mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
MiR-21协同BMP9促进间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

目的:探讨miR-21与BMP9之间的关系,明确miR-21在BMP9诱导间充质干细胞成骨分化中的作用。方法:(1)Ad-BMP9感染C3H10T1/2细胞,Real-time-PCR检测miR-21表达。RT-PCR检测ALP的表达。(2)MiR-21转染C3H10T1/2细胞,Real-time-PCR检测miR-21和BMP9表达。(3)MiR-21和BMP9-CM处理C3H10 T1/2细胞,ALP活性和染色实验检测C3H10 T1/2细胞早期成骨能力。茜素红S染色实验检测钙盐沉积情况。(4)MiR-21和BMP9-CM处理C3H10 T1/2细胞,Real-time-PCR检测成骨分化相关因子ALP,OCN的表达。(5)MiR-21和BMP9-CM处理C3H10T1/2细胞,Western blot检测p-Smad1/5蛋白水平的表达。结果:(1)BMP9暂时降低miR-21的表达。MiR-21也可以暂时降低BMP9的表达。(2)MiR-21可以协同BMP9增强ALP和钙盐沉积。(3)MiR-21协同BMP9增加了p-Smad1/5蛋白水平的表达。结论:MiR-21与BMP9存在相互关系,两者可以互相调节表达。MiR-21可以协同BMP9促进间充质干细胞C3H10T1/2细胞成骨分化,这一过程与增强BMP9/Smad信号的激活程度有关。
层间接触状态对桥面铺装结构力学响应的影响

针对桥面铺装混凝土调平层和沥青铺装层层间接触状态复杂的问题,运用ANSYS有限元分析软件,建立了更符合实际的后轴双轮组轮胎模型,以目前我国常用的空心板梁桥为研究对象,分析了摩擦、完全黏结、绑定和完全粗糙等多种接触状态下铺装结构的应力响应.计算结果表明:车辆荷载并不是均布荷载,其压力峰值随胎压和轴重的变化而变化;混凝土调平层与沥青铺装层间的接触状态对铺装结构受力影响显著;4种接触状态中,黏结接触状态下的铺装结构受力最优,当层间黏结不足时,层间接触更接近假设的"绑定"接触状态.
基于Mycielski改进的Markov链超短期风电功率预测方法

针对在Markov链超短期风电功率预测过程中未考虑风电功率变化趋势,在不同风电功率变化区间均采用同一状态转移概率矩阵,导致预测精度欠佳的问题,提出了一种基于Mycielski方法改进的Markov链预测方法.首先利用Mycielski方法在风电功率历史序列中寻找最长长度的重复序列,然后将计算每一时刻Markov链状态转移概率矩阵的序列重新定义,最后利用每一时刻的Markov链状态转移概率矩阵进行风电功率预测.对我国某风电场超短期风电功率进行总体预测.结果表明,在均方根误差的对比上,基于Mycielski方法改进的Markov链预测方法能够提高14.15%的预测精度,具有一定的实用价值.
结合PI自调整与模糊逻辑补偿的控制方法

为了给乘客提供一个安全舒适的乘梯体验,研究了永磁同步电梯系统的启动控制方法.考虑到因乘客数量变化而导致的系统惯量变化,在分析电梯启动过程的基础上,提出了一种结合比例-积分(PI)自调整与模糊逻辑补偿的复合控制方法.首先,采用PI自调整方法有效减小了滑车距离并消除速度超调带来的震动感;然后,引入模糊逻辑补偿进一步减少了启动时的溜车距离,并指出2.3 mm为最佳的溜车距离;最后,Saber平台的仿真结果与实际物理平台的实验结果验证了该复合启动控制方法的可行性与有效性.
柑橘皮柚皮苷提取工艺研究

采用乙醇-乙酸浸提法提取柑橘皮中的柚皮苷,通过单因素实验研究了不同因素对柚皮苷提取率的影响,并在此基础上进行正交实验,得出优化工艺条件为: 料液比1∶ 25 g /mL,乙酸比例10%,提取温度80 ℃,提取时间3 h。在此工艺条件下,柚皮苷提取率为5.78%。此方法成本低、毒性低、重复性好,能够用于工业化生产。
城市污水厂污泥稳定化技术研究进展

基于城市污水厂污泥处理处置的现状,综述了污泥稳定化的作用机理与国内外当前污泥稳定化技术具有代表性的一些研究成果,主要包括: 污泥消化技术、污泥堆肥化技术、污泥固化稳定化技术、污泥湿式氧化技术、污泥等离子体处理技术、氯氧化技术。并对污泥稳定化技术的发展前景提出了自己的见解,以期促进污泥稳定化技术发展与工业化应用。
超材料宽频吸波技术研究进展

超材料因其完美吸收特性成为吸波材料研究的热点,但其吸收频段窄成为限制其应用的瓶颈技术。介绍了超材料完美吸波结构,分析了其工作原理,重点综述了超材料实现宽频吸波的途径及其国内外研究现状,总结了各种宽频吸波超材料的结构和性能特点,最后对超材料吸波技术的发展趋势进行了探讨。
供精人工授精妊娠结局的影响因素及子代安全性分析

目的:分析影响供精人工授精(AID)妊娠结局的相关因素,以提高妊娠率,并评价其子代安全性。方法:回顾性分析沈阳二〇四医院生殖医学研中心2005年7月1日至2013年6月30日行AID助孕的5 109例患者,共计7 761周期的妊娠结局及子代出生缺陷发生率情况。结果: AID临床妊娠2 252例,周期妊娠率29.02%,累积妊娠率44.08%。女方年龄≤35岁组临床妊娠率明显高于35岁以上组(30.31% vs 20.18%, P<0.01),不孕年限5年以下组高于5年以上组(30.83% vs 28.16%, P<0.01),使用促排卵组临床妊娠率明显高于自然周期组(33.22% vs 28.68%, P<0.01);治疗第1周期组的临床妊娠率最高(29.87%),与治疗第4周期组妊娠率(23.61%)差异有统计学意义(P<0.05),其余各治疗周期组间的临床妊娠率差异无统计学意义(P>0.05)。AID发生子代出生缺陷28例(1.40%),以心血管畸形发生率最高(6例,21.43%),其次是骨骼肌肉系统畸形4例(14.29%),泌尿系统和神经系统畸形各3例(10.71%),还包括唇腭裂、呼吸系统、消化系统畸形各2例(7.14%)及其它系统畸形。结论:女方年龄、不孕年限及促排卵治疗是影响AID临床妊娠率的重要因素;冷冻精液行AID并未增加子代出生缺陷发生率,是一项相对安全的辅助生殖技术。
中国粮食作物化肥施用的碳排放时空演变与减排潜力

