mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
珠江口雾过程数值模拟及生消概念模型建立

利用深圳市气象局1953—2013年的气象观测资料对该地区出现的雾日(包括能见度达到10 km及以下的轻雾和能见度达到1 km及以下的雾)特征进行统计分析。结果表明,该区域的轻雾日与雾日多发于冬春季节的02时和08时,发生时地面10 m平均风速为1.9 m/s,近60年来总雾日有增多趋势;能见度达到1 km以下的雾日多发于冬春季节的08时,发生时地面10 m平均风速为1.0 m/s,近60年来有减少的趋势。利用NCAR/NCEP再分析资料统计得出珠江口地区出现雾日的典型地面天气形势可分为均压场型、冷高压底部型和冷高压后部型三种;850 hPa天气形势可分为一般均压型、弱高压脊附近均压型和弱低槽、低涡附近均压型三种。在统计分析的基础上,利用中尺度气象模式WRF对三种典型地面天气形势下的珠江口雾日个例进行数值模拟研究。结果表明:WRF模式能较好地再现珠江口雾的形成、维持与消散过程。880 hPa附近逆温层的演变、 960 ~920 hPa水汽输送的变化与近地面风场的特征是影响珠江口地区雾生消过程的三个重要因素。结合多年统计分析结果、中尺度模式模拟结果以及珠江口地理环境和气候特征,建立了珠江口雾生消过程的概念模型。
热带对流层顶温度异常与低平流层水汽异常“不匹配”个例的分析

利用UARS卫星卤素掩星试验(HALOE)的观测资料结合同时期的ERA-Interim再分析资料分析了1994-2005年热带对流层顶温度异常与低平流层水汽异常的关系。结果表明,1994-2005年期间大部分年份都是热带对流层顶温度异常偏高(偏低)对应平流层水汽异常增加(减小)的温度-水汽的“匹配”现象,但是在1996年则出现了温度-水汽的“不匹配”现象。对比同年中所出现的“不匹配”月份与“匹配”月份,“不匹配”月份的对流活动发生频率低于“匹配”月份,对流活动月平均强度弱于后者,但“不匹配”月份的对流活动瞬时强度较大,在四个时段内发生了强而深厚的深对流活动,地面气旋活动与海温升高则是造成这四个时段发生强深对流活动的主要因素。在较强上升气流的作用下,水汽能够从对流层低层直接传输至低平流层,使平流层水汽增加。另一方面,较强的深对流活动抬升对流层顶,使对流层顶温度降低。因而,短时强烈的深对流活动是造成1996年温度-水汽“不匹配”的关键因素。此外,“不匹配”月份期间BD环流的异常增强使得低平流层的水汽更进一步增加,加剧了温度-水汽的“不匹配”现象。
南海夏季风活动指标的定义及应用

为了分析南海夏季风活动不同阶段的大气环流特征,引入南海区域(105 ~ 120 °E,5 ~20 °N)平均高(200 hPa)低(850 hPa)层风场和向外长波辐射(OLR)作为南海夏季风指数。分析结果表明这些指数的组合可以较好地反映南海夏季风季节内以下时间尺度的活动情况。当南海地区低层平均为西南风、高层为东北风且OLR异常(OLRa)小于零时,南海夏季风处于活跃期,此时副高远离南海,南海区域对流强盛,有明显的季风槽;当南海地区低层为西南风,高层为东北风,但是OLRa大于零时,南海夏季风处于不活跃阶段,此时副高远离南海,虽然南海地区对流不活跃,但是季风环流依然存在且向北扩展,使得华南-江南对流活跃;当南海地区风场为其他情况时,此时不论对流强弱,南海夏季风处于中断期,南海或者受副高控制,或者受热带气旋影响,季风环流在南海地区中断。利用定义的南海夏季风活动指标对2011年和2012年南海夏季风活动进行分析,结果指出这两年南海夏季风活跃期较长,季节内对流北传事件一般发生在南海夏季风活跃期或活跃期向非活跃期的转换期,而中断期即使有强对流发生,也不会向北传播。分析了这两年中断和不活跃情况下的大气环流分布,进一步验证了定义的南海夏季风活动指标的实用性。
零陵红衣葱葱油树脂的提取与分析

以零陵红衣葱为原料,探讨不同萃取剂、料液比、时间、温度、提取次数对葱油树脂产品得率的影响,并通过气相色谱-质谱(GC-MS)对零陵红衣葱葱油树脂成分进行定性分析,用峰面积归一化法检测各化合物的相对百分含量。结果表明,零陵红衣葱葱油树脂最适提取工艺条件为:以石油醚为萃取剂,提取温度47 ℃、提取时间100 min、料液比1∶8、提取2次。在此条件下,零陵红衣葱葱油树脂的产品得率为0.638 4%。在零陵红衣葱葱油树脂样品中共检测出18种挥发性化合物成分,占其色谱流出总量的97.81%,其中,含硫化合物占3.83%,酸类占24.47%,酮类占2.71%,醇类占17.06%,酯类占10.81%,醛类占0.36%,包括二甲基二硫醚、1,3-二噻烷、己醇、二十烯醇、2-甲基-2-戊醇、3-羟基-2-丁酮、5,7-二甲基色酮-3-甲醛、棕榈酸、十八二烯酸、十八烯酸、邻苯二甲酸二辛酯。
不同林龄橡胶林土壤团聚体分布特征及其稳定性研究

以西双版纳不同林龄橡胶林为研究对象,分析土壤团聚体的组成,并对其稳定性进行研究。结果表明,干筛情况下,随粒径的减小,土壤团聚体数量总体上呈现先减小后增大再减小再增大的反双峰趋势;湿筛情况下,随粒径的减小,10、30 a橡胶林土壤团聚体数量总体上呈先增加后减小再增加的趋势,而20 a橡胶林土壤团聚体数量总体上呈现与干筛情况下相同的趋势。粒径>5 mm团聚体含量随林龄增加呈先增加后减小的趋势,其中,20 a橡胶林团聚体含量最大,而粒径<5 mm团聚体含量则大体上呈相反趋势;且20 a橡胶林土壤粒径>0.25 mm的水稳性团聚体含量大于10、30 a橡胶林。20 a橡胶林土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值均最大,且分形维数(D)值较小,说明20 a橡胶林结构稳定性最好,抗蚀性最强。种植年限对土壤团聚体稳定性具有很强相关性,尤其对表层土壤影响更为明显。
放牧与围栏对荒漠草原土壤养分及酶活性的影响

以宁夏毛乌素沙地荒漠草原蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、赖草(Leymus secalinus)群落为研究对象,探讨放牧与围栏对不同植被群落土壤养分和酶活性的影响。结果表明,在放牧干扰下,甘草群落土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)显著降低;3种植被群落土壤总磷(total phosphorus,TP)均显著升高;甘草与赖草群落土壤总氮(total nitrogen,TN)含量亦显著上升。从土壤酶活性变化来看,放牧条件下,赖草群落土壤碱性磷酸酶活性显著上升;蒙古冰草群落土壤脲酶活性显著下降,而甘草群落土壤脲酶活性显著上升;蒙古冰草与甘草群落土壤过氧化氢酶活性均显著下降。整体来看,不同植被群落土壤4种酶活性与土壤养分间均表现出一定的相关性。放牧与围栏对荒漠草原不同植被类型群落土壤养分的影响表现出差异性,应根据群落特性,有针对性地制定合理的放牧制度,以利于植被恢复及保持土壤肥力。
钱塘江桐庐渔业资源增殖放流区底栖动物群落结构特征分析

