长期免耕对不同土层土壤结构与有机碳分布的影响

为探明长期翻耕与免耕条件下不同土层深度土壤结构稳定性及其有机碳分布特征,在长期定位试验中分层(0~10 cm、10~20 cm、…、90~100 cm)采集免耕和常规耕作处理下混合土样和原状土样进行土壤结构与有机碳的测定,结果表明:(1)随着土层的加深,0.5~2.0 mm和大于2.0 mm粒级团聚体含量表现为逐渐降低的趋势,而其他粒级团聚体含量呈增加趋势。免耕更利于提高大粒级团聚体(0.5 mm)的含量,且土壤结构的稳定性显著提高,其作用深度在50 cm以上。(2)随着土层的加深,土壤总有机碳和活性有机碳均表现为先增加后降低再趋于稳定的趋势。免耕处理在0~80 cm土层的土壤总有机碳和活性有机碳均高于常规耕作处理。(3)随着土层的加深,不同粒级团聚体总有机碳含量呈降低趋势,大粒级团聚体中含有较高的有机碳。免耕更利于0~40 cm土层不同粒级团聚体总有机碳含量的提高。随着土壤团聚体粒级的降低,土壤活性有机碳含量呈降低趋势。与常规耕作相比,除0.053~0.250 mm粒级团聚体外,免耕提高了0~20 cm土层各粒级团聚体中活性有机碳含量。(4)随着土层的加深,各粒级团聚体中有机碳对土壤总有机碳的贡献率表现为先降低后增加再降低的趋势。不同粒级团聚体中,大于2.0 mm和小于0.053 mm粒级团聚体有机碳贡献率在0~100 cm土层均低于其他粒级团聚体。在0~20 cm、30~40 cm和90~100 cm土层,免耕处理各粒级团聚体有机碳累积贡献率均高于常规耕作。     

不同培肥措施对矿区复垦土壤活性有机碳的影响

【目的】了解矿区复垦土壤活性有机碳随培肥年限的变化规律。【方法】依托山西省襄垣县采煤塌陷区复垦土壤长期定位试验基地,研究了不同复垦年限(1、3、7 a)下不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)、有机无机配施(MCF)4种配施措施对土壤水溶性有机碳(WSOC)、可溶性有机碳(DSOC)、易氧化态有机碳(ROOC)和轻组有机碳(LSOC)4种活性有机碳量的影响。【结果】随着复垦年限的增加,采煤塌陷区复垦土壤各活性有机碳量显著提高,4种活性有机碳量之间的大小顺序总体表现为DSOCLSOCROOCWSOC。经7 a复垦,水溶有机碳、可溶性有机碳、易氧化态有机碳和轻组有机碳较复垦1 a土壤分别提高20%~100%、10.31%~68.29%、60%~186.83%和15.29%~141.28%。不同处理间,单施有机肥对WSOC、DSOC、ROOC和LSOC量的增加作用优于有机无机配施和单施化肥,与不施肥相比,增加幅度分别为8.33%~166.67%、19.78%~48.74%、23.7%~121.76%和38.24%~189.29%。4种活性有机碳之间均具有显著相关性,其中DSOC与ROOC和LSOC之间的相关系数分别达0.952 4和0.901 8。【结论】总体上,采煤塌陷区表土剥离覆土型复垦土壤,在等养分量投入的情况下,单施有机肥有利于土壤活性有机碳的增加和土壤养分循环。     

