007年12期
6 刘兰芳;;区域农业水旱灾害风险评价研究进展[J];安徽农业科学;2007年19期
7 海香;李强;徐刚;;泉州海岸带灾害系统及防灾减灾措施[J];安徽农业科学;2007年24期
8 马军;朱庆文;;我国土地荒漠化危害·成因及其防治对策[J];安徽农业科学;2007年32期
9 马子平;白秀宏;杨淑琴;溪玉香;蒋云盛;郝小平;张翠玲;;忻州市近50年沙尘暴时空分布特征分析及防御对策探讨[J];安徽农业科学;2008年04期
10 丁文广;王秀娟;胡莉莉;刘剑;;我国与发达国家灾害管理体制比较研究[J];安徽农业科学;2008年09期
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1 张爱英;任国玉;郭军;王颖;;近30年我国高空风速变化趋势分析[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 谢俊贵;马驰;;灾害应急管理:档案工作的功能与档案部门的参与[A];2010年中国社会学年会——“社会稳定与危机预警预控管理系统研究”论坛论文集[C];2010年
3 张方;于庆学;;河南省气候业务数据库系统的设计与实现[A];经济策论(下)[C];2011年
4 付伟基;李振锋;仵建勋;王俊;;豫西地区一次致洪暴雨的水汽输送特征分析[A];经济策论(下)[C];2011年
5 刘晓君;童海滨;王其英;李跃华;郭艳玲;;单站地温自动绘图监控系统设计研究[A];经济策论(下)[C];2011年
6 贾立海;;河北省平原水土流失分区与防治方法探讨[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
7 文乐琴;白中科;李萌;方勇;许多;;浑善达克沙地土地利用动态监测——以内蒙古正镶白旗为例[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 易秋丽;杨丽娟;;浅谈自动气象站数据及传输中容易忽视的问题分析[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
9 李睿;罗焕梅;朱彩凤;胡桃花;李亚军;;浅谈自动气象站月报表数据文件的审核规则库设计[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
10 武捷;屈志勇;朱喜林;任慧龙;;自动气象站实时资料省级质量控制系统的设计与实现[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
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1 朱先德;登陆后不同路径再入海台风的观测分析与数值研究[D];中国海洋大学;2010年
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4 汪小康;对一次大别山中尺度强对流系统的水分循环过程和非绝热加热过程的分析研究[D];南京大学;2011年
5 邹君;湖南生态水资源系统脆弱性评价及其可持续开发利用研究[D];湖南师范大学;2010年
6 刘超;中国北方沙漠—黄土系统的选频释光特性研究[D];首都师范大学;2011年
7 文世勇;基于营养盐的赤潮灾害风险评估技术与应用研究[D];大连海事大学;2010年
8 赵彤;我国突发自然灾害应急救灾物资配送系统优化研究[D];大连海事大学;2011年
9 周振;我国农业巨灾风险管理有效性评价与机制设计[D];西南大学;2011年
10 殷杰;中国沿海台风风暴潮灾害风险评估研究[D];华东师范大学;2011年
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1 刘涛;遥感图像分块分类技术的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
2 马永力;基于3S技术和USLE模型的土壤侵蚀研究[D];郑州大学;2010年
3 田增刚;山东省土壤侵蚀敏感性分区评价及措施配置研究[D];山东农业大学;2009年
4 姚小立;黄河三角洲的土地利用变化及生态安全评价[D];山东农业大学;2010年
5 葛秘蕾;基于云理论的图像分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 刘兴丽;基于GPRS的多要素自动气象站的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 姜俊厚;基于MIKE和GIS洪水风险计算的应用研究[D];大连理工大学;2010年
8 伊吉美;大连市农业旱灾风险评价[D];辽宁师范大学;2010年
9 李仁杰;江淮地区塑料大棚结构性能研究及优化设计[D];安徽农业大学;2010年
10 纪洋;基于RS和IDL的植被覆盖度变化监测分析研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
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1 纪飞,秦瑜;东亚沙尘暴数值模拟 Ⅱ个例分析[J];北京大学学报(自然科学版);1998年05期
2 王静爱,王珏,叶涛;中国城市水灾危险性与可持续发展[J];北京师范大学学报(社会科学版);2004年03期
3 张继权,冈田宪夫 ,多多纳裕一;综合自然灾害风险管理[J];城市与减灾;2005年02期
4 朱震达,郭恒文,吴功成;塔克拉玛干沙漠西南地区绿洲附近沙丘移动的研究[J];地理学报;1964年01期
