mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
农户退耕还林生态补偿预期及其影响因素—以哈巴湖自然保护区和六盘山自然保护区为例

为遏止水土流失和土地沙化,我国于2002年全面启动退耕还林工程。2014年《新一轮退耕还林还草总体方案》出台标志着国家新一轮退耕还林工程正式启动。在两次工程实施起到承前启后的节点上,开展退耕还林生态补偿研究具有重要现实意义。文中以退耕还林典型项目区宁夏哈巴湖国家级自然保护区和六盘山国家级自然保护区为例,采用CVM方法定量分析农户继续参与退耕还林工程的受偿预期及其影响因素。结果发现: 1)哈巴湖自然保护区退耕还林生态补偿预期均值是2584元/hm~2,六盘山自然保护区生态补偿预期均值是4820元/hm~2,六盘山自然保护区农户的生态补偿预期显著高于哈巴湖自然保护区。2)哈巴湖自然保护区95.8%的农户的生态补偿预期低于新一轮国家生态补偿标准,而六盘山自然保护区71.7%的农户的生态补偿预期低于该标准。3)机会成本和家庭年收入是生态补偿预期的显著影响因素。家庭年收入越少的农户对生态补偿的预期越高,反映出低收入农户期望得到更高的生态补偿。此外,机会成本越高的农户对生态补偿的预期也越高。
急性脑梗死全脑CT灌注成像扫描时间优化

目的探讨缩短扫描时间对急性脑梗死全脑CT灌注(CTP)图像质量和灌注参数值的影响。方法回顾性分析30例诊断为单侧急性脑梗死患者的全脑CTP资料。按不同扫描时间(56 s、52 s、48 s、44 s、40 s及36 s)分组,对灌注数据进行图像后处理,获得各组上矢状窦灌注时间密度曲线(TDC)、灌注伪彩图和灌注参数值,并记录上矢状窦首次通过时间。结果与扫描时间56 s组比较, 52 s组及48 s组CTP图像质量差异无统计学意义(P均>0.05)。扫描时间52 s组、48 s组、44 s组、40 s组和36 s组CTP图像质量主观评分与上矢状窦首次通过时间呈负相关。与扫描时间56 s组比较,当扫描时间缩短至44 s及以下时,对部分灌注参数值的测量差异有统计学意义(P均<0.05)。结论适当缩短全脑CTP扫描时间,在保证CTP图像质量和灌注值测量准确性同时,可减少辐射剂量,推荐全脑CTP选择延迟8 s,扫描时间48 s。
我国邻避型群体性事件影响因素及其关系结构

为尽量减小邻避设施建设引发的群体性事件对城市有效运转的影响,通过分析我国2007—2016年33起典型邻避型群体性事件,确定了包括设施本身、政府行为、参与者认知及行为和环境因素等4个方面共11个邻避型群体性事件影响因素; 基于解释结构模型(ISM)建立邻避型群体性事件影响因素ISM,分析影响因素之间的关系结构,得到邻避型群体性事件的表层、中间层和深层影响因素。在此基础上,以表层影响因素为例,运用结构方程实证分析发现: 设施的负外部性、群体对政府的负面认知、熟人社会关系、成本效用分配不均衡对邻避型群体性事件的发生影响显著,且影响程度依次降低。
集成BN和计算试验方法的制造业企业员工CWB研究

为避免制造业企业员工反生产行为(CWB)对组织安全及绩效的负面作用,基于贝叶斯网络(BN)和计算试验方法,研究群体CWB的演化模型。首先将个体CWB发生机制和制造业企业调研数据相结合,通过参数学习构建出员工CWB的BN结构模型; 然后基于该模型,结合社会影响和观点交换理论,设计员工群体行为交互规则,并嵌入计算试验模型中进行仿真分析。研究表明: 员工规模增长不会导致群体CWB的扩散,而员工尽责性和组织分配公平对CWB的影响显著; 员工间沟通范围和地缘关系会导致CWB的恶化,但控制关键在于防范初期的极化舆情; 平行管理和有机式组织虽然能控制群体CWB,但在实施时存在风险。
驾驶疲劳恢复时间的心电信号分析

适当的休息能有效缓解驾驶疲劳,提高行车安全。为探究科学的驾驶休息时间,开展试验,用MP150多通道生理信号采集仪,采集20名驾驶人4 h模拟驾驶作业后休息时的心电(ECG)信号,分析ECG信号的变化规律。结果表明: 在驾驶疲劳恢复期,ECG指标心率(HR) 、间期标准差(SDNN) 、低高频比值(LF /HF) 、样本熵(SampEn)与恢复时间高度线性相关,且性别差异对疲劳恢复期ECG指标有显著影响; 驾驶人的心理疲劳恢复时间早于生理疲劳恢复时间; 驾驶人主观恢复时间相对于客观疲劳恢复时间有提前现象; 建议连续驾驶4 h后男性驾驶人休息时间不少于24 min,女性驾驶人休息时间不少于27 min。
NH_4 H_2 PO_4和SiO_2粉体对铝粉火焰传播特性的影响

为探索受限空间内惰性粉体对铝粉火焰结构及火焰传播特性的影响机制,利用小尺寸开口竖直管道和高速摄影仪和微细热电偶,研究添加质量分数为20%的NH_4H_2PO_4和SiO_2粉体时铝粉燃烧火焰形态、火焰温度和火焰传播速度等参数的分布特征。结果表明: NH_4H_2PO_4和SiO_2粉体能稀释铝粉尘云浓度,有效减弱反应强度; 铝粉粒径增大,惰性粉体对铝粉最高火焰温度的抑制作用先增大后减小,当铝粉粒径为30 μm时,抑制效果最显著; 惰性粉体对铝粉火焰传播速度的抑制作用与铝粉粒径负相关; NH_4H_2PO_4对铝粉火焰的抑制效果比SiO_2明显。
因子分析与多层神经网络组合的酒驾辨识模型研究

为准确辨识驾驶员酒驾行为以及酒驾状态水平,提高酒驾治理效率,通过人因工程试验和驾驶模拟试验,采集并预处理驾驶员在正常、饮酒、醉酒3种驾驶状态下的驾驶行为数据(包括驾驶员的人、车、环境数据);对原始参数进行因子分析,提取特征参数并将其作为多层神经网络的输入向量,训练多层神经网络,建立基于因子分析和多层神经网络的酒驾行为辨识模型;选取75组测试样本数据输入模型,将模型的输出结果与实际情况比较,验证模型的有效性。研究表明:该模型的训练时间为0.905 s,最优验证均方误差(MSE)为0.034,识别准确率达92.41%,用该模型能较为快速、准确地识别酒后驾驶行为。
考虑员工行为安全的码头作业流程设计方法

为降低具有人机合作特点的码头库场装卸作业事故发生率,提出一种考虑员工行为安全的作业流程设计方法。首先,分析作业人员的不安全行为,综合模糊事故树和贝叶斯网络分析作业流程的安全性,提出分析不安全行为产生原因的方法;然后,建立以作业事故发生概率最小化为目标,并满足时间约束的作业流程优化设计数学模型;最后,以北方某港口散货码头的钢板装卸作业为实例进行分析。结果表明:在仅考虑抑制7项主要不安全行为的条件下,用该方法可降低顶上事件发生概率约30%。
HVB惯性度的MPHMADM评价

为有效评价矿工习惯性违章行为(HVB),在多期混合多属性决策方法(MPHMADM)基础上,从矿工个体、组织管理、作业环境安全度3方面确定矿工HVB惯性度驱动因素及不同因素属性。首先引入动态混合加权聚合算子(DHWA),集成煤矿不同时期的HVB惯性度评价值;然后采用逼近理想解排序法(TOPSIS),对HVB惯性度驱动因素进行惯性度评价并排序;最后以大安山煤矿为例进行方法应用,结果表明:MPHMADM评价结果与管理专家实际评价结果一致。根据排序结果,HVB干预可重点从组织管理方面入手,其次是矿工个体、作业环境安全度。
游客满意度的内涵、测评及形成机理—国外相关研究综述

