聚光太阳能温差发电装置性能分析与试验

为提高太阳能温差发电装置的热电转换效率,该文设计聚光太阳能温差发电装置,利用槽式抛物面反射聚光镜进行聚光,经集热体转换为热能后提高温差发电器(thermoelectric generator,TEG)热端温度,冷端采用扁平热管作为传热元件,利用水冷散热,增大TEG冷热端温差,提高装置输出功率及热电转换效率。对装置建立能量转换平衡方程,通过数值计算分析不同太阳辐射强度对热损失、光热转换效率及热电转换效率的影响。为解决多个热电模块串联在一起,无法使每个模块都工作在最大功率输出状态,从而导致整体输出功率降低的问题,采用集中-分布混合式最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT),试验结果表明,经过MPPT后装置能很快达到最大功率输出点,且输出功率稳定,运行30 min输出功率增加3.2 W。搭建了装置的性能测试平台,对基于槽式抛物面反射聚光与扁平热管水冷散热的聚光太阳能温差发电装置进行试验研究,结果表明,随着冷却水流量的增加装置输出功率得到提高,当冷却水流量达到8 L/min后,输出功率趋于平缓;随着温差的增大装置的最佳匹配负载逐渐增加。装置的全天性能试验表明,试验期间装置最大输出功率为30.1 W,平均输出功率27.8 W,试验期间发出电量222.4 W·h,热电转换效率最大为5.4%,装置最大效率4.1%,该装置在远程传感器供电和微功耗供电等领域具有广阔的应用前景。     

基于“多规合一”和生态足迹法的土地利用结构优化

多规合一背景下的土地利用结构优化对实现中国土地资源高效利用具有十分重要的推动作用。该文以山东省沂源县为例,以生态优先、生态经济协调发展为原则,借鉴生态足迹理论,依据国民经济核算规则,测算国民经济发展目标生态足迹需求,结合土地利用现状及"多规"土地利用计划,以生态平衡为底限,以竭力保障区域整体公共生态服务功能为要求,优化"多规合一"背景下的土地利用结构。该县"十三五"规划期末生态保护红线、耕地、园地、林地、草地、水域、建设用地合理规模为41 835.73、35 276.61、22 596.76、13 377.61、21 268.02、2 041.59、14 549.00 hm~2;合理规模在优先落实该县生态保护目标的情况下,保障了经济发展目标完成情况下的区域公共生态服务功能最大限度供给。     

基于资源环境承载力的山东省沂源县耕地保有量预测

以山东省沂源县为研究区,选取影响资源环境综合承载力的关键要素,从不同角度对2020年研究区单因素可承载人口进行预测,采用加权线性和法估算基于资源环境综合承载能力的适度人口规模。鉴于粮食安全视角下的耕地保有量预测仍是主流,本文结合相关粮食安全标准及研究区粮食实际消费状况,确定研究区目标年耕地保有量。结果表明:2020年耕地保有量不应低于31005.27 hm~2;严格控制建设占用耕地,以粮食安全为前提进行农业内部结构调整,开展土地综合整治、高标准基本农田建设项目,耕地规模化利用、先进耕作技术引进是提升耕地综合承载力的有效途径。     

山东省沂源县耕地地力评价研究

以山东省沂源县为研究区域,采用土壤图和土地利用现状图叠加的方法确定评价单元,选取立地条件、物理性状、化学性状3个方面12个评价因子,运用层次分析法确定因子权重,结合模糊评判法确定耕地地力等级.结果表明：山东省沂源县现有耕地共划分为6个等级,一～六级地分别占耕地总面积的14.72％ 、15.52％、18.31％ 、24.25％、10.72％ 、16.48％.并结合实际情况对不同等级耕地进行描述性分析,提出耕地地力提升的措施.     

