松软地面机器系统研究进展

松软地面机器系统的理论研究,对农业、林业、矿业和军事等领域作业机械的发展具有重要的科学意义和工程应用价值。本文总结了松软地面机器系统基础理论,以及松软干沙地面轮壤关系最新研究进展;从土壤动物形态、结构和柔性方面阐述仿生脱附减阻机理,综述了地面机械触土部件的仿生理论基础;概括了用于地面力学特性测试的技术方法和地面机器系统研究的土槽测试系统;分析归纳了数值模拟方法在地面机器系统研究中的进展;进而对松软地面机器系统理论方法在触土部件和车辆行走机构中的应用研究进行了展望。     

滑转条件下星球车坡面通过性评估试验

星球车是执行深空探测任务的主要移动平台,针对星球表面崎岖地形地貌,开展滑转条件下星球车坡面沉陷研究,确保其安全通过性能具有重要意义。基于传统地面力学研究方法,以速度和坡度为试验因素,车轮滑转率和沉陷为试验指标,开展滑转条件下的缩比星球车坡面沉陷试验;分析了试验因素对各车轮滑转率影响,以及不同滑转率和速度条件下沉陷变化规律,建立了滑转率关于坡度的一元二次模型。结果表明,模型车前轮和中间轮的滑转率随速度和坡度变化趋势总体趋于一致,与后轮滑转率变化趋势明显不同。坡度为25°时,前轮和中间轮滑转率最大值达到92.3%,后轮相应的最大滑转率为61.8%。试验条件下,各车轮沉陷最大值分别为33.1 mm（前轮）、33.9 mm（中间轮）和13.6 mm（后轮）;当滑转率的范围为25%～60%时,前轮和中间轮沉陷增加的较为平缓,平均增加率为22.5%,对于后轮滑转率超过35%后,沉陷变化较小,波动范围为?1.3～1.8 mm;速度对各车轮沉陷的影响明显较滑转率的小,沉陷的相对变化率范围为?12.5%～10.7%。该研究可为低重力环境下星球车研制、坡面通过性评估提供参考。     

矮化对马尾松雌球花发生及枝梢生长的影响

以浙江省兰溪市苗圃的马尾松(Pinus massoniana)二代无性系种子园不同结实能力(低产、中产、高产)无性系为材料,设置树干高2 m处截干(D2)、4 m处截干(D4)、不截干(CK)3种矮化处理.2017—2019年连续3 a,调查各无性系在树干高度1、2、4 m处分枝的雌球花量、当年生枝梢长度、当年生枝梢直径,分析截干矮化对不同结实能力无性系雌球花量和枝梢生长的影响.结果表明:在树干高度2m处截干,显著促进高产、中产型无性系雌球花量的增加.2018年高产、中产型无性系雌球花量,分别比CK高出24.22％、30.70％,分别比D4处理高出25.44％、9.19％;2019年高产、中产型无性系雌球花量,分别比CK高出37.56％、38.38％,分别比D4处理高出32.91％、21.47％.矮化后,高产、中产型无性系雌球花量相对差距减小,2017—2019年3 a中,D4处理的高产型无性系雌球花量,分别比中产型高出92.21％、76.17％、53.79％;D2处理的高产型无性系雌球花量,分别比中产型高出68.19％、53.36％、40.56％.矮化促进马尾松树体结实层显著下移,2018、2019年,D4处理的树高2 m分枝处雌球花量,分别比CK高出26.55％、20.73％;D2处理的树高1 m分枝处雌球花量,分别比CK高出27.22％、26.39％.矮化促进马尾松新生枝梢生长;2017—2019年3 a中,D2处理的枝长,分别比CK高出11.71％、12.69％、4.34％;D4处理的枝长,分别比CK高出9.33％、5.73％、2.70％;D2处理的枝直径,分别比CK高出6.18％、9.34％、4.51％,D4处理的枝直径,分别比CK高出4.19％、3.66％、3.59％.综合测算结果,截干能够提高马尾松枝梢的雌球花量,其中在树高2 m处截干的效果最好,能提高中产、高产无性系的雌球花量20％以上.     