不同煤基复混肥对复垦土壤有机碳及碳库管理指数的影响

【目的】揭示不同煤基复混肥对复垦土壤有机碳库的作用机制。【方法】采用田间试验方法,以长治市襄垣县采煤塌陷区复垦4 a的土壤为研究对象,研究了煤基复混肥Ⅰ、煤基复混肥Ⅱ分别在90、135、180、225 kg/hm~2施氮量下对复垦土壤各形态有机碳量及碳库管理指数的影响。【结果】随着煤基复混肥Ⅰ、煤基复混肥Ⅱ施肥量的增加,复垦土壤总有机碳和各活性有机碳量显著增加(P0.05),其中活性有机碳组分质量分数表现为中活性有机碳高活性有机碳,而且煤基复混肥Ⅱ的效果要明显高于煤基复混肥Ⅰ。煤基复混肥Ⅱ处理与不施肥处理相比,土壤总有机碳量、水溶性有机碳量、微生物量碳量、总活性有机碳量分别提高13.94%～40.84%、76.44%～266.12%、77.98%～185.37%、 31.45%～97.53%;与普通复混肥处理相比分别提高2.10%～22.96%、 73.27%～101.22%、17.54%～88.46%、30.65%～45.19%。施氮量为135kg/hm~2的煤基复混肥Ⅱ处理最有利于复垦土壤碳库管理指数的提高,与不施肥处理和普通复混肥处理分别提高306.12%和125.31%。【结论】施氮量为135kg/hm~2的煤基复混肥Ⅱ对复垦土壤有机碳及碳库管理指数提升效果最好。     

保护地不同灌溉方式下土壤碳库管理指数的研究

以沟灌、滴灌和渗灌3种灌溉方法进行保护地长期定位灌溉试验,保护地分3层采取0~45 cm土层的土壤样品,测定供试土壤的总有机碳、活性有机碳含量,计算出碳库管理指数,研究了不同灌溉方法对保护地土壤总有机碳和活性有机碳的影响。结果表明,土壤总有机碳和活性有机碳均随土层的加深而减少。在0~15 cm和15~30 cm土层,3种灌溉处理土壤的总有机碳含量顺序为滴灌>渗灌>沟灌,而30~45 cm的总有机碳含量顺序则为渗灌>滴灌>沟灌;各层次土壤活性有机碳含量排列顺序均为渗灌>滴灌>沟灌,且30~45 cm土层渗灌与沟灌的差异达到了5%显著水平;各灌溉处理、不同深度土层的土壤碳库管理指数大小排列顺序均为渗灌>滴灌>沟灌,但只有15~30 cm土层滴灌、渗灌的碳库管理指数与沟灌的差异达到了5%显著水平。     

耕作方式对稻麦轮作区土壤碳氮储量与层化率的影响

为研究不同耕作方式对稻麦轮作农田土壤碳氮固持和层化情况的影响,于2013年开始在江苏省泰州市姜堰区河横生态农业科技示范园进行试验,设置了少耕秸秆还田(MT)、旋耕秸秆还田(RT)、翻耕秸秆还田(CT)、翻耕秸秆不还田(CT0)4种处理。分层采集各处理0～20cm土壤,测定土壤容重、有机碳和全氮含量,计算碳氮比、层化率、土壤有机碳和全氮储量(等质量法)。结果表明,MT、RT、CT分别提高0～5cm、5～10cm和10～20cm有机碳和全氮含量。10～20cm土壤碳氮比随着耕作强度提高而减小。MT显著提高有机碳和全氮含量层化率,0～5cm土层:10～20cm土层碳氮比层化率随着耕作强度增加而增加。MT提高了0～20cm土壤有机碳储量和0～10 cm土壤全氮储量,但是0～20 cm土壤氮储量不及RT和CT。秸秆还田提高0～20cm土壤有机碳、全氮含量、碳氮比,显著增加了有机碳和全氮储量,具有良好的碳氮固持效应,但是对土壤有机碳和全氮含量层化率影响不显著。结果可为探寻有利于农田土壤碳氮库构建、提高土壤肥力的耕作方式提供理论依据。     

蓄电池使用技术问答（二）

蓄电池使用技术问答（二）５．怎样防止和排除硫化故障？（１）防止硫化故障所谓蓄电池硫化，是指极板表面生成了一层晶粒粗大而坚硬的硫酸铅，它严重堵塞了活性物质的孔隙，使电解渡难以渗入，导致蓄电池容量大大降低。再者，这些物质的导电性能很差．使蓄电池内阻增大，...     

