集雨补灌条件下的玉米作物－水模型

黄土高原半干旱区生态环境恶劣、水土流失严重、年内降雨分配极不平衡,集雨蓄水工程收集的雨水十分有限,每次补灌量仅为18 mm。为探讨集雨补灌条件下,各生育期补充灌溉对产量的影响程度,找出玉米需水敏感期,该文建立了集雨补灌条件下能够反映产量和阶段水分关系的数学模型。该模型以ETmin/ETa为相对腾发量（以Jensen模型为基础进行了变形）,采用相对产量和相对腾发量可以消除部分因素对模型的影响,因此,以相对腾发量和相对产量作为BP神经网络的输入样本和输出样本,经过反复训练分析比较,建立了基于集雨补灌条件下的BP神经网络作物－水模型,并用实测值和变形的Jensen模型与其进行了验证比较。结果表明：该模型模拟精度明显高于变形的Jensen模型,且能够反映出玉米各生育阶段需水的敏感程度并能较好地预测集雨补灌条件下的玉米产量。同时,也探讨了模型存在的问题和不足。     

基于PCA-RBF神经网络的烟田土壤水分预测

为建立烟田土壤水分预测模型以利于烟区种植的规划和管理,该文提出了基于主元分析（PCA）与径向基函数（RBF）神经网络模型的烟田土壤水分预测方法。首先,利用PCA消除原始输入层数据的相关性,以解决神经网络建模时输入变量过多、网络规模过大导致效率下降的问题;然后,以主元模型结果为输入建立土壤水分RBF神经网络预测模型。实例研究表明,烟田土壤水分PCA-RBF神经网络预测模型具有较好的预测效果,平均预测精度达到96.02%,与全要素误差反向传播（BP）神经网络和RBF神经网络相比,平均预测精度分别提高5.20%和6.06%,完全符合实际烟区种植规划的需求,为研究其他类型的土壤水分预测提供了参考。     

大黄鱼冷却链用冰量估算系统的设计与评估

为准确评估冰鲜大黄鱼流通过程中的用冰量,应用传热学基本理论对流通过程中泡沫箱与外界间的传热进行分析,建立了环境温度0～25℃范围的大黄鱼流通用冰量估算模型,借助Visual Basic开发平台实现了模型在系统中的应用,增加了模型的实际应用功能。通过不同环境温度下的模拟试验,验证了估算系统的准确性,用冰量估算值和实际值间的相对误差在7.0%～16.2%范围内,平均误差为12.3%,用冰量估算系统的偏差因子和准确性因子分别为0.778和1.285,显示建立的估算系统可以快速可靠地估算冰鲜大黄鱼生产流通实际中的用冰量,是监控大黄鱼流通中用冰量的有效工具。     

基于MODIS数据的松嫩草原产草量遥感估算模型与空间反演

根据NASA/MODIS遥感数据获得NDVI、RVI、MSAVI和EVI 4种植被指数,结合草原产草量地面实测数据,利用统计分析方法建立松嫩草原产草量遥感估算模型,并进行产草量空间反演和验证,为该区草原产草量合理估算和草原资源管理提供科学依据。相关分析结果表明,前期和同期的4种植被指数均与草原产草量显著相关,其中NDVI相关性最高,EVI相关性最低;松嫩草原产草量最优模拟模型为基于NDVI的S曲线模型,模拟精度达78%。利用该模型反演得到2009年松嫩草原平均鲜草单产为5 717 kg/hm2,折合干草单产1 687 kg/hm2,鲜草总产量为1 885万t,干草总产量为589万t。其中,黑龙江省部分的鲜草总产量为1 356万t,折合干草424万t;吉林省部分的鲜草和干草总产量分别为531万t和166万t。利用植被指数预报未来16 d草原产草量效果较好,其中基于NDVI的幂指数模型预报精度为74%。研究表明,基于植被指数进行松嫩草原产草量研究是可行的。     

热管技术在自然冷源蓄冷中的应用

为实现无能耗、无噪音、方便快捷有效地贮存冬季自然冷源,基于热管技术,开发建成了一套热管模组自然冷源蓄冷系统,建立了单管制冰过程的一维传热模型,并对理论进行了试验验证。结果表明：单管制冰半径与制冰时间呈幂函数关系,修正后的解析解能够可靠预测实际制冰情况。研究成果为热管模组间管间距的设计和蓄冷制冰量的预测提供了有效的理论依据。     

