mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
双光路成像干涉定心系统设计

在光刻投影物镜镜片加工和装配时,为了满足磨边定心和装配定心阶段对镜片测量的量程、灵敏度和准确度不同的需求,本文提出了一种双光路准直成像复合干涉的定心方法,采用同一光路实现准直和干涉两种不同的测量方法,分别针对磨边定心和装配定心的测量需要.根据实际需要设计了测量系统的参量,根据该参量对系统的测量范围、灵敏度和准确度进行了理论分析.结果表明:该系统在准直测量阶段的测量范围从1μm到500μm,测量灵敏度最高为0.2%,测量准确度为1.02μm;在干涉测量阶段的测量范围从0.01μm到1.9μm,测量灵敏度最低为0.1%,测量准确度达到0.2μm,可以满足在磨边定心阶段大量程、低灵敏度、低准确度以及装配定心阶段小量程、高灵敏度、高准确度的定心要求.采用双光路成像干涉原理的定心系统满足了设计需求,可指导光刻投影物镜等高准确度物镜的生产和装调.
基于光电振荡器的宽带射频下转换及在高清视频传输的应用

以无压缩全高清视频的光载无线传输为背景,通过研究宽带射频光子下转换技术,从而构建全高清视频的实时传输系统,其中下转换系统主要基于光电振荡器实现.由于光电振荡器的注入锁定,光微波信号中的载波信号被提取出来,并反馈至调制器,与宽带光微波信号混频,在光域实现信号下转换.实验论证了载频为10GHz,码率大于2Gb/s的信号下转换和有线无线传输.利用天线和光纤实现了距离为0.5 m的无线分发和距离为10km的有线传输.本文还成功实现了1.5Gb/s无压缩高清视频信号的实时传输.实验结果表明,该系统具有大带宽、抗电磁干扰等优点,同时利用光电振荡器的自动相位跟踪技术,无须外加锁相等操作.整个下转换系统简单稳定,为高清视频的有线无线传输提供了论证和演示平台.
欧盟有机农业的植物保护政策及其对我国农业发展的启示

欧盟及其各个成员国在有机农业的发展和植物保护方面都有着相对完善的法律法规和技术措施,并形成了统一的有机农产品市场规范,发展势态良好。为此,概述了欧盟有机农业法律法规现状,分析了欧盟各国病虫害防治、生物技术研究和有机农产品检测等在有机农业植物保护中的技术措施,指出欧盟的有机农业将向低碳化、区域化、信息化方向发展。我国有机农业的发展需要做好相关法律法规的建设,不断加大植保技术和有机农业生产技术的研发投入,提出合理的农业生产补贴政策,做好农业信息化、技术化、机械化的统一发展。
采收期对不同品种双孢蘑菇品质的影响

为了探明采收期对不同主栽双孢蘑菇品种采收品质的影响,以4个双孢蘑菇品种为供试材料,研究了4个采收期的双孢蘑菇子实体中维生素C(Vc)、可溶性蛋白、还原糖、总酚等内在品质指标及多酚氧化酶(PPO)活性的变化。结果表明,以上5种指标在同一采收期的不同品种间均存在一定的差异。尤其是在采收期Ⅰ(菌盖直径2~3cm)时这种差异表现得较为明显。在采收期Ⅰ时,不同品种间Vc含量的变幅最大,即13.2~105.5μg/g,最大值是最小值的8倍;可溶性蛋白含量为15.9~21.4mg/g,还原糖为1.51%~2.14%,总酚含量为333~680μg/g,PPO活性为34.25~88.25U/(g?min)。从整体趋势分析,随着采收期的延迟,不同双孢蘑菇品种中除PPO活性呈持续增加趋势外,其Vc、可溶性蛋白、还原糖、总酚含量均呈先增加后降低的趋势,并在采收期Ⅱ(菌盖直径3~4cm)或Ⅲ(菌盖直径4~5cm)达到最高。从营养学、生物学产量和贮藏特性考虑,综合分析以上5种试验指标,应选取未开伞且直径在4cm左右的双孢蘑菇进行采收。
河南省夏玉米生长季农业气候资源变化分析

为充分合理利用气候资源,评估气候变化对玉米生长的可能影响,利用河南省118个气象站1961-2008年气象观测资料,对夏玉米生育期内光、温、水气候资源的年际变化趋势及变化幅度的空间分布差异进行了分析。结果表明:河南省光能资源空间分布由北向南逐渐减少,年际间下降趋势显著,平均每10a太阳辐射减少50.2MJ/m~2,日照时数减少37.6h。热量条件稍有改善,播种开始日期显著提前,平均每10a提前2d;可生长日数显著增加,平均每10a增加2.85d;适宜生长日数变化趋势不明显,但年际间波动增大;近50a夏玉米生育期大部分地区积温总体表现为减少趋势,但20世纪80年代中期后以增加趋势为主,空间分布上豫西、豫西南减少显著,平均每10a减少20℃?d以上。降水年际间波动较大,呈不明显的增加趋势。总体来看,光照资源减少,热量条件年际间波动性增大,降水时空分配更加不均,增加了多种灾害发生的可能性,加大了玉米生产的气候风险。应通过筛选品种、调整播期、改进生产措施等途径趋利避害,保障玉米高产稳产。
森林经营管理对土壤碳固定的影响研究进展

森林土壤有机碳(SOC)对全球碳循环有着重要的作用,森林SOC积累和分解直接影响陆地生态系统碳存储和全球碳平衡。碳汇的基本策略是把CO_2固定于植被体,削减温室气体的排放量。森林经营管理对土壤碳库固定与存储影响明显且持续时期较长。鉴于此,综合分析了森林收获、轮伐期、氮肥施入、树种等营林措施对土壤碳库变化的影响及其不确定性,指出了当前森林土壤有机碳研究面临的一些问题和今后的研究方向。
小麦茎秆截面椭圆化影响因素研究

以郑麦9023为材料,在小麦灌浆期测试第2节间去鞘茎秆的弯曲强度,并对测试数据进行了回归分析;建立了小麦茎秆模型,利用力学理论分析了小麦茎秆截面椭圆化的影响因素。理论分析、试验测试结果一致表明,壁厚与外径比值越大,弹性模量越大,小麦茎秆截面越不易椭圆化。因此,提高茎秆节间的弹性模量,增大壁厚与外径比值,可以增强抗倒伏能力,避免小麦茎秆弯折倒伏。
毕节烟区烤烟化学成分、感官质量及其相关性研究

为客观评价毕节地区烤烟的化学成分、感官质量及其相关性,对其8个产烟县市(织金县、黔西县、纳雍县、金沙县、赫章县、大方县、毕节市、威宁县)共计339个烤后烟叶样品进行了分析。结果表明:毕节地区烟叶的烟碱、总氮、淀粉含量适宜,分别为0.95%~4.81%、1.34%~2.87%、2.81%~6.06%;还原糖、总糖含量偏高,分别为13.62~32.60%、18.16%~40.81%;钾、氯、蛋白质含量偏低,分别为0.76%~2.52%、0.08%~0.54%、5.31%~8.26%;化学成分变异较大,其中烟碱、氯的变异系数分别为25.51%、29.28%。协调性得分以金沙县最高(89.28分),威宁县最低(81.15分),产区间表现为金沙县>大方县>毕节市>黔西县>纳雍县>织金县>赫章县>威宁县。总糖、还原糖含量与评吸得分呈极显著正相关,烟碱、总氮、蛋白质含量与评吸得分呈极显著负相关。整体来讲,毕节地区烤烟化学成分协调性得分(85.54分)、感官质量得分(75.65分)均较高。
留兰香茎尖超低温保存及遗传变异分析

