Spatiotemporal Changes in Soil Nutrients:A Case Study in Taihu Region of China

The accurate assessment of the spatiotemporal changes in soil nutrients influenced by agricultural production provides the basis for development of management strategies to maintain soil fertility and balance soil nutrients. In this paper, we combined spatial measurements from 2 157 soil samples and geostatistical analysis to assess the spatiotemporal changes in soil organic carbon （SOC）, total nitrogen （TN）, available phosphorus （AP） and available potassium content （AK） from the first soil survey （in the 1980s） to the second soil survey （in the 2000s） in the Taihu region of Jiangsu Province in China. The results showed that average soil nutrients in three soil types all exhibited the increased levels in the 2000s （except for AK in the yellow brown soil）. The standard deviation of soil nutrient contents increased （except for TN in the paddy soil）. Agricultural production in the 20 years led to increases in SOC, TN, AP and AK by 74, 82, 89 and 65%, respectively, of the Taihu areas analyzed. From the 1980s to 2000s all the nugget/sill ratios of soil nutrients indices were between 25 and 75% （except for AK in the yellow brown soil in the 2000s）, indicating moderate spatial dependence. The ratio of AP in the yellow brown soil in the 2000s was 88.74%, showing weak spatial dependence. The spatial correlation range values for SOC, TN, AP and AK in the 2000s all decreased. The main areas showing declines in SOC, TN and AP were in the northwest. For AK, the main region with declining levels was in the east and middle of western areas. Apparently, the increase in soil nutrients in the Taihu region can be mainly attributed to the large increase in fertilizer inputs, change in crop systems and enhanced residues management since the 1980s. Future emphasis should be placed on avoiding excess fertilizer inputs and balancing the effects of the fertilizers in soils.     

河蟹青虾混养池塘循环水净化效能的初步分析

在河蟹青虾混养池塘构建封闭式循环水养殖系统,并对其净化效果和养殖效益进行了初步研究。结果表明：该系统对水体TN、TP、NH4＋-N和CODMn的平均净化效率分别为27.33%、56.14%、43.91%和39.59%。经湿地净化后的水质能够达到GB3838-2002地表水Ⅲ类排放标准,平均纯收益达53769元/hm2。     

海南东寨港红树林区的渔具及渔获物调查

红树林是生长于热带、亚热带地区海岸潮间带的木本植物群落,位于海陆动态交界面,具有防风固浪、沉积土壤、保护近海庄园的作用,被人们形象地称为“海洋卫士”。海岸潮间带独特的地理位置(长期遭受潮水浸淹、风浪侵袭)和自然条件(高盐、高温、土壤低氧)造就了特殊的红树林生态系统。红树林区具有高生产率、高分解率、高归还率的特性,成为“四大最富生物多样性的海洋生态系统”之一。红树林生态系统已经引起了社会各界的关注,它在渔业方面的作用和价值也越来越受到重视。红树林对鱼类的作用主要表现在:(1)红树林的高生产率为鱼、虾等提供充足…     

拖拉机电液悬挂系统中CAN总线智能节点研究

针对用插装阀组成的拖拉机电液悬挂系统,给出了基于CAN总线的悬挂控制方案,主要包括悬挂子系统ECU、2个智能节点。智能节点的设计以LPC2119芯片为核心,具有硬件简单、封装小巧、软件模块化强的特点。试验表明,该节点能很好地满足悬挂系统的工作要求。     

基于纹理和位置特征的麦田杂草识别方法

以化学防除适期麦田杂草为研究对象,对利用条播作物的位置和纹理特征识别田间杂草的方法进行了研究。根据条播作物小麦作物行的间距相对固定等位置特征,利用植物像素直方图法确定作物行的中心线和行宽,并识别行间杂草。然后,以作物行中心为基准来选取纹理块,计算量化级数为8级的H颜色空间的共生矩阵,提取5个纹理特征参数,利用K均值聚类法判别分析各块的类别来识别行内杂草。研究结果表明,杂草的正确识别率约为93％,作物的错误识别率约为7％。     

