开放式太阳能物料干燥热湿迁移模型的构建及验证

基于开放式太阳能物料干燥过程中存在干燥品质不可控、随机性较大的问题。根据传热传质理论知识,建立开放式太阳能物料干燥热湿迁移预测模型,在综合考虑太阳能辐射、室外空气温湿度、室外风速等影响因素的基础上,对模型中的参数进行选择,并利用MATLAB软件编制求解程序,该模型能够预测出干燥过程中物料表面的温度及水分迁移速率变化。为验证模型的准确性,以红薯为干燥物料对其开放式太阳能干燥过程进行试验测试。结果表明：物料表面温度、水分迁移速率的模拟值与试验值之间的决定系数分别为0.96、0.89,均方根误差分别为0.97 ℃、28.35 g,其相关性程度较高,说明该模型能够较准确预测开放式太阳能物料干燥过程中物料表面温度及水分迁移速率,可以用于开放式太阳能干燥的工艺控制。     

采煤沉陷区苦草的生物学特性及其竞争机制

采煤活动所致的动态沉陷湿地具有动态性、高潜水位和生态脆弱性等特点,探明此类人工重构湿地的水生植物群落的生物学特性及其竞争机制,有助于为采煤沉陷区湿地水生植物群落修复提供科学依据。本研究以淮南潘集区人工构建的苦草群落(Ass. Vallisneria natans)为例,采用样方调查法,研究苦草的生物学特性及其与其他水生植物的竞争机制。结果表明,1)沉陷区苦草的生物学特性与浅水湖泊较一致。主要表现在苦草的繁殖方式、传粉方式、生活史方面,但研究区苦草以有性繁殖为主。2)沉陷区苦草能与以种子萌发形成的水烛群丛(Ass. Typha angustifolia)共生,但生物量低;在与形成两年以上的水烛群丛竞争中处于劣势,在水烛群丛盖度达到90%时苦草逐渐消失。3)沉陷区苦草在与浮叶植物莕菜群丛(Ass. Nymphoides peltatum)、苹群丛(Ass. Marsilea quadrifolia)竞争中处于弱势,其盖度、株高、生物量等指标都明显下降。4)沉陷区苦草在与沉水植物竹叶眼子菜群丛(Ass. Potamogeton malaianus)竞争中处于劣势,苦草与沉水植物黑藻群丛(Ass. Hydrilla verticillata)、狐尾藻群丛(Ass. Myriophyllum verticillatum)、大茨藻群丛(Ass. Najas marina)、金鱼藻群丛(Ass. Ceratophyllum demersum)占据不同水层空间,种间竞争不强烈,能较好地共存。总之,苦草较之于相似生长型的植物具有较明显的竞争优势,对于具有不同生活型,尤其是挺水植物和浮叶植物,处于竞争劣势。     

甘南夏河高寒草甸高原鼢鼠和高原鼠兔秋季栖息地特征

2010年至2014年连续5年对甘南夏河高寒草甸高原鼢鼠(Eospalax bailyei)和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的分布与其地形、植被因子等进行了调查,分析两小型哺乳动物秋季越冬前的栖息地利用特征。结果表明,其秋季栖息地利用与地形和植被特征显著相关。高原鼠兔易选择坡地、半阳坡和坡中位的地形,而高原鼢鼠易选择平地、阳坡和坡底位的地形;植被盖度是影响高原鼠兔分布的重要因子。地上生物量非中等的平地是两小哺乳动物共存的主要分布地,两小型哺乳动物的种群动态与植被盖度和生物量均显著相关(P0.05);鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)、花苜蓿(Melissilus ruthenicus)、柴胡(Radix bupleuri)和美丽风毛菊(Saussurea pulchra)4种植物多度与两小型哺乳动物的分布显著相关。     

