黄河沿岸“非粮化”耕地形态特征识别与优化调控研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

关小克  王秀丽  赵玉领 《农业机械学报》2021,52(10):233-242

以黄河沿岸的河南省孟津县为例,从利用状况与坡度分布、景观格局与空间邻接、耕作距离与道路通达、经济梯度与生态安全等方面,对孟津县“非粮化”耕地的形态特征进行了系统识别。结果表明：孟津县耕地的“非粮化”空间与优质农业生产空间高度重叠,耕地的非食物化利用倾向明显,耕地向林地调整的比重过大。由于粮作耕地和非粮作耕地在劳动生产率上存在较大的差异,导致种植经济型作物的耕地规模偏小且较为分散,无法形成规模经济。交通工具缩短了农户的耕作路途时间,耕作距离对耕地“非粮化”的影响力度在下降,交通干线附近分布数量较多的即可恢复地类,与近几年的“廊道景观工程”建设密切相关。高经济梯度区的经济型撂荒占比较大,偏远地区农户对耕地的依赖程度相对较高。生态红线是维护区域生态安全的刚性底线,在生态红线之内,应积极实施“再野化”工程。结合新时期国家黄河生态战略,以建设复合型黄河生态廊道为目标,提出了不同区位、不同类型“非粮化”耕地的恢复调整方案。  相似文献   

基于云模型的安徽省干湿指数时空分布特征研究     

孙朋  郭忠臣  刘娜  戴洪宝  苏海民 《农业机械学报》2020,51(4):147-155

为探究变化背景下安徽省干湿指数时空分布格局,利用安徽省1957—2016年的逐日气象观测数据,在采用区域修正模式的FAO 56 Penman-Monteith模型计算潜在蒸散量（ET0）的基础上,通过云模型定量描述近60年安徽省干湿指数（AI）的时空分布特征、均匀性和稳定性。结果表明：安徽省AI、ET0呈现波动下降趋势,倾向率分别为-0.006a-1和-0583mm/a,降水量P呈现1155mm/a的上升趋势,ET0和P的相向趋势造成了AI的逐渐降低,近60年安徽省总体呈现变湿趋势。相较于ET0与AI,P最为离散,稳定性最差。在四季尺度上,以夏季为主导（-0.012a-1）的夏秋冬AI降低为安徽省干湿变化主要特征,AI超熵值由高到低依次为夏季、秋季、春冬季,不确定性逐渐降低;四季ET0变化熵值均低于年均熵值,四季ET0模糊性与随机性较差,冬季ET0具有最大不稳定性;夏冬季节的雨雪增加与春秋季降水量减少是安徽省四季降水格局的主要表现形式,且夏季降水增加趋势显著（2 467mm/a）,同时表现出最大的不均匀性和不稳定性。在空间尺度上,AI、ET0和P均呈现皖南至皖北的梯度变化特征,〖JP〗出现非平滑纬度地带性现象,空间上各区域熵与超熵均高于时间序列,空间上AI的分布更为离散、不稳定。  相似文献   

生物炭对黑土区土壤水分扩散与溶质弥散持续效应研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

魏永霞  王鹤  肖敬萍  刘慧 《农业机械学报》2020,51(4):308-319

为探究施用生物炭对黑土区坡耕地土壤水分扩散和溶质弥散的持续效应,于2016—2019年在1.5°、3°、5°的径流小区开展了生物炭持续效应试验,分析了单次施加生物炭对土壤容重、孔隙度、有机质含量、Boltzmann变换参数ξ、非饱和土壤水分扩散率D(θ)、非饱和土壤水动力弥散系数Dsh(θ)的持续作用。结果表明：土壤中单次添加生物炭后的4年内均可显著降低土壤容重、提高土壤孔隙度、增加土壤中有机质含量,且各指标变化率均随坡度增大、施炭年限延长而减小;坡度、年份、是否施用生物炭3个因素中,对土壤容重、孔隙度、有机质含量影响程度最大的均为是否施用生物炭;施用生物炭增大了ξ,且ξ随坡度增加、施炭后年限延长逐年减小。2016—2019年D(θ)与Dsh(θ)均随土壤含水率的增加而迅速增加。当土壤含水率小于等于042cm3/cm3时,生物炭抑制土壤水分扩散;当土壤含水率大于0.42cm3/cm3时,生物炭促进土壤水分扩散。当土壤含水率小于等于0.36cm3/cm3时,生物炭抑制土壤中NaCl溶液的弥散;当土壤含水率大于0.36cm3/cm3时,生物炭可以促进土壤中NaCl溶液的弥散。试验区θ处于0.20~0.35cm3/cm3,故施用生物炭对水分扩散、NaCl溶液弥散均具有抑制效果,且生物炭对水分扩散和溶液弥散抑制效果均随坡度增加、施炭后年限延长而减弱。  相似文献   