游客满意度是旅游管理学和旅游地理学的核心研究内容之一,因而一直是旅游研究的热点和重点。基于国内游客满意度研究在模型构建、研究方法方面存在的缺陷,采用文献分析的基本方法,重点从游客满意度内涵、形成机理、测评3个方面对国外研究成果进行系统的回顾和梳理。研究发现:基于期望视角的内涵构建是游客满意度内涵研究的主要方面;游客满意度的影响要素包括期望、感知价值、情感、感知质量、旅游地形象等多个方面,其单一或综合的作用形成游客满意度的复杂机理;游客满意度的测评方法及指标的选择受研究需求的影响和制约,形成多样化的评测结果;具有可比性的测评方法及结果的比较分析是未来研究的重要内容。
基于动态词对齐的交互式机器翻译

在传统的机器翻译(machine translation,MT)与计算机辅助翻译(computer aided translation,CAT)中,译员与翻译引擎之间的交互受到很大限制,于是产生了交互式机器翻译(interactive machine translation,IMT)技术。但传统的模型只考虑当前源语与部分翻译的目标语的信息,没有将用户交互后的对齐信息加入到之后的预测模型中。该文基于词预测交互式机器翻译的研究思路,将用户交互翻译过程中的鼠标点选行为转化为中间译文的词对齐信息,进而在翻译交互过程中实现了对译文的动态词对齐标注,并在词对齐信息和输入译文的约束下提高了传统词预测的准确性。
不同模量对土坯砌体正交各向异性的影响分析

取掺有麦秸秆的改性土坯砌体顺砖组砌等效体积单元(RVE)进行隔离体平衡受力分析,引入拉压不同模量理论,与传统拉压相同模量弹性理论计算分析得到的等效弹性模量对比。结果表明土坯砌体的正交各向异性不但与土坯砌体内部组成构件的空间受力状态有关,且在很大程度上受土坯砌体组成构件拉压不同模量的影响。土坯属于脆性材料,具备很强的不同模量性质,该理论的引入可较为准确地得到土坯砌体RVE的等效弹性模量,并在一定程度上克服了应用经典弹性力学理论数值模拟分析所得结果偏大的弱点。
罕遇地震下天津湾某塔楼抗震性能分析

天津湾D地块1号塔楼为超限高层结构,采用钢管混凝土框架-核心筒结构体系,本文采用ABAQUS软件建立三维整体数值分析模型,采用损伤塑性本构考虑材料的非线性特性,利用显式直接积分方法进行钢管混凝土框架-核心筒超限高层非线性时程分析。分析得到:罕遇地震作用下结构最大层间位移角满足规范要求,结构基底剪力与频遇地震作用下结构基底剪力比值合理,核心筒剪力墙和外框架柱损伤状态满足预定的性能目标要求,连梁塑性发展明显并起到耗能作用。综上所述,该超限高层结构在大震作用下仍能保持良好的承载能力,满足预定抗震性能目标要求。
生物质灰渣粒径及净化柱高径比对沼液净化效果的影响

为解决生物质灰渣利用和沼液排放引起的污染环境问题,以生物质灰渣为滤料采用自然渗滤对沼液进行了净化处理试验。结果表明:灰渣对沼液具有较好的净化能力,粒径是影响灰渣对沼液净化效果的重要因素,灰渣粒径越小净化效果越明显,相同质量灰渣粒径>3 mm时,渗滤速率为4.17mL/s,出水COD为1 880 mg/L,出水TS为1.46 g/L, COD和TS去除率为58.71%和67.69%;而粒径<0.5 mm时,渗滤速率为0.46 mL/s,出水COD为221 mg/L,出水TS为0.61 g/L,COD和TS去除率达到94.07%和87.16%。净化柱的高径比直接影响沼液流通路径,以COD去除率作为评价指标时,为获得较好的沼液净化效果,不同粒径灰渣(<0.5、0.5~1、>1~1.5、>1.5~2、>2~3 mm)所采用净化柱的高径比应不小于1.34、2.3、2.68、5.01、10.66,此时对应出水COD值分别为236、276、305、315、342 mg/L, COD去除率分别达到94.82%、93.94%、 93.3%、 93.08%和92.49%,出水水质接近农田灌溉用水要求。不同粒径(<0.5、0.5~1.0、>1.0~1.5、>1.5~2.0、>2.0~3.0)灰渣对沼液的最大的过滤能力分别为9~10、10~11、8~9、4~5、3~4mL/g。
东北粮食主产区农户主导型农村土地流转价格影响因素

分析各因素对农村土地流转价格的影响方向与作用强度可为确定土地承包经营权流转价格提供依据。该文以黑龙江省农村固定观察点14个村的转入方农户为样本,采用相关性分析和多元线性回归方法分别确定单因素与多因素对流转价格的影响,并对比分析各因素对高于均价组和低于均价组中流转价格的影响差异。结果表明:1)单因素对流转价格的影响分析中,耕地粮食产量对流转价格产生显著正向影响,是影响流转价格最重要的因素;2)多因素对流转价格的影响分析中,耕地粮食产量、村域经济发达程度、县域交通通达性、户主年龄对流转价格产生显著正向影响,县域人均GDP、与市中心距离对流转价格产生显著负向影响;3)对比各因素对高于均价组和低于均价组的影响,发现交通通达性、与市中心距离对高于均价组流转价格的影响方向与总样本一致,这些因素对低于均价组流转价格的影响方向与总样本相反。需明确耕地信息、了解地区经济与交通情况,为确定土地流转价格、完善农村土地流转市场创造条件。
基于光伏光热的地下空间太阳能烟囱效应影响因素研究

提出了将太阳能烟囱效应与太阳能光伏光热(PV/T)技术相结合来强化地下空间通风的技术措施。为研究该通风模式的影响因素,基于质量和热量平衡理论,建立了风井通风性能的数学模型,分析了换热器管排数、风井高度、热水水温和流速对通风性能的影响。结果表明:风井内换热器存在最大有效管排,管间距为0.032、0.038、0.047 m时换热器的最大有效管排数分别为9、13、18,在有效管排数范围内,随着管排数的增加风井出口温度升高,通风量先增大后减小;空气质量流量随着风井高度增加、热水温度升高明显增大,随着热水流速增大而缓慢增大;风井出口空气温度随着风井高度增加而降低,随着热水温度升高、流速增大而升高。最后,通过拟合得到计算风井空气质量流量的经验公式。
重庆市农村耕地资源贫困测度及空间格局研究

探索耕地资源贫困状态,揭示耕地资源贫困在空间上的集聚与异化,对整治耕地资源与提高利用效益具有重要意义。该文在引入“耕地资源贫困”概念的基础上,通过构建农村耕地资源贫困测度评价指标体系与耕地资源贫困指数模型,运用动态层次分析法和空间自相关分析,对重庆市37个区县的耕地资源贫困程度以及在空间上的集聚与异化进行研究。结果表明,时间序列上,重庆市耕地资源贫困程度不断降低,各区县贫困程度差距巨大但逐年不断缩小;空间分布上,耕地资源贫困程度呈现出渝东北>渝东南>城市新区>主城区的特征,并且贫困程度高值区域由渝东南向渝东北转移,贫困程度低值区域由主城区向城市发展新区扩散;空间关联上,重庆市耕地资源贫困呈现出显著的空间集聚效益,高值中心集聚于渝东南和渝东北,低值中心集聚于主城及城市发展新区。
基于侧向光电圆弧阵列的温室路沿检测与导航方法

针对现有温室移动机器人沿边导航技术的精度与实时性不足等问题,提出了一种基于光电开关圆弧阵列的沿边导航方法。提出了基于圆弧阵列理想目标带原理的位姿检测与调控方法,并建立了基于光电圆弧阵列信号触发数与触发中心序号双指标的位姿检测模型,按照双指标的不同阈值进行车体位姿状态归类并触发相应调控轨迹程序,进而根据由该双指标数值计算得到的位姿给定各调控轨迹参数,实现实时的沿边导航。试验结果表明,在0.15 m/s速度内,小车的沿边位置与姿态偏差分别保持在-35 mm~+15 mm和-5°~+5°范围内,能够满足实际施药、搬运等作业的行走需求。同时小车的调控周期约为2 m,实现了温室内低调控频度的沿边平顺导航,并且沿下沉路沿行走时,能够适应300 mm长的杂物。该方法为温室环境下的低成本快速沿边导航提供了新的技术思路。
马铃薯精密播种机智能控制系统设计

