基于茎干含水率的紫薇病虫害等级早期诊断方法

为了对植物病虫害进行早期预警,提出一种基于茎干含水率的植物病虫害等级早期诊断方法。以紫薇为研究对象,监测复苏萌芽期内不同健康等级紫薇的茎干含水率;然后,分别通过关键参数和主成分分析对茎干含水率进行特征提取;最后,结合有监督和无监督学习模型实现对紫薇病虫害等级的早期诊断。基于方差分析,紫薇健康等级对日最小含水率、日最大含水率、日平均含水率、日极差含水率4个关键参数的影响均为极显著。基于主成分分析,茎干含水率时间序列前4个主成分的累计贡献率达到99.7%。在有监督模型中,以主成分特征为输入的BP模型的性能最优,平均识别率达到98%;在无监督模型中,以主成分特征为输入的K均值模型最优,平均识别率达到92%。因此,茎干含水率可以作为诊断植物病虫害等级的早期指标,主成分特征优于关键参数特征,有监督模型优于无监督模型。     

微波干燥过程中尾巨桉木材含水率变化特性

本研究以5年生尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)无性系木材为研究对象,采用切片分析法,系统研究了微波干燥过程中木材含水率变化特性。结果表明:微波干燥过程中,含水率随时间的变化曲线在干燥初期0~4 h曲线下降速度较快,4 h以后含水率下降速度减慢曲线趋向平缓;干燥温度、干燥时间和微波辐射功率对木材含水率影响极显著;干燥温度和微波辐射功率对干燥速度影响极显著,木材初含水率对干燥速度影响不显著。     

水喷淋对防火林带枯落物含水率的影响

通过测定防火林带枯落物水喷淋前后含水率的变化,建立枯落物含水率与时间变化曲线模型,得出枯枝和枯叶的含水率与时间变化函数.结果表明,喷淋1 h后林内枯枝、枯叶含水率分别从喷淋前的17.6%、13.1%升至45.9%、59.2%,之后含水率随时间延长逐渐下降;喷淋后,林带内枯枝、枯叶由易燃和可燃状态转变为不燃和难燃状态,并分别维持26.4、23.9 h.1次有效的水喷淋能显著提高林带防火能力.     

冻融条件下土壤可蚀性对坡面氮磷流失的影响

冻融作用与水力侵蚀的复合作用更容易使土壤发生侵蚀,进而加剧土壤养分的流失,为了揭示冻融作用下土壤可蚀性对坡面养分流失的影响,该文采用室内模拟降雨试验,研究了不同土壤含水率(SWC)下坡面的降雨产流产沙及养分流失特征,并分析了土壤可蚀性对坡面全氮(TN)和全磷(TP)流失的影响。结果表明:产流率与产沙率之间呈现正线性相关关系,相关方程斜率的绝对值可作为土壤可蚀性指标。径流中氮磷的流失主要受径流率控制,受土壤可蚀性影响较小(P0.05);而土壤可蚀性显著影响着泥沙中氮磷和总的氮磷流失(P0.01)。土壤可蚀性对黄土坡面氮素流失的影响与冻融作用有关,而土壤可蚀性对坡面磷素流失的影响与冻融作用无关,磷素的流失随着土壤可蚀性增加而增加。因此,在黄土地区,应当采取一系列的生态建设措施来控制水土流失,降低土壤可蚀性,从而减少坡面养分的流失。该研究结果为冻融条件下黄土坡面水-土和氮磷等养分流失机制提供了有效指导。     

城市污水处理厂污泥对沙漠化土壤的改良效果

为探究城市生活污水处理厂脱水污泥作为土地改良剂对沙漠化土壤的改良效果,确定合适的污泥掺混量,试验以离心脱水污泥与沙漠表层土壤按污泥掺混量为5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%充分掺混,以土壤物理指标、营养指标为考察指标,研究不同污泥掺混量对沙土的改良效果,并与3种适于耕作土壤平行对比。试验表明沙土经污泥掺混后,随着污泥掺混量的增大,其土粒密度、土壤容重降低;污泥掺混量与土粒密度和土壤容重呈负相关,相关系数可达-0.99,-0.89,而土壤孔隙度增加,呈正相关(r=0.79),当污泥掺混量大于10%后,污泥掺混量对土壤容重、孔隙度的改良效果减缓;改良沙土中有机物含量、含水率随污泥掺混量增加呈线性增加(r0.99),持水能力与污泥掺混量呈显著正相关(r=0.99)。改良沙土较对比土壤有更强的保水能力;氮、磷元素含量和污泥投加量呈显著正相关(r0.95),污泥掺混量为15%~25%时,改良沙土氮磷含量均接近对比土壤含量,污泥掺混对土壤全钾含量改善不大,但能有效提高土壤有效钾含量。污泥掺混量为10%~25%时,改良沙漠化土壤的理化性质接近对比适宜耕作土壤。     

