人工湿地植物氧传输作用与研究进展

溶解氧水平是影响人工湿地处理效果的主要因素之一,对有机物、N和P等污染物的去除起着重要的作用.为此,综述国内外学者对人工湿地植物氧传输的研究发现,它能够改善湿地系统内的氧环境,从而推动硝化反应的进行,但是同种植物的氧传输量差异较大以及其变化趋势尚没有明确的结论.湿地植物氧传输受多种因素共同制约,其中温度、基质和光照等是主要因素.     

幼树靶标探测器设计与试验

针对果园对靶喷药中幼树靶标难以精准探测的难题,该文基于红外传感器设计了幼树靶标探测器,该探测器能同时探测喷药机两侧果树树干,根据用户设置的喷雾宽度和延迟距离等参数计算出靶标喷雾位置,并准确控制电磁阀开闭以进行对靶喷药。实验室试验表明,在传感器探测范围内探测距离和树干直径对探测器探测准确性几乎没有影响,速度对探测准确性有微小量影响,速度不大于1m/s时喷雾总宽度计算精度不小于96.1%。果园试验表明,行走速度不大于0.94m/s时,幼树靶标探测器能100%探测到树干并准确计算出喷雾位置和喷雾宽度。     

西北地区植被恢复与建设的原则

 在分析植被建设工程存在问题的基础上,提出我国西北地区实施退耕还林、天然林保护、防沙治沙等工程的植被建设中需遵循8项原则:统一规划与协调一致的原则;建设多类型植被,以地带性植被为主的原则;建设手段采用人工与天然相结合,以天然为主的原则;保护、开发利用相结合,以保护为主的原则;充分利用种质资源,以乡土树种为主的原则;合理利用水资源,建设以免灌溉植被为主的原则;乔灌草相结合,以灌草为主的原则;多种繁殖材料相结合,以种子繁殖和天然“克隆”为主的原则。     

场次降雨条件下考虑田梗高度的农田产流规律模拟

条块分割、田埂密集是海河平原农田的典型特征,科学认知田埂作用下的农田产流规律对解析平原区水循环演变过程至关重要。目前,流域尺度的农田产流规律的研究较少,关于降雨特征-田埂高度-农田产流三者之间的影响关系还不明晰,田埂作用下的农田产流规律是平原区水循环演变解析的薄弱环节。该研究基于CMOPRH遥感降水数据产品分析了海河平原场次降雨特征,并以Smith & Parlange入渗模型为核心构建农田积水产流模型,模拟海河平原降雨-产流过程。结果表明：1）海河平原场次降雨总量以小于25 mm为主,占降雨总场次的95%,10 h以内的场次降雨占比为96%,降雨总量和降雨强度由东北部向西北部递减;2）在2008-2019年降雨条件下,模拟无田埂、10 cm田埂、12 cm田埂、15 cm田埂四种情景的农田年均产流量,结果分别为62.4亿m3/a、19.7亿m3/a、13.1亿m3/a、5亿m3/a;3）田埂高度已知的条件下,降雨历时和降雨强度是影响农田产流的关键因素,以降雨历时为横坐标、降雨强度为纵坐标,可以通过拟合反比例函数曲线划分一场降雨是否产流;4）根据海河平原历史农田面积变化估算,2000年海河平原农田产流量相对1979年减少10.2亿m3,2016年农田产流量相对2000年减少5.1亿m3。该研究定量解析了降雨特征、田埂高度对农田产流的影响,为解析海河平原区地表水资源衰减原因提供了重要的规律认知。     

三级流道结构滴灌带的水力性能试验

该试验测定了两种三级流道结构滴灌带压力－流量关系和出水口流量偏差系数，并采用模拟堵塞方法对各级流道堵塞情况下出水口流量变化进行观测，试验表明：相同的流道断面，不同的流道结构对出水口流量和流态指数产生较大的影响；当某一级流道堵塞时，全程贯通式多级流道具有明显的流量互补效果；第I级流道堵塞影响范围较大、出水口流量减少率较高。     

甜高粱与粒用高粱干物质积累分配与产量形成的比较研究

1978—1988年,我们对甜高粱与粒用高粱的干物质积累、分配与产量形成进行了比较研究,结果表明:(1)两者干物质积累过程都可用 Logistic 模型描述,但甜高粱较粒用高粱干物质积累峰值高,后期积累速度快,单株生物量高。(2)甜高粱是具有穗和茎两个库的双库型作物,其营养生长与生殖生长并进时间长,几乎从拔节延续到成熟。甜高粱茎的     

