农业是全球最主要的温室气体排放源之一，稻田不仅是全球重要的甲烷（CH4）排放源，亦是氧化亚氮（N2O）的重要排放源。灌溉、施肥、耕作等农作措施能够改变稻田生态系统土壤微环境，影响土壤硝化与反硝化过程，进而影响N2O的排放。目前，关于农作措施对农田生态系统N2O排放特征研究很多，但系统地综述农作措施对稻田N2O排放影响的研究还比较少...
为增加土壤的有机质含量，改善土壤的团粒结构，同时有效缓解秸秆焚烧难题，针对长江中下游地区麦-稻、油-稻等水旱作物交替种植的特点，设计了一种水旱两用型秸秆还田耕整刀辊。阐述了新刀辊的结构和工作原理，分析并确定了关键部件的结构参数，重点对传统旋耕刀的布置及其破茬理论进行了详细的分析。田间试验结果表明：水旱两用型秸秆还田耕整...
为了提高圆盘式挖掘装置的工作性能，解决收获过程易壅堵等问题，该文结合圆盘式挖掘装置的结构及工作原理，从理论上分析了挖掘装置的参数关系及运动机理，建立了挖掘圆盘刃口的运动方程，得到了甜菜的运动轨迹，确定了圆盘式挖掘装置的关键性能参数，并以圆盘的张角、偏转角和挖掘深度为试验因素，甜菜的粘土率、折断率和损伤率为性能评价指标...
针对太阳能园艺拖拉机驱动系统的独特需求，提出了一种太阳能园艺拖拉机驱动系统匹配设计方法，包括总体方案设计和主要参数的理论计算，并提出以全天累计作业时间为太阳能拖拉机作业能力评价指标，结合南京地区气象逐时变化，预测晴朗天气下所选用的光伏电池不同季节日发电量。以所设计太阳能园艺拖拉机为例，得到不同作业工况下拖拉机行驶速度...
针对目前河蟹养殖投饵喂料劳动强度大、自动化程度低、投饲饵料分布不均匀等问题，该文提出了一种空气螺旋桨风力驱动船载自动投饵系统及均匀投饵方法。该系统由空气螺旋桨风力驱动船、自动投饵装置、ARM（advanced RISC machine）主控制器、GPRS（general packet radio service）通信模块和GPS（global positioning system）导航装置等组成。采...
针对玉米精密播种机使用导种管的结构不合理导致株距均匀性差的问题，该文介绍了一种应用逆向工程设计软件Geomagic Design设计导种管的方法，研制性能优良的导种管。利用悬臂式三坐标测量机对进口曲线型导种管结构进行扫描，获取三维点云数据；通过三维逆向工程软件Geomagic Design减少噪音点、合并、简化、对齐等数据预处理获得网格数据；依照...
该文主要探讨在温室环境中用气流辅助方式喷施农药时，施药对象（靶标）周围的流场对雾滴飞行轨迹及雾滴附着行为产生的影响，以期为精准施药技术提供参考。该文基于CFD模拟，用离散相粒子跟踪法模拟流场中的雾滴运动轨迹，在此基础上探寻雾滴附着靶标的条件，并采用试验手段验证模拟结果的可靠性。研究表明，在靶标附近区域，对区域内的雾滴轨...
采用田间模拟机械压实的方法，通过对不同深度压实土壤水稳性微团聚体组成、平均质量比表面积、分形维数和分散系数等特征指标的测定、计算与分析，研究了机械压实对黑土区耕作土壤微团聚体组成及稳定性的影响。结果表明：0～20 cm表层土壤仅12次压实时平均质量比表面积、分形维数和分散系数显著高于对照（P＜0.05）；＞20～40 cm亚表层土壤3次...
金属切削是一个非线性系统，刀具磨损产生的声发射信号具有混沌特征。该文采用混沌理论对刀具不同磨损程度的声发射信号进行非线性特性分析。首先采用经验模态分解与小波阈值结合（empirical mode decomposition and wavelet， EMD-Wavelet）的法对信号去噪，消除噪声对吸引子结构以及特征参数的影响。其次利用互信息法和 Cao 方法分别求时延和...
为了通过理论的方法准确预测液力透平的性能，该文分析了叶轮内部相对环流流动的特征，提出了3种计算离心泵反转作液力透平叶轮出口滑移系数的方法，得到了相应的叶轮出口滑移系数解析计算公式，然后采用10组离心泵反转作液力透平的试验数据对所提出的滑移系数计算公式进行验证，最后得出与试验结果较为吻合的解析公式。结果表明：当假设叶片工...