针对现有马铃薯播种机播种株距控制精准度不高、易产生重种漏种等问题,研发了一种由主控制模块、检测模块、株距控制模块和振动强度控制模块等7个模块组成的马铃薯精密播种机智能控制系统,采用液压马达控制薯种输送带运转,步进电机控制薯种输送带的振动强度,实现了播种株距和重种漏种率的自动控制。试验结果表明,播种速度相同时,实际播种株距相对于设定播种株距的平均偏差依次增大,播种速度越高实际播种株距的稳定性越差;薯种输送带振动强度越强,重种率越低,漏种率越高,各因素对重种漏种率影响的主次顺序为:薯种输送带振动强度>播种速度>薯种质量,且薯种输送带振动强度对重种率、薯种输送带振动强度和播种速度对漏种率有显著影响;较佳的播种作业参数为:薯种输送带振动强度为II级(即轻微振动时)、播种速度为1.16 m/s及薯种质量为35 go经2~3个周期即可调整到允许范围内,且稳定性好。因此,完全能够满足种植户的实际播种作业要求,为智能控制马铃薯精密播种装备的后续研发提供参考。
春灌结合秸秆隔层促进土壤脱盐增加微生物多样性

为探讨春灌结合秸秆隔层对土壤水盐分布及微生物区系的影响,该文采用田间微区试验方法,以当地常规春灌水平(2 250m~ 3/hm~ 2)为对照(CK),设置秸秆隔层深埋条件下常规春灌灌水量的100%、90%、80%、70% (W100、W90、W80、W70)4个梯度共5个处理,研究河套灌区不同春灌灌水量下秸秆隔层对中度盐碱地水盐分布、微生物区系及食葵产量的影响。结果表明:秸秆隔层处理20~40 cm土层含水率随春灌量的增加而增加,W100处理春灌后根系分布层(0~40 cm)含水率较CK、W90、W80、W70显著提高6.5%、3.6%、5.8%、8.9%(P<0.05); W100和W90处理春灌后均具有较好的脱盐效果,盐分淋洗深度达50~60 cm,其0~40 cm盐分较CK显著降低18.9%和13.9%(P<0.05),春灌前后土壤脱盐率也分别较CK提高34.9%、30.1%(P<0.05),但W100与W90处理间春灌后土壤盐分、脱盐率均无显著差异,W80处理与CK之间也没有达到显著差异水平(P<0.05)。收获后,CK处理0~40 cm含水率显著高于其他4个处理,W100和W90处理0~40 cm含盐量显著低于CK 27.6%和16.3%(P<0.05),但2个处理间含盐量无显著差异,W80处理与CK差异也不显著,而W70盐分含量显著最高。与CK、W80和W70相比,W100和W90处理均显著增加了收获期土壤细菌、放线菌、真菌可培养微生物数量,并增加了可培养优势菌群种类,而W90处理相比W100处理更有利于土壤真菌生长。W100处理食葵产量显著高于其他4个处理(P<0.05),分别较CK、W90、W80和W70增产5.3%、6.8%、11.4% 和13.6%, W90与CK两处理间产量无显著差异,但其水分生产率显著高于CK,而W100与CK处理间水分生产率差异不显著。综上来看,单纯从高产角度,当前春灌量水平结合秸秆隔层(W100)处理食葵增产效果最显著值得推荐,而从土壤脱盐、作物稳产及水分生产率提高等综合效应考虑,在当前春灌基础上减少10%灌水量结合秸秆隔层(W90)是可推荐的措施。
农用无人机药箱防晃内腔结构优化设计

针对农用无人机易受药液晃动造成失稳的问题,分别采用水平阻尼格栅和竖直阻尼格栅对药箱的内腔结构进行优化设计。以激励方向液体重心相对箱体的位移幅值和液体对箱体侧壁的冲击力为评价标准,采用Fluent软件中的流体体积(volume of fluid,VOF)多相流及非稳态k-epsilon湍流模型对无人机侧向急停激励下,10%、30%、50%、70%和90% 的充液率,格栅布置高度为箱体高度的30%、50%和70%,采用不同槽数的水平和竖直阻尼格栅的防晃效果进行了仿真。仿真结果表明,2种阻尼格栅都减小了晃动液体在激励方向的重心变化。在液体对箱体冲击力方面,当液面高度和布置位置重合时水平阻尼格栅会造成液体对箱体的冲击力分别增加34.4%、24.5%和15.1%,其余位置的水平格栅可以减小液体对箱体的冲击力,并在槽数为6时趋于稳定;竖直阻尼格栅使30%、50%和70%充液率下液体对药箱的冲击力降低了42.6%、51.1%和61.7%,并在格栅槽数为9时趋于稳定。据此,选取在30%和70%的药箱高度位置布置6槽的水平阻尼格栅以及9槽竖直格栅作为最终药箱的内腔结构,并制作了实物进行台架试验,试验结果与软件仿真结果相符,优化改进后的药箱对液体的晃动有较好的抑制作用。
使用高分遥感立体影像提取黄土丘陵区切沟参数的精度分析

为了研究高分立体像对测量黄土丘陵区切沟参数的适用性,选取陕北黄土区合沟小流域,以三维激光扫描全站仪获取的数据为参照值,分析使用GeoEye-1高分遥感立体像对测量切沟参数的精度,得到如下研究结果。1)切沟面积、周长、沟长和沟宽等线状和面状参数平均测量误差分别为3.58 m~ 2, 0.55 m, 0.13 m和-0.10 m,其中面积、周长和沟长的百分误差主要集中在5%以内,沟宽百分误差主要分布在10%以内。2)切沟三维参数沟底宽、最大沟深、平均沟深的平均测量误差分别为-0.67、0.14和-0.46 m。截面积和体积的平均误差分别为-6.30 m~ 2和-54.01 m~ 3。最大沟深的百分误差主要集中在30%以内,沟底宽、平均沟深、截面积和体积的百分误差则主要分布在50%以内;相较于三维激光扫描的切沟,立体像对提取的切沟沟底形态误差较大,主要是沟底宽和平均沟深偏小。3)切沟规模越大,切沟体积、截面积和沟底宽的测量值偏小的幅度越大。但是,切沟体积测量误差与切沟体积之间可以建立较好的线性回归模型,在缺少其他测量手段时,可以使用该模型对测量误差进行校正。总体上看,高分立体遥感为切沟线状和面状参数测量以及切沟体积测量提供了新的方法,为黄土丘陵区沟蚀监测提供了便捷、且相对可靠的数据源。
不同生态恢复措施下宁夏黄土丘陵典型草原土壤质量评价

为了研究生态恢复措施对草原土壤性状和土壤质量的影响,2016年在宁夏黄土高原丘陵区典型草原,以放牧草地(FM)为对照,研究了封育(FY)、水平沟(SP)和鱼鳞坑(YL)3种恢复措施对0~40 cm土壤理化性质和生物学特性的影响,评价了各措施下的土壤质量。结果表明:1)FM土壤容重最高,土壤黏粒含量、田间持水量和总孔隙度较低;FY、SP和YL措施间土壤物理性质差异不显著(P>0.05)。2)土壤有机质、全氮和速效氮以FY最高,SP和YL较低;全磷与速效钾含量以FM最高,SP最低。3)土壤蔗糖酶和脲酶活性呈FY>SP>YL>FM;蛋白酶和磷酸酶呈FY草地最高,YL最低;细菌、放线菌和真菌在各处理间变化各异,微生物总量呈FY>FM≈SP>YL,但微生物生物量碳、氮呈FY>YL≈SP>FM(P<0.05); 土壤因子间存在一定的相关性。4)隶属函数结合因子分析法评价的土壤质量综合得分为FY>SP>FM>YL。因此封育是最有利于研究区退化草地土壤质量恢复的措施,研究结果可以为宁夏典型草原生态建设提供理论基础。
采棉机摘锭磨损失效分析

