少免耕与秸秆还田对极端土壤水分及冬小麦产量的影响

为了高效利用天然降雨,缓和农业水资源短缺,该试验在小麦、玉米一年两熟条件下,设置耕作措施和秸秆2个因素,其中耕作措施分为常规耕作、深松耕、耙耕、旋耕、免耕5种,秸秆因素分为玉米秸秆全量还田与不还田,共10个处理,研究了耕作措施与秸秆因素对极端土壤水分和冬小麦产量的效应。结果表明,无论秸秆还田与否,相对于常规耕作,深松耕能提高土壤水分充足期的土壤含水率,增加冬小麦产量,尤其是深松耕秸秆还田,比常规耕作无秸秆还田分别高25.74%和11.45%。秸秆因素在土壤水分充足时影响土壤含水率方面占主导地位,秸秆因素与耕作措施在土壤水分亏缺时影响土壤含水率和冬小麦产量方面均起着重要的作用。免耕、深松耕、耙耕与秸秆还田的交互效应能够增加集雨,提高冬小麦产量。研究结果还表明,冬小麦产量与土壤水分亏缺时土壤含水率相关不显著,而与土壤水分充足期土壤含水率相关显著。

长期不同施肥处理对红壤水稻土微生物量氮周转的影响

【目的】土壤微生物生物量是土壤重要的活性养分库。研究长期不同施肥处理下土壤微生物生物量的周转特性,探究施肥对土壤养分转化与供应能力的影响。【方法】对田间长期单施或配施无机氮肥(N)、无机磷肥(P)、无机钾肥(K)、有机质循环(C)及1/2秸秆回田(S)的试验进行采样分析,研究不同施肥处理下土壤微生物生物量、微生物量氮周转及水稻产量变化。【结果】施用磷肥有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周转速率以及作物产量,比未施用磷肥处理平均提高了13.2%、33.1%、31.2%及173.4%。单施有机肥也有利于提高土壤微生物量碳、微生物量氮和作物产量,比对照提高了36.1%、28.1%和68.1%,但微生物量氮周转速率降低了4.3%。有机无机肥配合施用显著提高了土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量氮周转速率及水稻产量,NPKC和NPKS处理的土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物生物量氮周转速率及水稻产量分别比对照高40.1%、26.3%、177.1%、204.1%和36.1%、20.9%、192.9%、203.3%。【结论】有机无机肥配施能够提高土壤活性养分库,增强土壤养分转化和供给能力,提高稻田生产力。

长期有机无机肥配合施用土壤中添加不同肥料养分后土壤微生物短期变化

为了阐明改变肥料养分投入后土壤微生物特性的短期变化,采集长期定位有机无机肥配施的红壤水稻土,通过室内培育试验,观测添加不同肥料养分后土壤微生物生物量碳及BIOLOG群落功能多样性的变化。结果表明,长期有机无机肥配施土壤中添加无机肥料养分短期内(185 d)降低了15%～22%的微生物生物量碳含量和55.6%的微生物群落平均光密度;添加有机肥料养分短期内提高了8%～42%的微生物生物量碳含量和992%的微生物群落平均光密度;而不添加肥料养分短期内提高了501%的微生物群落平均光密度,降低了微生物群落均一性,但对微生物生物量碳含量影响不大。此外,添加不同肥料养分均改变了土壤微生物群落碳源代谢模式。长期配施有机无机肥土壤中添加不同肥料养分后土壤微生物生态特征发生明显变化,其差异体现在微生物生物量碳与微生物碳源利用特性的变化上。

