不同曝气比率对蛋白核小球藻生长的影响

通过室内控制实验,研究了不同曝气比率对蛋白核小球藻(Chlorella vulgaris)生长过程影响,构建了曝气比率与ODmax、μmax、Cmax的适配曲线。实验设置0%、2%、10%、20%、30%、50%、70%共计7组曝气比率,在1 000 lx光强和20℃条件下,采用BG-11培养基培养小球藻至稳定生长。结果显示,适宜的曝气能促进小球藻生长,其最适曝气比率为20%,过量曝气会抑制小球藻生长;曝气比率(x)与ODmax、Cmax、μmax拟合方程分别为:Omax=170.63x3-231.83x2+84.341x+1.8439(0x50%;R2=0.9850)、Cmax=15.844x3-19.803x2+6.8594x+0.0521(0x50%;R2=0.9285)、μmax=8.1202x3-11.428x2+4.4963x+0.1173(20%x30%;R2=0.8581);50%x70%的关系式有待进一步验证。探究不同曝气比率对小球藻生长的影响,可为其优化培养与资源化利用提供理论依据。     

构建VED-SegNet分割模型提取鱼类表型比例

为提高鱼类表型分割精度和准确度,实现鱼类表型智能监测,该研究基于深度学习算法构建了VED-SegNet模型用于鱼类表型分割和测量。该模型将cross stage partial network和GSConv结合作为编码器（VoV-GSCSP）,保持足够精度的同时降低网络结构复杂性。另一方面,该模型采用EMA(efficient multi-scale attention module with cross-spatial learning)建立强化结构,加强编码器和解码器之间的信息传递,提高模型精度,并实现了8个表型类别的输出。采用自建的鱼类表型分割数据集对VED-SegNet模型进行了测试,测量结果中鱼类各表型比例与实际测量值相接近,表型最大平均绝对和平均相对误差为0.39%、11.28%,能实现无接触式提取水产养殖中鱼类表型比例。对比其他常见语义分割模型,平均交并比mean intersection over union,mIoU和平均像素准确率mean pixel accuracy,m PA最高,分别到达了87.92%、92.83%。VED-SegNet模型在环境复杂、多鱼重叠的...     

草鱼敏感的负趋音筛选研究

声学屏障是一种阻拦鱼类进入危险区域进而保护鱼类资源的重要手段,为筛选鱼类敏感的负趋音作为声学屏障,本文采用六种单频音（500-3 000 Hz）和一种宽频音（短吻鳄吼叫声）作为实验用音对草鱼幼鱼进行负趋音的筛选研究,通过在水槽两端交替播音来对比草鱼幼鱼对不同声音的行为反应。结果表明,大多数实验鱼对声音有反应,短吻鳄吼叫声与其他声音组的差异显著。单频音实验组中播放500 Hz单频音时平均反应次数最大,为1.7±0.6次,而播放短吻鳄吼叫声时平均反应次数高达5±0.9次,显著高于其他实验音;在总平均速度中,宽频音组中草鱼的总平均速度显著高于其他组,表明草鱼对短吻鳄吼叫声敏感,产生逃窜行为。本研究表明,草鱼对短吻鳄吼叫声具有负趋音性,短吻鳄吼叫声可能是一种对草鱼具有驱赶、威慑作用的声音,本研究可为过鱼设施中辅助诱驱鱼手段及水利结构中避免鱼类的夹带提供参考依据。     

高寒草甸根系分布特征及与土壤温湿度关系的研究

植被根系的分布特征是其适应和改变环境能力的体现,研究植被根系对草地生态系统的可持续发展有重要意义.本研究以怒江源区那曲流域不同海拔梯度的高寒草甸作为研究对象,采用微根管技术探讨根系的分布特征,并分析其与环境因子的关系.结果表明:高寒草甸根系对季节变化响应敏感,约有80％的根系分布在0～25 cm的土层,且分布较均匀,细...     

