粉煤灰和煤矸石充填复垦基础研究

目前粉煤灰和煤矸石充填复垦已得到广泛开展,其存在的问题也日益突出。阐述了粉煤灰和矸石的各种理化性质、充填方法及复垦种植形式、充填后土壤存在的问题及应对策略,以期为土地复垦提供参考。     

侵蚀沟综合治理项目设计及实施重难点分析 ——以昌图县侵蚀沟项目为例

侵蚀沟治理是黑土区水土流失治理的重要环节。以昌图县侵蚀沟项目为例,分析了侵蚀沟项目治理从设计到施工的重点及难点问题,为以后昌图县侵蚀沟治理提供技术参考,也为类似项目的开展提供借鉴。     

辽宁省土壤侵蚀和侵蚀沟发展的影响因素

概述了辽宁省气候、地质构造、地形、地貌、土壤及社会人文环境,分析了这些环境因素对辽宁省土壤侵蚀与侵蚀沟发展的影响.结果表明,辽宁省土壤侵蚀产生和加剧是多种因素共同作用的结果.辽西、辽东和辽中等不同区域土壤侵蚀强度与侵蚀沟分布密度存在差异,这种差异正是侵蚀环境不同造成的.在人类活动、土地利用不合理的条件下,某些自然因素对土壤侵蚀的影响明显地凸现出来,侵蚀沟的产生与发展是土壤侵蚀达到严重程度的标志.     

煤矸石山表层矸石风化物的盐分状况与复垦种植

煤矸石山表层矸石风化物盐分测定结果表明 :未自燃的矸石风化物全盐量仅 0 .2 1 % ,植物可正常生长。自燃后矸石风化物的全盐量增至 1 .0 1 % ,多种可溶盐离子也相应增加 ,尤其Al3+的增多又使其呈强酸性 ,其上植物难以存活。故裸露煤矸石山复垦种植必须首先有效控制煤矸石山的自燃。     

海伦市典型小流域坡耕地侵蚀沟特征和治理研究

在2011~2012年,野外详查了海伦市典型小流域坡耕地侵蚀沟的现状,对当前坡耕地侵蚀沟特征和治理措施进行了研究。结果表明,小流域多年平均侵蚀模数为1 769 t/(km2·年),沟壑密度为6.5 km/km2,沟蚀的强度属于极强烈。应用聚类分析法,可将侵蚀沟分为浅沟、切沟、冲沟3类和小型沟、中型沟、大型沟3个级别以及7.91、17.14、33.46 m 3个等级的年平均发育进度。根据侵蚀沟的不同级别,对侵蚀沟的沟头、沟岸、沟坡和沟底采取相应的配套生物措施、工程措施和农业措施进行治理。     

煤矸石充填复垦土壤水分含量与作物有效性的研究

通过室内煤矸石充填复垦土壤盆栽试验,监测有无地下水补给和不同覆土厚度处理的表层土壤含水量、小麦出芽率与地上部生物量等指标,研究煤矸石充填复垦土壤水分的作物有效性。结果表明:表层土壤含水量在有地下水补给时相对较高,且覆土厚度影响小麦出芽率;当无地下水补给时,表土含水量受覆土厚度的影响较明显,3种处理中覆土厚度为10 cm时表土含水量最高,小麦出芽率受土壤含水量的影响较小。在拔节前期,地上部小麦生物量与出芽率呈显著地正相关关系。     

黄土区细沟侵蚀过程中输沙能力确定的解析法

 输沙能力是坡面细沟侵蚀过程预报模型中所需的重要参数,确定坡面输沙能力一直是土壤侵蚀研究关注的问题。解析法是用数学上的积分和积分变换等方法直接求数学模型的解,其优点是把表征坡面土壤运动规律的变量和时空变化包含在一个表达式内,可以分析土壤侵蚀的过程运动规律。由细沟侵蚀室内模拟试验得出的剥蚀率和含沙量之间的函数关系,推导得到了计算细沟输沙能力的解析式。将由解析方法计算求得的水流输沙能力与由试验数据直接估算出来的结果进行了对比,验证了该解析式的合理性。     

基于GIS的罗玉沟流域降雨侵蚀力时空分布规律研究

降雨侵蚀力是建立通用土壤流失方程USLE及RUSLE的6个最基本因子之一,它反映了降雨引起土壤侵蚀的潜在能力.罗玉沟流域是黄土高原丘陵沟壑区第三副区的典型小流域,此区域水土流失极为严重.采用章文波修正的Richardson日降雨侵蚀力模型,处理该流域15年日降雨资料,估算降雨侵蚀力.通过分析得出:(1)该流域年均降雨侵...     

