中国温室环境智能控制算法研究进展

温室控制技术正面临着新的突破，智能控制将成为温室控制中发展的新阶段。该文以近年来我国温室控制领域的研究成果为基础，结合国际上一些比较值得注意的动向，分析了温室智能控制系统算法方法的特点，对其研究现状进行了评述，进一步探讨了相关问题，并提出了温室智能控制方法在今后可能发展的方向。     

整体输送式温室屋顶除雪装置的研制

北方地区冬季温室屋顶积雪一方面对温室的透光性、保温性造成很大的影响，导致了大量能源的浪费，影响了喜阳植物的生长，另一方面影响温室的总体强度和刚度。目前应用在温室屋顶除雪比较常用的方法是采用热水融雪管，但是投资和运行费均比较高，为了解决这一问题，设计并制造了整体输送式温室屋顶除雪装置，试验效果良好,为今后温室屋顶除雪提供了一种有效、低运行费的方案。     

自控温室内土壤盐渍化防治措施

阐述了自控温室内土壤盐渍化的原因，指出自控温室内的土壤极易发生盐渍化，这与其自身生产环境和复杂生产条件有关。并简介了防治自控温室内土壤盐渍化有效措施及相关技术指标，为防治自控温室土壤盐渍化，提高自控温室运作效率提供参考依据。     

基于模糊控制的温室加热器的研究

该文分析了现有温室加热设备的不足，提出了将模糊控制原理应用于温室加温设备的新方法，并成功地研制了一种工作效率高、使用方便，基于模糊控制的温室加热器。试验结果表明，该温室加热器性能稳定可靠，自适应能力强，节能效果显著，具有较好的推广价值。     

温室采用多层内覆盖保温节能效果研究

采用减小直接加热空间的温室节能措施，设计建造了试验温室，以乙烯-醋酸乙烯(EVA)膜作为水平内覆盖材料，以针织毡保温被作为温室侧墙内垂直保温覆盖材料，夜间在水源热泵加温条件下，研究了温室内增加1层水平保温覆盖、增加2层水平保温覆盖、四周侧墙内增加垂直保温覆盖对温室夜温变化的影响，以温室内外平均温差、相对节能率为指标，比较了温室不同保温措施的保温节能效果，结果表明：增加第1层水平保温覆盖可使温室内外温差提高1.9℃;增加2层水平保温覆盖可使温室内外温差再提高1.6℃；再在温室四周侧墙内增加针织毡保温被，还可使温室内外温差再提高1.7℃，与未采取附加覆盖的温室(对照)相比，3种保温措施的相对节能率分别为20.34%、31.78%、40.53%，温室3种内覆盖新增投资的静态投资收益率远高于现代农业的基准收益率。     

温室数据采集系统远程通信接口设计研究

随着现代温室朝着集约化、规模化方向的发展和温室管理智能化要求的提高，温室测控系统实现远程通信，进而实现温室内生产与管理的一体化，是现代智能温室发展的必然趋势；鉴于RS-485总线结构的温室测控系统存在数据传输距离近，通信协议专用，可扩展性差等弊端，该文将TCP/IP协议作为一种嵌入式应用，采用8位普通微控制器与以太网控制芯片相结合，设计开发了温室数据采集系统的远程通信接口；并详细论述了其软硬件设计方案，探讨了TCP/IP协议的裁剪策略；对温室数据采集系统的底层网络与Internet的集成做了初步的研究。     

温室环境自动检测系统

温室环境是温室内作物生长的先决条件。目前我国温室环境的管理大部分是靠人工根据经验进行的，从而降低了作物生产的质量，因此温室环境的自动检测和控制是急需解决的课题。文中研究提出的温室自动检测系统，采用了专家系统指导下的实时处理方法，可及时方便地向用户提供技术指导和技术咨询服务，建立了友好的人机界面。     