紫花苜蓿茎秆和叶片的解吸等温线模型及参数优化

为掌握苜蓿(Medicago sativa)收获干燥过程中的解吸等温线,控制干燥过程和贮藏稳定性。文章采用镜面冷凝露点法研究了20℃,30℃,40℃条件下苜蓿顶部茎秆、中部茎秆、根部茎秆以及叶片的解吸等温线。依据5种常用等温线模型对试验数据进行了拟合,并对各拟合模型的适用性进行了分析评价,在此基础上对模型的表达式及参数进行了优化和修正,以确定最佳拟合模型及其参数。结果表明:苜蓿叶片属于Ⅱ型解吸等温线,苜蓿顶部茎秆、中部茎秆、根部茎秆都属于Ⅲ型等温线。在同一水活度条件下,苜蓿茎秆和叶片的储藏温度不同对安全含水率的要求也不同,且它们的安全含水率存在较大差异,环境温度越低对应的安全含水率越高。在20℃,30℃和40℃条件下,苜蓿叶片采用修正GAB模型拟合效果最好,顶部茎秆的最佳解吸等温线方程为GAB和Henderson模型,中部茎秆和根部茎秆适用于GAB和Oswin模型。     

模拟农业机械对土壤压实的试验研究

[目的]进行模拟农业机械对土壤压实的实验,为研究农业机械对土壤造成的压实破坏提供理论依据。[方法]重塑含水率(级差为3%)和体积密度(级差为0.2 g/cm3)不同的水稻土和黄棕壤,利用土壤固结仪对其进行模拟压实,分析压实对土壤容重、饱和持水率和应力传递系数的影响。[结果]随着含水率的增加,压实对土壤的影响逐渐加重,且当土壤含水率在16%~22%时压实对土壤产生的破坏较为严重。土壤抗压实能力随体积密度的增加而增加。相同含水率和体积密度土壤应力传递系数不变,即传递至土壤底层应力σz与土壤表面施加力σ0呈相对稳定的线性关系。[结论]机械压实会使土壤容重增加,饱和持水率降低。随着土壤含水率的减少和体积密度的增加,压实对土壤的影响减弱。土壤应力传递系数与土壤类型、含水率、体积密度等有关。对于给定状态的土壤,其土壤应力传递系数不变。     

沙漠绿洲区平原水库下缘盐荒地水盐动态规律

为揭示平原水库周边无灌溉盐荒地及防风林生长区水盐分布特征,在沙漠绿洲区多浪水库南库区周围布设了地下水监测井和土壤监测点,进行了为期2 a的逐月地下水埋深监测和土壤含水率及含盐量的定点取样测定试验。结果表明:库区周边盐荒地地下水埋深随监测时段变化变幅不大,2 a内均值为1.28 m;不同土壤含水率整体随土层深度增加呈升高趋势,其中60~100 cm的土壤含水率较其他土层波动较大。2 a间盐荒地的土壤含盐量在0.48~8.86 g·kg~(-1)之间变化,不同土壤总盐含量随土层深度增加呈减小的趋势,0~40 cm土层含盐量变化较为明显,具有显著的盐分表聚现象,其中,防风林地土壤含盐量在0~40 cm土层内较天然生态林地明显降低。     

温度及含水率对落叶松和白桦动态黏弹性的定量分析

利用动态热机械分析仪检测了落叶松和白桦试材在不同含水率下的玻璃化转变温度(tg),研究了二者的关系及不同初含水率下储能模量随温度变化的规律。结果表明:落叶松和白桦试材玻璃化转变温度均随含水率升高而线性降低,表征二者关系的两个线性方程之决定系数分别高达0.996 46与0.979 86;含水率每增大1%所引起的玻璃化转变温度的降低值,落叶松为6.71℃,大于白桦的6.64℃。落叶松和白桦的储能模量均随其温度、初含水率的升高而减小。落叶松的储能模量以约70 MPa/℃的平均幅度随温度的升高近似呈线性减小趋势。白桦储能模量在初含水率6%~13%时,约以146.9 MPa/℃的平均幅度随温度的升高呈近似线性减小趋势;初含水率在15%~22%,随温度的上升产生了较为明显的突变点,在100℃左右急剧减小。所得落叶松和桦木储能模量与温度及含水率关系的两个数学表达式的决定系数分别达到0.910 43和0.886 54。     

不同含水率干头干尾烟丝挥发性有机酸含量的变化

分析了滚筒烘丝后不同含水率干头干尾烟丝挥发性有机酸含量的变化规律,以8种挥发性有机酸作为评价指标,利用多重比较法、主成分综合得分的箱线图分析法、聚类分析法,研究了不同含水率烟丝挥发性有机酸含量的变化,以及综合差异的含水率临界点,最后利用感官评吸对上述统计结果进行验证。结果表明:(1)除辛酸外,不同含水率区间烟丝的其余挥发性有机酸均存在显著性差异;(2)挥发性有机酸综合含量随着烘后烟丝含水率的降低呈逐渐下降的变化趋势;(3)烘后烟丝挥发性有机酸综合含量出现较大差异的含水率临界点为8%左右;(4)卷烟整体感官质量随着烘后烟丝含水率的降低呈逐渐下降的变化趋势。根据主成分综合得分箱线图、系统聚类及感官质量的分析结果,该配方叶组干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的含水率临界点应为8%左右;为保证产品质量稳定性,建议将含水率小于8%的干头干尾烟丝回潮后降级使用。