检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2025年第1期41卷 135-143页

作者：梁嘉平姚磊磊陈刚昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500 季节性旱区水-土-作物系统云南省野外科学观测研究站昆明650500 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 云南省水利水电勘测设计研究院昆明650021

根际土壤微生物是维持土壤健康与活力的关键因素,然而土壤水分和生物炭耦合作用对根际土壤微生态环境存在一定的影响。为了探索水炭耦合对芦笋根际土壤微生物群落结构的影响以及调控芦笋根际生态系统的机制,该研究以芦笋为研究对象,设置... 详细信息

根际土壤微生物是维持土壤健康与活力的关键因素,然而土壤水分和生物炭耦合作用对根际土壤微生态环境存在一定的影响。为了探索水炭耦合对芦笋根际土壤微生物群落结构的影响以及调控芦笋根际生态系统的机制,该研究以芦笋为研究对象,设置了4个灌溉水平(W_(0):重度亏缺灌溉,I=320 mm;W_(1):中度亏缺灌溉,I=375 mm;W_(2):轻度亏缺灌溉,I=430 mm;W_(3):充分灌溉,I=480 mm,I为总灌溉量)和4个生物炭施用水平(0(B_(0))、10 t/hm^(2)(B_(10))、20 t/hm^(2)(B_(20))和30 t/hm^(2)(B_(30)))进行田间定位试验,采用Illumina新一代测序(next-generation sequencing,NGS)技术,研究不同水炭耦合处理对芦笋根际土壤微生物群落结构和丰度的影响。研究结果表明,中度亏缺灌溉促进了芦笋根际土壤细菌丰度和多样性的形成,随着土壤水分的增加芦笋根际土壤真菌相对丰度增加了4.48%~22.05%;与未施加生物炭相比,施用生物炭增加了根际土壤微生物的丰度和多样性。与B_(0)和B_(10)处理相比,B_(20)(20 t/hm^(2))处理增加了根际细菌群落数量,降低了真菌群落数量;而施用30 t/hm^(2)生物炭对两者均存在明显抑制作用。此外,不同水炭耦合条件下对细菌和真菌群落的结构没有显著影响,但是与未施用生物炭处理相比,施加生物炭可以减少根腐病致病菌镰刀菌(Fusarium)的生长与繁殖,改善芦笋根际土壤微环境。在W_(1)B_(20)处理下不仅促进了细菌群落的生长,而且抑制了有害真菌群落的丰度,更有利于调控芦笋根际生态系统。该研究可为多年生芦笋连作根际土壤微生态调控和西南季节性干旱区农业可持续发展提供理论依据。

关键词：芦笋生物炭水炭耦合连作土壤系统根际微生物

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不同源生物炭对多元物料协同堆肥腐熟度和腐殖化的影响

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农业工程学报 2025年第4期41卷 249-259页

作者：赵璐王佳妮殷婕袁京李国学周海宾马若男中国农业大学资源与环境学院农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室北京100193 农业农村部规划设计研究院农村能源与环保研究所北京100125

多元物料协同堆肥成为趋势,但将不同物料热解炭化为不同源生物炭,作为外源添加剂对堆肥腐熟度和腐殖化影响及其机制尚不明确。因此,该研究以猪粪、厨余垃圾和玉米秸秆为原料进行协同堆肥,将3种堆肥原料经高温热解炭化为生物炭(猪粪炭、... 详细信息

