基于Fluent分析的棉田废地膜秸秆分离装置设计

针对棉田机械化回收的废地膜与棉秆、土壤等杂质混合难以分离,无法资源化再利用,且随意掩埋或焚烧易造成环境二次污染的问题,拟开展膜杂混合物分离技术研究,提出筛筒式膜杂分离原理,为膜杂分离机的设计提供参考。以残膜回收机回收的膜杂混合物为研究对象,开展物理特性研究,测出废膜、秸秆、土壤颗粒的悬浮速度,利用SPSS软件统计分析物料悬浮速度与受风面积的相关性,通过搭建膜杂混合物料风选试验台,分析膜杂混合物各组分在风选试验台气流场中的运动轨迹和沉降规律,确定了筛筒式膜杂分离装置关键部件最佳尺寸和工作参数,并采用Fluent进行流体域数值模拟,确定地膜和杂质分离效果的最佳进风速度为8.0 m/s,最优入风角度为6.00°。通过验证试验可知当筛筒转速为40 r/min,进风速度8.0 m/s,入风角度6.00°时,试验所得的膜中含杂率为9.73%、杂中含膜率为0.261%,验证了理论分析和结构设计的合理性及流体域数值模拟分析的正确性。本研究结果可为废地膜杂质分离及废地膜资源化再利用提供参考。     

海洋类高校植物生物学课程建设探究

课程建设是提高高校教育质量的重要举措。植物生物学是生命科学各专业重要的基础课程。针对海洋类高校的学科特点和教学体系,从课程内容、教学方法、教学手段、教材改良、考核方法 5个方面对上海海洋大学植物生物学课程建设进行了探索和实践,以期为构建特色植物生物学课程提供参考。     

低山丘陵区景观类型与地形因子耦合关系研究——以伏牛山余脉区为例

选择伏牛山局部低山丘陵区为对象,运用ArcGIS的空间分析功能和数理统计分析方法探讨8种类型景观在高程、坡度、坡向带上的分布特征、分布指数与显著性。结果表明,高程因子与林地景观呈显著正相关,与工矿用地景观、自然保留地景观呈显著负相关;坡度因子与基本农田景观呈极显著负相关,与耕地景观、自然保留用地景观呈显著负相关;坡向因子与牧草地景观、林地景观呈显著负相关,与自然保留地景观呈显著正相关。建议根据地形因子进行景观布局,低海拔与平缓坡区宜发展生产、生活型景观,中高海拔与陡、急、陡峭坡区域宜丰富生态型景观。协调(半)阴坡、(半)阳坡的景观类型,宜增加阳坡区生态型景观。本研究为区域景观合理化建设提供了定量化依据,也为低山丘陵区景观建设提供参考。     

粤北马尾松人工林坡向效应分析

马尾松 Pinus massoniana 是粤北主要造林树种之一,研究以韶关地区 20 a 生马尾松人工林为 研究对象,重点研究坡向对其人工林生长的影响,并探讨其可行的调整经营措施。结果表明,南坡马尾 松的胸径和树高均显著高于北坡,坡顶胸径与北坡近似,树高大于北坡,且径高比最高;北坡的冠幅、 冠长和冠体积均高于南坡和坡顶,反映马尾松喜光特性。南坡单株材积高于北坡和坡顶,坡顶中小径级 个体 (DBH 10~25 cm) 比例高于南坡和北坡,但大径级个体 (DBH 25~30 cm) 比例明显下降,大径级个体 单株材积和比例对林分蓄积影响最大,蓄积以南坡最高,其次为北坡,坡顶最低。根据不同径级单株材 积和蓄积的坡向间差异及形成原因分析,探讨了不同坡向马尾松间伐强度、改造树种选择和培育模式, 对于促进马尾松人工纯林的林分改造和森林质量精准提升具有指导作用。     

珍贵树种林下套种广东紫珠的密度效应研究

为了评价珍贵树种人工林下不同套种密度对广东紫珠 Callicarpa kwangtungensis 生长的影响, 于 7 a 生降香黄檀 Dalbergia odorifera- 檀香 Santalum album 混交林下设置 3 个密度处理种植广东紫珠,即 在行间套种 1 行、2 行、3 行,株距为 0.8 m,分别于定植后 6、12 和 18 个月调查其地径、树高和生物 量。结果表明：3 个套种密度处理间广东紫珠地径差异不显著 (P ≥ 0.05),而高生长在各时间段均差异显 著 (P ＜ 0.05),单株生物量差异极显著 (P ＜ 0.01),表现出随密度增加而升高的趋势。本研究筛选出降香 黄檀 - 檀香混交林下套种广东紫珠的适宜密度为行间栽种 3 行 (12 500 株 · hm-2),6 个月收获 1 次,每年 可采收广东紫珠 1 479.08 kg · hm-2( 鲜重 ),收入可达 5 916.33 元 · hm-2,可显著增加林农短期收益,为珍 贵树种规模发展提供了一种实用可行的经营模式。     

植物对硒的吸收利用及主要农作物硒生物强化研究进展

从硒对植物的作用、植物对硒的吸收利用、硒肥的应用效果、主要农作物硒生物强化等方面综述了国内外相关研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。     

