南方8种森林地表死可燃物在平地无风时的燃烧蔓延速率与预测模型

【目的】研究Rothermel林火蔓延速率预测模型及另外2种以Rothermel模型为核心的蔓延速率预测模型对南方8种典型森林地表死可燃物的适用性,为林火蔓延速率预测提供理论支撑和指导。【方法】以南方地区8种典型速率地表死可燃物为对象,根据研究对象的野外实际条件,在东北林业大学帽儿山实验林场风洞实验室内,构建不同可燃物床层含水率、载量及高度的可燃物床层,每种可燃物在平地无风条件下进行36次点烧试验,共288次点烧,记录每种可燃物类型不同配比条件下的蔓延速率。通过直接使用Rothermel模型、重新估计Rothermel模型参数、对Rothermel模型形式改进后自建模型的对比,得到最合适的预测模型。【结果】 1)平地无风条件下,南方8种典型森林地表死可燃物床层最大蔓延速率为0.55 m ·min -1 ,平均蔓延速率由大到小依次为:华山松、云南松、毛竹、柳杉、杉木、马尾松、麻栎及青冈栎。2)直接使用Rothermel模型预测的林火蔓延速率误差较大,平均绝对误差为0.18 m ·min -1 ,平均相对误差为70.0%。3)重新估计参数后的Rothermel模型及自建模型,预测的可燃物蔓延速率精度显著提高,平均绝对误差分别为0.04、0.037 m ·min -1 ,平均相对误差分别<18%、16.45%。4)重新估计参数的Rothermel模型与自建模型的预测误差的差异不显著,其中自建模型的预测值与实测值的 R 2 变化在0.71~0.90,平均为0.80。【结论】对南方8种典型森林的地表死可燃物类型,在平地无风条件下,重新估计参数的Rothermel模型及自建模型的预测精度相近,但自建模型可能更简单易用,可预测平地无风条件下可燃物地表火蔓延速率。     

后抛式免耕播种机碎秸装置离地高度自动控制系统研制

为了解决秸秆粉碎后抛式免耕播种机田间作业时,碎秸装置入土灭茬造成作业负载大、秸秆输送装置拥堵和卡滞的问题,该文研制了基于双扇形孔金属检测圆盘和接近开关的扭转变形采集装置,以有效监测驱动轴的转速和因扭矩负载变化引起的驱动轴错位角。设计了基于32位ARM CortexTM-M3核微处理器的碎秸装置离地高度自动控制系统,实时采集驱动轴转速和错位角,分析其变化趋势,辨别作业工况,输出相应电磁阀控制信号,驱动液压缸适时调整碎秸装置的离地高度,稳定作业负载。试验结果表明,在2 500 r/min的驱动轴额定转速下,碎秸装置离地高度的改变使作业负载变化时,自动控制系统使驱动轴的转速控制在2 448～2 632 r/min之间,驱动轴错位角的变化量为±0.002 4 rad,控制信号对错位角变化的响应延时为0.24 s。田间试验结果表明,利用碎秸装置离地高度自动控制系统后机具的通过性极大改善,堵塞现象消失,作业效率提高52.9%,碎秸作业后地表残茬高度降低43.4%。该设计利用驱动轴转速和错位角的变化趋势辨别作业工况,消除了机械结构参数和材质差异等因素对驱动轴错位角的影响,可为相关农机具扭矩负载定性监测提供借鉴。     

Classification of Peruvian highland maize races using plant traits

The maize of Latin America, with its enormous diversity, has played an important role in the development of modern maize cultivars of the American continent. Peruvian highland maize shows a high degree of variation stemming from its history of cultivation by Andean farmers. Multivariate statistical methods for classifying accessions have become powerful tools for classifying genetic resources conservation and the formation of core subsets. This study has two objectives: (1) to use a numerical classification strategy for classifying eight Peruvian highland races of maize based on six vegetative traits evaluated in two years and (2) to compare this classification with the existing racial classification. The numerical classification maintained the main structure of the eight races, but reclassified parts of the races into new groups (Gi). The new groups are more separated and well defined with a decreasing accession within group × environment interaction. Most of the accessions from G1 are from Cusco Gigante, all of the accessions from G3 (except one) are from Confite Morocho, and all of the accessions from G7 are from Chullpi. Group G2 has four accessions from Huayleño and four accessions from Paro, whereas G4 has four accessions from Huayleño and five accessions from San Geronimo. Group G5 has accessions from four races, and G6 and G8 formed small groups with two and one accession each, respectively. These groups can be used for forming core subsets for the purpose of germplasm enhancement and assembling gene pools for further breeding.     