基于ATR的玉米种子活力太赫兹特征波段筛选方法     

吴静珠  李晓琪  刘翠玲  孙晓荣  余乐  孙丽娟 《农业机械学报》2020,51(4):382-386,393

应用太赫兹时域光谱技术结合移动窗口相关系数法筛选与种子老化密切相关的太赫兹特征波段。选取3个不同品种的玉米种子,并制备人工老化0、1、2、3、4d的实验样本,采用衰减全反射(Attenuated total reflection, ATR)附件采集从样本分离得到的种胚和胚乳粉末的太赫兹吸光度谱（0.2~80cm-1）,应用移动窗口相关系数法（窗口宽度为10,阈值为0.3）筛选样本种胚和胚乳特征谱区。结果表明,不同品种样本筛选得到的老化特征谱区差异显著,说明种子老化进程受品种影响较大;在相同的老化阶段,不同品种样本的特征谱区也存在部分共同区间,且主要集中在60~80cm-1,说明老化进程中有些成分的变化相近;种胚和胚乳在相同老化阶段筛选的特征谱区不同,说明两者在老化进程中生理变化存在差异。本研究表明太赫兹时域光谱结合化学计量学方法可用于快速表征并探测玉米种子老化的动态变化过程。  相似文献   

基于双线性理论的土壤介电测量研究     

许景辉  赵钟声  王一琛  王雷  邵明烨 《农业机械学报》2019,50(12):322-331

针对目前土壤介电计算模型适应性差等问题,基于双线性理论构建了双线性介电计算模型。为探究双线性介电计算模型对土壤介电测量的适应性,选用7种不同质地土壤分别配置0、5、10、15、20、25、30cm3/cm3体积含水率,在0.001～3GHz频域内进行不同含水率下介电谱测量。分析发现,该模型介电谱可很好地反映土壤不同含水率下混合介质的介电特性;土壤含水率介电法测量理想频率点为1.50288GHz。在理想频率点上,基于复介电常数实部和视在介电常数构建了2个土壤含水率频域测量经验公式,通过试验数据分析,土壤含水率复介电实部测量式的计算值与干燥法含水率测量值对比,两者R2为0.9126,RMSE为0.0294cm3/cm3、RPD为3.343;土壤含水率视在介电测量式计算值与干燥法含水率测量值对比,两者R2为0.8907,均优于其他3种经典公式（Topp公式、Roth公式、Malicki公式）。双线性介电计算模型对土壤介电常数计算有良好的适应性,基于该模型建立的土壤含水率频域测量式对土壤含水率有较高的测量精度。  相似文献   

进风口高度与导流板角度对猪舍空气龄和CO2分布的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

曹孟冰  杨婷  宗超  滕光辉  庄晏榕  周胜楠 《农业机械学报》2020,51(S2):427-434，441

为了研究进风口形式对猪舍空气龄和CO2分布的影响,利用计算流体力学（CFD）技术对某实验猪舍的风速、空气龄、CO2浓度以及生猪的对流换热量进行了模拟研究。原猪舍模型（方案A）进风口导流板角度为50°,进风口高度为1.8m。本研究设计了6种通风方案与原猪舍模型进行比较,方案B：进风口导流板角度为90°,进风口高度为1.8m;方案C：进风口导流板角度为120°,进风口高度为1.8m;方案D：进风口导流板角度为150°,进风口高度为1.8m;方案E：进风口导流板角度为50°,进风口高度为1.6m;方案F：进风口导流板角度为50°,进风口高度为1.4m;方案G：进风口导流板角度为50°,进风口高度为1.2m。研究结果表明：风速模拟值与测量值的决定系数R2为0.9162,平均相对误差为26.7%,所构建的模型可以准确地预测猪舍内风速形态。通过比较各通风模拟方案发现：进风口高度和导流板角度会影响猪舍内空气龄和CO2的分布,其中方案C与方案F可显著降低舍内生猪活动区域平均空气龄以及平均CO2浓度,并具备较好的猪舍保温效果。研究同时发现,生猪生活区域的CO2浓度会受到生活区域的平均空气龄和整舍空气龄分布均匀性的影响。  相似文献   