地面覆盖对温室黄瓜生产及水分利用效率的影响

试验共设地面覆盖秸秆、覆盖地膜、覆盖秸秆+地膜以及对照四个处理,采用随机区组设计。研究了不同地面覆盖对日光温室黄瓜生产及水分利用效率的影响,以期为日光温室黄瓜生产筛选最佳覆盖模式,为发展节水型生态农业提供理论依据和技术支持。结果表明：①地面覆盖能有效促进植株与瓜条生长发育,提高正常瓜比例,其中以覆盖秸秆+地膜效果最好;②地面覆盖的黄瓜产量显著高于对照,覆盖秸秆+地膜在提高早期产量与总产量的效果最好,覆盖地膜在提高早期产量上优于覆盖秸秆,但后期产量远低于覆盖秸秆处理,总产量低于覆盖秸秆处理;③地面覆盖可有效改善瓜条品质,增加黄瓜的干物质含量、可溶性糖含量、维生素C含量、可溶性蛋白质含量及游离氨基酸总量,且以覆盖秸秆+地膜效果最好;④覆盖秸秆、覆盖地膜与覆盖秸秆+地膜的水分利用效率极显著高于对照,分别较对照提高74.2%、112.5%与102.3%,覆盖地膜与覆盖秸秆+地膜的水分利用效率显著高于覆盖秸秆处理。     

考虑喷雾高度的大田蔬菜对靶喷雾系统设计与试验

针对喷雾高度影响大田对靶喷雾准确性问题,该研究设计了融合喷雾高度的大田蔬菜对靶喷雾系统,适用于株间距大、冠层尺寸小的作物。介绍了大田蔬菜对靶喷雾系统的结构组成及工作原理,根据对靶喷雾作业环节的滞后特性,建立对靶喷雾滞后模型,提出融合靶标位置、靶标大小、喷雾机作业速度和喷雾高度的对靶喷雾控制方法,基于C37控制器设计了稳压喷雾系统和对靶喷雾控制系统,并进行试验验证。不同喷雾高度对靶试验结果表明,在作业速度为0.52 m/s的情况下,融合喷雾高度的对靶喷雾平均绝对误差和均方根误差分别不高于3.63和4.26 cm,比未融合喷雾高度的平均绝对误差平均减小4.30 cm,均方根误差平均减小4.57 cm,有效喷施率不低于92.6%,验证了融合喷雾高度对靶喷雾的可行性。田间试验结果表明,随着作业速度的增加,对靶喷雾有效喷施率和平均有效覆盖率下降。在作业速度不大于0.49 m/s时,对靶喷雾有效喷施率为93.5%,平均有效覆盖率为80.2%。较于连续喷雾方式,对靶喷雾节药率可达33.8%,可满足大田株间距大、冠层尺寸小的作物对靶植保作业需求。     

表面增强拉曼光谱快速检测生鲜肉中的瘦肉精

为了快速检测生鲜肉中的瘦肉精,该研究利用表面增强拉曼光谱技术,以沙丁胺醇为检测目标物,建立了一种快速检测肌肉组织和肝脏中瘦肉精含量的方法。在碱性环境下利用乙酸乙酯对样品中沙丁胺醇进行提取,采用Savitzky-Golay 5点平滑法和自适应迭代重加权惩罚最小二乘法消除光谱噪声以及荧光背景对分析建模的影响。为检测方法的重复性,对50个相同沙丁胺醇质量分数(1 mg/kg)的肌肉组织样品进行信号采集,对沙丁胺醇特征峰强度进行分析,621、814、1 253、1 489、1 609 cm~(-1) 5个特征峰强度的相对标准偏差(RSD)为6.54%、6.07%、8.65%、7.44%、6.81%,说明该方法具有较好的重复性。建立沙丁胺醇标准溶液的预测模型,沙丁胺醇浓度与其特征峰强度相关性较好,决定系数R~2为0.968。对肌肉组织和肝脏中沙丁胺醇含量进行检测,检测范围分别为0.01~5和0.02~5 mg/kg,检出限分别为0.01和0.02 mg/kg,其含量与预测实测值决定系数为0.912和0.921。研究表明,该方法可以实现肌肉组织和肝脏中沙丁胺醇含量的定量预测。     

组合家庭人工湿地系统处理北方农村生活污水

该文对组合家庭人工湿地系统处理北方农村生活污水进行了为期10个月的试验研究（包括冬季）。湿地床上部铺设了0.5 m的生物质保温层,使在冬季最低气温-15℃的低温下,系统温度仍维持在7℃以上,保证了系统的正常运行。结果表明,化学需氧量（CODcr）、生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、总固体悬浮物（TSS）和浊度的平均去除率分别为93.0%、96.0%、88.4%、87.7%、97.0%和89.6%,出水体积质量平均值分别为36.0、11.8、3.5、0.6、3.8 mg/L和浊度9.1 NTU,满足国家排放二级标准。组合家庭人工湿地系统是一种适合农村分散式家庭污水处理的新途径。