亚热带天然林转变为毛竹林和茶园对土壤胞外酶活性的影响

为揭示我国亚热带地区天然林转变为毛竹林和茶园后土壤胞外酶活性（Extracellular enzyme activities,EEAs）的变异特征及关键驱动因子,以浙江省安吉县的天然林土壤及天然林转变的粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤为研究对象,测定了土壤EEAs及若干环境因子参数,通过冗余分析等分析方法筛选出了影响土壤EEAs的关键驱动因子。结果表明：与天然林相比,粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤酸性磷酸酶（Acid phosphatase,ACP）活性均显著降低,酚氧化酶（Phenol oxidase,POX）活性均显著升高;粗放经营毛竹林土壤亮氨酸氨基肽酶（Leucine aminopeptidase,LAP）活性显著升高;集约经营茶园土壤β-葡萄糖苷酶（β-1,4-glucosidase,BG）、纤维二糖水解酶（Cellobiohydrolase,CBH）、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶（β-1,4-N-acetyl-glucosaminnidase,NAG）活性均显著降低。由以上结果可推知,与天然林相比,茶园土壤氮、磷养分相对充足,毛竹林土壤的磷限制有所缓解,茶园和毛竹林土壤中微生物以惰性碳作为主要的能量来源。此外,冗余分析表明,土壤pH在环境因子中的贡献率最高,是土壤总体EEAs变化的关键驱动因子。综上所述,相比天然林,转变后的粗放经营毛竹林和集约经营茶园土壤EEAs发生了明显变化,土壤pH作为关键驱动因子解释了亚热带地区天然林转变为毛竹林和茶园后土壤总体EEAs的改变。     

幅宽自动控制清秸防堵装置设计与试验

针对免耕播种机在进行玉米秸秆全量粉碎还田作业时,清秸防堵装置存在清秸幅宽、秸秆抛掷距离不合理和幅宽稳定性差等问题,设计了一种幅宽自动控制的清秸防堵装置。建立清秸幅宽数学模型,确定影响作业幅宽和漏清区域的主要工作参数和各参数的取值范围;运用S型压力传感器和电动直线推杆协同作用设计幅宽自动控制系统;通过正交试验设计和EDEM离散元仿真试验确定清秸盘的最优工作参数组合,并进行田间试验,验证自动控制系统和装置的作业性能。结果表明,影响星齿凹盘式清秸防堵装置作业幅宽和漏清区域的主要工作参数为清秸盘间距、工作偏角和工作倾角,通过仿真试验得到最优参数组合为90 mm、30°和15°;自动控制系统通过监测清秸盘对地压力实时调节其入土深度,从而调控其作业幅宽,可有效提高幅宽稳定性。田间试验表明,该装置苗带清秸率、秸秆横向移动最大距离和幅宽稳定性系数分别为92.3%、40.2 mm和92.1%,满足免耕播种作业农艺和技术要求。     

基于硬件在环仿真实现的纯跟踪轨迹控制

在传统验证平台一般都是利用Simulink+Carsim进行联合仿真,缺少在Ros中的调试,这样与实际情况不符。将在搭建Ros+Carsim+Simulink硬件在环环境中进行纯轨迹跟踪的验证。实验结果中设计轨迹与真实轨迹吻合度较高,即该仿真平台可以作为轨迹跟踪实验的实验平台。     

高地隙喷雾机自动导航驾驶管理系统

我国是农业大国,近年来农业科技发展迅速,高地隙喷雾机因其高效节能、省时省力等优点逐渐被广泛应用。目前,我国仍需要大量劳动力来驾驶喷雾机,驾驶期间也并未将人与机器分离,导致农药对人体造成的直接伤害不可小觑。自动导航驾驶不需要人为驾驶,将人与喷雾机分离,节省了劳动力又保障了人身安全。为此,研究了一种高地隙喷雾机自动导航驾驶人机交互管理系统,旨在实现上位机软件与下位机实时通信,控制下位机实现自动导航,同时协助下位机实现喷药作业。高地隙喷雾机自动导航驾驶管理系统具有自动备份车辆配置和作业记录的功能,能够在喷药结束后查看作业数据,以方便后期导航控制算法的优化与改进。     