新疆是中国棉花主产区,机械化收获程度相对较高。采棉机是高端农机装备,摘锭是其核心零部件在采摘过程中与棉纤维、硬质棉秆接触摩擦导致表面涂层磨损,降低田间采净率及摘锭使用寿命,故其性能好坏直接影响采棉机的运行效率和机采棉品质。该文建立了采棉机摘锭的实体模型,通过有限元方法分析摘锭在脱棉过程中应力与应变的分布规律,旨在揭示摘锭失效的力学机制。数值结果表明表面涂层磨损是作用在钩齿表面上的摩擦力合力在采摘过程中不断撕裂涂层引起、摘锭断裂是扭转变形所致及锥齿轮磨损归因于过载后产生的塑形变形造成。并基于扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)观测失效摘锭的微观结构形貌进行验证,结果表明该有限元分析结果与实际情形基本吻合。
滚筒筛式废旧地膜与杂质风选装置设计

回收后的废旧地膜与棉秸秆、根茬等杂质缠绕不易分离,不能实现二次利用,为实现废旧地膜循环再利用和从根源上解决废旧地膜对土壤环境的污染问题,通过对棉秸秆、根茬及地膜在风场中进行运动学分析,测定其悬浮速度,并以此为基础设计了滚筒筛式废旧地膜杂质风选装置,介绍了机具的整体结构、工作原理及关键部件。通过正交试验确定了最优工作参数组合,试验结果表明当旋转筛筒转速为30 r/min,风管出口风速15 m/s时,物料喂入量为250 kg/h时,作业后膜中含杂率、杂中含膜率及废旧地膜产量效果最佳,将最优参数组合带入实际生产中进行验证,试验表明该机具各项指标均满足设计要求,分离后的废旧地膜膜中含杂率为13.71%,杂中含膜率为0.133%,废旧地膜产量可达35.8 kg/h。
耙齿式残膜回收机自动脱膜机构设计

针对耙齿式残膜回收机回收残膜后缺乏自动脱膜机构的现状,设计了耙齿式残膜回收机自动脱膜机构。分析平行四连杆脱膜机构的运动稳定性可靠性及脱膜顺畅性,设计液压装置进行脱膜,并在试验的基础上优化机构,对不同形式刮板进行试验及分析并最终设计适合耙齿式残膜回收机的“倒八字”型刮板。针对影响自动脱膜机构工作效率的关键部件和影响因素分析其运动及受力情况,对“倒八字”型刮板进行影响因素的响应面分析。可得齿板距、刮板角度、脱膜夹角为显著影响的因素,且影响强弱关系为齿板距>刮板角度>脱膜夹角。综合考虑后得到的最佳参数组合为齿板距2 mm、刮板角度70°、脱膜夹角60°。该研究可为相关设备的设计提供参考。
干旱内陆河流域生态系统服务空间权衡与协同作用分析

为了测度生态系统服务的空间权衡/协同关系,该文以干旱内陆河流域典型地区嘉峪关-酒泉地区为研究区,对其2000年和2010年食物供给、碳储存、水源涵养和土壤保持4种生态系统服务物质量进行定量测算。利用相关分析法和空间热点制图等方法,分析了生态系统服务时空变化,从县域尺度和区域尺度上分析了生态系统服务之间的权衡协同关系,识别了某种服务的物质量或价值量极高的热点区。结果表明:研究区单位面积食物供给的高值区分布在中东部的肃州区及嘉峪关市,碳储存表现为东部及南部较高的分布格局;土壤保持在2000年和2010年变化不大,呈现出从西到东逐渐增大的分布趋势;单位面积水源涵养值由2000年的0.40 mm/(m~2·a)提高到2010年的0.99 mm/(m~2·a)。县域尺度上,各种生态系统服务之间大多为协同关系,其中食物-碳和水源-碳之间的协同程度较高;区域尺度上,食物供给和土壤保持、水源涵养和土壤保持生态系统服务间存在此消彼长的权衡关系。4种生态系统服务的值均未超过各自平均值的0类服务区和只有1种生态系统服务的值超过其所对应平均值的1类服务区分别占总面积的58.50%和25.20%。该研究结果可为制定差别化的区域发展与生态保护双赢政策提供科学参考。
中国农村能源生产消费现状与发展需求分析

农村能源是中国能源体系的重要组成部分,是建设美丽乡村的重要物质基础。通过对官方统计数据与文献资料的归纳整理和系统分析,论述了中国农村生活与生产用能现状与基本特征,农村能源消费中煤炭占主导地位,农村生活用能中的煤炭消费占33.8%,农村生产用能中的煤炭占51.5%,另外,可再生能源使用量较低,当前农村生活用能消费结构不合理。阐释了农村能源产业规模、产业技术与产业政策的现状,并在此基础上,分析了中国农村能源发展中存在的主要问题与近期基本需求。最后,概述了的分布式能源系统、北方农村地区供暖、生物质能源化资源化综合利用、农村节能等农村能源发展的基本方向。
沼肥替代化肥对设施蔬菜产量和土壤养分及重金属累积的影响

针对盲目施用沼肥可能带来的土壤环境问题,该研究采用5年8茬的设施番茄-甜椒田间轮作试验,研究不同沼肥和化肥配比对蔬菜产量、设施土壤氮磷养分及重金属累积的影响。结果表明:在等氮钾养分投入下,沼肥和化肥以不同比例配施的各处理没有影响蔬菜产量;氮素盈余和0~180 cm土层土壤全氮含量随沼肥施用比例增加没有显著差异;磷素盈余随沼肥施用比例增加显著增加,完全沼肥处理0~30 cm土层土壤Olsen-P及CaCl_2-P含量分别达到151和8.0 mg/kg,高于其他2个处理,且明显超出环境阈值。与完全沼肥处理相比,减量沼肥施用(3/5沼肥处理)明显降低了土壤氮素淋洗风险和磷素累积。与不施肥处理相比,施用沼肥后30~60、60~90、150~180 cm土层土壤全Hg含量均低于不施肥处理;除30~60 cm土层使用沼肥处理土壤中全As含量显著高于不施肥处理,其他土层各处理间均没有显著差异,而完全沼肥处理全Cr、全Cd、全Pb含量有所下降,且全Pb含量下降最为显著,但均没有出现重金属污染风险。沼肥替代化肥施用可有效实现废弃物中的养分资源循环利用,但增加菜田土壤磷素累积和淋失风险,本研究为设施菜田合理施用沼肥提供技术支持,为实现沼肥资源的循环利用和化肥替代模式提供理论参考。
砾石覆盖对小麦玉米轮作农田碳排放强度的影响

为研究砾石覆盖对农田土壤水热条件及温室气体排放的影响,探讨小麦-玉米轮作农田碳排放强度对砾石覆盖的响应,开展了基于静态暗箱-气象色谱法的小麦-玉米轮作田间试验,测定了土壤CO_2、CH_4和N_2O 3种温室气体的排放,结合产量、全球增温潜势和碳排放强度等指标评估砾石覆盖的农田生态效应及固碳减排作用。试验在作物关键需水期设置0和50 mm 2个灌溉水平,土壤表面设置无覆盖和100%覆盖2个砾石覆盖度水平,形成无覆盖对照(W0M0)、灌溉对照(W1M0)、砾石覆盖(W0M1)和灌溉砾石覆盖(W1M1)4个处理。结果表明:1)砾石覆盖能有效改善土壤水热状况,显著增加作物产量。与对照处理W0M0相比,W1M0,W0M1和W1M1 3个处理的作物年际总产量分别增加了18.1%、32.6%和51.8%;2)各处理对3种温室气体排放的影响具体表现为,相比W0M0处理,W1M0,W0M1和W1M1 3个处理的CO_2年际排放总量分别降低了7.8%、12.1%和18.0%,CH_4年际吸收总量分别增加了32.5%、80.2%和124.3%,而各处理N_2O年际排放总量差异不显著;3)砾石覆盖显著降低了农田温室气体碳排放强度,W1M0,W0M1和W1M1 3个处理的碳排放强度相比W0M0处理分别降低了14.9%、20.7%和33.6%。比较产量和碳排放强度,经济产量越高,固碳潜力越大,碳排放强度越小。双因素方差分析表明砾石覆盖结合农田灌溉使得作物产量达到最高,碳排放强度最小。综合考虑,砾石覆盖结合农田灌溉能有效改善土壤水热状况,有利于增加作物产量和降低农田温室气体碳排放强度,该研究为干旱半干旱地区实现稳定增产和固碳减排提供一种可行途径。
基于电子果实技术的机械振动采收过程果实运动分析

