中小学体育教学改革与发展的探讨

随着社会的不断发展,人们对素质教育的关注度越来越高,中小学体育教育是素质教育不可或缺的重要部分。中小学阶段不仅是学生学习的黄金期,更是他们成才的关键期,所以,在对中小学生实施体育教学的过程中,要以学生个性发展为目标,来增强他们的身体素质,保障身体健康。笔者针对当前中小学体育教学存在的问题进行简要分析,提出创新体育教学观念,供读者参考,以便促进中小学体育教学的发展。

气候变化背景下华北平原夏玉米适宜播期分析

【目的】随人口增加、饮食结构变化和能源需求的增加,中国粮食安全问题日益严峻,在耕地资源有限的背景下,高产稳产仍是保证粮食安全的主要途径。华北平原是我国夏玉米主产区,明确气候变化背景下该区域夏玉米的适宜播期,对于稳定和提升该地区夏玉米单产,保障我国粮食安全具有重要意义。【方法】依据夏玉米生长季积温和降水将华北夏玉米区分为8个气候亚区,在每个气候亚区内基于1981—2015年气候资料、农业气象观测站夏玉米种植资料和土壤资料,对农业生产系统模型(APSIM-Maize)进行调参验证,选用决定系数(R^2)、D指标、均方根误差(RMSE)和归一化均方根误差(NRMSE)等指标来评价模型调参验证结果。在此基础上设置不同播期,利用调参验证后模型模拟各气候亚区不同播期夏玉米产量,采用高稳系数并综合考虑下茬作物冬小麦的播期,明确各气候亚区冬小麦-夏玉米两熟系统下充分灌溉和雨养条件夏玉米适宜播期,并分析与实际播期相比适宜播期下的夏玉米增产幅度。【结果】(1)模型适应性评价指标中决定系数(R^2)均在0.75以上,D指标均在0.80以上,归一化均方根误差(NRMSE)均在7%以下,表明调参后的APSIM-Maize模型在华北平原夏玉米生育期和产量模拟方面具有较好的模拟效果,可用于华北平原夏玉米生育期和产量模拟研究。(2)充分灌溉条件下,第一气候亚区夏玉米推荐适宜播期主要在6月下旬,第二气候亚区到第七气候亚区,主要在6月中下旬,第八气候亚区主要在6月中上旬。雨养条件下,第一气候亚区主要在6月下旬和7月上旬,第二、三A、四、五、六气候亚区主要在6月中下旬,第三B、七气候亚区适宜播期范围较广,6月均可播种,第八气候亚区在6月上中旬。(3)在充分灌溉和雨养条件下,与实际播期相比,适宜播期在各气候亚区的增产幅度为第一气候亚区到第五气候亚区增产幅度最大,平均在4%—10%;第六气候亚区到第七气候亚区次之,平均在2%—5%;第八气候亚区增产幅度最小,平均在3%以下。【结论】华北平原夏玉米适宜播期随着纬度的升高而提前。充分灌溉和雨养条件下,随着年代的推移,夏玉米适宜播期呈现推迟趋势,自20世纪80年代到21世纪00年代,每10年推迟3 d左右。第一和第二气候亚区雨养条件下的适宜播期晚于充分灌溉条件下适宜播期,其他气候亚区无显著差异。与实际播期相比,各气候亚区适宜播期下产量有2%—10%的提升,但雨养和充分灌溉条件下增产幅度没有明显差异,增产幅度由南到北呈现减小的趋势,第一到第五气候亚区,增产幅度较其他气候亚区大。

