运用投影寻踪法建立苹果树蒸腾量的预测模型

[目的]运用投影寻踪回归分析法建立苹果树蒸腾量的预测模型,为更方便更好地预测苹果树蒸腾量提供指导。[方法]根据2009年5～9月气象站观测数据,对气温、相对湿度、风速、太阳辐射、大气压、土壤温度、叶温和水面蒸发量进行分析,并应用投影寻踪回归分析法建立了各气象因子与苹果树蒸腾量的预测模型。[结果]气象数据分析表明,大气水势随着气温增高呈减小的趋势,但随着气温降低和湿度增加而增加。气温、净辐射与作物叶水势均呈抛物线关系。随着净辐射的增大,作物消耗的水量增大,叶水势降低。由叶水势与土壤含水率关系可知,当土壤含水率减少时,苹果根系难以吸收到足够的水分,不能满足叶片蒸腾耗水的需求,导致叶片含水量偏低,叶水势也随着下降。苹果叶水势随着土壤含水率的降低而降低。[结论]运用投影寻踪回归分析法建立了气象因子对苹果树蒸腾量的预测模型,且预测精度较高。     

不同放牧强度对天山北坡草原草地生态系统碳交换速率的影响

以天山北坡羊茅＋杂类草草原草地为研究对象,于2013年6月至9月采用模拟放牧方式设置休牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧4个处理,利用静态箱法测定草地生态系统碳交换速率,研究不同放牧强度对草原草地碳交换速率的影响。结果表明,休牧处理下,各月10：00达到碳吸收最大值;9：00至20：00为碳吸收,22：00至次日7：00为碳释放;重度放牧处理下全天为碳释放。各处理对碳交换速率的影响程度表现为重度放牧＞中度放牧＞轻度放牧;休牧和轻度放牧的碳吸收量远大于中度放牧和重度放牧,休牧和轻度放牧表现为碳汇,中度放牧和重度放牧表现为碳源。季节变化中碳吸收量8月最大,9月最小;7月和8月表现为碳汇,6月和9月表现为碳源。     

汽爆系统中进料密封阀门的结构设计及稳定性分析

针对汽爆系统中进料口阀门进料效率低,容易漏气等问题,设计了一种集进料、密封和开启为一体的进料密封阀门。根据阀门的材质和使用环境,对阀门中的阀芯进行了理论分析,并利用ANSYS Workbench软件对其进行强度分析,得到了阀芯的最大变形量发生位置以及能够满足其稳定进料和密封时螺旋轴的最佳直径和最佳转速,经理论计算和强度校核,阀门在正常工作环境下,其阀芯的强度完全满足设计要求。对不同进料时间和转速对阀门的进料稳定性影响进行试验研究,确定150 kg玉米秸秆完成进料时的最佳转速为200 r·min-1,最佳进料时间为5 min。     

