摘要:该研究首次提出作物地膜覆盖安全期的概念，将其定义为"某一作物在某一区域要求地膜覆盖的最佳天数，也就是地膜覆盖农田土面能保持膜面完整的日数"，在此日数之前地膜应该保持基本完整，维持增温保墒和防除杂草等功能，此日数之后，这些功能基本消失。明确作物地膜覆盖安全期有利于作物生产的高效管理，指导地膜生产者研发出满足农业生产需求和成本较低的地膜产品，协助农民根据覆盖作物种类和生产条件选择合适的农用地膜。在此基础上，该研究构建了基于地膜覆盖增温保墒和抑灭杂草等功能测定和农作物郁闭度测定的2种作物地膜覆盖安全期估算方法。第1种方法是通过对作物覆盖地膜条件下土壤温度和水分的连续监测，构建作物地膜覆盖与未覆盖农田土壤温度、水分和杂草控制的时序图，寻求二者的交汇或者重合点即地膜覆盖的增温保墒功能消失或者基本消失的时间节点，从覆盖到这个日期的天数分别属于某种作物地膜覆盖的温度安全期和水分安全期。第2种方法式是通过系统监测作物全生育期郁闭度和地膜覆盖功能参数，建立作物郁闭度与地膜覆盖主要功能的关系曲线，综合研判后确定地膜覆盖功能消失时作物郁闭度，计算作物地膜覆盖安全期。作物地膜覆盖安全期相关研究可为构建中国地膜覆盖技术适应性评价体系、探明地膜覆盖适宜区域的空间分异规律、以及生物降解地膜生产和应用提供技术支撑。

摘要:针对工程建设效果后评价中具有很多确定性和不确定性因素，且评价因子与等级标准间存在着复杂的非线性关系这一大难题，该文将集对分析理论和博弈论相结合，提出基于博弈论的集对分析模型。该模型运用博弈论确定指标权重，然后将指标实际值和等级标准值构成一个集对，根据集对分析方法计算其综合联系度，据此判断评价对象的等级及其在等级间的转化趋势。之后引入集对的同势、反势、均势分析系统内部各子系统之间的协调程度进而解释转化趋势的内在原因。最后将模型运用于湖南省农村饮水安全工程建设效果后评价中，并与突变评价法相比较。结果显示：湖南省14个市（州）中有3个地区（衡阳、郴州、永州）农村饮水安全级别为"优"，3个地区（常德、益阳、娄底）农村饮水安全级别为"一般"，其他地区农村饮水安全均"良好"；长沙和怀化农村饮水安全系统协调性很强，工程可持续发展水平高；娄底农村饮水安全系统协调性一般，工程可持续发展水平不高；株洲农村饮水安全系统极不协调，工程可持续发展状况不容乐观；衡阳和郴州农村饮水安全系统基本不协调，工程可持续发展状况较差；其他市农村饮水安全系统基本协调，工程后续效益较为稳定。方法对比表明该文方法的研究结果可靠度更高，反映出的信息更全面、合理。该研究可为类似或后续工程管理提供决策参考。

摘要:秸秆混埋是增强土壤碳汇的重要技术途经。为分析和比较正、反转旋耕作业的秸秆混埋效果，进行了正、反转旋耕秸秆混埋对比试验。测取旋耕处理后的地貌形态及秸秆在土壤空间中的分布状况，并使用Pro-E造型展示秸秆的空间分布状况。结果表明三维数字化仪配合虚拟造型技术能够直观反映混埋后秸秆在土壤空间的分布状态。2种旋耕处理方式的地表形态及土壤空间内秸秆分布对比分析表明，正转旋耕的秸秆埋覆率及纵向空间分布总体均匀率优于反转旋耕，而反转旋耕的秸秆在沿土壤深度方向的空间分布均匀率、秸秆－土壤混合效果、耕幅内地表平整度等优于正转旋耕。综合分析表明正转旋耕的秸秆混埋质量略有优势，但具体选择混埋模式时还应考虑田间秸秆残留情况。秸秆量较少时反转旋耕较适宜，反之正转旋耕更好。

摘要:免耕播种机是在地表有残茬和秸秆条件下直接播种，因此保持其破茬质量与播种深度稳定性尤为重要。近年来许多厂家以加大整机重量的方法来提高播深稳定性，这种方法增加了机械对土壤的压实，垄形被压平，沟底坚实度增大，并且机械耗油量增加，影响了作物产量和经济效益。该文以2BG-2型玉米垄作免耕播种机为对象，研究了整机设计与单体受力模型，建立了播种深度变化的数学模型，据此模型进行了计算机模拟，研究了影响播种机播种深度稳定性的相关因素。分析表明：在保持必要的机器质量条件下，应合理布置各部件以加大转动惯量并适当增大压力弹簧的刚度系数以保持播种深度稳定。在不同的机器质量和弹簧刚度系数下，理论摆角和实测摆角随时间的变化趋势基本相同；系统质量为70、110和150 kg时，理论摆角与实测摆角的平均相对误差分别为7.86%、6.98% 和8.07%，理论曲线与实测曲线的决定系数分别为0.9707，0.9692和0.9697；刚度系数为16、20 和25 N/mm时，理论摆角与实测摆角的平均相对误差分别为7.45%、7.91%和8.73%，理论曲线与实测曲线的决定系数分别为0.9767，0.9720和0.9603；建立的播种深度模型可以反映播种作业时摆角的变化趋势。该文可为东北垄作区免耕播种机的设计提供参考。

摘要:针对目前国内水稻精量旱穴播机普遍采用多组链轮或多组齿轮改变传动比，实现株（穴）距调节，但株距调节范围有限的问题，为了增加穴距调节范围，实现穴距的无级调节，研制了一种基于可编程逻辑控制器（programmable logic controller，PLC）与触摸屏的电液比例控制系统，实时调整液压马达转速，实现播种作业的实时调节。液压系统主要由液泵、液压马达和比例流量阀等组成；控制系统通过Delt WPLSoft V2.37编程软件，编制PLC梯形图程序，采用监视与控制通用系统（monitor and control generated system，MCGS）组态软件开发出人机交互界面，可在交互界面上输入地轮直径大小和穴距，以及设定比例流量阀初始值和阈值，调整（proportion integration differentiationPID）参数，并通过人机交互界面实现播种作业时的穴距调节和作业速度监测。通过台架试验和田间试验表明，在作业速度2.8～3.2和>3.2～3.6 km/h时，台架试验穴距合格率和田间试验播种穴距合格率均为100%，满足播种要求；在作业速度>3.6～4 km/h范围内，台架试验穴距合格率达到89%，田间试验穴距合格率为70%，根据NY/T987－2006《铺膜穴播机作业质量》农业行业标准，田间试验穴距合格率＜80%，不能满足穴播机作业质量标准。研究结果表明，水稻精量旱穴播机选用型孔轮式排种器，但田间播种作业成穴性效果受风阻、机架振动和种子下落速度等影响较大，作业速度应控制在2.8～3.6 km/h为宜，当作业速度增大对成穴性影响尤为显著。台架试验和田间试验结果都表明电液比例控制穴距系统的可行性，为播种机株（穴）距调节技术提供了科学依据，为播种机的相关设计研究提供技术参考。