为改善现有收获设备的采收性能,降低伤果率,提高采摘率,必须对果实采收设备引起的果实运动情况进行准确评估,以确定导致果实损伤的主要阶段和关键因素。该文建立和分析了果实-树体的动力学模型,通过试验和计算验证了果实脱落的理论条件是果实所受法向惯性力要大于果柄与果实间的结合力,并设计了一种扁球型电子果实(orange impact recording sensor,OIRS),利用它检测记录三维激振采收系统在收获砂糖桔时所产生的机械冲击,对该系统引起的果实运动进行分析。在野外振动采收试验记录的数据中,电子果实记录到振动阶段的最大机械冲击加速度均值为217 g,平均冲击加速度达到123 g;而下落阶段的最大机械冲击加速度均值为155 g,平均冲击加速度仅为76 g。结果表明:在振动阶段果实损伤的可能性更高,可通过调整采收机的工作参数,降低潜在的伤果风险;而下落阶段果实与地面接触时产生的较高冲击也会导致果实损伤,收获设备表面可铺设缓冲减震材料,以此降低果实的坠落损伤。研究结果表明利用电子果实能够有效检测三维激振采收系统在果实收获过程中所产生的机械冲击,用于机器系统的伤果评估。
平养蛋鸭种蛋智能收集和标记系统设计与试验

目前平养蛋鸭只能采用家系选育法而不能采用个体选育法,这是因为在平养条件下很难实现蛋鸭与所产蛋的准确对应。蛋鸭家系选育法的主要缺点是复杂,劳动强度大,准确度低,严重影响选种的精度和效率。在平养环境下实现蛋鸭个体选育法的关键在于找到一种智能化无应激的精确识别和标记蛋鸭个体与其所产种蛋的方法。该文以蛋鸭为研究对象,提出了一种新型的平养蛋鸭种蛋智能收集和标记系统设计框架,给出了上位机和下位机的组网拓扑图和逻辑控制算法。该系统采用射频技术和光电传感器技术融合,实现了蛋鸭产蛋个体的准确识别,识别正确率为100%。利用非接触式喷码打印技术将蛋鸭个体编号信息记录在其所产种蛋蛋壳上,解决了蛋鸭个体与所产鸭蛋对应关系的无应激自动记录难题。设计并实现了集种蛋收集和标记于一体的新型集蛋装置。该装置由集蛋区、调整区和喷印区3部分组成。集蛋区采用梯形凹槽结构和EVA海绵弹性触面设计,消除了种蛋在加速滚落过程中积累的动能,种蛋的破损率低于1%。调整区采用滑触式种蛋姿态导向设计,种蛋姿态调整的合格率达到了99.80%,保证了蛋壳长轴截面作为喷印面,使喷印的字符最大程度保持完整性。喷印区采用连续式油墨喷码机完成蛋鸭个体与种蛋对应关系的标记,喷码标识清晰可读合格率为98.2%。该研究可为蛋鸭生产过程中个体产蛋行为分析和种蛋信息的自动收集提供参考。
网链式花生地残膜回收机设计与试验

针对现有花生地残膜回收设备存在的漏膜、回膜、缠膜等问题,设计一种网链式花生地残膜回收机,主要工作部件包括挖掘铲、升运网链、碎土辊、双作用激振装置、集膜装置等,可一次性完成挖掘起膜、输膜、清土和集膜作业。根据升运网链的结构特性,建立其残膜支撑度与土壤通过性的数学模型,通过分析计算验证了网链结构用于残膜输送的优势;设计了可自由浮动的碎土辊,并对其工作压力进行力学分析,得出其结构参数;运用ADAMS软件对双作用激振装置进行仿真,确定其结构尺寸与振动幅度为25 mm;开发了升运角可调的二级升运网链,在完成残膜输送的同时可使黏性土块沿网链滚落,对二级升运网链的有效分离长度和升运角调节范围进行了设计;为实现高效卸膜,设计了液压驱动的集膜装置,并对液压缸参数进行了计算校核。田间试验结果表明,当机具前行速度1.0 m/s、挖掘深度100 mm、一级升运网链线速度2.0 m/s、二级升运网链线速度2.2 m/s、双作用激振装置频率10 Hz时,收膜率为91.5%,含土率为17.2%,能够满足花生地残膜回收需求。研究方法与结果可为相关装备研发提供参考。
差速水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构设计

针对水稻钵苗宽窄行Z字形移栽农艺要求,提出了一种差速式水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构,利用差速轮系的不等速传动和空间传动,以空间轨迹实现水稻钵苗Z字形宽窄行移栽。将非均匀B样条曲线理论应用于非圆齿轮节曲线的拟合,并采用坐标变换方法建立了机构齿轮箱轮系的数学模型。将水稻钵苗Z字形宽窄行移栽的轨迹和姿态要求参数化为9个具体的运动学优化目标,编写了基于机构数学模型的可视化参数优化界面,利用该软件界面分析了传动箱非圆齿轮节曲线和齿轮箱非圆齿轮节曲线对轨迹形状的影响,以及斜齿轮螺旋角和取秧夹片长度与轨迹偏移量的关系。通过优化得到取秧段偏移量为3.9 mm,取秧段轨迹有效长度为45.6 mm,移栽机构离地高度为32.6 mm,夹片离从动非圆齿轮牙嵌轴距离6.7 mm的大环扣式移栽轨迹。完成了移栽机构的虚拟仿真与样机试制,利用自制试验台架、工业相机和图像处理软件对机构移栽臂运动轨迹和姿态进了分析,结果与理论数据吻合,验证了移栽机构方案的可行性和结构的合理性。
无线遥控步行插秧机的设计与试验

无线遥控步行插秧机有广阔的市场前景和应用价值,在不借助人力的情况下,田间地头原地180°转向是一大难题。为此,作者发明了一种具有升降功能的辅助行走机构,在田间地头借助大幅度升降功使浮板能够完全脱离泥面,减少转向阻力。在分析了该机构的结构特点及工作原理基础上,建立了机构的运动学模型,开发了基于Visual Basic6.0的计算机辅助优化设计与分析软件,并结合“参数导引”启发式优化算法快速优化求解得到满足辅助行走机构工作要求的一组参数,基于优化所得参数进行结构设计,并进行了物理样机加工试制与装配。同时,开发了末端气动执行系统和基于串口通信的无线遥控系统。在规格为10 m×20 m,泥脚深度为15~25 cm的水田中进行田间试验,将插秧机的行走速度设定为0.45和0.90 m/s,试验结果表明,在无线遥控状态下,该机型可以完成插秧、直线行驶、全自动90°转向和田间地头原地180°转向。辅助行走机构和控制系统满足无线遥控步行插秧机在田间正常作业要求,验证了机构和控制系统的可行性。
基于标准化降水指数的陕西省干旱时空变化特征分析