基于随机森林偏差校正的农业干旱遥感监测模型研究

以3个月尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI3指数)为因变量,采用融合多源遥感数据的随机森林(RF)算法构建淮河流域2001—2014年作物生长季(4—10月)的农业干旱监测模型,采用简单线性回归、偏差估算法、旋转残差法和最优角度残差旋转法4种方法进行模型结果校正,以决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)及干旱等级监测准确率对模型监测能力进行评估。选取最优校正方法,构建随机森林偏差校正干旱监测模型(Bias-correcting random forest drought condition,BRFDC),通过站点实测土壤相对湿度及干旱事件记录对模型干旱监测能力进行验证。结果表明:采用最优角度残差旋转法校正后,模型模拟精度指标R2和RMSE分别为0.897、0.874和0.335、0.362,优于其他校正方法;偏差估算法对各类干旱等级监测更为准确,尤其是对极端干旱的监测准确率最高,达到33.3%～50.0%,最终采用偏差估算法作为最优校正方法,构建BRFDC模型;相比SPEI3,BRFDC模型计算指数与大部分站点土壤相对湿度的相关性更加显著(P 0.01),适于农业干旱监测; BRFDC模型能够准确监测淮河流域2001年严重干旱事件的时空演变过程,并能有效识别极端旱情。该模型可为淮河流域农业抗旱工作的有效开展提供科学依据。     

缓释肥条件节水灌溉对水稻生态特性及产量的影响

为探明缓释肥在水稻间歇灌模式下的适宜性,在2019年开展了间歇灌、淹灌不同施肥处理水稻种植的测坑试验,分析了不同生育期水稻的株高、叶绿素SPAD值、分蘖数、产量及黄熟期干物质分配特征。结果表明:淹灌缓释肥处理对株高的促进作用最强,黄熟期达117.5 cm,比最弱的间歇灌缓释肥处理高4.7 cm,不同水肥处理SPAD值各个生育期相差均在3.8以内,淹灌缓释肥处理对分蘖的促进效果最好,分蘖后期至拔节期之间最大达20.4个,在黄熟期为15.3个;间歇灌缓释肥处理的产量最高,达10 505 kg/hm~2,其次是淹灌缓释肥处理,为10 386 kg/hm~2,淹灌传统肥处理最低,仅为9 679 kg/hm~2。淹灌缓释肥处理的黄熟期干物质总量最高,13 945.2 kg/hm~2,比最低的间歇灌传统肥处理高出33.6%。缓释肥条件下,间歇灌是更为适宜的灌溉模式。     

三峡地区中小水利工程建设项目环境风险评价研究

采用环境风险评价技术对三峡地区中小水利工程项目进行了分析,通过影响结构的划分,环境风险要素识别,经聚类分析得出生态系统、水环境、水土流失、移民问题是环境破坏主要的风险指标,影响紧密性平均值在3.452~3.943。采用模糊综合评价,三峡地区中小水利工程项目的环境风险处于中等较低水平,从环境风险评价的角度该项目的环境风险是可接收的。     

预应力矩形渡槽温度应力有限元分析

结合南水北调沸河渡槽工程实例。通过运用三维有限单元法对预应力混凝土矩形渡槽的受力性能进行数值模拟。重点分析预应力和温度荷载对渡槽应力的影响。热应力耦合采用顺序耦合法来实现。计算结果表明：渡槽内力及预应力配筋分布合理,混凝土应力满足规范要求,温度荷载对槽身应力有较大影响。     

不同水肥调控模式对稻田土壤氮磷肥力的影响试验

选取湖北省漳河灌区,开展了不同水肥调控模式下稻田土壤氮磷肥力影响试验,分析了2种灌溉方式、3种施氮方式互作条件下稻田土壤氮、磷含量的变化及其显著性测验（a=0.05）。结果表明,间歇灌溉能较好维持稻田耕作上层（0～20cm）土壤全氮、全磷含量,对耕作下层（20～40cm）土壤全氮、全磷的维持和促进较差;淹灌对稻田下层（...     

基于光纤Bragg光栅的南润段进(退)洪闸温控反馈分析

采用基于光纤的Bragg光栅测温,既具有分布式光纤测温的优点,又可克服分布式光纤测温精度不高、常规点式测温计数据量少等缺点.在淮河干流南润段进(退)洪闸混凝土工程中,利用光纤Bragg光栅实时在线监测施工期闸墩混凝土的温度变化,以监测数据为基础采用遗传算法反演闸墩混凝土热学参数,根据反演参数仿真分析后续闸墩混凝土施工期温度场和徐变应力场,反馈设计混凝土温控防裂措施,收到了良好效果.