不同结构日光温室光环境及补光研究

光照状况是影响日光温室生产力的重要因素。在建筑材料相同的情况下，结构(几何形状)对温室内光照起决定性作用。为具体分析不同结构温室内光环境，分别对单斜面、抛物面、圆-抛物面三种结构类型日光温室内不同位点的光照进行了测定、比较和分析，结果表明：圆-抛物面温室虽然提高了透光率，南北方向上光照度也较其他两温室均匀，但室内光照度仍远低于室外，且南北方向上光照度仍有明显差异。在温室后墙上张挂反光膜以补充温室内后墙附近光照度，可以缩小温室内南北方向上光照度的差异，有效地改善温室内整体光环境，提高作物产量。     

温室环境自动检测系统

温室环境是温室内作物生长的先决条件。目前我国温室环境的管理大部分是靠人工根据经验进行的，从而降低了作物生产的质量，因此温室环境的自动检测和控制是急需解决的课题。文中研究提出的温室自动检测系统，采用了专家系统指导下的实时处理方法，可及时方便地向用户提供技术指导和技术咨询服务，建立了友好的人机界面。     

日光节能温室的探讨

阐述了日光节能温室建设的技术发展及机理，介绍了高寒地区日光节能温室的建设方法和技术要求，提出了发展日光节能温室的研究方向。     

不同样点数量对土壤有机质空间变异表达的影响

以南京市六合区为研究区,通过完全随机和限制最小采样间距抽样分别设置5个样点系列,基于每个样点系列100次重复抽样的变异结构推断及空间预测误差结果,探讨了不同样点数量对土壤有机质(SOM)空间变异表达的影响。结果表明,两种抽样方式降低样点数量后推断的SOM含量的块金效应(C0/C0+C)均随样点数量减少而降低且限制最小采样间距抽样推断的C0/C0+C要低于完全随机抽样方法,说明适当的减少样点数量以便降低与SOM变异尺度不匹配的样点对变异结构推断的影响有助于提高SOM空间变异结构表达的可靠性。普通Kriging预测的SOM误差对比则表明,尽管两种抽样方式下空间预测的均方根误差(RMSE)随样点数量变化而波动,但均低于全部样点的预测误差;通过限制最小采样间距减少样点至250个时,SOM空间预测的RMSE最低,较全部样点预测误差降低了6%,因此,为了实现样点密度与SOM变异尺度相匹配,合理设置土壤采样点的间距及样点数量较单纯的增加采样点数量更为重要。     

城镇化进程中农户土地退出意愿影响因素分析

随着城镇化进程的不断加快,鼓励农户退出土地承包经营权以提高土地资源的利用效率成为解决土地资源短缺的关键途径。为了分析农户土地承包经营权退出意愿的影响因素,利用陕西省关中地区579户农户调研数据,运用结构方程模型,对农户土地退出意愿的影响因素及影响方向进行了研究。研究结果表明:农户家庭特征中的人均收入、离最近县城的距离、家庭总收入、户主文化程度,农户生产特征中的农业收入、耕地经营面积、劳动力数量,农户意识特征中的农户产权意识、农户行为意识、农户福利意识、农户技能意识,对农户的退地意愿产生显著影响。研究结果表明农户土地承包经营权退出意愿是受到多因素综合影响的,并且各影响因素之间也存在一定的共变关系。对农户土地退出意愿的影响因素进行分析可以为制定合理的土地退出政策和机制提供意见参考。     

我国农牧交错带资源环境现状与可持续发展对策

阐述了我国东部农区与西部牧区之间生态过渡带———农牧交错带独特资源与环境特征 ,指出该区应打破系统的封闭性 ,引进负熵促进系统从无序向有序、从低级向高级演化 ,调整农业产业结构 ,使农牧业系统良性耦合 ,实现资源优化配置 ,积极扩大对内对外开放 ,获取外源能量流、物质流、价值流和信息流 ,开拓新的经济增长点和就业渠道     

