面向资源认知变化的耕地评价研究进展与展望

科学的耕地评价是耕地合理开发、利用、保护的前提,耕地资源认知的深化引领耕地评价研究发展。为明晰耕地评价研究的发展历程、热点动态和未来前景,系统梳理1949—2023年引领耕地资源认知变化的理念、事件和政策,探讨耕地资源认知发展的阶段性特征,借助文献调查、文献计量分析、理论分析等方法,对不同阶段耕地评价研究的主要内容、政策支撑、技术方法与代表成果等进行总结,并提出面向新时期社会发展需求的耕地评价研究展望与关键问题。研究表明：1）耕地资源认知按时间顺序可划分为资源本体、资源平衡体和资源综合体3个阶段,认知对象由耕地数量单一维度向耕地数量与质量、数量-质量-生态、实体耕地与虚拟耕地等多维度转变,研究范围也由宜耕地、耕地等实体资源向近远程耦合框架下的全球虚拟耕地拓展;2）各阶段耕地评价的研究重点围绕耕地数量、耕地质量和耕地综合利用展开。在资源本体阶段,侧重土地开发适宜性评价,关注本底要素宜耕性;在资源平衡体阶段,注重耕地质量提升,对耕地资源的可持续利用潜力进行评价。在资源综合体阶段,评价对象向全球粮食贸易中的虚拟耕地拓展,评价内容关注耕地多功能及功能间权衡与协同关系。因此,未来耕地评价的研究内容需适应新时代发展的现实需求,耕地本体评价需兼顾实体和价值量,耕地质量评价需匹配人类福祉需求,耕地综合评价需考虑多元对象和指标。在评价理论与方法层面应加强学科交叉融合,充分利用新调查监测手段,丰富精细化耕地资源数据,为进一步拓展资源认知、丰富评价范式、优化耕地保护制度等提供支撑。     

基于机器视觉的妊娠母猪饲喂站

为了解决因妊娠母猪饲喂量难以精确控制,造成母猪体重大小不同,引起母猪繁殖能力低、仔猪淘汰率高等问题,试验设计了一种基于机器视觉的妊娠母猪饲喂站,采用机器视觉图像处理技术、无线射频识别(radio frequency identification, RFID)技术、STM32单片机、工业相机、通信技术、软件技术、数据库技术结合独立采食的机械结构,实现妊娠母猪的精准饲喂,即利用RFID技术通过母猪佩戴的电子耳标对母猪个体进行识别;利用STM32单片机作为嵌入式控制单元与RFID读卡器通信,触发相机对进站的母猪拍照,通过图像处理技术实现母猪体况数据的获取;依据母猪体况、胎次、妊娠时间等相应参数计算母猪饲喂量,控制投料电机实现精准投料。通过对6台饲喂站进行多组下料测试,对比分析理论投料量与实际投料量的差异,并计算下料精度;对70头妊娠母猪进行人工背膘测量与饲喂站测量,计算饲喂站体况等级识别准确率。结果表明：该饲喂站投料精度高于95%,能够实现精准投料;体况等级评定准确率达到92.9%,能够自动获得妊娠母猪体况等级,并且该系统运行稳定。说明基于机器视觉的妊娠母猪饲喂站能够自动获得妊娠母猪体况等级...     

小型自排沉沙池沉沙工况的水力学特性试验研究

首先介绍了小型自排沉沙池的工作原理与工作过程,然后以物理模型对小型自排沉沙的水力学特性进行试验研究,通过试验资料深入分析了小型自排沉沙池内水流的流态特征,流速分布等水力特性。试验研究旨在为进一步研究小型自排沉沙池沉沙工况提供依据。     

基于遥感生态指数的焦作市生态环境动态监测与评价

[目的] 探究河南省焦作市其近20 a来生态环境质量演化特征，可为该市及其他资源枯竭型城市生态建设提供科学参考。[方法] 选取2000，2006，2009，2014和2019年5期Landsat影像数据，耦合绿度、湿度、温度及干度4个指标，通过主成分分析法建立遥感生态指数（RSEI）评价模型，对焦作市生态环境质量进行定量评价。[结果] ①2000-2014年，焦作市生态环境质量为倒"U"形曲线，2014-2019年生态环境质量好转；②城镇人口占比增幅变缓及产业结构由第二产业向第三产业转变改善了焦作市生态环境质量；③回归分析中所选4个指标中对焦作市生态环境变化影响的重要程度表现为：干度 > 湿度 > 绿度 > 热度。[结论] 遥感生态指数对资源枯竭型城市生态环境质量可进行有效监测与评价。     