镧对汞胁迫下矢竹叶片生理反应的调节

为了研究稀土镧对汞胁迫下林木叶片伤害的缓解效应,以矢竹为材料,采用离体处理方法,对不同浓度汞胁迫及一定浓度外源镧稀土处理条件下矢竹叶片部分生理生化指标进行测定.试验表明:0.25 mg·L-1镧稀土处理可以显著抑制低浓度(10 mg·L-1)汞胁迫下叶片细胞质膜透性的增加,蛋白质、叶绿素含量的下降,有效缓解叶片在胁迫下的伤害;中等浓度(50 mg·L-1)汞胁迫下,镧的调节作用不明显,而高浓度(200 mg·L-1)汞胁迫下镧处理则起反作用,镧与汞产生协同效应.镧对汞胁迫伤害的缓解效应除了维持质膜、大分子物质结构以及保护酶(SOD、POD)系统活性的稳定外,还可能与多胺代谢变化有关,镧能显著促进10 mg·L-1汞胁迫下叶片内源腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量的增加,并与SOD活性的变化呈正相关,而与POD活性变化呈负相关.多胺含量的升高可能是镧稀土缓解汞胁迫伤害作用的方式之一,对缓解汞胁迫下叶片伤害具有积极作用.     

天津3种常绿植物气孔特性与滞尘量的关系

为了比较天津常绿植物的单位面积滞尘量与叶表面气孔特性的关系,以天津常见的常绿植物大叶黄杨、小叶黄杨和凤尾兰为试材,通过离心称重法、徒手制片、显微镜观察等方法,分析了植物的单位面积滞尘量和气孔密度、气孔开张度和保卫细胞面积之间的关系。结果显示:不同常绿植物滞尘量为大叶黄杨小叶黄杨和凤尾兰。大叶黄杨单位面积滞尘量显著高于其他两种,为7.376 3 g/m~2。3种常绿植物气孔密度差异极显著,为大叶黄杨小叶黄杨凤尾兰,其中大叶黄杨气孔密度较为显著。说明大叶黄杨的滞尘量高与其气孔密度大有关,气孔口便于滞留了更多的灰尘。3种植物的气孔开张度为小叶黄杨凤尾兰大叶黄杨,与滞尘量无关。3种植物保卫细胞的面积为凤尾兰小叶黄杨和大叶黄杨。建议在进行天津城市绿化时,优先种植大叶黄杨。     

不同贮藏温度对蓝莓果实贮藏特性的影响

为研究不同温度下不同品种蓝莓果实的贮藏特性,以天津蓟州区主栽的8个蓝莓品种为试材,分别在10、4、0、-1℃贮藏条件下比较了果实的5个贮藏特性动态变化。结果表明,在4种贮藏温度下,温度越低,蓝莓果实好果率越高,失重率越低,硬度及可溶性糖含量的下降率越低,可溶性固形物含量保持越好。在10℃贮藏过程中,随着贮藏时间的延长,好果率逐渐降低,失重率逐渐增加,贮藏至14 d时,蓝莓的好果率在23.33%～85.33%,失重率在13.37%～27.40%;4℃贮藏过程中,好果率随时间延长逐渐降低,而失重率逐渐增加,贮藏至至21 d时,好果率在19.67%～69.50%,失重率在21.74%～35.66%;0℃和-1℃条件下,可溶性固形物含量均呈现先上升后下降的趋势,贮藏至70 d时,好果率在57.60%～95.67%,失重率在4.98%～17.72%,硬度较初值下降了20.69%～57.67%,可溶性固形物含量较初值下降了1.82%～61.71%,可溶性糖含量较初值下降了14.12%～42.17%。隶属函数综合分析不同贮藏温度条件下耐贮藏品种为布里吉塔、蓝金、莱克西。综合比较各指标发现,不同品种蓝莓在-1～0℃下贮藏均可维持较好的果实商品性(好果率和失重率)和果实品质(硬度、可溶性固形物及可溶性糖含量)。     