腐熟污泥施用对土壤有机-无机碳组分的影响

为探明腐熟污泥施用对两种不同酸碱性土壤有机碳、无机碳组分的影响,明确无机碳与有机碳及土壤酸碱性的关系,通过连续两年的盆栽试验,开展小麦-玉米轮作模式下碱性壤土和酸性砂土污泥农用的研究。结果表明:添加腐熟污泥后,随污泥添加量的增加,两种土壤的有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、可溶性有机碳(DOC)和腐殖质碳(HSC)等有机碳组分含量呈增加趋势。与对照(CK)相比,当污泥添加量为75 t/hm~2时,酸性砂土有机碳组分SOC、ROC、DOC、HSC含量分别增加了82.39%、25.62%、158.33%和30.77%(P 0.05);在碱性壤土中,上述有机碳组分分别增加了84.36%、49.26%、340.00%和354.90%(P 0.05),且两种土壤中各有机碳组分之间呈现极显著的正相关关系(P 0.01)。施用污泥降低了碱性壤土中ROC的分配比例(污泥施用量为3.75 t/hm~2时除外),但增加了DOC和HSC的分配比例;污泥农用降低了酸性砂土ROC和HSC的分配比例,但增加了DOC的分配比例。在碱性壤土中污泥农用降低了土壤无机碳(SIC)、活性无机碳(AIC)含量,同时土壤p H值降低;而在酸性砂土中污泥农用,土壤的SIC、AIC含量增加,同时土壤pH值增大;两种土壤的SIC和p H值之间均呈现极显著的正相关关系(P 0.01)。本研究可为不同酸碱性土壤碳库质量管理提供科学依据。     

多层结构的声表面波流体传感器分析

文章分析了声表面波在包括流体层的层状结构中的传播特性,获得了声表面波波速和流体特性的对应关系。数值计算结果表明:随着流体层密度的不断增加,流体层的质量效应在增强;同时随着流体层厚度的增加,波速也逐渐趋向于流体层的声表面波波速。通过精确设计传感器尺寸,可以对微量流体进行质量和密度检测。     

高压扭转纯铜试样的不均匀塑变仿真模拟与验证

采用ANSYS和Deform-2D有限元分析软件,对纯铜试样压缩阶段不均匀塑性变形特征进行仿真模拟,研究了摩擦在扭转阶段对塑变的影响机制,并对模拟结果进行了实验验证。结果表明,纯铜试样在高压扭转压缩阶段中,应变呈现不均匀分布:心部较小,中部较为均匀,而边缘较大,硬度及微观组织检测结果也验证了这种不均匀分布规律:心部晶粒粗大,硬度比较低;边缘晶粒细小,塑性变形程度大,硬度很高;中间区域晶粒及硬度分布较为均匀。摩擦对试样扭转阶段的塑性变形有很重要的影响,随着摩擦系数的增大,试样变形的不均匀程度显著增加,尤其在试样中间和边缘区域。     

安徽省城镇有机废物开发利用及发展前景探讨

随着工业生产的发展和城镇人口的增加,生产过程和人民生活中所产生的废弃物的数量也不断增加。大量废弃物的排放,造成环境、水源、空气的严重污染,破坏了生态平衡。由于这些废弃物中含有大量的有机物质,这些可再生能源资源的抛弃又给经济建设造成了不可低估的损失。在调查的基础上,我们对安徽省城镇有机废弃物的开发利     

车辆制动试验位移信号调理电路的设计

在现有调理电路原理基础上,采用了由高阶低通滤波电路、再次放大电路、迟滞比较电路和线性光电隔离电路组成的信号调理电路,该电路的抗干扰能力好,灵敏度高,自适应能力强,使得在接触式车辆制动位移测试中,克服了现有调理电路在车轮跳动、振动或者特殊的环境状况下抗干扰能力弱、信号容易失真和安全性能差的缺点,保证了测量精度。     

基于ADAMS的低压断路器弹跳仿真研究

通过在ADAMS中建立低压断路器触头机构模型，对它在合闸过程中的弹跳过程进行动态仿真；通过对合闸碰撞过程进行受力和运动分析，找出了影响触头弹跳的几个主要影响参数，并输入ADAMS进行优化分析，计算求解出各种优化参数；将优化后的触头系统进行仿真并与未优化前的仿真值比较。可以看到，优化后的弹跳时间显著减小，利于产品的改进及性能优化。     