2013年2月-2013年12月,对浙江钱塘江桐庐段渔业资源增殖放流区的底栖动物按季度进行了调查,共采集到底栖动物16种,主要由软体动物、环节动物及节肢动物3大类组成,软体动物种类数占优势。相对重要性指数(IRI)分析结果显示,河蚬(Corbicula fluminea)、湖沼股蛤(Limnoperna lacustris)和齿吻沙蚕(Nephthys sp.)为主要优势种。底栖动物可归纳为4个摄食功能群--滤食收集者、牧食收集者、刮食者和捕食者,其中,滤食收集者的密度和生物量占绝对优势。底栖动物的年均密度和生物量分别为(393.75±173.72)m~(-2)和(295.72±131.97)g?m~(-2)。方差分析显示,密度和生物量无显著性季节差异,但存在极显著的空间差异。底栖动物群落结构聚类分析表明, 设置的6个断面4个季节均可分为A,B两个组群,A组群在春、夏、秋季均包含了断面Ⅰ、断面Ⅵ、断面Ⅴ和断面Ⅳ,B组群包含断面Ⅲ和断面Ⅱ,而冬季略有区别。
行距对玉米-大豆套作体系中玉米产量及干物质积累与分配的影响

合理的田间配置是间套作种植挖掘作物产量潜力的关键。通过2年大田试验,在带宽160和200 cm条件下分别设置了6个玉米行距(20、30、40、50、60和70 cm)处理,探究玉米-大豆套作体系下行距对套作玉米产量及干物质积累与分配的影响。结果表明,160和200 cm带宽下,行距变化显著影响玉米产量和单株干物质积累量,随着玉米行距的增加呈先增高后降低的趋势。2种带宽下,大豆产量随玉米行距的变宽不断降低;行距为20~50 cm时,群体产量随行距增加而显著增加,玉米行距为40和50 cm时,群体产量无显著差异;行距为50~70 cm时,群体产量呈下降趋势。2种带宽下,玉米群体干物质积累最大增长速率、快增期的干物质积累量和花后干物质同化量随窄行行距的增加亦呈先增高后降低的变化趋势,茎鞘和叶片的转运率和贡献率变化则与之相反;2种带宽均在窄行距50 cm时,玉米群体干物质积累最大增长速率和花后干物质同化量最大,分别为320.63、119.53 kg?hm~(-2)d~(-1)和376.92、140.90 g?株~(-1)。合理的行距配置(玉米窄行距40~50 cm)可以显著增加套作玉米穗粒数,提高玉米的干物质积累速率,同时促进花后光合产物的形成,增加快增期干物质的积累量,对套作玉米产量潜力的发挥和群体产量的提高具有重要作用。
控释掺混氮肥对稻麦作物生长和产量的影响

为探讨控释掺混氮肥施用对稻麦作物生长和产量的影响,通过田间小区试验,开展了不同控氮比掺混肥对各生育期稻麦作物株高、干物质积累量及其器官分配、产量及其构成因子的影响研究。结果表明,较常规尿素(U_(100))处理,添加20%比例以上控释氮肥处理在生育中后期均可显著提高稻麦作物株高、干物质量及生长速率,小麦与水稻分别增产6%~14%与7%~11%。其中,40%控释氮肥掺混60%尿素(CRU_(40)U_(60))处理在促进稻麦作物农艺性状及生长速率方面效果均优。CRU_(40)U_(60)处理显著提高小麦穗长,小麦产量最高,较U_(100)处理增产14%,较全量控释氮肥(CRU_(100))处理增产8%;CRU_(40)U_(60)处理也显著提高水稻结实率与穗粒数,水稻产量最高,较U_(100)处理增产11%,较CRU_(100)处理增产4%。本试验条件下,40%控释氮肥掺混60%尿素(CRU_(40)U_(60))处理掺混比例适中,一次性基施还可降低劳动投入,农民易于接受。因此,推荐40%控释氮肥掺混60%尿素处理为促进稻麦作物生长和提高产量的适宜掺混比例。
基于EMD-SD光谱的玉米叶片叶绿素含量GA-BP模型反演

叶绿素是作物进行光合作用所需的主要色素,BP神经网络(BPNN)是较为新颖的反演叶绿素含量的方法。为研究反演精度更高的叶绿素含量反演模型,将经验模态分解(EMD)与光谱微分(SD)结合来提高输入因子与叶绿素含量的相关性,并使用遗传算法(GA)优化BPNN得到GA-BP模型以获得最优初始权值阈值。将光谱数据EMD后进行一阶微分变换得到EMD-SD光谱,选择与叶绿素含量相关系数超过0.6的5个波段处的EMD-SD值作为GA-BP模型的输入因子,隐含层节点数为7,多次训练取最优个体适应度值最低的GA-BP模型来反演玉米叶片叶绿素含量。GA-BP模型反演得到的预测值与实测值之间的判定系数(R~2)最高,达到0.818,均方根误差(RMSE)仅为2.442,平均相对误差(e)为5.436%。研究表明,EMD-SD光谱作为GA-BP模型的输入因子,与线性模型MLR和未优化的BP模型相比反演精度最高,验证了基于EMD-SD光谱的GA-BP模型提高玉米叶片叶绿素含量反演精度的可行性。
海藻糖浸种对盐胁迫下扬麦19生理特性的影响

以扬麦19为材料,研究4个海藻糖溶液浓度(0、2、20、40 mmol?L~(-1))浸种对其种子萌发的影响。选择对种子萌发没有明显抑制效应的最适海藻糖溶液浓度(2 mmol?L~(-1)),研究其对盐胁迫下(3 g?L~(-1) NaCl)扬麦19幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,2 mmol?L~(-1)海藻糖溶液浸种处理对扬麦19种子发芽率和幼苗株高无显著影响,但对幼苗单株干质量有显著促进作用。在盐胁迫下,2 mmol?L~(-1)海藻糖浸种处理可显著提高扬麦19幼苗相对生长率、单株生物量、叶绿素相对含量和N含量,比水浸种处理分别提高200%、6.50%、15.07%和9.25%;幼苗脯氨酸积累速度明显加快,K~+含量及K~+/Na~+显著增加,Na~+含量显著下降(P<0.05)。双因素方差分析表明,影响幼苗K~+含量的程度依次为海藻糖>NaCl>海藻糖×NaCl。海藻糖浸种处理可以使扬麦19更快更早地积累脯氨酸,增强对K~+的吸收,以适应盐胁迫环境。
羟考酮与舒芬太尼用于全麻诱导时患者对双腔支气管导管插管反应和切皮反应的比较

目的:比较等效剂量盐酸羟考酮注射液与枸橼酸舒芬太尼注射液用于全麻诱导时,患者对双腔支气管导管插管反应和切皮反应的不同。方法:择期全麻下拟行单肺通气胸科手术患者60例,性别不限,年龄45~60岁,体重50~80kg,ASA Ⅰ或Ⅱ级,非困难气道,采用随机数字表法分为2组(n=30)。全麻诱导分别静脉注射盐酸羟考酮0.30mg?kg~(-1)(O组)及枸橼酸舒芬太尼0.30μg?kg~(-1)(S组),随后两组均静脉注射异丙酚2.0~2.5mg?kg~(-1)和顺式阿曲库铵0.25mg?kg~(-1),双腔支气管导管插管后行机械通气,七氟醚维持,切皮前不再追加镇痛药。分别于麻醉诱导前(T0)、气管插管前即刻(T1)、气管插管后即刻(T2)、气管插管后5min(T3)和切皮(T4)时记录生命体征以及呛咳、体动反应的发生情况。结果:T2时O组血压和心率较T0时无明显变化,S组则有显著升高(P≤0.001);与O组比较,S组T2插管时血压和心率波动较大(P≤0.001)。两组切皮时血压、心率均没有显著升高,两组均未出现呛咳和体动反应。结论:相比等效剂量舒芬太尼,全麻诱导静脉注射盐酸羟考酮0.30mg?kg~(-1)可以更有效地抑制患者对双腔支气管导管的插管反应。
抗糖尿病中药专利分析

本文分析国内抗糖尿病中药的专利申请总体情况,对专利申请态势进行了合理预测;并通过对重点关注的申请人进行剖析,探寻3家国内典型制药企业(天士力集团、以岭医药集团、广药集团)在抗糖尿病中药的研发和专利布局上的异同,为国内制药企业在新药开发策略和专利布局等方面提供借鉴。
新型城镇化背景下昌黎县农村居民点空间重构评价与分区

