现代农业应对极端气候风险分析研究

通过分析湖北部分县市现代农业应对极端气候灾害的实践,研究了如何从农业基础设施、农业生态、农业结构、农业技术、信息服务、金融保险等方面全面提升现代农业气象灾害风险管理水平,为努力实现习近平总书记提出的防灾减灾"三个转变"提供现代农业发展方面的决策参考。     

新时代"非粮"农户土地流转行为影响因素分析

"非粮"农户土地流转行为事关国家粮食安全和乡村振兴,基于湖北省监利、石首、潜江、仙桃4个县市16个行政村的480份农户调研数据,利用统计分析与Logistic回归模型,分析"非粮"农户土地流转行为的变化规律及影响机理。研究发现:①从"非粮"农户农地流转影响因素来看,劳均耕地面积、耕作半径与土地块数对农户土地转出行为呈正向影响,农户平均年龄则对农户土地转入行为呈正向影响;②"非粮"农户由于少种或不种粮,直接导致区域粮食产量下降,进而影响粮食安全,但同时也会促进耕地集中到少数农户手中,对规模农户发展与集约用地起到一定促进作用。     

基于实时性优化的内燃机燃烧分析系统研究

采用缸压传感器、数据采集卡、光电编码器和Lab VIEW软件,搭建在线缸压采集和实时燃烧分析系统平台,研究HCCI和RCCI燃烧模式的循环波动特性。针对单循环缸压测量过程中的通道效应干扰,基于频谱分析,采用FFT、线性插值法和IFFT等方法相结合的滤波方式,实现共振峰的在线自适应识别与实时滤波,较好地减少了单循环缸压的干扰误差,使单循环的实时燃烧分析成为可能。随后,基于实时滤波后的缸压曲线,计算得到内燃机的最大压力升高率、燃烧放热率、爆发压力等重要燃烧参数。利用程序算法中同步性良好的生产者/消费者运算模式提高数据的共享能力,实现了数据实时运算与数据快速储存的并行处理,提高了燃烧计算的实时性;针对发动机不同工作阶段采用了不同精度层次的计算方法,减少了进排气、压缩和膨胀阶段的计算耗时,在计算量较大的燃烧放热率计算部分,通过适当简化计算公式和公式节点运算模块来提高燃烧系统的实时性。最后,分析了燃烧分析系统的实时性,并进行了燃烧分析系统的实验验证。     

新型分段插杆式灌水器结构设计及 水力特性研究

传统的灌水器过流截面积一般在1 mm~2以下,极易造成流道结构堵塞。以插杆式灌水器为基本研究对象,采用大截面积迷宫流道结构尺寸,并创造性的设置了螺旋分流道,采用正交试验的方法仿真分析了螺旋分流道的关键特征结构尺寸对灌水器水力特性的影响。研究结果表明,螺旋分流道的加入,增强了灌水器内部水流的紊动效应,实现了大截面积迷宫流道内水流流态由层流向紊流的转变;提出了灌水器水力特性参数与螺旋分流道关键结构参数之间的关系式,指出螺旋分流道圆弧半径R对流量系数k和流态指数x影响最大,为灌水器水力特性的优化提供了参考。     

秸秆堆肥降解过程中的微生物变化

中国每年产生大量的农作物秸秆,然而这些秸秆并没有被合理应用,甚至造成严重的污染问题。利用微生物对秸秆进行堆肥降解是秸秆科学再利用的有效方式之一,具有无污染、成本低、条件温和、改善土壤有机质、提升土壤肥力等特点。堆肥条件下微生物群落的演替和酶系的变化直接影响着堆肥的效率,对秸秆堆肥降解过程中的微生物变化及堆肥条件进行了综述,以期为提高秸秆堆肥效率提供参考。     

运用EMD-ARMA模型预测我国禽蛋产量

运用EMD分解和ARMA模型相结合对我国禽蛋产量进行了预测.首先利用EMD技术对原始信号进行分解,得到频率单一、平稳的本征模函数和光滑的趋势余波,然后运用ARMA模型分别对本征模函数和余波进行预测,最后将二者预测值合并,实现对目标的精确预测.结果显示:EMD-AR?MA模型的平均预测误差仅为0.58087％,比ARMA模型的减小了53.33488％.由EMD-ARMA模型预测得到2021年我国禽蛋产量为3541.399万t,这一预测结果也比ARMA模型的预测结果更可靠.     

基于气候适宜度和风险评价的湖北省春玉米适播期分析

为应对气候变化,充分利用当地气候资源,针对玉米生长发育特点确定适宜的播种日期,为湖北省春玉米高产稳产提供理论依据和科学参考,利用湖北省76个气象台站1981—2010年逐日气象数据和1990—2010年春玉米观测站生育期观测数据,构建多年平均气象要素栅格数据库并确定当地初播期。以7 d为步长,基于气象要素栅格数据对全省春玉米5个不同播期的气候适宜度进行空间计算,并统计各台站不同播种期春玉米主要气象灾害发生频率,确定春玉米不同播期遭受气象灾害综合风险。综合考虑春玉米气候适宜度和气象灾害风险评价结果,采用加权平均多指标法计算综合指数,选取综合指数最高的作为适宜播期。结果表明,江汉平原中部及北部、鄂东南大部、鄂东北东部局部地区最适宜的播期为3月5—10日。鄂东北的孝感市大部、黄冈市部分地区、江汉平原的荆门市东北部、鄂西南的宜都市、鄂东南南部局部地区最适宜的播期为3月11—20日。最适宜的播期在3月下旬的地区主要分布在江汉平原的荆门市西北部和荆州市的南部、鄂西北的襄阳市南部等地。鄂西地区及鄂东北的随州市最适宜播期主要集中在4月上中旬。最适宜播期在4月下旬及5月上旬的地区比较少,零散分布于鄂西地区。全省大部春玉米适宜播期主要集中在3月上旬至4月中旬,极少部分地区在4月下旬及5月上旬播种,结果与全省各地实际播期趋于一致。