多元物料协同堆肥成为趋势,但将不同物料热解炭化为不同源生物炭,作为外源添加剂对堆肥腐熟度和腐殖化影响及其机制尚不明确。因此,该研究以猪粪、厨余垃圾和玉米秸秆为原料进行协同堆肥,将3种堆肥原料经高温热解炭化为生物炭(猪粪炭、厨余炭和秸秆炭)作为外源添加剂,探究3种不同源生物炭对多物料协同堆肥腐熟度和腐殖化的影响。结果表明:3种生物炭均促进堆肥升温,提高堆肥腐熟度。其中,猪粪炭和秸秆炭处理的腐熟度增加明显,堆肥产物的种子发芽指数(germination index,GI)分别比对照高23.42和16.84个百分点。同时,秸秆炭和厨余炭均能促进堆肥腐殖化,堆肥产物胡富比(humic acid/fulvic acid,HA/FA)分别比对照高67.31%和65.38%,猪粪炭处理略低于对照处理。因此,秸秆炭可以同时增强堆肥腐熟度和腐殖化程度。相关性分析表明,秸秆炭可以通过降低堆肥电导率(electrical conductivity,EC)和铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量提高堆肥腐熟度,并通过调控氮转化促进堆肥中腐殖质形成,提高堆肥腐殖化程度,这与秸秆炭巨大的比表面积和丰富的孔结构有关。综上所述,多物料协同堆肥中添加玉米秸秆生物炭可以同时增强堆肥腐熟度和腐殖化程度。

关键词：不同源生物炭多物料协同堆肥腐熟度腐殖化

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多孔炭流动电极对氮磷钾钙离子的电容去离子性能分析

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农业工程学报 2025年第5期41卷 227-239页

作者：牛文娟宋涛须吴潇余政唐浩冉艾平袁巧霞孟海波农业农村部水产养殖设施工程重点实验室华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部成都沼气科学研究所成都610041 农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室农业农村部规划设计研究院北京100125

针对流动电极电容去离子(flow electrode capacitive deionization,FCDI)技术的的电极材料吸附性能欠佳和电解液不统一的问题,该研究以多孔炭为流动电极,探讨不同多孔炭理化特性和电容去离子性能,探究不同电解液和不同初始离子浓度的去... 详细信息

针对流动电极电容去离子(flow electrode capacitive deionization,FCDI)技术的的电极材料吸附性能欠佳和电解液不统一的问题,该研究以多孔炭为流动电极,探讨不同多孔炭理化特性和电容去离子性能,探究不同电解液和不同初始离子浓度的去离子性能,并利用动力学模型解析电容去离子过程。结果表明,ZnCl_(2)活化后,PC-1Zn-600的含氧官能团(C=O和O=C-O)增加,比表面积提升至1137.23 m^(2)/g,平均孔径为1.70 nm,对称电容器中PC-1Zn-600的比电容达72.30 F/g,还具有最小的电阻(2.53Ω),而经过100次的CDI(capacitive deionization,CDI)吸附/解吸循环后,PC-1Zn-600的去除量保持率仍有73.83%。在210 min时,PC-1Zn-600为电极材料对氨氮、P、K和Ca去除率分别达到了84.98%、79.97%、72.79%和91.21%。对于3种电解液(进液、K_(2)SO_(4)和H_(2)O),当电解液为H_(2)O时,处理氨氮和P的效果较好,去除率分别达91.69%和75.55%,并且回收能耗更低。随着初始离子浓度的增加,FCDI的离子去除率降低,但随着时间延长至210~570 min以上,FCDI对氮磷钾钙离子的去除率都可以接近100%。流动电极电容去离子过程更适合伪一级动力学模型(R2>0.96),建议FCDI处理高离子浓度运行时间6~9 h以上;FCDI的离子迁移过程由双电层和离子交换膜控制,进液界面与离子交换膜的接触面积以及离子交换膜的性质是FCDI处理高浓度离子的关键因素。研究可为流动电极电容去离子的工业化应用提供参考。

关键词：电极材料电解液吸附动力学对称电容器双电层离子交换膜养分回收

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青藏高原理塘河流域融雪径流时空分布特征模拟

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南水北调与水利科技(中英文) 2025年

作者：张磊磊陈根发杨启良徐丹魏冲董建华唐俊龙胡锦浩王海鹏中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司中国水利水电科学研究院昆明理工大学现代农业工程学院三峡大学水利与环境学院