东北黑土区侵蚀沟的治理意义及治理措施浅析

侵蚀沟是东北黑土区水土流失类型的主要形式。东北黑土区沟道侵蚀强度大、范围广、数量多,若不及时防治,伴随着降雨可能持续发生溯源和下切侵蚀,引发沟岸崩塌,使得侵蚀沟快速发育,造成耕地损毁、土地破碎,严重影响生态环境、制约经济发展、威胁人身安全。在总结东北黑土区侵蚀沟的概况、成因和危害的基础上,提出了侵蚀沟治理的重要意义和措施,以期为相关问题的解决提供借鉴。     

煤矸石复垦区玉米根际与非根际土壤细菌群落对覆土厚度的响应

为了解煤矸石填埋区复垦土壤细菌群落对覆土厚度的响应机制,以山西省屯兰矿区不同覆土厚度下(40、80、120 cm)玉米根际与非根际土壤样品为试验材料,对土壤细菌V3-V4区进行高通量测序,分析细菌群落群落结构、多样性及其与土壤养分的相关性。研究结果表明,不同覆土厚度下玉米根际细菌扩增序列变体(ASV)数量均高于非根际土壤,80 cm覆土厚度下根际与非根际土壤中细菌的ASV数量最多;放线菌门和变形菌门为该复垦区各覆土厚度下的玉米根际与非根际土壤中的优势细菌门,溶杆菌属、分枝杆菌属、类诺卡式属和67-14属为优势细菌属。覆土厚度可以改变玉米根际与非根际土壤中的细菌群落结构及其多样性。覆土80 cm为该复垦区较为适宜的覆土厚度,该覆土厚度不仅能够提高玉米根际放线菌门、类诺卡式属的相对丰度,增加非根际土壤中变形菌门67-14属的相对丰度,而且可以增加复垦土壤中的细菌群落的物种多样性和均一度指数,土壤速效钾、有效磷和有机质含量是驱动土壤细菌群落物种多样性变化的主要养分因子。     

基于高效解磷菌的煤矸石肥料制备及其应用潜力分析

从风化的煤矸石中分离筛选出一株具有解磷能力的细菌菌株GZU-Mic02,经鉴定,为藤黄微球菌(Micrococcus luteus)。利用该菌株和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)菌株ACCC1011分别解离煤矸石制备肥料,与没有处理的煤矸石样品相比,制备的煤矸石肥料的碱解氮、有效磷和速效钾含量都大幅提高。其中,经GZU-Mic02菌株处理的煤矸石肥料相比经巨大芽孢杆菌处理的煤矸石肥料具有更高的有效磷和碱解氮含量,而后者的速效钾含量更高。采用烟草盆栽试验验证制备的煤矸石肥料的肥效,结果表明,分别施用2种煤矸石肥料培育25 d后,烟草的株高、茎围和叶片大小均优于不施用肥料的对照组,且以用GZU-Mic02菌株制备的煤矸石肥料的效果更佳。     

基于缺省因子的BP-ANN土壤墒情预报简化模型

对影响土壤墒情的主要气象要素,平均气温、相对湿度、日照时数、平均风速、蒸降差和前一旬土壤墒情进行分析合并,建立BP-ANN土壤墒情预报6因子模型;通过缺省因子检验法,判断土壤墒情对6个因子敏感程度,简化冗余因子,构建BP-ANN的3因子(相对湿度、日照时数、前一旬土壤相对湿度)墒情预报模型。结果表明:3因子模型均方根误差3.55,具有数据收集和处理量小的优点,基本能够达到所需精度和拟合度。在北京市山区和平原区2个典型站点的模拟检验表明,3因子模型实测值与预测值的拟合关系均达到极显著相关水平,可操作性强的特点。     

基于人工智能的异常地物光谱自适应剔除及分类算法研究

针对传统光谱数据预处理与分析的现状,提出一种基于人工智能的光谱异常数据自适应剔除及自动分类算法,通过遗传算法的优化搜索确定马氏距离的阈值,实现异常光谱的自适应剔除,并提出可量化光谱剔除效果的异常一致性指数(ACI)。在此基础上,借助自组织神经网络方法,以各类观测对象的特征光谱作为输入对象,对剔除后的光谱进行自动分类。经过实验验证,算法取得了较好的剔除效果(ACI达到86%以上)和分类效果(总体分类精度达到94%),较好地实现了异常光谱剔除和光谱分类的自动化处理。     

基于遗传神经网络的苹果综合分级系统

充分利用计算机视觉和人工神经网络技术 ,建立了一个苹果综合外观品质检测与分级系统 ,实现了对苹果的正确分级 ,正确识别率可达 90 .8%。还借助于遗传算法对 BP网络进行设计 ,提高了其学习速度。     