基于雷达遥感的不同深度土壤含盐量反演模型     

张智韬  杜瑜燕  劳聪聪  杨宁  周永财  杨亚龙 《农业机械学报》2020,51(10):243-251

为及时、有效地监测盐渍化土壤含盐量,以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域为研究区,将Sentinel-1雷达影像作为数据源,同步采集不同深度土壤含盐量数据,通过组合两组雷达后向散射系数构建多种指数,并用灰度关联（Gray correlation degree,GCD）排除共线性强的指数,采用偏最小二乘回归（Partial least squares regression,PLSR）、分位数回归（Quantile regression,QR）和支持向量机（Support vector machine regression,SVM）3种方法,构建0~10cm、10~20cm不同深度下的土壤含盐量反演模型。结果表明,在3种回归方法中,SVM回归模型的精度最高,模型建模集决定系数R2c、验证集决定系数R2p均在04以上,建模集均方根误差RMSEc、验证集均方根误差RMSEp均小于03%,分位数回归模型次之,偏最小二乘回归模型最差;在各反演深度下,0~10cm深度的反演精度均高于10~20cm深度的反演精度,其中在0~10cm深度下SVM反演模型效果优于其他模型,R2c、R2p分别为0568和0686,RMSEc、RMSEp分别为0.201%和0.151%。本研究可为雷达遥感监测裸土期土壤盐渍化提供参考。  相似文献   

基于两种空间估算模型的乔木林地上碳密度估算     

王海宾  郑冬梅  王少杰  贾筱昕  许等平 《农业机械学报》2019,50(12):212-220

以乔木林地上碳密度为研究对象,基于调查获取的乔木林地上碳密度、Landsat 8多光谱影像及DEM数据,提取植被指数、纹理特征、主成分变换因子、缨帽变换因子和地形因子作为建模变量,采用皮尔森相关系数法、结合平均残差平方和准则法对变量进行筛选,采用协同克里格插值和地理加权回归方法构建乔木林地上碳密度模型,分析对比两种方法的估算效果。结果表明：地理加权回归法构建的估算模型精度（R2为0.74,RMSE为6.84t/hm2,MAE为5.13t/hm2,RE为0.74%）优于协同克里格插值法（R2为0.47,RMSE为9.72t/hm2,MAE为7.41t/hm2,RE为0.12%）,并且较好地保留了估算变量的空间异质性,变异系数分别为0.5372、0.4968,可获得较高的估算精度。本研究可为大尺度范围内的乔木林地上碳密度及其他森林参数的估算提供参考。  相似文献   

生物质Fe-Ce/白云石催化剂催化气化试验研究     

牛永红  刘琨琨  蔡尧尧  李义科  王文才 《农业机械学报》2020,51(4):361-366

采用浸渍法制备了Fe-Ce/白云石催化剂,运用SEM和XRD检测对催化剂进行了表征,在自行搭建的固定床气化炉试验台上进行高温水蒸气催化气化试验,研究了助剂含量、气化温度等因素对松木棒水蒸气气化特性的影响,以及催化剂使用次数对气体组分和催化剂积碳沉积的影响。试验结果表明,助剂Fe和Ce能够很好地负载于白云石上,助剂负载量为8%Fe-2%Ce的催化剂气化效果较好。用该催化剂进行不同温度的松木棒水蒸气气化试验,温度从750℃升高至950℃,产气率、产氢率分别由750℃的1.05m3/kg和31.67g/kg提高到900℃的1.56m3/kg和65.39g/kg,与无催化剂的气化试验相比,900℃的产气率、产氢率分别增加了0.15m3/kg和16.27g/kg,氢气体积分数由39.02%升高至46.95%。在800℃时对催化剂进行重复利用3次气化试验,氢气体积分数由第1次的40.34%降低至第2次的38.97%和第3次的34.95%,积碳量由第1次的21.55mg/g升至第3次的31.61mg/g,催化活性降低。  相似文献   

县域耕地边际化风险评价与验证     

关小克  王秀丽  陈伟强 《农业机械学报》2020,51(2):153-160

耕地边际化是耕地利用净收益从多到少的过程,而撂荒则是耕地边际化的极端表现。以河南省孟津县为例,从耕地利用的自然适宜、耕作条件与机会成本等方面,对耕地边际化的风险进行多维度评价,并运用遥感影像数据对评价结果进行验证,识别出现阶段影响耕地边际化的主导因素。结果表明:就耕地的自然适宜评价结果而言,处于高度适宜、中度适宜、低度适宜的面积分别为189. 00、141. 64、88. 81 km~2,自然适宜性是影响耕地边际化利用的基础条件,将自然适宜性差的耕地调整恢复成林地,有助于区域脆弱生态的修复;就耕地的耕作便利度来说,处于高度便利、中度便利、低度便利的面积分别为:103. 69、214. 05、101. 71 km~2,对自然适宜度高而耕作不便利的耕地进行综合整治是提高耕地利用效率、延缓耕地边际化利用的重要途径;根据机会成本的耕地边际化风险评价结果,处于高机会成本、中机会成本、低机会成本的面积分别为119. 32、164. 57、135. 56 km~2。由于孟津县高机会成本区的耕地利用能够维持较高的利润,因此耕地弃耕的情况较少发生。通过对土地变更数据库内耕地和遥感影像的叠置分析,发现现阶段孟津县耕地边际化受自然适宜与耕作条件的影响较大。  相似文献