以青藏高原东南部的理塘河流域为研究对象，以中国逐日降水数据集（A new daily gridded precipitation dataset for the Chinese mainland based on gauge observations， CHM＿PRE）驱动SWAT（soil and water assessment tool， SWAT）模型进行日、月尺度径流模拟，并利用SWAT-CUP率定模型参数，探究CHM＿PRE数据集对无资料高寒地区的径流模拟能力。结果表明：CHM＿PRE可以很好的驱动SWAT模型模拟研究区径流过程，日径流模拟的ENS(Nash-sutcliffe efficiency， ENS)介于0.69～0.76，月径流模拟的ENS介于0.79～0.82，模拟结果相比实测结果低估了约15.2%～25.7%的径流量；研究区年均降雨量、融雪量和总径流量分别为751.61、264.05和346.39 mm，降水主要集中于6—9月，融雪主要集中于4—10月，主要的径流成分为地下径流；率定后的SWAT模型可以较好的模拟研究区径流的空间变异性，融雪量的空间差异高于降雨量和径流量；除秋季融雪、冬季降雨和融雪，研究区降雨量、融雪量和总径流量与海拔在年、季尺度上均呈显著正相关关系（P < 0.001），海拔差异是导致水文空间差异的主要原因之一。

关键词： SWAT模型融雪径流青藏高原 CHM_PRE数据集

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调蓄池水力自清系统放空冲洗特性

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河海大学学报(自然科学版) 2025年第2期53卷 47-53,77页

作者：张睿何琪徐旭冯建刚徐辉张欣施烨锋河海大学农业科学与工程学院江苏南京211100 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

基于计算流体动力学(CFD)方法,对调蓄池水力自清系统放空冲洗过程开展了数值模拟研究,分析了闸门开启时长和储水室水位高度变化对放空冲洗水流流动特性及调蓄池底部沉积物冲洗效果的影响规律,并构建了冲刷率与储水高度的非线性回归拟合... 详细信息

基于计算流体动力学(CFD)方法,对调蓄池水力自清系统放空冲洗过程开展了数值模拟研究,分析了闸门开启时长和储水室水位高度变化对放空冲洗水流流动特性及调蓄池底部沉积物冲洗效果的影响规律,并构建了冲刷率与储水高度的非线性回归拟合公式。结果表明:放空冲洗的水流最大平均流速随闸门开启时长增加而减小、随储水高度增加而增大,放空冲洗水流的速度衰减主要发生在廊道前半段,放空冲洗后的廊道沉积物冲刷形态呈U形分布;放空冲洗的冲刷率随闸门开启时长增加而减小,在1.5 m储水高度下,当闸门开启时长由10 s增加至20 s时,冲刷率由46.27%减小为35.23%;放空冲洗的冲刷率随储水高度增加而增大,在闸门开启时长10s下,当储水高度由0.5m增加至2m时,冲刷率由4.83%增大到58.67%。

关键词：调蓄池水力自清系统放空冲洗冲刷率数值模拟

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欠驱动式茶叶采摘末端执行器优化设计与试验

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农业机械学报 2025年第1期56卷 133-140页

作者：林桂潮郑晓鑫曾文勇何子健李汪珩朱立学仲恺农业工程学院机电工程学院广州510220

针对名优茶采摘末端执行器作业成功率低的问题,对一款欠驱动式末端执行器进行优化设计。以英红九号为对象,对其嫩芽的物理和力学特性进行测定;分析末端执行器的结构及工作原理,根据末端执行器在初始、剪切和后抛等3个工作状态下的杆长... 详细信息