少免耕和秸秆还田对冬小麦光合特性的影响

在小麦、玉米一年两熟条件下,设置耕作措施和秸秆两个因素,其中耕作因素分为常规耕作、深松耕、耙耕、旋耕、免耕5种,秸秆因素分为小麦、玉米秸秆全量还田与不还田,共10个处理,研究了少免耕和秸秆还田对冬小麦花后旗叶光合速率、叶绿素荧光动力学参数的效应。结果表明,在秸秆不还田条件下,耕作因素的花后旗叶光合速率、荧光动力学参数的单独效应均有深松耕>常规耕作>耙耕>旋耕>免耕的趋势。在秸秆还田条件下,除免耕的荧光动力学参数的单独效应大于旋耕外,其余的单独效应规律与秸秆不还田的一致。在五种耕作条件下,秸秆因素的光合速率、荧光动力学参数的单独效应表现为秸秆还田>秸秆不还田。试验结果还表明,交互效应也是影响小麦旗叶光合速率、荧光动力学参数的一个重要因素,其中免耕与秸秆还田的交互效应最高。

不同水分条件下常规尿素和控释尿素对玉米根冠生长及产量的影响

为了进一步探讨控释尿素在玉米上的应用效果,于2006—2007年在防雨棚中,应用郑单958进行了池栽试验。在不同水分条件下,比较了施用常规尿素和控释尿素后,玉米各生育阶段的根系活力、植株生长及籽粒产量。与常规尿素(全部基施和基施+小喇叭口期追施)相比,地上部干重、叶面积指数开花前较低,开花后较高;成熟期籽粒产量显著高于不施氮对照和两个常规尿素处理,生物产量显著高于不施氮对照和常规尿素全部基施处理。从籽粒产量看,维持土壤田间最大持水量的50%时,控释尿素处理分别比常规尿素全部基施处理和分次施处理高27.3%和12.1%;维持土壤田间最大持水量的75%时,分别比常规尿素全部基施处理和分次施处理高17.4%和8.1%。相同氮肥处理,土壤田间最大持水量维持75%处理比维持50%处理籽粒产量和生物产量平均分别高20.6%和17.0%,差异均达极显著水平。与常规尿素处理相比,控释尿素处理花前根系数量、活性和根冠比均较低,但花后三者能维持较高水平。可见,控释尿素对玉米生长具有明显的"前控后保"效果;控释尿素与水分对玉米产量的耦合效应高于常规尿素,其原因是生育后期能维持较高的根系数量及活性,促进地上部干物质积累和转移。

可见-近红外光谱的土壤养分快速检测

在测定土壤养分中,可见-近红外光谱技术具有很大的应用空间。该研究探讨了基于可见-近红外光谱(250~950nm)离线、快速测定土壤总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)、总碳(TC)等土壤养分的方法及应用。采集青岛三个不同地区土壤样品(异质性较高的山地土壤与河畔土壤)各60份,总计180份,并测定其TN,TP,TK,TC含量及其可见-近红外反射光谱,利用Kennard-Stone法按2∶1比例划分校正集和检验集,采用遗传算法分别提取TN,TP,TK,TC特征波长,以偏最小二乘法建立定量分析模型。TN,TP,TK,TC含量所建光谱模型的相关系数分别为0.970,0.964,0.680和0.967,检验集的相关系数分别为0.980,0.937,0.717和0.972,检验集的RPD值分别为4.570,2.424,1.411和4.135。结果表明,该方法能够对土壤TN,TP,TC含量进行精确预测,对土壤TK含量进行粗略预测。该研究主要依靠可见光波段,较好的预测了异质性较高的土壤的氮磷钾等养分含量,有望降低未来土壤养分速测的成本。此外,该研究还提供了青岛土壤养分的光谱库,为我国土壤大数据库的建立提供技术支撑。

图象压缩—从DCT到小波变换

讲述了基于离散余弦变换 (DCT)和小波变换 (DWT)的压缩算法的各自特点 ,比较指出后者的优越性。并针对其应用前景介绍了新一代静止图象编码标准JPEG2 0 0