谷物干燥仿人智能控制系统

针对具有非线性、大滞后和复杂性等特点的谷物干燥过程,研究了一种连续式谷物干燥机的仿人智能控制系统。利用出机粮食含水率偏差以及偏差的变化率作为控制器输入,控制器可根据含水率偏差的极值在线调整比例增益,进而输出排粮电动机期望转速。应用虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡并结合传感器,设计出了该智能控制器的软件和硬件系统。试验结果基本符合仿人智能控制规则,表明该控制器的实时有效性较好。     

基于粒子群算法的圆柱度误差评定方法

根据最小区域条件,建立了圆柱度误差的数学模型以及优化目标函数和适应度函数,阐述了粒子群优化算法的原理和实现方法,然后根据粒子群算法优化求解。实例表明,该方法对于圆柱度误差评定等非线性优化问题能得到全局最优解,粒子群优化算法的计算精度与其他满足最小条件的计算方法相比略有提高,且参数设置少,计算速度快,可用于三坐标测量机等测量系统的圆柱度误差测量后的数据处理。     

大型复杂机械节点导入建模及有限元分析

针对一般有限元软件在大型复杂机构建模和划分网格方面的局限性,提出了节点导入有限元建模法。采用三维建模软件建立节点布局图,并提取源坐标数据,结合有限元分析软件建立有限元模型,同时完成网格划分,并成功地将此建模方法应用于大型振动筛的建模与分析。结果表明,这种建模方法使计算和存储大为简便,可为设计人员提供设计参考。     

不同水分条件下几种氮肥对水稻土中外源镉转化的动态影响

通过室内培养试验,研究了不同形态氮肥对两种水分条件下,水稻土外源镉转化的动态影响。结果表明,不同氮肥对供试水稻土中镉的转化有显著影响。施用尿素显著降低了土壤水溶态镉和有效态镉的含量;施用铵态氮肥则显著提高了两种形态镉的含量,且氯化铵的作用大于硫酸铵;施用硝酸钙显著提高了水溶态镉含量,但对有效态镉影响较小,或有一定的抑制作用（淹水时）。随培养时间的延长,60％田间持水量条件下．尿素对两种形态镉的抑制效应逐渐转为正效应,硝酸钙对水溶态镉的促进作用逐渐减弱,而铵态氮肥对两种水分条件下两种形态镉的促进作用更加显著;淹水处理较60％田间持水量使土壤两种形态镉含量下降,随时间延长该效应更加明显。不同氮肥和水分状况对土壤水溶态镉的影响较有效态镉更加突出。不同氮肥影响土壤镉变化的主要机制不是铵离子的直接作用,而是土壤pH的变化,pH对水溶态镉的影响效应远远超过对有效态镉的影响。一定条件下,氯离子对水溶态镉的影响效应不及pH大,但对有效态镉的影响氯离子较pH的作用更加突出。     

产流积水法测量坡地降雨入渗动态过程及其精度估计

坡地土壤的降雨入渗性能对于水文过程、土壤侵蚀、水资源相关方面的研究和实践非常重要。产流积水法采用由实验得到的数据,分析了不同坡位土壤入渗率及累积入渗量随降雨时间的变化过程。结果表明不同坡位入渗过程曲线反映了坡面径流到达前后,实际入渗率从降雨强度控制阶段跃升到入渗性能控制阶段,并最终趋于稳定入渗率的全过程。入渗区不同坡位的累积入渗量从坡顶至坡底逐渐减少,而且径流在坡面上推进速度越快不同坡位上的累积入渗量差值越小。通过理论分析,确定了观测径流推进距离误差所引起的测量结果的误差。用水量平衡原理对产流积水法实验结果进行精度估计,并提出了由实测入渗率求入渗水量的解析方法,并将此与实际降雨量进行比较,间接地估计了测量结果的精度。结果表明,产流积水法测量坡地降雨/径流入渗性能具有很高的精度。