摘要:嫁接用苗的直径、生长点坐标、苗长等特征信息，是判断能否嫁接匹配的有效参数特征，也是迅速获取机器人嫁接位置参数的重要依据。为了提取相关蔬菜嫁接机器人的嫁接用苗特征信息（嫁接苗生长点坐标、砧木苗子叶茎截面的长短轴直径、穗木苗子叶茎截面长短轴直径、砧木苗长度及穗木苗长度等），该文提出了一种图像处理综合算法。该算法首先确定采集后图像的初步目标范围，然后进行预处理，获得单色图像，利用灰度阶跃变化选定兴趣区域，而后对图像进行中值滤波和图像增强；利用基于高斯拟合、求反和基于大津法阈值分割相结合的信息提取方法，获得生长点横坐标，结合形态学开闭处理方法及逻辑搜索运算，引入有效行连续的概念，剔出强光噪声的干扰，获得了所需的各长短轴直径图像坐标；利用标定结果和相机图像到世界坐标转换的对应关系，获得最终各项指标信息。在自行研发的嫁接机器人样机上，以葫芦类砧木苗为试验对象，经过500次试验，与传统手工实际测量值相比，该算法实测值平均误差小于0.0053 mm，直径最大误差小于0.02 mm，从而验证了该算法的可行性和有效性。该算法能在线获取嫁接苗特征信息，满足嫁接实时要求。

摘要:为深入研究酿酒葡萄果-蒂振动分离特性，寻求影响分离效果因素的最优组合，该文基于酿酒葡萄做变速运动产生惯性力克服葡萄果-蒂连接力实现分离的原理，搭建了曲柄摇杆机构分离率测定装置。通过对曲柄摇杆机构运动及果-蒂分离临界条件的分析，构建了果-蒂振动分离模型，确定电机转速、偏心距离及摇杆长度为主要影响因素，并针对霞多丽和赤霞珠品种开展试验研究。结果表明：影响酿酒葡萄分离率显著因子的主次顺序为偏心距离、摇杆长度和电机转速；赤霞珠品种较霞多丽品种更适合机械采收；当转速为245 r/min，偏心距离为75 mm，摇杆长度为200 mm时，赤霞珠分离率为95.2%，葡萄果-蒂分离的频率范围为2.11～3.69 Hz，葡萄穗梗处的振幅为169.8 mm。该文研究结果可为酿酒葡萄收获装置的设计提供理论依据。

摘要:为探明甘薯收获期藤蔓茎秆机械特性，以便提高甘薯藤蔓机械粉碎还田作业质量，该文农机农艺结合，以江苏南京地区鲜食紫甘薯宁紫1号、宁紫2号为试验对象，应用电子万能试验机、甘薯藤蔓粉碎还田试验机等仪器设备，研究了收获期甘薯藤蔓茎秆含水率和剪切强度的变化，揭示了茎秆含水率、剪切强度和机械碎蔓作业质量的内在关系，获得了含水率在86.92%～70.08%时，2个紫甘薯品种藤蔓茎秆剪切力与含水率之间变化的二次函数回归方程；明确了经验收获期开始时藤蔓茎秆含水率分别为81.5%和78.1%、剪切力分别为90.1和94.8 N；从提高机械作业质量角度出发，提出了收获期内最宜机械碎蔓作业时间约为6～8 d。研究结果为新型甘薯藤蔓粉碎还田机转速、切刀线速度等参数设计提供了直接依据，并为适宜的甘薯收获期选择和适宜机械作业的栽培农艺研究提供了参考。

摘要:针对喷雾机喷杆结构动力学特性原始设计缺陷，该文提出了一种基于遗传算法的多变量优化方法。以平面十八杆桁架单元为基础结构，在Abaqus平台中建立了单侧喷杆参数化有限元模型。基于Isight多学科多目标优化平台提取模型设计变量组及优化目标，采用多岛遗传算法（multi-island genetic algorithm，MIGA）对喷杆桁架结构形状及杆件截面尺寸进行优化，得到了一阶固有频率为10.87 Hz，质量为35.82 kg，幅宽为5 m的单侧喷杆结构模型。根据优化后模型的结构参数制造喷杆样品，通过对其进行模态试验验证了数值模型的准确性。针对优化前、后喷杆模型进行了以位移功率谱密度（power spectrum density，PSD）函数为激励的随机振动仿真，结果表明，优化后喷杆模型的质量下降并没有明显增加其在竖直方向上振动位移响应量。该文研究结果可为进一步研究喷雾机喷杆结构的动力学性能优化提供依据。

摘要:为了解在荷载作用下，接触界面层发生的力学响应区别于冻土和结构材料本身力学特性，使用新研制的冻土与结构接触界面层力学试验仪，比较系统地研究人工冻黏土与粗糙钢板接触界面层单调剪切力学特性。分别从宏观和细观2个角度出发，分析冻土界面层的基本力学特性和受力变形机理。结果表明：随着法向荷载增大，接触界面的峰值剪应力、稳定剪应力、初始剪切劲度也增大，接触界面的抗剪强度与法向应力呈线性关系，可用摩尔-库仑准则来描述；冻土颗粒的剪切位移随冻土深度增大而减小，同一冻土深度内，剪切位移随法向应力的增大而增大，不同粗糙度的结构接触界面层变形特性基本相似，试验条件范围内接触界面层厚度为0.5～3.5 mm；界面层变形可分为冻土与结构接触界面上滑移变形和受结构约束的冻土剪切变形两部分；结构面粗糙度、冻土温度和法向应力等因素对接触界面层的力学特性具有显著影响。

摘要:为探明不同耕作方式下土壤硬度变化特征，以始于1983年长期定位不同耕作方式土壤为研究对象，采用土壤硬度仪观测免耕（no-tillage，NT）、翻耕（plow tillage，PT）、间隔深松（spacing tillage，ST）和传统耕作（conventional tillage，CT）不同年份、季节、土壤剖面及冻融前后土壤硬度，研究不同耕作方式对土壤硬度的影响。结果表明：免耕增加了耕层 0～25 cm土壤硬度，而土层＞25～45 cm免耕硬度显著降低（P＜0.05），但传统耕作硬度有增加趋势，间隔深松和翻耕硬度明显低于免耕和传统耕作（P＜0.05）；不同耕作方式土壤硬度随季节的推移呈波动性变化，0～25和＞25～45cm变化趋势基本一致；土壤硬度随土壤深度的增加而增加，上层明显低于下层（P＜0.05），不同时期变化不同，前期随深度增加到20cm处呈垂直变化，而后期随深度增加呈反"S"型曲线变化；冻融交替作用可以有效降低土壤硬度，缓解冻融后土壤硬度，间隔深松降幅最大为148.97%，其次为免耕和翻耕，降幅分别为41.96%和58.44%，传统耕作降幅最小仅为3.38%。综合分析认为，间隔深松耕作是改善土壤硬度，提高土壤宜耕性的有效耕作方法。该研究可为东北雨养农业区构建合理耕层和确定适宜的耕作技术提供科学依据。