改变农村居民点低效利用的现状,可以对其布局实施空间重构优化,能够促进各项要素在农村地域空间上的合理配置,并使农村和农业自觉适应并融入工业化和城镇化发展进程,促进城乡协调联动发展。该文以昌黎县为例,利用GIS手段提取评价单元并进行空间数据的采集和矢量化。充分考虑不同指标组合对评价目标和评价方向的差异影响,并规避相关案例研究中综合分值法的使用对评价指标相互作用的复杂性考虑不足,融合了分层次评价和综合分值法2种方法,构建出两步评价法,实现农村居民点的空间重构分区的评价。两步评价法:1)构建农村居民点空间重构指标体系及多逻辑条件评价标准,实施分层次评价,剔除禁建区并得到农业产业优势、居民点整治潜力及迁聚条件、居民点综合经济和区位条件分级结果。2)选择判别评价法,结合并继承第1步评价结果,建立重构判别准则,进行昌黎县农村居民点空间重构分区,并将昌黎县宜居评价结果与农村居民点空间重构分区图叠合,调整并完善昌黎县居民点空间迁聚规划方案及策略。该研究结果将昌黎县分成优农区、优城区、分流区和低保区,分区提出迁聚重构策略,并结合昌黎县社会经济发展目标构建了"昌黎县城-一级小城镇-二级小城镇-新农村社区"的空间发展格局,针对昌黎县居民点迁聚过程中需要注意的问题进行了讨论。该方案有利于加快昌黎县"十二五"和"十三五"社会发展规划的实施,可以有效地推动该县域的新型城镇化建设进程,因地制宜的推进新农村建设,为实现农村的现代化、工业化和城镇化提供思路。
基于CT分析露天煤矿复垦年限对土壤有效孔隙数量和孔隙度的影响

露天煤矿排土场由于排土过程中大型机械压实等作用会对土壤的孔隙结构产生影响,重构适合于植被生长的土壤孔隙结构是排土场土地复垦的重要工作。为对排土场重构土壤孔隙结构进行定量分析,该文采用高精度无损计算机断层扫描技术(CT)对山西平朔矿区安太堡露天煤矿排土场平台全黄土母质覆盖的不同复垦年限(0、20、23 a)以及原地貌的土壤进行分层扫描成像,并利用Photoshop和Arcgis软件对扫描图像进行处理和统计分析,探讨了排土和复垦对土壤孔隙数量和孔隙度的影响,分析了排土场重构土壤大、中和小孔隙的变化。结果表明:原地貌土壤孔隙数量和孔隙度最大,其次是复垦23和20 a的土壤,排土后未复垦土壤孔隙数量和孔隙度最小。采矿和排土等活动由于大型机械压实作用降低了土壤孔隙数量和孔隙度,尤其是大孔隙数量和大孔隙度;土地复垦对增加土壤孔隙数量和孔隙度有一定的作用,但是过程比较缓慢。采矿和排土等活动对表层土壤孔隙数量和孔隙度的影响要高于底层土壤。该研究可为黄土区大型露天煤矿排土场重构土壤结构的优化与土地复垦措施选择提供依据。
基于EFAST和PLS的苹果叶片等效水厚度高光谱估算

叶片等效水厚度(EWT)是评估果树生长状况及产量的一个重要参数。为了快速、准确地估算此参数,该文建立苹果叶片EWT归一化近红外水分指数(NDIWI)和扩展傅里叶幅度灵敏度检测方法和偏最小二乘回归(EFAST-PLS)估算模型并验证。使用2012年和2013年在中国山东省肥城县潮泉镇获取的整个生育期苹果叶片EWT和配套的光谱数据,比较NDIWI和EFAST-PLS联合模型。在EFAST-PLS联合模型中,EFAST用来选择光谱敏感波段,PLS用来回归分析。NDIWI与EFAST-PLS模型的决定系数(R~2)分别为0.2831和0.5628,标准均方根误差(NRMSE)分别为8.00%和6.25%。研究结果表明:EFAST-PLS模型估算苹果叶片EWT潜力巨大,考虑到应用简单,NDIWI也有可取之处。
基于堆积试验的小麦离散元参数分析及标定

为确定小麦离散元仿真参数,以真实试验及不同参数组合下仿真得到的小麦颗粒堆休止角为响应值,基于响应面优化标定了小麦离散元仿真参数。研究应用Plackett-Burman试验对8个初始参数进行筛选,发现小麦-小麦静摩擦系数、小麦-有机板静摩擦系数以及小麦-小麦滚动摩擦系数对颗粒堆休止角影响显著。在通过最陡爬坡试验确定显著性参数最优值区间的基础上,根据Box-Behnken试验结果建立了休止角与显著性参数的二阶回归模型并对其进行优化,得到显著性参数的最佳组合为:小麦-小麦静摩擦系数0.58、小麦-有机板静摩擦系数0.61、小麦-小麦滚动摩擦系数0.08。最后将最佳参数组合下仿真得到的休止角与真实试验值进行对比验证,发现二者无显著性差异(P>0.05),表明应用响应面优化标定小麦离散元仿真中所需的参数是可行的;同时,标定所得的最佳参数组合可为小麦离散元仿真参数的选取提供参考。
人工模拟降雨下汶川震区滑坡堆积体产沙规律

为明确震区滑坡堆积体坡面产沙的特点,该文采用室内人工模拟降雨试验,对不同土石比(质量比为1:1、1:2、1:4)的滑坡堆积体侵蚀产沙规律进行研究。结果表明,同一土石比不同降雨强度与同一雨强不同土石比条件下,震区滑坡堆积体产沙随时间的变化形式,为波动型和平缓型。土石比和雨强对滑坡堆积体径流含沙量有显著影响,即当滑坡堆积体土石比为1:1时,稳定产沙率随着雨强增大而增大,即2.80 g/min (1.0 mm/min)<7.76 g/min (1.5 mm/min)<10.84 g/min (2.0 mm/min);在土石比为1:2雨强1.0 mm/min时没有产流产沙,1.5 mm/min雨强条件下的产沙率小于雨强2.0 mm/min的产沙率;土石比为1:4的滑坡堆积体在整个试验过程中没有产流产沙。土石比与平均产沙率、累积产沙量的偏相关系数相比于雨强更大,累积径流量和累积产沙量为极显著线性关系。研究为汶川震区滑坡堆积体的水土流失预测和治理提供理论依据。
基于生态位模型的高标准基本农田建设适宜性评价

该研究以生态位理论为基础,以河南省新郑市为研究区域,结合高标准基本农田的建设目标,提出了高标准基本农田生态位的概念,构建了高标准基本农田生态位适宜度评价模型,并在基本农田现实生态位空间与最适宜生态位空间匹配度评判的基础上,将新郑市高标准基本农田划分为4个建设适宜性等级,明确了不同区域高标准基本农田建设的适宜度。同时以区域高标准基本农田生态位最适值作为评判标准,构建了障碍因子诊断模型,分析了各障碍因子的限制程度。研究结果表明:1)新郑市基本具备高标准基本农田建设条件的面积为14 017.72 hm~2,占全市耕地面积的25.88%。需稍加整治即可达到基本农田建设条件的区域面积为21 121.15 hm~2,占全市耕地面积的38.99%;需全面整治才可达到基本农田建设条件的区域面积为4 559.37 hm~2,占全市耕地面积的8.42%;暂不适宜建设的区域面积为14 469.70 hm~2,占全市耕地面积的26.71%。2)新郑市耕地整体自然禀赋较好,制约新郑市高标准基本农田建设的主要障碍因子是灌溉保障率和土壤污染指数。3)利用生态位模型进行高标准基本农田建设适宜性评价,丰富了生态位理论在不同领域中的应用,同时也为高标准基本农田建设项目选址及规划方案设计提供了依据。
基于高光谱的ASTER影像土壤盐分模型校正及验证

