滴头埋设深度对土壤水分运移及草坪草生长的影响

草坪地下滴灌与喷灌相比,具有节水、方便管理等优点。为了掌握滴灌中滴头的适宜埋设深度,通过模拟及实地试验,对地下滴灌土壤水分分布及其对草坪生长的影响进行了观测分析。结果表明:在流量和灌水时间一定的情况下,随着埋深的增加,湿润锋在水平方向的运移距离减小,在垂直方向上增大;相同埋深时,滴头两侧的含水率分布对称。在高羊茅((Festuca arundinacea Schreb. cv. Pixie))生长旺季,不同埋深处理对地上生物量影响显著(P<0.05),埋深20cm显著高于其他处理(P<0.05);不同埋深处理植株密度差异不显著;不同埋设深度对高羊茅根系分布有一定的影响,在每个滴头附近的根系密度和重量明显增加。     

全膜覆土穴播冬小麦农田土壤含水率与耗水量时空动态简

 ２００８—２０１０年度,通过田间试验,研究了全膜全生育期覆土穴播平作栽培技术（简称Ｍ）对冬小麦全生育期０～１００ｃｍ 土层内土壤含水率和耗水量时空动态的影响,以期为提高全膜覆盖冬小麦土壤水分利用效率、优化地膜覆盖技术提供理论参考。设计Ｍ 和露地（ＣＫ）、１０粒／穴密度（相当于２６７．７５ｋｇ／ｈｍ^２ 的播种量）、重复３ 次、随机区组排列的二因素试验。结果表明,Ｍ 全生育期显著影响到３０～４０ｃｍ 和４０～５０ｃｍ 土层水分;Ｍ 在抽穗和灌浆前期能够显著影响３０～５０ｃｍ 土层含水率,使供水峰值提前出现。Ｍ 灌浆中、后期能够充分调动５０～６０ｃｍ 水分到０～３０ｃｍ 土层,对６０～７０ｃｍ 产生显著的提升作用以补充上层水分的亏缺。Ｍ 也有效拉升７０～９０ｃｍ 区域水分的向地表运动,作为重要的水源在生长关键期发挥有效补给作用。本试验结果同时表明,Ｍ 的水分利用高效区域主要发生在０～９０ｃｍ;对９０～１００ｃｍ 含水率和耗水量动态变化的分析表明,Ｍ 效应可以达到１００ｃｍ 以下。露地栽培（ＣＫ）在相同时期、相同土层,水分补给现象不显著;在灌浆中、后期,对５０～７０ｃｍ 水分的利用率较高,造成阶段性的水分高消耗和含水率快速降低现象,无法及时获得补给;对水分的利用主要发生在０～７０ｃｍ 土层。此外,Ｍ 最大的效应之一就是在生育期内、０～４０ｃｍ 土层内拥有的水分含量总体远高于ＣＫ。对各层相关分析表明,取样层次、取样阶段、覆膜与含水率存在显著关系;Ｍ 条件下,水分呈连续体,在补给、平衡能力方面显著高于ＣＫ,从而保证了小麦的生长。该技术能够显著提升中、深层土壤水分,有效保蓄土壤水分,从而增强小麦抗旱能力;其对旱地冬小麦生产或可产生较大的影响,值得进一步深入研究。较之以往雨养旱区小麦覆膜技术有突破,即全生育期全地面平作覆膜、膜上覆土１～２ｃｍ、一膜多年连用、免耕,解决了苗穴错位、前期低温有碍生长、后期高温逼熟问题,达到变无效降水为一部分或绝大部分有效、高效保墒、增温提墒、调动中深层水分的效果。     

机械化保护性耕作技术研究

2001年,松山区农机局通过引进先进的保护性耕作机具和技术,在内蒙古的中东部地区进行旱地玉米等作物机械化保护性耕作试验研究,探索适合我区的机械化保护性耕作技术模式和配套机具。1试验区基本情况试验区选在赤峰市松山区五三镇,属燕山丘陵区,土壤类型以黄褐土、黄绵土居多,本地区是半干旱大陆性季风气候区,年均光照时数2900h,≥10℃有效积温2900～3200℃,无霜期130～138天。年降水量在380mm左右,年蒸发量为1900mm,蒸发量为降水量的5倍,降水集中于6～9月,占年降水量的70%,由于降水少而不均,加之土壤水分蒸发强烈,本地区易发生春旱和伏旱,严…     

