千岛湖水源涵养林优势树种生态位研究

以群落样地作为资源状态 ,以树种的重要值作为树种对资源位计测依据 ,用Shannon Wienner、Levins和Schoener的生态位计测公式 ,分析了千岛湖水源涵养林 2 6个主要树种的生态位宽度、生态位相似性比例和生态重叠指数 .结果表明①该地区主要乔木树种以马尾松、苦槠、青冈的生态位宽度值较大 ,其Bsw 值依次为 0 6 3、0 5 7、0 5 6 ,BL 值为0 6 4、0 5 0、0 32 ;灌木树种以木、格药柃的生态位宽度值较大 ,其Bsw值为 0 6 0、0 6 1,BL 值为 0 5 7,0 76 .②生态位相似性比例和生态位重叠指数较高 ,生态位重叠与资源竞争有一定的关系 ,但不能等同起来 ,水平空间上的重叠而垂直空间上的分化并不够成竞争 ,反而是一种互惠关系 .该文的研究结果可望为千岛湖水源涵养林的种质资源和景观资源的合理规划和目标管理以及森林资源的可持续利用提供基础资料 .     

方形人工鱼礁通透性及其对礁体周围流场影响的数值实验

基于考虑不同形状大小、组合规模的人工鱼礁投放于不同水域环境后形成的流态变化有较大差异,设计x、y、z三个方向不同通透方式的单个正方体人工鱼礁,采用LES(大涡模拟)紊流模式,对定常来流速度下人工鱼礁单体附近流场进行三维数值模拟,建立反映礁体结构的通透系数与礁体产生流场变化的关系。结果显示:上升流和背涡流的规模随通透系数增加而减小;来流方向上,礁体迎流面、背流面的通透系数变化对上升流和背涡流规模影响较为显著,而内部结构的变化则作用不明显,礁体上方与侧方的开口对上升流和背涡流的影响也不显著。迎流面通透系数变化是背涡流规模影响的主要因素。方形单礁缓流区体积随通透系数Tin增大呈线性减小,关系为V_x=-1241.8T_in+1206。通过该研究可在数值计算中通过通透系数与流场变化的关系,实现将复杂礁体简单化,有效地提高计算效率;为将小范围模拟扩大到群礁、甚至大海域的模拟,定量评估人工鱼礁的生态效应打下基础。     

环境友好型虾夷扇贝捕捞网具优化设计与试验

目前中国虾夷扇贝网具存在捕捞效果差、海底生境影响严重等问题,该研究基于水下视频监控技术,设计了水压板导流与随动式惊扰相结合的拖曳网架结构。采用FLUENT软件对改造后捕捞网具的水下拖曳水动力特性进行分析得出,在拖曳水深在30~50 m、拖曳速度为1.8 m/s、网口高度为350 mm时,采用22.5°～30°负迎角弧式水压板,可减轻顶部湍流对底栖鱼类的兼捕影响,且随动式惊扰装置满足作业要求,此时拖曳稳定绳长约为156.80～261.34 m、稳定角度为11.03°、稳定拖曳力为2275.83 N。通过海上捕捞对比试验得出,在拖曳速度为1.5、1.8和2.0 m/s时,改造后捕捞网具与生产用捕捞网具在捕捞量方面无显著差异（P>0.5）,在碎贝量和底栖鱼类兼捕量方面显著降低（P<0.5）。单网平均捕捞量的偏差率分别为6.30%、0.59%和5.55%,单网平均碎贝量的偏差率分别为90.63%、84.78%、85.29%,单网底栖鱼类平均兼捕量的偏差率分别为78.57%、81.25%、84.85%。且在拖曳速度为1.8 m/s时,与生产用网具相比,单网平均捕捞量偏差率最低,单网平均碎贝量的偏差率最低,底栖鱼类平均兼捕量显著减少,符合环境友好型捕捞网具设计要求。     

基于局部建模方法的卧式柔性清土辊性能优化

针对基于整体建模的卧式柔性清土辊性能优化方法存在仿真成本高的问题,该研究提出一种局部预测整体的建模方法,既降低仿真计算量,同时可以对柔性清土辊进行优化设计。首先,提取柔性清土辊的最小结构特征,并基于几何相似性原理构建整体性能预测模型。其次,基于离散元法（Discreteelementmethod,DEM）与多柔性体动力学（multi-flexible-bodydynamics,MFBD）耦合仿真技术优化求解最小特征结构的最优作业性能。最后,依据预测模型估算柔性清土辊的整体性能。柔性清土辊的清土率和阻力矩与其刷片数量的线性拟合决定系数分别为0.987和0.99。基于局部建模方法和EDEM-RecurDyn耦合技术建立最小特征结构与土壤互作模型,其接触计算量仅为整体建模方法的8%左右。前进速度、安装角、轴向长度和叶片锥角对最小特征结构和刷片的作业性能影响显著,仿真优化结果分别为0.3 m/s、30°、50 mm和0°。上述条件下最小特征结构的清土率和阻力矩为36.87%、18.91 N·m,单个刷片的清土率和阻力矩为2.80%和2.78 N·m,最小特征结构的物理试验结果与仿真结果的相对误...     

