不同生态修复草种对土壤水分蒸散的影响

以紫花苜蓿、结缕草、青绿苔草和无芒雀麦为试材,通过人工草地建植对退化植被进行生态修复,实时监测植被NDVI指数、根系体积、土壤含水量及水分蒸散动态变化,研究不同草种植被覆盖效果及其对土壤蒸散特征的影响,揭示植被土壤水分吸收的主要作用机理,以期为我国北方地区适宜生态修复草种选择提供参考依据。结果表明:4种生态修复草种均可快速增加植被生物量,减少非生长季土壤水分蒸散,但生长季植被生物量增加,土壤水分吸收增强,土壤蒸散明显增加,且不同草地月蒸散量峰值排序为青绿苔草(112.65 mm)>结缕草(107.42 mm)>紫花苜蓿(98.19 mm)>无芒雀麦(86.69 mm)。另外,植被根系分布及其体积变化是土壤水分吸收的关键,根系体积越大,分布越集中,土壤水分吸收能力越强,其中,青绿苔草与结缕草土壤水分吸收的主要区域在0~20 cm土层,紫花苜蓿与无芒雀麦在20~40 cm土层。综上所述,由于生长季植被增加土壤水分蒸散,建议北方干旱缺水地区生态修复过程中尽量选择水土保持能力强但水分消耗相对较少的植物种类,就供试植物优先选择无芒雀麦,其次是紫花苜蓿。

基于潮流-灵敏度复合分析的线路过载紧急控制策略

针对由线路故障引起的支路过载问题,提出基于潮流-灵敏度复合分析的线路过载紧急控制策略。该策略运用潮流跟踪算法计算发电机和负荷对每条线路的占用率及发电机对负荷的供给率,运用灵敏度分析方法确定控制节点的功率调整大小与方向,在保证调整设备数尽量少以及不造成其他支路过载的情况下,按照比例采取切机、切负荷措施,快速消除过载线路,防止连锁故障的发生.以IEEE39节点系统为例,对所提出的控制策略进行验证。算例分析结果证明,该控制策略具有可行性和有效性。

基于大数据挖掘技术的热轧板带钢轧后冷却多目标优化

针对热轧板带钢轧后超快速冷却终了温度和冷却路径的二维多目标优化问题,开发了基于大数据挖掘技术的多目标优化遗传算法,用来构建冷却集管最佳开闭决策库.依据Pareto占优机制,挖掘历代种群Pareto前沿面交集所提供的特征信息建立基因库,将其随机嵌入下一代种群,以高效抑制种群进化过程中所呈现的迁徙性、漫游性和随机性;基因库采用拥挤距离策略,有利于种群在全局决策空间搜索最优解群;较优模式段的数据清洗技术维持了Pareto前沿面中的决策变量相对于优化目标的匀称性,提升了系统柔性;DNA固化技术是引导算法收敛于全局最优集群的强力引擎,提高了系统控制精度.绘制仿真曲线(基于MFC),验证算法的合理性和先进性.

基于改进HHT+WT复合特征提取的电能质量扰动识别方法

单一变换方法处理扰动信号提取的特征并不显著.将希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)与小波变换(Wavelet Transform,WT)相结合进行复合特征提取,对于非平稳部分和含谐波分量的扰动信号利用HHT变换提取特征,提取频率成分、持续时间、瞬时幅值标准差和瞬时频率标准差作为一部分特征;对于电压闪变等扰动利用小波变换提取特征,引入电压闪变能量作为参考向量,取输入扰动能量,与参考向量做差,作为另一部分特征.将提取的特征组成特征向量,作为一维卷积神经网络输入,卷积层进行卷积处理(即二次特征提取),全连接层进行分类.仿真结果表明:与传统小波变换相比,本方法提取的特征较为显著,且分类效果较好.

用改进遗传算法优化的带钢卷取温度预报模型

由于热轧带钢卷取温度控制过程存在强非线性,经典数学模型难以精确描述,我们采用遗传神经网络建立了卷取温度预报模型,并且通过改进的遗传算法优化了神经网络的权值.其中,提出了重新进化的思想,用"返祖"操作找回丢失的较优模式并将其耦合至下一代种群中,极大的提高了算法的收敛速度;分析了"种群解的空间跨度"和"基因段距离"对种群多样性的影响,用"优生"操作来推动算法从平面到多维空间的立体式搜索,以勘探和挖掘出更广、更优的寻优区间,并在种群进化后期,强力驱动算法收敛于全局最优.MFC(微软基类库)仿真结果表明:该卷取温度预报模型的收敛速度快、精度高,满足实时在线的控制要求,预报精度在±10?范围之内,能为卷取温度的前馈补偿控制提供可靠的参考数据,从而为进一步提高卷取温度的控制精度提供了新的途径.