快速准确地获取土壤盐分信息是监测和治理土壤盐渍化现象的重要前提。该文以新疆维吾尔自治区典型盐渍化区域--艾比湖流域为研究区,analytical spectral devices(ASD)光谱仪采集的土壤高光谱数据和advanced space borne thermal emission and reflection radiometer(ASTER)影像为数据源,结合实测土壤盐分含量信息,对遥感定量反演土壤盐渍化现象进行研究。再经过光谱反射率数学变换后,结合相关性分析,利用多元回归方法分别建立基于重采样后的高光谱和影像光谱的土壤含盐量估算模型,对遥感影像光谱盐分估算模型进行校正,以提高遥感定量监测盐渍化土壤的精度。结果表明:ASTER影像光谱反射率二阶导数变换和ASD重采样光谱的对数的二阶导数变换所建立的盐分估算模型最佳,决定系数R~2分别为0.59和0.82。经ASD重采样光谱模型校正后的ASTER影像光谱的盐分估算模型精度R~2为0.91,有效地提高大尺度条件下土壤盐渍化反演精度。研究为大尺度土壤盐分定量遥感监测提供了一种有效方法。
旱地测土配方施肥温室气体减排碳交易量核算

碳排放交易是促进全球温室气体减排,减少全球二氧化碳排放所采用的市场机制。测土配方施肥对于减少中国集约化农业生产区化肥施用量,减排温室气体(greenhouse gas,GHG)具有重要作用。该研究按照碳交易方法学的基本流程,撰写了基于DNDC(denitrification-decomposition)模型的测土配方施肥减排GHG的碳交易计量方法,并以山东省桓台为例,测算了该县实施测土配方施肥减排GHG的可交易碳贸易量。主要结论有1)桓台县麦-玉轮作系统施肥存在着氮、磷过量,钾基本适度的现象,氮、磷、钾平均施肥量达到了515.1、289.5和145.7 kg/hm~2。2)山东省桓台县麦-玉轮作系统实施测土配方施肥可交易的碳贸易量为26 485.8 t(以CO_2当量计,下同),其中农田减排占35.3%、氮肥生产减排占58.3%、磷肥生产减排占6.8%、钾肥增加排放0.01万t,占–0.4%。各个乡镇由于耕地面积及施肥量的不同,减排量存在一定的差异。3)按照2016年3月深圳碳交易市场中国核证减排量价格计算,桓台县实施农田测土配方施肥GHG减排项目可实现总收入1 286.4万元,满足小型碳交易项目要求。4)以DNDC模型为主要计量工具的测土配方施肥碳交易方法学,可以实现县域或更大区域实施测土配方施肥减排碳交易量核算,对未来测土配方施肥GHG减排碳交易项目的实施具有重要意义。
基于产量及环境友好的玉米氮肥投入阈值确定

为了寻求河套灌区玉米高产与环境友好双赢的氮肥投入阈值,该文采用田间试验和室内分析化验相结合的方法,在内蒙古五原县连续三年定位研究了不同施氮水平对河套灌区玉米产量、土壤N素残留量及氮平衡的影响。结果表明:随着施氮量的增加,籽实产量呈先增加后下降的趋势,2 m土壤矿质氮质量分数呈指数增加趋势。随着施氮量及施氮年限的增加,土壤剖面N素含量呈增加趋势。随着土壤深度的增加,在0~80 cm土层间土壤N素含量呈下降趋势。盈余率为0时,施氮量为237 kg/hm~2,籽实产量为13.7 t/hm~2,2 m土壤矿质氮为478 kg/hm~2,土壤氮素回收率为24%,植株氮素回收率为41%,土壤-玉米系统总回收率为65%;95%最高产量到最高产量为13.2~13.9 t/hm~2,对应施氮量为193~291 kg/hm~2,2 m土壤矿质氮为419~563 kg/hm~2,氮素盈余率为–19%~23%,土壤氮素回收率为21%~26%,植株氮素回收率为41%,土壤-玉米系统总回收率为62%~67%。施氮量193~291 kg/hm~2是既保证玉米产量又满足土壤氮素盈余较少、土壤-玉米系统氮素回收较高的合理施氮阈值。该研究为河套灌区玉米合理施用氮肥提供了科学依据。
解钾细菌与黏土矿物协同促进玉米生长提高土壤养分有效性

为了揭示解钾细菌在西北矿区浅埋古河道土壤中对植物生长和土壤养分利用的影响,通过日光温室短期盆栽的方式,以不同黏土矿物配比的人工培土为基质模拟古河道不同质地土壤,以西北地区常见农作物玉米为宿主,研究解钾细菌在人工培土基质中的微生物数量变化规律,以及二者协同作用对玉米生长和矿质养分吸收的影响。结果表明:1)土壤黏土矿物含量增大有利于提高土壤解钾细菌数量,促进微生物活性。当黏土矿物质量分数为68%,速效钾质量分数约170 mg/kg时,解钾细菌数量最大;2)玉米地上部分干质量、根冠比、根系活力随黏土矿物含量增大而增大,以解钾细菌作用下黏土矿物质量分数68%的玉米生长效果最佳;3)在解钾细菌作用下,植物氮磷钾积累量和土壤养分利用的最佳土壤黏土矿物质量分数为45%、68%和75%,土壤钾素、氮素和磷素最大利用率分别达到65%、53%和17%;4)解钾细菌在土壤钾素含量低时促进土壤磷素吸收,土壤钾素过量时,促进土壤氮磷钾的吸收,提高土壤养分利用率。因此,土壤黏土矿物与解钾细菌相互作用,而且积极影响植物生长和土壤养分的吸收利用,这对进一步探寻适合矿区浅埋古河道土壤的微生物复垦技术,深入改良和开发矿区退化土壤具有重要意义。
滴灌压差施肥系统灌水与施肥均匀性综合评价

为优化滴灌压差施肥系统的设计与运行,通过田间试验综合评价了施肥罐两端压差(0.05、0.10、0.15、0.20和0.25 MPa)和管道布置方式(纵向一端、纵向中间、横向一端和横向中间供水)对系统灌水与施肥均匀性的影响。结果表明,施肥罐两端压差与管网布置方式对灌水均匀性的影响均不显著,但管道布置方式对灌水均匀性的影响强于施肥罐两端压差。对于纵向一端和纵向中间供水,施肥罐两端压差对施肥均匀性的影响达到显著水平(P<0.05),而横向一段和横向中间供水时施肥罐两端压差对施肥均匀性影响不显著。总体而言,滴灌压差施肥系统灌水均匀性优于施肥均匀性,横向供水方式均匀性高于纵向供水方式。为了同时保证滴灌压差施肥系统灌水与施肥的均匀性,建议优先采用横向供水管道布置方式,同时尽量降低施肥罐两端差压,延长系统施肥时间。
贵州省农业净灌溉需水量与灌溉需求指数时空分布

农业用水需求时空分布规律可为区域抗旱减灾管理和灌溉水资源优化配置提供科学依据。基于贵州省及其周边国家气象站点长系列资料和1953-2012年贵州省9个市(州)水稻、玉米、冬小麦、油菜和烤烟的种植面积,计算贵州省9市(州)近60 a净灌溉需水量及灌溉需求指数,分析其时空分布特征。结果表明:1)贵州省的净灌溉需水量和灌溉需求指数分别在314.48~742.57 mm和0.34~0.68之间,60 a间农业净灌溉需水量的和灌溉需求指数呈波动变化,多峰值分布的特征,总体上峰值有所减小但波动周期延长;2)1993-2000年是净灌溉需水量和灌溉需求指数总体变化的转折时期,之前为下降期,之后为上升期;3)净灌溉需水量和灌溉需求指数的季节特征明显,分别为夏季和冬季最高;4)净灌溉需水量(IR)呈现东高西低的规律,灌溉需求指数(IRI)呈现东部、西北部高,西南部低的规律,全省9市(州)可分为3个风险区,东部、西北部的缺水高风险区是抗旱管理的重点区域;5)气候变化是贵州省净灌溉需水量和灌溉需求指数升高的主导因素,它主要通过降水减少来实现的。研究可为贵州省农业季节性缺水问题识别、农业水利工程布局和种植结构调整提供支撑。
倾斜圆盘式谷子精少量排种器的设计与试验