针对名优茶采摘末端执行器作业成功率低的问题,对一款欠驱动式末端执行器进行优化设计。以英红九号为对象,对其嫩芽的物理和力学特性进行测定;分析末端执行器的结构及工作原理,根据末端执行器在初始、剪切和后抛等3个工作状态下的杆长几何关系建立多个等式和不等式约束条件,以杆长之和最小作为目标函数,运用信赖域寻优算法将总杆长缩短25.33%;对末端执行器进行静力学分析,解得所产生的剪切力为7.0 N,大于剪断茎秆所需的极限剪切力。对夹持位置、生长角度和一芽多叶等关键因素开展单因素试验,结果表明:当夹持位置为4~8 mm、生长角度为70°~90°、采摘对象为单芽或一芽一叶时,末端执行器作业效果达到最佳,成功率为93.30%~95.00%,平均采摘时间为0.64 s,均优于优化前末端执行器。优化后末端执行器作业成功率得到明显提高,体型明显减小。

关键词：茶叶采摘机器人末端执行器欠驱动机构优化设计田间试验

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基于AgriDEM软件的小麦根系建模与试验验证

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农业工程学报 2025年第3期41卷 63-72页

作者：赵瑾汶于建群孙凯孙永昌王扬梁留锁于亚军吉林大学生物与农业工程学院长春130022

为设计和优化小麦收获后的旋耕灭茬机械关键工作部件,应用离散元法对小麦根系进行建模和分析,需对其接触力学参数进行标定。该研究以成熟期小麦为对象,建立小麦根系模型并进行试验验证。首先,在小麦根系物理力学性质测试分析的基础上,... 详细信息

为设计和优化小麦收获后的旋耕灭茬机械关键工作部件,应用离散元法对小麦根系进行建模和分析,需对其接触力学参数进行标定。该研究以成熟期小麦为对象,建立小麦根系模型并进行试验验证。首先,在小麦根系物理力学性质测试分析的基础上,采用自主研发的软件AgriDEM,建立了小麦单条根和整株根系的离散元模型。然后,通过单条根的拉伸试验和仿真,确定了不同含水率(6%、15%和27%)下单条根的极限应力和弹性模量,并对平行粘接模型的各项粘接参数进行标定和优化。通过土壤堆积角试验和仿真,确定了土壤仿真使用的“黏颗粒”接触力学模型各项参数。最后,进行了单条根埋入土壤中的拉拔试验以及实际根系在土壤中的拉拔试验和仿真。结果表明,仿真和试验中单条根和实际根系受到的平均最大拉拔力相对误差均在15%以内,由此证明了所建立的单条根和整株根系模型及参数的准确性。研究结果可为小麦收获后耕整地过程的仿真分析奠定基础。

关键词：离散元法 AgriDEM软件小麦根系根土复合体拉拔试验

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亲生物城市理论与全球实践

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生态学杂志 2025年

作者：杨文越叶泓妤华南农业大学林学与风景园林学院广州市城市规划勘测设计研究院有限公司

亲生物城市是一种旨在应对城市生物多样性锐减、满足人们亲近自然需求的新发展模式。它秉持人类与其他生物在城市中和谐相处共生的理念，致力于构建城市中“人”“自然”与“其他生物”的生命共同体。本文对亲生物城市的内涵、规划设计... 详细信息

亲生物城市是一种旨在应对城市生物多样性锐减、满足人们亲近自然需求的新发展模式。它秉持人类与其他生物在城市中和谐相处共生的理念，致力于构建城市中“人”“自然”与“其他生物”的生命共同体。本文对亲生物城市的内涵、规划设计原则与内容进行了系统梳理，并结合新加坡、温哥华、旧金山、惠灵顿的实践案例，从区域、城市、社区和建筑4个尺度分析它们的优秀经验，以期为中国亲生物城市的规划设计提供借鉴与启示。亲生物城市的建设将有助于丰富城市生物多样性，提升城市生态系统的整体性、稳定性和韧性，以及增加人们亲生物体验的幸福感。

关键词：亲生物城市生物多样性自然生命共同体规划设计

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考虑全生长周期的吊蔓西瓜表型识别方法研究

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农业机械学报 2025年第3期56卷 119-128页

作者：刘泽赵泽川许彤刘韬朱德兰季子涵西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都610072

针对当前作物表型研究大多关注单一生长阶段表型特征,无法准确监测植物全生长周期长势等问题,以吊蔓西瓜为研究对象,提出了结合多种深度学习方法及机器视觉技术的吊蔓西瓜全生长周期关键表型参数高精度识别方法。其中,在幼苗期,分别建... 详细信息

