基于特征线方程N—S方程非增量型分离算法

为克服传统有限元方法求解流场时由于对流项占优而引起的求解振荡和基函数选择困难的问题,推导了基于特征线方程的粘性不可压N-S方程的增量型和非增量型分离算法的公式及求解步骤,并讨论了两者的Babuska-Brezzi条件.沿着特征线方向,N-S方程的对流项消失,方程矩阵是自伴随矩阵,可以自动满足有限单元法中能量泛函最小的要求,并可以给出合理的粘性耗散项.动量方程的求解采用非增量型分离算法,压力和速度可以采用任意阶次的插值函数,离散后的方程自动满足Babuska-Brezzi条件.为验证算法的可靠性,采用T3P3空间等阶次U-p单元计算了方柱绕流.结果表明：基于特征线方程的非增量型分离算法可以很好地应用于粘性不可压流场的计算,与目前流行的其它方法相比,该算法有明显的优势.     

响应面优化黑豆总黄酮微波辅助提取工艺及其抗氧化性能评价

为优化微波提取黑豆总黄酮化合物的工艺,并对其抗氧化性进行初步研究,在单因素试验的基础上,选取液料比、乙醇体积分数和微波功率为自变量,总黄酮得率为响应值的三因素三水平的响应曲面分析法,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。结果表明:提取工艺的最佳条件为功率600 W、液料比40∶1、乙醇体积分数60%,在此条件下,总黄酮得率达到22.1 mg·g~(-1)。抑制油脂过氧化作用的研究结果表明黑豆黄酮是一种天然的抗氧化剂。     

基于Radarsat-2的冬小麦种植面积提取方法研究

为探寻基于Radarsat-2的冬小麦种植面积提取方法,以设立在江苏盐城研究区的冬小麦为研究对象,选用2014年3月3日-2014年6月7日期间5期Radarsat-2全极化影像,采用支持向量机法和最大似然法分别对各时相的冬小麦种植面积进行提取,并以地面实测GPS样方进行精度验证。结果表明,以支持向量机法和最大似然法提取冬小麦面积的精度均在4月20日达到最高,分别为66.4%和63.9%。对4月20日支持向量机法的冬小麦面积提取结果进一步进行耕地地块优化和碎小图斑去除处理后,冬小麦面积的提取精度可提高到79.6%。     

基于弹道理论有风条件下折射式喷头喷灌均匀度研究

为计算有风条件下折射式喷头水量分布及喷灌均匀度,以弹道轨迹理论为基础,依据风速分布模型,建立有风条件下折射式单喷头水量分布计算方法,采用该方法模拟出有风条件下Nelson D3000型喷头倒挂安装方式下水量分布特性,通过与实测资料进行对比,验证了模拟具有较高的准确度,可应用于有风条件下折射式喷头水量分布计算。在此基础上,选用4.76 mm(24号)喷嘴直径,模拟出不工况下单喷头水量分布,计算出组合情况下喷灌均匀度,分析了风速、风向、喷头间距、工作压力和安装高度5种因素对喷灌均匀度的影响,并对蒸发漂移损失进行了分析。结果表明:95%的置信区间下,喷头布置间距对喷灌均匀度的影响最显著,其次是安装高度和喷头工作压力,风速和风向对喷灌均匀度影响不显著。风速、喷头工作压力和安装高度都会对蒸发漂移损失产生影响,其中工作压力影响最大。当选用Nelson D3000型喷头在风速小于6 m/s的环境下喷灌时,应将喷头安装间距固定在2.13~3.04 m范围内。另外,该安装间距范围内,喷头安装高度和喷灌压力增大后,喷灌均匀度增大的效果不明显,因此应采用低压喷灌以降低喷灌系统运行成本;考虑到较高的喷头安装高度会产生较大的蒸发漂移损失,喷灌时还应适当降低喷头安装高度,以提高喷灌水分利用率。     

轴流泵失速工况下非定常流动特性研究

为了研究轴流泵在失速工况下的流动特性,对某原型立式轴流泵进行非定常数值计算,对比分析了设计工况以及失速工况下泵内部典型流动结构与压力脉动特性,揭示了失速工况下低频压力脉动的产生机理,利用真机压力脉动测试验证了数值计算方法的可靠性。研究表明:失速工况下叶片背面的前缘靠近轮缘一侧以及尾缘靠近轮毂一侧存在回流区;设计工况下叶轮进口处以及导叶体中段压力脉动主频为叶片通过频率,叶轮出口部位由于受到动静干涉作用,主频为导叶通过频率,导叶体出口部位由于远离旋转叶轮,叶频主导作用减弱;深度失速工况下泵内部压力脉动系数幅值显著增加,其中导叶体出口处G6点在深度失速工况下压力脉动系数幅值为设计工况的16倍;深度失速工况下叶轮出口处监测点P6、导叶体中段监测点G2以及导叶体出口监测点G6出现频率为0.83 Hz的低频压力脉动;失速工况下导叶体内涡核心区域与导叶流线图中存在的漩涡的发展、演化规律基本一致,两者的频率均为0.86 Hz,与低频压力脉动的频率(0.83 Hz)较为接近,因此可以证明低频压力脉动由导叶内漩涡诱导所致。     

