气候变化下石羊河流域水资源特征分析

基于5个气象站点30年气象观测资料和近10年的水资源数据,运用数理统计方法分析了石羊河流域水资源特征,结果表明,1981～2010年石羊河流域增暖明显,上游年降水量显著减少,石羊河主干流径流量呈季节性变化;地下水位趋深,北部荒漠地区持续下降;水资源总量以0．8809亿m3／a的速度减少,且对降水的敏感度明显高于对温度的反映,水资源开发利用形势非常严峻。     

基于NDVI估算植被体散射的土壤水分反演研究

[目的]为通过植被指数方法进行土壤水分估算和旱情监测提供依据。[方法]以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,雷达数据和光学遥感数据相结合,对干旱区绿洲进行土壤和植被水分信息的提取。[结果]在同期光学遥感影像数据提取叶面积指数基础上,利用简化的“MIMIcs模型”从雷达数据总的后向散射中去除植被的影响,建立土壤后向散射系数与土壤含水量之间的关系。[结论]主被动遥感数据结合在干旱区土壤水分反演时去除植被影响有较好的效果。     

中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系分析

【目的】探讨新中国成立以来中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系和遗传多样性。【方法】选用1949年以来,在中国有一定的推广面积和具有清晰系谱关系资料记录,以引进或育成的20个长果种和40个圆果种黄麻品种为供试材料,采用亲缘系数与聚类分析的方法,对中国60多年来黄麻生产上历经6次品种更替的主要品种间进行亲缘关系和遗传多样性分析。【结果】在长果黄麻中,20份供试品种共组成190对组合,31.58%存在亲缘关系,COP总和为38.5625,平均为0.0964,表明2/3的品种在系谱上的遗传关系较少;在圆果黄麻中,40份供试品种共组成780对组合,其中50.26%存在亲缘关系,COP平均为0.1179,表明50%的圆果品种存在亲缘关系,有近一半的品种亲缘关系相对较远。圆果黄麻品种间的亲缘关系比长果品种间的遗传相似性更高。聚类分析较直观地反映了新中国成立以来中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系和品种演变特点。20份供试长果黄麻品种在欧式距离值0.95处,聚为5个类群。其中,2个国外引进品种各自聚为一个类群,其余18个品种分别以翠绿、广丰长果、巴长4号、马里野生长果等优势亲本聚为不同的大类群与亚类群。40份供试圆果黄麻品种在欧式距离值0.90处,聚为6个类群,除了2个地方品种各自聚为一个类群外,其余38个品种分别以D154、琼山、粤圆1号、卢滨圆果、选46等优势亲本聚为不同的大类群与亚类群。共祖先度分析表明,翠绿、广丰长果、宽叶长果、巴长4号等品种在新中国成立以来中国长果黄麻育种中利用价值很高;D154、卢滨圆果、粤圆1号、JRC-212、选46等品种是对中国圆果黄麻培育贡献较大的骨干亲本。【结论】在黄麻育种中,利用较多的资源是广丰长果、宽叶长果、粤圆1和早期引进的D154、JRC-212等少数骨干亲本,而近年引进的品种资源相对较少,由此导致现有黄麻品种遗传基础狭窄。在以后的育种工作中需加强黄麻种质资源的挖掘和引进,以提高黄麻品种的遗传多样性。     

杨梅叶片矿质营养及对土壤重金属的富集效应

以8年生的杨梅叶片为试材,采用微波消解法处理样品,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定杨梅叶片矿质营养及土壤元素含量,探讨杨梅适宜营养指标,为杨梅合理施肥提供科学依据。结果表明, N、 Ca和K元素是杨梅叶片中的主要营养元素,含量均高于7.048 g·kg-1;杨梅叶片中B的含量(35.82 mg·kg-1)显著高于土壤中B的含量(18.4 mg·kg-1),为满足杨梅对B的需求,栽培过程中需补充B肥;杨梅叶片中含有丰富的Fe、 Mn和Zn等微量元素, B含量与Fe含量呈显著正相关, Mn含量与Fe、 Zn含量均呈负相关。杨梅对土壤中Zn、 Cu、 Cr和Ni等重金属元素有一定的富集效应。     