不同土壤间的全氮光谱模型传递研究

在基于可见-近红外反射光谱的土壤养分速测技术中,不同类型土壤间的模型转移是目前亟需解决的关键问题和难点。以土壤全氮为研究对象,探讨了两种不同土壤间的模型传递方法及其效果。以青岛李村河畔土壤为主样品,通过分段直接矫正结合斜率/截距修正(PDS-S/B)、分段直接矫正结合线性插值(PDSLI)、典型相关性分析结合斜率/截距修正(CCA-S/B)、典型相关性分析结合线性插值(CCA-LI)、直接矫正结合斜率/截距修正(DS-S/B)、直接矫正结合线性插值(DS-LI)等算法,进行模型转移,实现对青岛浮山山麓土壤全氮含量不同程度的预测。其中,PDS-S/B的模型转移效果最好,均方根误差、平均相对误差、最大相对误差均最小,分别为0.04,6.6%,19.0%。主、从样品经遗传算法提取特征变量后再进行模型转移,相比无任何前处理的模型转移,均有不同程度的提高,其中LI相关的模型转移方法比S/B相关的方法提高的程度更大。研究了不同样品在同一仪器、相同测试环境下的土壤养分的模型传递问题,初步探讨了同一仪器共享一个土壤养分光谱模型的可能性,这将从根本上提高速测效率,有利于光谱技术在土壤养分速测中的推广应用。

中国温带和亚热带8个树种叶和吸收根协同分解

叶和细根(<2mm)是森林生态系统的分解主体,二者是否协同分解,将极大影响所属植物在生态系统碳(C)循环中的物种效应。已有研究显示,叶和细根的分解关系具有极大的不确定性,认为很大程度上归因于细根内部具有高度的异质性,导致叶和细根在功能上不相似。为此,使用末梢1级根和细根根枝作为研究对象,它们在功能上同叶类似,称为吸收根。通过分解包法,分别在黑龙江帽儿山和广东鹤山,研究了2个阔叶树种和2个针叶树种(共8个树种)的叶和吸收根持续2a多的分解。结果发现,分解速率k(a^(-1),负指数模型)在8个树种整体分析时具有正相关关系(P<0.05),在相同气候带或植物生活型水平上是否相关,受叶的分解环境及吸收根类型的影响;N剩余量整体上并不相关,亚热带树种的叶和细根根枝的N剩余量在分解1a后高度显著正相关,温带树种的叶和1级根的N剩余量在分解2a后显著高度正相关。本研究中,根-叶分解过程是否受控于相同或相关的凋落物性质是决定根-叶分解是否相关的重要原因,其中分解速率与酸溶组分正相关、与酸不溶组分负相关。比较已有研究,总结发现,根-叶分解关系受物种影响较大,暗示气候变化导致物种组成的改变将极大影响地上-地下关系,也因此影响生态系统C循环。

NT操作系统的网络功能——WindowsNT和Netware的集成

本文基于NT操作系统强大的网络功能,着重介绍了网络互连时Novell的Netware服务器在微软的NT服务器上进行的集成方案,以及与Netware匹配的各类型网络服务。说明NT系统的确是在灵活性、协同性方面堪称一流的网络操作系统。

可见-近红外光谱的潮间带沉积物有机碳含量的几种模型预测方法

可见-近红外光谱已被证明是一种快速、有效的有机碳(TOC)含量预测方法。但是,当前利用光谱预测TOC含量的研究对象主要为土壤或湖泊沉积物,还未见潮间带海洋沉积物的研究报道。为了快速准确预测潮间带沉积物TOC含量,通过异常样本剔除、光谱特征变换、特征波长提取相结合,构建TOC预测模型,即,采集潮间带沉积物样品光谱,采用马氏距离、标准杠杆值和学生残差联合分析的方法剔除异常样本,利用多元散射校正(MSC)、平滑+微分进行光谱变换,利用遗传算法(GA)提取特征波长,采用偏最小二乘法(PLS)、最小二乘支持向量机(LSSVM)和BP神经网络(BPNN)对沉积物TOC含量进行建模和预测,通过决定系数(R^2)和剩余估计偏差(PRD)来评价模型精度。结果表明,剔除异常样本有助于提升模型精度, BPNN模型的检验R^2和PRD分别提升了28%和39%。MSC光谱变换效果优于平滑+微分,基于MSC光谱变换的PLS, LSSVM和BPNN模型检验R^2分别为0.81, 0.86和0.78, PRD分别为2.25, 2.59和2.07,比平滑+微分提升了9%~20%(R^2)和11%~22%(PRD),意味着MSC具有较强的TOC信息提取能力。GA不利于增加预测模型精度,基于GA特征波长的模型预测R^2降低了9%~36%, PRD降低了18%~33%,可能与GA提取的特征波长数量偏少有关。BPNN模型的预测精度最低,可能与其容易陷入局部极小点有关。PLS模型精度较高,可以很好的预测潮间带沉积物TOC含量。基于异常样本剔除和MSC光谱变换, PLS模型的建模R^2为0.98,检验R^2为0.81, RPD为2.25。LSSVM模型精度更优于PLS, LSSVM模型建模R^2为0.99,检验R^2和RPD分别为0.86和2.59,显示极好的TOC定量预测能力。总之,针对潮间带沉积物TOC含量预测,可以将剔除异常样本、 MSC光谱变换、 LSSVM建模结合起来,以获得可靠、稳定的预测模型。