云南省东川银合欢林区重塑土三轴抗剪强度实验研究

为研究固氮植物的固土机制,在中国科学院东川蒋家沟泥石流观测研究站银合欢林区选取5棵树龄相当的银合欢树,于植株附近1m处分别挖取深2m,宽1m的土壤剖面取土并采取银合欢树根,对含有银合欢树根的重塑土进行三轴实验。分析了抗剪强度、黏聚力及内摩擦角与含根量及根径的关系。实验结果表明,抗剪强度与含根量及根径均呈正相关,黏聚力与含根量及根径均呈正相关,内摩擦角受含根量及根径的影响较小,在一定程度上呈负相关。准黏聚力准则与该实验结果一致,同时也存在不同之处,即随着含根量的增多及根径的增大,土体的黏聚力提高,但在一定程度上土体内摩擦角有所降低。定量评价银合欢根系在提高土体抗剪强度方面所起的作用,对利用生物工程措施在该区域进行生态修复有着重要的应用价值。     

生物肥料多功能芽孢杆菌的筛选及其作用机理研究

本研究旨在筛选出多功能芽孢菌株及其组合,并对其促生机理进行研究。通过平板对峙法、 发酵液拮抗活性的测定、 盆栽试验、 土壤养分测定和植株根域土壤区系分析从9株供试芽孢杆菌中进行多功能菌株的筛选,并通过室内相容性试验,得到功能菌株最佳复配组合。除菌株B02和B08外,其余菌株都具有抑制多种病原真菌和促进植株生长的作用。菌株B04的促生作用较强,在生长30 d和60 d时总干重比对照分别增加了28.4% 和44.6%; 菌株B06的抑病作用较强, 对8种植物病原真菌的R2/R1为0.4~1.8,无菌滤液对8种植物病原真菌的抑制率为66.7%~87.5%; 此外,菌株B01具有活化氮和磷的作用,B03、 B04、 B05和B06具有活化氮和钾的作用,B07具有活化钾的作用,B09具有活化氮、 磷和钾的作用,氮的活化率为8.4%~23.2%,磷的活化率为3.5%~8.4%,钾的活化率为4.2%~26.8%。菌株室内相容性试验结果表明, 最佳复配组合为B04-B06-B07和B01-B04-B07。供试9株芽孢杆菌都具有抑病、 促生、 活化养分和改善微生物区系作用中的一种或一种以上功能。多功能芽孢杆菌的菌群组合研究的理论依据可靠可行,实践依据还有待进一步研究。     

河溪生态系统自然性评价指标体系

 从河溪生态系统自然性评价的意义出发,以北京市南沙河为案例,确定河溪自然性评价的3大类指标,即河溪生态特征指标、地貌学指标、水文学指标。在3大类指标中,分别给出各自具有可操作性的亚指标,详细介绍亚指标的计算方法和分级标准。采用指标数量化的评价方法—多目标线性加权函数法,计算河溪自然性综合指数—自然度。应用这种方法对南沙河自然状况进行综合评价的结果是,南沙河整体受到了较为严重的人为干扰,自然状况较差。通过河溪自然性评价图直观反映了南沙河的受扰程度。     

浑水渗流对粗粒土渗透特性的影响

粗粒土常常作为农业水土工程、水利工程和土壤特性改良工程的重要材料和载体,在浑水渗流作用下,其特性的变化对工程应用有重要影响。该研究推导了浑水渗流作用下,圆管中粗粒土渗流计算式,并采用自制装置系统分析了浑水渗流作用下粗粒土的渗透特性,探讨了粗粒土的水力梯度、渗透系数、渗流量以及孔隙填充率的变化规律,并将推导的理论式与试验结果进行对比验证。结果表明：在水力、几何条件均满足的前提下,浑水在粗粒土中的渗流可分为3个阶段,分别是细颗粒运移畅通阶段（阶段1）,孔隙堵塞和运移并存阶段（阶段2）和粗粒土顶部淤积分层阶段（阶段3）,粗粒土在各阶段表现出不同的渗透和物理特性;粗粒土渗透特性主要受到浑水浓度和水头的影响,随着浓度和水头的增大,浑水中细颗粒在粗粒土中的运移、堵塞和淤积会加剧,粗粒土整体的水力梯度会增大,而渗透系数会逐渐减小;粗粒土的不均匀系数是影响浑水渗流过程的重要因素,不均匀系数越大粗粒土内部孔隙率就越小,细颗粒运移的通道越不畅通,更容易发生堵塞和淤积;随着水头的增大,在较大渗透力的作用下细颗粒的运移会更容易,但也加快了内部堵塞和顶部淤积的速度,细颗粒持续向下运移的距离也会减小;随着浑水浓度的增大,粗粒土顶部的孔隙会快速沉积、封堵,细颗粒运移速度和距离都会被削弱;试验完成后,粗粒土柱沿着渗流路径方向自上而下孔隙率逐渐较小,在0～5 cm范围内下降梯度最大,5～20 cm范围下降趋缓。研究结果揭示了浑水渗流作用下粗粒土抗渗透特性的变化规律,为浑水渗流和工程应用提供理论支持。     