研究区域农作物化肥施用的碳排放趋势演进规律与减排潜力对于合理制定农业碳减排政策具有重要意义。基于“全国农产品成本收益资料汇编”、“中国统计年鉴”和农业部“小麦、玉米、水稻三大粮食作物区域大配方与施肥建议”中各地区的三大粮食作物产量、化肥投入类型及其数量等数据,采用碳排放系数法,测算并分析2005-2013年中国三大粮食作物化肥施用碳排放时空演变与碳减排潜力。结果表明:①江苏、安徽、宁夏、甘肃和山西的玉米,湖北、陕西和宁夏的小麦,辽宁、山东、江苏、浙江、陕西和湖南的水稻,其化肥施用的单位产品碳排放量下降明显;②黑龙江、吉林和新疆的玉米,云南和河南的小麦,吉林、广西和云南的水稻,其化肥施用的单位产品碳排放量不降反升;③与测土配方施肥情形相比,在2013年,江苏、陕西、湖北、贵州、广西和云南的玉米,山西、内蒙古、陕西、甘肃、宁夏、新疆、河北、四川、云南和江苏的小麦,湖南、江苏、海南、安徽、云南、广东和广西的水稻,其化肥施用的单位产品碳排放量偏高;④全国玉米化肥施用碳减排潜力约574万t CE,集中在黑龙江、辽宁、吉林、山东、内蒙古、陕西、云南、贵州和广西;⑤全国小麦化肥施用碳减排潜力约475万t CE,集中在河北、江苏、山东和河南;⑥全国水稻化肥施用碳减排潜力约206万t CE,集中在湖南、广东、广西、江苏和江西。最后,结合实地调查,本文提出应在粮食作物化肥施用碳减排潜力大的区域,通过政策激励和市场化运作,提高测土配方施肥技术推广的效应。
Numerical Predictions of the Propeller Cavitation behind Ship and Comparison with Experiment

The effects of turbulence model on propeller cavitation simulation results are presented. It shows that the common turbulence model can deal well with the propeller cavitaion shapes. And then the propeller cavitation performance behind ship was numerically simulated using a hextetrahedral mesh based on RANS solver, the Suaer's cavitation model based on transport equation and a SST k-ω turbulence model were coupled in the RANS solver. A symmetry boundary condition is applied on the top of computational domain instead of the free surface, which is similar to a tunnel's wall. To observe the cavitation pattern during the revolution of propeller, the propeller is rotated with a constant rotation angle of 1.0 degree using a sliding mesh technique. Cavitation patterns of the simulations are compared with the experimental results carried out in Large Cavitation Channel of CSSRC (LCC). Although the predicted propeller tip vortex cavity is missing because of the mesh resolution, the predicted dynamic cavitation behaviors generally well agree with experimental observation.
Influence of Added Wave Resistance Calculation Methods on Ship Speed in Seas

fw is one of the factor in EEDI formula. This paper studies the influence of different added wave resistance calculation methods on ship speed in representative sea condition. The using three theoretical models is realized to calculate the added resistance, and comparing the calculation results with model test. The results from the three models show that all the decrease of ship speed from three theoretical models are higher than the model test results in waves, which lead to lower fw; Model-3 may overestimate the added resistance in irregular wave; the fw obtaining from Model-1 and Model-2 is close to the one from model tests in waves.
基于土地规模经营条件评价的村域生产空间格局厘定——以重庆市合川区大柱村为例

新型农业经营主体入驻形成的生产空间格局既可发挥村落资源禀赋能力,保障农民就地就业,又能促使村域生产空间集约高效目标实现。以整村推进示范村重庆市合川区大柱村为研究对象,构建以自然、区位、设施、劳动力、流转等为限制性条件的土地规模经营条件评价指标体系,利用自然断裂法(Jenks)对耕地图斑进行5级分类,以集中连片为划分原则,以充分利用村域资源禀赋为目标,将大柱村生产空间厘定为四个区域:优势区、良好区、中等区、较差区,相应提炼出农业企业示范区、农业企业发展区、专业大户集聚区和特色家庭农场区的新型农业经营主体入驻格局,为充分发挥西南丘陵山区村域资源禀赋、开展适度规模经营、引导生产空间重构提供理论指导与实践借鉴。
火炮偏离角测量数字化系统

提出了一种用于火炮炮膛轴线偏离射面的角度测量的数字化测试系统,该系统基于激光跟踪仪空间点坐标测量原理,通过对火炮身管指定点三维坐标的测量,结算出调炮前后空间直线方程,从而计算出火炮偏离角,并针对目前GJB方法对火炮炮膛轴线偏离射面的偏离角度测量方法中存在的精度不高、效率低、工作人员多、结构分散等问题进行了分析。与现行GJB方法进行测量实验比较,实验数据表明使用该方法对火炮偏离角进行测量,效率和精度都有明显提高。
两种逐时温度算法下的暖通空调设计温度比较

为比较不同原始数据来源所引起的暖通设计温度差异,以中国建筑热工设计分区的五个典型代表城市1971~2000年的调和分析和三次样条逐时干球温度结果,采用ASHRAE不保证率方法统计了供暖设计温度和空调设计温度,定量分析了ASHRAE设计温度以及中国规范中的供暖室外计算温度和夏季空调室外计算干球温度的差异,以及对典型代表城市耗热量的影响.结果表明调和分析方法比三次样条方法具有略高的极端高温和略低的极端低温,调和分析和三次样条计算结果均能基本反映当地温度特征.中国地面台站观测气象数据与ASHRAE逐时气象数据在供暖设计干球温度和制冷设计干球温度的绝对误差分别约为-1.0 ℃和0.6 ℃,所引起的围护结构耗热量的绝对误差约为0.9 W/m~2,且在三次样条方法下的供暖设计温度和围护结构耗热量更接近于ASHRAE设计值与其耗热量结果.
20世纪90年代末东亚冬季风年代际变化的外强迫因子分析

使用NCEP/NCAR、英国气象局哈德莱中心(Met Office Hadley Center)HadISST以及NOAA提供的再分析资料分析了海温、海冰及雪盖异常对20世纪90年代末我国冬季气温和东亚冬季风(EAWM)年代际跃变的外部强迫作用,同时也对比分析了20世纪90年代EAWM年代际跃变与20世纪80年代EAWM年代际跃变特征和成因的一些差异。结果表明:20世纪80年代中期EAWM的年代际变化特征主要表现为全国一致偏冷型,同时中国近海的海温也偏低;该年代际变化的主要原因来自大气内部动力过程,而海温和海冰的作用不显著。20世纪90年代末EAWM年代际变化的特征表现为东亚北方气温显著偏冷而南方偏暖的南北反相变化分布;EAWM在20世纪90年代末的年代际变化受北大西洋海温和热带太平洋海温的共同影响。北大西洋显著的异常暖海温,激发一个向下游传播的波列,使得西伯利亚高压加强,EAWM加强,从而导致我国北方气温下降;同时,秋冬季北极海冰异常偏少和秋季欧亚雪盖偏多对东亚冬季风的增强也有一定的作用。此外,热带西太平洋的暖海温异常会导致在海洋性大陆地区有异常的辐合和对流增强,引起大气环流的Gill型响应,对流西侧的异常气旋在孟加拉湾至我国西南地区出现南风异常,使得东亚南部地区温度偏高。因此,20世纪90年代末之后东亚温度呈现南暖北冷的分布特征。
FGOALS/RegCM动力降尺度对南亚夏季气候变化的预估

基于CORDEX计划的试验设计,利用区域气候模式RegCM3对全球模式FGOALS-g2在RCP8.5情景下的预估结果进行动力降尺度,预估了南亚地区未来近期(2016~2035年)和远期(2080~2099年)的夏季气候变化特征。结果显示,未来两个时段的气候变化空间分布类似,只是远期的变化幅度更大。具体表现为:高低空急流减弱,低空急流中心向北移动。南亚地区整体降水减少,但其北部降水显著增加。降水变化的空间分布主要受降水频率的控制,且降水频率随强度分布的变化表现出明显的地域差异。降水的未来变化特征与水汽输送的变化有密切联系。在区域模式中,受低空急流减弱和北移的影响,水汽输送减弱,对应降水减少。而在全球模式中,虽然季风环流也在减弱,但可降水量增加起主导作用,使得预估的水汽输送增强、降水量增加。
南京地面风速概率分布律的城乡差异

