TRMM/GPM和Stage IV降水产品在小流域水文模拟效用评估

以地面观测降水作为参照,在美国俄克拉荷马州Little Washita River流域,对比分析了TRMM 3B42 V7,GPM-IMERG卫星降水和Stage IV雷达降水的精度,并用这3种降水产品驱动CREST分布式水文模型,评估了其水文模拟效用.研究表明:3种降水产品与地面降水的相关系数均大于0.5,通过了0.05置信水平检验;GPM-IMERG和TRMM3B42 V7卫星降水对无雨和微雨存在低估,对大雨和暴雨存在高估;总体上,Stage IV降水精度最好,其次GPM降水精度优于TRMM 3B42 V7.在水文模拟效用评估中,设定相同率定期,分别使用3种降水产品率定CREST模型参数,得到率定参数集后,在相同验证期对流域日径流过程进行模拟.对比结果表明:Stage IV雷达降水在小流域水文模拟中效果最好,GPM-IMERG次之,TRMM 3B42 V7模拟效果不理想.     

江淮之间辣椒早春保护地栽培技术

近几年来，在江淮之间的辣椒早春保护地栽培面积不断增加。在栽培方面，只要种植户合理地做好“早”与“管”，把握蔬菜市场行情，适时采收上市，种植效益相当可观。本文就栽培上几个关键环节简述如下：     

纳米抗菌包装对胚芽米储藏过程中陈化的抑制作用

【目的】胚芽米的营养价值相当丰富,具有广阔的市场前景,但其极易变质且不易储藏的现状是影响其推广的一大问题。探索胚芽米陈化过程中的成分变化及劣变情况,开发一种符合市场需求的、能够延缓胚芽米陈化的新型纳米抗菌包装材料。【方法】以五优稻4号胚芽米为试材,以普通聚乙烯包装材料为对照,分别制备两种不同的纳米抗菌包装材料,在常温环境下(25℃、65%湿度)储藏胚芽米28 d。每7 d取样一次,分别检测包装材料内部气体组成及胚芽米储存过程中菌落总数、脂肪酶活力、脂肪酸总量、淀粉糊化特性等指标;在初期和末期检测脂肪酸组成,胚芽米胚乳切面微观结构,以及纳米包装薄膜本身的抗菌性。比较抗菌性纳米包装材料对延缓胚芽米陈化的作用。【结果】包装袋内部气体组成检测数据表明,纳米包装材料改变了包装袋内部气体组成,降低了O2/CO2的比值,低氧环境也抑制了胚芽米的呼吸作用。抑菌性试验数据显示,两种纳米抗菌包装材料的抑菌性能较好,对大肠埃希氏菌与大米霉菌的抗菌率分别达99%与95%以上。普通包装下的胚芽米常温贮藏第28天菌落数即达41×10~4 cfu/g,而同期两种纳米包装下的胚芽米霉菌数仅分别为17×10~4 cfu/g与18×10~4 cfu/g(P0.05);抗菌包装中的胚芽米脂肪酶活性值较低,减少了游离脂肪酸的产生;胚芽米的脂肪酸组成适宜人体,较为合理,其初始不饱和比例为71.22%,贮藏28 d后普通包装下的胚芽米脂肪酸不饱和度为65.95%,而两种抗菌包装分别下降至69.10%与67.41%,变化幅度较小;抗菌包装中的胚芽米淀粉糊化特征值变化小,即口感劣变较慢;从胚乳切面微观结构上看,纳米抗菌包装材料在一定程度上具有延缓胚芽米陈化的作用,其内部淀粉质体裂解程度较低。【结论】常温环境下胚芽米陈化较快,霉菌繁殖、脂肪分解及结构等变化反应了胚芽米的陈化过程。纳米抗菌包装材料抑制了霉菌生长并能调节包装材料内部气体组成,达到降低胚芽米劣变速度与延缓陈化的作用。     

超临界CO2流体提取法提取川楝子中的川楝素

[目的]优选超临界CO2流体提取法提取川楝子中的川楝素的最佳提取工艺条件。[方法]以乙醇为提取剂,采用单因素试验考察了乙醇浓度、浸泡时间、提取压力和提取时间等参数对川楝素提取率的影响,并采用正交试验优选出最佳提取工艺条件。[结果]优选出的最佳提取工艺条件为:温度为45℃、压力为30 MPa、时间为4 h、原料粒径为24目,夹带剂为浓度75%乙醇;在此条件下,川楝素的提取率为0.522%。[结论]该方法筛选出了川楝子中的川楝素的最佳提取工艺条件,为川楝子的提取利用提供了理论依据。     

