A laboratory study on the relative stability of the check‐dam system in the Loess Plateau,China

The building of check‐dams is one of the most effective measures for the conservation of soil and water in the Loess Plateau of China, and the hydro‐sedimentologic balance is the most important factor influencing the relative stability of the check‐dam systems. This means that the soil and water in small watersheds controlled by the check‐dams will be absorbed internally, without the need for raising the height of the dams, if some given parameters have reached certain values. A runoff simulation experiment for a single check‐dam and a rainfall simulation experiment for the whole check‐dam system has been conducted, and the runoff/rainfall intensity and the parameter RV were determined through the annual erosion rate of the prototype watershed. The results indicated that the raising of the dam‐land altitude became slower, and the mean gradient of the gully was kept at a constant. The main reasons causing the check‐dam to show a good relative stability are the enlarging of the dam‐land area, the alleviating of erosion by the check‐dam, and the auto‐stabilizing mechanism of the gullies. This study presents a kind of scale‐down model experiment in which the ratio of the model geomorphological variable to the corresponding prototype variable keeps constant after the determinate runs of rainfalls, so that the soil and water erosion processes of the prototype could be monitored from the results of the model experiment. Four measures have been suggested for ensuring this ratio is a constant: (1) A bare‐land model with an appropriate erosion rate should be used in the experiment. (2) Dimensions of the landform, including the check‐dam, should normally be scaled down according to the prototype watershed. (3) Soil similar to those of the prototype should be used. (4) The antecedent water content before each rainfall simulation should be kept constant. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

考虑灌溉参数空间变异的区域畦灌模拟与验证

精确评估区域畦田灌水质量有助于提高农田灌水管理水平,而具有空间变异性的灌溉参数如何有效表征是影响区域畦田灌水质量精确模拟评价的关键因素。为此,该研究的目的在于借助Monte-Carlo抽样,建立考虑畦灌参数空间变异性的区域畦灌模拟方法。采用Monte-Carlo抽样将具有空间变异性的区域灌溉参数(如入畦单宽流量、土壤砂粒含量、黏粒含量、土壤容重等)离散表征为若干个灌溉参数样本,依次输入田块尺度畦灌地表水流-土壤水动力学耦合模型,以模拟评价区域畦灌过程。基于3次区域畦灌试验的实测数据和1个对比的确定性畦灌模拟方法,验证建立的模型的模拟效果。结果表明,所建模拟方法与确定性模拟方法模拟计算的灌水效率和灌水均匀具一定差异,所建模型的模拟值与实测值间的灌溉定额和田间水利用系数相对误差分别为9.95%~12.23%和8.39%~10.21%,而基于现有模型的相对误差则分别为14.15%~16.78%和13.87%~15.88%,畦田平均土壤含水率实测值与所建模型模拟值的累积分布趋势表现出良好的一致性。上述指标表明所建模拟方法有效缩小了区域灌溉参数空间均化处理所带来的模拟误差范围较大等问题,为区域畦田灌溉优化设计和管理提供了技术支撑。     

差速水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构设计

针对水稻钵苗宽窄行Z字形移栽农艺要求,提出了一种差速式水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构,利用差速轮系的不等速传动和空间传动,以空间轨迹实现水稻钵苗Z字形宽窄行移栽.将非均匀B样条曲线理论应用于非圆齿轮节曲线的拟合,并采用坐标变换方法建立了机构齿轮箱轮系的数学模型.将水稻钵苗Z字形宽窄行移栽的轨迹和姿态要求参数化为9个具体的运动学优化目标,编写了基于机构数学模型的可视化参数优化界面,利用该软件界面分析了传动箱非圆齿轮节曲线和齿轮箱非圆齿轮节曲线对轨迹形状的影响,以及斜齿轮螺旋角和取秧夹片长度与轨迹偏移量的关系.通过优化得到取秧段偏移量为3.9mm,取秧段轨迹有效长度为45.6mm,移栽机构离地高度为32.6mm,夹片离从动非圆齿轮牙嵌轴距离6.7mm的大环扣式移栽轨迹.完成了移栽机构的虚拟仿真与样机试制,利用自制试验台架、工业相机和图像处理软件对机构移栽臂运动轨迹和姿态进了分析,结果与理论数据吻合,验证了移栽机构方案的可行性和结构的合理性.     