为了长久保存留兰香种质资源,以留兰香(Menthae spicatae L.)茎尖为材料,对其玻璃化超低温保存条件进行研究,并运用扩增片段长度多态性(AFLP)和甲基敏感扩增多态性(MSAP)对玻璃化超低温保存再生材料(处理组)的遗传与表观遗传稳定性进行分析。结果表明:留兰香试管苗于4℃低温锻炼28d,于添加2mol/L甘油的MS培养基中预培养4d,0℃下于PVS2中脱水50min,液氮保存1h或者更长时间,成活率最高,可达60%左右,再生植株分化正常;超低温处理后再生材料(处理组)与正常继代材料(对照组)之间未发现有DNA片段的差异;与对照相比,处理组的材料均发生了甲基化状态与水平的变化,全基因组DNA胞嘧啶甲基化水平降低,另外,甲基化与去甲基化位点比率分别为8.93%和12.3%,说明超低温处理能够引起DNA甲基化的变化。由此推测,DNA甲基化可能是植物适应超低温保存的机制之一。
烟草中痕量金属元素分析方法的研究进展

综述了近年来烟草中痕量金属元素分析方法的研究进展;探讨了分析方法中样品的前处理技术,并对原子光谱法、分子光谱法、离子色谱法等进行了归纳和评述;并对烟草中痕量金属元素分析方法未来的研究方向和发展前景进行了展望。
高粱耐盐性研究进展

从盐胁迫对高粱生长的影响、高粱对盐胁迫的生理响应、高粱耐盐性筛选鉴定方法、高粱耐盐性分子生物学研究概况、提高高粱抗盐性的策略5个方面对高粱耐盐性研究进展进行了阐述,并对高粱耐盐性的研究方向进行了展望。
油菜杂交种合油杂2号纯度鉴定的SSR引物筛选

以陕西渭北旱塬最新审定的双低油菜品种合油杂2号以及亲本为试验材料,用SSR标记技术研究杂种与双亲之间的扩增谱带多态性以甄别真假杂种。结果发现,200对SSR引物先用亲本进行预选,有45对引物可以特异区分两亲本,进一步反复筛选,其中引物CB10524分别在杂交种和其双亲之间存在扩增条带的多态性,表现为杂交种条带均为父母本的互补型,很适合做杂交种纯度鉴定。用该引物对合油杂2号杂交种进行SSR纯度鉴定,所测纯度分别为93%,与田间实测纯度94.27%非常接近,表明开发的SSR标记技术在合油杂2号油菜杂交种子纯度室内快速检测中具有广阔的应用前景。
中心圆孔圆盘试件三维最大无量纲应力强度因子的标定

基于平面假设标定的圆盘试件的无量纲应力强度因子对岩石断裂韧度的准确测定有一定的影响。使用三维断裂分析软件FRANC3D对不同中心孔尺寸的中心圆孔平台巴西圆盘HFBD试件的三维最大无量纲应力强度因子进行准确标定。结果表明:沿着圆盘厚度方向虚拟三维裂纹前缘各点的最大无量纲应力强度因子并不相等,其中心点与二维标定值最大误差接近3%,推荐了一种不受三维尺寸影响可简化为二维分析的中心圆孔平台圆盘试件尺寸。
液氮淬火法制备高性能锂离子电池正极材料LiFePO_4/C

以FePO_4、Li_2CO_3和葡萄糖为原料,用液氮急速淬火法制备单一橄榄石结构的锂离子电池正极材料LiFePO_4/C。结果表明:淬火使得LiFePO_4晶格中产生Li空位,有利于提高其电子导电性。淬火样品的一次颗粒细小(100~500 nm),无明显团聚,并形成多孔结构;该样品在1C、2C和4C倍率下的首次放电比容量分别为151.4、138.0和116.7 mA·h/g,循环100次后的容量保持率高达99.3%、98.6%和94.5%。
以Mn_3O_4为前驱体制备尖晶石型LiMn_2O_4及其性能

采用改进的固相反应法合成了高性能的锂离子电池正极材料LiMn_2O_4。首先,以廉价的MnSO4为原料,通过水解氧化法制备纳米级Mn_3O_4前驱体;然后,将Mn_3O_4和Li_2CO_3混合均匀,在750℃固相反应20 h,得到尖晶石型LiMn_2O_4。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对Mn_3O_4前驱体和LiMn_2O_4样品进行表征,用充放电测试和循环伏安技术对LiMn_2O_4样品进行电化学性能研究。结果表明:所制备的LiMn_2O_4具有完整的尖晶石型结构,且晶体粒子分布均匀。所制备的LiMn_2O_4材料在3.0~4.4 V之间,室温(25℃)下,在0.2C倍率下首次放电比容量为130.6 mA·h/g;在0.5C倍率下首次放电比容量为127.1 mA·h/g,30次循环后,容量仍有109.5 mA·h/g,且样品具有较好的高温性能。
气体放电管在开关变换器中的应用

气体放电管广泛应用于直流开关变换器的浪涌电压抑制中,本文分析了气体放电管的原理和工作特性,并结合工作特点指出了其在电路中的选择和设计要点,实验波形验证了分析的正确性。
一种适用于激光磁共振成像的磁场补偿装置

提出了一种适用于激光磁共振成像的磁场补偿装置,该装置可以与磁场循环系统集成在一起,实现对静止样品成像。文中首先根据实验要求对线圈产生的磁场进行了仿真,并制作出了实际的线圈,然后搭建了一种反馈型高精度恒流源,其长期工作时的稳定性优于2×10~(-4)A。该补偿装置可将目标区域的地磁场抵消到100nT以内,基本满足激光磁共振成像的要求。
低压配电网智能监测与控制终端软硬件设计

针对我国农网供电台区变在电量参数监控、无功控制和在线监测等方面的严重不足,提出一种基于GPRS的低压配电网智能控制及监测终端,终端采用混合信号ISP FLASH微控制器C8051F020,硬件分为系统和接口两部分。系统部分主要包括CPU、存储器、实时时钟芯片、键盘/液晶显示器、复位及外围等电路;接口部分包括三相电流互感器、功率计量芯片、RS-485通讯、GPRS模块、状态量监测、温度及变压器油位检测等。终端软件基于μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统设计,程序采用多任务多缓冲区结构。该终端既可实现对无功功率的快速检测和实时动态补偿,又能够准确测量出配电变压器的各种参数,实现监控终端与上位机之间准确的数据传输,该装置精度高、可靠性高、价格低廉,便于推广。
基于自适应遗传算法的负荷特性分类

