天山北坡融雪期林地、草地、裸地积雪特性及其影响因素分析

[目的]对比分析天山北坡不同下垫面融雪期积雪特性(积雪深度、积雪密度、液态含水率、雪层温度)及其影响因素.[方法]通过对融雪期林地、草地、裸地积雪特性、气象因子(气温、太阳辐射、空气相对湿度)和土壤因子(土壤含水率、土壤温度)等数据进行实时监测,利用Pearson相关分析方法对比分析气象因子、土壤因子与3种下垫面积雪特...     

机耕道自动驾驶农机局部路径规划

针对机耕道场景下自动驾驶农机行驶的安全性、平稳性与规划实时性的实际需求,该研究提出了一种基于二次规划的局部路径规划方法。首先基于有限状态机构建农机机耕道行驶模式,其次采用横纵向解耦的方法,通过改进状态栅格法分别对农机速度行为和轨迹行为进行决策,随后利用二次规划方法生成满足多目标、多约束条件的农机轨迹和速度,得到最优路径,最后在多种行驶环境中进行仿真和实车试验,行驶参考速度为2 m/s。实车试验结果表明,在绕行静态障碍物场景中,规划轨迹的平均绝对曲率为0.021 m^-1,最大绝对曲率为0.056 m^-1,平均绝对横向误差为3.23 cm,最大绝对横向误差为8.69 cm,农机与障碍物外轮廓的距离大于0.76 m;在规避相向行驶、同向行驶和横穿机耕道的动态障碍物场景中,规划速度的平均绝对速度误差为0.08～0.12 m/s,绝对速度误差小于0.38 m/s,加速度变化范围为-0.38～0.44 m/s²。在规划周期为200 ms的仿真试验中,本文算法平均耗时48 ms,最大耗时75 ms,相比采用静态状态栅格法平均耗时减少38 ms,算法效率提升44%。研究结果可为机耕道场景下的农机局部路径规划提供技术支持。     

作物茎秆膨胀收缩监测柔性可穿戴传感器研制与试验

作物茎秆膨胀和收缩变化与其水分状态密切相关,实时监测茎秆的膨胀和收缩变化能够及时掌握作物水分状态,对指导灌溉、提高农业水资源利用率具有重要意义。目前,对于作物茎秆膨胀和收缩变化的监测主要采用基于线性微位移测量原理的传感器,通过测量茎秆的膨胀和收缩引起的位移变化来反映水分状态,存在体积大、价格高、安装不便等问题。为此,该研究提出了一种基于压阻效应的柔性可穿戴传感器,采用柔性压力电极作为传感元件,贴附在作物茎秆表面,通过监测茎秆膨胀和收缩引起的压力变化来反映作物的水分状态,压力检测电路和数据采集电路将作物茎秆的压力信号转换成电信号进行输出和存储。首先在实验室环境下对传感器性能进行测试和标定,然后在温室环境下将传感器安装在番茄茎秆上观测番茄茎秆的压力变化,并与线性微位移传感器观测结果进行比较,最后在充分灌溉和水分亏缺2种条件下观测番茄茎秆的膨胀和收缩变化。结果表明,柔性压力传感器稳定性测试的平均相对变化率为0.109%;弯折前后引起的输出变化非常小,可以忽略不计;标定结果的决定系数大于0.99,最合适的工作压力范围为2～100 kPa;实验室环境下,柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值之间的决定系数为0.9551;温室环境下,充分灌溉组中柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值变化趋势一致,两者之间的决定系数为0.7672,亏缺灌溉组中两类传感器输出值均因水分亏缺而呈现下降趋势,输出值之间的决定系数为0.8519。本文所设计的柔性可穿戴压力传感器不仅能够实时监测番茄茎秆的膨胀和收缩变化,还可以对番茄亏水胁迫进行诊断,为实现高效节水灌溉提供重要的技术支撑。     

控释氮肥和尿素配比对不同品种夏玉米氮素累积、转移及其利用效率的影响

在黄淮海夏玉米生产区,不同控释氮肥和尿素的配比下,研究不同氮效率玉米品种的产量及其花前花后干物质和氮素累积分配规律,以及相应的氮素利用效率与经济效益,为该区域夏玉米氮肥高效施用提供理论与技术依据.试验采用裂区设计,周期为两年,以施氮处理为主区,设置0、180、300 kg·hm-23个施氮水平,并在180 kg·hm-...     