黄淮海夏玉米机械化粒收质量及其主要影响因素

针对黄淮海夏玉米区机械粒收质量差及其主要影响因素不明确,该研究选择黄淮海夏玉米区2013-2019年机械粒收技术联合试验示范的1250组测试样本进行籽粒含水率、破碎率、杂质率和损失率等粒收质量统计分析,结果表明,夏玉米机械粒收时籽粒含水率平均为27.38%,破碎率平均为9.29%,杂质率平均为1.68%,损失率平均为3.28%,籽粒含水率和破碎率明显高于全国平均值。从不同年份收获质量看,2018、2019年收获籽粒平均含水率下降至25.45%和25.05%,平均破碎率下降至9.07%和7.88%,虽仍然高出国家玉米机械收获规定的破碎率标准(≤5%)的要求,但收获质量已发生明显改善。破碎率与收获期籽粒含水率之间呈二次曲线关系,破碎率最低时籽粒含水率为21.08%。因此,破碎率高仍然是黄淮海夏玉米机械粒收存在的主要质量问题,而收获期籽粒含水率高是导致破碎率高、制约机械粒收的主要原因。针对黄淮海夏播区热量资源梯度分布差异较大,玉米收获季节窗口期短的特点,选择早熟、脱水快的品种,进行品种脱水与区域气候资源配置,进一步降低收获期籽粒含水率,规范宜机械粒收栽培技术以及收获机操作规程是破解黄淮海夏玉米粒收质量差的关键。

基于CEEMDAN和小波软阈值的电能质量扰动信号去噪新方法

为了有效降低噪声对电能质量扰动信号检测的影响,文中提出基于自适应加噪的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和小波软阈值相结合的去噪新方法。该方法利用CEEMDAN将含噪信号分解成为多个频率由高到低的固有模态分量(IMF),采用BP神经网络对含噪信号两端进行延拓来抑制端点效应,通过计算各IMF的多尺度排列熵(MPE)的均值来确定高频含噪分量和低频扰动信号分量,然后使用小波软阈值对高频分量进行去噪,最后将去噪后的IMF与低频IMF进行信号重构,这样既保留了高频分量的有效信息又滤除了噪声。仿真实验表明,利用所选定的新方法去噪效果相对于小波硬阈值去噪、小波软阈值等传统方法有一定的优势,去噪后的信号能够真实地反映电能质量扰动信号的特征,所得结果合理、有效。

改进小波阈值新算法在电网扰动中的去噪研究

针对电网扰动信号检测中噪声引起的干扰问题,传统的软、硬阈值方法去噪效果不理想,文中提出一种改进阈值函数结合自适应调节阈值的去噪新算法。采用该算法同传统软、硬阈值函数法、软硬阈值折衷算法对Matlab模拟的三相短路故障信号进行仿真实验,定量比较分析后的结果表明:所提算法能够有效地解决噪声干扰的问题,信噪比提升,均方根误差减少,通过对实验信号提取特性曲线,数据分析后显示扰动特征保留较好,波形综合恢复程度较高,能为后续电网扰动信号分析提供有效的信息。

华北平原不同等级干旱对冬小麦产量的影响

华北平原是中国重要的粮食生产基地,其中冬小麦播种面积和产量均居中国首位,在国家粮食安全中具有重要作用,干旱是影响该区域冬小麦产量的最主要农业气象灾害。该研究基于华北平原44个气象站点1981—2017年的逐日气象数据以及作物、土壤和田间管理资料,以作物水分亏缺指数为农业干旱指标,基于调参验证后的农业生产系统模型(Agricultural Production Systems Simulater,APSIM),评估了冬小麦生长发育中后期各生育阶段不同等级干旱对冬小麦单产和总产的影响。结果表明,冬小麦拔节-开花和开花-成熟阶段干旱造成冬小麦减产率空间上均呈北高南低的分布特征,且开花-成熟阶段干旱引起的减产率(26.8%)高于拔节-开花阶段干旱引起的减产率(19.1%),区域间比较均表现为干旱对京津冀地区冬小麦单产影响最大,对河南省冬小麦单产影响最小;随着干旱等级的加重减产率增大,开花-成熟阶段轻旱、中旱和重旱的减产率分别为16.5%、32.8%和44.9%,拔节-开花阶段轻旱、中旱和重旱的减产率分别为10.3%、18.8%和28.6%。结合冬小麦实际播种面积得到各生育阶段干旱对总产的影响,区域间比较均表现为干旱对山东省冬小麦总产影响最大,对河南省冬小麦总产影响最小。