天津市西青郊野公园植物种类分析

为了解天津市西青郊野公园植物种类及其物种组成,采用野外调查与室内分析相结合的方法,对郊野公园中的乔木、灌木、地被植物、水生、湿生植物的种类、科、属和群落结构等进行调查。结果显示,天津西青郊野公园共有植物24科41属51种,其中乔木8科12属21种,灌木5科7属7种,地被植物10科17属18种,水生、湿生植物4科5属5种。乔木种类较多,灌木和地被植物种类较少,水生植物最少。群落有乔木人工群落、野生草本群落和人工草本群落。本文对西青郊野公园植物配置的特色、问题进行了讨论,并提出了相应的建议。     

松散地面上车辙表面的非接触式激光测量

车辙表面原始形貌数据对深入研究车轮与松散地面相互作用机理具有重要意义.为了快速准确地获得土槽试验中松散地面上车辙表面原始数据,设计了带有二维移动框架的激光扫描仪,该装置的最大扫描面积是650mm×400 mm,测距范围为0.05 ～ 65 m,扫描分辨率为0.lmm.在此基础上设计出带有一维移动框架的激光扫描仪,以满足月球车内场试验中快速测量车辙表面形貌的要求.对土槽试验与月球车内场试验中的车辙表面进行测量,试验结果表明所设计的激光扫描仪能够使用非接触测量方法在不扰动车辙的条件下获得车辙表面形貌的纵向断面图和三维图形.     

基于地面力学的筛网轮牵引通过性研究

筛网轮具有质量轻、转向阻力小等优点,但其在松软干沙路面上的牵引通过性研究比较少。本文设计了轻型轮壤土槽测试系统,以车轮沉陷量、驱动扭矩、挂钩牵引力和牵引系数为指标,在土壤松散和自然状态下进行筛网轮和圆柱轮牵引通过性对比试验,基于轮辙非接触测量获取筛网轮表观沉陷量。结果表明：试验条件下,筛网轮实际沉陷量范围分别为13.1~26.3mm（松散状态）和8.1~18.7mm（自然状态）,较圆柱轮平均分别增加了26.4%（松散状态）和22.7%（自然状态）;随着滑转率的增加,筛网轮表观沉陷量呈现减小趋势,圆柱轮则呈现先增加后减小趋势。车轮驱动扭矩、挂钩牵引力随着滑转率的增加而增加,牵引系数呈现先增加后减小趋势;筛网轮驱动扭矩最大值分别为3.18N·m（松散状态）和3.76N〖DK〗·m（自然状态）,筛网轮挂钩牵引力最大值分别为8.46N（松散状态）和9.9N（自然状态）,自然状态土壤较松散状态时挂钩牵引力平均提高了16.7%;与筛网轮相比,圆柱轮驱动扭矩较筛网轮平均提高了45.2%,挂钩牵引力则平均提高了30.9%（松散状态）和33.6%（自然状态）;筛网轮牵引系数明显较圆柱轮大,自然状态下筛网轮牵引系数最大值为0.29,较松散状态下提高了17.9%。综合考虑车轮沉陷量、牵引系数的影响,筛网轮在干沙路面上比圆柱轮具有更好的牵引通过性。     

温室促成栽培中不同品种蓝莓花的形态特性比较

为探究不同品种蓝莓花器官的形态特征差异,为蓝莓品种的分类鉴定和栽培等提供理论依据,利用Nikon SMZ25体视显微镜对‘蓝丰’‘布里吉塔’‘莱克西’‘北陆’‘伯克利’‘蓝金’‘奥尼尔’7个品种的花器官进行了观察,并采用纤维素酶溶解法,对蓝莓的花粉量进行了测定。结果表明:不同蓝莓品种的单花长、萼片长、花瓣长、花柄长、花冠直径、花丝长、花药长、花柱高、雄蕊数量、花粉粒数等都有显著差异。其中‘伯克利’‘布里吉塔’‘莱克西’的花最大,‘北陆’的花最小;单花长、花冠直径、花丝长、花药长均以‘伯克利’最大,‘北陆’最小;‘布里吉塔’的萼片长、花瓣长、花柱长均为最大;‘莱克西’的花柄最长,雄蕊数量却最少;‘蓝丰’的雄蕊数量最多;花粉粒个数最多的品种为‘布里吉塔’(254.9粒/花药),最少的为‘蓝金’(166.7粒/花药)。