面向多类型土壤有机碳定量反演的天基高光谱探测参数研究

星载高光谱仪器的光谱通道以及光谱分辨率和信噪比等核心参数设置直接影响土壤有机碳定量反演精度。本研究开展了卫星载荷光谱分辨率、信噪比、光谱特征波段对不同土壤类型有机碳反演影响的研究,提出了基于大气传输模型、光谱分辨率分析模型、信噪比分析模型、特征波段的提取分析模型以及偏最小二乘回归反演模型的面向不同土壤类型有机碳监测的高光谱卫星“地面–大气–仪器–观测–反演”全链路仿真分析方法,实现了土壤类型、大气效应、仪器特性参数、反演方法的耦合影响分析。结果表明：①3种类型土壤有机碳反演的最佳光谱分辨率均在10~20 nm。②不同土壤类型对观测的信噪比需求不同。对于Phaeozem的有机碳监测,较另外两种土壤有更高的信噪比需求。③在不同特征波段提取分析方法下所需的最佳光谱分辨率和信噪比一致。不同类型土壤光谱数据提取出的特征波段不同,其中反演效果最佳的土壤类型为Chernozem,特征波段数为26个,R²=0.826 5,RMSE=3.438 9 g/kg。④反演模型与仪器特性参数无耦合关系,同一类型土壤不同反演算法的最佳光谱分辨率和信噪比需求一致。⑤Chernozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于506.66,特征波段提取数为26个;Kastanozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率17 nm,信噪比大于331.42,特征波段提取数为22个;Phaeozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于432.51,特征波段提取数为19个。     

理化复合参数和神经网络结合的冬小麦长势遥感监测

准确、及时地监测区域作物长势状况对农业规划和政策的制定与调整具有重要的意义。遥感技术作为一种收集大面积作物长势信息的有效手段,正日益受到关注。为提高冬小麦长势遥感监测的准确性和全面性,该研究基于田间实测的冬小麦拔节期地上鲜生物量（aboveground fresh biomass,AFB）、叶面积指数（leaf area index,LAI）、叶片叶绿素相对含量（soil and plant analyzer development,SPAD）和叶片氮含量（leaf nitrogen content,LNC）4种生长相关理化参数,利用熵值法获取各参数权重构建冬小麦理化复合参数（physico-chemical composite parameter,PCCP）。利用显著性检验和籽粒产量数据分析复合参数在量化冬小麦长势方面的性能。然后,以Sentinel-2A作为数据源,分析不同遥感指数与LAI、SPAD、AFB、LNC和PCCP的相关性。选取相关性较高的遥感指数作为反向传播（back propagation,BP）人工神经网络（artificial neural networks,ANN）的输入,建立冬小麦长势遥感监测模型,对PCCP进行估计。评价模型精度并用于监测研究区冬小麦长势分布特征。赋权结果表明,作物物理参数的权重大于生化参数,其中LAI的权重最大,为0.387,AFB和SPAD次之,LNC的权重最小,为0.105;PCCP性能评估结果表明,与单一理化参数相比,PCCP值能更好地揭示作物长势状况的差异,其与最终籽粒产量的相关性更好, 决定系数提高0.035～0.468,均方根误差减少46.2～520.0 kg/hm²;在遥感监测过程中,PCCP比单一理化参数有更好的应用潜力,BP-ANN长势遥感监测模型模拟PCCP精度较高,在测试集中决定系数为0.830,均方根误差为0.080;研究区冬小麦总体长势稳定且分布集中,呈现"中部差,南北好"的空间分布特征。因此,构建作物理化复合参数用于量化作物长势是提高长势监测可靠性和准确性的一种有效方式,可为冬小麦田间管理提供科学依据,服务于发展智慧农业和建设农业强国的战略需求。     

宁夏地区烟粉虱对5种常用杀虫剂的抗药性

采用浸叶法分别测定了宁夏8个地区烟粉虱成虫田间种群对4类5种杀虫剂的抗性.结果 表明,供试烟粉虱种群对高效氯氰菊酯已产生了中等至极高水平抗性,抗性倍数为33.31～227.98倍;对烯啶虫胺产生了中等至高水平抗性,抗性倍数为12.14～69.33倍;对毒死蜱和吡虫啉产生了低至中等水平抗性,抗性倍数分别为7.63～38....     

氨基酸菌肥施用量对茶树生长及土壤肥力的影响

为探究不同氨基酸菌肥施用量对茶树生长和土壤肥力含量的影响,以鸿雁12号茶树为研究对象,采用田间微区试验的方法,设置了不施用氨基酸菌肥作对照组(CK)和氨基酸菌肥施用量分别为75 kg·hm^-2(T1)、150 kg·hm^-2(T2)、225 kg·hm^-2(T3)和300 kg·hm^-2(T4)的处理,研究不同氨基酸菌肥施用量对茶树生长、茶叶品质及土壤肥力的影响。结果表明：氨基酸菌肥施用后能显著增加茶叶芽头密度及茶叶产量,提高茶叶中氨基酸含量和土壤中碱解氮含量。试验6个月后与CK相比,T4组的芽头密度显著增加了63.4%,茶叶产量显著增加了71.5%;T1～T4处理茶叶中氨基酸含量分别增加了9.73%、6.41%、7.57%和13.2%,土壤中碱解氮含量分别增加了25.0%、36.0%、46.0%和37.6%。综上,氨基酸菌肥的施用能提高茶叶产量及品质,改善茶园土壤环境质量,为茶园生产的合理施肥及优质高效生产提供数据参考。     

硫酸溶液中聚天冬氨酸对铜的缓蚀作用

目的 对聚天冬氨酸(PASP)在0.5 mol/L硫酸中对铜的缓蚀性能进行了测试.方法 采用电化学稳态极化法和交流阻抗法.结果 PASP同时抑制阴阳极过程,室温20℃时缓蚀效率随着聚天冬氨酸浓度的增加而增加,当PASP质量浓度达到8 g/L时缓蚀效率达到87.4%;PASP在铜表面的吸附作用符合修正过的Langmuir等温式形式.结论 PASP对铜具有一定的缓蚀保护能力.     