摘要:该文采用数值分析法研究了斜流泵叶轮的水力径向力变化规律，通过数值模拟准确地预测了斜流泵的水力性能，扬程预测误差在4.4%以内。通过数值分析获得了斜流泵叶轮的瞬态水力径向力数据，均匀进口条件下，叶轮的瞬态水力径向力均值几乎为零。对瞬态水力径向力进行傅里叶分析，获得其在频域内的分布，结果显示，当工况从0.6倍设计流量点变至0.4倍设计流量点时，1倍和4倍轴频下的径向力突然增大，叶轮的水力不平衡和动静干涉中的叶片通过激励增强了上述频率下的水力径向力数值。流场分析显示，在小流量工况时，叶轮与导叶体之间的回流涡旋完全占据了泵内流道空间。进一步的压力脉动分析证实，在小流量工况下，动静干涉中的叶片通过激励显著增大了叶轮与导叶之间测试点的压力脉动幅值。

摘要:针对电子液压制动系统的设计缺乏理论指导的问题，在建立电子液压制动系统数学模型的基础上，提出基于安全特性的电子液压制动系统匹配设计方法；通过试验验证所建立的数学模型的有效性，分析电子液压制动系统在普通制动和硬件失效下的制动性能。研究表明：基于安全特性考虑应保证在电机泵失效的情况下蓄能器仍能使车辆完成数次大强度制动；而电机泵的设计应兼顾期望的充液时间以及蓄能器失效下的保持车辆制动性能；备用制动回路作为电子液压制动系统系统的硬件冗余，要求其在蓄能器和电机泵均失效的情况下提供一定的制动能力。仿真分析表明：基于安全特性的电子液压制动系统匹配设计方法能够在正常情况和硬件失效的情况下均能保证车辆的制动安全性。

摘要:土石混合物组分含量测量在农业生产、建筑施工及水利工程等方面都有重要的意义。该文根据体积置换原理测量土石混合物比例、土壤含水率、容重、孔隙度/孔隙比等一系列土壤物理参数。给出了测量原理、设备、试验方法与过程。采用陕西杨凌的黏黄土、吉林黑土以及粒径为5～10 mm的石砾，预制不同体积含水率（10%、15%、20%）、石砾体积比例（10%、15%、20%）和土壤颗粒体积比例（40%、45%、50%）的土样。首先采用体积置换法测得土样中石砾、土壤颗粒和土壤水的总体积，随后取出土样中的石砾，用体积置换法测得石砾体积，进而得到土壤颗粒和土壤水的体积，并据此得到土壤含水率、土壤容重、土中气体含量、土壤孔隙度和孔隙比。用烘干法测量得到土壤容重和含水率，将2种方法测得的结果对比分析表明，使用体积置换法测得的土壤含水率比烘干法测量的结果大，相对误差在5%左右，测量的土壤容重偏小约1%，土壤气体含量的测量相对误差约为2%。测量土壤孔隙度的相对误差约为1%，土壤孔隙比的测量误差为1%～1.5%。表明体积置换法可以较为准确地测量土石混合物中各组分的相对含量，具有操作便捷、测量精度高、有普遍适用性等优点，可以为相关研究和测量提供基础。

摘要:坎儿井在吐鲁番地区灌溉、人畜饮水和环境保护等方面发挥着不可替代的作用。坎儿井常年自流出水，非灌溉期间水量除满足很少的生活用水以外，大部分水量无效蒸发而白白浪费。该文在分析吐鲁番地区坎儿井地质条件和坎儿井独特的运行机制的基础上，提出坎儿井水量人为控制技术——辐射管增水和水量控制技术。该技术的主要思想是：衬砌加固坎儿井集水段，并在集水段头部打设水平方向辐射管，改原坎儿井侧壁集水为辐射管集水，并在衬砌体内各个辐射管出水口接到一个汇水总管上，总管末端设置节制阀门，用于人为控制水量；利用立体建模的方法建立了增设辐射管的坎儿井渗流计算三维模型，论证了该技术的可行性。结果表明：利用辐射井技术改造后的坎儿井，集水范围扩大，单个坎儿井出水流量可以达到原来的2倍以上，效果十分明显；设置节制阀能够克服坎儿井水量无法控制的缺陷，是保护吐鲁番地区十分珍贵的地下水资源的有效手段。该技术的推广对坎儿井地下水资源的涵养与坎儿井保护具有重要意义。

摘要:相邻喷头喷洒重叠区域内的射流来自不同喷头，喷射过程中往往产生冲撞等相互作用。为研究组合喷头喷洒过程中相邻喷头间射流相互作用对组合喷洒特性造成的影响，选取Nelson D3000锯齿状喷盘喷头和R3000旋转式喷头，对其单独喷洒和以2.5 m组合间距进行喷洒时的水量分布以及雨滴谱信息进行了测试与比较。结果表明：喷头之间相互影响的强弱程度受喷头几何结构的影响，R3000喷头受组合喷洒时喷头间射流的影响作用不明显；Nelson D3000喷头（锯齿状喷盘）受组合喷洒时喷头间射流的影响作用剧烈，水量分布集中点的位置因射流轨迹的变化而产生偏移，喷灌强度最大点向靠近喷头侧偏移约0.5 m。组合喷洒条件下测点MP5处的降水强度、能量通量密度以及水滴数目较单独射流分别增长91.27%、107.58%和239.29%，其中粒径大于0.9 mm水滴数目的增加对该测点水量和能量提升的贡献率达到40.89%和58.83%。变异性分析结果表明水量和能量的重分布主要是由组合喷洒时增加了水滴之间相互碰撞的机率所引起。在Nelson D3000锯齿状喷盘喷头这类喷头进行水量叠加计算时，应考虑相邻喷头间水滴互相碰撞、结合或碎裂等相互作用对组合后的水量分布形式产生的影响，采用单喷头水量分布直接叠加的方法可能会导致计算精度较低。

摘要:通过盆栽试验，研究了水稻分蘖期旱-涝-旱交替胁迫对根解剖结构的影响。本试验主要通过不同程度的旱胁迫（重旱，A1和轻旱，A2）和重涝胁迫（保持15 cm水层，B）分3个阶段交替进行，分析各个阶段水稻根的中柱、通气组织、根外层细胞发育及根外层厚度与常规灌溉之间的差异，探讨旱-涝-旱交替胁迫对水稻抗涝性的影响。结果表明，第Ⅰ阶段干旱胁迫（A1和A2处理）能促使根形成发达的通气组织，且形成时间早于常规灌溉（C），A1和A2处理根外层厚度显著高于C处理。第Ⅰ阶段重旱胁迫对第Ⅱ阶段涝胁迫（重旱-重涝处理，A1B）根解剖结构产生明显的影响，A1B处理通气组织较早形成，其导管直径、总面积和中柱面积分别较常规灌溉（CC）增加了43.3%、52.8%、76.5%，而第Ⅱ阶段淹涝条件下（常规灌溉-重涝处理，CB）根仅形成了少量的通气组织。第Ⅲ阶段涝胁迫后再经历旱胁迫（重旱-重涝-重旱处理，A1BA1和轻旱-重涝-轻旱处理，A2BA2），根解剖结构表现与第Ⅰ阶段旱胁迫相似。可见，短期旱胁迫可促进根系通气组织的发育，而不会造成水稻耐涝能力的降低。该研究可为水稻蓄水控灌技术提供理论依据。

