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我国分散经营的小农户生产方式和规模化生产的肥料工业之间的矛盾要求区域配肥在理论和技术上有新的突破。本文在明确了我国玉米、小麦和水稻施肥分区的基础上,通过大样本数据的整理与分析,研究我国玉米、小麦和水稻不同区域的磷肥和钾肥效应及其主要影响因素;基于磷肥恒量监控建立了大区域的磷肥技术指标;45号钢板
基于钾肥肥效反应建立了大区域的钾肥技术指标;并结合区域气候、栽培和土壤条件等特点制定我国玉米、小麦和水稻不同区域的肥料配方与施肥建议。 ,通过田间试验验证“大配方、小调整”区域配肥技术的农学和经济效应。取得的主要结果如下:(1)通过整理与分析2005-2010年在全国开展的7081、4232和9608个玉米、小麦和水稻田间肥效试验数据结果表明,玉米、小麦和水稻施磷增产效果显著,其中小麦施用磷肥的增产效果 (与不施磷处理相比,施磷下全国小麦的平均增产量为0.9t ha-1,增产率为18.8%,缺磷区相对产量为85.8%,磷肥的农学效率为8.8kg kg-1),玉米次之(与不施磷处理相比,施磷下全国玉米的平均增产量为1.1t ha-1,增产率为15.7%,缺磷区的相对产量为88.0%,磷肥的农学效率为12.4kg kg-1),水稻较低(与不施磷处理相比,施磷下全国水稻的平均增产量为0.8t ha-1,增产率为12.8%,缺磷区的相对产量为89.9%,磷肥的农学效率为13.1kg kg-1)。在玉米上,表现为东北春玉米区、西北春玉米区和西南玉米区的增产效果要高于华北夏玉米区;
在小麦上,表现为华北灌溉冬麦区的增产效果略低于其它区域;在水稻上,表现为东北单季稻区和长江流域单双季稻区的增产效果较好,江南华南单双季稻区和西南高原山地单季稻区的增产效果较差;长江流域中游单双季稻区的早稻施磷效果大于晚稻。作物的施磷效应一方面受到土壤磷状况的直接影响,随着土壤磷含量的增高,施磷的增产效应呈下降的趋势,另一方面受到不同生产体系和种植制度的影响,特别是温度和水份的影响。(2)通过整理与分析2005-2010年在全国开展的3124、3924和9490个玉米、小麦和水稻田间肥效试验结果表明,与不施钾处理相比,东北春玉米区、西北春玉米区、华北夏玉米区和西南玉米区玉米施钾的平均增产率分别为14.0%,4.3%,14.7%,19.4%;45号钢板
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包括肥料含水率、肥料颗粒密度、三轴尺寸、刚度系数、动/静摩擦系数、碰撞恢复系数、弹性模量等。然后对测定结果进行讨论和分析,为下一步应用离散元法分析时确定合适的参数提供依据。45号冷轧钢板
)对基于离散元法的排肥器工作过程分析方法进行重点研究,以四种肥料颗粒及两种不同结构的排肥器为研究对象;通过采用三维扫描仪扫描肥料颗粒轮廓数据,建立了四种肥料基于三维扫描数据的手动填充颗粒模型,以及采用课题组研发的TDEM软件建立了肥料颗粒的自动填充颗粒模型;采用基于CAD模型的建模的方法,由外槽轮排肥器的三维Pro/ENGINEER实体模型,建立了其三维离散元法分析模型,研究了采用球颗粒组合方法,初步建立了非规则形状肥料颗粒的离散元法计算方法。3)进行了外槽轮排肥器实际工作过程的台架试验,以自主设计并研制的有机玻璃为材料的两种不同结构的外槽轮排肥器为试验对象,以北京生物1号、大庆2号、山东3号、吉林4号四种肥料为试验材料,以PSJ排种器性能试验台为试验设备,测试分析在四种排肥轴转速(31.24r/min、40.87r/min、50.63r/min、61.22r/min)、三种外槽轮工作长度(20mm、40mm、60mm)、三种排肥舌角度(15°、30°、45°)下外槽轮排肥器的排肥过程及对排肥量的影响;同时借助高速CCD摄像机,对外槽轮排肥器内肥料颗粒的运动过程进行实时拍摄,通过BLASTER’S MAS运动分析软件进一步分析肥料颗粒在外槽轮排肥器内的运动规律,为后续工作离散元仿真结果对比提供数据参考。45号冷轧钢板