为了深入掌握轴流泵叶顶区湍流特性，采用大涡模拟方法对某一模型轴流泵内部非定常流动进行了数值模拟。根据时域和频域特性图，分析间隙内压差和泄漏速度之间的关联现象，讨论了叶顶间隙内泄漏流的瞬态特性。根据三维泄漏涡结构，揭示了轴流泵叶顶区不同类型的涡系，叶顶泄漏涡带在剪切层内涡丝动力的驱动下逐渐变长，然后与射流剪切层分离；叶...
为探究轴流泵叶轮导水锥的设计方法，揭示导水锥流场的内部流动特性。基于三维不可压缩流体的雷诺平均N-S方程和k-ε湍流模型，结合典型的收缩曲线，设计了维多辛斯基式、五次方曲线式、双三次方曲线式等5种导水锥。利用Fluent 软件对各型导水锥进行三维流场计算，分析了导水锥流道的流动特性，归纳了导水锥流场的3个流动部分以及流场轴面的速度...
摇臂式喷头副喷嘴的主要作用是增加喷头近处的喷水量，从而提高喷头的喷灌均匀度，因此对摇臂式喷头副喷嘴的研究具有重要意义。该文采用流场模拟和试验相结合的方法对摇臂式喷头的副喷嘴结构参数进行了优化设计。首先采用逆向工程的设计方法，运用Pro/E建立了摇臂式喷头的三维结构，选择副喷嘴的仰角和位置为待优化参数，设计出9种副喷嘴结构的...
灌区灌溉用水效率评价，对推行最严格的水资源管理制度具有重要意义。该文在构建评价指标体系的基础上，尝试将 Copula 函数应用于灌溉用水效率评价。针对多元变量导致 Copula 函数参数求解困难的问题，采用主成分分析法（principal component analysis，PCA）提取主成分因子，形成新的指标体系，从而建立PCA-Copula评价方法，对灌溉用水效率进...
为研究中国中东部地区农田生态系统水分利用效率时空分布特征，该文利用遥感数据、气象数据以及国家分省区农业统计数据，基于农作物种植结构所划分的地区，通过趋势分析方法，分析了2003－2012年10 a间农田水分利用效率的时空分布特征。结果发现：华北地区农田多年平均水分利用效率（water use efficiency，WUE）高于南方水田区，山东半岛、辽...
土壤水盐是影响干旱灌区作物产量的主要因素。分布式模型可综合考虑土壤、水文和气象因子在灌区的时空变异特征，为评估区域尺度土壤水盐与作物生长状况提供有效工具。该文以河套灌区解放闸灌域为研究区，根据气象-土壤-作物-灌溉等因子的空间分布特征进行均质单元划分，建立基于一维农业水文模型 HYDRUS-EPIC 的灌区尺度分布式模型。利用2012年...
针对因参数精度不足，影响相关土壤水分运动建模、仿真结果等问题，引入萤火虫算法，并将固定随机步长改进为随萤火虫间距离变化的可变步长，旨在解决土壤水分特征曲线Van Genuchten模型参数优化的非线性拟合问题。结果表明：对不同深度的黑土和黏土的脱湿过程进行模拟，得到优化后的相关参数及体积含水率计算值。通过与粒子群算法、遗传算法对...
渠井结合灌区适宜渠井用水比例关系灌区地下水环境和区域农业可持续发展。该文以人民胜利渠灌区为例，集合了灌区1954－2014年农业用水量及降水量、研究区域2008－2014年渠井用水比、地下水埋深、地下水水化学特征数据，分析了降雨量、地下水动态特征与渠井用水比例的相关性，以期探明渠井结合灌区渠井用水比对降雨的响应及其对土壤和地下水环境...
为提高 Hargreaves-Samani（HS）模型参考作物蒸散量（ET0）计算精度，该文基于贝叶斯原理利用川中丘陵区1954－2002年逐日资料对其温度指数、温度系数和温度常数进行改进，并使用2003－2013年资料以Penman-Monteith（PM）模型为标准评价HS改进模型计算精度与适应性。结果表明：HS改进模型参数在川中丘陵区各区均小于联合国粮农组织推荐值，并呈...
赤红壤是广西蔗区主要土壤类型之一，为探讨赤红壤蔗区滴灌条件下土壤水分运动规律，该文在试验基础上，利用HYDRUS-3D建立了双点源土壤水分运动数学模型，通过对照试验和模拟情况表明，HYDRUS-3D能较好地模拟试验土样的湿润锋运移规律和土壤含水率变化规律。在此基础上，利用HYDRUS-3D建模分析滴头间距、滴头流量对滴灌灌水均匀性的影响，结果...