摘要:土壤含水率对有机质（soil organic matter，SOM）含量高光谱估算精度有很大的影响。为了探讨SOM高光谱估算中土壤含水率的影响，该文对烘干土、风干土和质量含水率为5%～40%（按5%递增）的土壤样本进行了室内高光谱测量，对光谱数据进行了反射率、反射率一阶导数和反射率倒数对数3种光谱数据变换，运用偏最小二乘回归法（partial least squares regression，PLSR）建立了相应的SOM估算模型。结果表明，风干土的SOM高光谱估算精度较好；当含水率水平小于25%时，SOM估算模型精度受含水率的影响较大，光谱数据进行反射率倒数对数变换后的模型精度最高；当含水率水平大于等于25%时，水分对土壤光谱反射率的影响要大于SOM，不适宜利用土壤光谱数据进行SOM含量高光谱估算。该研究可为大田环境不同含水率情况下光谱估算SOM提供参考。

摘要:准确、快速地估测土壤中的氮素含量是推动配方施肥顺利开展的保障。该研究在不同区域随机选取了30个点位，每个点位分别取其表土层（0～30 cm）、心土层（＞30～48 cm）以及底土层（＞48～60 cm）3个部位进行取样，利用傅里叶型光谱分析仪MATRIX_I测量了土壤样本在近红外区域的吸收光谱，并使用实验室手段测量了土壤样本的水分及氮素含量。分析了不同层次土壤样本的吸收光谱特性，以及土壤水分、氮素不同层次的变化规律。同时对原始光谱吸收率进行一阶微分处理，而后利用微分光谱与土壤全氮含量进行相关性分析，选取反应土壤全氮含量的敏感波段1 387、1 496、1 738、1 876、2 120以及2 316 nm。利用所得敏感波段与土壤氮素含量分别建立多元线性回归模型，BP神经网络预测模型以及基于遗传算法优化的BP神经网络建模。结果显示，基于遗传算法优化的BP神经网络建模，其决定系数为0.883，均方根误差为0.0278 mg/kg。表土层土壤的预测验证结果决定系数为0.716，均方根误差为0.031 mg/kg；心土层土壤的预测验证结果决定系数为0.801，均方根误差为0.030 mg/kg；底土层土壤的预测验证结果决定系数为0.667，均方根误差为0.033 mg/kg。无论是建模精度还是模型在土壤各个层次的预测精度相比于多元线性回归模型和BP神经网络模型相比都有了显著的提高，说明该方法在土壤全氮含量预测过程中具有明显的优势，可应用于实际生产。

摘要:黄河三角洲是典型的生态环境脆弱区，土壤质量不高，盐渍化状况普遍，快速准确掌握该区土壤退化状况，对退化土壤恢复重建、可持续利用具有重要意义。该研究选择黄河三角洲垦利县为研究区，以2008年实测数据为依据，通过建立土壤退化评价指标体系，以参评因素权重与隶属度值加权组合构建土壤退化综合指数，在GIS支持下对土壤退化进行了综合评价；采用与实测同时相的TM影像数据，结合不同程度退化土壤光谱特征、土壤退化综合指数与波段灰度值的相关性分析，筛选土壤退化敏感波段，进而构建土壤退化敏感光谱指数，并建立基于敏感光谱指数的土壤退化综合指数反演模型，最终筛选出拟合程度最高的指数模型作为研究区土壤退化的反演模型，对模型进行精度分析，并利用2008年遥感影像验证反演结果；将该反演模型应用于2011年和2013年的遥感影像，并对研究区2008－2013年的土壤退化状况及动态变化进行了分析。结果显示：基于土壤退化综合指数评价结果，研究区土壤退化程度从沿海到内陆呈现由高到低过渡的趋势；TM1、TM2、TM3波段为土壤退化敏感波段，基于此3个波段组合的土壤退化光谱指数构建的土壤退化遥感反演模型有较高的精度，R2为0.7182，其验证均方根误差、相对误差和决定系数分别为0.0241、3.66%和0.6724，反演结果与同年基于实测数据的综合评价结果相一致；研究区2008－2013年土壤退化状况总体变化不大，有逐渐改善趋势。

摘要:蒸散发是连接地表水循环和能量循环的纽带，淮河流域地表蒸散量的时空变化分析对深入理解中国气候过渡带水循环对全球变化的响应具有重要价值。该文基于流域水量平衡原理，利用流域水文数据对淮河流域GLEAM产品进行精度验证；并利用GLEAM（global land-surface evaporation：the Amsterdam methodology）产品分析1980－2011年淮河流域地表蒸散发年际和年内的时空变化。结果表明：1）淮河流域及其水资源二级分区的降水实测值与GLEAM产品估算结果比较，平均相对偏差为8.0%，相关系数高达0.94，GLEAM产品对于淮河流域的模拟精度较高；2）淮河流域1980－2011年多年平均年地表蒸散量为673 mm；3）淮河流域多年平均年地表蒸散量空间变化范围为528～848 mm，空间差异显著，呈从西南向东北逐渐减少，淮河以南地表蒸散量大于淮河以北地表蒸散量，四个季节地表蒸散发具有类似的空间分布特征；4）近32 a淮河流域平均的年地表蒸散量变化范围为588.6～767.8 mm，且存在显著的上升趋势；地表蒸散量的季节变化大致呈单峰型分布，峰值出现在8月，最小值出现在12月；且季节变化较为明显，夏季（272.0 mm）＞春季（191.4 mm）＞秋季（144.3 mm）＞冬季（65.0 mm）；5）基于栅格尺度年地表蒸散量的变化速率主要受春季主导，依次为夏季、秋季，冬季的影响最小，淮河流域大部分区域地表蒸散发量呈增加趋势。该研究可为淮河流域洪涝、干旱等极端水文气象事件的监测与预警提供科学依据，同时为该流域水资源管理提供参考及决策依据。

摘要:混凝土结构通常受土壤环境水中硫酸盐和镁盐溶液的侵蚀。为了探究硫酸盐和镁盐复合溶液侵蚀后纯水泥混凝土和掺矿粉微粉高性能混凝土的抗侵蚀性能，该研究设计了3个水胶比和2个矿粉掺量，经加水拌合、成型试件1050个，养护28 d后将其分别浸泡于硫酸盐和镁盐溶液中，侵蚀至规定龄期后测试其抗蚀系数、微观形貌。结果表明：水胶比为0.50时，混凝土界面中的孔隙多、孔径大，最大孔径为372.5 μm，即使水胶比降低到0.35时，其孔结构的改善也不明显。当纯水泥混凝土试件在SO42- 2 500 mg/L和Mg2+ 1 400 mg/L的硫酸盐镁盐中侵蚀4个月后，其孔隙中充满了CaSO4·2H2O、3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（AFt）、Mg(OH)2和MgO·SiO2·H2O等侵蚀产物，致使混凝土内部产生裂缝，边角处开始出现剥落，甚至变得酥松，表面浆体脱落严重，粗细集料分离等现象。当侵蚀时间超过2月时，其侵蚀系数随侵蚀龄期的延长呈降低的趋势，且均在0.85以下，说明32.5级普通硅酸盐水泥抗硫酸盐镁盐侵蚀的能力是有限的。矿渣微粉掺入后，混凝土界面的孔隙不仅极少，而且孔径也较小，最大孔径分别约为水胶比为0.50时的1/7和1/8，同时也减少了易被侵蚀的水化产物Ca(OH)2的含量，使混凝土界面结构密实程度增加，水胶比越低越明显。在高浓度的硫酸盐和镁盐（SO42- 20 250 mg/L和Mg2+ 2 800 mg/L）的双重强侵蚀12个月后，试件边缘仍未发现侵蚀产物以及MgSO4·7H2O、Na2SO4·10H2O和Mg2(OH)3Cl·4H2O等晶体，其抗蚀系数仍在0.85以上，未有降低的趋势，表明矿渣微粉的掺入能显著改善32.5级普通硅酸盐水泥所配制高性能混凝土的抗侵蚀性能。该研究可为混凝土在农业灌溉工程（坝基础、闸基础和渠道等）和大棚混凝土基础工程的使用提供数据支撑与理论基础。