基于机器视觉边缘检测的园林喷药机器人导航线提取

导航路径的精确拟合是园林机器人自动化导航的关键,针对现有园林喷洒机器人仍是人工操作为主的现象,提出一种基于视觉边缘检测的导航路径拟合算法,用于指导园林喷药机器人的自动化导航。首先利用“化曲为直”的思想,截取拍摄图像的最后200像素行作为感兴趣区域;其次提出一种针对园林道路的灰度化因子,对图像进行灰度化处理;然后对图像进行行扫描,根据噪声和道路在几何学上的差异,设定宽度阈值T,快速检测出道路边缘;根据检测出的边缘点,计算道路边缘点的均值拟合出边界线;最后,根据道路顶点坐标,计算出梯形道路的中轴线方程提取出导航线,为园林机器人导航提供参数。试验结果表明该算法处理一幅图像平均耗时53 ms,误差在0.6°内,可见本文所提算法可以满足实时性要求,且算法鲁棒性好、准确性高,为园林喷药机器人的自动化导航提供理论依据。     

水环境保护中水质自动监测技术的实施

社会经济的快速的发展,使得我国的水环境污染问题越来越严重,持续性进行水质监测已经成为实施水环境保护的基础性工作。水质自动监测技术能够解决持续性监测工作中存在的问题,并且能够大幅度改善监测结果的准确性,与传统的人工采样进行水质监测相比,前者的优势更为突出,在水环境保护中发挥的作用的更大。因此,本文简要分析水质自动监测技术、优点、功能以及实施措施,并且分析该技术实际应用现状以及改善措施等。     

太阳能路灯控制硬件电路设计

为实现太阳能路灯的智能开关控制、自动充放电、节能调光以及保护蓄电池等功能,设计了电源供电模块、AD采集模块、充放电控制模块、串口通信模块4个系统模块,并将系统设计成负系统,以保证系统稳定可靠的工作。     

3DJY-45型多功能烟苗剪叶机的设计

 为满足烟草穴盘漂浮育苗工厂化、机械化的需要,达到降低烟农劳动强度,提高劳动效率,适时对漂浮育苗科学管理的目的,设计了一种多功能烟苗剪叶机。该机具以1台单相异步电动机和3台步进电机为动力源,可一次完成剪叶、喷药消毒、行走和自动换行等多项作业;采用独特结构形式的钣金剪叶罩及刀具,使剪叶区形成合理的负压,实现可靠剪叶和碎叶回收。通过程控的3台步进电机实现横向的连续剪叶和纵向换行,实现剪叶过程的自动化。该机具可以达到平稳剪叶、剪叶高度可控可调以及效率高的目标,同时具有结构合理紧凑、池间转移方便、操作简单等优点。     

2000—2020年四川省植被覆盖时空变化特征及其气候驱动因子

[目的] 对四川省植被变化规律及影响因子进行分析,为该地区自然资源可持续发展提供理论支持。[方法] 基于2000—2020年四川省MODIS-NDVI数据集,统计研究区2000—2020年植被覆盖度(FVC),分析其时空变化特征以及与气候因子的关系。[结果] ①四川省FVC变化趋于稳定,其多年FVC均值在0.50左右。②在空间尺度上,FVC存在明显的空间分布异质性,东部FVC高于西部,且从西北向东南方向呈现依次递增的空间分布格局。③四川省高植被覆盖度区域面积比例达到70%左右,其总体植被状况较好,且总体存在缓慢增长的迹象。④研究区内FVC变化与气温、降水正负相关关系并存且面积比例接近。⑤四川省FVC变化的驱动力主要为非气候因子,以气候因子为驱动的区域面积占研究区总面积的21.17%。[结论] 四川省地形地貌复杂,气候条件好,植被生长旺盛,多年来FVC较为稳定,维护了长江中上游地区的生态环境。四川省未来应着重关注人类活动因子,积极构建长江中上游生态屏障。