豫西高山夏季番茄育苗温度适宜度定量评价

高温是夏季蔬菜育苗的主要障碍因子,利用高海拔地区夏季气候冷凉优势,发展适地育苗是优化蔬菜种苗基地布局的重要方向。为了科学利用高山夏季气候优势,探明夏季高山育苗的温度适宜性及对幼苗生长的影响,该文以番茄为试材,于2016、2017两个年度,分别于高海拔(海拔998 m)和平原地区(海拔98 m)的同一类型的塑料大棚内进行了4茬育苗试验。运用温度适宜度模型和游程理论对温度特征进行了定量分析,探讨了气温和根际温度适宜度与番茄幼苗生长的关系。结果表明:夏季高山育苗设施内气温和根际的夜间均温比平原分别低了16.14%、18.99%,差异达极显著水平。育苗期间高山温度适宜度为163.64%(白天+夜间+根际),是平原的2.23倍;不适宜度为13.34%(白天+夜间+根际),比平原降低了88.73%。播后28 d,高山番茄幼苗全株干物质积累量是平原的1.39倍,壮苗指数是平原的1.34倍,可溶性糖含量比平原高37.91%,根系活力比平原提高了65.42%。白天温度适宜度与幼苗干物质(r=0.774)及地上干质量(r=0.773)的积累量,夜间温度适宜度与根冠比(r=0.934)及地下干物质(r=0.808)的积累量相关性均达极显著水平。高山培育的番茄幼苗定植后开花节位显著减低,开花数、坐果数和坐果率显著增加。综上,夏季利用高海拔地区气候冷凉优势是培育蔬菜壮苗的有效的途径,该研究为高海拔地区夏季开展蔬菜集约化育苗提供了参考。     

膨润土褐铁矿改性白云石催化松木棒气化工艺优化

针对白云石催化剂在生物质催化气化过程中易碎、易产生积碳失活问题,为提高其催化活性、抗积碳和再生性能,采用固定床下吸式气化炉试验系统,以Fe-Dol-Ben(膨润土/褐铁矿改性白云石)为催化剂,松木屑废料经成型为棒状颗粒为原料,进行高温水蒸气催化气化试验。研究气化温度(700～1000℃)、铁含量(质量分数为5%～20%)以及催化剂使用次数(1～4)等因素对松木棒催化气化性能及催化剂表面积碳影响。试验结果表明,水蒸气和松木棒的质量比(气料比)为1,催化剂的铁质量分数为15%,气化温度为900℃时气化气中氢气的体积分数达到最大值58.38%,Fe-Dol-Ben催化剂积碳量随气化温度升高逐渐减小,试验区间内1 000℃时达到最小值,较700℃减少了80%。气化气中氢气的体积分数随铁含量增加呈先增加后降低的趋势,积碳量呈先降低后增加,在铁质量分数为15%催化效果较好。Fe-Dol-Ben催化剂较相同条件下分别用膨润土及改性前白云石催化时积碳量分别减少了80.6%和53.6%。对催化剂进行再生再利用试验表明,使用后的Fe-Dol-Ben催化剂进行700℃煅烧再生后,其晶相与催化前基本相同,将其多次再生循环利用,随着使用次数的增加气化气中氢气的体积分数逐渐降低,催化剂的积碳量逐渐增大,使用4次并用于催化气化时氢气的体积分数仍接近50%,保持较好催化效果。综合气化效果、积碳量及经济性因素,Fe-Dol-Ben铁质量分数为15%,气化温度选取900℃为较理想工况。该研究可为改性白云石Fe-Dol-Ben催化剂的研制及生物质高温水蒸汽催化气化技术提供参考。     

柑橘采摘机械臂控制算法研究

对3自由度柑橘采摘机械臂控制算法进行研究。调用OpenGL相关函数建立3D仿真模型,利用DH参数法与雅克比矩阵求逆法对机械臂进行运动学正解与逆解建模,并使用robotic toolbox对所获得的运动学逆解结果进行验证。利用拉格朗日法进行动力学计算,并模拟机械臂实际工作中的受力情况。结果表明,控制算法控制效果良好,能满足柑橘采摘机械臂运动控制的要求。     

硫化氢提高水稻磷吸收转运的生理和分子机制

目的 低磷胁迫是限制水稻产量的主要因素之一。水稻淹水条件下产生H₂S,然而,H₂S作为信号分子是否参与调节水稻响应缺磷胁迫还未可知。方法 在正常磷和低磷条件下测定水稻H₂S含量,揭示H₂S在水稻响应缺磷胁迫中的作用。用2 μmol/L H₂S前体物质NaHS预处理水稻1 d,然后在加磷和低磷条件下培养6 d,测定水稻体内总磷含量、酸性磷酸酶活性、抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量、磷转运子基因表达以及根系构型变化,从而探究H₂S参与调节水稻响应缺磷胁迫的生理和分子机制。结论 低磷胁迫下,水稻根系和地上部H₂S含量显著增加。NaHS预处理水稻显著增加低磷条件下水稻体内有效磷和总磷含量,提高根系酸性磷酸酶活性,提高抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量和磷转运子基因表达水平,同时还改变水稻根系构型,增加总根长、总根表面积、总根体积和总根尖数,从而促进低磷条件下水稻对外界磷的吸收和转运,最终缓解缺磷胁迫。