锡林浩特地区太阳紫外辐射分析

为进一步揭示紫外辐射的变化规律,更好地为生产和人们的生活服务,基于锡林浩特国家气候观象台2007—2012年太阳紫外辐射观测资料,运用数理统计学方法与SPSS 11.5软件,分析了锡林浩特地区不同云况条件下太阳紫外辐射规律及与气象要素的相互关系。结果表明:太阳紫外辐射存在明显的日、季、年变化规律。一日内早晚小,中午大。一年内最高值出现在6—8月,最低值出现在11—12月。且与太阳总辐射、光合有效辐射、空气温度、空气湿度、地温0~5 cm存在较显著的相关性。目前锡林浩特地区紫外辐射强度(UV-B)1—3、10—12月最大值范围分别为0.20~1.91、0.13~1.43 W/m~2,低于人和动物的安全标准2 W/m~2,4—9月可出现最大值范围为2.02~3.39 W/m~2,容易对人和动物造成威胁和伤害。     

isopropylstilbene发酵条件优化及其对灰葡萄孢的抑制作用

isopropylstilbene (3, 5-二羟基-4-异丙基二苯乙烯) 是发光杆菌Photohabdus temperata产生的一种二苯乙烯类化合物,具有多种生物活性。为促进isopropylstilbene在农业抗生素领域应用价值的开发,采用固相萃取、柱层析等技术从发光杆菌P. temperata SN 35的发酵液中分离纯化得到1个化合物,通过核磁共振氢谱对其结构进行了确认,并采用高效液相色谱测定了其纯度;通过Plackett-Burman试验和响应面法对发光杆菌SN 35摇瓶发酵培养条件进行了优化,并初步研究了所分离化合物对灰葡萄孢Botrytis cinerea的离体抑菌活性及对灰霉病的防治效果。结果表明:所分离的化合物为isopropylstilbene,纯度为93%;对发光杆菌SN 35摇瓶发酵培养条件进行优化后,isopropylstilbene的产量是优化前的2.22倍。离体抑菌试验结果表明:isopropylstilbene对灰葡萄孢的菌丝生长具有较好的抑制作用,其EC₅₀值为 (9.17 ± 0.17) μg/mL,但低于对照药剂百菌清[EC₅₀值为 (0.90 ± 0.08) μg/mL];在10 μg/mL下,isopropylstilbene对灰葡萄孢孢子萌发的抑制率为63.01%。活体盆栽试验结果表明,在200 μg/mL下,isopropylstilbene对黄瓜灰霉病的防治效果达92.19%,与百菌清的防效 (97.63%) 相当,对番茄灰霉病的防治效果为72.12%,略低于百菌清 (81.61%)。本研究通过对isopropylstilbene发酵条件的优化,为其工业化生产奠定了理论基础。该化合物对灰霉病具有很好的防治效果,可为天然杀菌剂的研究与开发提供参考。     

Changes in the relationship between species richness and belowground biomass among grassland types and along environmental gradients in Xinjiang,Northwest China

The association between biodiversity and belowground biomass (BGB) remains a central debate in ecology. In this study, we compared the variations in species richness (SR) and BGB as well as their interaction in the top (0-20 cm), middle (20-50 cm) and deep (50-100 cm) soil depths among 8 grassland types (lowland meadow, temperate desert, temperate desert steppe, temperate steppe desert, temperate steppe, temperate meadow steppe, mountain meadow and alpine steppe) and along environmental gradients (elevation, energy condition (annual mean temperature (AMT) and potential evapotranspiration (PET)), and mean annual precipitation (MAP)) based on a 2011-2013 survey of 379 sites in Xinjiang, Northwest China. The SR and BGB varied among the grassland types. The alpine steppe had a medium level of SR but the highest BGB in the top soil depth, whereas the lowland meadow had the lowest SR but the highest BGB in the middle and deep soil depths. The SR and BGB in the different soil depths were tightly associated with elevation, MAP and energy condition; however, the particular forms of trends in SR and BGB depended on environmental factors and soil depths. The relationship between SR and BGB was unimodal in the top soil depth, but SR was positively related with BGB in the middle soil depth. Although elevation, MAP, energy condition and SR had significant effects on BGB, the variations in BGB in the top soil depth were mostly determined by elevation, and those in the middle and deep soil depths were mainly affected by energy condition. These findings highlight the importance of environmental factors in the regulations of SR and BGB as well as their interaction in the grasslands in Xinjiang.     

基于STM32微处理器的播种机工况故障采集系统设计

随着我国信息化水平的不断提高,机械自动化、计算机控制系统和测试计量行业的不断发展,使得智能控制被广泛的应用到农业生产、工业生产和高等研究等各个领域。为此,基于STM32微处理器设计和研发了播种机工况故障采集系统。系统以STM32微处理器为核心,硬件部分主要包括信息采集、人机交互、智能控制、报警、自动补偿和电机驱动等模块,主要作用是完成对传感器节点的数据采集、分析、处理和控制功能;软件部分主要包括速度信息、播种量信息、漏播判断、开沟器堵塞和种箱空检测4个子程序。试验结果表明:所选用的TAP-4 0 LS4 0 N1-D3传感器能够精准检测到种子流、种箱排空、输种管堵塞等信号;在一定干扰环境下,系统漏播报警的准确率均在97%以上,实现了播种机工况故障精确采集功能,且该系统稳定性高,错误率低,具有十分宽广的应用前景。     

核桃叶片基因组DNA的4种提取方法比较

以核桃叶片为材料,比较了高盐低pH法、SDS法、改良CTAB法和适合酚类、多糖类物质较多的植物DNA提取法提取基因组DNA的效果;通过琼脂糖凝胶电泳、紫外分光光度计、RAPD、ISSR等方法进行PCR扩增和用EcoRI、PstI内切酶酶切对所提取的DNA样品进行检测,比较所得DNA的产量和质量.结果表明,4种提取方法从叶片中得到的DNA产量和质量有所不同,其中酚类、多糖类物质较多的植物DNA提取法产量最高,纯度适中.4种方法提取的DNA对以后的PCR和酶切均没有影响.