5 凌裕泉,吴正;风沙运动的动态摄影实验[J];地理学报;1980年02期
6 周成虎,万庆,黄诗峰,陈德清;基于GIS的洪水灾害风险区划研究[J];地理学报;2000年01期
7 薛娴,张伟民,王涛;戈壁砾石防护效应的风洞实验与野外观测结果——以敦煌莫高窟顶戈壁的风蚀防护为例[J];地理学报;2000年03期
8 叶笃正,丑纪范,刘纪远,张增祥,王一谋,周自江,鞠洪波,黄签;关于我国华北沙尘天气的成因与治理对策[J];地理学报;2000年05期
9 张国平,张增祥,刘纪远;中国土壤风力侵蚀空间格局及驱动因子分析[J];地理学报;2001年02期
10 王式功,王金艳,周自江,尚可政,杨德保,赵宗锁;中国沙尘天气的区域特征[J];地理学报;2003年02期
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1 鞠洪波;沙尘暴监测与预警技术研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
2 贾丹;延庆风沙区景观生态风险评价及景观格局优化[D];北京林业大学;2009年
3 王海梅;锡林郭勒地区气候变化规律与植被覆盖变化驱动机制研究[D];内蒙古农业大学;2009年
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1 刘长庆;沙尘暴中沙粒跃移和悬移的数值模拟[D];国防科学技术大学;2002年
2 钟万强;雷电灾害风险评估的参数研究与模型设计[D];南京气象学院;2004年
3 高金晖;北京市主要植物种滞尘影响机制及其效果研究[D];北京林业大学;2007年
4 王沙燚;灾害系统与灾变动力学研究方法探索[D];浙江大学;2008年
5 魏利平;不同因素对锡林郭勒盟草原退化影响程度研究[D];内蒙古农业大学;2009年
【二级引证文献】
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1 李锦荣;高君亮;郭建英;赵海燕;;半干旱草原区沙尘暴灾害承灾体脆弱性动态变化分析[J];水土保持研究;2013年05期
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1 黄俐;北京地铁盾构施工沉降风险机理研究及评价模型构建[D];中国矿业大学(北京);2012年
【二级参考文献】
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1 俞亚勋,王劲松,李青燕;西北地区空中水汽时空分布及变化趋势分析[J];冰川冻土;2003年02期
2 杨梅学,姚檀栋;青藏高原雪盖对亚洲季风影响研究进展[J];冰川冻土;1998年02期
3 刘树华, 刘新民,李金贵;我国西北地区一次特大沙尘暴的初步分析[J];北京大学学报(自然科学版);1994年05期
4 刘树华, 刘新民,高尚玉;沙尘暴天气成因的初步分析[J];北京大学学报(自然科学版);1994年05期
5 纪飞,秦瑜;东亚沙尘暴的数值模拟[J];北京大学学报(自然科学版);1996年03期
6 纪飞,秦瑜;东亚沙尘暴数值模拟 Ⅱ个例分析[J];北京大学学报(自然科学版);1998年05期
7 张兰生;;中国第四纪以来环境演变的主要特征[J];北京师范大学学报(自然科学版);1984年04期
8 张兰生,史培军,王静爱,朱骊;中国自然灾害区划[J];北京师范大学学报(自然科学版);1995年03期
9 史培军,王平;三种反映区域自然灾害数据的相对精度检验[J];北京师范大学学报(自然科学版);1995年04期
10 孙司衡,郑新江;沙尘暴的卫星遥感监测与减灾服务[J];测绘科学;2000年02期
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1 杜子璇;李宁;刘忠阳;申占营;付祥建;;层次分析法在下垫面因子影响沙尘暴危险度研究中的应用[J];干旱区地理;2007年02期
2 刘万侠;王娟;刘凯;钟凯文;;植被覆盖地表主动微波遥感反演土壤水分算法研究[J];热带地理;2007年05期
3 顾卫,蔡雪鹏,李彰俊,吴学宏;内蒙古中西部地区沙尘暴日数分布的地貌特征[J];自然灾害学报;2003年04期
4 马清霞;韩经纬;王星晨;;内蒙古中西部春季沙尘暴年代际振荡及环流特征分析[J];中国沙漠;2008年02期
5 夏虹,武建军,刘雅妮,范锦龙;中国用遥感方法进行干旱监测的研究进展[J];遥感信息;2005年01期
6 李彰俊;郝璐;;地面冻结状况与春季沙尘暴发生的关系[J];干旱区地理;2008年02期
7 王树果;李新;韩旭军;晋锐;;利用多时相ASAR数据反演黑河流域中游地表土壤水分[J];遥感技术与应用;2009年05期
8 余凡;赵英时;;ASAR和TM数据协同反演植被覆盖地表土壤水分的新方法[J];中国科学:地球科学;2011年04期
9 顾卫,蔡雪鹏,谢锋,李彰俊,吴学宏;植被覆盖与沙尘暴日数分布关系的探讨——以内蒙古中西部地区为例[J];地球科学进展;2002年02期
10 佘万明;叶彩华;;MODIS资料遥感监测土壤水分与干旱研究进展[J];河南气象;2006年01期
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1 朱保美;周清;;DZN1自动土壤水分观测仪的维护与维修[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