摘要:针对一个架次内无人机影像由于光照度变化、拍摄角度等原因引起的相同地物点在不同影像上的辐射信息不一致的问题，验证了利用SIFT（scale invariant feature transform）算法匹配同名点，然后利用同名点灰度值的相关关系建立校正模型，再用该校正模型校正整幅影像的辐射一致性校正方法。对比评价了基于直方图匹配的色彩一致性校正方法、原始色彩空间辐射一致性校正、针对三波段影像的HSV（hue，saturation，value）色彩空间亮度一致性校正以及双边滤波去噪的效果。试验结果表明：基于直方图匹配的色彩一致性校正能在视觉上达到很好的效果，但是会造成校正后影像的灰度级严重缺失；基于同名点灰度值相关关系的校正模型能够很好地恢复待校正影像与基准影像的辐射一致性；HSV色彩空间亮度一致性校正能够在色彩上和辐射信息上与基准影像均达到很好的一致性，但只适用于三波段影像；双边滤波在去除噪声的同时，能够保持甚至提高校正后影像与基准影像的辐射一致性。

摘要:为提高长时间序列叶面积指数测定模型的模拟精度，该文设计一种可以长期在野外间接测量叶面积指数仪器，仪器由太阳能提供持久电能，利用单片机控制垂直水平舵机，带动光强传感器记录多角度光线强度，在2台仪器同时测量的情况下，获得光线透过林分冠层多角度光强衰减率，通过编写计算程序解算林分叶面积指数。使用商品化光学仪器LAI-2200验证该仪器测量精度，对24块样地叶面积指数进行测量，两仪器测量结果高度吻合R2为0.927，绝对标准误差为0.36。长时间野外叶面积指数自动测量获取数据可节省人力、减少人为误差。

摘要:水果全表面图像信息是否完整，直接影响水果表面颜色和缺陷检测的结果。该文提出了一种基于尺度不变特征转换（SIFT，scale invariant feature transform）算子的图像拼接方法，实现多视角水果图像的拼接以获取完整的水果表面信息。首先以15°固定间隔旋转水果以获取各视角下的连续图像，在图像2R-G-B通道下实现图像目标和背景分离，并对目标图像进行灰度直方图均衡化以增强其纹理信息，有利于特征点的提取。运用SIFT算法提取图像特征点，因为特征向量数量多、维数高，采用普通的K-D树算法搜索匹配点将消耗大量时间，因此将图像划分为16个区域，通过多次试验可知中间4个区域为特征点是最容易匹配的区域，这样就缩小匹配点可能存在的区域。采用极线几何约束法和改进型随机抽样一致（random sample consensus，RANSAC）算法以提高图像拼接精度，减少匹配时间。根据平移矩阵，对前后图像进行拼接，从而实现水果表面图像的完整拼接。试验结果表明：该算法平均匹配精度提高35.0%，平均拼接时间为2.5 s，较传统K-D树算法缩短67.8%时间，拼接效果还原率为93.9%。该文算法具有一定的尺度、旋转以及仿射变换不变性，适用于随机呈现的不同姿态球状水果图像拼接。该研究可为基于机器视觉的农产品品质检测和等级划分提供科学参考。

摘要:智能视觉传感器技术因其低成本和图像高效采集优势成为当今无线视觉传感器网络（wireless vision sensor network，WVSN）的研究热点。该文在之前基于ARM平台S3C6410设计的低成本高分辨率农业视觉传感器（agricultural high resolution vision sensor，HRAVS）设计基础上，进行了网络和远程控制扩展，设计了一种基于WCDMA和Wi-Fi的高分辨率视觉传感器远程传输控制方案（vision sensor remote transmission control schema for the HRAVS，VSRTC）。使新型HRAVS节点可以利用有线、Wi-Fi、3G和4G等支持WVSN和农业物联网的应用。该文详细设计了VSRTC的应用体系结构、传输控制协议、应用软件。利用扩展的网络化视觉感知传感器，在华南农业农业大学试验农场部署了10个图像采集节点构成的WVSN，并开展了25d的运行测试，测试了新型节点的稳定性、图像采集与编码的性能，采集图像的平均耗时，以及在不同分辨率下的视频帧速率等。结果表明，该节点能够有效地支持命令响应式、周期响应式、视频流3种采集模式；在重传方案支持下所有节点指令丢失率在1%以内；在非联网状态下节点本地工作模式下，节点在1.3、2.0和3.2 Mpixel下采集图像的最短节点平均耗时分别约为6.2、8.2和11.1 s，最大视频帧速率分别为58.7、34.6、16.4帧/s；在全网络环境中，节点在1.3、2.0和3.2 Mpixel下采集图像的最短节点平均耗时分别约为17.6、26.9和49.6 s，最大视频帧速率分别为20.2、16.1、9.3帧/s。该方案对实时性要求不太高的农业领域来说，基本能满足其高分辨率图像和视频传输的需要。

摘要:近年来，中国遥感事业已取得长足进步，高分一号（GF-1）卫星首次实现了中国自主研发的高分辨率对地观测。为探讨国产GF-1卫星影像在农业遥感长势监测中的适应性，以许昌地区为研究对象，选取同期Landsat-8卫星影像，结合地面采样数据LAI，从传感器光谱响应特征、经验回归模型监测精度以及LAI空间一致性等3方面进行2类遥感数据的对比评价。结果表明，GF-1影像近红外、红、蓝波段光谱响应与Landsat-8有差异，与绿波段光谱响应非常吻合，各波段光谱反射率与Landsat-8影像同类光谱间均存在显著线性关系。通过各波段组合多种归一化植被指数，采用经验回归模型反演LAI发现，GF-1影像反演的最优模型为NDVI的指数模型，R2为0.848，Landsat-8影像反演的最优模型为蓝红组合的归一化植被指数（blue-red NDVI，BRNDVI）的指数模型，R2为0.687，2类影像反演LAI与地面实测值均呈现较为一致的线性关系。由许昌地区玉米LAI值空间分布可见，GF-1影像反演的玉米LAI值与Landsat-8影像反演值过渡趋势一致，在许昌西部种植结构复杂地区，GF-1影像以其空间分辨率优势更能凸显LAI分布差异。通过该文研究表明，GF-1卫星的高时间分辨率以及高空间分辨率特征能够代替传统中分辨率数据成为农业遥感长势监测中的重要数据源，该数据在农业遥感其他领域的应用是今后研究的重点。