根据南京气象站及其周边3个乡村自动气象站2005年逐时风速资料,拟合了风速的概率分布函数,分析表明:南京城、乡地面风速的概率分布均与3参数的韦伯分布吻合度很高,风速概率密度函数(PDF)曲线形状存在明显的城乡差别,城市风速PDF曲线更加陡峻,即风速分布更为集中;在0.75~3.75 m/s,城市风速PDF值明显高于周边乡村,而在>3.75 m/s和<0.75 m/s范围,城市风速概率密度值则低于乡村;城市下垫面的摩擦效应削弱风速而热力效应起增强风速作用,对风速的城乡差值序列的分析发现:多数时间城市风速是小于乡村风速的,但风速小于1.90 m/s条件下,城市风速会出现大于乡村的现象;总体上摩擦效应的作用远大于热力效应;城市效应使全年平均风速下降0.43 m/s。
制备工艺对三维针刺C/SiC层向动态压缩性能的影响

为了研究制备工艺对三维针刺C/SiC复合材料(3N-C/SiC)层向压缩力学性能的影响,对分别采用反应熔体浸渍(RMI)和化学气相浸渍(CVI) 2种工艺制备的3N-C/SiC进行了不同应变率下压缩性能研究,并对比了2种工艺试样在破坏前后的显微结构。结果表明,在高应变率下2种工艺试样的破坏强度分布均遵循Weibull分布,且RMI工艺试样的性能稳定性明显高于CVI工艺试样。2种工艺试样的压缩强度均具有明显的应变率强化效应,且与对数应变率近似呈线性关系。观察断口形貌发现,在静态压缩载荷作用下,2种工艺试样的破坏方式为剪切破坏和分层破坏的叠加,而在动态压缩条件下试样的破坏方式为劈裂破坏。研究发现,CVI工艺试样纤维束断口不平整; RMI工艺试样断口相对平整,纤维束多发生整束剪断,且动态条件下纤维束的束内脱粘现象得到明显的抑制。
改性双基推进剂的热安全性研究

为有效评价改性双基推进剂的热安全性,采用差示扫描量热仪和热自燃实验装置,研究了一种新型改性双基推进剂GHT推进剂的热分解和热自燃过程,得到了不同老化时间下GHT推进剂的热分解特性和热自燃特性。通过数据计算和分析,得到了GHT推进剂的热分解动力学参数、热安全性参数和热自燃动力学参数。研究结果表明,环境温度升高或老化时间的增长,都会导致GHT推进剂热安全性变差。
GNSS网络实时动态模糊度解算病态性解决策略

针对GNSS网络实时动态(RTK)参考站间模糊度解算病态性问题,分析了病态性对模糊度浮点解影响,并基于无电离层组合解算模糊度基本模型,提出了改善模型病态性的两种策略。①参数选取策略:针对高仰角卫星,采用相对天顶对流层参数代替常规双天顶对流层参数设置,减少待估参数以改善病态性; ②参数相关性优化策略:将GNSS卫星模糊度解算分为较易固定和较难固定两类,首先获取较易固定模糊度整数解,并反演天顶对流层延迟信息,再将该信息作为先验信息对较难固定模糊度解算模型进行约束,通过减小天顶对流层与模糊度相关性改善病态性。算例分析表明:两种策略在初始历元法方程病态性就明显优于常规模型,且只要通过少数十几个甚至几个历元就能够快速减弱法方程的病态性。该方法不需要考虑附加矩阵或参数的设置,易于实际工程应用。
不同强度运动联合中药对葡萄糖耐量减退大鼠血管内皮功能的影响

目的观察不同强度运动联合中药对葡萄糖耐量减退(IGT)大鼠过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α(PGC-1α)的表达及血管内皮功能的影响,探讨不同强度运动与中药联合的协同作用及其机制。方法健康雄性SD大鼠70只,随机取10只为空白组予以常规饲料喂养,其余60只大鼠予以高糖高脂饲料喂养进行造模。将成模大鼠随机分为模型组、单纯中药组(中药组)、低强度运动+中药组(低强度组)、中强度运动+中药组(中强度组)、高强度运动+中药组(高强度组),每组10只。空白组、模型组、中药组每日自由活动,运动各组进行不同强度跑台运动,同时给予丹蛭降糖胶囊灌胃。比较干预前后一氧化氮(NO)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、血管性假血友病因子(vWF)和血浆内皮微粒(EMP)变化;检测各组PGC-1α水平。结果与空白组比较,模型组NO、eNOS、PGC-1α水平下降,vWF、EMP水平升高(P<0.05);与模型组比较,各干预组NO、eNOS、PGC-1α水平升高,vWF、EMP水平降低(P<0.05,P<0.01)。结论中等强度运动联合丹蛭降糖胶囊能有效改善血管内皮功能。
几种典型红壤模拟降雨条件下的泥沙特征研究

泥沙是土壤侵蚀过程的产物,直接反映了土壤的侵蚀特征。本文利用人工模拟降雨,研究了南方几种典型母质发育红壤侵蚀泥沙的颗粒分布特征、不同粒级中胶结物质的种类和含量。研究结果表明,径流优先选择携带0.002~0.02 mm颗粒,该级别颗粒占泥沙总量的26.68%~60.33%。粘粒含量高的第四纪粘土红壤,泥沙中粗颗粒含量较高,且多为较稳定的团聚体;沙粒和粉粒含量较高的页岩红壤和花岗岩红壤侵蚀泥沙中单粒含量较高,且泥沙分散后粉粒和粘粒的含量高于原土壤。花岗岩红壤侵蚀泥沙中Fe_d,Al_d,Al_o和Si_o含量随泥沙粒径的增大而降低,而泥质页岩红壤和第四纪粘土红壤中, Fe_d,Al_d,Al_o含量随粒径增大而增加,因此其粗粒径泥沙具有较强的稳定性。侵蚀泥沙对有机质有富集作用,泥质页岩红壤和第四纪粘土红壤的粗颗粒对有机质的富集作用强于细颗粒。
基于事故风险源的城市环境风险分区研究——以南京市为例

以事故风险个案评价原理为基础,从风险受体角度出发,研究城市内部风险源最大可信事故发生时的最大影响半径,针对不同类型风险源的影响半径做空间分析得到区域风险等级,并结合自然和城市敏感区数据分析得到综合的事故风险分区结果。以南京市为研究对象,从城市内部多类型风险源的影响范围和程度入手,采用风险制图法评价城市事故风险,对本市数百家危化品单位、危废单位、涉重单位、高压走廊及天然气高压管道等涉及的风险源布局和影响半径进行分析,综合南京市城市用地布局及市域城镇体系规划提出防范措施与优化建议,其分区结果对未来南京市城市总体规划、土地利用规划中的安全规划、布局选址及工业结构调整升级等有直接的现实意义和指导意义。
都市圈边缘城市经济联系格局及发展策略研究