提出了运用一种改进的遗传算法对电力负荷特性进行分类的新方法。通过对样本进行遗传操作,求出适应度最高的个体,解码得到最优聚类中心,再根据样本与各中心距离进行划分,从而得到负荷样本的最优分类结果,用获得分类的聚类中心对所属类别样本进行拟合以检验分类效果。改进后的遗传算法的交叉概率和变异概率随进化过程自适应变化,在保证遗传算法良好的全局性和随机性的同时,避免了早熟收敛和收敛过慢。实际算例表明,用这种改进遗传算法对电力负荷特性进行分类,能够有效避免初始条件对分类结果的过度影响,取得了良好的分类效果。
基于去极化电流法的变压器油纸绝缘状态

变压器油纸绝缘作为典型的复合电介质在老化过程中,其介电特性将发生显著的变化。本文为了研究油纸绝缘老化的介电响应特征量,设计了一套模拟变压器油纸绝缘老化的实验装置,研究了在加速电老化过程中,不同老化阶段的油纸绝缘的去极化电流,并利用傅立叶红外光谱分析了老化过程中油的化学组分的变化,作为对电老化程度的验证。研究结果表明,去极化电流的Debye等效电路模型能有效分析变压器油纸绝缘的老化状态,分析表明电路模型中最大和最小时间常数所对应的电阻R和电容C可作为老化特征量,其中最大时间常数所对应的R_(max)、C_(max)反应了绝缘油的老化情况,而最小时间常数对应的R_(min)、C_(min)反应了绝缘纸的老化情况。
分布式发电配电网故障区间定位的自适应矩阵算法

准确定位分布式发电配电网故障区段是有效利用清洁能源的前提。基于馈线终端单元(FTU)的配电网故障定位矩阵算法,提出一种适合分布式发电配电网故障定位自适应算法。根据流过FTU的过电流及其方向,首先判断分布式电源是否投入运行和母线及分布式电源是否发生故障,初步确定配电网的故障区域;再根据故障区域结构和FTU过电流信息自适应构成故障矩阵,定位故障所在线路;为排除畸变故障信息的干扰,比较故障线路两端检测到的故障电流差值,提出了故障电流差值比较判据。算例验证了算法的准确性、高效性和良好的容错机制。
高频方波脉冲下变频电机绞线对的局部放电特性分析

基于脉冲电流传感器建立了一套方波脉冲下的局部放电测试系统,并对模拟变频电机匝间绝缘的绞线对试样进行局部放电试验。测试并分析了脉冲电压的频率和上升时间对局部放电起始放电电压、平均放电量和放电次数的影响,探讨了绞线对在方波脉冲电压下的局部放电机理,为更深入地研究方波脉冲电压下绝缘老化机理打下了坚实的基础。
一种平面射频发射线圈的电磁特性分析

对一种应用在垂直场磁共振成像系统上的平面射频发射线圈进行了分析研究。首先用集中参数的等效电路模型对线圈的谐振频率及谐振模式进行了理论分析,在此基础上利用电磁场数值计算的方法对这种线圈在不同的谐振模式下的电流分布及磁场分布进行了研究。最后还对一个分成8段的平面射频发射线圈的射频场的空间分布进行了仿真。结果表明,这种线圈在300 mm的球内,磁场强度偏离中心点最大不超过15.2%,计算结果与实测结果是吻合的。
基于最小变异系数的配电网电压暂降源模型识别方法

提出了一种基于最小变异系数的配电网电压暂降源模型识别故障定位方法。该方法通过获得配电网中各个节点短路时监测点所测得的电压暂降特性,建立在不同故障类型条件下的电压暂降源识别模型,根据实际配电网发生故障时监测点所测得的电压暂降数据,用电压不平衡度公式区分出故障类型后,再与相应故障类型的电压暂降源识别模型进行比对,得到最小平均变异系数的区段则具有最大概率为故障区段。该方法将配电网故障选线和配电网故障区段定位融合在一起,经EMTDC仿真验证,有较高的准确性和有效性。
基于自适应强引导粒子群算法的电力系统无功优化

在简单比较遗传算法、模拟退火算法、Tabu算法、传统粒子群无功优化算法的基础上,提出一种改进的粒子群无功优化算法即自适应强引导粒子群的电力系统无功优化算法,该算法在粒子群算法的基础上引入强引导思想,在搜索初期,利用数学中的外推技巧对粒子位置的更新加以引导,减少算法随机性,利用群体适应度方差判别种群的多样性,并相应调整变异概率作出变异判别实现自适应更新粒子速度和位置,提高全局和局部搜索能力,进一步解决寻优后期粒子可能陷入早熟收敛的问题,可以更有效地搜索到全局最优解。通过对福建某高压配电网进行无功优化,本文算法优化后最优降损率可达15.3%,最低电压从0.8950pu提高到0.9973pu,结果表明本文算法及模型的可行性和有效性。
数控机床用永磁直线同步电机干扰力分析及补偿

为提高永磁直线同步电机(PMLSM)的定位精度,采用神经网络技术对以推力波动和切削力为代表的两类干扰力分别进行辨识和补偿。针对PMLSM固定结构引起的推力波动,利用电机空载电流进行辨识和修正,建立推力波动模型并离线优化神经网络权系数。加工过程中,利用神经网络的自适应和非线性能力修正模型误差并补偿第二类干扰力。设计了基于神经网络的三环控制与速度、电流前馈复合控制器,克服了纯模型适应性差的缺点并充分利用可预测干扰力。仿真结果表明该控制器能够有效提高PMLSM定位精度,鲁棒性强。
索末菲积分公式在圆柱坐标系和直角坐标系间的转换

索末菲积分公式可用于分析电偶极子在分层媒质中产生的电磁场问题。为了研究不同坐标系下的索末菲积分公式对电磁场表达式的影响,通过坐标系的平移和旋转得到了无限大空间中电偶极子磁矢位在不同圆柱坐标系下的表达式,利用贝塞尔函数和指数函数的积分公式将磁矢位的表达式从圆柱坐标系转化到直角坐标系,在这两种坐标系中讨论了坐标系的旋转角度与磁矢位表达式的关系。通过数值算例对理论分析进行了验证。
基于logistic回归模型的矿区土地利用演变驱动力分析

为探究矿区土地利用演变规律和驱动机制,该文基于1990年、2000年和2008年的遥感影像,借助遥感、GIS技术及数理统计软件,分析了徐州贾汪矿区近18a的土地利用变化特征,在此基础上,选取了多个经济社会及空间距离因子,运用多元logistic回归模型,探讨了该区土地利用变化的驱动因素。结果表明:1990-2008年间,研究区内土地利用变化的主要特征是耕地、林地持续减少,而建设用地和水域迅速增加,草地缓慢增加,整体处于不平衡的状态;通过对耕地和林地变化的logistic回归模型分析,耕地变化在第1阶段(1990-2000年)的主要驱动因素是最近采矿点的距离和到农村居民点的距离,第2阶段(2000-2008年)较为重要的变量有到农村居民点的距离、农业人口密度和到公路的距离;2000-2008年间林地变化较为重要的驱动因素有高程、到最近采矿点的距离和到公路的距离。研究结果对矿区生态环境保护、土地资源优化配置及可持续利用具有重要的指导作用。
稳定同位素法和涡度-微型蒸渗仪区分玉米田蒸散组分的比较