气候变化背景下播期对东北三省春玉米产量的影响

为探究气候变化背景下东北三省(黑龙江省、吉林省和辽宁省)春玉米适宜播期的变化程度,本文以东北三省春玉米潜在种植区为研究区域,基于1981—2015年气象资料,1981—2012年农业气象观测站玉米生育期、产量资料以及土壤资料,分气侯区对农业生产系统模型(APSIM)进行调参和验证,建立适用于东北三省10个不同气候区的模型相关参数,在各气候区利用调参验证后的APSIM-Maize模型设置不同播期,模拟各年代不同播期下春玉米潜在产量和气候生产潜力,综合高产和稳产性指标,明确了不同区域各年代不同条件下适宜播期范围。研究结果表明,APSIM模型对于东北三省7个春玉米品种开花和成熟两个关键生育期以及产量模拟结果与实测结果具有较好的一致性,表明APSIM模型能够较好地模拟研究区域春玉米生育期和产量。充分灌溉条件下,研究区域内适宜播期范围从4月16日至5月19日,空间上呈纬向分布南早北迟的特征;20世纪90年代和21世纪00年代玉米适宜播期较20世纪80年代有提前趋势,其中20世纪90年代提前趋势更明显;第1、第3、第5、第7和第9气候区雨养条件下较充分灌溉条件下适宜播期有推迟趋势,推迟天数为3~6 d。雨养条件下各年代不同气候区理论上的适宜播期较目前生产中实际播期下的产量提高2.84%~9.96%。以上结果为进行未来气候变化对东北三省春玉米影响及其适宜播期等研究提供了技术支撑。

我国北方地区苹果干旱时空分布特征

以我国北方苹果主产省为研究区域,基于研究区域内1981-2016年144个气象站点逐日气象数据,结合苹果生育期数据,以干旱指数作为苹果农业干旱指标,明确了研究区域内苹果干旱的空间分布特征及时间变化趋势,结合小波分析方法,揭示了北方苹果干旱发生的周期性规律。结果表明:苹果各生育阶段降水量整体呈由西北向东南增加的趋势,干旱指数空间分布特征呈由西北向东南降低的趋势,苹果花芽萌动-盛花生育阶段干旱程度最大。干旱指数近36年果树萌动-花芽萌动生育阶段呈上升趋势,平均为3.90/(10 a),花芽萌动-盛花、盛花-成熟以及成熟-落叶生育阶段均呈下降趋势,平均值分别为-3.14/(10a),-0.01/(10a)和-1.65/(10a)。苹果不同生育阶段干旱存在3种不同尺度的变化周期,其中花芽萌动-盛花生育阶段发生干旱的周期最短,最小周期为2年。

东北三省西部春玉米适应气候变化的高产高效灌溉方案分析

【目的】东北三省是我国重要的商品粮生产基地之一,同时也是对气候变化最敏感的地区,因此明确气候变化背景下东北三省西部干旱区春玉米的适宜灌溉措施,对于当地春玉米高产稳产水资源高效利用有重要意义。【方法】依据春玉米生长季积温和水分亏缺率k将东北三省春玉米潜在种植区划分为10个气候区,以东北三省西部5个水分亏缺率k>0的气候区为研究区域,基于1981—2017年的气象资料、农业气象观测站春玉米试验数据和土壤资料,对农业生产系统模型(APSIM-Maize)相关参数进行调试并验证其适用性。设置不同灌溉情景,利用验证后的模型模拟各气候区不同灌溉情景下的春玉米产量,结合水分利用效率明确各气候区不同年代的适宜灌溉措施及产量提升幅度。【结果】(1)近37年(1981—2017年)5个气候区有效积温均呈显著上升趋势,降水量呈下降趋势。从过去37年平均来看,第一和第三气候区降水对春玉米产量的限制程度较小,分别为0—27%和0—9%,通过灌溉对产量提升的贡献较小,但能有效提高产量的稳定性(可使第一气候区产量变异系数由0.24降低到0.11,第三气候区产量变异系数由0.14降低到0.12);第五、七和九气候区降水对春玉米产量的限制程度较大,分别为27%—69%,15%—35%,31%—51%,灌溉不仅可提升当地玉米产量,同时可使3个气候区的产量变异系数由0.54降低到0.15,0.46降低到0.13,0.65降低到0.13。表明在东北三省西部干旱区通过灌溉能达到高产稳产的目的。(2)第一和第三气候区大部分年代春玉米高产高效适宜灌溉量为40 mm,且灌溉时间对春玉米产量和水分利用效率的影响较小;第五、七和九气候区大部分年代高产高效适宜灌溉量为60—80 mm,3个气候区适宜灌溉时间分别为吐丝到吐丝后20 d、拔节到拔节后10 d、拔节到拔节后10 d。(3)与雨养条件相比,不同气候区适宜灌溉措施条件下增产幅度不同。其中第五、七和九气候区增产幅度较大,年代际变化范围为33%—86%、24%—46%和50%—77%,第一和三气候区增产幅度较小,年代际变化范围为5%—43%和9%—19%。【结论】东北三省西部地区春玉米适宜灌溉量随纬度的升高呈减少的趋势,适宜灌溉时间随纬度的升高呈推迟趋势,且随年代的推移,气候变暖,各气候区适宜灌溉时间呈提前趋势。与雨养条件相比,各气候区适宜灌溉措施条件下春玉米可增产0—86%,其中第五、七和九气候区增产幅度较第一和第三气候区更大。