在都市圈主导区域发展的空间背景下,都市圈的聚集增长凸显边缘(边际)城市的发展困惑。本文立足多都市圈相互作用的空间基础,构建以现实经济联系(人流、资金流、信息流)与潜在经济联系的综合测度模型,来判读边缘城市之未来发展方向,并据此提出相关空间发展策略。案例研究表明:现阶段淮安市与南京、苏锡常、徐州等都市圈的经济联系强度分别为1.688、1.405、1.164,经济联系隶属度分别为39.65%、33.01%、27.34%,说明淮安市并不存在占主导地位的单一经济联系单元,其经济联系格局是都市圈辐射能力及其空间可达性合力作用的结果。未来淮安市应努力构建区域综合网络关键节点,坚持产业错位发展,充分利用都市圈发展的“溢出效应”(或边缘效应),致力培育次区域增长极。研究成果能够为都市圈边缘城市的规划发展提供借鉴和启示。
农户参与农地流转行为影响因素及经济效应分析

在大力推进农业现代化的背景下,探讨农地流转对农户家庭经济效应的影响,为农户权益保障提供参考。采用二值选择Bivariate Probit模型分析农户参与农地流转行为的影响因素,并根据农户家庭经济收支状况,利用Match模型评估农地流转行为给农户家庭带来的经济效应。研究结果表明:(1)农户家庭劳动力比重、受教育程度、人均耕地、农田生态环境等资源禀赋是影响农地流转的关键因素;(2)地区经济发展水平与农地规模经营相辅相成、互相促进,能够有力推动农业现代化建设;(3)农地转入或转出对农户家庭经济效益并未产生决定性影响,农户根据家庭实际选择恰当的农地流转方式才能有效提升家庭经济福利水平。建议着力完善农地流转市场机制和农村社会保障制度,借助市场力量实现土地经营权有序流转,切实尊重农户意愿及保障农户权益。
模式动力过程与物理过程耦合及其对台风预报的影响研究

中国南海台风模式是基于GRAPES的热带中尺度模式,采用半隐半拉格朗日时间差分方案,借助Helmholtz方程进行隐式求解,然后计算物理过程,并把各物理量反馈到动力预报场,实现动力过程与物理过程耦合。为了探讨耦合方案对预报精度的影响,在原方案的基础上,设计了新的技术方案,主要包括两项技术改进。其一是考虑温度、水汽的物理反馈对气压场影响,将间接导出的气压反馈值返回动力场;其二是在第一项技术改进的基础上,将物理反馈值作为模式Helmholtz方程的右端项参与隐式求解,物理反馈在动力约束条件下实现与动力过程耦合。针对新方案对台风路径预报的影响开展个例和批量试验研究。个例试验研究表明,新方案明显地提高了台风预报水平,特别是提高了移动速度的预报准确率;2013年批量试验结果分析,如文中给出的台风路径预报、等压要素预报准确率对比分析,说明新技术方案整体提高模式预报精度。
2010年东亚冬季风月内尺度振荡特征及其与西南地区冬季气温的关系

利用NCEP/NCARR2逐日再分析资料和西南地区气象台站逐日气温资料,通过带通滤波、小波分析、相关分析和合成分析等统计方法,研究了2010年东亚冬季风月内尺度振荡特征及其与西南地区冬季气温的联系。结果表明,2010年东亚冬季风在月内时间尺度上主要存在7天左右、12天左右以及30天左右为主要振荡周期的低频振荡。东亚冬季风月内尺度,准1周、准2周时间尺度内的振荡特征可以很好指示出同期西南地区较强的低温过程,且在准2周尺度比准1周尺度对西南地区冬季低温的影响更明显。月内尺度、准1周、准2周尺度上东亚冬季风正、负位相时,无论是对流层高层、中层、低层环流场分布形势均有显著差别,当东亚冬季风正位相时对流层从高层到低层环流场形势均有利于西南地区冬季低温,而负位相时环流形势相反,不利于西南地区低温。
硝化和脲酶抑制剂对华北冬小麦-夏玉米轮作固碳减排效果评价

全面、准确分析重要农业管理措施对于农业固碳减排的影响特征,对于中国农业可持续发展具有重要意义。该文以华北平原冬小麦-夏玉米生产为对象,研究硝化/脲酶抑制剂对土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)排放、土壤有机碳和作物产量的影响;在此基础上利用土壤碳库排放法(soil based approach, SBA)、生物量排放法(crop based approach, CBA)和土壤&生物量排放法(soil & crop based approach, S&CBA)3种方法对农田净温室气体效应(net greenhouse gas warming potential,NGWP)进行评价。研究发现,相比只施尿素(U)处理,尿素+硝化抑制剂(NI)、尿素+脲酶抑制剂(UI)和尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(NIUI)均能增加粮食产量和降低净温室气体排放。用S&CBA方法计算得到的农田温室气体净排放的潜力最大(15 704~17 860 kg/hm~2),CBA法次之(4 195~7 107 kg/hm~2),SBA法最低(-7 304~-6 599 kg/hm~2)。由于3种方法的固碳单元不一样,评估结果差异较大、一致性差。S&CBA方法更适于评价强调粮食生产条件下的农田净温室气体效应。增加作物籽粒和秸秆产量,降低化肥使用和减少灌溉量是提高当前华北平原农田温室气体系统净排放潜力的主要措施。
基于多光谱数据的荒漠矿区土壤有机质估算模型

目前运用高光谱数据估算土壤有机质的模型精度已经可以达到精准农业的要求,但其数据的整理和运算过程较为复杂且观测尺度较小。为节省资源,提高效率并为多光谱遥感估算土壤有机质积累经验,该文将Landsat8_OLI多光谱遥感影像各波段的反射率数据与地面土壤有机质SOM(soil organic matter)实测数据相结合,利用SPSS软件及多元线性回归分析方法建立基于反射率R、反射率倒数1/R、反射率倒数对数LN(1/R)、反射率一阶导数FDR(first derivative reflectance)的土壤有机质定量估算模型,精度检验后择取最优模型通过多光谱遥感波段运算的方式推广至整个研究区。结果表明:FDR模型的精度更高,RMSE为0.215,F检验结果为4.072,预测值与实际值之间的决定系数R~2为0.963。基于该模型估算研究区空间范围的土壤有机质含量,得出土壤有机质含量在0~5 g/kg之间的面积占总研究区的84.065%,>10 g/kg的面积仅仅为0.001 5%。在4种土地类型中工矿用地SOM平均含量为最高的7.35 g/kg,受开采的煤炭中有机质影响较大。裸地面积2 674.44 km~2,占研究区面积的63%,SOM平均含量6.12 g/kg;盐渍地和荒漠林地SOM含量偏低。总之,运用多光谱遥感数据估算干旱区土壤有机质的方法可行,也为遥感估算其他地表参数提供参考。
温室多壁碳纳米管芒硝基相变材料储能性能