为解决谷子等小籽粒种子播种难的问题,根据谷子免间苗精少量播种的农艺要求,设计了一种倾斜圆盘式谷子精少量排种器,阐述了排种器的工作原理和谷粒的运动过程,计算确定了主要的结构参数。以种子破损率、总排量稳定性变异系数、穴距合格指数、重播指数、漏播指数、合格穴距变异系数为指标,对其进行了排量稳定性和均匀性试验。结果表明,该排种器的排量稳定性变异系数小于0.7%,穴距合格指数大于86%,重播指数小于12%,漏播指数小于7%,合格穴距变异系数小于5%,谷子破损率小于0.05%,满足行业标准要求。该研究可为小籽粒精少量排种器的设计分析提供了参考。
山东省水稻免耕旱直播试验及可行性分析

为探究水稻免耕旱直播在山东省的适应性,使用2BDMM-8稻麦宽苗带灭茬播种机,在涛雒稻麦轮作两熟区和高青春季稻一熟区分别进行了免耕旱直播试验,以机械育苗插秧为对照,分析免耕旱直播对水稻株高、分蘖情况的影响,对不同种植方式下的水稻产量及产量构成因素、生产成本等进行统计分析。结果表明:水稻免耕旱直播与机械育苗插秧相比,生育期短,生长速度快,株高无显著差异;分蘖率分别为57%和58%,比插秧对照低6.5%和10.4%;产量分别为8 970和10 020 kg/hm~2,与插秧对照无显著差异(P<0.05),验证了水稻免耕旱直播在山东常规稻种植区基本可行。通过成本比较,免耕旱直播成本比插秧对照分别节约2 472和3 312元/hm~2,说明免耕旱直播在山东地区有很好的推广前景。该研究为山东常规稻种植区免耕旱直播提供了参考。
基于机器视觉图像特征参数的马铃薯质量和形状分级方法

马铃薯自动分级过程中,存在既要保证分级精度又对分级速度有一定要求的难点问题。该文探讨了利用机器视觉技术快速获取马铃薯图像特征参数,结合多元线性回归方法,建立马铃薯质量和形状分级预测模型,实现基于无损检测的马铃薯自动分级。搭建了同时获取马铃薯三面投影图像的机器视觉系统,通过图像数据处理获得马铃薯俯视图像轮廓面积、两侧面图像轮廓面积、俯视及侧面图像外接矩形长度及宽度数据等图像特征参数,通过多元数据回归分析,建立了马铃薯质量和形状分级预测模型。选择100个试验样本运用该方法进行质量和形状分级模型构建和预测,采用电子称获取样本实际质量,采用目测法对马铃薯进行形状分选。对比试验结果表明,质量分级相关度系数R为0.991,形状分级分辨率为86.7%。表明该方法对马铃薯质量和形状分级进行预测具有可行性,可运用于马铃薯自动分选系统中。
三峡库区非点源污染负荷时空分布模型的构建及应用

为研究三峡库区非点源污染负荷的分布特性,定义降雨侵蚀力影响系数,并将其引入John提出的年均输出系数模型,形成改进的年输出系数模型;针对不同的土地利用类型,基于表征水力联通性的地形指数和植被覆盖度,提出了入河系数的空间分布式;将年输出系数模型与入河系数结合,构建非点源污染负荷的时空分布模型,并对模型进行了验证。应用所构建的模型,对三峡库区2002-2012年总磷总氮负荷进行了模拟。结果表明,库区总磷总氮负荷的时空变化明显,且降雨侵蚀力是影响其年际变化的主要因素;年均总氮负荷在2.6~4.2 kg/hm~2,总磷负荷在0.432~3.186 kg/hm~2;在土地利用、农村人口和畜禽养殖产生的负荷中,畜禽养殖对氮的贡献最大、约占总量的45%,而土地利用对磷的贡献最大、约占总量的57%。该研究成果可为三峡库区非点源污染的控制与治理提供参考,该文所构建的模型也可用于其他大中型区域非点源污染的模拟。
盐池北部风沙区乡村聚落空间格局演变分析

为科学辨识盐池北部风沙区乡村聚落演变特征及其影响因素,该文基于2005年及2012年土地利用数据提取乡村聚落,运用空间韵律指数、空间统计测度模型、GIS热点制图及地理探测器模型等来定量展现乡村聚落的规模、布局及形态的演变特征,探索自然地形、区位条件及社会经济发展水平因素对乡村聚落格局分异的影响力。研究结果表明:盐池北部风沙区乡村聚落规模整体缩减,集约用地程度提高,斑块形态趋向简单规则发展,聚落分布重心朝东南方向迁移;乡村聚落空间集聚程度进一步加强,分布密度呈"中密外疏"的空间特征;聚落规模"热点"区布局基本未变,而"冷点"区表现出了明显的轮换特征。近8 a期间,乡村聚落分布逐渐向草地、林地靠拢,且远离沙源,乡村聚落的变迁映射出沙区人地关系趋于缓和,人类活动正在以积极的方式逐渐优化沙区的生态人居环境。基于1 km(1 km网格单元进行的地理探测器分析表明研究区乡村聚落空间布局分异主要受区位条件和自然地形的影响,其中区位条件影响作用力最显著,主要表现为离农业灌区距离、离沙源距离、城镇临近度3个指标,而社会经济发展水平对其影响力不显著。该研究可为沙区乡村聚落的空间布局优化与调控、新农村建设规划及沙区聚落人居环境改善提供决策参考。
生物絮凝反应器对中试循环水养殖系统中污水的处理效果

试验设计了一种生物絮凝反应器,用作中试规模循环水养殖系统(recirculating aquaculture system,RAS)的唯一水处理装置,研究其在不同水力停留时间(hydraulic retention time,HRT,12、6、4.5、3 h)条件下的运行效果。试验结果表明,反应器可耐受最小HRT为4.5 h,当HRT降低至3 h,反应器发生不可逆的洗出现象而使试验不能继续进行。反应器絮体沉降性能一般,随着HRT的减小(12、6和4.5 h HRT),絮体体积指数(SVI-30)逐渐降低,但是始终大于150 mL/g,为丝状菌膨胀,主要的丝状细菌由TM7 genera incertae sedis逐渐演变为Haliscomenobacter和Meganema菌属,相对丰度逐渐降低。12 h HRT反应器污染物去除率最高。反应器亚硝氮(NO_2~--N)、硝氮(NO_3~--N)在4.5 h HRT出水质量浓度最低,分别为(0.02±0.01)、(1.70±0.06) mg/L;氨氮(total ammonium nitrogen,TAN)、总氮(total nitrogen,TN)、悬浮颗粒物(suspended solids,SS)出水质量浓度在12 h HRT时最低,分别为(0.48±0.05)、(4.47±1.00)、(14.20±8.14) mg/L,同时未造成有机污染。4.5 h HRT对RAS养殖区污染物的控制效果最佳,TAN、NO_2~--N、NO_3~--N、SS质量浓度分别被控制在0.76、0.10、2.95、60.00 mg/L以下。反应器在不同HRT条件下均以异养细菌为主,主要通过同化作用去除TAN,好氧反硝化细菌和厌氧反硝化细菌同时是反应器的优势菌属。反应器可获得较长的稳定运行状态和良好的水处理效果,具有用作RAS核心水处理装置的可行性,该研究可为其在RAS的进一步研究和应用提供参考。
水墙封闭温室夏季降温特性

