基于混合高斯模型渗灌复合材料导水特性分析

为了定量研究由蒙脱土和聚丙烯酰胺制备而成的渗灌复合材料导水特性与其组分之间及土壤湿度的关系,该文利用混合高斯模型模拟求解渗灌复合材料的平衡导水率、材料组分比例及土壤湿度之间的关系。设置9组组分比例不同(蒙脱土与聚丙烯酰胺质量比5~25)的渗灌复合材料在8个土壤湿度(土壤质量含水率3%~17%)下进行建模,另外2组((蒙脱土与聚丙烯酰胺质量比8和18)不同的组分制备而成复合材料在2组不同土壤湿度(土壤质量含水率4%和14%)下进行验证。结果表明:建立的渗灌复合材料平衡导水率与材料组分的关系函数,相应模拟值与实测值之间的均方根误差(root mean squared error,RMSE)≤25.87 g/h,误差平方和(sum of squares of error,SSE)≤160,决定系数(coefficient of multiple determination,R2)≥0.8933,利用混合高斯模型模拟平衡导水率、材料组分关系函数的相关参数与土壤湿度之间的关系,相应模拟值与实测值之间的RMSE≤195 g/h,SSE≤98350,决定系数R2≥0.6868,说明利用混合高斯模型拟合渗灌复合材料的平衡导水率、材料组分比例及土壤湿度之间的关系函数具有很好的稳定性、可行性及精确性;经验证,平衡导水率、材料组分比例及土壤湿度关系函数的模拟值与实测值之间的最大相对误差为14.14%,表明用该函数模拟渗灌复合材料H-C-M之间关系的可靠性。该研究对于后续的渗灌材料的研制及应用具有指导意义。     

使用新材料蓄水渗膜造林试验研究初报

 为解决干旱半干旱地区造林成活率低的问题,通过使用蓄水渗膜材料进行造林试验,与未使用蓄水渗膜袋造林进行比较,调查生长情况。结果表明,使用蓄水渗膜袋造林明显好于对照,造林成活率、苗木生长量与对照有显著差异。在乌兰布和沙漠,测量使用蓄水渗膜袋和未使用蓄水渗膜袋方式,各个不同深度土层的土壤含水量、蓄水渗膜袋埋放处含水量均有提高。     

利用拉普拉斯变换模拟渗灌材料吸水特性曲线

为了定量研究渗灌复合材料吸水特性与其组分之间的关系,该文利用拉普拉斯变换求解渗灌复合材料的吸水微分方程,同时模拟吸水率曲线,应用传递函数系数建立渗灌复合材料的吸水性与其试验组分之间的定量关系。设置10组比例不同的组分制备而成的渗灌复合材料进行一次和二次吸水试验,另外6组比例不同的组分制备而成复合材料进行一次吸水试验进行验证。结果表明:基于拉普拉斯变换求解的渗灌材料吸水曲线模拟值与实测值的相对误差为0.04%~7.17%,均方根误差0.0717,说明利用拉普拉斯变换对吸水曲线进行表征具有很好的稳定性、适用性及精确性;传递函数系数与材料组分之间的定量关系可以用指数函数来表达,应用指数函数计算获得的传递函数的模拟值与实测值的均方根误差≤0.5,经验证,最大相对误差为4.01%,表明传递函数系数与复合材料试验组分间指数函数关系的可靠性。该研究对于后续的渗灌材料的研制及其导水特性研究具有指导意义。     

土基改性固沙植草材料抑制地表水分蒸发

针对固沙生态恢复中面临的有效水分涵养难题,采用Span-80乳化木蜡改性黏土制备了固沙植草喷膜材料。研究了材料在模拟荒漠化环境气候中的保水性能,采用紫外-可见光分光光度分析、扫描电子显微镜分析、傅里叶红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析等手段对制备的材料进行分析和表征。结果表明:该固沙植草喷膜材料具有良好的保水性能,改性后黏土的层间结构未发生变化,木蜡均匀涂覆在土壤颗粒表面,颗粒间的孔隙由亲水孔转变为憎水孔从而抑制了水分的蒸发;植草试验表明当植草喷膜材料中木蜡、黏土、Span-803种组分质量比为1:6:24时固沙植草材料既能很好地抑制水分蒸发又能保持较好的透气性,草籽发芽率从对照组的5%提高至45%。     

中子辐射育种的吸收剂量问题

在实际工作中,测量农作物的中子吸收剂量是比较困难的.本文讨论了通过计算比释动能确定农作物中子吸收剂量的方法,给出了谷子、燕麦、莜麦、黑麦、荞麦、扁豆、绿豆、豌豆、蚕豆等15种农作物不同中子能量的中子注量—比释动能换算系数.这些数据对辐射育种是有用的.     

十二烷基苯磺酸钠改性黏土抑制沙土水分蒸发

针对荒漠化地区生态恢复中沙土有效水分涵养难的问题,采用十二烷基苯磺酸钠(linear alklybezene sulfonates,LAS)与黏土复合制备土基改性材料。研究了材料在模拟沙漠气候条件下的保水性能,并测试材料老化后抗压强度损失率和质量损失率以及其保水性能的变化。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析对材料保水机理进行研究。结果表明,土基改性材料保水性能良好,改性后黏土的片层结构和化学成分没有明显变化,通过LAS亲水端与黏土中结合水的相互作用,将松散的黏土胶结起来,LAS中憎水端相互连接形成憎水网络,从而在地表形成透气保水的固结层来有效降低水分蒸发。模拟沙漠气候条件下的植草试验表明当LAS和黏土的质量比为2∶1时,土基改性材料保水透气性能较佳,草籽发芽率从对照组的8%提高到43%。研究结果为制备新型土基固沙植草材料提供参考。