作物水分敏感指数累积函数的改进及其验证

为了更好的分析整个作物生育期不同时期水分亏缺对作物产量的影响,该文在分析作物水分生产函数中水分敏感指数及其累积函数特性的基础上,对目前广泛应用的水分敏感指数累积函数进行了改进。改进后的累积函数与原累积函数在作物生长中期差异较小,而在作物生长前期和后期差异相对较大。改进后的累积函数物理概念上更符合实际,能够模拟作物水分敏感指数累积值从生长开始到生育期结束的变化过程。利用山西潇河试验站冬小麦和广西桂林试验站晚稻非充分灌溉试验数据进行了验证,改进后的累积函数模拟的水分敏感指数累积值与通过试验观测产量优化求解值吻合较好,且与原累积函数相比具有较好的模拟效果。     

径向型六缸内燃泵楔面凸轮机构对起动的影响

该文旨在研究径向型六缸内燃泵楔面凸轮机构对起动性能的影响,介绍了内燃泵的工作原理,建立了楔面凸轮机构的效率特性模型和弹簧对曲轴的阻力矩模型。通过仿真分析,楔面凸轮机构的机械效率在97%以上,与楔角呈单调递增的抛物线形。柱塞回程弹簧对曲轴的阻力矩之和为幅值4.43 N·m、周期120°(CA)的余弦波形,使曲轴起动阻力矩增大4.43 N·m,但对起动功率没有影响。提出了考虑楔面凸轮机构效率特性的内燃泵起动电机的匹配方法。该研究以期为内燃泵的性能分析和起动系统设计提供重要依据。     

Carbon‐mineralization kinetics in an organically managed Cambic Arenosol amended with organic fertilizers

The dynamics of C mineralization in an organically managed Cambic Arenosol amended with hen manure, a stabilized compost (compost), and three different combinations of both fertilizers (varying from a 1:100 to a 1:10 ratio) were studied during an incubation experiment to estimate the potential of such combinations to preserve/restore soil C content relative to single applications. A strong increase of the CO₂‐C emissions relative to the unamended soil (control) was observed after soil application of all five organic‐fertilizer treatments. A significantly higher amount of applied C was lost in hen‐manure treatment (648 mg CO₂‐C [g C applied]^–1) when compared to compost (159 mg CO₂‐C [g C applied]^–1) or to the three combined treatments (176–195 mg CO₂‐C [g C applied]^–1). The first‐order exponential model and the double exponential model were used to fit the C‐mineralization data in the treatments considered. Results showed that mixing “small” amounts of hen manure with compost did not affect the total amount of potentially mineralizable C, but significantly increased the mineralization rate constant. Clearly, combinations of both fertilizers promoted an initial faster mineralization of the organic matter, and consequently a faster release of nutrients, without affecting the total amount of C sequestered in soil.     

基于RGB模型的脱绒棉种颜色特征与发芽状况的关系

为了得到脱绒棉种质量与其表面颜色特征之间的关系,采用数码相机拍照,利用图像处理技术提取脱绒棉种表面颜色特征,并严格按照GB/T3543.4－1995进行发芽试验,通过线性拟合和逐步回归分析,建立了脱绒棉种质量的颜色特征估算模型,并对其精度进行了评价和验证。结果表明：基于R/(R+G+B)、G/(R+G+B)、(R-G-B)/(R+G)和R/G 4个颜色特征参数,逐步回归模型决定系数R2分别为0.6949和0.7148,且均通过了P=0.01极显著性检验水平。该研究为基于RGB颜色模型对脱绒棉种实施快速、有效的分选提供了理论依据。     

种植业机械化程度与劳动力需求的关系模型

该文提出并探讨了种植业机械化程度与劳动力需求关系问题。其目的旨在发展完善农业机械化理论,为科学估算种植业劳动力数量和农村剩余劳动力数量提供理论参考。该文首先分析指出了用同型号的机组替代种植业劳动力具有线性替代关系,指出了机械化程度具有可分性,并对其进行了证明。在此基础上,建立了种植业机械化程度与劳动力需求关系模型,利用该模型不仅能够计算某一地区目前种植业劳动力需求数量,而且通过对未来各种作物机械化程度和播种面积的预测,也可计算出未来各时刻的种植业劳动力需求数量。最后进行了示例计算。