该文对比不同温度下强酸处理多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)对其表面结构改性,并以物理分散制备出含MWCNTs的十水硫酸钠基复合相变储能材料。探讨不同酸化温度下MWCNTs对十水硫酸钠基复合相变储能材料的过冷和相分层影响。并对其比热,导热系数及相变潜热特征进行分析。结果表明:酸化处理后MWCNTs产生羧基;添加质量分数1%的120 ℃酸化后的MWCNTs的A、B两种十水硫酸钠基复合相变储能材料过冷度降低最大;添加酸化处理后的MWCNTs的十水硫酸钠基复合相变储能材料相容性较好;含120 ℃酸化后的1%的MWCNTs的A、B两种十水硫酸钠基复合相变储能材料比热及导热系数在相变温度点附近都达到最大,分别为5.095 mm~2/s和0.932 5 w/mk、4.235 6 mm~2/s和0.941 3 w/mk;含质量分数1%的120 ℃酸化处理的MWCNTs的B类复合相变储能材料较A类的潜热值大,其分别为143.6 J/g,97.42 J/g;该试验表明含1%MWCNTs-B相变储能材料更适合应用于温室。
基于反距离权重法的长江流域参考作物蒸散量算法适用性评价

为实现大区域尺度参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET_0)资料缺失情况下的准确计算,该文将长江流域划分为上、中、下游3个子区域,基于反距离权重法的新型空间展布方法得到3个虚拟站点分别代表每个子区域,利用长江流域102个站点1964-2013年近50a的逐日气象数据,根据FAO-56 Penman-Monteith(P-M)法、Hargreaves-Samani(H-S)法、Irmark-Allen(I-A)法、Priestley-Taylor(P-T)法、Makkink(M-K)法、Penman-Van Bavel(PVB)法、1948年Penman(48-PM)法分别计算每个站点逐日ET_0,并以P-M法为标准,利用Nash-Sutcliffe系数(C_D)、逐日相对均方根误差(RMSE)、Kendall一致性系数(K)对其适用性进行评价,结果表明:在3个子区域6种ET_0计算方法的日值与P-M法拟合方程确定系数R~2均通过了极显著水平检验(α=0.01),长江上游P-T法ET_0日值计算精度最高(ET_0日值拟合方程斜率为1.030,RMSE=0.341 mm/d,C_D=0.886,K=0.829),H-S法、I-A计算精度较低(ET_0日值拟合方程斜率分别为1.427、1.308,RMSE=0.909、0.829 mm/d,C_D=0.581、0.523,K=0.792、0.742),长江中、下游PVB法计算精度最高,P-T法计算精度次之,H-S法与I-A法计算精度较低;长江上游6种算法ET_0月值的计算精度由高到低依次为P-T法、PVB法、M-K法、48-PM法、H-S法、I-A法,与P-M法的平均误差分别为0.27、0.35、0.51、0.48、0.74、0.78 mm/d;长江中、下游6种算法计算精度由高到低为PVB法、P-T法、M-K法、48-PM法、H-S法、I-A法;整个长江流域P-T法、PVB法与P-M法ET_0计算结果相对误差均在35%以下,H-S法、I-A法计算精度较低,其相对误差基本高于40%;因此,PVB法与P-T法在整个长江流域的计算精度较高,可作为长江流域ET_0简化计算推荐方法。
基于GPS和GPRS的远程玉米排种质量监测系统

为了获取区域内的玉米播种质量信息并对其进行远程监测与管理,提出了基于GPS和GPRS的远程排种监测系统。该系统利用PVDF(polyvinylidene fluoride,聚偏二氟乙烯)压电传感器实时监测指夹式排种器播种质量信息并通过GPS接收器实现了播种质量信息位置的精确定位;同时,系统通过GPRS DTU模块的应用和远程服务器软件的设计,实现了播种质量信息数据的远程传输与管理。试验结果表明,该系统播种量检测精度为97.4%,漏播检测精度为96.1%,重播检测精度为95.9%,该系统能够有效检测玉米播种质量并具有监测数据远程监管的功能。
拖拉机线控液压转向系统的双通道PID控制仿真与试验

拖拉机线控液压转向系统采用的单杆液压缸具有非对称性,为了提高转向系统的控制精度,提出了双通道PID(proportional integral derivative)控制方法,对液压缸活塞杆伸出和缩回的运动进行分通道控制。基于SimHydraulics模块建立线控液压转向系统的物理模型,对转向轮的跟随响应、阶跃响应进行仿真试验;同时搭建了线控液压转向系统试验台,进行台架试验,从而分析双通道PID控制对转向系统的影响。仿真试验得出双通道PID控制的跟随误差为0.473°、响应时间为0.273 s,且左、右转向跟随误差基本一致,均优于单通道PID控制,台架试验结果与仿真试验的效果一致。结果表明,线控液压转向系统在双通道PID控制下响应快,跟随误差更小,具有良好的跟随性和较高的控制精度。
滴灌方式及定额对北疆冬灌棉田土壤水盐分布及次年棉花生长的影响

为探寻解决干旱区棉田冬季灌水问题,明晰北疆棉田不同冬灌方式及灌水定额对土壤水分、盐分分布以及翌年棉花生长及产量的影响,采用大田试验方法,以未冬灌大田作为对照(CK),设置滴灌和漫灌2种灌水方式下4个梯度的灌水定额(1 800、2 400、3 000、3 600、 3600 m~3/hm~2)共9个处理进行冬灌试验,分析了冬灌灌水后到播种前0~300 cm土层的水分、盐分的动态变化以及翌年各处理棉花的出苗率、群体生理指标(群体光合势、群体净同化率、叶面积指数)和产量数据。结果表明,冬灌对次年播前土壤水盐分布及含量的大小均具有一定的影响,无论漫灌还是滴灌方式进行冬灌,随灌水定额增加土壤水分和盐分的影响深度也随之加深,灌水定额达到3 000和3 600 m~3/hm~2时,冬灌对土壤水盐影响深度可达300 cm。冬灌可显著改变次年播前土壤盐分的自然分布状态,有效淋洗并降低上层土壤盐分含量;相对漫灌方式而言,滴灌冬灌方式土壤水分入渗更加均匀且规律明显。冬灌对次年滴灌棉花的生长发育及产量均具有重要影响,冬灌后次年棉花群体指标与未冬灌处理的差异随冬灌灌水定额的增加愈加显著,灌水定额3 000 m~3/hm~2滴灌冬灌处理的次年棉花群体光合势与叶面积指数较未冬灌处理分别提升34.30%和42.60%;冬灌有利于次年棉花产量的提高,滴灌冬灌灌水定额3 000、3 600 m~3/hm~2处理时的棉花产量相对未冬灌处理分别增产10.66%和12.36%。综合考虑冬灌方式及灌水定额对次年土壤水盐分布及棉花生长和产量的影响,研究认为滴灌条件下灌水定额3 000 m~3/hm~2的冬灌在试验条件下比较适宜,既可淋洗盐分至耕层以下300 cm处,亦可获得6 107.75 kg/hm~2的较高产量。
E类谐振逆变低频超声雾化喷头驱动电路研制

该文提出了一种E类谐振逆变低频超声雾化喷头驱动电路,以基本的E类谐振变换器为基础,结合超声喷头串联谐振时的等效电路,设计并制作了一款高功率、低成本的超声雾化驱动电路。介绍了电路结构、基本原理;分析了E类谐振逆变电路最佳工作状态下的电路特性;给出了最佳状态时理论分析、波形说明及公式推导。在理论参数设计的基础上,结合saber仿真软件对所求的理想参数验证,通过仿真波形图与实验波形图对比,结果表明,理论设计参数很好地符合仿真结果与实际结果。同时,详细分析了晶体管两端的并联电容的大小对电路的影响。
凸轮摆杆式栽植机构运动分析及性能试验