蒺藜苜蓿WRKY转录因子密码子使用偏好性分析

密码子使用偏好性普遍存在于各种生物中,但突变和自然选择压力对每种生物密码子使用偏好性不同.WRKY基因家族是一类只存在于植物的转录因子,主要参与植物体内转录调控和信号转导过程.本研究以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)WRKY转录因子(MtWRKY)为研究对象,揭示Mt WRKY基因密码子使用偏好性形成的主要因素,并筛选最优密码子.研究结果表明,代表MtWRKY基因的点均分布在有效密码子数(effective number of codons,ENC)标准曲线以下,表明密码子受自然选择压力或突变选择压力或其他因素影响;密码子第1、2位平均GC含量(GC12)与密码子第3位GC含量(GC3)相关性分析发现,GC12与GC3呈显著正相关(r=0.34,P＜0.01),表明突变压力导致密码子3个位点具有相似的GC含量;GC3s值分布在0.2～0.5之间,表明密码子使用偏好性主要受突变压力影响.奇偶偏好分析表明,MtWRKY基因第3位密码子CT含量＞AG含量.G和C(或者A和T)不成比例分布在密码子第3位上,表明密码子使用偏好性受到自然选择压力影响,但很可能突变压力仍起主要作用.最优密码子使用频率(frequency of optimal codons,Fop)与GC含量以及序列长度相关性分析发现,Fop与外显予GC含量呈显著正相关(r=0.57,P＜0.01),而与内含子GC含量呈较弱正相关(r=0.09,P＞0.05);Fop与外显子序列的长度呈正相关(r=0.28,P＜0.05),而与内含子长度呈负相关(r=-0.01,P＞0.05).表明MtWRKY基因外显子和内含子序列的形成受不同选择压力影响;外显子密码子使用偏好性受突变压力影响,而内含子可能是由于自然选择压力作用于突变选择形成的.确定了4个以G或C结尾的最优密码子.研究结果为WRKY转基因研究过程中密码子优化提供了理论支持.     

吉林省西部土地利用格局变化图谱与驱动力分析

基于地学信息图谱分析理论,运用地理信息系统技术与马尔柯夫空间概率模型,以吉林省西部1980年,1995年,2010年3期土地利用数据为基础,构建土地利用格局变化图谱。结果表明,1980—2010年吉林省西部地区土地利用格局发生显著变化:耕地大幅度增加,净增5 552.3km2,其主要由草地、沙地、盐碱地、湿地转化而来,转化而来的耕地呈条块状分布在研究区域中东部及西北部;草地大幅度减少,净减3 708.3km2,主要转化为耕地、林地、沙地及盐碱地,占区域总面积的7.9%,草地转出部分主要分布在研究区域中西部及西北部;居民和工矿用地增加,净增加区域主要分布在研究区的城镇周边及矿区;水域和未利用土地波动变化,变化区域分布在研究区东北部和中南部;湿地也呈显著减少的趋势,转出区域主要分布在研究区东北部和西南部。与常规转移矩阵法相比,地学信息图谱方法在土地利用变化方面有着明显优势,能够展示研究区的空间位置分布,表达出多维空间信息。     

不同比例尺数字高程模型对土壤侵蚀强度分级的影响

基于1∶5万和1∶50万2种不同比例尺的数字高程模型(DEM),结合土地利用类型、植被覆盖度等指标,对试验区土壤侵蚀强度进行了分级,并对不同比例尺DEM求算的坡度差异及其对土壤侵蚀强度分级的影响进行了分析。结果表明:1∶50万DEM较1∶5万DEM综合了大量信息,求算的坡度整体上偏小而使分级结果多集中在微度侵蚀区;不同地貌单元受DEM信息综合的影响不同,地形平坦的山前岗地区受影响最大,而地形复杂的中山区受影响相对较小。     

大兴安岭生态沟系典型森林植被水源涵养功能的研究

本研究以黑龙江省大兴安岭地区生态沟系3种典型森林类型的持水功能特点为研究对象,应用系统论和水分平衡原理,对森林土壤物理性质、土壤蓄水能力、枯落物蓄水能力以及林冠截留量等进行比较分析。研究表明：林冠截留是林内主要的降水再分配途径,对森林的水分调蓄具有重要作用。水源涵养能力最强的为针阔混交林1259.07 t/hm2,其次为灌木林1046.23 t/hm2,最弱的为落叶松林663.56 t/hm2,针阔混交林林地有着很强的水源涵养和调节能力;灌木林对土壤结构有着良好的改善作用。本研究结果为大兴安岭地区今后开展森林水土保持功能的量化研究及造林的林型结构提供了科学依据。     

最小二乘法在水泵试验曲线拟合中的应用

根据目前国内外水泵测试软件中需要曲线拟合的要求,充分考虑了目前水泵试验软件曲线拟合的基础,我们将最小二乘法应用到水泵试验软件中.从软件中实现了流量-扬程曲线的拟合,流量一效率曲线的拟合,流量-功率曲线的拟合,以及流量-汽蚀余量曲线的拟合,并且拟合曲线的多项式方程的次方数和拟合精度可以手动或自动选择,有效避免了目前曲线拟合精度不高的问题.实际试验结果表明将最小二乘法应用在VB开发的水泵测试软件中,绘图准确,曲线美观大方,使用方便,符合国家相关标准的要求,保证了试验的测试精度.     

猪场污水活性污泥-氧化塘法处理效果及环境问题探讨

钟落潭种猪场应用活性污泥—氧化塘法处理污水，原污水通过租格网、细格网、水解酸化池、沉淀池、曝气池和二沉池流入氧化塘。曝气氧化和沉淀过程能够明显降低污水的悬浮物含量(SS)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)。氧化塘排水口直接农灌，处理水能够达到“污水综合排放标准(GB8978—88)”中规定的“现有二级标准”。另外还探讨了猪场的污水排放体制、污水处理模式和生物技术综合治理情况。