不同耕作方式对土壤有机碳、微生物量及酶活性的影响

【目的】依托8年长期(2005~2012)固定道定位试验,研究不同耕作方式对土壤有机碳、土壤微生物量、土壤酶活性在0—90 cm土层的分布特征,为优化中国西北干旱区的耕作方式提供理论依据。【方法】试验包括固定道垄作(PRB)、固定道平作(PFT)与传统耕作(CT)三种耕作模式下的土壤有机碳土壤总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)、土壤微生物量碳(MBC)、土壤微生物量氮(MBN)、土壤微生物量磷(MBP)、蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶及小麦产量进行了测定和分析。【结果】在0—90 cm土层,不同耕作方式下的TOC、POC、MBC、MBN、MBP、蔗糖酶活性、脲酶活性均随着土层的增加呈下降趋势,过氧化氢酶活性呈先下降后增大的分布特征;在0—60 cm,固定道保护性耕作能够显著增加心土层作物生长带土壤有机碳储量,有机碳储量大小为PRBPFTCT;PRB、PFT较CT可以显著增加0—10 cm作物生长带TOC、POC、MBC、MBN、MBP含量、蔗糖酶、脲酶活性,其大小为PRBPFTCT;耕作方式对过氧化氢酶活性影响不显著;TOC、POC、MBC、MBN、MBP、蔗糖酶活性、脲酶活性、过氧化氢酶活性之间均达到了显著或极显著相关。【结论】PRB较PFT、CT能够提高耕作层(0—10 cm)土壤有机碳含量、土壤微生物量、土壤酶活性, 增加作物产量, 增大0—60 cm土层有机碳储量,耕作方式(PRB、PFT及CT)对10 cm以下土层土壤环境改善作用不明显。     

车用永磁同步电机稳定性分析

采用多参数统一方法,将永磁同步电机数学模型中多个参数变化的特性综合到两个参数的变化上,给出了平衡点的稳定性判别条件,推导了平衡点产生Hopf分岔及叉形分岔的条件。仿真分析了永磁同步电机的平衡点随这两个参数变化的规律,得到了平衡点的叉形分岔点以及亚临界Hopf分岔点。分析得到了永磁同步电机中的不同动力学现象,解释了不同动力学现象产生的机理。     

Adsorption of anionic surfactant (sodium dodecyl sulfate) on silica

The adsorption of an anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) on a negatively charged silica was studied to provide a better understanding of surfactant adsorption phenomena in an electrostatic repulsion environment between surfactant and soil. The adsorption experiment was conducted under different electrolyte concentration and pH. Results indicated that adsorption happened with hydrophobic interaction, although electrostatic repulsion was generated between SDS and silica surface. The adsorption amount decreased with decreasing electrolyte concentration and increasing pH due to the increase of electrostatic repulsion. The influence of electric potential near the silica surface on the adsorption was confirmed with the modified Langmuir adsorption equation, 1-pK basic Stern model and zeta potential. Because silica is ubiquitous in soils and the water environment, the adsorption characteristics of an anionic surfactant is important when we consider the fate of an anionic surfactant in the environment. The result is also useful when considering the fate of agricultural chemicals which contain negative charge and hydrophobic sites.     

Plant-available water and integral energy for Medicago sativa and Bromus tomentellus in texturally different soils

Soil water availability is very crucial for pasture plants because their growth solely depends on the soil water storage. While plant-available water (PAW) is successfully related to plant growth, it is the energy required per unit mass of water, integrated over the PAW range, named the integral energy (E_I) that determines how easily plants can take up water from the soil. The soil water retention function was integrated over the PAW range to calculate the E_I. PAW and E_I were determined for Medicago sativa (alfalfa, a legume) and Bromus tomentellus (a grass) species in five texturally different soils of semi-steppe rangeland in central Zagros, western Iran. The PAW was calculated as the difference between field capacity and permanent wilting point (nominal h of 15,000 hPa or actual h obtained from PWP value determined in greenhouse). E_I values were calculated for the nominal and actual PAW values. M. sativa PAW and E_I values were more than those from B. tomentellus, indicating that M. sativa was able to tolerate higher soil matric suctions at similar conditions. Results showed predicting E_I only from basic soil properties is not accurate. PAW and E_I are dependent on plant species and soil type interactions, and environmental compatibility.     