该文针对钵苗栽植机构栽植直立度低的问题,设计一套凸轮摆杆式栽植机构。建立了栽植机构的运动学模型,得到机构栽植器栽植轨迹、栽植速度和栽植加速度方程。基于MATLAB/GUI开发了应用于栽植机构运动分析的图形交互界面,分析了栽植机构曲柄C_D长度与初始相位角、摆杆OA长度与初始相位角以及平行杆AG长度对栽植轨迹的影响,并通过正交试验方法对移栽结构参数进行优化。根据优化所得参数加工出试验样机,以钵苗直立度为主要检测指标对该试验样机进行田间试验。试验表明:该栽植机构能够在0.556 m/s的工作速度和栽植频率60.7株/min条件下较好地满足钵苗农艺栽植要求,钵苗栽植直立度优良率为95%且其变异系数为2.03%,倒伏率为1.67%,栽植株距误差率为0.22%,无缺苗和漏栽现象。由此表明所设计栽植机构在高栽植效率的条件下,仍具有良好的栽植性能,所涉及的研究方法和试验结果可为后期样机的设计提供参考依据。
稻田气力式变量施肥机关键部件的设计与试验

目前在水稻的机械追肥作业中以离心圆盘式撒肥机为主,该方式在作业幅宽方向上的撒施均匀性不稳定,且难以实现作业幅宽方向上的变量施肥。为了满足水稻变量追肥作业的需要,达到化肥减施增收的目的,设计了一种外槽轮式排肥、以空气流为肥料输送和撒播动力的稻田气力式变量施肥机。文章对该机器的关键部件进行了仿真和测试试验,研究了排肥轮转速与排肥量之间的相关关系,并对排肥管道长度对排肥出口风速与排肥滞后时间的影响、排肥管出口相对高差对排肥滞后时间的影响进行了试验。试验结果表明:排肥轮转速与排肥量之间存在极显著的线性相关关系,相关系数R~2=0.998,调节排肥轮转速可以较精确的调节施肥量的大小,在变量作业时,结合施肥量的需求及施肥机具的前进速度,对排肥轮的转速进行实时调节,从而达到变量施肥的目的。当机具前进速度为1 m/s,排肥轮转速在10~40 r/min之间变化时,单凭转速调节可实现每公顷施肥量在40~200 kg范围内的变量调节,此外,各排肥口的排肥量误差小于±5%,基本上达到了施肥均匀性的要求。文章还研究了排肥管道长度及安装高差对排肥滞后时间的影响,结果表明:排肥管道长度对排肥出口风速有显著影响,排肥管长度和出口安装的高差对排肥滞后性亦有显著的影响,因此,为了尽可能减小因排肥滞后对排肥均匀性的影响,应避免排肥管过长,并尽量使排肥管出口不高于入口。该研究为进一步的样机制造和优化提供了依据。
棉花秸秆往复式切割器动刀片优化设计

针对标准型往复式切割器切割棉秆过程中动刀片磨损严重以及易出现棉花秸秆被动刀片前桥向前推倒、劈裂等问题,该文在分析往复式切割器切割图的基础上,提出了切割有效率的概念,并以切割有效率为研究目标,采用仿真技术和响应面法,研究了动刀片的结构参数(动刀片宽度、刀刃高度、前桥宽度)对切割有效率的影响,同时利用高速摄像系统观察分析了动刀片前桥形状对棉秆切割质量的影响;通过响应面分析,优化了动刀片的结构参数,建立了目标值与各影响因素之间的回归模型,并对模型进行了验证;通过高速摄像技术优化了动刀片前桥的形状,提高了棉秆切割质量。试验结果表明,动刀片宽度、刀刃高度、前桥宽度以及两两之间的交互作用对切割有效率都具有显著影响,动刀片前桥形状对棉秆切割质量有重要影响。优化设计的动刀片的结构参数是:动刀片宽度为90 mm、刀刃高度为52 mm、前桥宽度为15 mm、前桥形状为圆弧型,此时的切割有效率为96.148 2%。利用优化设计的动刀片,在棉花秸秆切割试验台上进行了棉秆切割试验,试验结果表明,新型动刀片的棉花秸秆割茬高度的平均值比标准型动刀片割茬高度的平均值低5.9 mm,棉花秸秆单位面积切割功的平均值降低了6.1%,棉花秸秆割茬截面平整率提高了12%。研究结果可为高效、低耗的棉花秸秆往复式切割器的设计提供参考。
种层厚度对油麦兼用集排器供种装置充种性能的影响

为研究种层厚度对油麦兼用集排器供种装置充种性能的影响,该文运用EDEM(engineering discrete element method)软件和高速摄像技术,对不同种层调节板倾角和种层厚度的种群运动与供种性能进行了仿真与试验研究。EDEM仿真分析了种层厚度与转速对种群压力、种群与供种机构切向力和充种数量的影响;台架试验研究了种层厚度对充填角和供种性能的影响。结果表明:倾角为60°种层调节板的种群压力较大,充填角和充种性能均较优;种群压力和切向力随纵向距离增加而增加,随横向距离增加而降低;随转速增加,种群压力趋于稳定,切向力随之增加,单个型孔充种数量降低5%。转速为10~50 r/min时,初始充填角、充填角和供种速率均随纵向距离增加和横向距离降低而增加,但充种数量变异系数呈先降后升的趋势。种群压力、切向力、初始充填角、充填角与供种速率均呈极显著正相关,种群压力和切向力与初始充填角和充填角均呈极显著正相关,种层厚度和转速影响充填角分别源于种群压力和切向力。在纵向距离分别为15和20 mm,横向距离为46 mm条件下,油菜、小麦供种速率变异系数和破损率分别均低于1.0%和0.1%。田间试验表明该优化种层厚度条件下的集排器油菜种植密度满足农艺种植要求。该研究明确了种层厚度影响油麦兼用集排器供种装置充种性能的原因,为油麦兼用集排器供种装置种层厚度调节和结构改进提供了参考。
1980-2012年村域居民点演变特征及其驱动力分析

探讨农村居民点时空演变过程特征及其内在驱动机制,引导农村居民点空间格局演变是当前中国农村居民点用地整治与重构的核心内容。该文以古泥村2012年实测地形图为现状底图,运用参与式村域居民点用地制图方法绘制复原了古泥村1980年以来4个时点农村居民点利用图谱,从村域农村居民点用地规模、空间形态、结构体系等方面对比分析村域农村居民点用地时空演变特征,构建了村域农村居民点演变的自然-经济-区位驱动力模型。研究结果表明,古泥村农村居民点用地面积年均增长率达到1.21%,农村居民点斑块表现出集中趋势,农村居民点扩展速度经历了从单纯扩张向扩张与紧缩共存的过程。农村居民点斑块二维空间形态趋向于偏离圆形和方形,为不规则形态;村域主要聚居点空间结构体系演变较为剧烈且等级不合理,表现为村社一般型聚居点所占比例较大,村社优势型聚居点所占比例严重偏小,尚未形成具有村域优势的聚居点。在村域总人口增长放缓背景下,农户数量增加是促进农村居民点用地规模增长的主导因素,村域微观尺度农村居民点用地增长驱动因素在时间尺度上经历了由人口要素驱动→经济要素驱动→环境经济政策多重要素驱动转变。
土壤优先流模型理论与观测技术的研究进展

