和稀盐酸联合催化下的水解动力学研究

以微晶纤维素为原料,在1 g/L的FeCl3存在下和2%的盐酸溶液体系中进行水解,根据水解属于串联反应的特点,研究了微晶纤维素在H+和Fe3+共同作用下的水解动力学规律。研究采用目标物产率与模型函数值残差(S)为最小确定模型函数,对实验数据进行了处理。结果表明:H+和Fe3+共同作用能显著降低纤维素水解和葡萄糖降解的活化能。其中,纤维素水解成为葡萄糖的活化能为81.70 kJ/mol,葡萄糖降解成为小分子的活化能为43.85 kJ/mol,在温度为130、140和150℃时,纤维素水解速率常数分别为0.041 4、0.073 2和0.115 3 h-1,相应温度下葡萄糖降解速率常数分别为0.205 3、0.242 4和0.356 5 h-1。     

土壤湿度农业干旱指数的改进及其适用性

准确监测农业干旱是保障粮食安全的基础。针对土壤湿度农业干旱指数(soil moisture agricultural drought index,SMADI)在干旱半干旱地区旱情监测不准确的问题,对SMADI进行了改进,同时修正了改进后的土壤湿度农业干旱指数(modified soil moisture agricultural drought index,SMADI_M)的干旱等级划分标准,并从全区与局部尺度、时间和空间尺度、以及对干旱响应的时效性三方面对SMADI_M的可靠性进行了验证。结果表明：SMADI_M改进了SMADI在低植被覆盖区存在的旱情高估的问题,弥补了SMADI的不足,可用于任意植被覆盖区的旱情监测;SMADI_M能够准确捕捉不同时间尺度(年、季、月)和空间尺度(全局、局部)的旱情信息,有效提高了农业干旱监测精度;与植被条件指数(vegetation condition index,VCI)和标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotransp...     

变排量非对称轴向柱塞泵控制特性分析

变排量非对称轴向柱塞泵(Variable-displacement asymmetric axial piston pump,VDAAPP)直接控制单活塞杆缸闭式系统具有结构紧凑、能效高的优势。在定排量三配流窗口轴向柱塞泵的基础上,提出基于斜盘摆角位置反馈的PD变排量控制策略。建立VDAAPP的数学模型,运用近似线性化及降阶的方法分析影响VDAAPP频响的因素,并对斜盘变量阻力矩进行研究。在AMESim中建立VDAAPP电液仿真模型,通过对斜盘受力特性的仿真分析,验证了阻力矩计算的正确性。搭建VDAAPP试验平台,对系统的动态性能进行测试。试验和仿真结果表明,当非对称轴向柱塞泵一个配流窗口吸油、两个配流窗口排油时,非对称轴向柱塞泵斜盘存在较大的单向阻力矩,此单向力矩会降低斜盘摆角减小过程中的动态响应;当采用PD控制、比例系数kp=3时,VDAAPP可实现零超调的变排量控制,且具有较高的响应速度,验证了所提控制方法的合理性。     

我国‘砀山酥梨’主要产区栽培适应性对比研究

为明确砀山酥梨的栽培适应性,量化其生态环境条件,为优化砀山酥梨栽培区域提供参考依据,系统调查、分析和讨论了全国砀山酥梨代表性产地砀山酥梨的立地条件、各类气候因子、土壤条件及其生长发育和果实品质特征。结果表明,砀山酥梨对栽培适应性广泛,可在安徽省砀山县、寿县、陕西省蒲城县、山西省祁县、新疆库尔勒地区栽培;在云南省安宁县、禄丰县等地,因冬季温度偏高,其生长发育受到一定的影响。综合砀山酥梨主产区气候环境因子、发育特性和果实品质认为,砀山酥梨最适宜的气候条件在暖温带;最适宜的土壤类型为沙壤土或黄壤土,其pH约为5.8～7.6,有机质含量应在10 g·kg-1以上;年均温度约9.91～15.66℃,≥10℃的有效积温约3 832～5 240℃,生长期适宜的温度约17.00～22.40℃,休眠期适宜的温度在–4.5～7.2℃;年日照2 046～2 965 h;年降雨量应在441.8～739.8 mm,生长期平均相对湿度为55%～80%,休眠期相对湿度为54%～71%。     

可控微环境气雾立体栽培监测监控系统设计与实现

针对目前南、北极地以及边防哨所等恶劣环境新鲜蔬菜供应困难问题,设计了一套新型气雾立体栽培装置,开发出基于STC15F60S2单片机的成套监控系统,并利用模糊控制算法,实现对微环境下温湿度参数的解耦控制。利用LABVIEW编程软件设计人机交互界面,实现对温度、湿度、光照强度、CO2浓度,以及营养液p H值等参数的实时采集、显示及辅助设备的控制,并提供历史数据查询功能,为气雾立体栽培技术提供数据参考。该系统经过调试和运行,结果表明:该系统控制精度高、可靠性强、运行稳定,且充分发挥出了气雾立体栽培的优势,达到了病虫害发病率低、高产、高效等目的,在恶劣环境下,为蔬菜提供了良好的生长环境。     