2 陈怀亮;徐祥德;刘玉洁;厉王昇;邹春辉;翁永辉;;基于遥感和区域气候模式的土壤水分预报方法研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(上册)[C];2004年
3 舒素芳;张育慧;王平;;DZN3型土壤水分自动站测墒质量分析[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
4 赵忠;李剑;袁志发;胡小宁;曹扬;王迪海;;黄土高原刺槐林地土壤水分垂直变化数学模型研究[A];全国水土保持与荒漠化防治及生态修复交流研讨会论文集[C];2009年
5 宋桂英;李彰俊;姜学恭;韩经纬;姬雅;;内蒙古中西部干旱区3.19沙尘暴过程分析[A];第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集[C];2010年
6 王宏周;孙广建;张玉平;雷铁栓;王哲武;吕丽萍;;不同土壤水分对旱地小麦产量的影响[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
7 陶静;施建成;蒋玲梅;杨虎;;FY3微波成像仪土壤水分反演算法的发展[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
8 李文龙;施维林;王刚;;沙坡头地区人工林植物的水分生态位适宜度与种间共存机制分析[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
9 王季槐;沈海亮;杜茜;雷茜;;甘草生产与土壤水分关系模型的初步研究[A];第二届中国甘草学术研讨会暨第二届新疆植物资源开发、利用与保护学术研讨会论文摘要集[C];2004年
10 胡玲;彭世彰;丁加丽;徐俊增;;灌区土壤水分空间变异及监测方法研究[A];中国农业工程学会农业水土工程专业委员会第三届学术研讨会论文集[C];2004年
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1 记者 陈星 整理;玉米苗期管理四注意[N];新疆科技报(汉);2007年
2 河北 王美娟;土壤有效水含量判断方法[N];中国花卉报;2005年
3 陈涛;桃树的四个灌水期[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2006年
4 河北省植保总站 刘光涛 宋立强;看黄瓜长相 查问题早防[N];河北农民报;2006年
5 张华 李航 林泽磊;我市自动土壤水分监测站网初步形成[N];青岛日报;2011年
6 王一;土壤水分快速测量技术获突破[N];科技日报;2003年
7 记者 王建忠;我国将布设1500套自动土壤水分观测仪[N];中国气象报;2009年
8 张芳 仲维健;江苏启动土壤水分自动观测网建设[N];中国气象报;2009年
9 班胜林;山西引进新型土壤水分观测仪[N];中国气象报;2010年
10 通讯员 薛龙琴 师丽魁 陈海波;河南土壤水分监测仪通过验收[N];中国气象报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李彰俊;内蒙古中西部地区下垫面对沙尘暴发生发展的影响研究[D];南京信息工程大学;2008年
2 蔡一霞;土壤水分对稻米品质形成的影响及其机理[D];扬州大学;2004年
3 王建明;基于ERS散射计数据的青藏高原土壤水分估算方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
4 赵培培;黄土高原小流域典型坝地土壤水分和泥沙空间分布特征[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
5 佘冬立;黄土高原水蚀风蚀交错带小流域植被恢复的水土环境效应研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2009年
6 宰松梅;水肥一体化灌溉模式下土壤水分养分运移规律研究[D];西北农林科技大学;2010年
7 胡良军;黄土高原植被恢复的土壤水分生态环境[D];西北农林科技大学;2002年
8 赵燕东;土壤水分快速测量方法及其应用技术研究[D];中国农业大学;2002年
9 雷宏军;黄淮海平原集约种植条件下土壤有机碳动态建模及应用[D];中国农业大学;2005年
10 王静;凋落物对典型草原植被及土壤水分的影响[D];内蒙古农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘静;毛乌素沙地植被覆盖动态变化的遥感监测[D];内蒙古农业大学;2009年
2 朱晓炜;民勤地区沙尘暴年际变化研究及其监测预警技术的对比分析[D];南京信息工程大学;2011年
3 薛艳凤;两优培九的结实特性及其与温度、土壤水分的关系研究[D];扬州大学;2001年
4 李金香;裸露随机地表土壤水分遥感反演及其空间特征分析[D];新疆大学;2011年
5 孙中峰;晋西黄土区坡面林地土壤水分承载力研究[D];北京林业大学;2004年
6 张志勇;基于驻波率原理的土壤水分测量方法的研究[D];山西农业大学;2005年
7 高运青;冀西北高原林地水分动态与水资源适度利用研究[D];河北农业大学;2006年
8 张晶晶;王东沟小流域不同坡面条件下土壤水分和径流动态特征[D];西北农林科技大学;2011年
9 王艳君;由潮滩土壤含水量反演露滩地形的遥感方法初探[D];南京师范大学;2003年
10 吴建虎;关于土壤有机质直接测定系统测量精度改进措施的研究[D];山西农业大学;2004年
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