封闭温室(closed greenhouse)是一种建筑结构全封闭式的透光型温室,能够实现节能减排、室内蒸散水回收利用、维持高水平CO_2浓度以及隔绝气传病菌孢子等。但在夏季,封闭温室内高温环境难以有效控制,或需消耗巨大电能,无法投入生产。为降低夏季封闭温室内环境温度,从低碳节能的角度出发,设计并建造了一栋水墙封闭温室。2015年7月26日至9月10日,对水墙封闭温室夏季降温特性进行试验测试,结果表明:正午前后(10:00-16:00),室内平均气温为29.4~34.3℃,比室外低0.8~6.8℃,降温效果明显;且太阳辐射越强烈、环境温度越高,则水墙封闭温室的降温幅度越大(P<0.01)。白天作物进行光合生产期间(06:00-18:00),封闭温室内气温有94.6%的时间被控制在35℃以内,可有效避免高温胁迫。夜间(18:00-06:00)室内湿度被控制在80%以下,平均湿度为54.7%~73.7%,比室外低7.2%~17.5%,降湿效果明显;且室内外湿度差与室内外温度差呈线性负相关(P<0.01)。白天室内水平方向平均太阳辐射量为31.5~67.4 W/m~2,约为室外的11.9%~17.8%。太阳辐射由室外进入水墙封闭温室内,远红光占比由41.9%降低至9.2%,透过率仅为6.0%,有利于抑制室内高温。在室内太阳光谱中红、蓝光占比最大,分别为23.9%和27.1%,较之室外均有提升;其透过率分别为32.4%和37.5%,远高于紫外光和远红光。可见,水墙封闭温室可以有选择性的透过太阳光谱,抑制室内高温的同时保证充足的光合有效辐射。此外,墙体水温及室内气温分布、日变化均呈现一定规律。综上,水墙封闭温室能在夏季通过自身结构达到理想的降温效果,并获得适宜的湿度、光照等条件,是一种可行的、低碳节能的封闭温室型式,可为封闭温室的应用发展提供参考与技术支持。
基于输出系数模型的水库汇水区农业面源污染负荷估算

面源污染是导致环境恶化的主要原因之一,由其所引起的水体富营养化现象,已严重威胁着水环境生态安全。该文以长春市水源地新立城水库汇水区为研究对象,选用输出系数模型对其农业非点源污染负荷进行估算,得到结果如下:1)汇水区内农业非点源污染总氮、总磷负荷量分别为2 822.485、471.123 t/a,且二者空间分布较一致;2)总氮负荷量的贡献率大小顺序为:土地利用>畜禽养殖>农村人口,总磷的污染负荷贡献率大小为:畜禽养殖>土地利用>农村人口;3)选取水库2004-2013年水质监测数据计算营养盐输出负荷,与模型估算的输出负荷进行对比,得到模型模拟具有较高精度,系数选取合理可靠,可信度高,可在研究区范围内进行推广,能够为长春市水源地综合整治及水利规划提供了数据支撑及科学依据。
基于储能Soc日前计划的微电网实时能量优化调度方法

针对微电网实时优化调度计算的工程需要,提出了一种遵循储能Soc日前计划的基于网流模型的微电网实时能量优化调度方法。该方法以尽量遵循储能Soc日前计划为前提,首先建立以"等效供电成本"最小为目标函数,以分布式电源出力、储能单元储能水平以及微网与主网交互功率均在限值之内和微网内功率平衡为约束条件的实时优化数学模型;随后提出将该非线性优化模型转换为最小费用最大流网流模型进行线性化求解的方法。算例表明,遵循储能Soc日前计划的实时调度计划能够对上级电网起到削峰填谷的作用,无论在并网运行还是孤岛运行模式下能够有效降低微电网供电成本,日供电成本降低达30%以上,该方法能够足实时优化调度计算的工程要求。
地形和土壤/土地利用空间聚合对径流和输沙量影响的AnnAGNPS模拟

为进一步揭示分布式水文模型子流域划分对径流和输沙量模拟的影响,以东南沿海桃溪流域为研究区,构建日尺度产流产沙的AnnAGNPS模型,基于9种不同临界源面积(critical source area,CSA),分析了不同子流域划分对输入参数空间聚合的影响,并设置7种组合情景,分别从年和日尺度,定量区分了地形与土壤/土地利用参数的空间聚合对产流产沙过程的影响。结果表明:1)随着CSA取值的增加,地形、土壤和土地利用类型在空间上存在明显的聚合。2)土壤/土地利用参数空间聚合导致年平均径流量和输沙量减少,且对输沙量影响更显著;地形参数的空间聚合导致年输沙量减少,但对年平均径流量无显著影响。3)地形参数的空间聚合造成的洪峰流量增加、峰现时间提前,是影响日径流过程变化的主要因素。4)土壤/土地利用参数的空间聚合对多年平均最大1 d、连续最大5 d输沙量的影响随着聚合程度的增加而显著下降,而地形参数的空间聚合造成日输沙过程峰值的出现时间提前。
积雪覆盖条件下土壤液态含水率空间分布

为了揭示季节性冻土区积雪覆盖条件下土壤垂直剖面各层次液态含水率序列的复杂性变化过程,基于(2013年11月-2014年4月)实测的田间数据,分析了裸地、自然降雪、积雪压实和积雪加厚覆盖处理条件下5、10、15、20、40、60、100、140、180 cm土层土壤液态含水率的变化过程,采用变异系数、方差等指标评价其时间序列的离散程度,同时利用小波变换信息量系数(wavelet transform information cost function,WT-ICF)值对含水率序列的复杂性进行识别验证。结果表明:冻融期,积雪覆盖阻碍了土壤与环境之间的水汽传输与能量交换过程,裸地处理条件下土壤含水率变幅最大的层面出现在20 cm土层处,其含水率变幅为18.31%,自然降雪、积雪压实和积雪加厚条件下其最大变幅层面分别为15、15、10 cm,层面逐渐上升;裸地处理条件下20 cm土层处的离散程度最大,随着积雪覆盖厚度的增加和密度的增大,序列离散程度最大的层面逐渐上移,其变异系数依次为6.0189%、6.1367%和6.8546%,波动性增强;小波变换信息量系数能够精确的测算各土层土壤含水率的复杂度,裸地、自然降雪、积雪压实和积雪加厚处理条件下其复杂性活跃层依次为21、18、14和10 cm,积雪的存在导致了环境因子对于土壤的影响区域减小,复杂性活跃层向地表移动。该研究揭示了北方寒区冻融期土壤水分迁移的复杂性特征,对于合理预测春播期土壤墒情,精准、高效的利用土壤水资源具有指导意义。
变水位静水法在渠道水利用系数计算中的应用

静水法是测验渠道渗漏水平、计算渠道水利用系数的试验方法之一,其测验精度高于动水法。尤其对于衬砌渠道,其测验精度更能得到体现。而变水位静水法是分析变动流量渠道水利用系数的适用方法。该文以水量平衡为依据,分析了渠道水利用系数的计算过程,以及当渠道水深变化时渠道水利用系数计算中相关因素的变化规律,并将渠道水利用系数计算过程概化为6步。以石津灌区四干三分干南四支混凝土衬砌渠道0+054~0+475渠段的变水位静水法和流量观测为实据,展示了衬砌渠道水利用系数的计算过程,计算水深介于0.56~0.99 m之间,渠道水利用系数为0.988~0.991之间。实例分析结果表明:随着渠道水深的增加,虽流量和渗漏强度均增加,但渠道水利用系数随水深呈增加趋势,该实例在水深大于0.7 m时,渠道水利用系数变化趋势渐趋平缓。可见,当渠道流量不稳定时,渠道水利用系数宜采用变水位静水法结合流量进行计算。
双腔侧充种式水稻精量穴播排种器的设计与试验

