香溪河库湾不同季节叶绿素a浓度影响因子分析

研究叶绿素a浓度与环境因子之间的相关关系,为香溪河水质预警、水华防治等水环境保护工作提供科学依据。监测点为香溪河库湾XX06站点,2015年每日1次定点采样,监测指标为氮磷营养盐、叶绿素a浓度、水温、溶解氧、pH、浊度、混合层深度、真光层深度、表底温差、水位及流量等。使用SPSS20.0对环境因子指标和叶绿素a进行person相关性分析。叶绿素a浓度季节性变化显著,夏季最高、春秋季次之、冬季最低,全年平均值为14.38μg/L,变化范围为0.36~108.00μg/L。总氮、总磷和叶绿素a的浓度水平均指示香溪河水体处于富营养化状态。叶绿素a浓度春季与水温、pH、混合层深度正相关,与浊度、总氮、真光层深度负相关;夏季与水温、pH、滞留时间、混合层深度正相关,与总氮负相关;秋季与水温、混合层深度正相关,与浊度、真光层深度负相关;冬季与各环境因子具有一定的相关性,但相关性不显著。     

基于改进SWAT模型的土地利用变化对流域设计洪水的影响研究

城市化进程会改变城市下垫面条件,影响地区产汇流过程,增加城市面临洪涝灾害的风险。为分析深圳市石岩流域土地利用变化对流域设计洪水的影响,对石岩流域1988、2002、2010和2016年的遥感影像图进行解译,分析该流域的土地利用变化状况;建立石岩流域改进后小时步长的SWAT模型,模拟该流域不同时期的土地利用下的设计洪水过程,并分析其变化趋势。结果表明:该流域28年间林地草地占比减少29%,耕地占比减少11%,城镇用地占比增加37%;随着林地耕地的减少和城镇面积的增加,不同频率设计洪水的洪量及洪峰均有所增加,且峰现时间也有所提前,2002-2010年期间增长幅度最大,其洪峰平均增长205.6 m3/s,洪量平均增加634.2万m3。该流域设计洪水受流域的城市化影响较剧烈,需要复核下游地区的防洪能力,以有效应对可能发生的洪水过程。     

炭土配比对节水灌溉的经济可行性分析

通过试验计算田间土地使用生物炭之后的节水效果,对土地面积为13.33 hm~2的水稻种植专业合作社,运用动态经济评价指标分析在生物炭施加量0%、2%、4%、10%情况下的收益情况。使用净现值法对4种独立方案进行评价,在只考虑生物炭对水的影响的条件下,得出以下结论:生物炭施加量在4%的时候,整体投资收益率最高,为92.61元/hm~2。虽收益不是很高,但对秸秆处理、灌区节水有重大意义。     

基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统研究

我国水资源短缺与水资源浪费并存的现象十分严重,而农业用水效率不高,农田灌溉水的利用效率低下就是其中之一。其原因主要是灌溉方式不合理,造成水资源浪费严重、利用效率低下,加剧了水资源的短缺。近年来,国家对节灌技术的发展愈加重视,出现了许多新型的节水灌溉装置,提出基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统,是以单片机为自动化控制中枢,采用Arduino技术设计,可以实时监测大田不同部分的缺水情况,并对缺水部分田地定点喷灌直至达到适宜含水量范围,从根本上改变了以人为经验为依据的粗犷的灌溉方式,可以节省大量的资源。     

圆柱干扰对杂交鲟幼鱼游泳能力及代谢行为影响研究

为了研究流场扰动对鱼类游泳行为和代谢的影响,本研究测定了单、双圆柱(平行)扰动条件下杂交鲟(Acipenser schrenckii♀×A.baeri♂)幼鱼的临界游泳速度和耗氧率。结果显示:与对照组比较,单、双圆柱扰动条件下,杂交鲟幼鱼U_(crit)比对照组分别增加了1.71%和40.41%。游泳过程中,耗氧率和速度呈线性关系,单、双圆柱扰动条件下,速度系数b值显著小于对照组,上溯运动中能量利用效率较高。圆柱设置形成的流场环境有利于提高杂交鲟幼鱼游泳能力和游泳效率。湍动能为1.960×10~(-4)～46.92×10~(-4) m~2/s~2时,杂交鲟幼鱼游泳效率较高,上溯所需的能耗减少。     