摘要:建立基于光谱特征参量的新温185号（Juglans regia 'Xinwen185'）核桃叶片氮素含量估测模型，旨在为快速监测新温185号核桃叶片N素营养状况提供技术途径。基于肥料效应田间试验，测定N肥不同施用量水平下新温185号核桃果实坐果期、速生生长期、脂化期和近成熟期的叶片光谱反射率和N素含量，采用Pearson相关分析方法筛选与叶片N素含量呈极显著相关的光谱特征参量，并应用回归分析方法建立叶片N素含量光谱特征参量估测模型。结果表明：与叶片N素含量呈极显著相关（P＜0.01）的光谱特征参量在果实坐果期有绿峰反射率和红色比值指数，在果实速生生长期有黄边位置、红谷反射率和绿色比值指数、红色比值指数、绿色归一化差值指数、红色归一化差值指数，在果实脂化期有绿峰反射率和红色比值指数，在果实近成熟期有绿峰反射率、黄边幅值和红边面积。分别以绿峰反射率、黄边位置、红色比值指数和黄边幅值为自变量采用三次函数建立的果实坐果期、速生生长期、脂化期和近成熟期叶片N素含量回归估测模型的拟合度R2均在0.99以上，且模型具有很好的稳定性和很高的估测精度。表明可采用三次函数建立果实不同生育时期叶片N素含量光谱特征参量估测模型对新温185号核桃树体N素营养水平进行监测。光谱技术在核桃树体N素营养信息探测方面有较大的应用潜力。

摘要:该研究以喀斯特地区植被为研究对象，分析各种气候因子与植被指数的相关性及作用机制，在此基础上建立基于气候因子的植被EVI拟合模型，为定量分析气候条件对植被的综合影响奠定基础。结果表明：气候因子对喀斯特地区植被EVI影响显著，植被EVI与水汽压、平均气温、露点温度、最低气温、最高气温的相关性均大于0.8且空间一致性好。除日照时数和风速外，该地区植被EVI对其他气候因子的响应均存在显著滞后性，滞后期约16 d。对植被EVI起直接作用的主要是温度类气候因子，水分类气候因子对植被EVI的直接作用不明显，但通过其他气象因子起了较强的间接作用。根据该地区植被与气候因子的关系建立了2个EVI拟合模型，其中基于同期气候因子的同期模型中入选的气候因子为水汽压（0期）、日照时数（0期）、露点温度（0期），基于同期、前期气候因子的混合模型入选气候因子为水汽压（?1期）、最高气温（?1期）、降水量（?1期）、露点温度（?1期）、日照时数（0期）。分别利用2001－2010年建模数据和2011年非建模数据对2个模型进行了单站点和片区两种尺度的精度验证。验证结果表明，2个模型对整个片区植被EVI的拟合精度高于单站点，且混合模型的拟合精度高于同期模型。2001－2010年同期模型和混合模型的片区拟合R2分别为0.843、0.892，站点拟合R2分别为0.765±0.033、0.801±0.021。2011年2个模型的片区拟合R2分别为0.797、0.873，站点拟合R2分别为0.716±0.073、0.746±0.064。对大多数站点而言，混合模型的拟合精度较高，但是由于2个模型的建模气候因子不同及各个站点植被的EVI与气候因子的综合响应也存在较大差异，同期模型对部分站点植被EVI拟合精度高于混合模型。

摘要:提高太阳自动跟踪控制系统的运行稳定性和跟踪精度，需要考虑外界环境因素对系统的影响及选择适当的跟踪方式。目前，太阳自动跟踪系统普遍采用光电跟踪和程序跟踪相结合的混合跟踪方式，将光强值与光强阈值的差值作为切换跟踪方式的依据。当光强值趋近光强阈值时，会造成跟踪方式频繁的切换，该文针对该问题，以外界光强大小、光强变化和风速大小为特征目标，利用MATLAB中的模糊识别方法归类总结了天气情况和系统运行情况，建立了一种基于环境因素判断的模糊识别系统，通过仿真验证，得到了天气类型和系统的运行情况，仿真结果完全符合推理条件，并与计算所得结果基本一致。该研究为太阳自动跟踪系统的启停和跟踪方式的切换提供了可靠的理论支持，且具有较高的实用性和可行性。

摘要:为提高温室夏季降温环境性能，提出了一种基于计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）的温室湿帘-风机系统的降温环境优化设计方法。采用太阳射线追踪法来模拟太阳辐射对夏季温室内流场环境的影响，并结合温室内作物的多孔介质模型，构建并求解温室三维非稳态模型，模拟了湿帘-风机降温下的温室内部温度场与速度场分布情况。模拟结果与试验测量的温度值和风速值进行了对比，其平均误差分别在4%和6%以内，验证了建立的温室CFD模型的准确性。结合正交试验方法，基于CFD模型对不同温室长度、湿帘面积和风机速度参数条件下的室内降温环境进行了优化设计。根据模拟优化获得的不同配置方案结果，建立了温室长度、湿帘面积和风机速度参数的拟合结果，为夏季华东沿海地区Venlo型温室湿帘-分机降温系统的设计提供了可靠的理论依据。

摘要:在中国华东地区最炎热的月份，舍外高温高湿的气候条件，降低了低屋面横向通风（low profile cross ventilated，LPCV）牛舍的环境调控效果。为了研究LPCV牛舍温湿度场的分布规律，该文在现场实测的基础上，采用计算流体动力学CFD（computational fluid dynamics）方法，对LPCV牛舍的温度和相对湿度参数进行了三维数值模拟。现场实测的结果表明，舍外空气温度为36.2℃，相对湿度为55.5%的条件下，舍外空气流经湿帘后的降温幅度为7.7℃，湿帘出口处的相对湿度为99.9%；模拟结果表明，舍内温湿度场受气流场的影响，分布不均匀，风速高的区域温度相对较低，舍内相对湿度与温度呈现强烈的耦合关系。随着空气的流动，沿气流方向平均每米长度温度升高0.014℃、相对湿度下降0.04%，THI增加0.025。模拟值与实测值的对比表明，9个测点温度和相对湿度的测试值与模拟值之间相对误差的平均值分别为0.89%和0.59%，理论计算和数值模拟得到的奶牛显热散热量的相对误差为14.5%，说明现场实测与数值模拟有较好的吻合度。该研究可为中国LPCV牛舍结构优化设计和环境调控提供参考。

摘要:水稻覆膜旱作技术具有显著的节水、增温、防污和减排效应，是节水稻作技术体系的重要措施之一，将CERES-Rice模型用于覆膜旱作条件时，必须首先解决覆膜增温效应的准确模拟问题。该文拟应用热量传输理论及目前旱地作物生产系统中采用的覆膜增温效应模拟方法，来模拟水稻覆膜旱作生产体系中的增温效应，从而为完善CERES-Rice模型并使其能用于覆膜旱作水稻的生长模拟奠定基础。参数调校与模型检验验证通过2013、2014年在湖北房县开展的2 a水稻覆膜旱作田间试验来进行，共涉及淹水（对照）、覆膜湿润栽培和覆膜旱作共3个水分处理，分别对2个生长季、2个覆膜处理地表5 cm及地下10、20 cm处温度的变化过程进行了模拟，结果表明：经过参数调校后，所建立的覆膜增温模型可较好地模拟覆膜稻田地表和剖面上土壤温度的变化规律，地表5 cm处土壤温度模拟值与实测值的均方根差、相对均方根差分别低于1.8℃和10%，相关系数在0.89以上（P＜0.01）；尽管地下10、20 cm处的模拟误差稍大，也基本可满足要求，相应的均方根误差＜3.2℃，相对均方根差＜15%，相关系数＞0.65（P＜0.01）。