农田蒸散组分区分研究对理解土壤-植物-大气连续系统水分传输动力学过程与调控机制具有重要意义。利用稳定同位素原位连续观测技术测定了玉米田不同高度大气水汽稳定同位素的动态,结合Keeling Plot方法区分了玉米田蒸散组分动态过程,并与涡度相关系统(eddy covariance system,EC)-微型蒸渗仪(micro-lysimeter,MLS)结合法的区分结果进行了比较。研究表明:降雨后大气水汽稳定同位素组成δ_v显著降低,不同高度δ_v与大气饱和水气压差VPD、太阳净辐射R_n呈线性相关,相关系数R均值分别为0.65和0.51;土壤蒸发水汽稳定同位素组成δ_E存在显著的分馏效应,较低的土壤含水率和大气相对湿度会降低分馏效应;与传统的EC-MLS法的区分结果相比,利用Keeling Plot方法和连续原位监测的水汽稳定同位素信息,可准确估算农田蒸散比,误差仅为-0.02~0.08;试验观测期内即玉米中等覆盖地面后,IS法和EC-MLS确定的作物蒸腾与农田蒸散比的均值分别为0.81和0.78,二者较一致。
贵州山区土地利用变化多尺度空间自相关分析

该文以贵州省贵阳市花溪区1986年,1995年和2000年3个时段的土地利用变化数据为基础,运用地理信息系统技术,首先研究了0.2km×0.2km、0.4km×0.4km和0.6km×0.6km3个尺度土地利用变化的空间自相关性,分别建立不同尺度的经典线性回归模型和空间滞后模型,并对比2种模型的精度。结果表明,1986年、1995年和2000年花溪区的耕地、林地、草地、建设用地和水域在3个尺度都表现出较强的空间正相关性,空间相关性与研究尺度有关,随研究尺度变大空间自相关性逐渐下降。通过对比分析3个尺度空间滞后模型和经典线性回归模型,发现空间滞后模型的残差较小,解释能力比经典线性回归模型强,空间滞后模型的预测精度优于经典线性回归模型。该文研究可为喀斯特地区土地利用管理提供依据。
作物生态适宜性定量化评价方法及通用工具

该文研究了作物生态适宜性定量化评价方法。针对环境适宜程度的量化问题,提出了四基点生态距离计算方法,模拟了限制性因素及一般性因素的区别;在评价结果分级中,提出了二次阈值方法,将生态学意义清晰与不清晰的部分进行分离;提出了作物生态适宜性评价过程的数字化表达方法。在以上3项工作的基础上,研发了作物生态适宜性评价工具软件。以北京市冬小麦适宜性评价为例进行了应用,结果表明该评价方法和工具可以容纳主要的评价因子及主流的评价算法,具有实用性。
基于LUPO模型的德清县土地利用空间布局优化

随着人口的增长、经济的迅猛发展和城镇的快速扩张,土地利用的强度逐年增大,中国土地细碎化问题越来越严重。该文从减少土地细碎度、保护生物生境和提高土地集中利用效率和效益的多重角度出发,在满足经济和社会发展的前提下,设置了3种情景模式,构建了基于GIS、GA、多目标决策和景观生态学理论基础上的土地空间布局优化模型,并对模型的研究尺度、转换规则和算法流程进行了详细研究。在利用Annelie Holzkamper等提供的LUPOlib1.0软件包基础上,采用C/C++语言进行程序的二次开发,以德清县为例,对其土地的空间布局优化进行了计算机动态模拟仿真。通过优化模型,虽然工业和城镇用地的集聚度有所降低,但耕地、园地、林地和农村居民点用地等的集聚程度都有所提高,整体而言,土地的细碎度得到了降低。研究结果表明,该模型可用于优化土地的空间布局,减少土地的细碎度。
塔克拉玛干沙漠主要灌木光合器官滞尘能力与表面特性的关系

通过全株光合器官取样,利用质量差减法,对位于新疆且末县沙漠地区的塔中植物园内10种灌木的滞尘能力进行了比较,结果表明:1)以单位鲜质量光合器官滞尘量为评价指标,10种灌木光合器官滞尘能力的排序为:紫杆柽柳>多花柽柳>刚毛柽柳、多枝柽柳、长穗柽柳>甘蒙柽柳、华北柽柳>沙生柽柳>梭梭>头状沙拐枣。2)10种灌木光合器官的滞尘能力与其表面特性密切相关。与沙拐枣相比,梭梭同化枝节间距较短,叶片数量相对较多,因而梭梭的滞尘能力大于沙拐枣;柽柳属植物虽然叶片也极度退化,但具有数量众多、分布密集、被覆绒毛、分泌盐分等特性,具有很强的滞尘能力,光合器官滞尘能力大于梭梭和沙拐枣;光合器官表面特性也使8种柽柳属植物光合器官滞尘能力存在差异。研究结果在荒漠地区植物-土壤相互关系研究方面具有重要科学意义,也可为园林绿化和防护林树种选择、配置提供科学依据。
基于多元地统计的土壤有机质含量空间格局反演

为了提高土壤有机质含量的空间预测精度,该文采用了一种多元地统计方法来构建遥感定量反演模型。考虑到回归误差在空间上具有一定程度的聚类,该文提出了基于局部变化均值的普通克里金方法,然后用其构建土壤有机质含量遥感定量反演模型。对四川省西南部土壤有机质含量进行空间预测试验,并与普通克里金、普通遥感定量反演、基于回归克里金的遥感定量反演等方法相比较。结果表明:该文提出方法的空间预测结果最优,其原因为该方法通过空间统计来建立采样数据与地表反射率间的联系,充分考虑了数据间的空间相关性,因此可以更精确地获得土壤有机质含量的遥感反演模型;相比基于回归克里金的遥感定量反演方法,基于局部变化均值的普通克里金假设回归误差在局部邻域内的均值也不一定为零,更符合实际情况。该方法为农田养分管理及区域农业的可持续发展提供科学依据。
基于SVR算法的小麦冠层叶绿素含量高光谱反演

为给小麦的长势监测与农艺决策提供科学依据,利用高光谱技术实现了小麦冠层叶绿素含量的估测。通过分析18种高光谱指数对叶绿素的估测能力,筛选出可敏感表征叶绿素含量的指数REP,利用地面光谱数据为样本集,以最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression,LS-SVR)算法建立了小麦冠层叶绿素含量反演模型,其校正决定系数C-R~2与预测决定系数P-R~2分别为0.751与0.722,在各指数中反演精度最高。进一步分析表明,REP对叶绿素含量以及LAI值较高与较低的样本均具备良好的预测能力,可有效避免样本取值范围以及冠层郁闭度等因素对叶绿素含量估测的影响。利用LS-SVR反演模型完成了OMIS影像叶绿素含量的遥感填图,并以地面实测值进行检验,其拟合模型R~2与RMSE值分别为0.676与1.715。结果表明,高光谱指数REP所建立的LS-SVR模型实现了叶绿素含量的准确估测,可用于小麦叶绿素含量信息的快速、无损获取。
黄土高原丘陵区水土流失综合治理生态环境效应评价