基于Padé模型降阶法的车辆侧倾动力学研究

为简化对车辆侧倾动力学的研究特别是对车身侧倾角的估算和控制,提出针对车身侧倾角的Padé模型降阶方法.该文首先建立了线性三自由度车辆模型,并在此基础上推导出了车身侧倾角的传递函数,由于此传递函数的高阶特性难以用于车辆侧倾动力学的计算与控制中,所以接着对所推导出的侧倾角传递函数进行降阶处理.又考虑到车身侧倾的低频特性以及Padé模型降阶法在低频区能有较好的拟合效果,该文采用Padé模型降阶法对车身侧倾角传递函数进行降阶处理.为了验证降阶后模型的有效性,从时域、频域和复域3个方面分别进行了论证,并通过Truck Sim和Matlab进行了仿真对比.结果表明降阶后的模型在低频区具有较好的逼近效果,此降阶方法可以简化对车辆侧倾动力学的研究,并可以将此降阶模型应用于车身侧倾角的估算和控制中.     

基于富集微流控芯片的稻曲病菌孢子光电检测方法

针对当前水稻真菌病害发病时间短、传播速度快,缺乏有效早期预警技术的难点,提出一种基于微流控芯片的空气流中水稻真菌病害光电检测方法。该文根据微尺度下孢子富集动力学特征设计了病害孢子高效富集微流控芯片,并结合光电检测系统进行病害孢子的检测。试验根据空气动力学原理以及孢子富集量的大小对微流控芯片通道尺寸进行设置。根据光检测原理和不同浓度孢子在富集区形成的光衰减特性,筛选具有高灵敏度特性的检测光强。在以检测光谱的灵敏度性能为目标并综合考虑线性度的基础上,优选检测波长。以水稻稻曲病菌孢子为检测对象,进行了自动化微流控富集和光电检测试验。试验结果表明:在光源光强1.1×104 cd,波长为650 nm时,利用所述检测方法针对水稻稻曲病菌孢子检测结果(相比与镜检值)误差小于17.5%,根据检测结果建立相关系数为0.992 9的检测模型,具有较好的线性度及可靠性。研究结果为便携式作物病害检测装备的研发提供理论基础。     

一年生西南桦无性系生长情况初步调查

对云南省德宏州、普洱市选出的西南桦优树进行组培,培育出4个无性系苗木,以普洱无性系为对照,开展西南桦的山地造林试验,每月定时观察记录,并进行分析。分析结果表明：4个无性系幼树的1年树高、径粗生长呈现为生长缓慢期、速生期、缓慢期3个阶段,生长高峰集中在5～8月;西南桦无性系2号与其它3个无性系之间达到极显著差异,生长最快,适应性强,可作为普洱当地造林的候选优良繁殖材料进一步试验观测。     

海南风吹楠对铅、镉胁迫的生长响应及综合评价分析

以1年生海南风吹楠(Horsfieldia hainanensis)为材料,设置4个铅浓度(250、500、1000、2000mg/kg)和4个镉浓度(10、25、50、100mg/kg),研究铅、镉单一胁迫对海南风吹楠生长的影响。结果表明,在镉、铅单一胁迫下,海南风吹楠的株高增长量、地径增长量、生物量、总根长和总根表面积呈上升趋势,且均在铅浓度为500mg/kg、镉浓度为25mg/kg时达到最大值,随着铅、镉浓度的增加,其各生长指标呈下降趋势;海南风吹楠的生长指标对铅、镉单一胁迫差异显著。综合评价得知,铅浓度为500mg/kg、镉浓度为25mg/kg时苗木质量最佳,能促进海南风吹楠的生长,而高浓度的铅(2000mg/kg)、镉(100mg/kg)则会对其生长产生毒害。     

河南省2017年退耕还林工程社会经济效益监测与评价

Zhang Weiwei;Han Zhonghai;Xu Qianzeng;Luo huiping;Wang dongfeng(Henan Provincial Management Center for Converting Farmland to Forestry,Zhengzhou Henan 450003,China)     

毛白杨无性系木材基本密度遗传变异研究(英文)

对河北、河南、山东、甘肃的４块毛白杨无性系测定林中约１００个无性系进行了木材基本密度的测定，对木材基本密度在地点和无性系间的遗传变异进行了研究．结果表明：毛白杨无性系的木材基本密度平均值为０．４３６３ｇ／ｃｍ３，木材基本密度在地点和无性系间均存在极显著差异．木材基本密度的无性系重复力为０．８２～０．９１，属于受遗传控制较强的材性性状．对生长和材性的相关研究表明，木材基本密度与生长性状（包括胸径、树高和材积）一般存在显著的负相关，但不同地点上表现为不同的正或负的相关关系