锌、锰单一及复合胁迫对水稻幼苗生理生化特性的影响

采用营养液培养,研究了100、150、200 mg·L^-1锌、锰单独及复合胁迫对水稻生长情况、叶绿素含量、游离脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,锌、锰单一及复合胁迫均显著抑制水稻幼苗的生长,导致其株高降低,根长减小,根系体积减小,叶绿素含量大幅下降,游离脯氨酸、MDA含量显著上升, SOD活性显著下降,且随着胁迫浓度从100~200 mg·L^-1,水稻幼苗的逆境响应不断加剧。相同浓度下,单一锌胁迫对水稻幼苗的生长抑制强于锌锰复合胁迫,强于单一锰胁迫。     

辣椒海南露地栽培技术

海南岛是我国最大的天然温室，每年辣椒反季节栽培面积都比较大，当地的椒农在栽培技术上也积累了相当丰富的经验。但是辣椒要取得较好的经济效益，栽培上要特别注意品种选择、适时播种、科学管理三个方面，同时也要把握住辣椒市场行情，做到适时采收上市，现将有关要点简述如下：     

多源降水产品在不同气候带的水文模拟评估

以NOAA-CPC-US降水产品作为参照,选取美国不同气候带的8个流域,通过对比分析,评估了卫星降水PERSIANN和GPM-IMERG、雷达降水StageIV以及第5代ECMWF大气再分析全球气候数据ERA5等降水产品的精度,继而以5种降水数据驱动分布式水文模型(CREST),评估了它们在径流模拟中的效用.结果表明:雷达降水StageIV在8个不同气候带中的降水估算精度最好,其次是卫星降水GPM-IMERG和PERSIANN,气候模式降水ERA5.在径流模拟中,Stage IV和NOAA-CPC-US在不同气候带的流域都表现较好,能够满足不同气候带流域水文模拟需求.降水GPM-IMERG和PERSIANN的径流模拟能力在不同气候带并不一致,稳定性不高,地处低纬度的气候带好于高纬度气候带;且总体上降水GPM-IMERG优于PERSIANN,这2种降水产品在水文模拟使用时还需进一步验证;ERA5的水文模拟效果不理想,尚不能支撑不同气候带小流域的水文模拟.     

自寻优最近邻算法估算有限气象数据区潜在蒸散量

FAO-56 Penman-Monteith估算ET0方法被广泛使用,但计算时需要输入多个气象数据。开发一种替代方法,在使用尽可能少的气象数据情况下,仍可以提供准确的或至少接近FAO-56 Penman-Monteith的ET0估算值是该领域研究热点之一。该文结合典型相关分析（canonical correlation analysis,CCA）和k最近邻算法（k-nearest neighbor,k-NN）,提出自寻优最近邻算法的潜在蒸散量计算方法（CCA-k-NN）,利用较少气象数据实现潜在蒸散量的估算。核心思想是用CCA算法寻找与潜在蒸散量最相关的气象数据,实现后续估算ET0时的气象数据降维,然后利用k-NN算法估算ET0。选择西北地区为例,将该区域气象数据分别从时间和空间尺度,分为训练数据集,验证数据集和测试数据集,分别在3类数据集上用该文方法估算ET0,并以FAO-56 Penman-Monteith作为参照,评估了该文CCA-k-NN方法的估算精度和适用性。结果表明,CCA-k-NN方法与FAO-56 Penman-Monteith保持了较高的相关性（相关系数大于0.9）,有好的估算精度,均方根误差和平均绝对误差均小于1 mm/d,空间尺度上算法纳什效率系数均大于0.5,时间尺度上纳什效率系数均大于0.8,在时空尺度均适用。同时,相对于其他替代方法该文算法具有低的时间复杂度,在计算大量数据时可有效降低时间成本。     

基于耦合机器学习模型的洪水预报研究

近年来,以人工神经网络(ANN)为代表的机器学习模型在很多领域取得了突破性进展,例如:用于图像识别的深度学习模型、用于围棋对弈软件Alpha Go的强化学习模型等。本文提出了一种耦合机器学习模型,并用于流域洪水预报。该模型通过独特的建模方式将ANN与K最近邻方法相耦合,利用多目标遗传算法和Levenberg-Marquardt算法进行训练,较好地解决了传统ANN模型预见期仅为一个计算时段长、ANN拓扑结构和参数难以同时优化、ANN训练局部极小、单个ANN预报能力不佳等问题。在屯溪流域洪水预报中的应用表明,耦合机器学习模型的精度和可靠性较好,具有较好的应用前景。