Responses of transpiration and canopy conductance to partial defoliation of Eucalyptus globulus trees

Partial defoliation has been shown to affect the water relations and transpiration (gas exchange) of plants. Over one growing season, the water relations in response to partial (∼45%) defoliation were examined in four-year-old Eucalyptus globulus trees in southern Australia. Daily maximum transpiration rates (E_max), maximum canopy conductance (GCmax), and diurnal patterns of tree water-use were measured over a period of 215 days using the heat-pulse technique in adjacent control (non-defoliated) and defoliated trees. Sap-flux measurements were used to estimate canopy conductance and soil-to-leaf hydraulic conductance (K_P); leaf water potential (Ψ) and climate data were also collected. Following the removal of the upper canopy layer, defoliated trees exhibited compensatory responses in transpiration rate and canopy conductance of the remaining foliage. Defoliated E. globulus had similar predawn but higher midday Ψ_l, transpiration rates (E), canopy conductance (G_C) and K_P compared to the non-defoliated controls, possibly in response to increased water supply per unit leaf area demonstrated by higher midday Ψ_l. Higher E in defoliated E. globulus trees was the result of higher G_C in the morning and early afternoon. This paper also incorporates the cumulative effect of defoliation, in a phenomenological model of maximum canopy conductance of E. globulus. These results contribute to a mechanistic understanding of plant responses to defoliation, in particular the often observed up-regulation of photosynthesis that also occurs in response to defoliation.     

气候对巢湖东半湖水体环境变化的驱动效应

分析了小尺度气候变化对巢湖水体环境的影响,并揭示了水体营养生态对气候变化的响应机制。结果表明,年降雨量、年均温度、年日照时数变化稳定,平均值分别为1 176.2 mm,15.96℃和1 906 h,而高温天数(>35℃)年际变化显著(4~32 d/a)。调查期间总氮(TN)和总磷(TP)变化动态为开口向下的"凸"型抛物线形式,而高锰酸盐指数(CODMn)和叶绿素a(Chla)总体呈现为"凹"型曲线,水体总体呈现为中度营养状态。CCA分析发现巢湖区域的年降雨量、年均温度、年高温天数(>35℃)、年日照时数与湖水中TN,TP,CODMn和Chla呈显著相关性。其中TN,TP,CODMn和年日照时数对水体营养状态影响显著,贡献率分别为69%,45%,36%和27%。因此,可推测日照时数年际变化是导致水质变化的重要因素之一,气候因子与TN和TP在一定条件下对水体富营养化形成具有协同效应。     

辽东栎不同方位边材液流季节动态及其对蒸腾耗水测算的影响

利用Granier树干液流测定系统,对黄土高原半干旱区天然辽东栎树干不同方位的边材液流动态进行了长期监测,并同步监测环境因子(空气温度、湿度、太阳辐射等),分析了不同方位液流通量密度的相互关系、对液流通量和蒸腾耗水量测算的影响以及与环境因子的关系。结果显示,辽东栎东、西、南、北4个方位测得的液流通量密度存在显著差异,并显著相关。辽东栎生长季内(5-10月)单株日蒸腾耗水量分别与日总太阳辐射和日均白天空气水气压亏缺进行指数饱和曲线拟合,拟合效果较好。采用2个方位和1个方位树干液流通量密度测算的整株蒸腾耗水量与采用4个方位的测算值分别相差约18%和30%,说明不同方位之间的液流差异可能成为蒸腾耗水测算的重要误差来源。     

负压给水技术研究初探

我国水资源短缺,发展节水高效农业已成为现代农业可持续发展的必经之路.负压给水技术是一种新型的灌水技术,与传统灌溉方式相比,它具备节水、节能、精准、高效等多项优势.分析了负压给水技术的优点和技术难点,介绍了负压给水的研究进展.     