吉林黑土区土壤-作物系统重金属元素地球化学特征研究

在吉林中部系统的野外调查和土壤及玉米籽实样品采集、测试的基础上,采用统计对比及相关分析方法研究了土壤重金属元素含量、有效态含量及玉米籽实重金属元素含量的空间分异,并对土壤-作物系统重金属污染状况进行了评价,目的在于为这一重要粮食产区的环境保护提供科学的依据。结果表明:土壤重金属元素含量、有效态含量及玉米籽实中重金属元素含量在不同研究区存在差异;研究区没有As、Cr、Cu、Ni、Zn元素的外来污染源;Cd元素的表层富集趋势可能是使用化肥所致;吉林黑土区土壤环境质量非常好,处于Ⅰ级水平,十分安全。     

吉林中部黑土区土壤—作物系统营养元素地球化学特征

为研究吉林中部黑土区营养元素地球化学特征,在研究区进行了系统的野外调查和土壤-玉米籽粒样品的采集。在对数据进行统计对比的基础上,对研究区九种营养元素全量、有效态含量及玉米籽粒中营养元素含量的空间分布特征进行了分析,并对研究区土壤营养状况进行了评价。结果表明:K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B元素有效态含量充足,Mo元素有效态含量缺乏,不同区域营养元素空间分布存在差异;Ca、Mg、Mn、Mo元素全量与有效态呈显著正相关,K、Ca、B元素有效态含量随pH值的升高而升高,Fe、Mn、Mo元素有效态含量随pH值的升高而降低。针对研究区有效Mo缺乏的现象,可以通过施用钼肥、降低土壤pH值等的方法,增加有效态钼的含量。     

山东省沂源县耕层土壤营养元素有效态含量及其影响因素研究

山东省沂源县耕层土壤营养元素调查结果表明:沂源县耕层土壤中有效态N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn、Fe、Mn、Si含量丰富,有效态B与有效态Mo含量缺乏。统计分析表明:K、Ca、S、B、Mo、Si元素的有效态含量与土壤pH值之间呈显著或极显著正相关,N、P、Fe、Mn元素有效态含量与土壤pH值之间呈显著或极显著负相关,说明土壤pH值并不是影响元素有效态含量的完全控制因素;土壤有机质含量与N、P、K、Ca、Zn、B、Si元素有效态含量之间呈显著或极显著正相关,说明土壤有机质含量是促进元素活化的重要控制因素。     

基于改进肖维涅算法的温室环境数据采集

农业温室采集温湿度数据时,有线网络传输数据存在布线复杂、节点移动困难等缺点,采用Zigbee无线传感器网络传输提取的数据信息可以有效解决上述问题。受电磁干扰、传输信道拥塞等不利因素影响,采用Zigbee无线传感器网络监测的数据会出现不准确的情况,所以剔除误差数据成为关键。该文在温室数据采集系统的计算机软件里加入了针对误差数据剔除的改进肖维涅算法。改进肖维涅算法将误差数据剔除掉,把准确的数据存入数据库,方便系统分析温室环境现状。该文对改进肖维涅算法系统的误差数据处理时间进行了分析,与传统肖维涅算法相比,从主机发布采集命令到显示1组数据的处理结果,改进算法节省了5 s的时间。现场试验结果表明,改进肖维涅算法对采集到的数据进行处理后,数据分布更集中,得到的温室环境数据更加准确快速。     

区域产业用地集约利用评价单元类型划分及评价指标体系构建研究展望

区域产业用地集约利用是土地利用变化研究的重要内容之一,评价单元划分和评价指标体系的建立是区域产业用地评价的基础工作。因现阶段我国产业用地的定量评价成果较少,作者从区域土地和工业用地评价等相关研究入手,以期在评价空间层次划分、评价单元划分和评价指标体系构建方面对区域产业用地有所启示。通过比对得出结论：区域产业属于宏观层次评价;对区域评价单元评价应能反映区域产业用地情况,考虑应以区域内一个城市产业用地整体作为评价单元;当前我国产业用地评价多集中在政策制定研究的定性考察方面,应着力挖掘产业用地内涵,加强对区域产业用地评价指标体系构建,全面考虑产业用地影响因素进行评价。