我国北方地区苹果不同干旱等级时空特征

为定量评估我国北方地区苹果不同干旱等级灾害时空分布特征,以我国苹果主产地为研究区域,对前人提出的干旱指数进行等级划分,结合历史灾情资料,对划分的等级进行验证;利用验证后的干旱指数,明确1981-2016年苹果不同干旱等级时空变化特征。结果表明:划分的干旱指数等级能够较好地反映我国北方地区苹果实际干旱特征;各生育阶段甘肃省中北部、宁夏回族自治区各年代以重旱发生为主,山西省、陕西省、山东省以及河南省干旱等级随年代变化较大;重旱发生面积在果树萌动-花芽萌动和成熟-落叶生育阶段1981-2000年随年代变化逐渐增加;各生育阶段无旱和重旱高频区频率高于50%,轻旱和中旱高频区频率高于30%;1981-2016年轻旱发生范围最大,果树萌动-花芽萌动生育阶段的重旱和盛花-成熟生育阶段的中旱站次比呈显著上升趋势。研究区域西北地区干旱严重,且发生频率较高。

基于APSIM模型的2015—2100年气候变化对中国玉米生产力影响

全球气候变化直接影响作物生产。玉米是中国种植面积最大的粮食作物,系统探究未来气候变化对其生产力的影响对保障玉米高产稳产和粮食安全具有重要意义。为探究未来气候变化对中国玉米生产力影响,该研究基于SSP1-2.6和SSP5-8.5共2种气候情景(shared socioeconomic pathways,SSP)1981—2100年逐日气象资料以及中国气象局农业气象观测站玉米生育期数据和土壤数据,使用调参验证后的农业生产系统模拟模型(agricultural production systems simulator,APSIM-Maize)解析了气候变化对中国玉米主产区高产性和稳产性的影响。结果表明:(1)未来气候情景下,中国玉米主产区生育期内气温和≥10℃有效积温总体呈增加趋势,SSP5-8.5气候情景下升温幅度高于SSP1-2.6气候情景;降水量年际波动大,变化趋势不显著;太阳总辐射呈先增加后减少趋势。(2)若不采取适应措施,未来气候变化使玉米全生育期、营养生长期和生殖生长期总体呈缩短趋势,且SSP5-8.5情景下缩短幅度大于SSP1-2.6情景,2080 s缩短幅度大于2030 s和2050 s。(3)无适应措施条件下,未来气候变化下研究区域玉米光温潜在产量和雨养潜在产量总体呈下降趋势,SSP5-8.5情景下较SSP1-2.6情景下减产效应更大,2个情景光温潜在产量减产率平均值分别为13.8%和11.9%,雨养潜在产量减产率平均值分别为17.5%和14.0%。玉米潜在产量的稳定性略有提高,但区域间存在差异。因此,未来气候变化使中国玉米生产力总体下降,稳定性略有提高。研究为未来玉米高产稳产和中国玉米种植区划提供理论依据。