连续时间系统单位冲激响应的直接确定

目的 避开用传统方法求解冲激响应时求解系统微分方程的初始条件问题,直接在时域中确定线性时不变连续时间系统的单位冲激响应.方法 将系统的转移算子H(P)按部分分式展开成一种标准形式,推导出系统的单位冲激响应.结果 求解线性时不变连续时间系统单位冲激响应,可在时域中直接确定,无须考虑初始条件.结论 这种方法与传统方法相比较,更简便而且易于掌握.     

狼鳗的外部形态、消化系统和生殖系统的观察

采用观察、测量、解剖和拍照的方法,对狼鳗(Anarrhichthys ocelhatus)的外部形态、可数可量性状及消化系统、生殖系统进行研究,并描述了狼鳗的相关特征.结果显示,狼鳗体型为鳗形,整体呈黑色或灰黑色,头部、背部及背鳍鳍条上有若干似眼睛的黑色圆斑,体表无鳞.背鳍鳍条数为232～267,胸鳍鳍条数为15～22...     

生物海绵铁复合填料曝气生物滤器处理养殖海水脱氮条件优化研究

为了提高海水循环养殖系统(RAS)中曝气生物滤器(BAF)系统脱氮效率,减少亚硝态氮(NO^2--N)积累和曝气量,将铁基复合生物填料引入BAF系统,以间歇式曝气营造BAF系统好氧、缺氧和厌氧的循环环境,采用扫描电子显微镜考察了填料表面形态,研究了不同复合填料配比及曝气运行方式下的氮污染物的处理效果,并利用单因素实验对生物滤器的各重要运行参数进行优化。结果显示,添加铁基填料可以提高约10%的脱氮效率,降低25%的NO^2--N积累并节省50%的曝气量;海水BAF系统在如下运行参数条件下有更优的去除性能,间歇曝气时长为12 h,聚碳酸亚丙酯(PPC)凝胶亲水填料与海绵铁复合配比为3∶1,温度为30℃,水力负荷率(HLR)为1.2 m^3/(m^2·d),进水氨氮(NH4^+-N)负荷为1 mg/L。研究表明,在RAS中引入铁基填料并以间歇曝气方式运行,能提高BAF系统处理氮污染物效率,明显降低NO^2--N积累和运行耗电量,为BAF在RAS中的生产应用提供理论依据。     

云龙石斑鱼胃排空特征和摄食消化特性研究

为阐明养殖新品种云龙石斑鱼(Epinephelus moara♀×E.lanceolatus♂)摄食胃排空特征和消化酶活性变化规律,本研究检测了体重为(680.35±39.84)g云龙石斑鱼摄食后胃内容物百分比,比较了线性模型、平方根模型和立方模型对胃排空曲线的拟合程度,分析了云龙石斑鱼摄食后血清中葡萄糖、皮质醇含量和肝脏消化酶活性变化,并对胃排空率与消化酶进行了相关性分析。结果发现,云龙石斑鱼摄食后,胃排空率呈典型的先慢后快再慢的消化类型。3种模型均能拟合云龙石斑鱼的胃排空数据,其中,立方模型拟合效果最佳。由立方模型可知,云龙石斑鱼胃80%排空(食欲基本恢复)时间为9.5 h,100%排空(食欲完全恢复)约为14.8 h。血清中葡萄糖、皮质醇含量及肝脏中消化酶(淀粉酶、糜蛋白酶和脂肪酶)活性在摄食胃排空过程中均呈先升高后降低的趋势。摄食后,血清中皮质醇、葡萄糖含量和肝脏内消化酶活性逐渐升高,0~3 h上升速率较慢,3~6 h内呈急剧上升的变化趋势,且在摄食后6 h,血清中皮质醇、葡萄糖含量和肝脏内消化酶活性达到最高(P<0.05),之后呈显著下降趋势,云龙石斑鱼瞬时排空速率与消化酶活性呈正相关(P<0.05)。综上,基于云龙石斑鱼胃排空特征和摄食消化特性,结合生产实践,在食欲基本恢复后开始投喂,投喂间隔为10 h左右,每日投喂2次,效果最佳。     

油菜正负气压组合式穴播器设计与试验

针对实际生产中油菜机械铺膜穴播缺乏穴粒数精确可控排种器的问题,设计了一种采用负压吸种、正压卸种、鸭嘴成穴、二次投种的油菜正负气压组合式穴播器,实现油菜机械铺膜穴播1～3粒的作业要求.建立吸种、携种和卸种过程种子的力学模型并结合FLUENT仿真分析,分析确定了油菜正负气压组合式穴播器结构及其参数;选取影响穴播器排种性能的...