基于粒子群算法优化BP神经网络的土壤含水量短期预测模型

为提高土壤含水量预测精度,基于物联网监测数据,提出了粒子群算法(PSO)优化BP神经网络的土壤含水量预测方法。首先应用主成分分析法筛选出影响土壤含水量的关键影响因子,然后构建8-5-1的BP神经网络拓扑结构,应用粒子群算法优化BP神经网络的初始权值和阈值。结果表明:与传统BP神经网络相比,新模型优化了网络结构,避免了陷入局部最优解,具有良好的预测效果;模型的评价指标平均绝对误差、平均绝对百分误差、误差均方根分别为0.259 2、0.010 5和0.135 6,与单一BP神经网络相比,预测精度更高,可满足实际的土壤含水量预测的需要。     

不同围护结构材料对猪的福利养殖的模拟分析

为了研究猪舍围护结构材料对猪的福利养殖的影响,通过采用3种猪舍围护结构材料的方案(传热系数分别是0.51,1.79,3.17 W/(m~2·K)),选择太原地区的气象数据,应用Ecotect分析软件对猪舍进行热环境分析。结果表明,方案1(传热系数为0.51 W/(m~2·K))的保温隔热性能比其他2种方案表现出更好的结果,表明围护结构的传热能力越小越有利于猪的福利养殖。     

土壤改良剂蒙脱土对污染土壤理化性质的影响

社会飞速发展,工业日益强大兴起,潜移默化地导致人类社会活动的不断增加,潜在危机也接踵而至,土壤受到较为严重的污染。土壤受到污染,改变了理化性质,土壤里的作物也会受到影响,污染物间接地危害人体,因此需要加入改良剂来改良土壤的理化性质,更好地保护治理土壤。通过加入蒙脱土对土壤理化性质的改良效果来确定蒙脱土的改良作用,经过一系列的探究性试验及统计分析,初步探究得出蒙脱土对污染土壤在酸碱度和电导率以及有机质方面改良效果不显著,在土壤钾含量、磷含量方面改良效果显著。     

AM真菌对桑树根围土壤团聚体的影响机制

为揭示丛枝菌根 (Arbuscular mycorrhizal，AM)真菌对植桑土壤的影响及机制，采用盆栽试验研究接种摩西管柄囊霉 (Funneliformis mosseae，Fm)和根内根生囊霉 (Rhizophagus intraradices，Ri)对土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)、球囊霉素相关土壤蛋白 (Glomalin related soil protein, GRSP)及团聚体组成与稳定性的影响。结果表明：⑴ 接种Ri显著增加土壤大团聚体百分比，并提高平均质量直径 (Mean weight diameter, MWD)和几何平均直径 (Geometric mean diameter, GMD)、显著降低团聚体破坏率 (Percentage of aggregate destruction, PAD)。⑵ 接种Fm和Ri均显著增加微团聚体SOC含量，接种Fm显著降低大团聚体总GRSP含量，而接种Ri却显著增加大团聚体和微团聚体总GRSP含量及易提取GRSP含量。⑶ 接种AM真菌对整体SOC的效应为负，土壤总GRSP对SOC占比在25.5%~76.5%之间，土壤易提取GRSP对SOC占比在4.87%~5.93%之间，且Ri的接种效应高于Fm。⑷ 总GRSP、易提取GRSP和SOC对团聚体组成表现均为正向显著影响，其中易提取GRSP是主要驱动因子，而总GRSP是土壤团聚体稳定性的主要影响因子。综上，AM真菌作用下桑树根围土壤团聚体得以改善并趋于稳定，Ri的接种效应明显大于Fm；土壤团聚体的形成主要依赖易提取GRSP，而其稳定性主要受总GRSP影响。     

试验林火干扰下大兴安岭北部落叶松林土壤含水率的时空变化

  目的  跟踪量化轻、中、重度火干扰下兴安落叶松林土壤含水率，定点分析其时空变化规律与火烧强度干扰差异，深入探讨其形成机制；旨在清楚地认识高寒区火干扰森林生态系统恢复初期土壤水分变化对植被恢复的影响力，并为其调控提供参考。  方法  采用网格法确定固定点位并实施林火干扰试验，根据火烧强度等级划分轻、中、重度火烧区，烘干法跟踪监测火烧前、火烧后、翌年融雪季后、翌年生长季土壤含水率。  结果  林火干扰后:（1）轻、中、重度火烧区土壤含水率立即下降，春旱时段进一步大幅下降，生长季迅速回升；（2）生长季前重度火烧区土壤含水率显著低于轻、中度火烧区，生长季火烧强度干扰差异消失；（3）生长季前，土壤含水率及其相对变化率的空间格局与火烧强度空间格局极显著负相关。  结论  寒温带针叶林火干扰生态系统恢复初期，春旱时段重度火烧迹地土壤含水率可能限制植被更新和再生，应加强集水保水技术调控。      