河西灌区田间固定道保护性耕作下作物轮作模式效益评价

在甘肃河西走廊,通过田间试验结合入户调研的方式,运用综合评价的方法,对基于固定道保护性农业的7种轮作模式进行了分析。结果表明：小麦-加工型甜椒-玉米经济效益最好,净收益、产投比和单方水产值分别为1.52×10⁴元·hm^-2、2.00和5.39元·m^-3;小麦-啤酒大麦-小麦劳动生产率最高,达240.2元·人^-1·a^-1,社会效益在所有轮作模式中也相对最好;小麦-油葵-啤酒大麦区域水资源安全保障度、水分能量生产效率、热量利用率分别为1.83、2.07×10⁴ kJ·m^-3和66.12%,生态效益最好;综合效益相对较好的4种轮作模式分别为小麦-加工型甜椒-玉米、小麦-马铃薯-小麦、小 麦-玉米-玉米和小麦-针叶豌豆-小麦。兼顾考虑固定道保护性农业系统的稳定性维护,小麦-加工型甜椒-玉米、小麦-玉米-玉米和小麦-针叶豌豆-小麦三种轮作模式更适宜在固定道保护性农业技术体系中进行应用和推广。     

基于坡度的黑土区切沟密度协同克里格插值方法研究

切沟侵蚀已成为东北黑土区土壤侵蚀的重要组成部分。结合野外样区实地调查切沟分布数据与空间插值方法是快速获取大面积切沟密度值的有效手段。流域的平均坡度值是切沟形成的影响因素之一,为提高切沟密度值空间分布的插值精度,在黑龙江省海伦市内,利用网格法均匀选取40个1 km²左右的小流域,在实地测量区域内切沟密度数据的基础上,应用距离权重反比法、普通克立格和以小流域的平均坡度作为协同变量的协同克立格对其做空间插值。结果表明:切沟密度与协同区域化变量受结构性因素的影响远大于随机性因素,均为强空间自相关性;距离权重反比法与普通克里格法的预测精度相近;协同区域化变量的空间结构性优于单一变量,协同克立格法生成的空间分布图精细度明显提高,均方根误差降低20%以上,预测值与实测值的相关系数提高89%以上,协同克里格可有效提高区域切沟插值精度。     

密封泵中无轴承永磁同步电动机的试验研究

为解决密封泵系统中泵体的密封性问题,提出采用无轴承电动机替代传统电动机构成新型无轴承密封泵方案,研制无轴承电动机成为其关键.阐述了无轴承密封泵中永磁型无轴承电动机转子悬浮原理,并给出电磁转矩和径向悬浮力数学模型.根据无轴承永磁同步电动机控制系统功能框图,构建无轴承永磁同步电动机数字控制系统,为了使控制系统软件与硬件之间互相配合,设计并使用人机交互界面对无轴承永磁同步电动机控制系统中转速、PID控制器等参数进行实时在线调试和控制.样机试验结果表明:使用人机交互界面进行试验调试,能够快速地达到预期目标,转子转速为1 200 r／min,转子轴心在平衡位置中心(0,0)附近振动,径向偏心位移振动幅值控制在50 μm范围之内,满足对无轴承永磁同步电动机数字控制系统进行实时在线调试和控制的要求,对无轴承密封泵的研制与应用具有重要的理论意义和实用价值.     

基于固定样地的林分生长模型研建

基于杭州市开展的森林资源与生态状况固定样地监测,以建德市为例,建立了无人为干扰小班主要测树因子更新模型,更新了县级森林资源小班数据库,实现了县市森林资源联动监测。     

气助式静电喷头雾化性能和荷电效果试验

设计一种气助式静电感应喷头,对其工作原理和关键结构进行了研究。在室内对它进行了雾化性能试验和荷电效果试验。由试验结果分析了充电电压、气体压力与流量、液体压力与流量、喷孔直径等参数对雾化质量和荷电效果的影响,综合分析气体压力为0.4 MPa,液体压力为0.25 MPa,喷孔直径为2.0 mm时气助式静电感应喷头具有最优化性能。     

活性炭储氢系统充放气过程试验研究

为量化分析充放气压力和充放气流率对活性炭储氢系统充放气过程热效应的影响,选择比表面积为1800m2·g-1的椰壳活性炭SAC-01作吸附剂、容积为540mL的钢制压力容器为储存容器,在室温、4个压力（10．5MPa、8MPa、6MPa、4MPa）下,对容器进行氢的快速充放和通过质量流量控制器（MFC）设定气体流率下充放气试验．结果表明：在充放气的初始阶段,充放气流率较大,储罐中心温度在短时间内升高／降低到最大／最小值;储罐壁温度的变化特点与储罐中心的相似,但变化滞后且变化幅度较小．对比试验结果时发现,充放气流率一定时,充放气压力会影响吸附床的温度波动幅度,但不改变储罐中心上升／下降到温度幅值所需要的时间;充放气流率为影响吸附床温度波动的主要原因;采用慢速充放气可减缓吸附床的温度波动．