添加粉煤灰对煤矸石基质有效水和持水性能的影响

【目的】探索添加粉煤灰对煤矸石基质有效水分和持水能力的影响,为推进矿区生态修复和废弃物的资源化利用提供理论依据。【方法】以煤矸石和生土按照1∶1质量比混匀的煤矸石基质为研究对象,分别添加不同质量分数（0%（CK）、10%（F1）、20%（F2）和50%（F5））粉煤灰,经浇水处理后,取一部分煤矸石基质测定其颗粒组成,同时用环刀取不同处理的煤矸石基质测定其水分特征曲线,计算不同处理煤矸石基质的体积含水率（θ）和水吸力（S）,用Gandner幂函数经验公式（θ＝aS^-b）对参数a（表征持水能力）和b（表征体积含水率变化的快慢）进行拟合。在此基础上,计算不同处理煤矸石基质的比水容量、大中小孔隙占比、田间持水量、萎蔫系数及速效水、缓效水和有效水含量。【结果】①与CK相比,添加粉煤灰使煤矸石基质的粉粒含量显著增加了3.81~15.62个百分点,砂粒和黏粒含量显著减少了3.87~9.87个百分点和0.10~6.01个百分点。②不同处理煤矸石基质的Gardner幂函数方程拟合系数（R²）在0.953 8~0.994 7。随着粉煤灰添加量的增加,方程拟合参数a呈增加趋势,b呈减小趋势,煤矸石基质的水分特征曲线也逐渐升高。煤矸石基质的比水容量随水吸力的增大呈现出先增大后减小的趋势。在任一水平的水吸力状态下,添加了粉煤灰的煤矸石基质的比水容量均大于CK,并且随着粉煤灰添加量的增加而增大。添加粉煤灰可以减少煤矸石基质的大孔隙比例,增加中小孔隙比例,其中F1、F2、F5的中、小孔隙比例分别较CK上升1.820,3.223,4.180个百分点和4.256,6.890,12.083个百分点。③随着粉煤灰添加量的增加,煤矸石基质的田间持水量及速效水、缓效水和有效水含量显著增加,但萎蔫系数无显著变化。【结论】添加粉煤灰可以改善煤矸石基质的颗粒组成和孔隙状况,提高其有效水含量和持水能力。     

基于神经网络和遗传算法的红景天苷缓释微囊制备过程建模与优化

建立了红景天苷缓释微囊的人工神经网络模型及其遗传算法优化技术。结果表明,结构为5-12-3的神经网络模型能较为精确地拟合测试的样本数据,其最大相对误差不超过4%;遗传算法优化的红景天苷缓释微囊制作最佳工艺参数为:海藻酸钠与红景天苷的质量比为2,海藻酸钠浓度为30g/L,壳聚糖浓度为5g/L,氯化钙浓度为10g/L,壳聚糖溶液pH值为6.35,该工艺参数下的最大适应度较单因素及二次旋转组合试验中的最大适应度高14%,且最佳工艺参数下载药量、包埋率和决定系数的预测值和试验值基本相符。说明用神经网络模型描述微囊制作参数与性能之间的关系,用遗传算法优化微囊制作工艺参数,能设计出性能最佳的微囊制作工艺参数。     

基于GA-BP神经网络的灌木生物量估测模型

【目的】应用以遗传算法优化的BP(GA-BP)神经网络构建灌木生物量估测模型,以有效避免回归分析建模中自变量及模型形式选择的复杂问题。【方法】以灌木林地的荆条为试验对象,应用遗传算法优化BP神经网络的结构、初始权值和阈值,通过BP神经网络训练构建荆条最优地上生物量估测模型,并与传统的应用回归分析方法构建的模型进行对比分析。【结果】仿真结果表明,GA-BP神经网络模型和回归分析模型的模拟精度分别为77.65%和71.79%,估测精度分别为81.46%和75.64%,GA-BP神经网络模型的精度略高于回归分析模型。【结论】应用GA-BP神经网络构建灌木生物量模型是可行的,能够实现灌木生物量的快速估测。     

基于遗传神经网络优化调节滴灌施肥液pH值

为缩短国产滴灌施肥智能化控制系统中施肥液pH值的调节时间,提高控制精度,本研究利用遗传神经网络,建立动态前馈校正模型,采用天津市水利科学研究所灌溉施肥实验室提供的滴灌施肥液pH值试验数据作为遗传神经网络的学习样本,训练结果表明,在水流速快速变化时,施肥液pH值的调节大约在2个调节周期内恢复到期望输出值,且偏差控制在±2%以内,达到国外滴灌施肥智能化控制系统的技术水平。     

混合神经网络响应面调度法在渔船协同论证中的应用

根据响应面法近似计算在多学科优化中的特点,针对普通神经网络构造响应面方法存在的主要问题,将遗传算法和神经网络结合,设计出混合神经网络并构造了协同优化算法的响应面,在任务调度模块的支持下,可以自主地选择近似和精确计算。采用混合神经网络调度法对玻璃钢拖网渔船进行技术经济论证,结果表明,该方法能够提高优化结果的效率和鲁棒性。     

基于遗传神经网络的农村用电量需求预测

文章对标准BP神经网络的基本原理进行了简单的概述,并提出标准BP神经网络存在的缺点和不足,进而提出了用实数遗传算法优化神经网络的权重,解决了标准BP神经网络在训练过程中的缺点,并将遗传神经网络应用到我国农村用电量预测中,取得了良好的效果。