冬灌对越冬期土壤水分状况影响的数值模拟

根据土壤水动力学、地表能量平衡、空气动力学理论建立了越冬期土壤冻融条件下土壤—大气连续体的水热传输模型，包括冻融条件下土壤水热迁移子模型、地气间水热交换子模型。在该模型的基础上，模拟了北京地区冬灌对越冬期土壤水分状况的影响，从理论上得到了冬灌具有贮水作用的结论，并分析了合理的冬灌定额。     

Genomic best linear unbiased prediction method reflecting the degree of linkage disequilibrium

The degree of linkage disequilibrium (LD) between markers differs depending on the location of the genome; this difference biases genetic evaluation by genomic best linear unbiased prediction (GBLUP). To correct this bias, we used three GBLUP methods reflecting the degree of LD (GBLUP‐LD). In the three GBLUP‐LD methods, genomic relationship matrices were conducted from single nucleotide polymorphism markers weighted according to local LD levels. The predictive abilities of GBLUP‐LD were investigated by estimating variance components and assessing the accuracies of estimated breeding values using simulation data. When quantitative trait loci (QTL) were located at weak LD regions, the predictive abilities of the three GBLUP‐LD methods were superior to those of GBLUP and Bayesian lasso except when the number of QTL was small. In particular, the superiority of GBLUP‐LD increased with decreasing trait heritability. The rates of QTL at weak LD regions would increase when selection by GBLUP continues; this consequently decreases the predictive ability of GBLUP. Thus, the GBLUP‐LD could be applicable for populations selected by GBLUP for a long time. However, if QTL were located at strong LD regions, the accuracies of three GBLUP‐LD methods were lower than GBLUP and Bayesian lasso.     

一种管道水培叶菜变方位包络定心抓取方式

将不同位姿的水培叶菜包络定心夹持到种植孔中心取出,是实现茎秆精准根切,避免根部残留在管道内的关键。针对定方位抓取方式在一些方位上对叶菜向心包络扶起作用小,抓取成功率低的问题,提出一种在夹持过程中使夹手相对种植孔中心转动的变方位抓取方式。以水培绿宝芥蓝为抓取对象,建立夹手张开伸入、绕种植孔中心转动及闭合夹紧时的尺寸参数关系模型;构建包络定心夹持多刚体动力学仿真模型,对初始倾角为50°、65°和80°,相对种植孔边缘均布的8个方位P₁～P₈上的芥蓝进行包络夹持过程仿真分析;搭建抓取试验平台,对初始倾角为45°～60°、>60°～75°和 >75°～90°,方位为P₁～P₈的芥蓝进行抓取试验。分析确定两手指初始张开角为15°,闭合夹角为30°,夹手变方位转动角为45°,夹手转动速度为两手指转动速度的2倍。仿真获得的变方位夹持倾角为82.18°～88.96°,优于定方位夹持倾角80.32°～88.57°;抓取试验获得的变方位抓持倾角为82.83°～89.65°,优于定方位抓持倾角70.70°～89.27°,仿真与试验结果具有较好一致性,表明变方位夹持不同位姿芥蓝的向心包络扶起作用效果更好。3种初始倾角的变方位抓取试验获得的成功率均值分别为91.67%、95.83%和100.00%,定方位抓取成功率均值分别为87.50%、91.67%和100.00%,表明初始倾角越大抓取机构可获得的抓取成功率越高,变方位抓取初始倾角小的芥蓝可获得更高的成功率;不计P₂方位双层手指伸入碰倒芥蓝样本,变方位抓取获得的最小抓取成功率均值为91.70%,相比定方位在P₁～P₈方位上均具有更好的包络定心抓取效果。研究可为管道水培叶菜采收装备的研制提供依据。     

城市透水面集水效应现场试验

现场试验是获得城市透水面雨水下渗特性的重要手段。为了探索和验证城市透水面集水效应的现场试验方法,并初步率定嵌草砖铺装路面的渗流特性,通过城市嵌草砖铺装路面的降雨模拟现场试验,观测试验面出口的径流过程。结果证实：1）该试验系统的降雨模拟装置可移动性好,节水显著;径流观测装置对试验区周围地貌改变微小,其灵敏度和可操作性符合试验要求。2）嵌草砖铺装路面初期产流量较小,其主要原因是高出地面的嵌草及低于地面的水坑阻挡了地表径流;试验场出口径流过程曲线有波动,造成这种现象的主要原因是流场中嵌草的起伏和摆动。3）当地表充分湿润、降雨强度为1.19 mm/min时,嵌草砖铺装路面的渗流率约为0.42。     

沙漠化对内蒙地区水热通量及降水影响的数值研究

ＲＡＭＳ模式被应用于内蒙干旱地区气系统水热通量交换及水循环过程研究。本文通过敏感性试验,模拟了在半沙漠化和土壤含量变化的情况下内蒙地区地气通量交换的变化及其对降水的影响。