果树根区补水注灌器设计

利用压力原理,提出补水注灌器的总体设计方案,进行预埋式注水管和移动注水罐等注灌设备的仿真设计,绘制零件图和装配图;本文提出的果树根区补水注灌器,可向果树根系区直接输送水分,增加注灌深度,有效地缩短水分补给途径,提高水资源利用率。     

Land degradation and livestock production in Zimbabwe's communal areas

This paper considers evidence of land degradation and its impact on livestock production systems in the communal areas of southern Zimbabwe. Various measures of rangeland degradation, using both primary and secondary production indicators, are examined. An apparent contradiction emerges between the high observed levels of soil erosion and the lack of impact on livestock production, as measured by population density trends, cattle production parameters, cumulative stocking levels and extraction rates. Farmers' observations of land degradation processes support the quantitative data. A possible resolution of the contradiction lies in an assessment of the spatial and temporal dimensions of degradation patterns; this points to the fact that current erosion is concentrated in areas that are not key grazing resources for cattle. The analysis suggests an agenda for degradation research that concentrates on evaluating the time span over which economic impacts of soil erosion are felt and assessing the spatial pattern of soil loss, with a special focus on key grazing resource patches.     

大庆盐渍土壤pH值的空间异质性

选取大庆市盐碱地的退化草场为研究对象,选取不同植被样地,测其表层土壤pH值,根据克立格法的原理,依据已知点的数据(pH值)绘制各样地土壤pH值空间分布图,结果表明:在种草恢复地区(A区),植被生长繁茂,碱斑明显且集中,碱斑周围生长的草本植物密集,生长状况良好;在荒废草场地区(B区),草本植物密疏错落分布,生长不均匀,且生长状况不好,碱斑面积较大,可能是由于植被已被破坏、地势等原因,土壤及土壤母质中所含的可溶性盐类,在强烈的地表蒸发作用下,通过土壤毛管,在水分的携带下,于地表和上层土体中不断累积,致使pH值偏高;在人为耕种地区(C区),耕地上只有少数作物,大部分土地裸露,蒸发量大,造成次生盐碱化,盐渍化较前两者严重且带状曲折不规则,部分农作物已经死亡。     

基于PROSAIL模型偏差补偿的水稻叶绿素含量遥感估测

以东北水稻为研究对象,以提高叶绿素估测精度和模型可解释性为目标,提出了一种混合建模方法。以PROSAIL辐射传输机理模型为基础,模拟水稻冠层光谱,建立叶绿素含量的查找表,初步估测叶绿素含量,并采用最小二乘支持向量机(LSSVM)建立误差模型,对PROSAIL模型偏差进行补偿,弥补PROSAIL建模时产生的误差。为验证模型的估测能力,选取13种与作物叶绿素关系较为密切的植被指数,通过不同统计模型的模拟分析,筛选出4种较优的植被指数,分别建立单因子输入的最优预测模型(GNDVI、RSI、(S_(Dr)-S_(Db))/(S_(Dr)+S_(Db))的乘幂模型及MCARI的指数模型)。以4种植被指数作为输入,利用偏最小二乘法(PLS)、LSSVM回归法、BP神经网络及本文提出的混合建模方法分别构建水稻叶绿素含量多因子预测模型,并进行估测和验证。结果表明,相比单因子输入的最优预测模型,混合模型具有较低的预测偏差,其建模集R~2=0. 740 6,RMSE为0. 985 2 mg/dm~2,验证集R~2=0. 733 2,RMSE为1. 084 3 mg/dm~2。与采用其他多因子预测模型相比,本文方法具有较高的估测精度和良好的鲁棒性。另外,混合建模方法以PROSAIL模型为基础,物理意义较为明确,提高了预测模型的可解释性。本文可为作物叶绿素含量估测提供新的思路和方法,为诊断水稻氮营养含量和监测水稻长势提供参考。     

通风方式对牛粪堆肥氨气排放与氮素转化的影响

为揭示通风方式对好氧堆肥过程中氮素转化及损失的影响,设置连续通风T1（通风速率0.2L/（min·kg））和间歇通风T2（平均通风速率0.2L/（min·kg）,通风10min,间歇10min）2个处理,以牛粪和玉米秸秆为原料在反应器中进行好氧堆肥试验。结果表明,堆肥结束后T1和T2处理总氮（TN）损失分别占初始 TN 23.25%和21.12%, TN的损失以NH3挥发为主,分别占 TN损失的74.76%和61.84%,而以N2O排放损失的氮仅占 TN损失的1.12%和1.37%。NH3挥发主要集中在堆肥初期,主要是因为较高的温度和pH值所致,至堆肥结束时T2处理NH3累积排放量比T1处理少24.37%。不同通风方式对堆肥过程中NH+4N和NO-3N的含量变化也产生显著影响,到堆肥结束时,T2处理相比T1处理,其NH+4N含量低11%,而NO-3N含量高6.7%,T2处理酸解总有机氮含量比T1处理高12.4%,说明间歇通风有利于硝化作用和氨同化作用的进行。结构方程模型（SEM）显示,T2处理不同有机氮对NH+4N含量的总影响从大到小顺序为：酰胺态氮(1.006)、氨基糖态氮(0.485)、酸解未知态氮(0.034)、氨基酸态氮(-0.852),说明NH+4N来源于酰胺态氮、氨基糖态氮和酸解未知态氮,同时NH+4N可以通过氨同化作用生成氨基酸态氮,间歇通风能促进NH+4N向氨基酸态氮的转化。间歇通风方式通过抑制有机氮向NH+4N的转化,降低堆肥过程中由NH3排放造成的氮素损失。     

喷灌条件下土壤水分入渗的数学模拟

采用摇臂式喷头喷灌时,地表处于蒸发和入渗的交替变化过程。在室内模拟了单喷头喷洒时土壤水分的运移过程。试验结果显示,当上边界条件同时考虑蒸发和喷灌时,模拟的土壤水分分布与用平均喷灌强度模拟的结果相比更接近于实测的土壤水分,但是2种情况模拟的土壤水分分布区域一致。水量平衡计算显示,随着喷灌时间的增加,2种方法模拟的土壤含水量相差较小,逐渐接近实测值。     

华山松木蠹象发生与环境的关系研究

本文对华山松木蠹象为害木分级、蛹的空间分布型、抽样技术以及发生与环境关系进行了研究。结果表明,华山松木蠹象为害木可分为４ 级：正常木、初侵染木、近枯死木、枯死木。蛹的空间分布型为聚集分布。抽样部位以树干下部为最佳。用逐步回归分析方法,通过计算机处理调查数据得出,在９５ ％ 的可靠性下,影响华山松木蠹象种群数量的主要环境因子为林木生长势     

Spatial distribution of needle bright disease ofPinus sylvestris var.mongolica

The spatial distribution pattern of needle bright disease was mathematically studied. The results showed that it is tally with negative binomial distribution. The infected area and damaged amount can be forecasted with this spatial distribution pattern. Through the study on probability distribution of spatial points for single tree, the method and equations for calculation of the disease index of whole forest belt were determined. (Responsible Editor: Chai Ruihai)     

羊毛毡类多孔介质水分吸附与保持机理研究的数学建模

根据羊毛毡类多孔材料的结构特点,建立了2种计算毛细管水分吸附高度的数理模型。其中3维正交模型的计算值与实验值吻合较好,模型的计算精度可以满足工程应用的需要。这种建模思想对于分析其他类型多孔介质材料水分吸附与保持问题时也有参考价值。