生态环境的层次性、复杂性和多变性,决定了对其质量进行评价的难度。确立构建一套合理、科学,在解决同一类问题中具有代表性的指标体系和评价方法,是众多学者长久以来关注的关键问题。该文以延安水土保持与生态环境建设试验示范区为实证对象,选取灰色关联度法、综合评价法和驱动力-压力-状态-影响-响应多方案综合决策支持系统(driving force pressure state impact response framework-multiple decision support system,DPSIR-mDSS)对研究区域1999-2009年水土流失综合治理生态恢复环境效应进行了评家,结果表明:DPSIR-mDSS模型在构建水土流失综合治理生态恢复环境效应评价指标体系时将人类社会行为和经济行为与环境系统间复杂的相互关系简化为一对一因果链,评价过程得以分解、简化,且评价结果与研究区域生态恢复环境效应实际变化情况一致,能较好的解释研究区域水土流失综合治理生态恢复环境效应随时间的变化情况,为生态恢复环境效应评价提供了一种新的评价思路和方法。总体而言,退耕还林(草)工程的实施极大的促进了研究区生态环境状况,但一些新的问题诸如耕地压力、生态需水亏缺等接踵而至,应在今后予以重视。
离心泵边界层网格的实现及应用评价

为了定量研究网格质量对离心泵数值模拟计算精度的影响,以结构化网格为例,从网格数量、近壁区网格加密和网格拓扑块生成方法3个方面系统研究了离心泵边界层网格的构建和应用评价过程。在网格数量无关性分析的基础上,生成了3套不同质量的边界层网格,并分别采用标准k-ε模型、RNGk-ε模型、标准k-ω模型和SSTk-ω模型模拟了比转速为103的单级单吸离心泵的内外特性。将数值模拟结果和试验结果对比,发现具有边界层网格的模拟结果与试验值更为吻合,设计工况下,粗边界层网格基于标准k-ε模型的扬程预测精度比无边界层网格的模拟结果提高了1.19%。评估了边界层网格质量与湍流模型的关系,发现湍流模型的选择和边界层网格的质量密切相关,网格节点到壁面的最近距离Y+在200左右基本能满足k-ε湍流模型对近壁区网格质量要求,而选用k-ω模型时,至少保证Y+≤100。
Effect of preparing condition on physicochemical property of slightly acidic electrolyzed functional water

In order to obtain the best operating parameters for preparing slightly acidic electrolyzed functional water (SAEFW), a four-factor central composite design was adopted to investigate the effects of voltage (U), hydrochloric acid solution flow rate (Q_H), concentration (C_H) and water flow rate (Q_W) on the available chlorine concentration (ACC), pH value, oxidation-reduction potential (ORP) and electrical conductivity of SAEFW. The results indicated that the ACC was affected significantly (p<0.01) by the processing factors, such as Q_W, U and C_H. It was noticeable (p<0.01) that the factors Q_H, C_H and Q W influenced the pH value of SAEFW. Q_H, C_H and Q_W obviously affected (p<0.01) the ORP value and the electrical conductivity of SAEFW. The variations could be well described by linear or quadratic polynomial models. The determination coefficients of ACC, p_H value, ORP and electrical conductivity are all more than 0.95. The best operating parameters for manufacturing SAEFW by generator were 4.4 V of DC voltage, 1.04L/h of hydrochloric acid flow rate, 2.8% of hydrochloric acid solution concentration and 210 L/h of water flow rate. The criteria of SAEFW were available chlorine concentration (32±2) mg/L, pH value 6.40±0.1, ORP (920±10) mV and electrical conductivity (1130±30) μS/cm. The experimental results showed that the proposed method could obtain the best operating conditions for manufacturing the SAEFW.
基于灭茬圆盘驱动旋耕刀多功能耕整机设计与试验

针对玉米作物根茬难清除、制约后续标准作业的问题,结合北方寒地保护性耕作工艺,设计了一种与大马力拖拉机配套的茬地耕整机。该机采用联合作业方式,能够一次完成起茬、破茬碎土、垄体深松、灭茬旋耕、起垄、垄体整形等多项作业。设计了自驱动式弧形齿盘破茬器和螺旋碎土装置,破茬器转速为33~37r/min,旋耕刀转速为350~390r/min,深松深度为30cm左右。田间试验表明,该机工作性能良好,灭茬旋耕效果显著。与传统耕作机具和进口联合整地机相比,破土率提高2.4%~6.9%,破茬率提高6.3%~12.9%,节省油耗26.3%~40.4%。
同步开沟起垄施肥水稻精量旱穴直播机设计与试验

根据水稻旱直播同步施肥播种的农艺要求,研制了一种同步开沟起垄施肥水稻精量旱穴直播机,可同步完成开沟、起垄、施肥、覆盖和播种作业。该机器在2BDH-8型水稻精量旱穴直播机上增加施肥装置改装而成,根据水稻旱穴直播施肥农艺要求设计了排肥动力传动系统、排肥系统和施肥开沟器,排种、排肥动力均来自于拖拉机;采用锐角式施肥沟开沟器,在距种沟水平距离100~120mm处开出宽50mm、深50~70mm的施肥沟;采用外槽轮式排肥器将肥料排入施肥沟底,施肥后由播种机拖板刮土覆盖施肥沟。生产试验结果表明,机械定位深施肥的节肥增产效果明显,同等施肥量条件下,机械施肥播种处理与人工施肥播种处理相比,水稻分蘖能力平均增加6.9穗/蔸,增幅25.2%;相对叶绿素含量(SPAD值)平均增加8.9,增幅29.8%;氮素利用效率绝对值提高13.78%,增幅22.3%;氮素偏生产力每千克氮提高20.54kg,增幅46.3%;产量增加1411.5kg/hm2,增幅29.5%。同步开沟起垄施肥水稻精量旱直播机能同时完成开沟、起垄、施肥、覆盖和播种作业,且与人工施肥播种相比增产显著,研究结果可为指导水稻旱直播定位深施肥节氮栽培提供理论依据。
Optimization of ultrasound-assisted aqueous two-phase extraction of polyphenols from mango seed kernel

In order to obtain the optimal conditions of ultrasound-assisted aqueous two-phase extraction of polyphenols from mango seed kernel, a novel extraction method involving ultrasound-assisted extraction combined with propyl-alcohol ammonium sulfate aqueous two-phase separation was developed for the extraction of polyphenols from mango seed kernel. Response surface methodology, based on a five levels, four variables central composite designs was employed to study the effect of extraction conditions on the extraction yield of total polyphenols. An extraction yield of 6.67% was achieved under the optimal extraction conditions of 59.7% of propyl-alcohol volume fraction, 23.4% of ammonium sulfate investigated concentration, 27.0 min of extraction time and liquid/solid ratio of 23 mL/g at ultrasonic power of 400 W and temperature of 45℃, which was agreement well with the optimal prediction value (6.82%). Total polyphenols content in the extract of ultrasound-assisted aqueous two-phase extraction was higher than that of conventional ultrasound-assisted extraction. The research indicates that the method of combining aqueous two-phase separation with ultrasound-assisted extraction to improve the extraction of polyphenols is practicable. The research can provide a reference for full utilization of mango seed kernel and the extraction technique of polyphenols.
基于最佳配置负载率的配电变压器容量优化与配置

为实现配电变压器容量的最佳配置以及配电网的经济运行,配电变压器的容量选择研究具有重要意义。该文借鉴选择导线时经济电流密度的思想,提出了基于最佳配置负载率的配电变压器容量优化配置方法。利用该方法对变压器容量的优化配置进行建模,并以年综合费用最小为目标,模型中不仅考虑投资、运行维护费和损耗费用,还计入了变压器停运造成的经济损失。经优化计算,得出选择1台、2台及3台配电变压器时的最佳配置负载率推荐值。利用此推荐值选择配电变压器容量简便可行、可为电网建设中配电变压器容量的选择提供技术支持。
水稻生长模型参数的敏感性及其对产量遥感估测的不确定性