黄河湿地小白河片区优势植物重金属的富集特征

通过对采集的植物和对应土壤的监测分析,研究了包头黄河湿地小白河片区优势植物和土壤对重金属的富集作用。以优势植物虉草(Phalaris arundinacea)、香蒲(Typha orientalis)、芦苇(Phragmites australis)为研究对象,通过对植物和土壤的野外采样分析,检测了黄河湿地小白河片区湿地植物及相应土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金属元素含量,对土壤重金属污染程度进行了单因子分析及综合分析,同时分析了3种优势植物对重金属的吸收与富集特征。研究结果表明:三种植被区土壤均受到中度污染,其中As、Cd、Zn污染最为严重。该湿地优势植物富集特征显示:香蒲地上部和地下部对Ni的富集系数均大于1,对土壤中Ni污染具有修复作用;香蒲和芦苇对重金属As、Cd、Zn的转运系数相对较高,耐性较好;三种优势植物对As、Cd、Zn等污染程度高的重金属的富集系数和转运系数均小于1,对土壤中As、Cd、Zn污染没达到修复效果;不同植物体内重金属间的相互作用关系不同,其作用结果会对植物重金属的富集产生一定的影响。     

除草用四足机器人稳定性的判定与分析

针对除草用四足机器人在不规则农田地面行走稳定性难以评定的问题,在力–角稳定性度量法的基础上,提出了三棱锥法,根据对其角点倾翻角和轴线倾翻角的推导,得到用最小稳定角作稳定性的评判标准。引入倾翻性能系数综合评价四足机器人的静态和动态稳定性,并通过数值模拟,讨论在不规则农田里的地面倾角、外载荷及外力矩对机器人稳定性的影响。使用由舵机驱动的8自由度,尺寸为170 mm×130 mm×140 mm的机器人物理样机在0°~45°的不规则玉米地上进行试验,测量最小稳定角。结果表明:合外力与地面倾角对机器人稳定性影响显著,地面倾角对其影响接近线性单调,试验所测最小稳定角度值与预测结果相比,平均相对误差为9.46%,相关系数为0.979 6。     

The impact of temperature on nitrification rate in fixed film biofilters

The impact of temperature on nitrification rate was evaluated in this study through experimental tests, mathematical modeling and sensitivity analysis. The results show that the impact of temperature on fixed film nitrification rate is less significant than that predicted by the van't Hoff–Arrhenius equation. In a fixed film biofilter, the impact of temperature on nitrification rate due to DO (dissolved oxygen) limitation is different from that due to TAN (total ammonia nitrogen) limitation. Sensitivity analysis indicated that a temperature increment at 20 °C resulted in nitrification rate increase of 1.108% per °C and 4.275% per °C under DO and TAN limited conditions, respectively. Diffusion mass transport plays an important role in fixed film nitrification processes. Consequently, the effect of temperature on nitrification rate due to bacterial growth rate change in fixed film processes is greatly reduced compared with that of suspended growth processes. When oxygen is limited, the decrease in saturation DO concentration as temperature increases results in a negative temperature impact upon the nitrification rate.     

Dynamical analysis of net cage structures for marine aquaculture: Numerical simulation and model testing

A numerical model for analyzing dynamic properties of a net-cage system exposed in the open sea is proposed. The model is based on a lumped-mass method. In this model, the mooring lines are divided into linear elements and the net cage divided into several plane surface elements. The interconnected points or corners are called nodes or lumped-mass centers. The external force is calculated on each element and then equally distributed to its nodes. By adding the contributed forces from the neighboring elements, a system of motion equations for nodes is formed. The volume reduction coefficient of a net cage is estimated by the ratio of minimum volume of net cage during fluid and structure interaction to the original volume. In general, the numerical results are in good agreements with the experimental data. However, the results also show that if the Reynolds number is lower than the suggested range of 1400–1800, the numerical model may underestimate the environmental forces on a net-cage system.     

离心泵理论扬程的计算

通过对不同滑移系数计算公式的比较与分析,揭示了滑移系数是离心泵理论扬程计算结果准确与否的关键,提出了对于不同比转数的离心泵滑移系数应采用不同的计算公式。以优秀离心泵为基础,采用回归分析法对离心泵理论扬程的计算进行了修正。计算实例表明:修正后的理论扬程公式计算结果更加准确,为工程实际应用提供了一种较为准确的计算方法。     

箱式路面体系车辆通过性机理分析

为了评价机械化路面器材对车辆安全通行的保障能力,根据箱式路面器材的结构和受力特点进行结构简化,探讨铰接箱式路面体系与土壤相互作用模型。在沉陷计算的基础上分析集中载荷和均布载荷条件下行驶阻力和挂钩牵引系数的计算公式,提出铰接箱式路面体系车辆通过性评判方法,分析了附着系数、地基参数、结构尺寸对路面器材车辆通过性的影响。