中国化肥投入区域差异及环境风险分析

【目的】为了全面认识中国各省区农业化肥使用的区域差异及对生态环境的潜在威胁,准确把握其环境风险程度,加强风险管理,促进农业可持续发展,对中国化肥投入的分布特征和环境风险进行分析。【方法】考虑氮磷钾3种化肥不同的环境污染效应,建立带有权重系数的化肥使用环境风险指数计算模型,评价中国化肥投入的环境风险。应用定性定量相结合的层次分析法,确定氮磷钾三因子的权重系数。根据原国家环境保护总局2007年设定的生态县建设化肥使用强度小于250 kg·hm^-2 的标准,按照目前发达国家氮磷钾比例1﹕0.5﹕0.5的施肥实践,确定氮磷钾三元素的环境安全阈值。【结果】目前中国农田化肥使用量平均达到480 kg·hm^-2, 大多数省区农田化肥投入过量。其基本趋势是东南投入高,西北投入少。2012年化肥使用强度最大、超过690 kg·hm^-2 的前5个省份是福建、广东、河南、湖北、江苏;化肥使用强度低于200 kg·hm^-2 的7个省区是西藏、青海、甘肃、黑龙江、贵州、内蒙古、山西。总化肥使用强度最大的福建（908.7 kg·hm^-2）是西藏自治区（137.99 kg·hm^-2）的6.6倍。氮肥使用强度的区域差异与氮磷钾总肥一致,其中氮肥使用强度最大的广东省（448.5 kg·hm^-2）是西藏自治区（62.59 kg·hm^-2）的7.2倍;氮磷钾施肥不平衡的现象普遍存在,磷肥使用强度最大的河南省（259.8 kg·hm^-2）是最小的贵州省（44.04 kg·hm^-2）的6倍;钾肥使用强度最大的福建省（264.73 kg·hm^-2）是最低的青海省（30.83 kg·hm^-2）的8.6倍,钾肥的使用在青海、西藏、甘肃、贵州等省区明显不足。中国农业化肥使用环境污染的潜在风险较大,仅有西藏、青海、贵州、甘肃和黑龙江5个省区属于尚安全状态,河南、福建、广东和湖北属于重度风险状态,其他省区属于轻度风险和中度风险状态。近10年来,中国的化肥消费量以每年3%的速率增加,高环境风险区域扩大较快。2012年与2005年相比,尚安全的省区减少了3个,重度风险的省区增加了3个,总体环境风险进一步加剧。【结论】中国化肥使用强度大,环境风险高,区域分异明显。其原因有多种,其中土壤条件、施肥技术和管理不当是直接原因,农业政策和经营体制等深层次问题是根本原因。     

外置式秸秆反应堆对日光温室内部环境及番茄光合特性的影响

【目的】研究外置式秸秆反应堆在日光温室越冬茬番茄的生产过程中,对日光温室环境因子及番茄光合特性的影响。【方法】以无CO₂发生装置的日光温室为对照温室,以利用外置式秸秆反应堆补充CO₂的日光温室为处理温室,观测在番茄不同生育阶段（苗期、结果期、转色期）温室内CO₂含量、气温、空气相对湿度等环境因子的日变化以及对番茄净光合速率、蒸腾速率、水分利用率和产量的影响。【结果】日光温室内CO₂含量的日变化曲线呈不规则的“N”形,空气湿度昼夜变化曲线呈“V”形。与对照温室相比,在番茄不同生育期,处理温室10:00-11:30 CO₂含量提高了230 μL/L,13:30-16:00提高了84～150 μL/L;夜间平均气温提高了1.5～2.0 ℃,空气相对湿度平均提高了4%～5%;并可显著提高不同生育阶段番茄的净光合速率和水分利用率;极显著降低苗期蒸腾速率,显著提高结果期和转色期番茄的蒸腾速率,产量和经济效益分别提高13 707 kg/hm²和59 310元/hm²。【结论】外置式秸秆反应堆能有效改善越冬茬番茄栽培过程中日光温室内的环境条件,缓解晴天日光温室内CO₂的亏缺,增加番茄的净光合速率和水分利用率,最终提高产量和经济效益。     

林火对大兴安岭典型林型林下植被与土壤的影响

利用大兴安岭南瓮河保护区典型林型的样方调查资料,并采用灰色关联度分析,对不同强度林火干扰下草类 白桦林和草类 落叶松林林下植被的物种多样性、生物量和土壤因子的关联性进行研究。结果表明:1)所有调查样地林下植被的物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数等物种多样性指数随着火烧强度增加而降低,表现出未火烧中度火烧重度火烧的趋势,而物种多样性指数年变化量均有明显的增加,其中林火干扰的林下植被物种多样性的增加明显高于未受林火干扰的林下植被物种多样性。2)随着火烧强度的增加,林下植被生物量总量降低;而林下植被生物量总量年增加变化量呈上升趋势,增加的程度随着火烧强度的增强而增大,与火烧强度成正比(重度火烧中度火烧未火烧);而标准木细根生物量在不同火烧强度间无明显变化,而是随着离树干的水平距离的增加而减少(1 m＞2 m＞3 m)。3)火烧迹地土壤pH值和有机碳含量随火烧强度增加而增加,而土壤全氮和全钾含量则相反;在中度火烧情况下,土壤密度和全磷的含量更高。4)灰色关联度分析结果显示,林火干扰后,土壤密度、有机碳含量和全氮含量与林下植被物种多样性的相关性较高;而土壤密度、有机碳含量和pH值与林下植被生物量相关性较高。由于一定强度的林火干扰并未完全破坏林下植被,而是导致部分林下植被死亡,植被间形成林隙,为林下植被创造了生存空间和发展条件,同时土壤养分含量受林火干扰发生变化,为林下植被生长提供养分,一定程度上促进了林下植被的恢复。      

