压片式微喷带单孔水量分布特性试验研究

试验研究了不同工作压力(0.1MPa和0.15 MPa)、不同喷射角度(43°、65°和79°)和不同喷孔直径(0.5、0.6和0.7mm)对压片式微喷带水量分布的影响。试验结果表明,干燥区宽度、湿润区长度和湿润区面积主要受喷射角度影响,均随喷射角度的增大而减小;湿润区宽度相对稳定,但在0.15MPa下,随着喷孔直径的增大有明显的增加趋势;平均灌水强度随着喷射角度、喷孔直径和工作压力的增大均有增加趋势,其中喷射角度影响最为明显。     

沟灌条件下灌水沟入渗特性研究

为探明沟灌时灌水沟的水分入渗规律,从沟灌二维入渗过程、入渗湿润锋运移特性、累计入渗水量变化过程、土壤含水量分布等方面研究了沟灌的入渗特征及其影响,研究表明：灌水沟中水深、沟底宽、湿周对沟灌入渗过程均有明显影响。沟中水深增大,有利于加大侧向入渗,垂向入渗减少,而水深减小,会加大垂向入渗,增加深层渗漏。灌水沟底宽不影响灌水沟的侧向入渗,仅影响垂向入渗,底宽减小,垂向入渗深度相应减小,且土壤表面以下40 cm深以内水平向入渗深度平均值与最大垂向入渗深度的比值在沟底宽小时均大于沟底宽大时。合理的断面形式和大小有利于减小垂向入渗,加大水平侧向入渗,灌水沟断面形式为梯形断面时,宽深比近似为2效果最优。研究结果可为改进沟灌灌水技术提供参考。     

深层坑渗灌田间单点入渗湿润锋分布特性及拟合模型研究

为了了解深层坑渗灌灌水后湿润锋的分布规律,通过大田原状土上的入渗试验,研究了不同灌水量和不同灌水器管径对不同深度湿润锋水平直径的影响。结果表明:在质地较粗的原状土壤条件下,水平湿润直径的最大值一般出现在深度约30~50 cm之间的土层,灌水器管径200 mm和灌水量30 L/次所达到的灌水效果比较好。此外,建立了具有明确物理意义的深层坑渗灌的单灌水器拟合模型。经过初步评价认为:该模型计算误差在10%以内,计算精度较高,是一种符合深层坑渗灌湿润锋分布规律的函数形式。     

植物混掺物对土壤水分运动影响的分析

[目的]研究植物混掺物对土壤含水率、土壤保水性和入渗性的影响。[方法]利用简单试验仪器设计植物混掺物的室内渗流试验,即在相同入渗水量（注水920 ml）条件下,测定纯土及掺有1%和3%麦秸、胡麻杆及玉米芯8种土壤类型的土壤水入渗的相关参数,比较其土壤含水率和湿润锋推移的差异性。[结果]在植物混掺物的湿润锋推移中,混掺3%麦秸、胡麻杆、玉米芯的无积水时刻分别为79、83和75 min,水平湿润锋入渗距离分别为12.6、12.1和13.2 cm,垂向湿润锋入渗距离分别为14.0、14.5和15.0 cm,以混掺3%玉米芯的土壤无积水时刻少,水平湿润锋入渗距离和垂向湿润锋入渗距离为最高,其含水率低1%～3%。[结论]在耕作层中掺入适量秸秆有助于提高土壤保水性,增加入渗性及墒情,实际耕作中以添加3%玉米芯为最好。     

2008年云南滇中秋季罕见连续强降水过程诊断

对2008年秋季（10月24日～11月5日）云南滇中秋季罕见连续强降水过程的环流背景和物理量场进行诊断。结果表明,低层冷锋切变、中高层辐合区维持是造成此次云南滇中秋季罕见连续强降水的主要天气形势背景;来自孟加拉湾和中南半岛南部的2支水汽在云南中南部汇合,形成深厚的水汽辐合带;暖湿气流沿低层冷空气向上爬升,形成长时间的上升运动,对这次强降水天气过程的维持起着重要作用;连续强降水中心与对流有效位能CAPE弱高值区具有较好的对应指示性;强降水过程期间,冷锋切变云带上共有5个中尺度云团生成。     