全球气候变暖对中国种植制度的可能影响XIV.东北大豆高产稳产区及农业气象灾害分析

【目的】大豆是主要的粮油兼用作物,东北三省是我国大豆主产区,研究气候变化背景下东北三省大豆气候生产潜力高产稳产性区域分布及其变化特征,明确不同区域限制大豆高产稳产性的主要农业气象灾害,可为东北三省大豆合理布局、防灾避灾以及高产稳产提供科学参考。【方法】以1981年为时间节点,将研究时段划分为1961—1980年(时段Ⅰ)和1981—2019年(时段Ⅱ)两个时段,利用调参验证后的DSSAT-CROPGRO-Soybean模型模拟研究区域大豆潜在种植区各站点气候生产潜力,明确气候变化背景下大豆气候生产潜力高产稳产性区域分布及其变化特征;结合大豆冷害和干旱指标,明确不同高产稳产性区域冷害和干旱的时空分布特征;结合统计方法,明确限制大豆高产性和稳产性的主要农业气象灾害因子。【结果】(1)与1961—1980年(时段Ⅰ)相比,1981—2019年(时段Ⅱ)大豆潜在种植区增加2.81×106 hm2,占研究区域总土地面积的3.57%;(2)与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ稳产区面积占比减少,其中高产稳产区面积占潜在种植区内总土地面积的比例由17.67%减少到17.11%,高产不稳产区占比由13.54%增加到15.13%,低产稳产区占比由34.98%增加到38.17%,低产不稳产区占比由18.58%减小到18.49%;(3)研究时段内,大豆生长季冷害发生频次总体呈现先上升后下降趋势,高产稳产和高产不稳产区冷害特别是严重冷害发生频次高于低产稳产区以及低产不稳产区;大豆生长季轻旱和中旱发生频次增加,重旱发生频次减小;(4)大豆产量变化与冷害发生频次呈负相关关系,产量变异性的变化与冷害和干旱发生频次均呈正相关关系。【结论】气候变暖背景下,东北三省大豆潜在种植区呈北移西扩趋势,可种植面积增加;大豆高产不稳产和低产稳产面积增加,高产稳产区和低产不稳产区面积减少;不同高产稳产性区域内主要农业气象灾害不同,低产区较高产区总体低温冷害发生频次高,不稳产区较稳产区干旱发生频次高。但在高产稳产性变化区域,冷害发生频次下降,干旱发生频次上升。总体而言冷害是大豆高产性的主要限制因子,冷害和干旱是大豆产量不稳定的主要限制因子。

基于APSIM模型的新疆春播中晚熟玉米最适播期研究

春播中晚熟玉米区是新疆春玉米主要种植区域,最适播期的确定是充分利用区域光温资源实现高产高效的典型技术措施,本研究针对新疆春播中晚熟区域生产中广泛选用的品种KWS9384,以2015-2017年高产试验和播期试验数据为基础,利用APSIM作物模型,分析不同气象条件下不同播期产量及其产量稳定性,并进行实证。研究结果表明,验证后的APSIM模型能够较好的模拟该区域玉米的生产情况。根据APSIM模型模拟和播期试验结果,新疆春播中晚熟玉米区KWS9384的最适播期为4月20日-5月5日。本研究可为APSIM模型在该区域的应用及玉米生产提供一定的借鉴。

通过种植制度改革实现黄淮海北部地区玉米机械籽粒直收

【目的】机械粒收是玉米收获技术发展的方向。在“冬小麦-夏玉米”一年两季轮作种植制度下,黄淮海北部地区热量资源不足,玉米生长季节有限,收获时籽粒含水率高,难以进行机械粒收,是世界上玉米机械粒收技术应用难度最大的区域,探索玉米机械粒收的可行性对推动区域玉米生产全程机械化和玉米产业提质增效、提升竞争力具有重要意义。【方法】2016—2017年在新乡、2018年在北京分别对郑单958、先玉335、迪卡517、京农科728和丰垦139等不同熟期品种的籽粒脱水积温需求进行系统观测;利用黄淮海北部地区近10年气象数据,以冬前预留500℃·d积温为小麦适宜播期,按玉米生长季节活动积温(≥0℃)100℃为梯度,将其划分为7个积温带;将区域热量资源条件和不同品种籽粒脱水积温需求进行定量匹配分析。【结果】在玉米正常夏播条件下,随着品种熟期提早,各供试品种在黄淮海北部地区达到生理成熟并且可以实现粒收的区域逐渐向北扩展,一般比小麦适宜播期推迟5—10 d,但是区域内北端和西端的积温带Ⅰ—Ⅲ(1900—2800℃·d)的热量资源仍无法满足熟期较早的京农科728和丰垦139籽粒含水率下降至25%甚至是达到生理成熟的积温需求。将冬小麦-夏玉米一年两熟改为夏玉米-春玉米-冬小麦两年三熟制后,玉米春播和夏播各供试品种籽粒含水率都能下降至25%以下实现机械粒收,如果选择熟期较早的品种,在冬小麦或春玉米播种前还可以通过田间站秆脱水延迟收获,使籽粒含水率进一步降至20%以下,提高粒收质量,降低烘干成本。【结论】通过种植制度改革可以有效解决黄淮海北部地区玉米生长季节热量不足、收获时期含水率过高导致的玉米成熟度差、容重低、易霉变和机械粒收难度大的问题,实现提质增效。