干旱作为当今全球范围内危害严重且频发的一种自然灾害之一,对人类和自然系统都产生较大影响。该文基于陕西省长历时的典型测站逐日降水资料,采用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)、干旱频率、干旱站次比和干旱强度等干旱指标,揭示陕西省干旱时间与空间尺度上的变化特征,为区域水资源合理调配提供参考。结果表明:1)研究区域整体上干旱范围有扩大的趋势,研究时段内干旱较为频繁且持续时间较长,其中,区域内各个站点干旱发生频率均值为70.0%,轻旱和中旱发生频率较高,重旱和特旱发生频率相对较低;2)干旱站次比呈现出季节性特点,其中,春季、冬季干旱站次比呈增加趋势,夏季、秋季干旱站次比呈减少趋势;3)干旱强度变化不明显,其中,春季、冬季的干旱强度呈增强趋势,夏季、秋季干旱强度呈减弱趋势;干旱站次比和干旱强度变化趋势基本一致;4)干旱呈现出较明显的区域变化特征,其中,既有覆盖全省范围的全域性干旱,也有局部地区干旱,并且干旱频率、干旱站次比和干旱强度空间上分布上也存在差异。
施用生物质炭对采煤塌陷区土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

生物质炭作为一种新型土壤改良剂,施入土壤不仅能提高肥力,改善土壤结构,还能够影响土壤氮素的转化.本文利用培养试验研究施用生物质炭对采煤塌陷区土壤性质及氨氧化菌丰度和群落结构的影响.结果表明:生物质炭显著提高土壤铵氮(NH_4~+-N)、全氮、有效磷和速效钾含量.生物质炭施用量对氨氧化古菌(AOA)丰度没有显著影响,但是增加施用量显著提高了氨氧化细菌(AOB)丰度.对T-RFLP数据进行分析发现,生物质炭提高了AOA和AOB多样性,并在一定程度上改变了AOA和AOB群落结构.施用生物质炭提高了采煤塌陷区土壤养分含量,并在一定程度上提高了氨氧化菌的丰度和多样性,表明生物质炭对塌陷区复垦土壤具有培肥改良的潜能.
基于景观格局的太湖流域生态风险评估

以太湖流域为例,采用2000、2005、2010、2015年4期景观类型数据,结合Markov和CLUE-S模型对2030年不同情景下景观类型进行模拟,构建景观生态风险指数,运用空间统计、重心迁移等方法,对太湖流域生态风险进行研究,揭示其景观生态风险时空演化特征及其规律.结果表明: 2000—2015年,太湖流域以中生态风险和较低生态风险为主,高生态风险区主要分布在太湖湖区,低生态风险由太湖西南部和南部向太湖北部发达地区转移.景观生态风险与自然因素呈负相关,且相关性减弱,与社会经济因素相关性越来越强,景观生态风险受人类干扰越来越显著.社会经济因素对景观生态风险的影响,在不同城市化发展阶段的区域表现出显著差异:欠发达地区随着经济开发,景观日益破碎化,生态风险相应增加;发达地区则随着经济的进一步发展,城市化扩展使景观集聚成片,破碎度和分离度指数降低,生态建设得到恢复,景观生态风险随着经济发展开始降低.CLUE-S模型模拟预测表明,未来太湖流域景观生态风险将总体降低,主要以低生态风险和较低生态风险为主.太湖湖区不论在历史和未来都是高生态风险区,需要人们对太湖区域加强管理保护.
黄土高原-青藏高原过渡带农户生产系统的碳平衡

黄土高原-青藏高原过渡带是我国农业生产方式变化最剧烈、碳平衡效应最敏感的区域之一.本文分析了海拔梯度上通渭-渭源-夏河样带农业系统的碳平衡.结果表明:随海拔增加,单位面积作物的碳排放、碳固定和碳汇能力逐渐降低,户均家畜碳排放与碳固定、碳源能力递增,综合生产系统由碳汇渐变为碳源,户均碳排放上升,碳固定变化趋势与之相反.黄土高原-青藏高原过渡带的农户占比随碳平衡的变化可用Logistic方程拟合,随海拔升高,在通渭、渭源与夏河3个区域农户占比50.0%拐点处,作物系统的碳排放和碳固定分别为1491、 857、376 kg CE·household~(-1)和6187、3872、778 kg CE·household~(-1),家畜系统碳排放和碳固定分别为2218、3725、49511 kg CE·household~(-1)和138、230、2706 kg CE·household~(-1),综合系统碳排放和碳固定分别为3615、4583、49918 kg CE·household~(-1)和6289、4113、3819 kg CE·household~(-1),这些是区域碳平衡调控的关键点.
基于4种光响应模型模拟不同砧木对夏黑葡萄耐弱光能力的影响

采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型4种光响应模型分别拟合夏黑/贝达、夏黑/1103P、夏黑/101-14、夏黑/3309C、夏黑/140Ru、夏黑/5C、夏黑/5BB、夏黑/420A、夏黑/SO_4、夏黑/抗砧1号、夏黑/华葡1号11种砧穗组合的光响应曲线,通过拟合程度、光补偿点、光饱和点、初始量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率等6个参数分析比较其拟合效果.结果表明: 4种模型拟合系数都在0.98以上,在光补偿点上,4种模型拟合效果相差不大,但直角双曲线修正模型在光饱和点、初始量子效率、最大净光合速率和暗呼吸速率方面拟合程度最好,运用赤池信息量准则计算,直角双曲线修正模型赤池信息量准则(AIC)值也最小,因此,直角双曲线修正模型为最佳拟合模型.通过聚类分析发现,夏黑/SO_4、夏黑/420A两砧穗组合的表观量子效率高、光补偿点低、暗呼吸速率低,说明两者对弱光的利用效率高,耐弱光能力强,呼吸消耗少.通过Topsis (Technique for Order Prefe-rence by Similarity to an Ideal Solution)方法综合排名发现,夏黑/SO_4、夏黑/420A组合耐弱光能力分别为第1、2名,与聚类分析结果一致.因此,夏黑以SO_4或420A作为砧木的耐弱光能力最突出,更适合设施栽培.
淹水胁迫下棉花叶片高光谱特征及叶绿素含量估算模型

为即时监测淹水胁迫下棉花功能叶叶绿素含量,确立叶绿素含量与单叶光谱特征参数的定量关系,本文以遮雨棚内蕾期淹水胁迫下的盆栽棉花为研究对象,淹水后每3 d对棉花叶片进行测定、取样,综合分析叶绿素含量与高光谱特征参数的相关性,并构建和验证叶绿素含量的估算模型.结果表明:随着淹水胁迫程度的加重,叶片叶绿素含量下降;叶片原始光谱反射率、一阶微分光谱反射率分别在580、697 nm波段附近与叶绿素含量呈显著负相关;利用差值指数和归一化指数建立的估算模型优于单波段线性模型,其中以植被指数(DR_(697)- DR_(738))/(DR_(697)+DR_(738))为自变量建立的模型棉花单叶叶绿素含量估算值与实测值拟合度最好,拟合系数为0.814,可用于淹水胁迫下棉花单叶叶绿素含量的估测.
中国谷子潜在地理分布的多模型比较

谷子是中国干旱和半干旱区主要的粮食作物之一.它耐旱、耐瘠薄、抗逆性强、适应性广,是未来应对干旱形势的重要战略储备作物.本文基于谷子的157个地理分布点数据,利用中国谷子产量与环境指标的相关性分析,选出10个气候指标、7个土壤指标和3个地形指标,采用MaxEnt、EMFA、RF和GAM共4个物种分布模型,分析中国谷子的潜在适宜性分布.结果表明: 4种模型均可成功模拟谷子的潜在地理分布,其中,MaxEnt模型的模拟效果最好.选用的环境指标中,水热条件对谷子生长最敏感.模型结果结合ArcGIS空间分析模块的结果表明,中国谷子的潜在适宜生长区(最适宜区和适宜区)总面积为55.68×10~4 km~2,远远大于当前谷子的实际种植面积,主要集中在东北地区的东北平原、长白山以南与牡丹江流域,华北地区的淮河以北,华中地区汉江以东与大别山以北,西北地区的黄土高原、鄂尔多斯高原南部、祁连山脉东部、天山山脉东部与阿尔泰山脉,西南地区的重庆以北和贵州西部局地区域.
减氮配施有机肥对滴灌棉田土壤生物学性状与团聚体特性的影响