应用于鱼道设计的新疆木扎提河斑重唇鱼的游泳能力测试

为了探究斑重唇鱼的游泳能力，给过鱼设施设计和鱼类游泳行为学研究提供基础参数，本研究以木扎提河野生斑重唇鱼(全长TL=12~16 cm)为研究对象，测定了其在(16.6±1.6) ℃水温下的感应流速、临界游泳速度、爆发游泳速度及持续与耐久游泳能力。结果显示，斑重唇鱼感应流速为(0.18±0.02)m/s，相对感应流速为(1.40±0.23) BL/s (BL为体长)；临界游泳速度为(1.02±0.15) m/s，相对临界游泳速度为(8.58±1.65) BL/s；爆发游泳速度为(1.39±0.17) m/s，相对爆发游泳速度为(10.92±1.86) BL/s；最大持续游泳速度为0.87 m/s，最大耐久游泳速度为1.37 m/s，与平均爆发游泳速度相近。其持续游泳时间与流速呈负相关(${\rm lg}T = - 5.136{{X}} + 8.504$)。当以斑重唇鱼为主要过鱼对象时，建议为吸引鱼类进入鱼道，进口流速设计为1.02~1.39 m/s，休息池主流设计为0.20~1.02 m/s，鱼道竖缝处流速宜低于0.85 m/s。鱼道长度为1 000 m时，鱼道内平均水流速度应低于0.78 m/s。本研究结果可为新疆木扎提河流域鱼类游泳能力研究提供参考，对保护日益减少的鱼类资源具有重要意义。     

柑橘树与枇杷树蒸腾规律比较研究

以湖北省宜昌市经济作物柑橘树和枇杷树为研究对象,使用SF-DL2茎流计对柑橘树和枇杷树蒸腾速率变化规律进行了观测。通过观测比较了柑橘树与枇杷树蒸腾速率的差异,并对柑橘树和枇杷树的蒸腾速率与其同期的气象因子进行了相关性分析。结果表明:①柑橘树与枇杷树蒸腾速率均为多峰曲线,昼夜蒸腾强度差异较大;柑橘树蒸腾速率变化曲线较平缓且峰值范围较窄,枇杷树蒸腾速率变化曲线较陡且峰值范围较宽;相同条件下,枇杷树蒸腾速率曲线增长速度要大于柑橘树,同时其日平均蒸腾量也比柑橘树大44.33%(376.95 g)。②两种植株蒸腾启动时间基本相同,中午均会出现不同程度的午休现象,相比柑橘树,枇杷树午休现象更明显。③柑橘树和枇杷树蒸腾速率均与太阳净辐射、大气温度、土壤温度成正比,而与环境湿度成反比;对于柑橘树,环境湿度为最大影响因子,相关系数为0.79,大气温度对其影响最小,相关系数仅为0.65;而相比于柑橘树,太阳净辐射为限制枇杷树蒸腾速率最大的因素,相关系数为0.77,相对来说土壤温度的影响最小,与蒸腾速率的相关系数仅为0.46。     

北盘江2种典型增殖放流鱼类突进游速研究

长臀（Cranoglanis bouderius）和白甲鱼（Onychostoma sima）是目前北盘江主要放流鱼类，但这2种鱼的放流效果差异较大。由于鱼类的突进游速在一定程度上影响增殖放流的效果，故试验采用自制测试装置，用递增流速法测试了2种鱼的突进游速。结果显示，白甲鱼的突进游速大于长臀，且2种鱼的突进游速均随体长增加而近似线性增大；而相对突进游速则随着体长的增加而近似线性减小。研究结果可为北盘江鱼类增殖放流和放流效果评估，以及日后北盘江的拦鱼、诱鱼、集鱼船等鱼类资源保护措施的实施提供参考。     

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,mPA最高,分别到达了87.92%、92.83%。VED-SegNet模型在环境复杂、多鱼重叠的养殖水体鱼类监测场景中精准分割鱼类形态特征,可为鱼类表型智能测量提供技术支持。