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耕地是土地资源中的精华,人们获取农产品的基础条件。结合我国人多地少的国情,以及城市化过程中不可避免占用耕地的状况,更加凸显了耕地保护研究的重要性。通过选取西部地区具有典型代表的银川市作为研究区,结合遥感和GIS,分析了在快速城市化背景下区域耕地变化规律性特点,识别耕地变化关键驱动因子,预测耕地变化趋势,并提出了结合LUCC研究成果的基本农田布局优化方法,为耕地保护与区域可持续发展提供理论依据和科学支撑,本研究主要结论如下:(1)在快速城市化的背景下,通过对银川市耕地数量、空间与质量变化规律分析表明:1989-2009年间,耕地表现出持续快速膨胀式扩张的特点。1999年前,耕地增加主要位于新城区(西夏区),1999年后,耕地增加主要位于东部老城区(兴庆区)和北部郊区县(贺兰县)。从耕地空间和结构变化的特点来看,1999年前,耕地转换主要为市区西部大面积的未利用地开发;1999年后,主要表现为中心城区城镇用地迅速扩张占用周边耕地,以及农业生产圈外围的土地开发和整个区域内开展的土地整治。全市耕地重心向西北部移动,长期农业生产中形成了局部稳定性区域,并且城市扩张“贴边建设”占耕比例过高这一现象在1999年后表现得更为显著。全市耕地平均自然质量持续性降低,在1999年前表现的更加明显。结合耕地景观指数分析表明,耕地的破碎化程度经历了先升高后降低的过程,而耕地集约利用水平则持续提高。40cr钢板
(2)通过乡镇统计面板数据与遥感分类数据相结合,探索1999-2009年间银川市耕地变化驱动力分析表明:耕地自然质量以及城镇距离构成了耕地减少的重要驱动因子,从数量关系上证明了耕地减少对于自然与区位条件具有偏好性;移民开发引起的人口总量增加以及快速城市化是这一时期内耕地数量增加的主要驱动因子;社会经济条件对于耕地数量变化具有两方面作用,利用经济措施调控耕地数量,从宏观上看,需要调整产业结构,逐步降低第二产业产值比例,从微观上看,则需要保障农民收益水平;种植粮食作物对于促进耕地面积增加,抑制耕地面积减少具有双重作用,表明银川市作为引黄灌区重要商品粮基地这一战略定位对于保障耕地面积产生了积极影响。(3)在土地利用规划约束下实现了2020年耕地空间布局预测。利用遥感影像反映出的规律性,结合银川市级土地利用规划空间布局和规划约束性指标的限制,通过CA-Markov模型得出了2020年土地利用图。预测结果分析表明,未来时期内耕地仍是土地利用变化的核心地类,耕地数量将会继续增加。可供开发的耕地后备资源已经接近枯竭,由于开发生态性用地以及劣质耕地退化,耕地平均质量稳中略有。同时过度开发引起的耕地退化现象会进一步凸显,因此在耕地利用中需要强调对生态环境的保护,重点协调区域水资源供给平衡,实行优质耕地保护策略是实现区域耕地保护与可持续发展的关键。(4)在综合银川市耕地变化相关研究成果的基础上,针对区域特点,构建了基于耕地自然质量、经济驱动、规划预测以及生态的基本农田质量综合评价体系,同时设置了质量 、经济 以及生态 3种不同的情景模式,通过选取图斑为评价单元,将耕地的质量区位、图斑属性及利用方式相结合,创新提出了基于耕地图斑综合排序模型划定基本农田的方法,实现了优质耕地的集中连片保护,并通过该模型确定了不同情景模式下基本农田划定的范围。对比分析表明,当前银川市的基本农田保护区划定方案,统筹考虑了自然质量、经济驱动以及生态环境风险三个不同方面,整体布局具有合理性。40cr钢板
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养殖水质恶化是诱导水产品疾病爆发甚至大批量死亡的首要因素,而养殖水质受多种因素影响,参数间作用机理复杂,导致水质精准预测预警一直是水产养殖业亟需解决的棘手难题。本文以水产养殖中河蟹养殖水质关键参数溶解氧和pH值为研究对象,采用信号处理技术、群集智能计算和机器学习技术,研究了基于计算智能的水产养殖水质预测预警方法,具体如下:(1)水产养殖水质因子及其影响分析。针对水产养殖水体水质参数多、互相作用机理复杂、水质参数间的作用关系及参数自身的变化规律难以分析等问题,提出了基于系统动力学和能量守恒的水质参数互相作用关系方法,建立了溶解氧、