豫北潮土灌区土壤肥力特征与作物产量的关系研究

【目的】了解豫北潮土水浇地土壤肥力特征及其与作物产量的关系,为建立豫北潮土区水浇地合理耕层评价指标提供基础数据支撑。【方法】本研究对豫北潮土区62个样点进行了抽样调查,调查指标包括:耕层深度、犁底层厚度、土壤体积质量、紧实度、土壤p H值、土壤电导率、土壤有机质、速效磷、速效钾以及耕作方式、播种、灌水、施肥。【结果】豫北潮土区田整体耕层深度16.8 cm,犁底层厚度11.2 cm;低产田耕层深度在15.2 cm,犁底层厚度11.9 cm,高产田耕层深度20.0 cm,犁底层厚度9.8 cm;高、中、低3种产田耕层土壤的平均紧实度分别为1 725、1 449、1 831 kPa,土壤的平均土壤体积质量分别为1.46、1.51、1.53 g/cm~3,pH值分别为8.47、8.39、8.39,有机质量分别为12.34、11.81、10.67 g/kg,速效磷量分别为16.05、12.84、10.89 mg/kg,速效钾量分别为156.69、157.20、120.56 mg/kg,养分主要分布于0～40 cm土层土壤;产量与耕层深度及耕层土壤速效钾、有机质、速效磷均呈显著正相关关系,与犁底层厚度、土壤紧实度及耕层土壤体积质量均呈显著负相关关系;产量与深层土壤pH值显著负相关,与深层土壤速效钾、有机质显著正相关。【结论】豫北潮土区影响作物产量的主要因素为耕层深度、犁底层厚度以及耕层土壤速效钾、有机质量,对作物产量的贡献大小为耕层深度>犁底层厚度>速效钾>有机质。     

锂电池组新型分层均衡控制策略

串联的单体电池在工作过程中会表现出不一致性,单体电池的不一致性会影响电池的使用性能和寿命,根据这个问题,设计提出了一种新型均衡控制策略。该控制策略把电池组分为2层,分别为底层和顶层,底层和顶层使用不同的控制策略,且底层和顶层控制策略是相互独立的。底层为多电平桥臂电路和单体电池并联的方式,顶层是以电感作为能量转移载体的均衡方式。最后用MATLAB搭建仿环境,用仿真验证新型控制策略的有效性。     

斥水性砂土水-气形态及其对斥水-亲水转化的影响分析

处于地球表面的土壤,尤其是耕作层土壤,受外界因素影响其接触角可能会发生改变。通过试验对不同接触角的壤质砂土中的孔隙水-气形态分布状况进行研究,试验结果表明:砂土颗粒与孔隙水间的接触角增大会使表层土壤中水封闭土层厚度减小,但接触角增大到一定值后,水封闭层的厚度不再发生变化。随着接触角的增大,气封闭层的厚度不断减小。与连续固体表面不同,砂土颗粒的接触角小于90°甚至降低至36°也会出现明显的斥水现象,但随着砂土中饱和度的增大,斥水现象会消失,砂土斥水与亲水转化时对应的饱和度与水封闭向双开敞转化时对应的饱和度基本一致,因此,砂土亲水与斥水转化时对应的临界含水率与孔隙水气分布形态密切相关,通过理想模型对两种不同水-气形态下土壤的基质吸力变化分析可以发现,产生这种现象是因为当土壤由水封闭变为双开敞时,水-气交界面在液体侧的曲率中心消失(接触角小于90°),气-液界面引起的基质吸力恒为"正"。     