基于蒸腾速率与光谱特征的松材线虫病害预测

【目的】明确马尾松感染松材线虫病初期蒸腾速率与光谱特征的变化规律及相互关系,以解决病害潜伏期表征不易鉴别的问题,为在遥感监测中特征参数的选取提供理论参考。【方法】以福建省泰宁县马尾松林为例,分别对感染松材线虫病后4个病害阶段(健康期及病害初期、中期、末期)马尾松的蒸腾速率进行测定,分析其在不同病害阶段的变化规律;再对健康期及病害初期马尾松的光谱数据进行采集,以这2个阶段的蒸腾速率为基准,分析其蒸腾速率与原始光谱及光谱特征参数(红边位置、红边斜率、红谷位置、红谷反射率、红边比值植被指数和红边归一化植被指数)的关系。【结果】马尾松蒸腾速率随着病害的加重而逐渐减弱;健康期及病害初期马尾松蒸腾速率与原始光谱有一定的相关性,相关关系因波长的不同而不同,最大值在753nm处,相关系数达到0.86;蒸腾速率与红边参数有较高相关性,拟合结果R2均大于0.7,其中与红边比值植被指数相关性最高,R2达到0.851 5。【结论】在外界因素一致的情况下,马尾松蒸腾速率对预测病害的发生有一定的指示作用,近红外波段及红边参数与蒸腾速率有较高相关性,可以利用特征光谱对松材线虫病进行早期预测。     

气候与矿质元素对柑桔叶片蒸腾作用的影响

锦橙叶片温度受气温和相对湿度的影响，但叶片的气孔阻力和蒸腾强度则由光照强度决定，阳面叶的蒸腾强度显著高于阴面叶，柑桔叶片气孔阻力与蒸腾强度呈双曲线负相关，阴，阳叶的模拟曲线不同，光量子数和气孔阻力与阳面叶的蒸腾强度间存在着交互作用，只有在一定的光量子数（〉３５０μｍｏｌ／ｓ．ｃｍ＾２）和气孔阻力（〈８ｓ／ｃｍ）阀值下，蒸腾强度才增加，施Ｍｇ可减小气孔阻力，提高蒸腾强度。Ｋ对蒸腾强度虽有削弱作用，但     

小国光苹果贮藏保鲜紫外光、红光照射与钴辐射处理

选取小国光苹果分别做紫外光和红光照射及钴辐射3种物理处理后,进行保鲜贮藏试验。在贮藏期定期测定果实的呼吸强度和主要化学成分的变化,对测定数据作统计分析。结果表明,红光照射与钴辐射处理能显著地抑制苹果的呼吸强度,推迟苹果呼吸高峰的时间,起到贮藏保鲜作用。     

淮北地区高产小麦植株吸氮及土壤供氮特性

1984–1986年在不同施氮水平下,研究了植株吸氮及土壤供氮特性,试验结果：亩产400–450公斤,植株每亩总吸氮量15公斤左右。各生育期植株含氮率为：出苗至分蘖期5%左右,拔节期3%左右,孕穗期2.5%,灌浆期1.8%左右。小麦一生应在分蘖至越冬始期和拔节孕穗期出现两个吸氮高峰,前者约占总吸氮量23%,后者占33.6%。吸氮强度：每日每亩吸氮量以拔节至孕穗期最大,依次为返青至拔节和分蘖至越冬始期;氮的相对积累速率则以分蘖至越冬始期最高,其次是拔节至孕穗期。土壤氮素供应量为18–20公斤/亩;土壤供氮与植株吸氮比值：分蘖期最高为11–12∶1,拔节后为1.6–1.8∶1,孕穗期为1.2∶1。土壤供氮与生育进程之间呈4次方程,据此可求得各生育期土壤供氮指标和补差施氮量。