高海拔冻土层地区不同土壤温度对花叶海棠光合特性的影响

为促进花叶海棠在高海拔冻土层地区的生长,通过使用自控温电热带土壤增温措施对土壤进行增温试验,分别设置2.0 (S₁)、3.0 (S₂)、4.0 (S₃)、5.0 (S₄) ℃ 4种增温梯度和1个CK对照组,测量不同梯度下花叶海棠的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO₂浓度。结果表明：在4种处理中,S₄的花叶海棠叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度最大,与对照相比,其增长率分别为13.88%、58.55%、18.42%;S₃的花叶海棠叶片气孔导度最大,增长率为8.68%。土壤温度与花叶海棠叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度呈极显著相关,与蒸腾速率呈显著相关。与对照组相比S₄与S₃能明显提高净光合速率、蒸腾速率,与对照组相比S₄、S₃、S₂能明显地提高气孔导度、胞间CO₂浓度。综合各项指标分析,在试验范围内土壤温度增加4.0~5.0 ℃最适宜花叶海棠的生长。     

昆明市林地及林木资源消涨动态研究

根据调查的精度要求,在1:25 000地形图随机确定起点后,按样地的间距依次进行调查。利用GPS对样地进行定位,采用角规控制检尺方法进行蓄积量调查,分析间隔期林地及林木资源的变化特点。结果表明：有林地面积增加79 826.9 hm²,增幅达8.82%;疏林地面积减少4 921.7 hm²,降低了69.75%;灌木林地面积减少14 985.6 hm²,降低了7.78%;未成林造林地面积增加65 450.9 hm²,增幅达202.44%;无立木林地面积增加18 679.1 hm²,增幅达121.92%;宜林地面积减少48 565.2 hm²,降低了53.91%。苗圃地面积减少442.8 hm²,降低了42.94%;辅助生产林地面积增加47.3 hm²,增幅达52.61%。活立木蓄积量增加增加15 191 860 m³,增幅达37.61%。有林地蓄积量增加15 184 910 m³,增幅达38.53%。疏林地蓄积量减少35 870 m³,降低了58.90%;四旁树蓄积量减少52 980 m³;散生木蓄积量增加83 980 m³。     

三七收获机挖掘铲减阻特性分析与试验

针对丘陵山区三七机械化收获挖掘阻力大和根茎损伤率高的问题,以不同铲型挖掘铲为研究对象,开展三七收获机挖掘铲作业机理与参数优化对比试验。通过理论分析与力学计算,确定各铲型挖掘铲主要结构参数,并通过Solidworks建立挖掘铲三维模型。开展4种铲型挖掘铲的位移流向仿真对比试验,追踪根茎颗粒和土壤颗粒空间运动轨迹,获得三轴位移分部,表明野猪头部仿生曲线特殊的曲率变化对破土阻力有显著影响,仿生铲面通过改变土壤颗粒流动方向,从而降低挖掘阻力。利用Design-Expert 13软件,以挖掘铲铲长、铲宽和铲刃倾角为试验因素,以挖掘阻力为试验指标进行组合试验,得到最优作业参数组合为：铲长354mm、铲宽40mm、铲刃倾角70°,在该组合下平均挖掘阻力为439.75N。开展高速摄影试验,获取三七根茎和土壤运动轨迹,结果表明三七根茎和土壤颗粒运动趋势与仿真试验一致,验证离散元模型可靠性。搭建试验台架,以入土角、铲片间距和挖掘速度作为试验因素,以挖掘阻力作为试验指标进行正交试验,得到不同工作参数对挖掘阻力影响的主次顺序为入土角、铲片间距、挖掘速度,最优工作参数组合为入土角15°、铲片间距80mm、挖掘速度0.4m/s。综合评估挖掘铲减黏降阻性能,仿生式挖掘铲作业效果最优。     

干旱胁迫对台湾海桐生长和生理生化特性的影响

以一年龄台湾海桐(Pittosporum pentandrum)盆栽苗为试材,采用人为称重控水方法,研究了正常供水(CK)、轻度干旱胁迫(LD)、中度干旱胁迫(MD)和重度干旱胁迫(HD)4种水分处理对台湾海桐生长和生理生化特性的影响,以探讨台湾海桐耐旱机制。结果显示,随干旱胁迫程度的加剧,台湾海桐幼苗高度和生物量下降,根冠比增加;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)降低,胞间CO2浓度(Ci)增加;叶中K+和Mg2+含量降低,Ca2+含量先增加后降低;叶中可溶性糖和可溶性蛋白质含量增加,叶中脯氨酸含量先增加后降低;叶中丙二醛(MDA)含量和质膜透性增加,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先增加后降低。干旱胁迫下台湾海桐幼苗生长受到抑制和膜脂过氧化加剧,但其能通过对渗透调节物质的含量和抗氧化酶系统的活性调节来保护膜结构,保持正常的生理活动,表现出一定的抗旱能力。     