摘要:为了解不同储存方式对农作物秸秆理化特性变化规律的影响，该文针对整株、打捆、粉碎3种预处理方式、且分别储存在露天、覆盖、密封条件下的秸秆进行为期5个月的试验研究。结果表明，粉碎秸秆的全水分、灰分较高，分别比整株与打捆秸秆高出约3.46%、3.83%与5.95%、4.62%；但挥发分较整株、打捆秸秆分别低5.81%、4.47%；密封储存全水分、灰分较露天、覆盖储存高，挥发分较露天、覆盖储存低。秸秆储存期间，温度平均值变化不明显，极差仅在3.24～3.71℃之间，温度最高值可达50℃左右，故应保持良好的通风。发热量与全水分呈负相关变化，与整株和打捆秸秆相比，粉碎秸秆发热量下降约1 000 kJ/kg左右。秸秆长期储存时，应优先选择整株或打捆秸秆，露天和覆盖储存则需要进一步研究。

摘要:为了验证NSR催化剂对柴油机NOx排放的存储还原性能，该文采用浸渍法制备了一系列NSR催化剂：xCe(25-x)Ba/γ-Al2O3（x为质量分数，且x=8～12）和Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂，并利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪和透射电子显微镜对其性能进行表征；通过台架试验，研究了10Ce15Ba/γ-Al2O3和Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂对NOx排放的存储还原性能。结果表明，BaO和CeO2的粒径变化范围为5～20 nm。随着x值增加，CeO2晶粒尺寸变大且分散性变差；当x=10时，BaO晶粒尺寸细小且分散性最好。当柴油机负荷低于50%时，10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂对NOx主要以吸附为主，NOx脱除率最高达80%；当柴油机负荷高于50%时，NOx开始脱附并被还原成N2，NOx脱除率最高为60%。与10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂作用相比，Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3催化剂对NOx的吸附和脱除性能较好，其中柴油机负荷低于50%时，NOx脱除率接近100%，柴油机负荷高于50%时，NOx脱除率最高为75%。研究结果对NSR催化剂的开发以及在排放后处理领域的应用具有指导意义。

摘要:人工湿地作为一种有效的污水处理技术，现已被逐渐拓展到水产养殖业中。鉴于其与养殖竞争有限土地资源的弊端，如何构建节地高效型湿地成为未来研究的重点。曝气增氧是强化潜流湿地净化效能的重要措施之一，但是关于曝气强度以及净化效率与影响因素的关系仍缺乏深入系统的研究。为此，该文设计构建了7组不同要素组合的垂直流湿地小试系统，同步或分阶段探讨了曝气强化对垂直流湿地脱氮的影响。研究结果表明，无论曝气与否，构建的7组湿地系统于试验运行工况下都存在明显的硝化过程，且空气复氧和植物根系泌氧足以弥补硝化作用耗氧量。曝气增氧进一步强化了湿地内部的矿化和硝化过程；鉴于养殖废水不缺乏碳源（该研究各组湿地进水碳氮比在28.4～30.6之间），湿地内部的反硝化几率增大，导致曝气后总氮的去除效率提高。但是曝气条件下过高的溶解氧又会进一步抑制反硝化过程，从而也会导致系统总氮去除速率的下降。因此，对垂直流湿地而言，曝气强度不是愈高愈好。为了获得更高的脱氮效率，建议可以通过延长水力停留时间或者在垂直流湿地尾部增设水平潜流湿地来补充反硝化过程，进而提高系统对总氮的去除效果。

摘要:开展底泥质耕作层土壤的构建方法研究，是确保土地整治工程质量和效益的重要举措。该研究以河流疏浚底泥土地利用为主线，从底泥质耕作层土壤构建方法的基础理论、底泥环境肥力调查评价、底泥重金属稳定化修复、底泥改造土壤工程及底泥应用案例等方面系统地探讨了土地整治工程中底泥质耕作层土壤构建方法的基础、内容、设计方法、施工工艺、工程参数。污染底泥修复后大田种植空心菜试验表明：重金属含量可达到无公害蔬菜安全标准、Cd降低率在38.61%～85.69%，稳定化修复明显降低蔬菜重金属含量；底泥质耕层土壤适宜开展种植，可提蔬菜高产量8.7%～13%，增加土壤有机质含量0.95～2.18倍。

摘要:为促进新型城镇化进程下区域生态环境质量提升和土地资源可持续利用，该文基于武汉城市圈2010年土地利用数据，计算不同地域空间的生态系统服务价值；运用空间计量方法，分析研究区人口城镇化、空间城镇化、经济城镇化、生活城镇化和生态系统服务价值的空间分异特征，进而运用双变量空间自相关分析探讨不同城镇化水平对生态系统服务价值空间分异的影响。结果显示：除经济城镇化外，人口城镇化、空间城镇化和生活城镇化均与生态服务价值存在空间负相关关系，其中人口城镇化与生态服务价值的空间负相关性较强，其次分别为空间城镇化和生活城镇化。具体的，空间城镇化和生活城镇化与原材料生产价值之间的负相关性最强，人口、空间和生活城镇化与大气调节和保持土壤之间也分别存在明显的负相关性。不同城镇化水平与生态服务价值的双变量LISA图也具有相似的空间特征，高-低聚集区多分布于武汉城市圈经济水平相对发达的中部地区，而低-高聚集区主要分布在南部幕阜山区和北部的大别山一带。该研究能够为区域新型城镇化建设和生态环境管护提供决策参考。

摘要:为解决耕地面积预测模型建立过程中的非线性、稀疏化及结果可靠性评价等问题，该文将相关向量机与差分进化优化算法进行融合及改进，提出基于自适应进化相关向量机的耕地面积预测模型。该文以黄石市为例，建立基于自适应进化相关向量机的短期、中期耕地预测模型，并与多元线性回归、BP神经网络、支持向量机算法在精度、计算效率及可靠性方面进行对比分析。试验验数据表明，自适应进化相关向量机的预测精度大约是其余3种方法的2倍以上；模型的计算效率是多元线性回归方法的2倍，比BP神经网络、支持向量机高出2个数量级；测试数据的实际耕地面积均在自适应进化相关向量机估计的95%置信度的置信区间内，并且由后验差比、小误差概率判定模型等级属于"好"。基于以上数据，证实该模型是一种精度高、计算快、可靠性强的耕地预测新方法。

摘要:矿山开采普遍存在土壤重金属污染问题，有效的进行尾矿区农田土壤重金属含量估算迫在眉睫。以陕西金堆城矿区尾矿为研究区，采集土壤样本，测量土壤可见光近红外光谱，测试分析土壤铜元素含量。将Isomap（Isometrio mapping）和LLE（locally linear embedding）流形学习方法应用于土壤高光谱降维，基于随机森林构建估算模型，反演土壤铜含量。结果表明：降维后的高光谱数据反演精度更高，Isomap降维后模型预测结果均方根误差为30.50，R2=0.76，优于LLE降维结果。研究为尾矿区土壤Cu元素含量的快速反演估算提供了理论依据。