采用全局敏感性分析方法探讨水稻生长模型与遥感数据耦合估产的不确定性问题。以实测数据为基准数据,当ORYZA2000模型的17个输入变量模拟导入可能误差时,模型的地上生物量(WAGT)、叶面积指数(LAI)、籽粒质量(WSO)和叶片氮含量(NFLV)等模拟输出结果显示较大的不确定性,LAI最大变幅超过20%,最终籽粒产量最大变幅超过10%。引起模型输出结果不确定性的输入变量中,水稻播种期的影响最大;模型的驱动变量温度和日照时数的误差对成熟期的产量影响较大;水稻干物质地上叶片质量分数(FLVTB)对所有关于叶片和籽粒生物量的输出结果都有较大的影响,因此,当利用生长模型和遥感数据进行耦合时,水稻播种期、模型的驱动变量如温度、日照时数、FLVTB等数据精度对估产结果有很大影响。比较LAI、NFLV单独或LAI+NFLV同时耦合ORYZA2000模拟中,LAI+NFLV的敏感性指数最高,其次是LAI,NFLV最差。模型耦合估测WSO、WAGT时,水稻移栽后70~80d左右的遥感影像数据是最重要的,必须获得,此期前后20~30d的2次数据也比较重要,而幼苗期和成熟期的遥感数据耦合生长模型对产量和生物量的估测意义不大。
基于相对湿润度指数的西南地区季节性干旱时空分布特征

西南地区是中国重要农业生产区,季节性干旱是该区域最主要的农业气象灾害,研究季节性干旱时空分布特征对西南地区防旱减灾具有重要意义。该文收集西南地区4个省(市)共97个代表气象站50a(1959年-2008年)的逐日降水量、气温、日照时数、相对湿度、风速、水汽压等气象资料,选用国家标准中相对湿润度指数(M)作为干旱指标,以年、季为时间尺度,研究西南地区干旱频率和强度的空间分布特征,并分析近50a干旱强度和发生范围的年际变化规律。结果表明:西南地区年尺度干旱频率呈西部高,东部低的带状分布,高发区位于川西高原、川西南山地、云南西北部和中北部的山地、高原及河谷地带,发生频率在3年2遇以上;年干旱强度以中旱以上为主。不同季节干旱频率差异大:冬旱发生频率最高,春旱次之,秋旱较低,夏旱最低;干旱强度方面,冬旱强度最大,春旱次之,秋旱较小,夏旱最小;总体而言,干旱发生频率高的地方干旱强度也大。从年际变化看,西南地区总体上略有变湿的趋势,年干旱强度明显减弱,其中春旱、秋旱有减轻趋势,夏旱和冬旱有所增强;但近10a,年干旱强度增大明显,夏旱、秋旱、冬旱也明显上升,这与西南地区近几年干旱频繁发生相吻合。
周边进水沉淀池配水槽设计方法的配水均匀性模拟研究

为分析周边进水沉淀池配水槽各种常用设计方法的实际效果,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对直径为20m沉淀池进水槽进行了三维稳态模拟,比较了各种设计方法下配水孔的配水、配泥质量流量的均匀性,模拟以Eulerian-Eulerian multiphase model中的均匀混合连续流体模型(homogeneous model)为框架,包含配水槽中的水、污泥颗粒和水面上部的大气三相,设计方法选择了工程实践中常用的变槽宽定孔径、变槽宽变孔径、定槽宽定孔径和定槽宽变孔径4种配水槽设计方法。模拟结果显示:4种配水槽设计方法中各配水孔质量流量的标准差最小在10%左右,变槽宽的等流速设计整体来说配水、配泥相对均匀,可以考虑优先采用;变孔径设计孔径变化很小,但当采用等槽宽设计时,配水、配泥质量流量的均匀性改善明显。
荷兰温室盆花自动化生产装备系统的发展现状

荷兰为增强盆花企业市场竞争力,解决温室花卉生产劳动力不足、劳动力成本高等问题,大力发展了自动化生产装备系统,实现了温室盆花高效自动化生产,其温室盆花自动化生产装备技术达到世界领先水平。该文介绍了荷兰温室盆花自动化生产装备系统的构成,分别说明了种苗移植、盆花输送、疏盆、分级、包装等环节装备的作业原理和特性,总结出荷兰温室盆花自动化生产装备系统具有以下特点:盆花栽培管理专家系统管理生产,生产作业实现自动化、信息化、智能化,温室周年高利用率生产,自动化装备生产企业积极创新开发新产品。荷兰温室盆花生产的发展模式,对中国温室生产所面临的劳动力短缺、劳动成本逐年提高等问题具有借鉴作用,中国应结合国情首先在温室花卉生产中发展自动化生产装备系统,待技术成熟后,将温室花卉自动化生产技术推广到温室蔬菜生产中,促进中国温室园艺生产模式的现代化转型。
基于结构方程模型的安塞县商品型生态农业系统耦合关系

依据农户调查数据,运用结构方程模型分析了安塞县及其南、中、北商品型生态农业系统耦合关系,结果表明:农业资源与农业产业是商品型生态农业系统耦合的核心,但由于生态环境改善未对系统耦合起到基础或支撑作用,使得资源与产业局部相悖。从安塞县整体而言,生态环境直接影响系统耦合,但其标准化系数却是-0.11,导致农业资源与产业态势标准化相关系数只有0.46,使系统耦合对经济效益的影响强度较弱,即退耕还林还草工程的实施改善了生态环境,但环境改善所增加的农业资源量并未得到相关产业的有效利用,系统耦合效果不显著;就安塞县南-中-北而言,其商品型生态农业系统耦合模式类型分别为"林区养殖业-果业-设施农业"、"经济林-果业-设施农业"和"畜牧业-特色农产品-经济林",由于养殖业与林草资源未形成有效产业链,相比较北部耦合效果较好。针对农业资源利用率低的现实,在商品型生态农业建设过程中需要强化草畜业,发展优质果业及精、细、密型种植业,完善商品型生态农业系统链网结构,实现农业产业与资源的优化耦合。
不同种植模式对土壤微生物区系及烟叶产量与质量的影响