嫩江沙地几种植物根系垂直分布的研究

采用全部分层挖取法研究了银中杨(Populus alba×Populus berolinensis)、沙棘(Seabuckthorn)、沙枣(Elaeag-nus angustifolia)和山杏(Prunus arm eniaca)4个树种的根系分布情况。结果表明:各树种之间根系的垂直分布差异显著,银中杨根系在0～120 cm土层中均有分布,林龄越大分布越深,但主要集中在0～40 cm的土层中,而且以直径小于7 mm的根系为主;沙棘根系分布较浅,在0～30 cm土层中,分布相对均匀;沙枣根系分布最深仅达20 cm;山杏的根系分布虽可达130 cm,但主要还是集中在10～50 cm土层中。根系总量分布由大到小依次是银中杨、沙棘、沙枣、山杏。     

退耕还林地土壤及不同农茬对日本落叶松育苗的影响

通过对不同土壤类型及不同农作物茬口对日本落叶松育苗生长影响的试验研究,结果表明:在农茬地进行日本落叶松育苗应选择壤土或砂壤土,不宜选择碱土、砂土和黏土作苗圃地;不同茬口以日本落叶松重茬地育苗能够明显增加苗木生长量,以白菜茬为对照,日本落叶松重茬地可使苗高增加1.57倍,地径增加0.18倍,封顶量增加1.25倍,每hm2株数增加1.13倍。其他农茬首选大豆茬地、草木樨、瓜地茬,而谷子和白菜地茬不应作苗圃地繁育日本落叶松。     

嫩江沙地不同土壤质地类型起沙风速的研究

文章研究将沙粒在风速达到沙粒的起动风速时沙粒的瞬间起动方式分为4种,即:滚动、跳跃、悬浮和飞扬4种。在嫩江沙地的3种典型土壤(沙质黏壤土、沙质壤土、风沙土)质地类型区域分别观测记录了沙粒在出现这4种情况时的瞬时风速值大小。经分析得出,在沙质黏壤土、沙质壤土和风沙土等3种土壤类型区域,若能将风速分别控制在6.3、6.4和7.2 m.s-1,即可有效防止风沙流的产生。     

相思树种更新木麻黄防护林对林地土壤化学性质的影响

通过对相思树种更新木麻黄防护林对沿海沙地土壤化学性质的分析,结果表明:与木麻黄林分相比,在沿海沙地后沿应用相思树种造林使沙地土壤中水溶性C l-和Na+含量降低,而使表层土壤中的水溶性Ca2+含量升高;相思树种能明显地改善沙地土壤中有效养分的供给,然而,对不同的相思树种来说,其改善程度有所差异;相思树种明显地增加了沿海沙地土壤中全氮和全碳的含量,且增加的量以沙地土壤的表层最为显著。     

不同类型林分青杨虎天牛发生状况研究

通过调查分析,得到青杨虎天牛在各种杨树及其它阔叶树种的纯林、混交林以及不同类型林分、、树干不同部位的发生状况,选择出相对抗青杨虎天牛及易受青杨虎天牛危害的杨树品种及其它阔叶树种,为利用生态方法控制青杨虎天牛的传播和蔓延提供了科学依据。     

文峪河流域景观格局动态及其驱动力分析

以文峪河流域为研究对象,分析流域2000—2018年景观格局数量动态的面积、转移及速度特征.从斑块类型尺度与景观尺度2个层面选取景观指数分析流域近18年的景观格局动态,并在流域尺度上沿城市—林区梯度线分析沿线景观格局指数的梯度分布,基于数量统计模型对景观格局动态驱动力进行研究.结果表明,流域耕地、林地、草地面积有所减少...