摘要:全球气候变化是当前关注的热点问题，研究气候情景下中国典型开垦与退耕区耕地动态变化对保障中国粮食安全具有重要意义。该研究以东北地区作为典型区，基于设计的土地利用规划情景和RCPs（representative concentration pathways）气候情景，采用土地利用变化动态（DLS，dynamics of land system）模型模拟了在规划情景和RCPs气候情景下开垦与退耕区2010－2030年耕地的空间分布格局，分析不同耕地类型未来的变化趋势。研究结果表明：规划情景下水田呈持续减少的态势，而旱田在2000－2010年有小幅增长的态势，而后出现大面积减少；AIM（Asia-Pacific integrated model）气候模式情景下旱田增长趋势也较明显，水田则保持小幅减少的态势；MESSAGE（model for energy supply strategy alternatives and their general environmental impact）气候模式情景下，耕地面积呈减少的态势。从不同用地类型之间的转移分析得出，该区域开垦与退耕相逆的现象在未来情景下仍会延续，但是发生的频率却随时间的推移逐渐降低。该研究为开垦与退耕区应对气候变化，合理进行农业规划和耕地保护提供参考。

摘要:现代农业园区是现代农业的一种先进生产模式，土地高效利用是突破园区资源瓶颈，实现发展转型升级，推进农业现代化的有效途径。以土地高效利用为核心的现代农业园区设计是实现园区土地高效利用的基本准则和技术指导体系。该文在分析中国现代农业园区土地利用问题的基础上，从界定现代农业园区土地高效利用的内涵出发，首次系统地提出了以土地高效利用为核心的现代农业园区设计体系，涵盖设计思路、目标、原则、实现目标的方法等。应用这一设计体系对东营国家农业科技示范园区进行规划设计，取得了显著的综合经济效益。按园区土地面积8 303 hm2计算，单位土地面积产值由2011年的35 168元/hm2增加到2014年的71 540元/hm2，增加36 372元/hm2，年均增加12 124元/hm2；单位土地面积实现效益由5 275元/hm2增加到14 308元/hm2，增长了1.7倍。以土地高效利用为核心的现代农业园区设计，可为资源约束日益趋紧条件下现代农业园区规划建设提供新的思路和借鉴。

摘要:为了解低水分面条面团中水分的存在状态，明确真空度及和面时间对水分状态的影响，该研究以3个小麦品种（济麦20、宁春4号、济麦22）磨制的面粉为材料，采用真空和面制作低水分面条面团（含水率35%），采用低场核磁共振技术（LF-NMR，low-field nuclear magnetic resonance）和差示量热扫描（DSC，differential scanning calorimetry）2种技术，测定不同真空度（0、0.06、0.09 MPa）和搅拌时间（4、8、12 min）下面团中水分的形态和分布，并进一步分析2种技术测定水分形态结果的相关性。结果表明，在低水分面条面团中，水分主要以弱结合水形态存在。不同品种的小麦粉面团的水分形态及分布存在差异，强筋小麦粉（济麦20）制作面团的水分自由度较低。真空和面（0.06 MPa）可以促进水分与面筋蛋白的相互作用，降低面团中水分子流动性，促进水分结构化；而非真空或过高真空度均会导致面团中水分自由度增加。济麦20、济麦22小麦粉和面时间为8 min时，面团水分流动性较低；而宁春4号小麦粉面团在4 min时，水分自由度较低；继续搅拌，深层结合水减少、弱结合水增多。LF-NMR和DSC测得面团水分状态的结果具有一致性。LF-NMR测得的弱结合水峰面积百分比与DSC测得的可冻结水百分比具有相同的变化趋势（r=0.695），且深层结合水峰面积百分比与非冻结水百分比具有相同的变化趋势（r=0.564）。研究结果为认识制面过程中水分的作用，优化和面工艺和调整产品特性提供参考。

摘要:该文旨在探讨接种乳酸菌复合系SGL和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）对柳枝稷青贮效果的影响。以营养生长阶段的柳枝稷为原料，分别接种1 OD600/kg 鲜质量的SGL和Lactobacillus Plantarum，以不接菌的处理作为对照。在发酵第3、10、20和30天开罐取样进行检测分析发酵饲料品质，通过短期人工瘤胃技术测定体外瘤胃发酵参数的变化，并运用高通量测序技术分析原料和青贮料的细菌多样性。结果表明：接种乳酸菌复合系SGL和Lactobacillus Plantarum均能有效抑制Enterobacter和Clostridium，使Lactobacillus成为控制发酵的优势菌，加快青贮过程中pH值的下降速率，提高柳枝稷青贮饲料品质，并提高柳枝稷青贮料的瘤胃发酵效果，复合菌系SGL比纯培养的Lactobacillus Plantarum的效果更突出。

摘要:为了有效利用棉秆资源，制备高性能的生物质秸秆人造板，该文以等规聚丙烯和高密度聚乙烯薄膜为填充材料，以长棉秆束为基体材料，采用定向分层铺装方法，热压制备了不同薄膜含量的棉秆/塑料定向复合板，测试了复合板的物理力学性能，用扫描电子显微镜观察了复合板的微观结构。结果表明，等规聚丙烯基复合板物理力学性能优于高密度聚乙烯基复合板，且当等规聚丙烯薄膜质量分数为15%时，复合板性能较佳，在此条件下，复合板的静曲强度、弹性模量、内结合强度、吸水厚度膨胀率和吸水率分别为60.60 MPa、5074.4 MPa、1.48 MPa、2.53%和18.60%。复合板中棉秆纤维和塑料薄膜接合界面存在机械啮合结构。该研究可为利用农业生物质秸秆和塑料薄膜制备木塑复合材料提供参考。

摘要:在可见光和紫外光照明条件下，皮棉中白色异性纤维和棉花背景的颜色相近，很难用现有的机器视觉系统或人工方法检测出来。该文以12种典型白色异性纤维为样本，采用线扫描相机，分别在红色激光（波长658 nm）、蓝色激光（波长405 nm）和红外激光（波长850 nm）3种照明条件下，改变激光功率和曝光时间，获取了300幅白色异性纤维与棉花的图像。在此基础上，根据同一图像中目标和背景的平均灰度值计算了图像的对比度，然后作出了不同激光波长、功率、曝光时间和图像对比度之间的关系曲线，最后，在该试验装置的条件下，该文确定了线激光成像的最佳检测波长为658 nm、光功率为55 mW和曝光时间为36 μs，发现采用优化的线激光参数成像，图像中12种白色异性纤维灰度值已经接近饱和而棉花还处于欠饱和状态，"目标"和"背景"的对比度达到最大，利用两者平均灰度值的明显差异可以检测出棉花中的白色异性纤维。试验结果表明，采用优化的线激光成像参数获取730幅棉花图像，利用简单的Prewitt算子边缘检测法和固定阈值的二值化方法对图像进行分割，12种典型白色异性纤维样本的正确识别率分别可达93.7%和92.9%。

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