为实现杂交稻和常规稻大田精量穴播,该文设计了一种具有弧形毛刷清种护种装置的双腔侧充式水稻精量穴播排种器,其单腔播种时用于播种杂交稻,双腔播种时用于播种常规稻。为评价该排种器排种性能,以合格率、漏播率、重播率、破损率为评价指标,以杂交稻"培杂泰丰"和常规稻"黄华占"为试验对象,以排种轴转速为影响因素,进行了排种性能台架试验。试结果表明:当排种轴转速为25 r/min,穴距150 mm,投种高度为150 mm,排种盘型孔中心线与排种盘端面间夹角为20°,且过端面上型孔截面长轴方向与排种盘面径向夹角为90°时,排种器单腔播种含水率为21.66%的杂交稻"培杂泰丰"破胸露白芽种合格率(2~4粒/穴)为87.04%,空穴率(0粒/穴)为3.33%,破损率为0.40%;双腔播种含水率为22.47% 的常规稻"黄华占"破胸露白芽种合格率(5~8粒/穴)为70.26%,无空穴,破损率为0.06%。该排种器具有双腔结构,可同时或分腔进行播种,能同时满足杂交稻和常规稻播种要求。该研究为排种器的结构设计提供了参考。
基于SWAT模型的浑太河流域农业面源污染物产生量估算

结合浑太河流域的下垫面、水文气象、污染源的物理特征,基于实际监测数据,率定验证模型,建立降雨径流、土地利用方式对应下的SWAT模型,对农业面源污染物的迁移-转化过程进行模拟计算,系统解析流域面源污染物排放量、分布特征。划定浑河、太子河、大辽河干流左右岸河流两侧l km、水库周围5 km为缓冲区,改变现有的土地利用方式,恢复天然生态。以常规发展模式为基础,计算在区域生态保护占优模式下污染物产生量。在常规发展模式下,浑太河流域年平均土壤侵蚀模数为400 kg/hm~2,总氮、总磷输出强度为19、7 kg/hm~2;从单位面积上看,总氮、总磷负荷强度最大值分别为317、260 kg/hm~2。总氮、总磷负荷强度空间差异较大,通过面积加权计算,平均负荷强度为29和10 kg/hm~2。在生态保护占优模式下,耕地的氮、磷损失量有所减少,总氮、总磷单位面积年减少量为9.5、0.9 t/hm~2;从农业面源污染物化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮来源层面分析,单位面积土地退耕后化学需氧量、氨氮污染物减少量为14、5 kg/hm~2。经比较,在生态保护占优发展模式下面源污染物产生量相对常规发展模式下减少9%,化学需氧量、氨氮、总磷、总氮分别减少5.12%、31.67%、10.40%、25.95%,农业面源污染减排效果明显。研究为实现浑太河流域污染物排放总量不超标、水体水质达标,并确保农业基础地位不动摇,充分挖掘区域农业减排增收潜力提供策略依据。
矿山复垦保证金测算方法综述及改进

为分析中国矿山复垦保证金测算方法存在的问题,提出科学合理的方法,以促进保证金制度的健康发展。该文对国内外的测算方法进行了总结及对比分析,结果表明:国际上的成功实践及理论界的研究均证实应依据复垦成本测算保证金,但实践中,中国各地测算方法不一,且测算出的数额往往低于复垦成本,影响了保证金制度的公平性和有效性;理论界测算复垦成本的方法可分为两类,即通过对"标准费用"的修正测算复垦成本及将复垦过程中发生的各种费用加总测算复垦成本,这2种方法均不能兼顾客观性、科学合理性及可操作性。应将各地保证金的测算依据统一为复垦成本;针对已有测算方法的不足,该文进而从导致矿山复垦成本发生差异的根本原因入手,提出了基于土地破坏主导因子的测算方法并构建了测算模型,为以复垦成本为依据统一全国的测算方法提供了理论支持。
立式连续干发酵装置的设计与产气特性

该研究设计的立式连续干发酵装置的几点特色包括搅拌升温调节罐、多点分布式进料、立式连续干发酵反应器和熟料回流混合过程,形成一种高固体浓度有机废弃物制取生物燃气的工艺方法及其发酵系统,可实现沼气工程的快速启动、厌氧发酵罐内无需搅拌、且节能,节水,减少沼液沼渣的排放量,保护环境,降低成本。采用上述设计的反应器进行发酵试验,研究熟料回流对产气特性的影响得出,应用回流的各组挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)都有所降低,且回流比为1:7的VFA含量最低,氨氮没有累积,C/N接近25,产气效果最好。回流比1:9组,VFA含量累积最高,同时出现氨氮抑制产气的现象,所以得出熟料回流量过多,厌氧发酵系统就会受到抑制,且熟料回流对沼气中甲烷含量没有显著影响。
卫星遥感和积温-辐射模型预测区域冬小麦成熟期

准确预测区域尺度的小麦成熟期,指挥麦收机械化作业有序开展,具有十分重要的社会和经济效益。该文针对目前区域冬小麦成熟期预测中时效性差、缺乏空间分布以及缺少定量描述等突出问题,选择华北地区河北、河南和山东3省冬小麦为研究对象,首先基于S-G滤波后的2013年冬小麦生育期时间序列MODIS LAI,采用动态阈值法获取抽穗期具体日期,即叶面积指数(LAI)达到峰值时的具体日期;然后基于由2008-2012年农业气象资料与地面气象资料构建的抽穗-成熟期有效积温模型和总辐射模型,逐个栅格单元计算MODIS LAI获取的抽穗期具体日期到当前日期的积温、太阳辐射总量,并结合全球多模式集合预报(THORPEX Interactive Grand Global Ensemble,TIGGE)资料对当前日期(5月10号至6月8号)之后的16 d冬小麦成熟期进行逐日动态预测以得到全部区域的成熟期预测值;最后采用农业气象站点的成熟期观测值对预测结果进行验证,结果表明:冬小麦成熟期预测值与观测值的决定系数R~2为0.92,均方根误差RMSE约为3 d,两者具有良好的相关性。该研究方法对其他大区域的农作物成熟期预测具有借鉴价值。
光照对开花结实期水稻根叶氮氧化物排放的影响

为探明光照对水稻根、叶界面氮氧化物排放的调控机制,用密闭箱法,探讨了光照对开花结实期水稻叶际及根际氮氧化物排放的影响。结果表明,相同氮源(NH_4NO_3-N,N质量浓度90 mg/L),日间光照为6 000、8 000 lx条件下,同期水稻叶际N_2O和NO排放速率分别为27.08、29.15 μg/(盆?h)和2.25、0.94 μg/(盆?h),分别占N_2O和NO总排放的57.38%、54.19%和76.79%、51.93%;光强(1 600 lx)一致条件下,同期用发光二极管控制的黄、绿、白、红、蓝光处理水稻叶际N_2O排放速率分别为2.16、13.40、1.07、3.82和7.08 μg/(盆?h),红、蓝光在抑制水稻叶际N_2O及根际NO排放的同时,有效提高了水稻根际N_2O排放速率;相同条件下,红、白光能促进叶际NO排放,蓝光明显抑制了水稻根、叶界面NO排放,但水稻根、叶界面均无明显的NO_2净排放作用(P>0.05);0~8 000 lx范围内,水稻根、叶界面N_2O及根际NO排放随光强增加而增加,但高光强(8 000 lx)处理有降低叶际NO排放作用(P<0.05)。从试验结果看,水稻根、叶界面排放的90%以上的氮氧化物是N_2O,且叶际N_2O排放受根际N_2O控制。研究表明适度增加红、蓝光比例并依据供氮水平同步调节光强,可有效抑制水稻根、叶界面氮氧化物排放。研究结果为水稻开花结实期根、叶界面气态氮氧化物减排的光控技术提供了重要依据和参考。
1990-2013年东北地区耕地时空变化遥感分析