平面翻堆机转子高度调节系统

为了实现平面翻堆机转子的高度调节、水平平衡及安全保护,该文对翻堆机行走系悬置的液压系统及其控制器进行了研究,研究采用变结构和PID联合控制,获得转子水平的较高控制精度;通过采用线性随机二次型最优控制推导出转子高度调节的控制规律,仿真得出了不同信号输入下各参数的变化规律;同时基于预设的作业基准,实时完成转子高度控制。该控制策略能有效地消除因干扰力而引起的振荡现象,达到平滑的控制目标;油气悬置采用LQG控制,对转子高度调节性能有所提高。     

穗位高系数对玉米产量及产量构成的影响

为探究穗位高系数对玉米产量及产量构成的影响,采用125份玉米材料开展大田试验,测定株高、穗位高、穗位高系数、单穗粒数、千粒重及产量等性状指标。同时对1985—2019年可查文献中已发表的相关数据进行Meta分析。结果表明：1)株高和穗位高对单穗粒数、千粒重、产量均有极显著影响(P<0.01);穗位高系数对单穗粒数和千粒重影响显著(P<0.05)。2)玉米株高分布在175.10～295.00 cm,穗位高在53.50—127.67 cm,穗位高系数在0.29～0.49,随着株高、穗位高、穗位高系数的增加,单穗粒数呈先上升后下降的趋势,当株高为267.76 cm,穗位高为99.46 cm,穗位高系数为0.40时,单穗粒数达到最大值;千粒重随着株高、穗位高、穗位高系数的增加先呈直线上升趋势,之后不再增加,千粒重达到最大值时,株高为292.25 cm,穗位高为80.95 cm,穗位高系数为0.50;产量随株高、穗位高的增加而增加,随着穗位高系数的增加呈现先上升后下降的趋势,当穗位高系数为0.42时,产量达到最大值。3)对文献和本试验的数据分别进行决策树分析,结果均表明,株高较穗位高...     

杉木种子发芽率和苗木高生长的近交效应

在杉木种子园中对6个无亲缘关系的无性系进行了双列杂交,包括自交。同时取亲本的自由授扮种子作为对照。在他们的子代林中,取一个全同胞家系和一个自由授粉家系,各选4至6株开花植株连同它们的亲本,分别进行自交、回交、同胞内交配和异交测定。结果表明,杉木近交使得种子发芽率和苗木高生长量大幅度下降。近交衰退随着近交系数(F)的增加而加大。同异交相比,自交、回交和全同胞交配、半同胞交配组合的种子发芽率分别平均降低约88％、42％和20％,苗木平均高度分别下降27％、17％和13％左右。结果也显示,在不同个体之间近交衰退程度存在明显差异。     

起垄高度对黑果枸杞生长及生理特性的影响

为了探究低洼盐碱地的合理利用方式，以黑果枸杞为试验材料，设置不起垄（对照，H1）、起垄20 cm(H2)、起垄40 cm(H3)共3个栽培处理，研究不同起垄高度对黑果枸杞生长和抗逆生理指标的影响。结果表明：起垄处理的土壤全盐含量显著高于不起垄处理。起垄处理的植株枝长和叶面积显著高于不起垄处理；叶绿素含量除8月份外，其他时期均显著高于对照。可溶性糖含量不同时期的变化幅度较小。脯氨酸含量仅在后期大幅上升，其中H2处理显著高于对照。在8月份时起垄处理的叶片K+含量显著高于H1处理，10月份时则呈相反趋势；Na+含量则一直呈现出起垄处理显著低于对照的趋势。总的来看，起垄种植黑果枸杞更有优势，起垄处理虽增加了土壤盐分含量，但对黑果枸杞生长的影响较小，而相对降低的地下水位埋深对黑果枸杞的生长影响更大，研究结果对低洼盐碱地黑果枸杞的规范化栽培具有一定的理论指导意义。     

千年桐苗木生长规律研究

以千年桐1年生播种苗为研究对象,对其苗高、地径的生长规律和苗高、地径与气象因子的关系等进行研究。试验结果表明：Logistic方程可较好地反映1年生千年桐的苗高、地径生长规律;日平均气温是影响苗高生长的主要气象因子,气象因子与地径生长关系不大。     

基于共表达网络分析发掘调控玉米株高发育的关键ZmGRF基因

生长调控因子(growth-regulating factors,GRF)基因家族是一类植物特有的转录因子。在模式植物水稻、拟南芥中,部分GRF基因被证实是影响株高发育的核心调控因子。利用加权基因共表达网络分析方法(Weighted Gene Co-expression Network Analysis, WGCNA),初步构建以玉米ZmGRF基因与调控株高发育的功能基因为核心的共表达网络。结果表明,有9个ZmGRF基因与已报道的调控株高发育基因具有显著的共表达关系,并呈现出网络化的共表达模式,推测这9个ZmGRF基因是调控玉米株高发育的潜在候选基因。进一步通过微共线性分析发现,9个ZmGRF候选基因中有8个基因可以形成基因对,并且所有基因对的Ka/Ks值均显著小于1,暗示调控株高发育候选ZmGRF基因功能的保守性。