地下沼气池池壁土压力取值方法及池盖受力分析

为保证地下沼气池结构的安全性,采用Rankine土压力理论比较了3种常见土质的静止、主动和被动土压力,并确定了地下钢筋混凝土圆形沼气池池壁土压力取值方法;根据线弹性有限元分析方法,研究了平板、球壳和圆锥台3种不同形状的沼气池池盖受力性能。结果表明：地下沼气池池壁土压力宜取其静止土压力计算;环梁的设置可以使中部开圆形洞口的圆锥台形池盖的最大应力减小约40%,宜为其设置环梁。     

便携式农作物茎秆剪切力测试仪的设计与试验

为了能方便准确地测定农作物茎秆的剪切力学特性,设计了一种手动与电动两用便携式农作物茎秆剪切仪。该仪器以交流电动机或发条驱动装置作驱动机构,以STM32单片机为核心组成嵌入式控制平台,由拉/压力传感器采集压力信号,压力曲线等试验结果可以实时显示和SD卡存储,同时还能完成做功、最大压力等参数的计算。试验结果表明,该剪切力测试仪精度达到0.84%,工作稳定可靠。该仪器可满足作物茎秆剪切力检测的要求,为进一步研究农作物茎秆的力学性能提供了方便。     

湿式双离合器自动变速器换档最优控制

针对装配有湿式双离合器自动变速器车辆的换档问题,制定了分阶段换档策略,建立了换档动力学模型,结合换档品质评价指标,选定冲击度和滑摩功作为二次型性能指标函数,利用最优控制理论,得到换档过程中各个阶段的离合器压力最优控制轨迹,实现了换档过程中离合器压力的最优控制,并进行了实车换档试验,以验证换档最优控制的有效性。试验结果表明,换档过程中,滑摩功和冲击度得到了合理有效的平衡,换档最优控制能够满足汽车换档过程的平顺性和快捷性要求,使车辆具有良好的换档品质。     

水田泥浆对农用纸膜黏附性影响的试验研究

为探索提高农用纸膜与水田泥浆的贴合质量的方法,试验研究了水田泥浆含水率、纸膜承载正压力和加载速度等因素对泥浆纸膜间黏附力的影响规律,建立了相应的数学模型。试验结果表明,泥浆含水率为34.5%～35.5%时,随含水率增加,泥浆黏度、黏附力急剧下降;含水率超过35.5%时,含水率变化对黏度、黏附力影响不显著;黏附力随泥浆黏度的增加呈对数增长趋势。纸膜与泥浆间的黏附力随正压力的增加,呈线性增加趋势。加载速度在0.83×10-3～0.5×10-2 m/s区间,黏附力随加载速度增加而快速上升;加载速度超过0.5×10-2 m/s时,黏附力上升速度较慢;加载速度在0.67×10-2～0.83×10-2 m/s范围内时,黏附力趋于定值。因此,为了提高纸膜覆盖质量,整地、泡田过程中,应使土壤含水率最大不要超过饱和含水率的1.05倍;在满足泥浆的抗压强度的前提下应增加纸膜单位面积上的正压力;覆膜速度低于0.5×10-2 m/s时,通过加载速度的方法来提高覆膜质量。研究成果将为纸膜覆膜机构的设计提供参考。     

自卸汽车车箱土压力分布特性

为研究自卸汽车车箱土压力的分布特性,基于库仑理论的平面滑裂面假设,综合考虑土料的内聚力和内摩擦角、土料与车箱板面的摩擦力和粘附力、路面坡度等复杂情况,采用薄层单元法,导出了作用于车箱各板的主动土压力计算公式。针对车箱装载砂土和黏土,研究了作用于车箱各板的土压力分布特性。结果表明,车箱后板和侧板土压力均为非线性变化,车箱底板靠近前板和后板两端的土压力为线性变化,中部的土压力大小不变;车辆行驶在30%坡度路面时,车箱后板和底板的土压力均大于行驶在无坡度路面的土压力,而侧板土压力变化不大;车箱后板土压力数值明显大于按经典朗肯理论计算的土压力数值,干粗砂、干细砂、湿粗砂、湿细砂分别增大255%、174%、310%、255%,湿黏土、中等黏土分别增大11%、107%。导出的车箱各板的主动土压力计算公式,为自卸汽车车箱结构设计与性能分析提供了参考。     

Urea-SCR催化器压力损失及其对柴油机性能的影响

在柴油机排气系统上安装SCR催化器会有效降低NOx排放,但同时也会造成较大的排气背压,对发动机的动力性和经济性带来负面影响。该文利用计算流体力学软件FIRE和发动机热力循环软件BOOST相耦合的方法,对SCR催化器的压力损失进行了计算,对带Urea-SCR催化器的柴油机动力性和经济性能进行了仿真分析。结果表明,催化器载体的沿程阻力损失是催化器压力损失的主要来源;柴油机排气系统上安装SCR催化器后,其动力性、经济性均有所下降,下降幅度在5%左右。研究结果对SCR催化器的设计和安装有一定指导意义。