南瓜丝平衡含水率的研究

应用静态法测定南瓜丝在10-50℃和全相对湿度范围内的吸湿、解吸平衡含水率，以此分析相对湿度、温度对南瓜公平衡含水率的影响，对Henderson修正方程等四个模型进行比较，确定描述南瓜丝吸湿、解吸平衡含水率模型。     

基于含水率变化的气体射流冲击干燥过程温度自适应控制系统

为了给变温干燥工艺提供新的技术支持,实现基于含水率变化的干燥温度自适应控制,该研究设计了具有物料含水率在线检测功能的温度自适应控制系统。采用卷积神经网络建立了以质量检测值、气流冲击速度、称重传感器弹性基体温度、气流冲击距离为输入,物料真实质量为输出的含水率在线检测模型。进行了含水率在线检测模型验证试验。结果表明,该模型满足变温干燥工艺中含水率在线检测的精度要求,5组含水率在线检测模型验证试验的决定系数R²和均方根误差RMSE依次为0.9934和1.20%。该文设计了改进神经网络-PID（improved neural network-PID,INN-PID）控制器来实现变温干燥工艺中的温度控制。在MATLAB软件中以单位阶跃信号为输入对PID、神经网络-PID（neural network-PID,NN-PID）和INN-PID控制器的动态性能进行仿真。对3种控制器分别进行了50~55 ℃的干燥温度控制试验。结果表明,在仿真试验中,INN-PID控制器的控制稳定性和调节时间均显著优于另外两种控制器;干燥温度控制试验结果与仿真结果存在近似相同的规律,INN-PID控制器的峰值时间是208.00 s,调节时间是120.59 s,最大超调量是4.87 %,满足变温干燥过程中温度控制的要求。该研究在气体射流冲击干燥机中搭建了温度自适应控制系统,进行了基于含水率变化的温度自适应控制试验。结果表明,该系统可以对基于含水率变化的变温干燥工艺中的干燥温度进行快速且有效的调节。该研究对提高干燥设备的自动化水平以及开发新的变温干燥工艺具有重要意义,对其他领域的多信息融合检测和控制策略研究提供参考。     

基于随机森林特征优选的雪茄烟叶晾制过程含水率预测

针对雪茄烟叶晾制过程含水率人工判断主观性强、准确度低等不足,以及对影响雪茄烟叶晾制过程含水率预测的重要表观特征尚不明确等问题,该研究基于图像特征提取以及机器学习技术实现雪茄烟叶晾制过程含水率的预测。试验以雪茄烟品种“云雪2号”为试验材料,获取晾制过程的烟叶图像的颜色、轮廓、纹理以及部位四类特征并筛选出雪茄烟叶含水率预测的优选图像特征子集。在此基础上,构建了随机森林（random forest, RF）、支持向量机（support vector regression, SVR）与反向传播神经网络（back propagation neural network, BPNN）模型,并利用遗传算法（genetic algorithm, GA）对各模型超参数进行优化,将原始图像特征集与优选图像特征集输入3个机器学习模型,构建出6种模型-特征组合方案,依据晾制时期对原始数据集进行划分,并对测试集进行预测。最终结果显示：GA-SVR模型+优选图像特征子集的组合方案在测试集上表现最优,其决定系数（coefficient of determination,r²）与均方误差（mean square error,MSE）分别为0.980和0.001,且运行时间最短（运行时长=0.128 s）。研究结果可为雪茄烟叶晾制过程智能化控制提供理论依据。     