冷热破碎工艺对小包装番茄酱贮藏期间非酶褐变的影响

为探究冷破碎工艺和热破碎工艺对番茄酱贮藏期间非酶褐变的影响,将制备的番茄酱在20℃和35℃条件下进行12个月的贮藏。通过对番茄酱的褐变指数、还原糖、番茄红素、5-HMF、VC含量、氨基酸态氮含量、可滴定酸含量和pH变化的测定以及相关性分析得出美拉德反应与VC氧化分解反应是导致番茄酱在贮藏期间发生非酶褐变的主要原因,番茄红素不是引起番茄酱色泽变化的主要原因,美拉德反应的主要产物是5-HMF。经过液相色谱分析,番茄酱中糖类主要由果糖、葡萄糖和蔗糖组成,冷破、热破番茄酱中的三种糖类含量有差异。通过模拟体系,进一步确定了美拉德反应是导致番茄酱在贮藏期间发生非酶褐变的根本原因,且糖是5-HMF生成的必要条件,5-HMF的产生主要由果糖决定,VC氧化分解反应对5-HMF的生成贡献微弱。因冷破碎工艺温度较低,产品果糖含量较多,更容易褐变,所以冷破番茄酱的贮藏环境应尽可能的保证低温。     

养分管理措施对干热河谷火龙果土壤肥力的影响

为阐明火龙果地不同养分管理方式下土壤矿质养分变化特征，揭示土壤肥力质量变化规律，设置施用农家肥（farmyard manure，FM）、套种绿肥（alfalfa，AF）、施用生物有机肥（bio-organic fertilizer，BOF）与凋落物覆盖（litter coverage，LC）4种养分管理方式，通过分析不同处理的土壤肥力指标变化，明确不同养分管理方式对火龙果地土壤肥力质量的影响。结果表明：不同养分管理方式的土壤理化性质变化规律各异，在LC方式下pH低于7，呈弱酸性，其余养分管理方式下均呈弱碱性；LC对土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）、有效磷（available phosphorus，AP）、有效锰（available manganese，AMn）、有效铁（available iron，AFe）等土壤养分增效显著，AF对SOC、全氮（total nitrogen，TN）、全钾（total potassium，TK）增效作用较弱，FM以及BOF下SOC及多数有效态元素含量相对较低；土壤速效养分受到pH的影响较大，大量元素与微量元素多呈极显著正相关；不同养分管理方式的土壤质量综合指数表现为，LC（1.793）>AF（0.949）>FM（-0.995）>BOF（-1.747）。LC为土壤养分积累较为适宜的管理方式，其次为AF，FM次之，BOF对土壤养分的积累效应最低，但其对提高作物产量具有较好的作用。     

土壤重金属污染风险评价方法对比研究

选取合适的评价方法,准确评估土壤重金属含量的风险程度,可以科学指导土地规划利用,控制和减轻重金属污染带来的危害。以北京市某卫生填埋场为中心周边24 km~2范围土壤为研究对象,通过工程钻孔取样方式,对地表以下30 m处的土壤重金属元素Hg、As、Pb和Cr~(6+)含量进行检测。分别采用单项污染指数法、地积累指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法4种评价方法,对土壤重金属的污染风险进行评价;并根据不同评价方法的污染指数计算结果,运用surfer软件分别绘制污染指数等值线图,分析不同评价方法之间污染指数等值线图的区域空间分布特征。结果表明:(1)本次测试样品中所有土样均未检测出Cr~(6+);研究区土壤的重金属主要潜在污染物为As,其次为Pb和Hg,但3种重金属污染物均未达到对土壤环境污染的标准。(2)分别采用单项污染指数法和地积累指数法对同一污染元素进行评价时,绘制的区域污染指数等值线图在空间分布和污染程度定性方面均呈现了基本一致的结果。说明当研究区范围不大或自然成岩作用影响不明显时,选用单项污染指数法或地积累指数法对单项污染物的污染风险评价结果基本一致。(3)分别采用潜在生态风险系数法和内梅罗污染指数法对土壤重金属综合污染程度进行评价时,绘制的区域综合污染指数等值线图在空间分布上差异不显著,污染程度定性结论也基本一致。说明当土壤中某一重金属污染物贡献率较高时,内梅罗指数法和潜在生态风险指数法的各自评价优势表现并不明显,2种方法的评价结果基本一致。研究结果可为开展土壤重金属污染评价提供参考。     

论农产品产地环境采样工作中土壤样品采样点的布设

本文从土壤样品采集的布点原则、方法、数量等方面进行了论述与分析,以期提高土壤样品采集过程的科学性与合理性。