优先流是土壤中常见的和重要的水流运动和溶质运移形式。由于土壤优先流的形成和影响因素众多、表现形式多样,加之土壤优先流的快速非平衡特征明显以及土壤高度的空间变异性,准确描述和模拟土壤优先流的时空变化特征一直以来都是土壤水文学界的热点问题和难点问题。该文从优先流的定义、表现类型、形成和影响因素、模型理论与观测技术等5个方面综述了土壤优先流的研究进展,指出该领域今后的主要研究方向为建立土壤优先流的统一判别标准、提升优先流模型理论的有效性、发展优先流的专用观测技术设备。文章对深入研究土壤优先流具有参考价值。
稻田消解沼液工程措施的水环境风险分析

为研究稻田消解沼液的能力及消解沼液过程中潜在的水体环境污染风险,该文通过田间定位试验,采取工程措施,监测并分析了稻田主要生育期消解沼液过程中田面水及不同深度下渗水总氮、铵态氮和硝态氮质量浓度变化情况。结果表明:1)稻田消解沼液的关键时期是施灌后的前3 d,总氮降解幅度达46.67%~78.36%,铵态氮降解幅度达47.52%~ 85.27%,且穗肥期消解速率大于基蘖期。施灌后3 d内若产生径流造成周边水体富营养化的环境风险较大,可采取封闭大田排水口或增加小区田埂高度5~10 cm等田间工程措施,控制地表径流产生量和产生时间,确保安全消解,实现农业面源污染源头减量减排。2)沼液消解量在200%BS处理(沼液氮量为常规施肥氮量的2倍,即沼液量705.88 t/hm~2)以上,基蘖期和穂肥期对周边水体潜在的污染风险均高于常规施肥处理,100%BS处理(沼液氮量为常规施肥氮量的1倍,即沼液量352.94 t/hm~2)与常规施肥处理相比潜在的环境污染风险稍低。因此,稻田工程措施消解沼液应采取少量多次的消解方式。3)稻田工程措施消解沼液对下渗水的污染风险主要集中在基蘖期,以铵态氮污染风险为主,硝态氮污染风险较小,污染程度因下渗水深度不同而有所差异。研究表明基蘖期稻田每次沼液消解量应控制在211.76 t/hm~2以内,穗肥期稻田消解沼液能力较强,污染风险较小,单次消解量低于423.53 t/hm~2在该试验的一个稻米生长周期内可视为安全的。该研究结果可为稻田沼液安全消解技术及农业面源污染源头减量减排技术提供理论支撑。
中小区域尺度时间序列林地LAI快速估测方法

时间序列LAI对模拟大气与植被边界上的碳水交换过程至关重要,其已经成为众多区域尺度的碳水循环机理模型研究中重要的驱动数据。针对低空间分辨率MODIS LAI产品在中小区域尺度应用时表达LAI的空间异质性精度差问题,该研究提出了一种中小区域尺度时间序列林地LAI快速估测方法。该方法首先提取了林地MODIS LAI的归一化生长曲线,利用三次样条插值函数进行归一化LAI曲线的拟合,以此曲线模拟LAI的全年变化情况;其次基于传统遥感统计模型和TM遥感数据估测展叶完全时期的LAI,作为研究区域LAI的最大值并以此控制LAI生长曲线;最后将归一化LAI拟合函数与最大LAI相乘得到时间序列LAI数据集。试验结果表明:MODIS LAI产品对中小区域尺度较高空间分辨率LAI值的估测不够准确,但MODIS LAI归一化生长曲线与归一化的实际LAI生长变化情况保持较高的一致性,可以用来模拟LAI的全年变化情况;该研究提出的方法可简单、高效地为中小区域尺度的其他研究提供有效的时间序列林地LAI数据。
基于决策树和混合像元分解的江苏省冬小麦种植面积提取

归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)时间序列曲线能提供作物生长动态变化信息,将其应用于农作物种植面积提取具有一定优势。该文以江苏省为研究区域,采用2013年1月1日-2014年12月19日46景250 m空间分辨率的MODIS-NDVI时间序列数据、2014年4月23日的MOD09A1反射率影像及Landsat数据,开展冬小麦种植面积的遥感识别,首先利用MODIS数据建立作物的归一化植被指数时间序列曲线,再采用Savitzky-Golay滤波方法对NDVI时间序列数据进行重构,并基于农作物物候历、种植结构和种植模式等信息,提取研究区域典型地物物候生长期的关键值,在分析冬小麦、林地、水稻物候期(生长期开始时间、生长期结束时间、生长期幅度、生长期长度及生长期的NDVI最大值)变化趋势的基础上,综合比较分析不同地物平滑重构后的NDVI时间序列曲线特征,界定作物种类,确定训练规则,利用快速、高效的决策树方法,通过多阈值限定进行分类,初步提取冬小麦的空间分布范围;但是由于存在混合像元,阈值范围的设定会影响冬小麦种植面积的提取精度,针对此类问题,运用地表反射率影像数据提取冬小麦端元波谱曲线,结合线性光谱混合模型进行混合像元分解,进而根据冬小麦丰度比例精确提取冬小麦种植面积;最后利用统计数据和空间分辨率较高的Landsat TM 8影像数据对提取结果进行县域级验证。精度评价结果表明,研究区域的冬小麦种植面积提取精度达到90%,能够较准确地反映研究区域冬小麦的分布情况,表明运用中高分辨率遥感时间序列影像数据可以准确提取作物种植面积,为农作物种植面积信息提取提供参考。
不同喷洒浓度沙蒿胶固沙效果试验

为了探究沙蒿胶的固沙效果,采用不同质量分数(0、0.02%、0.05%、0.10%、0.20%和0.50%)的沙蒿胶喷洒试验,对固沙试样的固结层厚度、抗压强度、抗风蚀能力、团聚体水稳定性、渗透性、保水性和沙蒿胶对植物种子萌发及幼苗生长的影响进行测定。结果表明:1)喷洒沙蒿胶后,固沙试样的固结层厚度和抗压强度显著增加,抗风蚀能力明显增强,质量分数>0.10%的沙蒿胶处理,其起沙风速均在20 m/s以上;2)沙粒在沙蒿胶的作用下相互胶结,微团聚体质量百分数显著降低,大团聚体百分数显著增加;3)团聚体平均质量直径显著增加,表明沙蒿胶提高了沙样的水稳定性; 4)沙面形成的固结层具有良好的渗透性,利于水分的入渗,沙蒿胶良好的吸水性和保水性,能够促进虫实(Corispermum puberulum)和沙蒿(Artemisia sphaerocephala Krasch.)2种固沙先锋植物种子的萌发及幼苗的生长。可见,沙蒿胶具有良好的固沙效果,且固沙成本低,可以作为一种环境友好型固沙剂,与生物固沙结合用于治沙,沙蒿胶喷洒质量分数以0.20%为宜。研究可为沙蒿胶的固沙应用提供理论依据。
定位尺度和像元空间关系对GF-1亚像元定位精度影响分析