为探明不同烤烟(nicotiana tobacumL.)种植模式对土壤微生物区系及烟叶产量和质量的影响,采用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)方法研究了连作烟、轮作烟、麦套烟和麦茬烟等4种烤烟种植模式下耕层(0~25cm)土壤微生物的群落动态,并探讨了烟叶产质量的变化。研究结果表明,在绿肥翻压期,土壤微生物总PLFAs的含量以麦茬烟处理最低;在烟草团棵期,轮作烟处理最高且与其他处理差异显著;而在现蕾期和成熟期,各处理之间无显著差异。各微生物类群的PLFAs含量及其在不同处理间的差异均随生育期而异,其中真菌PLFAs含量在各处理间的差异不显著。真菌和细菌的PLFAs比值及革兰氏阳性细菌与阴性细菌的比值显示,整个土壤微生物及细菌部分的群落结构均受烤烟种植模式和生育期的影响。其中,土壤微生物群落结构的变化以麦茬烟处理最明显。各微生物类群在成熟期的主成分分析结果显示,烤烟种植模式之间存在明显分异,与连作烟相比,麦茬烟的土壤微生物群落结构与之类似,而轮作烟和套作烟则变化较大。此外,不同种植模式显著影响烤后烟叶的经济性状及化学成分。与连作烟相比,种植模式改变后有利于烟叶等级结构、均价及产值的提高,并显著增加烟叶中的钾含量,但不利于烟叶中糖分的积累,各植烟模式中以麦套烟和麦茬烟的综合效益较好。该研究结果有助于了解烤烟种植对土壤生物环境的影响,并为中国北方烟区烤烟种植制度的优化提供依据。
果蔬气调保鲜运输车的设计与试验

为解决果蔬气调保鲜运输气调效率低且成本高等问题,该文提出了一种液氮充注气调保鲜运输技术,应用该技术制造的运输车主要由汽车底盘、基于压差原理的运输厢体、液氮充注气调装置、超声波加湿装置、制冷机组、变风量通风装置、换气装置和集中控制系统等组成。整车性能试验结果表明:在环境温度(33.5±1)℃、相对湿度59%±3%、采用仅中间留空堆栈、装载后厢体内后部温度(22.3±0.3)℃的条件下,物料初始温度为4.82和6.38℃时,调控至目标环境所用时间为52和90min;物料初始温度基本相同(4.65~4.82℃)、采用仅中间留空、中间与两侧留空和无空留堆栈方式时,调控至目标环境所用时间分别为52、30和77min,相对湿度自85%升至90%所用时间分别为26、9和33min,中间与两侧留空堆栈方式在调控速度方面依次优于仅中间留空和无空留堆栈;实载时厢体内氧气体积分数自20.9%降至5%用时28min,平均消耗液氮18.99kg,气调效率高且使用成本低。研究结果对提升果蔬气调保鲜运输技术水平具有一定参考价值。
基于CLUE-S和Dinamica EGO模型的土地利用变化及驱动力分析

为了探究中国土地利用变化驱动机制和未来土地利用状况,该文利用中国科学院资源环境科学数据库中的2000年和2005年土地利用数据,结合区域土地利用变化与影响模型CLUE-S(the conversion of land use and its effects at small regional extent)和面向地理过程动态环境模型Dinamica EGO(environment for geoprocessing objects)模拟2000-2020年中国土地利用状况,并借助于Logistic回归结果和贝叶斯估计结果,探讨了中国2000-2005年土地利用适宜性和土地利用变化的驱动力空间特征。以2005年土地利用数据对模拟结果进行验证表明,CLUE-S模型和Dinamica EGO模型在LUCC预测上与实际结果一致性较好,并且CLUE-S模型在预测总体精度上优于Dinamica EGO模型。但在土地利用变化类型的数量预测上,Dinamica EGO模型的Markov过程可以准确预测,并且Dinamica EGO模拟的土地利用变化在空间分布上与经验结果较一致。从2020年中国土地利用预测结果来看,耕地、林地、水域和建设用地将会增加,草地会出现大面积的缩减,未利用地在CLUE-S模型预测中出现增加,而在Dinamica EGO模型中减少。该文可为国土资源规划和耕地资源保护政策的制定提供科学依据。
猪粪与马铃薯皮渣混合厌氧发酵产氢特性

为了提高厌氧产氢菌利用复杂物料的产氢能力和稳定性,该文研究了猪粪与马铃薯皮渣混合质量比对厌氧发酵产氢的比产氢率、挥发性固体去除率、液相末端产物组成等发酵特性的影响。试验结果表明,底物组成显著影响产氢发酵的发酵类型。以单纯马铃薯皮渣为底物时,体系的比产氢率最高达31.55mL/g,挥发性固体去除率为29.43%,发酵类型为丁酸型;当猪粪在发酵底物中的质量比从10:70提高至40:40后,体系的发酵类型由丁酸型转变为乙酸型,同时维持了较高的比产氢率(22.48~24.18mL/g)和挥发性固体去除率(28.31%~32.93%)。但是当猪粪逐渐变为主要发酵底物(猪粪与马铃薯皮渣质量比为50:30、60:20、70:10、80:0)时,发酵逐渐受到抑制,系统的比产氢率和挥发性固体去除率都明显下降。采用Modified Gompertz模型可以很好地拟合累积产氢量随时间的变化,其动力学参数最大产氢量、最大产氢速率和停滞时间可以作为混合物料产氢发酵代谢过程的重要评价指标。该研究为优化混合物料厌氧产氢发酵过程提供参考和依据。
青海高原东部农业区土地利用遥感分类制图

为有效地监测复杂区域生态环境治理成效,该文以青藏高原与黄土高原过渡地带的青海高原东部农业区为例,研究大范围复杂地区土地利用遥感自动、快速提取方法。首先构建适于研究区土地利用变化分析的分类系统;其次,采用地理分区综合遥感分类法对青海高原东部农业区进行土地利用遥感分类制图。研究结果表明,上述方法适宜大范围复杂地区土地利用信息的有效提取,Kappa系数0.71,较未分区的分类结果高0.12。分类制图结果表明,研究区土地利用结构以农用地为主,其中>6°~25°的坡耕地占耕地总量的63.33%,应加大这部分坡耕地水土流失的防治。该研究为大范围复杂地区土地利用遥感信息提取提供了有效的方法,为青海高原东部农业区土地资源的科学管理与规划提供了参考。
淤地坝淤积高度对斜坡稳定性影响的定量评估

为了评估淤地坝建设对流域斜坡稳定性的影响,该文基于地理信息系统(GIS)的斜坡稳定性模型(SINMAP),根据实测的土力学参数和野外滑坡与崩塌分布点调查,分析了淤地坝淤积至不同高度时的斜坡稳定性。研究发现,随着流域淤地坝系淤积高度的增加,流域极不稳定区域逐渐减少,而极稳定性区域逐渐增加。随着淤积高度的增加,陡坡区域(坡度>45°)所占比例逐步减少,且与极不稳定性区域的减少呈线性相关。该文总结了淤地坝淤积过程中的"淹没效应",泥沙的淤积,不仅改变了流域坡度组成、缩短了坡长,而且改变了流域的土地利用等因子。该研究可为淤地坝建设提供参考。
基本农田保护区规划调控下的土地利用空间重构分析

为了提高基本农田保护区专项规划对土地利用的空间导向作用,加强基本农田建设,探索土地利用空间重构的技术方案。该文以顺义区杨镇基本农田保护区专项规划分析为例,通过划定12个基本农田保护区,利用农用地分等成果,辅助耕地邻域替代评价和适宜性评价方法,确定了保护区内设施农用地、农村居民点用地、未利用地的土地整治方向,以及整治地块的空间分布和时序安排。分析结果显示,一、二、三级土地复垦整治地块面积为459.44hm~2,未利用地高、中度适应性评价面积为35.12hm~2,对该部分地块的整治能有效地增加基本农田保护区内耕地的比例;农田景观指数分析结果显示,随着待整治地块向耕地转变,基本农田保护区内耕地的集中连片度不断提高。基于土地整治行为的土地利用空间重构方式,成为编制基本农田区专项规划的有益探索,深化了对土地利用规划的研究。
基于GARBF神经网络的耕地土壤有效磷空间变异分析