基于活立木茎干含水量的杨树生长状态评估模型构建

【目的】分析活立木茎干含水量在不同季节的变化规律及与所在环境中各参数的变化关系,构建一种通过茎干含水量反映植物生长状态的数学模型,为未来搭建树木生命状态评价体系提供模型基础和解决思路。【方法】基于2017—2018年实测杨树茎干含水量数据,将全年植物生长状态划分为萌芽期、生长期、落叶期和休眠期,分析各生长周期茎干含水量变化规律。对多维环境数据进行主成分分析,选取最大主成分(PC1)与活立木茎干含水量绘制日变化曲线,提出一种植物茎干含水量椭圆模型,用于评判植物生命体征状况。【结果】萌芽期茎干含水量处于上升态势,4月初日均值为20%,4月末增至43%,日变幅为5%～8%;生长期茎干含水量日均值稳定在50%上下,变化情况受天气影响较大,日变幅差异明显,最大9%,最小1%;落叶期茎干含水量逐渐降低,从10月初的日均值46.9%降至月末的42.8%,日变幅减小至4%;休眠期因低温产生水分冻融现象,茎干含水量波动剧烈,12月中最小值为12%,最大值为42%,日变幅最大达20%。针对植物不同生长周期分别进行椭圆曲线拟合,结果显示:春季萌芽期与冬季休眠期的茎干含水量变化规律近似,椭圆倾角θ0°,与PC1变化呈负相关;夏季生长期与秋季落叶期的茎干含水量变化规律近似,与PC1变化呈正相关,其中生长期植物受环境影响较弱,θ绝对值最小。从倾角与旋转方向可推导出茎干含水量与环境参数的超前或滞后关系,其中萌芽期与休眠期茎干含水量滞后于环境参数,生长期与落叶期茎干含水量超前于环境参数。【结论】基于茎干含水量的生长状态评估可为植物生命体征研究提供全新研究方向,各生长周期的椭圆拟合曲线区分度较高,有可能作为植物生长状态的评判标准,基于此可进一步研究出更完善的植物生理评价体系并用于实际生产中。     

夏玉米冠层温度变化的时滞效应及其对土壤水分监测的影响

考虑冠层温度变化的时滞效应,可能在一定程度上能够提高土壤含水率的监测精度。该研究以灌浆期的夏玉米为研究对象,利用精密红外温度传感器（SI-411）连续监测I1（田间持水量的85%～100%）、I2（田间持水量的70%～85%）和I3（田间持水量的50%～65%）3个不同水分处理下的冠层温度,并同步获取试验地地面净辐射、大气温度、空气相对湿度等环境因子数据,以及不同水分处理小区0～10、0～20、0～30、0～40、0～60 cm不同深度处土壤含水率数据,利用高斯函数拟合冠层温度及环境因子日变化过程以此确定拟合曲线的峰值时刻,通过峰值时间差确定两者之间的时滞关系,并利用多元线性回归分析确定冠层温度的主要影响因素,最后在考虑冠层温度与主要影响因素之间时滞关系的基础上,分析冠层温度变化的时滞效应对监测土壤含水率的影响。结果表明：不同水分处理下的冠层温度峰值具有较大差异,峰值大小依次为I3、I2、I1;I1、I2、I3水分处理的冠层温度峰值时刻分别滞后净辐射约70、70、100 min,超前大气温度和相对湿度约60、60、30 min;冠层温度变化的主要影响因素为大气温度,其次为地面净辐射,最后为相对湿度;考虑时滞效应的冠气温差与土壤含水率的相关性更高,考虑时滞效应的冠气温差对土壤含水率的监测效果有一定提升。研究可为利用作物生理特性提高土壤水分监测精度提供参考。     

海口地区的木材平衡含水率

海口地区的木材平衡含水率蔡则谟（中国林业科学研究院热带林业研究所广州５１０５２０）关键词木材平衡含水率，海口研究各气候区的木材平衡含水率（Ｗｅ）对木材干燥有重要意义，自５０年代以来，华东、华北、东北、西南、西北及中南等地区的有关单位在这方面做了许多工...     

基于径向基函数网络的垂柳茎体含水量日变化模型的研究

研究了利用径向基函数网络建立垂柳茎体含水量的日变化模型。以SWR乔木茎体水分传感器测量垂柳茎体含水量的日变化数据为时间序列。通过调整系数sce、g,改变径向基函数的输入向量维数,以达到模型的精确化。设置输入向量的维数分别为2、4、5,对输入向量按照不同的维数进行分组后,输入到神经网络中进行训练。为了得到模型的具体参数,选取另一组样本数据进行验证。结果表明,利用径向基函数网络建立的垂柳茎体水分日变化模型具有可行性,预测数据与观察数据具有很好的跟随性。同时试验结果也表明,输入向量的维数并不是越大越好,这次试验中,2维的要明显好于4维、5维的。