蚯蚓体表自润滑仿生应用试验研究

对蚯蚓体表自润滑行为进行分析,并设计5种仿生润湿试件:通孔型、阶梯孔型、通孔倒角型、插销型以及复合型,以水为润滑剂,通过润湿试验,探讨润湿规律,为蚯蚓耦合仿生研究提供设计依据。结果表明,无论是覆盖玻璃还是有机玻璃,通孔型的喷嘴润湿整个表面所需的时间最长,而通孔倒角型喷嘴所需时间最短;在同一流速条件下、同一时间间隔内,各仿生润湿试件按润湿面积由大到小依次是:通孔倒角型、插销型、复合型、阶梯孔型、通孔型。     

Optimization of source-sink dynamics in plant growth for ideotype breeding: A case study on maize

The objective of this work is to illustrate how a mathematical model of plant growth could be possibly used to design ideotypes and thus leads to new breeding strategies based on the guidance from optimization techniques. As a test case, maize (Zea mays L., cv. DEA), which is one of the most widely cultivated cereals all over the world, is selected for this study. The experimental data reported in a previous study are used to estimate parameters of a functional-structural plant growth model, namely, “GreenLab”. As the corn cob and its leaves and stem can be benefited from economically, a single objective optimization problem (maximization of cob weight) and a multi-objective optimization problem (maximization of cob weight, maximization of leaf and stem weight) are formulated, respectively. The Particle Swarm Optimization approach is applied to solve these two kinds of optimization problems based on the GreenLab model. The optimized variables are specific parameters of the GreenLab model, which are the cob sink strength and the coefficients of the cob sink variation function. The optimization results revealed that to achieve breeding objectives, the optimal trade-offs of source-sink dynamics should be considered. Moreover, the optimization results of the multi-objective optimization problem revealed that the harvest index may not be the evaluation factor for yield improvement. The work described in this paper showed that such optimization approaches relying on plant growth models may help improve breeding strategies and design ideotypes of high-yield maize, especially in the current agricultural context with the increasing importance of co-products when designing cultivation practices.     

日光温室前屋面角的设计研究

在研究塑料薄膜透光特性的基础上,立足于太阳辐射、天体地球领域,分析了我国不同纬带(北纬30°~50°)主要使用期(10月1日~4月1日)日光温室的前屋面角度的适宜性,给出了主要纬带、不同使用期日光温室前屋面角度的决策意见。     

滴头埋设深度对土壤水分运移及草坪草生长的影响

草坪地下滴灌与喷灌相比,具有节水、方便管理等优点。为了掌握滴灌中滴头的适宜埋设深度,通过模拟及实地试验,对地下滴灌土壤水分分布及其对草坪生长的影响进行了观测分析。结果表明:在流量和灌水时间一定的情况下,随着埋深的增加,湿润锋在水平方向的运移距离减小,在垂直方向上增大;相同埋深时,滴头两侧的含水率分布对称。在高羊茅((Festuca arundinacea Schreb. cv. Pixie))生长旺季,不同埋深处理对地上生物量影响显著(P<0.05),埋深20cm显著高于其他处理(P<0.05);不同埋深处理植株密度差异不显著;不同埋设深度对高羊茅根系分布有一定的影响,在每个滴头附近的根系密度和重量明显增加。     

南疆巴州地区日光温室前屋面优化设计研究

采用数据拟合的方法对南疆巴州地区竹木类型日光温室前屋面进行曲线优化,得到采光屋面的幂函数表达式。利用日光温室采光模型模拟不同高跨组合幂函数曲线前屋面总进光量。结果表明:幂函数形前屋面日光温室总进光量随着高度和跨度增加而增加,保温性随着高度和跨度增加而下降。但仅凭温室进光量和保温比的大小无法确定其最佳高跨组合。