宁夏玉米机械粒收适宜时期研究与预测模型构建

【目的】在宁夏地区不同播期条件下,对不同脱水类型玉米品种籽粒含水率降至适宜机械粒收含水率的日期进行预测,为区域品种选择、适宜收获期的确定及低水分粒收技术提供支撑。【方法】本研究以38个主栽玉米品种为材料,以生理成熟期平均含水率(30.1%)和播种至生理成熟≥0℃的平均积温(3274℃·d)为指标,采用双向平均法将38个品种分为晚熟脱水慢(Ⅰ类)、早熟脱水慢(Ⅱ类)、早熟脱水快(Ⅲ类)和晚熟脱水快(Ⅳ类)4种类型,结合宁夏生产实际,在每类型品种中选择出生理成熟期籽粒含水率和积温需求居中的品种作为各类型的代表品种;采用Logistic Power非线性增长模型构建玉米品种脱水方程,结合近10年(2008—2017年)气象数据,分始播期、盛播期和终播期对各类型品种与区域热量资源进行定量匹配。【结果】适期早播可以争取162—230℃·d的积温。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类品种由播种至籽粒水分降至25%所需积温分别为3615、3291、3138和3427℃·d,在宁夏北部和中部区域所有类型品种均可满足含水率降至25%的要求,在南部山区,Ⅲ类品种在始播期和盛播期播种也能基本满足。4类品种籽粒水分降至16%所需积温依次为4321、3816、3633和4024℃·d,其中,早熟脱水快的Ⅲ类品种,在宁夏北部区域于始播期—终播期播种含水率均可降低至16%;在中部地区始播期和盛播期播种积温也可得到满足。【结论】在宁夏地区,通过合理配置区域热量资源和脱水类型不同的品种,采用早播种植技术,可以实现高质量的玉米机械粒收,其中,在宁夏北部与中部区域选择早熟、脱水快(Ⅲ类)的品种,可以较好地实现低水分收获,将区域热量资源转变为现实生产力。

T油田奥陶系鹰山组岩心裂缝特征

通过岩心观察,对T油田奥陶系鹰山组岩心裂缝特征进行了描述。该地区奥陶系鹰山组岩心裂缝主要分为构造裂缝和非构造裂缝,非构造裂缝主要为成岩缝合线。岩心裂缝以高角度裂缝和垂直缝为主,长度主要分布在10~20cm,宽度主要分布在1~2mm,单井取心段之间线密度差异较大。

华北地区一年两熟种植模式智慧应对气候变化的水氮管理措施

基于华北地区44个气象站点1981-2020年气象、土壤和作物数据,利用农业生产系统模型(Agricultural Production Systems sIMulator,APSIM)模拟华北春玉米一年一熟和冬小麦-夏玉米一年两熟的产量、CO_(2)和N2O排放量,解析与春玉米一年一熟种植制度相比冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度在周年产量提高的同时温室气体排放量的变化;在此基础上,利用APSIM模型模拟不同水氮管理措施下冬小麦-夏玉米产量和温室气体排放量,并计算氮肥农学效率和水分生产力,采取归一化方法明确各处理达到高产、高效和低排多目标协同效果的主体种植制度应对气候变化的水氮智慧管理措施,以及定量气候变化背景下华北地区不同种植制度对温室气体排放量和排放强度的影响程度,明确不同水氮管理措施下周年产量、资源利用效率和温室气体排放量的空间差异性,为华北主体种植模式智慧应对气候变化提供科学依据。结果表明:(1)1981-2020年研究区域春玉米、冬小麦-夏玉米周年单位面积温室气体排放量分别为0.48×10^(4)~1.65×10^(4)kg CO_(2)-eq·hm^(-2)和2.36×10^(4)~4.11×10^(4)kg CO_(2)-eq·hm^(-2),冬小麦-夏玉米较春玉米温室气体排放量增加了406.7%;(2)1981-2020年研究区域春玉米、冬小麦-夏玉米温室气体排放强度分别为0.08~0.35kg CO_(2)-eq·kg^(-1)和0.19~0.47kg CO_(2)-eq·kg^(-1),冬小麦-夏玉米较春玉米增加了153.8%;(3)随着冬小麦灌溉量增加,冬小麦-夏玉米周年产量和温室气体排放量均呈增加趋势,且灌溉时期对周年产量和温室气体排放量无明显影响;(4)各作物氮肥施用量在0~225kg·hm^(-2)区间时,冬小麦-夏玉米的产量和温室气体排放量随着施氮量的增加而明显增加;施氮量达到225kg·hm^(-2)之后随着施氮量增加周年产量无显著变化,但温室气体排放量显著增加。针对冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度采取适宜的灌溉模式和施氮量,可实现周年较高产量且温室气体排放量相对较低。