3种叶面肥对虎雪兰光合生理特性的影响

分别以磷酸二氢钾、生命素、 翠筠B-2成长肥3种叶面肥的4种不同浓度喷施虎雪兰,分析3种叶面肥在不同浓度处理下,对虎雪兰光合生理特性的影响。结果表明：虎雪兰在翠筠B-2肥料500倍浓度喷施下,其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率相对较大,胞间CO2浓度较小,光合效率高,有利于虎雪兰植株更快地生长。     

滇中亚高山草甸土理化性质和崩解特性关系

[目的] 工程扰动加剧亚高山草甸水土流失和植被破坏。研究滇中亚高山草甸土理化性质和崩解特性关系,为亚高山草甸水土流失防控和植被保护提供参考。[方法] 通过X射线衍射、电镜扫描和静水崩解试验等,测定滇中亚高山草甸土矿物成分、微观结构等理化性质和崩解特性,分析土壤崩解特性与理化性质的相关性,探讨滇中亚高山草甸土崩解原因。[结果] (1)滇中亚高山草甸土遇水易崩解,同一土层不同母质抗崩解特性表现为砂岩>石灰岩≈玄武岩,同一母质不同土层表现为淋溶层>淀积层>母质层。(2)相关性分析表明,土壤平均崩解速率与有机质(r=-0.84)、全氮(r=-0.83)呈极显著负相关,与黏粒(r=0.88)呈极显著正相关,与蒙脱石(r=0.68)、四氧化三铁(r=0.77)呈显著正相关。(3)生物作用和蒙脱石、伊利石等亲水性黏土矿物的膨胀作用是影响滇中亚高山草甸土崩解特性的主要原因。[结论] 滇中亚高山草甸土不同母质抗崩解特性为砂岩>石灰岩≈玄武岩,不同土层抗崩解特性为淋溶层>淀积层>母质层;滇中亚高山草甸土遇水易崩解,生物作用和蒙脱石、伊利石等亲水性黏土矿物的膨胀作用是影响滇中亚高山草甸土崩解性的主要原因。     

东北黑土坡耕地土壤化学计量特征变化对侵蚀的响应

[目的] 探究土壤侵蚀对土壤养分含量及其化学计量比的影响,对于加深认识黑土区坡耕地质量退化过程及防控具有重要意义。[方法] 选择典型黑土区克山县开垦100多年的直形坡和开垦50多年的凸形坡为研究对象,根据¹³⁷Cs示踪技术估算坡耕地土壤侵蚀速率,定量分析土壤侵蚀与土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及生态化学计量比的关系。[结果] (1)利用¹³⁷Cs示踪法得到坡面整体的年平均侵蚀速率为4 428.56 t/(km²·a),直形坡和凸形坡侵蚀速率平均值分别为3 284.53,5 884.59 t/(km²·a),侵蚀总量分别为3.21×10⁵,2.94×10⁵ t/km²。(2)坡面整体碳氮比(C/N)与SOC呈极显著正相关(p<0.01),碳磷比(C/P)与SOC呈极显著正相关(p＜0.01),氮磷比(N/P)与TP呈极显著负相关(p＜0.01)。直形坡SOC、TN、C/N、C/P和N/P均极显著小于凸形坡养分含量和化学计量比值(p＜0.01),TP含量大于凸形坡TP含量(p＜0.01)。(3)坡面土壤侵蚀空间分布特征与土壤有机碳、全氮及全磷的空间分布具有一致性。坡面土壤侵蚀量与SOC、TN、TP、C/P均呈极显著负相关(p<0.01),与C/N呈显著负相关(p<0.05),与N/P呈负相关但相关性不显著(p>0.05)。[结论] 土壤侵蚀导致坡面土壤SOC、TN和TP在坡面再分布,影响土壤养分化学计量比,造成坡面养分流失严重。