为研究不同灌水方式和施氮方式对玉米根系生长分布的影响，2011年在大田条件下采用垄植沟灌技术，设交替灌水、固定灌水、均匀灌水和交替施氮、固定施氮、均匀施氮2因素3水平的随机完全组合试验方案。分抽雄期、灌浆期和成熟期对0～100 cm土层监测植株正下方、植株正南侧和植株正北侧的根系生长状况。结果表明，灌水方式对各位置根长及根系总量...
为探讨大豆干旱胁迫及复水生长补偿效应和代谢补偿效应机制，建立最佳节水灌溉模式，采用盆栽称质量控水法，研究了干旱胁迫及复水对大豆生长发育、渗透调节、内源激素调节和抗氧化系统的影响。结果表明：干旱胁迫抑制株高和叶面积增长，在苗期和开花期复水天数为0时降幅分别达12.50%～39.74%、21.71%～52.87%和16.93%～36.27%、27.99%～47.80%...
北方地区是中国主要的玉米种植区，在中国玉米总产和播种面积中占有较大比例，同时也是中国易发生干旱的地区，北方地区干旱常态化严重制约着该地区玉米的稳定发展。该文基于北方地区14个省（市、自治区）217个气象台站1961－2010年的逐日气象数据以及作物、土壤和田间管理资料，依据春玉米生长季内降水量并以100 mm为间隔将全区划分为6个区域（...
该文利用低气压试验箱模拟高原气压环境，试验研究了不同配合比及初始含气量水平下环境气压的降低对引气混凝土含气量及其气泡稳定性的影响。结果表明：与常压相比，环境气压的降低能够显著削弱引气剂的引气能力，当混凝土配合比及引气剂掺量一定时，混凝土含气量随环境气压降低呈线性减少，当环境气压降低至50 kPa时，混凝土含气量降低约20%～4...
该文通过室内人工模拟降雨试验，研究了地表施加玉米茎秆汁液对降雨产流产沙强度的影响，旨在探索玉米茎秆汁液是否可以作为土壤改良剂来减少产流产沙强度。试验设计了2种玉米茎秆汁液的施加量（400和800 g）、4种施加浓度（10%、25%、50%和75%）和4种降雨强度（50、25、75、100 mm/h）。结果表明，各施加浓度和施加量的玉米茎秆汁液都能够减少...
为研究崩岗崩积体坡面产流特征及土体水分分布特征，采用人工模拟降雨方法，在广东五华县莲塘岗崩岗选择7个不同部位的崩积体，进行28场人工模拟降雨，测定降雨过程中坡面产流时间及水分分布。结果表明：1）坡面产流时间与降雨强度呈负指数幂函数关系；2）老崩积体坡面产流时间与10 cm深处土体初始含水率呈负对数函数关系，其他深度土体初始含水...
中国南方丘陵区地形破碎，地物分布复杂，丘陵区水田的光谱特征相对于平原区较混杂，传统的基于像元的遥感数据获取受异质性因素的影响，无法利用单一时（季）像及特定的图像自动识别规则提取精度较高的水田分布信息。针对这一问题，该文基于多时像HJ-1A/1B卫星图像，结合地面调查，以湖南省湘潭市为研究区，在易康（eCognition）软件平台上分别...
GF-1号卫星是中国高分卫星系列首颗卫星，自2013年04月26日发射以来，提供了大量的2 m/8 m/16 m空间分辨率的卫星数据，成为中国农业遥感监测的主要数据源之一。该文以GF-1卫星携带的16 m空间分辨率的宽视场（wide field view，WFV）传感器为主要数据源，采用2013年10月2日、10月17日、11月7日和12月5日4个时相的数据，以多尺度分割后的对象为基...
蝗灾是新疆的主要生物灾害之一，对新疆农牧业生产造成严重威胁。该文利用遥感技术在新疆范围内对蝗灾风险进行预测，以期为治蝗部门及早采取生物、化学治蝗措施提供参考。该文基于蝗虫种群发育的产卵、孵化与生长3个重要阶段，利用MODIS数据定量反演影响蝗虫种群发育的关键生境因子，进而提出一种基于卫星遥感的渐进式草原蝗灾风险评估模型，并...
基于图像序列的植株三维结构重建是植物无损测量的重要方法之一。而对重建模型的精度评估方法大多基于视觉逼真程度和常规测量数据。该研究以精确的激光扫描三维模型为参照，采用豪斯多夫距离，从三维尺度上对基于图像序列的植株三维重建模型进行精度评估。同时，从植株表型参数（叶片长、宽、叶面积）方面，对植株三维重建模型进行精度评估。结...
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