基于植物工厂条件下LED灯源热环境分析

为研究人工光型植物工厂中发光二极管(light emitting diode,简称LED)灯源系统对周围温度环境的影响,基于植物工厂实验室现有组合灯板相关参数,通过专业热环境分析软件Icepak对LED灯源周围温度场和流场进行仿真研究。研究结果表明,LED灯源周围的温度场在点位距离为0～5 cm范围内呈现较大的变化,大于5 cm时随点位距离增加温度场对周围的热环境影响则趋于稳定。由于原有灯板由不同色光源组成,且排列组合呈不对称现象,导致温度场呈现向右上端偏移现象。通过模拟分析得出的一系列现象,可为种植方位选择提供合理的参考意见。     

立体花坛设计解析——以玉渊潭公园“辉煌百年”花坛为例

节日立体花坛自20世纪80年代出现至今,设计水平发展迅速,制作手法日益精细,花材与表现形式越来越丰富,已经成为城市景观和市民游赏不可或缺的一道风景。以2021年在北京市玉渊潭公园西门区,为庆祝建党百年所制作的花坛“辉煌百年”为例,对空间及时间限制下立体花坛的现场环境分析、平面构图、色彩搭配、空间层次的运用、花材的选择、硬质材料的使用、夜景照明设计等多方面做出详细的解析。此花坛获得北京市公园管理中心“2021年夏季花卉环境布置”立体花坛一等奖。     

一种新型清洁压裂液低温破胶剂的研制与评价

随着页岩气、煤层气等的开发,出现了越来越多的低温井。目前国内常用的破胶剂只适用于温度在50℃以上地层的压裂液破胶,因此需要研发一种能应用于20℃左右的低温破胶剂。根据破胶剂的破胶机理,在室内研制了一种针对新型清洁压裂液的氧化还原体系破胶剂GMD。并应用流变学原理,通过储能模量和耗能模量在破胶过程中的变化研究了压裂液的破胶情况。研究发现,结果与传统的用粘度表征破胶情况结果一致,该破胶剂的研制对低温储层改造具有一定的指导意义。     

考虑“蒸发悖论”的洱海灌区逐日参考作物蒸散发预测

【目的】为估算参考作物蒸散发(ET₀)和灌溉实时预报调度、区域农业干旱评估提供依据。【方法】以滇中高原上洱海湖滨灌区的大理气象站为例,探究“蒸发悖论”现象出现的时期,采用气象因子线性回归模型、蒸发皿折算系数K_p模型、气象因子+蒸发皿蒸发(E_pan)多元回归模型、Normal Copula模型等4种方法计算逐日ET₀进行预测对比,并与Penman-Monteith公式计算所得的ET₀进行对比。【结果】①1954—2018年大理站20 cm蒸发皿蒸发量呈下降趋势,ET₀和气温呈上升趋势,但ET₀的上升趋势更平缓;虽然在长时间序列上ET₀和蒸发皿蒸发量有相反的变化趋势,但在年代际存在显著的差异性,1960年和2000全年以及四季均出现“蒸发悖论”,1970年则是全年以及夏、秋、冬三季出现“蒸发悖论”,1990年仅夏季出现“蒸发悖论”,2010年秋季出现“蒸发悖论”。②在未出现“蒸发悖论”时期,加入E_pan后的气象因子多元回归模型法(ET_0,Epan+Metr)所得逐日ET₀预测结果与标准值的误差最小,其次为单纯的气象因子多元线性回归模型法(ET₀,Metr),最差为K_p模型法(ET₀,K_p);加入E_pan后的气象因子多元回归模型(ET₀,ET_0,Epan+Metr)逐日ET₀预测的相对误差(ERR)小于15%、20%、25%的样本数达到了79.18%~90.16%、89.32%~97.23%、94.79%~98.36%。③出现“蒸发悖论”时,蒸发皿蒸发与ET₀的变化趋势相反,只能采用Copula联合分布函数模型预测,构建T-T_max二维Normal Copula模型的精度更高,ERR小于15%、20%、25%的样本数为73.70%~86.56%,82.51%~92.95%,89.89%~98.52%。【结论】通过M-K检验判别是否处于“蒸发悖论”期,以决策选用加入E_pan后的气象因子多元回归模型,还是T-T_max二维Normal Copula模型,二者均可显著提高逐日ET₀预测模拟的精度。     