气候变化背景下玉米品种更替对新疆光热资源利用效率的影响

以新疆地区乌兰乌苏和哈密站春玉米、喀什和库尔勒站夏玉米为研究对象,基于1981-2019年气象资料、1981-2018年农业气象试验站玉米作物资料和土壤资料,分析APSIM-Maize模型在新疆典型站点的适用性;并结合统计学方法,分析了气候变化背景下新疆春玉米和夏玉米生长营养和生殖生长阶段,以及生长季内有效热时数和有效辐射的变化特征;采用调参验证后的APSIM-Maize模型,明确了气候变化背景下品种更替对玉米产量和光热资源利用效率的影响。结果表明:调参验证后的APSIM-Maize模型可较好地模拟研究区域春玉米和夏玉米的生育期和产量。气候变化背景下玉米生长季内热量资源和辐射资源呈增加趋势,其中春玉米以生殖生长阶段延长为主,夏玉米以营养生长阶段的延长为主。研究时段内玉米生育期缩短、产量降低,但品种更替使玉米生育期延长、产量提高,其中春玉米表现为生育期延长,生殖生长阶段占全生育期比例提高,而夏玉米则表现为生育期缩短趋势的减小。同时,品种更替也显著提升了玉米生长季内的光热资源利用效率。

基于VMD-PCA-SVM的电能质量扰动辨识

为提高电能质量扰动辨识的准确性,提出一种基于VMD-PCA-SVM的电能质量扰动辨识方法。用Matlab 2017a仿真得到电能质量扰动信号;用变分模态分解(VMD)分解得到本征模态函数(IMF)分量,计算其希尔伯特边际谱的能量值,构造特征向量;将特征向量用主成分分析法(PCA)降维;将降维特征向量输入支持向量机(SVM)中训练,实现对电能质量扰动信号的辨识。与现有文献对比,试验结果表明,该方法准确率高,鲁棒性强,在不同信噪比下能有效识别包括两种复合扰动在内的8种电能质量扰动信号,准确率高达99.94%。

Y型棚架式果园的3WZ-300风送喷雾机设计与试验

【目的】针对Y型棚架式果树的需风特性设计一款风送喷雾机,探究机具对此树形的施药规律,为新式果园栽植工艺的植保机具设计提供参考。【方法】结合棚架梨树Y型树冠需风特性,设计一款异形导风管,确定发散型射流口,喷雾范围可全面覆盖冠层,并进行整机配置,风机使用无级调速带轮进行调速。以作业速度、出口风速、出风口与冠层中部高度差作为试验参数,以靶标雾滴覆盖率、靶标雾滴沉积量以及地面雾滴沉积量作为评价指标,设计田间试验。利用Design-Expert软件建立响应曲面分析参数对指标的影响,并对机具作业参数进行优化。【结果】优化结果表明:3WZ-300风送喷雾机在作业速度0.8 m/s、出口风速22 m/s、出风口中部与梨树冠层中部高度差为5.1 cm时,靶标雾滴覆盖率为39.79%,靶标雾滴沉积量为9.89μL/cm^(2),地面雾滴沉积量为5.41μL/cm^(2),有效附着药液占比60.1%。【结论】该喷雾机满足果园作业要求,施药效果较好,为棚架式果园喷雾机的设计及机具参数优化提供了参考。