豆科牧草对黄绵土生态因素影响研究

用定位试验方法研究了豆科和禾本科作物对陇东黄绵土生态因素的影响。结果表明:黄绵土坡地养分、泥沙和水的流失量,多年生豆科牧草地最少,未耕裸露地较大,黄豆地最大;土壤酶活性,豆科作物地高于禾本科作物地,苜蓿地>红豆草>裸地>黄豆地;暴雨期拦蓄降水的作用,苜蓿和红豆草大于冬小麦,利用自然资源、同化环境中养分的功能,苜蓿>红豆草>冬小麦,而三者的土壤养分变化没有质的差异。研究证明,多年生豆科牧草对土壤生态和形成良性生态体系具有良好作用。     

陕西洛川中更新统下部黄土入渗规律研究

通过对陕西洛川凤栖镇剖面黄土与红色古土壤8个层位的入渗实验及孔隙度与CaCO3含量测定,研究了黄土与古土壤入渗特征和地下水富集条件。结果表明,陕西洛川西沟L4、L5、L6和L7黄土的稳定入渗率较大,4个层位的平均值为0.65 mm min-1;S4、S5、S6和S7古土壤稳定入渗率较小,4个层位的平均值为0.37 mm min-1;黄土层达到稳定入渗的时间较短,一般为60~90 min,红色古土壤达到稳定入渗的时间较长,一般为90~120 min。黄土层含水空间发育好、渗透性强和利于成为含水层,这是冷干的气候动力条件决定的。红褐色古土壤层含水空间发育较差、渗透性弱和利于成为隔水层,这是温湿的气候动力条件决定的。将洛川西沟剖面渗水实验数据用三种入渗公式分别进行拟合得出,通常采用的三个经验公式均适用于描述40万~70万a间发育的黄土和红色古土壤层的入渗规律。本文的研究拓宽了第四纪气候变化理论应用的新领域,表明更新世气候变化在黄土地层土壤水和地下水资源富集条件、富集规律和水资源开发利用研究中有重要应用价值。     

养殖粪水长期贮存过程理化特性变化规律

目前中国中小规模畜禽养殖场主要采用自然贮存后还田的形式处理养殖粪水,受场地制约,养殖粪水贮存时间通常仅有1～2个月,之后便直接还田利用,贮存后的粪水理化特性变化尚不清楚,是否适宜直接还田尚需研究。该研究以猪粪水和牛粪水为研究对象,重点分析粪水在长期贮存中粪大肠菌群、电导率(Electrical Conductance,EC)以及化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的变化,分析粪水最佳贮存期及还田利用方式,以期为粪水资源化及安全还田提供参考。结果表明,粪水经自然贮存6个月,铵态氮损失达68%以上,不仅引起环境污染,且降低了养分;贮存后粪水基本可达到无害化要求,但pH值、EC值以及COD浓度仍然偏高,还田前应制定合理的粪水资源化利用方案;固液分离可以有效降低粪水中的COD浓度和EC值,促进粪水无害化进程。该研究为中国畜禽养殖粪水资源化用探索了新的技术路径。