碱胁迫对结缕草、高羊茅种子萌发及其胚生长的影响

用NaHCO3和Na2CO3两种碱性盐以9∶1的摩尔比配制浓度分别为30、60、90、120 mmol/L的混合盐溶液作为碱胁迫处理液,对结缕草和高羊茅种子进行碱胁迫发芽试验。结果表明,在碱胁迫下,结缕草和高羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及胚芽长和胚根长均随着碱胁迫浓度的升高而呈降低趋势,碱浓度达到90 mmol/L和120 mmol/L时,相应的结缕草和高羊茅种子均未萌发;结缕草和高羊茅种子萌发耐碱性的临界值分别为30 mmol/L和60 mmol/L;高羊茅种子萌发的耐碱性强于结缕草。     

基于高维Copula函数的逐日潜在蒸散量及气象干旱预测

尝试引入高维Copula函数对影响参考作物蒸散量ET_0的气象因素进行联合分布构建,揭示不同变量间的相关结构,建立多元气象因素对ET_0的联合分布模型,对逐日ET_0及短期干旱等级进行预测,并将枯季1—4月份的多维Copula联合分布预测模型的系统性偏差构造成修正函数,代回ET_0预报模型以改善预报效果,利用洱海流域内大理站1954—2018年逐日气象观测数据,以FAO Penman-Monteith方程为标准值对比分析。结果表明:1)平均气温(T)和最高气温(T_(max))2个气象因子组合时,二维Normal Copula模型对逐日ET_0预测的精度最高,叠加上修正函数项之后,相对误差小于10%、15%、20%、25%的样本比例分别提高到71.6%、84.4%、91.4%、96.5%,全年符合指数IA变化范围为0.98～0.99,平均偏差ME为0.17～0.30,均方根误差RMSE为0.54～0.64,Nash-Sutcliffe效率系数为0.90～0.98;2)将逐日ET_0预测方法应用于逐日气象干旱预测评估(以逐日SPEI指数为例),逐日SPEI指数预测值与标准值的相关系数为0.95～0.99,平均偏差ME为-0.10～0.35,均方根误差RMSE为0.20～0.30,符合指数IA为0.97～0.98,Nash-Sutcliffe效率系数NSE为0.91～0.97,在降水量多的季节,Copula函数模型预测ET_0的精度更高一些,且逐日SPEI预测的误差参数都优于逐日ET_0的预测结果。     

山丘区中低产田改造评价指标体系构建——以云南省沾益县大坡乡为例

为缓和我国人地矛盾的尖锐程度,从本质上实现耕地的动态平衡,以云南省沾益县大坡乡为例,在实地调研与相似地区中低产田改造项目成果分析相结合的基础上,从土壤条件、气候地貌条件和社会条件3个方面构建评价体系,采用层次分析法计算各项评价指标的综合权重,以此构建山丘区中低产田改造综合评价指标体系。结果表明:构建的评价指标体系中土壤条件、气候地貌条件和社会条件的权重分别为0. 428、0. 428、和0. 144;其中土壤条件指标中影响率最大的是土壤质地(0. 15)和土层厚度(0. 15),气候地貌条件指标中影响率最大的是坡度(0. 261),社会条件中影响率最大的是经济投入(0. 046)。     

不同剂量秸秆还田的保墒效果及其对玉米产量的影响

为了探讨在覆膜基础上不同剂量秸秆还田的保墒增产效果,在辽宁省朝阳市建平县的坡耕地上布设了田间小区试验;对未施入秸秆以及施入400,800,1200和1600kg/hm2共5种不同剂量处理秸秆还田的旱地农田土壤墒情及玉米产量进行了比较分析。结果表明,800kg/hm2处理的保墒效果优于其它各秸秆还田处理,400,800,1 200和1 600kg/hm2这4种不同剂量秸秆还田处理产量分别为5 069.20,5 781.46,5 462.25和5 407.46kg/hm2,较对照处理分别增产了18.62%,35.28%,27.81%和26.53%;800kg/hm2处理对玉米生长发育状况的影响优于其它剂量秸秆还田与未施入处理,差异均达极显著水平。