磁絮凝深度处理生活污水

为改善生活污水的出水水质,采用磁絮凝技术处理经常规工艺处理后的生活污水处理厂的二沉池出水,通过单因素和正交实验,研究确定磁絮凝技术深度处理生活污水的最佳反应条件。结果表明,磁絮凝在pH为8,磁粉、PAC、PAM投加量分别为100、40、0.5mg/L,按磁粉、PAC、PAM的顺序投加,可达到最优条件。在此运行条件下,出水COD、SS、TP的去除率分别为89%、97%、74%,均能达到一级A标准。该技术中磁絮凝体沉降速度快、含水率低且可回收利用,可为生活污水的提标改造提供参考。磁絮凝技术出水水质好的原因在于磁吸引力和表面电荷的共同作用。     

基于支持向量机方法的土壤水分特征曲线预测模型

在山西省黄土高原区进行野外试验获取土壤样品,经室内试验测定,最终获得土壤样品的水分特征曲线以及理化参数,建立了基于支持向量机的Van-Genuchten预测模型。研究与分析的结果:输入变量选用了5个土壤基本理化参数(土壤黏粒、粉粒、密度、有机质和全盐量),输出变量为Van-Genuchten模型的参数α、n,对土壤水分特征曲线Van-Genuchten模型的参数进行预测并取得良好的结果。所建立的支持向量机预测模型下,Van-Genuchten模型参数α、n的预测值与检验值的平均相对误差都小于4%,建模与检验样本都具有较高的精确度。研究成果有助于丰富黄土地区的土壤水分特征曲线理论研究。     

蓄水坑灌不同灌水上下限对苹果树叶片蒸腾日变化的影响

在田间试验条件下,以10a生矮化型红富士长富二号苹果树为材料,对不同灌水上下限条件(蓄水坑灌处理T1:田间持水量的80%与60%、T2:田间持水量的90%与70%、T3:田间持水量的100%与80%;地面灌溉对照处理CK:田间持水量的80%与60%)叶片蒸腾及其影响因素的日变化进行研究,并分析叶片水分利用效率对不同灌水上下限的响应。结果表明:不同处理苹果树叶片蒸腾速率日变化特征基本一致,均为单峰曲线且峰值都出现在13∶00,日平均叶片蒸腾速率大小排序为T3>T2>CK>T1;叶片蒸腾速率主要受土壤含水率、气孔导度、胞间CO2浓度、大气温度、叶面温度的影响。叶片水分利用效率日变化呈先降低后升高的趋势,日平均叶片水分利用效率大小排序为T1>T2>T3>CK,且T1与T2、T3、CK都有显著性差异。综合对比知,T1的节水效果最显著。     

基于氢氧稳定同位素的矮砧苹果树根系吸水深度研究

为了研究矮砧苹果树根系吸水深度,利用氢氧稳定同位素技术,测定了7年生矮砧苹果树在萌芽花期、新梢旺长期和果实膨大期不同深度土壤水的稳定同位素值,并应用IsoSource多元线性模型分析水源的水分贡献率。结果表明:矮砧苹果树在萌芽花期主要利用0~20 cm(59.5%)处的土壤水;在新梢旺长期6月主要吸水深度为0~20 cm(42.9%)和20~40 cm(11.1%);新梢旺长期7月根系的主要吸水深度为0~20 cm(24.3%)和20~40 cm(29.1%);果实膨大期8月为0~20 cm(23.6%)、20~40 cm(37.1%)和40~60 cm(11.6%);果实膨大期9月为0~20 cm(26.3%)、20~40 cm(27.3%)和40~60 cm(13.8%)。     

白羊草叶片和根系干旱胁迫下microRNAs差异表达分析

为了探索干旱胁迫下白羊草miRNAs的组织特异性,本研究在干旱胁迫下白羊草（Bothriochloa ischaemum）转录组数据的基础上,采用Illumina测序技术和生物信息学方法,对干旱胁迫和正常生长条件下白羊草苗期叶片和根系miRNAs（microRNAs）进行鉴定和表达分析研究。结果从4个库中鉴定出白羊草中有属于20个家族的79个已知miRNAs和92个新miRNAs。干旱胁迫后叶片和根系中差异表达的miRNAs分别有65个（上调28和下调37）和27个（上调15和下调12）。响应干旱胁迫的主要miRNAs为miR156,miR164,miR166,miR169,miR172,miR396,miR398,miR408,miR528。对这些miRNAs预测的靶基因进行GO生物功能和KEGG代谢通路富集分析表明,植物激素信号转导是叶片和根系响应干旱胁迫共同富集的主要代谢通路,而黄酮类化合物生物合成则是干旱胁迫下叶片富集的最主要代谢通路。