采伐干扰下次生林灌木层主要树种的生态位动态

为探讨采伐干扰下的灌木层主要树种的生态适应性,用Levins、Schoener和Pianka等生态位测度公式定量分析闽北天然次生林采伐后灌木层主要树种生态位动态。结果表明:样地中黄绒润楠和刺毛杜鹃的生态位最大,属优势树种;甜槠、石栎和映山红为衰退树种,在林分生产作业中需加以保护。采伐干扰促进了灌木层主要树种的生态位释放,各树种的生态位宽度在伐后10~15 a达到峰值,随后下降,伐后20 a接近于未采伐林的生态位;各树种弱度和中度择伐的生态位宽度值约占其生态位宽度总值的50%。生态位重叠值在伐后10 a最大,随后下降,到伐后20 a趋于稳定状态。因此灌木层主要树种生态位的最优期为伐后10~15 a,最佳采伐干扰强度为弱度和中度择伐。     

基于SDAE-BP的联合收割机作业故障监测

为了解决联合收割机作业故障的非线性特征信号难以提取的问题,该研究提出了一种基于堆叠去噪自动编码器(Stack Denoising Auto Encoder, SDAE)和BP神经网络(Back Propagation,BP)融合的联合收割机作业故障监测及诊断的方法(SDAE-BP)。以转速传感器采集联合收割机脱粒滚筒转速、籽粒搅龙转速、喂入搅龙转速、杂余搅龙转速、风机转速、输送链耙转速、割刀频率以及逐稿器振动频率,并将采集的数据集作为系统的输入。利用SDAE提取输入信号的深层次特征,并由BP神经网络辨识收割机作业状态,实现联合收割机故障监测。在SDAE-BP模型训练过程中,去噪自动编码器(Denoising Auto Encode, DAE)依次经带有不同分布中心噪声的原始数据进行训练,然后将其堆叠,并通过误差反向传播算法对模型参数进行优化,以提升模型识别故障性能和泛化能力。试验结果表明,对于2018年联合收割机田间试验数据,模型的故障诊断准确率达到99.00%,与SDAE和BP神经网络相比,分别提高了1.5和4.5个百分点。将SDAE-BP故障诊断模型用2019年的试验数据进行更新,并用2018年和2019年试验数据进行测试,结果表明,更新后的模型对2018年试验数据的故障识别准确率为99.25%,对2019年试验数据的故障识别准确率为98.74%,更新后模型在2019试验数据集上的故障识别准确率较未更新模型提高了6.52个百分点。该文所建模型能够准确识别联合收割机的故障类型,且具有较好的鲁棒性,对旋转型机械故障监测及预警具有参考价值。     

土壤溶质迁移的指数函数模型

边界层方法是描述土壤溶质迁移的简单方法,通过边界层距离与时间的关系可以估计溶质迁移参数。基于边界层方法,研究了土壤溶质迁移的数学模拟及相应参数估计问题。假定土壤溶质浓度剖面为指数函数,得到了描述溶质浓度分布的指数函数模型。各参数对边界层距离的影响分析表明,应选取较小的孔隙水流速度、短历时推求土壤溶质迁移参数;对不同模型预测土壤溶质分布进行比较,结果表明,在短距离处指数型解与精确解的误差比其它都要小。误差分析表明了指数函数模型的有效性和实用性。     

Applicability of ground‐penetrating radar as a tool for nondestructive soil‐depth mapping on Pleistocene periglacial slope deposits

Soil depth plays a decisive role in determining soil properties in mountainous regions for ecological site assessment. To evaluate the use of ground‐penetrating radar (GPR) for fast and high‐resolution mapping within mountainous regions, we examined the possibilities and limitations of GPR to determine soil depth over bedrock and to delineate individual substrate layers formed during the Pleistocene in a periglacial environment (Pleistocene periglacial slope deposits, PPSD). Selected catenae in representative subregions of the study area (Dill catchment, SE Rhenish Massif, Germany) have been successfully mapped using GPR. A practicable method was developed using a 400 MHz antenna to reach a mean penetration depth of 1.5 m and to map different substrates and layers of PPSD based on calibrations of the GPR at soil pits along 12 catenae. Colluvium, the three types of PPSD layers, as well as the in situ bedrock could be distinguished in most sections of the GPR surveys. Characteristic GPR facies caused by intrinsic material properties of the different substrates, such as stone content and soil moisture content, could be distinguished in different geomorphologic and lithological settings. A layer‐based velocity distribution was determined for characteristic substrate layers at soil pits enabling us to considerably enhance the accuracy of soil‐depth prediction. Compared to traditionally surveyed soil profiles, our results demonstrate an accuracy of layer thickness surveying within a standard deviation of approx. 0.1 m. It is demonstrated that the combination of GPR with conventional soil‐pit mapping is an efficient and valid method to produce high‐resolution data of substrate distribution.     