高速公路路面抗滑表层施工技术应用探讨

高速公路沥青混凝土路面由于承受气候、交通荷载等的影响,其施工质量对公路路用性能和营运效果影响较大。基于此,首先概述了沥青路面抗滑性能及主要影响因素,然后以具体工程为例,对该工程中的原材料选择、拌和、摊铺及碾压等施工过程及质量控制措施进行了深入研究。研究结果表明,高速公路路面抗滑表层除具备普通公路所必须具有的抗裂、抗高温、抗车辙等基本性能外,还具有较好的抗滑性能。通过配合比设计的优化及对施工过程及质量的控制,可确保高速公路路面抗滑性能的提升。

多分类器融合提取土壤养分特征波长

光谱已经应用于土壤养分速测的分析,但是如何寻找土壤光谱特征波段,尽最大可能避免无用信息干扰、保留有用信息,建立准确度高、预测效果好的模型仍是一个亟需解决的问题。以青岛三个不同地区土壤样品为例,测定土壤样品的紫外-可见-近红外光谱及其总碳(TC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量;分别采用连续投影算法(SPA)、无信息变量消除法(UVE)、遗传算法(GA)、相关系数法(CC)四种算法(四种单分类器)对土壤光谱提取特征波长;再引入投票法和加权投票法的多分类器融合方法将四种算法融合得到特征波长;以偏最小二乘回归(PLSR)建立各土壤养分含量的模型,通过对模型效果的评价标准(建模集绝对系数R2c、校正均方根误差RMSEC、检验集绝对系数R2p、预测均方根误差RMSEP和相对分析误差RPD值)来判别各单分类器算法和多分类器融合算法对土壤养分含量特征波长的提取效果。分别对四种算法、筛选其中三种算法、最优二种算法进行融合,分析融合后模型效果和特征波长个数,结果表明:将四种单分类器经投票法融合后,其模型效果大部分不如单分类器,且相对好的模型特征波长个数较多;相较于投票法多分类器融合,四种单分类器经加权投票法融合模型效果有了一定的提高,TC和TN都能够在较少的波长中获得较好的预测效果,但仅TN经融合后,模型效果优于每个单分类器;TC,TN,TP分别在取SPA+UVE+GA,SPA+UVE+GA(或SPA+GA+CC)、SPA+UVE+GA三种单分类器进行加权投票法融合后,均能获得最优模型效果,且明显优于每个单分类器,模型效果有了显著提高;各土壤养分含量经两个最优单分类器加权投票法融合后,仍能得到好于最优单分类器的建模效果,TC和TP建模效果略差于三个单分类器融合结果,TN建模效果与三个单分类器融合结果相同。因此,在筛选三种算法融合,且其中包含最优两种算法的情况下,能够以较少的特征波长个数获得明显高于单分类器的建模效果。该方法为寻找土壤养分以及其他复杂物质成分的光谱特征波段提供了新方法,也为多种算法的综合运用提供了新思路。