为揭示1990-2013年东北地区耕地变化规律,以Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像为数据源,采用面向对象与目视解译相结合的分类方法,提取东北地区1990年、2000年和2013年耕地信息,辅以气候、地形、社会经济等数据,分析耕地时空变化特征及其驱动因素。结果表明:面向对象分类与目视解译相结合的方法能够快速、准确地完成耕地空间分布信息提取,总体分类精度达93%以上;2013年东北地区现有耕地4.17×10~5 km~2,占东北地区土地总面积的33.51%,其中旱田比例为86.24%;1990-2013年耕地总量增加,2000-2013年比1990-2000年耕地增加速度减小,空间上,耕地呈现南减北增的趋势,新增耕地重心逐渐北移,建设用地侵占耕地速度加快,以省会城市为中心,向东北部蔓延;对湿地、林地、草地开垦减弱,对裸地和海面的农业开发增强,退耕还湿、还草、还林效果明显,耕地变化活跃区处于年降水量在500~700 mm、年均气温在2~4℃、坡度小于3°、高程小于200 m的地理环境中;旱田改为水田规模扩大,旱田质心变化不显著,水田质心向东北移207.41 km。23 a间,虽然气候变化对东北地区耕地变化有一定影响,但政策调控、经济发展、科技进步、人口增长、城市扩张等人文因素仍然是耕地变化和时空分异特征的主要驱动因素。农业发展转型、提高单位面积产量和劳动生产效率,将是未来东北地区耕地发展的必由之路。
油茶果脱壳机的设计与工作参数优化

为改进油茶果脱壳机性能,提高脱壳率、降低茶籽破损率,该文研究了油茶果的物性参数和常用脱壳机的工作原理及结构特点,采用挤压、搓擦原理,设计了一种脱壳间隙可调节的油茶果脱壳机。选取脱壳电机转速、分离电机转速和脱壳间隙3个因素,以脱壳率和茶籽破损率为指标进行正交优化试验。研究结果表明:新收获的油茶果含水率平均值为60.08%,粒径分布范围为20~50 mm。脱壳间隙对指标的影响最为显著,优化后的脱壳电机转速为125 r/min,分离电机转速343 r/min,脱壳间隙12 mm,此参数条件下脱壳率为96.91%,茶籽破损率为3.38%,处理量可达2 t/h。该研究满足实际生产要求,可为油茶果脱壳加工提供参考。
曲柄摇杆振动破壳油茶果粗选机运动学分析及试验

为验证所设计的油茶果粗选机的合理性,该文首先对其进行简化,联系振动筛工作原理和受力分析对其运动参数进行分析,找出影响物料运动的因素,并验证其运动参数设计合理;其次利用ADAMS仿真软件对该机进行运动仿真,得到物料模型的振幅曲线图,通过使用振幅递减法分析曲线图的变化规律,验证其振幅设计合理;最后通过三水平三因素正交组合试验,得出各因素对茶籽保有率和筛分效率的影响显著性顺序。利用Design-Expert软件分析得出当粗选机曲柄转速、筛面倾角、筛面长度取值为276.12 r/min、6.69°、1 005.8 mm时,茶籽保有率和筛分效率均达最佳值(分别为96.84%和96.77%),验证了粗选机的设计满足工作要求。该研究结果为后期精选机的设计提供了参考。
基于EDEM软件的肥料调配装置关键部件参数优化与试验

为实现播种作业条件下肥料调比的分层深施,以满足不同作物整个生育期的养分供应,设计了肥料调配装置,并通过理论分析的方法确定了各关键部件的主要参数。以挡杆直径及分肥份数为试验因素,合格系数及波动系数为试验指标,分别采用仿真试验及验证试验的方法,进行二因素三水平正交肥料均布器参数优化试验研究,试验结果表明:均肥份数为极显著影响(P<0.01),挡杆直径为显著影响(P<0.05);肥料均布器最优参数为挡杆直径4 mm,均肥份数16,此时,试验指标合格系数及波动系数的仿真值及试验值分别为0.903、0.928及68.6、78,相对误差分别为2.19%、12.05%,验证试验与仿真试验具有相同的因素指标响应趋势,利用仿真试验进行肥料均布器参数优化具有可行性。该研究为肥料调配装置的设计研究提供了参考。
基于积分球的人眼辨色阈值的研究

为了研究人眼对不同的颜色的辨色阈值,利用积分球配出色差值可以调整的颜色刺激图样,采用限定法,检测出6名色觉正常的观察者在4个颜色中心的辨色阈值,并和CRT的数据进行比较。采用性能因子PF/3分析观察者的测试精度,并在a~* b~*图上绘制实验颜色恰可辨别图。通过对实验数据进行处理和分析,人眼在4个颜色中心的辨色阈值是有差异,在评价辨色阈值的性能方面,CIEDE2000色差公式好于CIELAB色差公式。实验的结果可为颜色科学及色差公式的改进和发展提供参考。
电流密度对电沉积银石墨复合镀层耐蚀和耐磨性能的影响

使用电沉积方法在铜基表面制备了银石墨复合镀层,研究了沉积电流密度对银石墨复合镀层耐蚀和耐磨性能的影响。研究表明,镀层的石墨面积分数随着沉积电流密度的上升而增大;沉积电流密度对自腐蚀电位的影响不大,沉积电流密度的增加使得自腐蚀电流密度增大;在0.1~0.5 A/dm~2范围内,随着电流密度的增加,复合镀层的平均摩擦系数减小,磨损率先减小后增大。当沉积电流密度为0.3 A/dm~2、搅拌速度为420 r/min时,复合镀层的磨损率最小,为8.13×10~(-14) m~(-3)/N?m。该条件下制备的触头触指分合10 000次后,在触头的面状低副摩擦中,其镀层厚度迁移量小于2 μm;在触指的线状高副摩擦中,其镀层磨损量小于10 μm。
(1-x)K_(0.48)Na_(0.52)NbO_(3-x)Bi_(0.46)Nd_(0.04)(Na_(0.8)2K_(0.1)8)_(0.5)ZrO_3无铅压电陶瓷相结构及电学性能的研究

采用传统固相法制备了(1-x)K_(0.48)Na_(0.52)NbO_(3-x)Bi_(0.46)Nd_(0.04)(Na_(0.8)2K_(0.1)8)_(0.5)ZrO_3 (KNN-xBNNKZ, x=0~0.07)系无铅压电陶瓷,研究了Bi_(0.46)Nd_(0.04)(Na_(0.8)2K_(0.1)8)_(0.5)ZrO_3的引入对KNN基无铅压电陶瓷相结构和电学性能的影响。研究结果表明,BNNKZ的引入能够让KNN陶瓷的正交-四方相变温度(T_O-T)向低温方向移动,同时三方-正交相变温度(T_R-O)向高温方向移动。当0.04
(1-x)BaTiO_(3-x)Ag_(0.9)Li_(0.1)NbO_3系无铅压电陶瓷的相结构和电性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了(1-x)BaTiO_(3-x)Ag_(0.9)Li_(0.1)NbO_3(BT-xALN,0.005≤x≤0.04)系陶瓷,研究了ALN含量的变化对BT-xALN系陶瓷的显微结构、相结构和电性能的影响。结果表明,ALN的引入使陶瓷的晶粒尺寸有所减小。当x≤0.02时,BT-xALN陶瓷均形成了纯的钙钛矿相,表明ALN与BT形成了固溶体;当x=0.01~0.02时,陶瓷存在四方-伪立方相界。陶瓷的压电常数d_(33)和介电常数ε_r随x增加均先增大后减小。d_(33)在x=0.0075时达到最大值115 pC/N,ε_r在x=0.025时达到最大值3 880;但剩余极化强度P_r随x增加逐渐降低。此外,掺入ALN后陶瓷的居里温度有所降低。
硅负极材料的储锂机理与电化学改性进展

硅作为锂离子电池负极材料具有极高的比容量,被认为是最有应用潜力的下一代锂离子电池负极候选材料。本文系统总结了硅负极材料的电化学储锂特性和储锂机理,分析了硅负极材料存在的主要问题及原因。针对存在的问题,从嵌脱锂过程硅材料粉化调控、稳定固体电解质界面膜(SEI膜)的构建和硅材料导电性调变3方面对硅负极材料的电化学改性进展进行了评述,并指出了硅负极储锂材料今后的研究方向。