本文通过新疆绿洲棉田连续4年定位施肥试验,研究了不同处理[对照CK、常规化肥CF、减氮配施普通有机肥OF(80%CF+OF和60%CF+OF)、减氮配施生物有机肥BF(80% CF+BF和60%CF+BF)]对土壤生物学性状和团聚体特性的影响,探讨了土壤生物学性状与有机碳及团聚体之间的关系.结果表明:与单施化肥(CF)相比,配施生物有机肥的80%CF+BF和60%CF+BF处理均可显著提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和芳基硫酸酯酶活性,其增幅分别为55.6%~ 84.0%、53.1%~ 74.0%、15.1%~ 38.0%、38.2%~ 68.0%、29.6%~52.0%和35.4%~ 58.9%,高量配施有机肥效果优于低量配施.各施肥处理明显提高了土壤基础呼吸,具体表现为BF>OF>CF>CK.与CF相比,60%CF+BF处理的土壤有机碳、微生物生物量碳分别增加22.3%和43.5%,但微生物生物量碳氮比显著下降.>0.25 mm的水稳性团聚体在配施普通有机肥的80%CF+OF、60%CF+OF处理比对照(CK)分别增加7.1%和8.0%.80%CF+BF处理较80%CF+OF处理机械稳定性团聚体的几何平均直径(GMD)增加了9.2%.冗余(RDA)分析和聚类分析均表明,减氮增碳可明显调控滴灌棉田土壤生物活性与团聚体结构.连续4年化肥减量配施有机肥或生物有机肥,提高了土壤有机碳含量,并对团聚体稳定性和生物学性状有协同改善效应,是维持与提升绿洲滴灌棉田土壤肥力的有效途径.
竹子扩张对阔叶林物种多样性的影响:两竹种的叠加效应

研究了不同扩张强度下毛竹和肿节少穗竹对江西武夷山常绿阔叶林群落结构和物种多样性的影响.结果表明:毛竹、肿节少穗竹扩张都会不同程度地改变阔叶林群落结构与物种组成,两者同时高强度扩张时(毛竹30~ 50 ind·100 m~(-2),肿节少穗竹300~ 500 ind·100 m~(-2)),群落的乔∶灌(密度比)由2∶ 8变成1∶ 9,竹∶木(密度比)由0∶ 10变成9∶ 1.毛竹、肿节少穗竹扩张对阔叶林物种多样性影响的主效应显著,毛竹主要影响乔木层,肿节少穗竹主要影响灌木层,但两种竹子的交互作用不显著.两种竹子同时扩张对群落生物多样性的影响存在叠加效应,尤其是高强度扩张使群落Shannon指数下降91.3%.毛竹与肿节少穗竹同时低强度扩张时,两者相互影响不大,但当达到一定密度后两者会相互竞争排斥.这表明,当常绿阔叶林同时遭受毛竹、肿节少穗竹扩张时,虽然二者交互作用不明显,但会通过叠加效应影响木本植物,导致阔叶林群落简单化.
宁夏荒漠草原沙漠化过程中土壤粒径分形特征

研究宁夏荒漠草原沙漠化过程中土壤性状、土壤粒径分形维数的变化特征,以及分形维数与土壤性状的关系.结果表明:草地沙漠化对土壤分形维数(D)影响显著,D值为1.69~2.62.除在10~20 cm土层出现较小波动外,随着沙漠化程度加剧,0~ 30 cm土层D值整体呈减小趋势.在荒漠草原沙漠化过程中,荒漠草地D值最大,黏粒和粉粒体积百分含量最高,极细砂粒和细砂粒体积百分含量最低;流动沙地D值最小,黏粒和粉粒体积百分含量最小,极细砂粒和细砂粒体积百分含量最高.D与<50 μm和>50 μm粒径的土壤颗粒存在显著正相关和负相关,表明50 μm粒径是决定草地沙漠化过程中土壤分形维数与土壤粒径关系的临界粒径.随着荒漠草原沙漠化加剧,土壤有机质和全氮含量逐渐降低,土壤容重逐渐升高,固定沙地至半固定沙地是荒漠草原沙漠化的质变过程,其中土壤粘粒体积百分含量、粉粒体积百分含量、土壤有机质含量、土壤全氮含量骤减,极细砂粒体积百分含量、细砂粒体积百分含量和土壤容重骤增.分形维数与土壤有机质、土壤全氮和土壤容重显著相关,固定沙地与半固定沙地分形维数的临界值为2.58,因此分形维数2.58可作为荒漠草原沙漠化的退化指标.
帽儿山5种林型土壤碳氮磷化学计量关系的垂直变化

采用土壤分层取样法测定了帽儿山地区相同气候条件、不同立地条件下林龄相近的2种人工针叶林(红松林和兴安落叶松林)和3种天然落叶阔叶林(蒙古栎林、杨桦林、硬阔叶林)的土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量,以及土壤容重、土壤厚度等,研究土壤C、N、P含量和密度及化学计量关系的垂直变化特征.结果表明:不同林型间土壤C、N、P含量和密度差异显著,其中硬阔叶林土壤O层和A层的C、N含量和密度均显著高于其他林型.所有林型土壤的C、N含量均随土层加深而下降;落叶阔叶林土壤P含量随土层加深而显著下降,但针叶林各土层间P含量差异不显著.不同林型间A层土壤C/N、O层土壤N/P,以及A和B层土壤C/P均存在显著差异.不同林型间土壤C-N存在显著的线性关系,且其斜率和截距在林型间差异均不显著,但土壤N-P、C-P关系只在阔叶林中存在显著相关关系.这表明不同林型间土壤C-N耦联关系有趋同现象,而土壤N-P和C-P关系随林型而变.
华北山区侧柏冠层气孔导度特征及其对环境因子的响应

冠层气孔导度(g_s)是衡量冠层-大气界面水汽通量的重要生物学常数,研究其特征及对环境因子的响应,能为开展森林冠层水汽交换过程的机理性研究提供理论依据.于2014年利用SF-L热扩散式探针测定了侧柏的树干液流密度(J_s),同步监测光合有效辐射(PAR)、饱和水汽压差(VPD)、气温(T)等环境因子,计算侧柏的冠层气孔导度特征并分析其对各环境因子的响应.结果表明:侧柏液流密度的日变化总体呈双峰曲线,生长季高于非生长季,且胸径越大液流密度越大;冠层气孔导度日变化与单位叶面积冠层蒸腾(E_L)趋势相近,均呈双峰曲线,生长季的冠层气孔导度和蒸腾较非生长季略高.侧柏冠层气孔导度与空气温度呈抛物线关系,在10 ℃左右冠层气孔导度达到峰谷;光合有效辐射以400 μmol·m~(-2)·s~(-1)为界,小于该阈值两者呈正相关关系,大于该阈值则冠层气孔导度受其影响较小;与饱和水汽压差呈负对数函数关系,随饱和水汽压差增大而逐渐降低.较高的空气温度和光合有效辐射、较低的饱和水汽压差有利于侧柏形成较大的冠层气孔导度,进而促进冠层蒸腾.
福建平潭岛海岸不同演化阶段草丛沙堆表面老鼠艻叶水势日变化特征

以福建省平潭岛海岸不同演化阶段草丛沙堆表面典型沙生植物老鼠艻为对象,研究其叶水势日变化特征及其影响因素.结果表明:老鼠艻叶水势日变化以“W”型为主,午间出现短暂升高现象.发育阶段沙堆表面老鼠艻叶水势日均值较稳定阶段高,且夜间水分恢复能力更强;老鼠艻叶水势与大气水势和相对湿度呈显著正相关,与气温呈显著负相关,但与不同深度土壤水势无显著相关性;发育阶段沙堆丘间地老鼠艻叶水势在10: 00—16: 00皆高于迎风坡和背风坡,迎风坡除10: 00和12: 00外皆低于背风坡.不同坡位叶水势日变异程度表现为背风坡>迎风坡>丘间地,但无显著差异.沙堆迎风坡老鼠艻叶水势与大气水势和相对湿度呈显著正相关,与气温呈显著负相关;沙堆背风坡和丘间地老鼠艻叶水势与气象因子有一定相关性,但不显著.
西藏森林植被乔木层碳储量与碳密度估算