黄淮海旱作区土壤压实度空间分布特征及其影响因素

为探究旱作区农田不同层次土壤压实度特征,基于2017年采集的255个土壤样品,运用Mann-Kendall突变检验法、地统计学和冗余分析等方法,探究黄淮海旱作区耕作层和压实层空间分布特征,分析不同层次的土壤压实度的空间变异特性及影响因素,并提出了最佳土壤压实度范围。研究结果表明:旱作区耕作层和压实层厚度均呈现由北向南递增的趋势,耕作层最大厚度可达22.50 cm,最低仅有10.21 cm;压实层厚度最大可达17.50 cm,最小值也达到7.50 cm。从不同层次来看,耕作层和压实层的压实度具有空间分布一致性,耕作层压实度高值区主要分布在河南省东部、安徽北部及河北北部地区,最大值可达87.68%以上,低值区则主要集中在山东西北部以及河北南部地区。和压实层压实度相比,耕作层压实度是影响粮食产量的主要因素,且在70%～80%时获得较高产量。分析表明,土壤压实度受到年降水量、平均气温、土壤自然属性等环境因子和机械耕作等人为因素综合作用的影响。研究结果可为黄淮海农田土壤压实情况的改善及管理措施的科学制定提供理论支撑。     

河南省主要土壤耕层有效养分含量分析

对河南省主要土壤耕层21个样区的土样有效养分含量进行测定分析,结果表明:河南省主要土壤耕层的有机质含量稍缺;有效氮含量中等;有效磷含量稍丰;有效钾含量丰富;有效铜含量丰富;有效锌含量缺乏。     

陕西礼泉苹果林地和麦地土壤含水量研究

根据对陕西礼泉县城郊苹果林和小麦地含水量的测定,研究了不同土地利用方式下土壤含水量的差异。结果表明,礼泉10龄和10龄以上苹果林地土层含水量较低,2m以下土层含水量一般低于12%,发育了长期性轻度土壤干层;麦地平均含水量普遍较高,没有土壤干层发育,但春季2m以上的土层含水量较低,有季节性干层发育。苹果树的种植造成了土层含水量明显降低,表明研究地区的降水量对苹果林的生长有一定的制约,可通过减少果树种植密度、增大行间距、适度溉频等途径减少苹果林地土壤干层可能带来的不利影响。在降水少的情况下需要及时对麦地采取灌溉措施,减少季节性干层造成的损失。     

基于空间层面的循环农业模式分析

循环农业是解决农村能源问题、农业污染问题、农业生产问题等的有效途径。循环农业模式多种多样,但基本都是以产业链为支柱建立起来的。以天水市为例,从循环农业模式的农户层、企业层各子体的循环农业模式进行分析,指出循环农业模式是以个体间能量物质需求以及流动方向为基础,通过农户个体循环体系组成企业与农户间的大循环产业链体系,最终形成地区性的规模化循环农业模式。     

一次强雷暴过程中的VWP产品特征分析

[目的]研究一次强雷暴过程中的VWP产品特征分析。[方法]在前人分析的基础上,对2008年4月8日湖南一次强雷暴发生前、维持发展中、消失前的不同阶段的VWP产品特征进行详细的分析。[结果]在雷暴出现前,低层＂ND＂层的破坏预示着水汽含量层的增厚,中层干冷空气的侵入导致了层结的不稳定;雷暴维持期间,低层强的垂直风切变会导致强雷暴发展,边界层冷空气渗透导致雷暴达到最强盛阶段,地面出现冰雹天气;雷暴消失前（17：59后）,整个风场转为连续＂ND＂层的一个趋势表明强对流云已远离雷达所在地,预示着雷暴结束。[结论]该研究为预报员做雷暴预警提供参考依据。     

一种水下无线传感网络中节能跨层路由协议

为了提高水下无线传感器网络（Underwater Wireless Sensor Network,UWSN）的能量有效性,对节能路由策略进行研究.当给定源宿节点距离,通过多跳中继转发数据时,证明了一定存在能量最优的中继跳距.提出了一种节能的路由协议,节点通过适当的信息交换来获取邻居信息而不必知道全局信息,基于跨层设计的思想,在物理层根据反馈信息和最优跳距分配不同的功率级,在网络层寻找与理想路径临近的节点作为下一跳节点.仿真结果表明,该协议相对于FBR、VBF和DFR路由协议消耗更少的能量.