pH值、水温等水质参数系统动力学模型,阐明了水产养殖水质关键参数互相作用的关系。研究表明,该方法是适用于水产养殖水质参数定性的多因素分析方法。(2)水产养殖水质数据预处理方法研究。针对监测的水质数据中存在数据缺失和噪声影响预测预警方法性能的问题,提出了简单实用的养殖水质数据修复、降噪与特征提取方法。通过线性插值法,相似数据的水平和垂直处理均值法对数据进行修复;采用改进小波分析方法对水质数据进行降噪和特征提取处理。在相同条件下,与其他方法相比,改进小波分析的降噪方法,其评价指标SNR提高了18.93%,BIAS和RMS分别下降了96.15%和33.76%。结果表明,该方法能够满足养殖水质数据净化的要求,为养殖水质信号降噪和特征提取提供一条新手段。(3)基于改进蚁群算法优化小二乘支持向量回归机(ACO-LSSVR)的水产养殖溶解氧非线性预测方法研究。针对传统预测方法不适于小样本、高维数、参数优化受人为主观因素影响大等问题,提出了基于ACO-LSSVR的水产养殖溶解氧非线性预测方法。该方法通过基于“探测”思想的局部精细搜索和信息素动态更新思想,改进了蚁群优化算法,实现了LSSVR模型 参数自动获取,构建了ACO融合LSSVR的溶解氧非线性预测模型。65锰冷轧钢板
与BPNN相比,该方法的RMSE.运行时间t分别降低了67.9%和2.3464s。结果表明,该方法不仅克服了传统方法的缺陷,而且能够基本满足水产养殖溶解氧预测的需要。(4)基于改进粒子群算法优化小二乘支持向量回归机(IPSO-LSSVR)的水产养殖溶解氧非线性预测方法研究。针对传统预测方法收敛速度慢、预测精度低的问题,提出了IPSO-LSSVR的水产养殖溶解氧非线性预测模型。该方法通过惯性权重自适应动态更新策略,改进了粒子群算法(IPSO),实现了LSSVR模型组合参数优化过程中的精细搜索,构建了IPSO融合LSSVR的溶解氧非线性预测模型。65锰冷轧钢板
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准确评估粮食主产区气象因子变化特征及对参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)的影响,对农田水文循环、区域农业水资源优化配置与利用等具有重要意义。65锰冷轧钢板
利用中国粮食主产区258个气象站点 1961―2013 年的逐日气象资料,采用 Penman-Monteith 公式计算 ET0,通过 M-K 趋势检验法、偏相关分析、多元线性回归计算贡献率等方法,分析了1961—2013年中国粮食主产区主要气象因子时空演变及其对ET0变化的贡献特征。结果表明,1961—2013年中国粮食主产区相对湿度、温度、降水在空间上由南至北呈降低趋势,而日照时间和风速则由南至北呈增高趋势;1961—2013年中国粮食主产区全区、温带湿润半湿润地区(I区)、温带干旱半干旱地区(II 区)、亚热带湿润地区(III 区)及暖温带半湿润地区(IV 区)多年平均气温均呈增大趋势,平均风速、相对湿度、降水与日照时间均呈减小趋势;1961—2013年中国粮食主产区年内ET0均呈锯齿状下降,且ET0在四季呈现出夏季>春季>秋季>冬季的特征;多年平均风速、气温、日照时间与ET0在全区及各分区总体均显著正相关(P<0.05),而相对湿度与ET0在全区及各分区均极显著负相关(P<0.01);1961—2013年中国粮食主产区全区及I~IV区气温、风速、相对湿度对ET0变化均具有较大贡献,其中相对湿度为I区、III区及IV区的主要气象驱动因子,其次为平均气温和风速;而II区ET0变化的主要驱动因子为风速,其平均贡献率WII(风速)为0.37;综上所述,中国粮食主产区主要气象因子变化特征与ET0的响应,均呈现出区域性、季节性差异。65锰冷轧钢板
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