针对当前作物表型研究大多关注单一生长阶段表型特征,无法准确监测植物全生长周期长势等问题,以吊蔓西瓜为研究对象,提出了结合多种深度学习方法及机器视觉技术的吊蔓西瓜全生长周期关键表型参数高精度识别方法。其中,在幼苗期,分别建立了基于Leaf SAM的叶面积计算模型和基于Xception的叶片数计算模型,试验结果表明,叶面积、叶片数计算模型决定系数分别为0.96、0.98,均方根误差分别为2.98 cm^(2)、0.14;在伸蔓期,分别建立了基于YOLO v5和双目视觉原理的株高计算模型和基于OpenCV的茎粗计算模型,试验结果表明,株高、茎粗计算模型决定系数分别为0.94、0.92,均方根误差分别为4.18 cm、0.17 mm;在坐果期和成熟期,构建了基于UNet的果实投影面积计算模型,试验结果表明,果实面积投影模型决定系数和均方根误差分别为0.99、9.85 cm^(2)。上述结果表明模型计算值与人工测量值间的线性关系显著,综合误差较低,能够有效计算吊蔓西瓜全生长周期的关键表型参数。

关键词：吊蔓西瓜全生长周期表型深度学习机器视觉

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基于混合多目标粒子群算法的梯级橡胶坝群蓄洪调度研究

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沈阳农业大学学报 2025年第1期56卷 73-81页

作者：徐伟臧旭东夏冰张磊杨蕾沈阳农业大学水利学院沈阳110161 阜新市水利勘测设计研究院有限公司辽宁阜新123099

[目的]城市段河道梯级橡胶坝群蓄洪调度问题具有非线性、多维性和高约束性,研究其高效稳定的求解方法,有助于在保证防洪安全的前提下充分利用洪水退水期的水资源补充坝内库容,对提高汛期洪水利用效率具有重要意义。研究考虑社会目标、... 详细信息

[目的]城市段河道梯级橡胶坝群蓄洪调度问题具有非线性、多维性和高约束性,研究其高效稳定的求解方法,有助于在保证防洪安全的前提下充分利用洪水退水期的水资源补充坝内库容,对提高汛期洪水利用效率具有重要意义。研究考虑社会目标、生态目标和效率目标,建立梯级橡胶坝群多目标蓄洪调度模型。[方法]为提升模型求解性能,提出了一种混合多目标粒子群算法(HMOPSO)用于模型求解,该算法通过Logistic映射初始化种群,采用差分进化策略优化迭代过程,并引入轮盘赌法选择全局最优解。以阜新市细河城市中心段梯级橡胶坝实际工程为例,选取该区域1994年和2013年的典型洪水过程为条件进行多目标蓄洪调度模型求解,将HMOPSO算法结果与MOPSO和NSGA-Ⅱ算法结果进行对比,利用多种性能指标评价各算法的Pareto前沿,并对调度解集进行规律性分析。[结果]各算法均满足求解需求,而HMOPSO算法相较于其他算法的GD指标优越28.57%以上,HV指标优越19.96%以上,证明HMOPSO算法在收敛性、均匀性和多样性方面均优于其他对比算法,能更有效应对不同洪水情景下的蓄洪调度需求;生态目标与效率目标之间存在负相关关系,若侧重于生态目标的实现,则整体调度时间会增加;洪水退水期的线形特征对调度的解集范围具有影响,洪尾可蓄水量、可调度时间越长,可行解集范围则越大。[结论]基于HMOPSO算法为城市段河道梯级橡胶坝群的合理蓄洪调度提供了理论依据,可为类似地区的研究提供参考。

关键词：梯级橡胶坝群蓄洪调度模型多目标粒子群算法洪水资源利用

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