光谱数据预处理对潮间带沉积物氮LSSVM模型的影响研究

光谱数据变换和光谱特征波长提取是二种重要的光谱预处理方法,对消除环境等干扰具有重要的作用。以往文献主要对比研究不同的光谱数据变换方法,光谱特征波长提取方法的对比研究以及二者的组合研究较少。为了获取适宜的光谱预处理方法,提高潮间带沉积物氮的最小二乘支持向量机(LSSVM)模型精度,研究了4种光谱变换方法与3种特征波长提取方法组合对沉积物氮LSSVM模型精度的影响,以期实现潮间带沉积物氮的精确预测。研究结果表明,多元散射校正(MSC)或标准正态变换(SVN)光谱变换方法提高了光谱与氮含量的相关性,最高相关系数分别达到0.69和0.71;并且提高了LSSVM模型的预测精度,模型的预测R^2和RPD分别为0.88,0.87和2.78,2.69。无信息变量消除(UVE)特征波长提取方法也提高了LSSVM模型的预测精度,模型预测R^2和RPD分别0.89和2.70。但是,UVE提取的特征波长并不都与氮含量具有高相关性。此外,组合运用UVE特征波长提取方法和MSC或SVN光谱变换方法,也提高了模型预测精度,但并不优于单独运用UVE特征波长提取方法或单独运用MSC及SVN光谱变换方法。研究结果可为潮间带沉积物氮估算和光谱数据预处理提供技术参考。

普通光谱仪与高光谱相机之间模型转移的研究

普通光谱仪是指通过光谱仪仅能获取光谱信号的光谱仪,高光谱相机是通过图像获取图像和光谱两个信息。普通光谱仪测定光谱数据并建立相关模型已经非常成熟,大多通过光纤等测定所需物质的光谱数据后,根据需要建立模型。在使用普通光谱仪的条件下,针对不同温度、不同普通光谱仪、不同测量条件、不同地区间样品等因素的模型转移均有一定的研究,但是针对高光谱相机与普通光谱仪之间的模型转移问题研究较少。高光谱相机与普通光谱仪之间的模型转移更加困难,高光谱相机获取的是一个图像数据,首先要对图像数据做处理和分析,高光谱相机多用于野外拍摄获取数据,不仅仪器之间有差异,光照、环境等因素也会对同一样品的光谱信息产生差异,给普通光谱仪和高光谱相机之间的模型转移带来了很大的困难,因此找到一个快速、准确且有效的方法是很有必要的。本文以青岛164份土壤样品为例,获取其普通光谱仪光谱数据和高光谱相机数据(普通光谱仪采用海洋光学QE65000光谱仪,高光谱相机采用便携式高光谱相机GaiaField-V10获取土壤样品高光谱图像),以及TN、TP含量,以普通光谱仪光谱数据分别建立TN、TP含量模型,采用分段直接矫正算法、模型更新和斜率/截距修正法三种方法联用(PDS-MP-S/B)[1-3]对高光谱数据进行模型转移,将转移后的高光谱数据代入TN、TP含量模型预测其含量值,通过绝对系数R2 t和预测均方根误差RMSEP评价预测效果,同时对不同PDS窗口个数和标准集个数对预测结果的影响做了分析。当PDS窗口个数为19,当标准集个数为120个时,模型转移后预测效果最好,R2 t为0.736,RMSEP值0.274,可以用来实现高光谱相机光谱数据在普通光谱仪TN含量模型的预测;在TP含量预测中,当PDS窗口个数为23,标准集个数为80个时,模型转移后预测效果最好,R2 t为0.647,RMSEP值0.231。本文采用PDS-MPS/B方法,从多方面校正实现了普通光谱仪和高光谱相机之间的模型转移问题。普通光谱仪和高光谱相机之间模型转移问题的解决,对高光谱相机采集的大量图像信息数据可进行快速的预测,大大减少工作量,以及为高光谱相机广泛应用于定量分析、速测技术提供了有力的基础。