亚像元定位技术对地表遥感信息提取及农业遥感定量化发展具有重要意义。针对当前国内外亚像元定位研究多集中于亚像元定位模型而缺少模型定位精度影响因素分析的现状,该文开展了定位尺度因素(如重建尺度、影像空间分辨率)和像元空间关系等对农业区域多光谱遥感影像亚像元定位模型精度影响的定量分析。以中国吉林省白城地区洮南市和内蒙古自治区兴安盟突泉县交界农业区为研究区域,以典型的空间引力模型为核心模型,以具有相同光谱分辨率的高分一号(GF-1)卫星8、16 m空间分辨率多光谱遥感影像为基础数据,对重建尺度、影像空间分辨率和像元空间关系等因素对遥感亚像元定位精度的影响进行了探讨。结果表明,对于8 m空间分辨率GF-1遥感影像,当重建尺度为5时,在邻接空间关系下的亚像元定位可达到最佳效果,即由40 m空间分辨率遥感影像重建8 m空间分辨率遥感影像的总体精度为74.67%,Kappa系数为0.604;对于16 m空间分辨率GF-1遥感影像,当重建尺度为4时在象限空间关系下的亚像元定位可达到最佳效果,即由64 m空间分辨率重建16 m空间分辨率遥感影像的总体精度为74.65%,Kappa系数为0.623。此外,重建尺度、影像空间分辨率和像元空间关系对亚像元定位精度具有波动影响,3个因素对应的亚像元定位总体精度最大变幅分别为18.08%、4.39%和0.08%,对应Kappa系数变化最大幅度分别为0.268、0.049和0.006。因此,在不同精度影响因素下,基于空间引力模型的GF-1亚像元定位精度影响因素轻重等级依次为重建尺度>影像空间分辨率>像元空间关系,这可为遥感亚像元定位模型选取、模型参数设置以及适宜的遥感数据选择提供一定参考。
延安市农业水土资源匹配及承载力

为客观分析延安市农业水土资源空间匹配状况,根据耕地、水资源量等数据,在分析延安市水土资源空间分布格局的基础上,通过构建洛伦兹曲线以及农业水土资源匹配计算模型,对延安市及其13个区县农业水土资源的匹配程度进行评价。结果表明:延安市农业水土资源匹配系数0.26×10~4 m~3/hm~2,匹配程度较差,低于全国同期平均水平0.54×10~4 m~3/hm~2,并且空间匹配程度存在明显的差异,总体上呈现出南优北差的匹配格局。在全面分析影响农业水土资源承载力多种因素的基础上,建立延安市农业水土资源承载力评价体系,将粒子群优化算法与投影寻踪模型结合在一起,对延安市各区县农业水土资源承载力进行了评价。结果表明,子长县和延长县农业水土资源承载力最低,承载力IV级;黄龙县农业水土资源承载力最高(II级),其他大部分区县农业水土资源承载力处于中等偏低水平(III级),研究可为提高粮食生产效益及区域农业水土资源可持续利用提供依据。
反射光谱估算滨海土壤黏粒含量

探明反射光谱估算土壤黏粒含量的成因是实现黏粒含量测定、提高估算精度的基础。该文以江苏省滨海平原的150个土壤样品为研究对象,将测得的原始光谱数据进行平滑、一阶导数、连续统去除和倒数等数据变换,采用逐步多元线性回归(stepwise multiple linear regression,SMLR)和偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)方法估算黏粒含量,并在此基础上分析建模的影响波段,探讨反射光谱估算土壤黏粒含量的成因。结果表明,连续统去除光谱数据的SMLR分析估算精度最高,建模集和验证集决定系数分别为0.941和0.750。360~900、1 800~2 490 nm是黏粒含量的重要建模影响波段,该建模影响波段主要包括铁离子(410 nm附近)、土壤有机质(500~800 nm)、层状硅酸盐中的结晶水(1 900 nm附近)、绿泥石和蛭石等黏土矿物(2 325 nm)的吸收特征波段;PLSR分析表明,1 400 nm附近回归系数出现的双峰特征源于高岭石的双峰吸收。黏粒中的黏土矿物、黏粒对铁离子的吸附特性以及黏粒与有机质的高度相关性是实现反射光谱估算滨海土壤黏粒含量的原因。
基于SIMDualKc模型估算西北旱区冬小麦蒸散量及土壤蒸发量

为研究西北旱区冬小麦蒸散和土壤蒸发规律,以及土壤蒸发比例与其影响因子的关系,利用2 a冬小麦小区控水试验实测数据,对SIMDualKc模型进行了参数校正和验证,对比大型称重式蒸渗仪的实测蒸散量值(或水量平衡法计算值)与模型模拟值。用建立的模型模拟精度评价标准对模拟值和实测值的误差进行评价。用经参数校验的模型模拟冬小麦农田土壤蒸发,并与微型蒸渗仪的实测值进行对比。基于通径分析方法研究气象因子(最低气温、最高气温、平均相对湿度、2 m处风速、太阳辐射量)和作物因子(地面覆盖度)与土壤蒸发比例的关系。结果表明,该研究建立的模型模拟精度评价标准能够较为全面地评价模型精度;SIMDualKc模型可以较好地模拟西北旱区不同灌溉制度下冬小麦蒸散量和土壤蒸发量的变化过程,且在模拟长时段累积值时具有较高精度;拔节-灌浆期是冬小麦的需水关键期,冬小麦全生育期土壤蒸发比例呈现出生长中期<生长后期<快速生长后期<生长初期的规律;灌水仅在短时间内影响土壤蒸发,地面覆盖度是影响土壤蒸发的最主要因子;在实测数据不充足的情况下,可以将地面覆盖度和蒸散量作为输入变量,用该研究确定的土壤蒸发比例与地面覆盖度的回归模型计算土壤蒸发量,该模型在计算不同水分条件下冬小麦农田土壤蒸发量时表现出较高的计算精度,决定系数在0.721~0.902之间,可以作为计算土壤蒸发量的简便方法。研究可为西北旱区冬小麦农田节水和灌溉决策提供理论依据。
适宜施氮量提高温室砂田滴灌甜瓜产量品质及水氮利用率

为解决设施砂田甜瓜生产中的水肥瓶颈问题,该文通过大田试验,研究西北旱区设施砂田甜瓜传统水肥管理与滴灌施肥处理对不同生育时期甜瓜生长、产量、品质及水氮利用率的影响,从而确定甜瓜高效的灌溉方式及适宜的氮肥用量。试验设置了2个对照处理:大水漫灌不施氮肥(CK_0)和大水漫灌传统施氮(CK),并在灌水量减少40%的滴灌条件下设置了4个氮肥水平:不施氮(T_1)、传统施氮量N 180 kg/hm~2(T_2)、减氮40%即N 108 kg/hm~2(T_3)、增氮40%即N 252 kg/hm~2(T_4),共6个处理。结果表明:滴灌施肥处理较对照在甜瓜生长后期光合、植株干物质及氮素积累量等生理、生长指标均显著提高,甜瓜增产7.40%~14.35%,水、氮利用率分别提高28.81%~40.65%和22.78%~77.22%,果实品质中可溶性固形物及Vc含量也显著提高,硝酸盐含量显著降低,且滴灌可减少砂层含土量,从而延长砂田的使用年限。相同滴灌条件不同氮水平处理间,甜瓜植株干物质及氮素积累量随施氮量的增加而增加,而光合指标、产量、品质及水氮利用率则表现出先增加后降低的趋势,其中以T_2和T_3处理的甜瓜产量、品质和水氮利用率最高。综合分析表明,滴灌施肥是西北旱区设施砂田甜瓜栽培优质高产、高效和节水节肥的水肥管理模式,适宜的氮肥施用量为108~180 kg/hm~2。