利用第八次森林资源连续清查数据和不同树种的树干密度、含碳率等参数,运用生物量清单法,估算了西藏自治区森林乔木层植被碳储量和碳密度.结果表明:西藏森林生态系统乔木层植被总碳储量为1.067×10~9 t,平均碳密度为72.49 t·hm~(-2).不同林分乔木层碳储量依次为:乔木林>散生木>疏林>四旁树.不同林种乔木层碳储量大小依次为:防护林>特殊用途林>用材林>薪炭林,其中前两者所占比例为88.5%;不同林种乔木层平均碳密度为88.09 t·hm~(-2).不同林组乔木层碳储量与其分布面积排序一致,依次为:成熟林>过熟林>近熟林>中龄林>幼龄林.其中,成熟林乔木层碳储量占不同林组乔木层总碳储量的50%,并且不同林组乔木层碳储量随着林龄的增加呈先上升后下降的趋势.
基于离体测量估计长白落叶松原位最大净光合速率的方法

以黑龙江省帽儿山林场15年生长白落叶松人工林为研究对象,通过对针叶进行原位及离体测量获取其原位最大净光合速率(SP_(n max))及离体最大净光合速率(AP_(n max)),分析AP_(n max)随离体时间(t_a)的变化规律,建立SP_(n max)与AP_(n max)和t_a的函数关系,并分析了林木大小及环境因子对AP_(n max)下降过程的影响,构建了长白落叶松SP_(n max)预估模型.结果表明:在不恢复水分供应的条件下,针叶AP_(n max)随t_a的增加而降低,且水汽压亏缺(VPD)和叶片温度(Tleaf)越高,AP_(n max)的下降速度越快、幅度越大.以VPD和t_a为自变量的线性预估模型对SP_(n max)的拟合效果最好(R_a ~2为0.774,RMSE为20.73),模型的预估精度随着t_a的增加而降低,t_a超过20 min后,模型预估精度稳定在97%左右.本文采用离体测量方法通过建立回归模型估计长白落叶松的SP_(n max),不仅具有较好的预估能力和相对稳定的估计精度,同时大大提高了SP_(n max)的测定效率,具有较高的应用价值.
基于联盟区块链的智能电网数据安全存储与共享系统

智能电网为了实现电网可靠、安全、高效地运行,需要广泛部署无线传感网络(WSN)监控电网状态,并及时对电网异常情况进行处理。在现有的智能电网中,WSN的感知数据需要上传到可信的中心节点进行存储与共享,但是这种中心化的存储方式容易引起中心节点遭受恶意攻击而发生单点失效、数据被故意篡改等信息安全问题。针对这些信息安全问题,利用新兴的联盟区块链技术在智能电网中选定若干数据采集基站,组成智能电网数据存储联盟链(DSCB)系统。DSCB中节点间数据共享通过智能合约的方式来完成,数据拥有者设定数据共享的约束条件,使用计算机语言代替法律条款来规范数据访问者行为,从而实现以去中心化的方式集体维护一个安全可靠的数据存储数据库。安全分析表明所提数据存储联盟链系统能实现安全、有效的数据存储与共享。
基于压力胶片技术的沥青混合料抗滑耐久性评价

为评价沥青混合料的抗滑耐久性,自主研发了加速加载搓揉试验机,采用压力胶片测量技术,对经过0,2,4,6,8h搓揉试验的不同类型沥青路面车辙板进行静载压力胶片试验,尝试采用压力胶片测量技术结合数据分析提出新的指标来评价沥青混合料的抗滑耐久性。采用0.2~0.6MPa胶片和0.5~2.5MPa胶片分别研究不同搓揉时间后的车辙板与轮胎静态接触的有效面积和应力集中效应,并通过压力胶片数据采集分析软件重构应力集中三维效果图。研究结果表明:不同搓揉时间下轮胎与路面接触的有效面积不同,搓揉时间越长接触面积越大,在0~8h搓揉过程中有明显递增趋势;不同搓揉时间下轮胎与路面接触的应力集中效应不同,在0~8h搓揉过程中应力集中效应有明显递减趋势;压力胶片测量技术能够很好地反映轮胎与路面间的真实接触状态和路面应力集中的衰减过程;相同原材料下,GAC-13级配的沥青路面抗滑性能及耐久性均优于AC-13;提出采用应力集中分布率和抗滑性能衰减率表征沥青混合料的抗滑耐久性,这2个指标与构造深度及摆值相关性良好,评价沥青混合料的抗滑耐久性具有足够的准确性及可靠度,为后续采用该指标设计优良抗滑性能的沥青混合料提供借鉴。
基于重组降水集合预报的洪水概率预报

采用条件亚正态模型方法,生成了具有包含不同可能性的降水集合预报。为了保持各子流域降水集合预报变量之间的空间相关性,采用集合预报重组方法对降水集合预报进行重新排列。使用重组后的降水集合预报驱动水文模型,实现了淮河上游大坡岭-息县、淮河上游息县-王家坝和汝河-洪河上游3个子流域的12次洪水过程的洪水概率预报,并对1988年9月7日和1991年7月31日两次洪水概率预报进行个例分析。结果表明:相对于单一确定性预报,通过条件亚正态分布模型生成降水集合预报后,再经过Schaake洗牌法空间相关性重新组合的降水集合预报,捕捉洪峰出现时间和流量的能力更强。对洪水概率预报来说,降水概率预报更能达到对未来的水文事件进行最大可能估计的目的,并尽可能综合了降水预报不确定性因素,同时也说明维持变量原有的空间相关特征对于降水概率预报具有重要意义。
沥青路面蠕变响应现场预估方法与试验

为了揭示在役沥青路面结构的黏弹特性,给基于黏弹性本构的沥青路面设计提供参考,针对现有沥青路面应变测试仍然基于弹性假设的现状,依据三维线黏弹本构理论,通过现场埋设应变和温度传感器,开展不同温度与轴载作用下的沥青路面静载蠕变试验。基于实测应变变化规律对现有表征沥青混合料黏弹性本构模型的适用性进行了判别,并分析温度、偏应力等外部影响因素对沥青层黏弹性参数的影响规律,由此建立沥青路面应变随外部因素变化的预估模型。结果表明:实测蠕变历时曲线呈现的黏弹特性很好地符合Burgers模型,拟合判定系数超过0.98;Burgers模型的4个参数(G_1,G_2,η_1及η_2)均随温度的提高而减小,随偏应力的增加而增大,与偏应力、温度分别呈良好的线性和指数函数关系,拟合相关系数均大于0.84,其中黏性参数η_1和η_2受温度和偏应力的影响显著;按应变预估模型计算得到的应变与同等工况下的实测应变历时曲线规律吻合,应变值的相对误差在10%以内,表明建立的基于三维黏弹本构关系的沥青面层应变预估方法合理、可行。
2014年7月14日高原低涡降水过程观测分析

利用第三次青藏高原大气科学试验的多种雷达、雨滴谱仪以及MODIS卫星观测资料、常规气象站地面和高空观测资料,针对2014年7月14日发生在青藏高原中部那曲地区的一次降水过程,研究了降水的时空变化特征,触发不同阶段降水的天气尺度和中尺度环流系统以及相关的云降水物理特征。从降水演变特征看,这次降水过程包括3个阶段,即发生在下午的强降水阶段和夜间的两个弱降水阶段。从影响系统看,下午的降水主要由天气尺度的高原低涡发展引起,此时那曲位于低涡中心前部的中尺度辐合线上;发生在晚上的降水主要与高原低涡前部的暖湿东南气流爬越地形有关,东南气流为产生降水提供了有利的水汽、大气不稳定和浅薄的动力抬升条件。从云降水微物理特征看,高原低涡降水初期,低涡前部的上升运动深厚,对流发展明显,而后期的对流性减弱。东南气流爬坡引起的地形降水表现出层状云降水的特征,高原低涡降水的雨滴谱分布较宽(0.3~4.9 mm),而夜间降水过程的雨滴谱分布较窄(0.3~2.1 mm)。