连续箱梁波形钢腹板安装施工技术

随着桥梁建设的快速发展,各种新工艺在桥梁中的应用越来越广泛,波形钢腹板作为一种新材料和新工艺在当前桥梁建设中崭露头角。相比箱梁混凝土腹板,波形钢腹板因为其本身的自重特别轻,可以大大减轻桥梁自重,增大桥梁跨度,从而越来越受到桥梁设计时的青睐。由于波形钢腹板在国内没有统一的验收标准,其在连续梁施工中应该如何安装,如何精确的进行波形钢腹板定位,如何更好地对其进行线型控制都是目前施工中主要研究的技术问题。本文以鄱余特大桥(60+100+60)m波形钢腹板预应力混凝土连续梁为例对其安装施工技术进行介绍,可为以后类似项目提供借鉴与参考。

二元应对模式在中青年肺癌患者术后康复中的应用效果

目的探讨二元应对模式在中青年肺癌患者术后康复中的应用效果.方法选取2023年1月-2023年6月在广西医科大学第一附属医院胸外科诊治的中青年肺癌术后患者及其配偶共160例,随机分为对照组与观察组,每组80例(40对夫妻).对照组给予常规护理和健康教育,观察组在此基础上给予二元应对护理干预.比较两组患者术后康复锻炼的依从性、术后1个月的肺功能评价指标、EORTC QLQ-C30生活质量评分及二元应对各维度评分.结果干预后,观察组术后康复锻炼依从性明显优于对照组(P<0.05).干预1个月后观察组患者的第1秒用力呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)及FEV1/FVC均高于对照组(P<0.01);观察组患者的EORTC QLQ-C30生活质量评价量表各项维度评分均显著高于对照组(P<0.01),二元应对得分均高于对照组(P<0.05).结论肺癌术后采用二元应对模式护理,能提高患者康复锻炼依从性,改善肺功能及生活质量,增加夫妻间亲密度.

蚯蚓在我国南方土壤修复中的应用

蚯蚓作为生物量最大的土壤动物,对土壤生态系统和环境质量影响深远。本研究介绍了华南地区主要应用的皮质远盲蚓(Amynthas corticis)、毛利远盲蚓(A. morrisi)、壮伟远盲蚓(A. robustus)、参状远盲蚓(A. aspergillum)、南美岸蚓(Pontoscolex corethrurus)和赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的生态特征,阐述了它们与土壤pH值、酶活性、金属富集和有效性改变、孔道和微团聚体形成之间的紧密关系:(1)蚯蚓生存的土壤酸碱性范围较广(p H为3.8–7.9),其存活率与土壤类型、有机质含量和成分、土壤污染程度和蚯蚓种类相关;(2)肠道内、蚓粪和蚓触圈的酶活性分别表征了蚯蚓取食喜好、土壤养分循环及微生物种群特征;(3)蚯蚓能够富集不同种类的金属并改变其有效性,这些变化具有蚓种间、金属种类间和土壤类型之间的差异;(4)蚯蚓活动及其生产的蚓粪能改变土体结构、产生孔道、影响土壤团聚体数量、大小和分布。蚯蚓的上述作用使其在解决中国南方红壤酸化、土壤金属污染、茶园土壤养分不平衡、高速公路建设临时用地土壤损毁等方面具有广阔的应用前景。目前,由于华南远盲蚓的生理特征差异研究较少,远盲蚓繁育技术的缺乏一定程度上限制了这些蚯蚓在中型和大型尺度下应用技术的研究和推广。有必要进一步挖掘蚯蚓在土壤修复中的潜力,进行蚯蚓主导的相关技术研发,深入探讨其影响机制。

热拌沥青混凝土路面技术

立足于实践,主要对热拌沥青混凝土路面技术分析。首先对沥青混凝土热再生技术内容探讨,而后在分析热拌沥青混凝土材料准备要求的基础上,分析了沥青混合料拌和设备要点。最后,详细地论述了热拌沥青混凝土路面技术的应用过程。希望通过该文的研究后,可给此类工程提供借鉴。