为了调整耕地管理措施、合理施用磷肥、减少磷素流失、降低水体非点源污染,该研究以高州市为例,在全市各区镇共采集了664个耕作层(0~20cm)土样,利用遗传算法优化的径向基函数(radial basis function network optimized by geneti calgorithm,GARBF)神经网络和普通克里金法(Ordinary Kriging)等方法,分析了县域耕地土壤有效磷在不同采样尺度下的空间变异特征及其空间分布格局与成因。结果表明,高州市耕地表层土壤有效磷存在半方差结构,半方差函数曲线与指数和球状模型曲线拟合较好;5种采样尺度下(训练样点数分别为100、200、300、400和500)耕地表层土壤有效磷均表现出弱的结构空间相关,在较大范围内空间自相关性较差。GARBF神经网络空间插值能力在整体上要有优于基于邻近点RBF神经网络和普通克里金法。300样本下GARBF神经网络空间插值结果表明,高州市耕地表层土壤有效磷的盈余现象比较严重,并且盈余有效磷的流失对该地区水环境会产生严重的威胁。该研究结果可以为土壤属性空间估测、合理施肥以及降低水体非点源污染提供理论依据和技术支持。
桂西北喀斯特峰丛不同土地利用方式坡面产流产沙特征

由于缺乏长期定位观测资料,西南喀斯特山区坡地水土流失规律一直不明确,严重影响了该区石漠化综合治理和水土流失防治工作的成效和进程。该文基于13个大型径流小区(宽20m、投影面积>1000m~2)5a(2006-2010年)的定位观测资料,分析了桂西北喀斯特峰丛洼地不同利用方式坡面降雨产流规律和地表侵蚀产沙特征。结果表明:观测期内年降雨量为1300~2000mm,无论平水年还是丰水年,不同利用方式坡面次降雨径流系数<5%,地表产流很少,降雨几乎全部入渗。不同利用方式地表侵蚀产沙模数虽有较大差异,但土壤侵蚀以微度(<30t/(km~2·a))为主,部分甚至只有0~5t/(km~2·a)。植被类型、土地利用方式对坡面降雨产流的影响较小,但人为干扰会增加地表侵蚀产沙量。该文为喀斯特坡地植被恢复重建和水土流失防治提供参考。
耕作方式对东北春玉米农田土壤水热特征的影响

针对东北春玉米农田春季低温冷害和季节性干旱发生频率高的问题,于2009年-2010年设置3种耕作处理,即传统垄作(LL)、平作播种中耕起垄(PL)和全生育期平作(PP),研究大田条件下耕作方式对土壤水分、土壤温度和玉米产量的影响。2a试验结果表明,耕作方式对0~40cm土层储水量有显著影响,其中PL和PP处理播种时的初始储水量比LL处理高8.7和6.0mm,而苗期则分别高4.1和3.4mm;玉米生育中后期PL和LL处理储水量则呈高于PP处理的趋势。3种耕作方式下土壤温度的差异以苗期为主,即5cm土层的平均温度PL和PP处理显著低于LL处理,但最低温度则以PL和PP处理显著高于LL处理,分别高1.6和1.2℃。总体来看,PL处理不仅可提高玉米苗期土壤的最低温度和耕层土壤储水量,而且可增加中后期土壤积蓄雨水量,促进作物生长发育,因而籽粒产量比LL和PP处理分别高7.6%和6.4%。
典型绿洲区土壤盐分的空间变异特征

针对绿洲区存在的土壤盐化制约干旱区农业可持续发展问题,应用面域土壤信息调研采集,结合地统计学与GIS技术对新疆典型绿洲区土壤盐分空间变异特征进行研究。研究结果表明:0~30cm耕层土壤盐分呈现强变异性,30cm以下土层呈现中等变异。各土层土壤盐分均呈现中等空间自相关性,空间相关距离在24~28km范围内。各等级盐化土在不同深度土层的分布方位基本一致。各土层非盐化土面积均占主导地位,都占研究区总面积的69%以上;其次为轻度盐化土面积,占研究区总面积的19%~30%;各土层中度盐化土面积都在3.4%以下;重度盐化土仅在0~30cm土层有极少量分布。随着土层深度的增加,非盐化土和中度盐化土的面积逐渐减小,轻度盐化土面积逐渐增大。本研究对于指导干旱区绿洲农业生产、保障区域土壤资源可持续合理利用具有重要的理论价值和明确的实际应用前景。
植物共享光照资源的生长模型改进及可视化仿真

为了模拟共享光照资源情况下的植物生长情况,该文以FON(field-of-neighbo urhood)模型为基础,对影响圈从形状和阴影深浅程度两方面加以改进,提出了共享光照资源植物的一种生长建模方法。该方法引入了植物生长地的纬度值、植物遮光率因子以及植物自身对光的敏感特性等地理学和生物学参数,以更真实地模拟植物在共享光照资源时的生长规律。为了验证共享光照资源植物的生长建模方法的有效性,该文以生物量数据为基础对水曲柳和落叶松的人工混交林的生长情况进行试验结果比较与分析。此外,该文开发了支持共享光照资源的植物生长模拟系统,对不同植物在共享光照资源中所表现出的生长情况进行可视化模拟。仿真试验结果表明,共享光照资源植物的生长建模方法具有较好的准确性和实用性,可以用于实际植物的生长过程模拟。
大田滴灌自清洗网式过滤器水头损失试验

自清洗网式过滤器是目前国内外大田滴灌应用最广泛过滤器之一,其水头损失是评价过滤器性能的关键参数。该文通过对自清洗网式过滤器清水和浑水水头损失的试验研究,重点分析了80和120目滤网对应的清水和浑水水头损失变化规律。在清水试验中,得出了2种滤网目数对应过滤流量与水头损失变化关系式;在浑水试验中,分别研究了流量一定(220m~3/h)和含沙量一定(0.190g/L)条件下水头损失随过滤时间变化规律,重点研究了这2种条件下浑水水头损失的计算方法,并对2种情况下水头损失进行了计算,对各种组合条件下浑水水头损失计算公式进行了拟合,分别得到流量一定条件下10种不同含沙量和含沙量一定条件下5种不同流量的水头损失计算公式。结果表明:各公式拟合精度较高,决定系数均大于0.95,可以用于浑水水头损失计算,研究结果可为实际工程中自清洗网式过滤器水头损失的计算提供参考。
推倒式甘蔗收获机扶蔗质量影响因素的试验研究

为了优化推倒式甘蔗收获机的工作参数,设计了甘蔗扶起效果试验装置。通过正交及单因素试验,探明了甘蔗扶起过程的影响因素。结果表明:扶蔗器转速对甘蔗扶起效果影响最大,其次是机车前进速度。扶蔗器转速与机车前进速度的交互作用对扶起姿态角有显著性影响。在扶蔗器转速为120r/min、输送段安装角为50°、拣拾段安装角为5°和前进速度为0.21m/s参数组合下,对侧偏角在45°~135°范围内倒伏甘蔗能够有效平稳扶起。扶起姿态角范围为50.68°~68.87°,能满足机器作业要求。