主动润滑减阻曲面深松铲设计与试验

针对深松作业阻力大、牵引能耗高、作业效率低等问题,提出了一种针对低含水率、高紧实度耕作土壤的曲面深松铲主动润滑减阻和土壤改良复合作业方案。首先,在三维扫描获得曲面深松铲三维模型的基础上,通过离散元法分析了曲面深松铲作业过程中深松铲与土壤颗粒间的互作特性,确定了铲体最大摩擦接触面作为主动润滑减阻面;其次,提出了主动液体润滑减阻思路,并借鉴蚯蚓体液分布构形与体表织构,分别在铲面和铲尖的最大摩擦接触面上,设计了沟槽形式的表面构型与节流孔等润滑面结构以及润滑介质泵送系统,形成了主动润滑减阻曲面深松铲;最后,以作业速度、润滑液流量为试验因素,以水平方向作业阻力为主要指标,在两种土壤条件下进行了大田试验。试验结果表明：在褐土地作业环境下,当作业速度为3km/h、润滑液流量为12L/min时,减阻率可达13.48%;在盐碱地作业环境下,当作业速度为1.87km/h、润滑液流量为12L/min时,减阻率可达19.87%;初步证明主动润滑减阻作业模式在低含水率、高紧实度土壤中具有较好减阻效果。     

主动润滑减阻曲面深松铲设计与试验

针对深松作业阻力大、牵引能耗高、作业效率低等问题,提出了一种针对低含水率、高紧实度耕作土壤的曲面深松铲主动润滑减阻和土壤改良复合作业方案。首先,在三维扫描获得曲面深松铲三维模型的基础上,通过离散元法分析了曲面深松铲作业过程中深松铲与土壤颗粒间的互作特性,确定了铲体最大摩擦接触面作为主动润滑减阻面;其次,提出了主动液体润滑减阻思路,并借鉴蚯蚓体液分布构形与体表织构,分别在铲面和铲尖的最大摩擦接触面上,设计了沟槽形式的表面构型与节流孔等润滑面结构以及润滑介质泵送系统,形成了主动润滑减阻曲面深松铲;最后,以作业速度、润滑液流量为试验因素,以水平方向作业阻力为主要指标,在两种土壤条件下进行了大田试验。试验结果表明：在褐土地作业环境下,当作业速度为3 km/h、润滑液流量为12 L/min时,减阻率可达13.48%;在盐碱地作业环境下,当作业速度为1.87 km/h、润滑液流量为12 L/min时,减阻率可达19.87%;初步证明主动润滑减阻作业模式在低含水率、高紧实度土壤中具有较好减阻效果。     

激光冲击强化316不锈钢的滚动接触疲劳性能

对316不锈钢进行激光冲击处理,研究LSP后试样表面的力学性能,包括显微硬度、表面粗糙度和残余应力,同时进行滚动接触疲劳试验,比较了LSP前后试样接触疲劳的S-N曲线.结果表明:LSP能显著提高表面显微硬度,当激光单脉冲能量为6 J时,显微硬度增大20%;激光冲击影响层深度随着激光能量的增大而增大,激光能量为6 J时影响层深度约为0.9 mm;随着激光能量的增大,表面粗糙度呈上升趋势,从0.41μm增大到1.91μm; LSP在316不锈钢表面产生高达280 MPa的残余压应力幅值.滚动接触疲劳试验表明:LSP能有效改善316不锈钢的接触疲劳性能,未冲击的试样在接触应力为848 MPa和708 MPa时,疲劳寿命约为4.72×10⁴次和1.08×10⁵次,激光冲击后,在相同应力条件下试样的疲劳寿命分别提高了2.1%和15.0%.     

土石坝心墙反滤层特性试验研究

反滤层是保证心墙防渗体渗透稳定安全的第一道防线,对保证土石坝的安全运行至关重要。通过颗分、相对密度、接触冲刷、管涌、裂缝冲刷、接触流失等大量试验,分析了山西水库心墙反滤层设计级配的反滤和排水特性。在确保反滤抗渗安全的前提下,研究了适当加大设计级配上下包线区间的可能性,提出新的级配上下包线,并通过试验进行了验证。研究表明：原反滤层设计级配曲线符合保土和排水减压的要求;优化后的反滤层级配曲线也能够满足规范要求,且级配区间大,施工难度低,工程投资节省,更具优势。     

生物慢滤技术的应用与发展

随着慢滤技术的改进与发展，预处理技术如粗滤、预臭氧处理等使得慢滤可适合处理不同的水源水，而且可去除更多的污染物。在慢滤池中加入一层活性炭可以提高其去除人工合成有机物的能力。介绍了传统慢滤池和改进型慢滤池的一些设计参数，讨论了最近几年来研究人员对慢滤技术所做的改进以及慢滤技术的应用。