10种禾草苗期抗旱性的比较研究

采用盆栽断水方式模拟土壤干旱胁迫,研究不同程度干旱胁迫对10种禾草苗期7种抗旱性特征的影响,结果表明,随着干旱胁迫程度增加,禾草叶片含水量及相对含水量降低,叶片相对电导率与可溶性糖含量升高,重度干旱胁迫时,草地雀麦、无芒雀麦、苇状羊茅、沙生冰草和草芦根冠比增加,其余草种均有所降低,重度干旱胁迫对禾草株高胁迫指数与干物质胁迫指数影响不大;通过聚类分析可以将10种禾草按苗期抗旱性大小分为3类,强抗旱性禾草有无芒雀麦、草地雀麦、苇状羊茅,中抗旱性禾草有沙生冰草、蓝茎冰草、长穗偃麦草、鸭茅,弱抗旱性禾草有紫羊茅、猫尾草、草芦;通过主成分分析进一步确定10种禾草苗期抗旱性由强到弱的顺序为无芒雀麦>苇状羊茅>草地雀麦>鸭茅>沙生冰草>长穗偃麦草>蓝茎冰草>草芦>猫尾草>紫羊茅。

6种禾草坡地水土保持效果的比较研究

在自然降雨条件下,选择15°坡地种植禾本科牧草新麦草、草地雀麦、无芒雀麦、垂穗披碱草、苇状羊茅和蓝茎冰草,建立径流试验小区,比较不同禾草生物学特性变化及其坡地水土流失防治效果,结果表明:6种禾草越年后4月份返青,6月份植株密度最高,单株叶片数显著增加,7月份草地雀麦与无芒雀麦草层高度显著高于其它禾草,达到38.5 cm和33.7 cm,且不同禾草的地表覆盖度与生物量快速增加,8月份趋于稳定,草地雀麦与无芒雀麦地表覆盖度达到81.9%和91.9%,无芒雀麦地上生物量最高为3614.2 kg/hm^2,苇状羊茅地下生物量最大为9304.9 kg/hm^2。与此同时,6种禾草的坡地水土流失防治效果显著,且随降雨量与降雨强度增加,水土保持作用更加明显,其中,草地雀麦和无芒雀麦与其它禾草相比,保水固土能力最强,2006年地表径流量为69717.5 t/km^2和71253.2 t/km^2,保水能力达到59.9%和59.0%,土壤侵蚀模数为7831.9 t/km^2.a和7488.9 t/km^2.a,固土能力达到69.7%和71.0%,其次是蓝茎冰草、新麦草和垂穗披碱草地,苇状羊茅保水固土能力相对最弱,仅为9.1%和20.7%。

十种禾草耐寒性的比较研究

通过对十种禾草半致死温度与越冬率的测定,利用最长距离聚类分析方法对其耐寒性进行了综合分析。结果表明,在北京地区耐寒性较强的禾草是草地雀麦、无芒雀麦、苇状羊茅、沙生冰草、长穗偃麦草和猫尾草,耐寒性中等的是紫羊茅、蓝茎冰草和鸭茅,耐寒性最弱的禾草为草芦。

施肥对扁穗冰草种子发育过程中生理生化特性的影响

以不同发育期的扁穗冰草(Agropyroncristatum)种子为材料,测定其生物学特性与生理生化指标。结果表明:春季施氮可增加种子发育前期的鲜重、千粒重和发芽率,降低种子的空瘪率;可提高种子叶绿体色素和赤霉素含量、酸性磷酸酯酶活性和浸出液电导率;施氮对种子发育前期有利于可溶性糖的形成,并促进种子发育后期淀粉的积累;与对照相比单施及配施氮、磷、钾肥对种子浸出液电导率、酸性磷酸酯酶活性和可溶性糖含量影响不大;氮与磷配施可显著增加种子淀粉和叶绿体色素含量。

施肥对无芒雀麦种子产量及产量组分的影响

以无芒雀麦为实验材料,经过2 年研究观测,结果发现,施氮处理对无芒雀麦种子产量影响显著,秋季施氮135 kg/hm2、春季施氮90 kg/hm2时,种子产量最高达1 723.1 kg/hm2;无芒雀麦种子产量的首要影响因素是单位面积的生殖枝数,生殖枝主要由上年果后短营养枝转化,施氮对单位面积的生殖枝数影响显著,春季施氮增加每生殖枝的小穗数、每小穗的小花数、每小穗的种子数,同时也可以增加当年单位面积的果后短营养枝数;秋季施氮主要增加当年单位面积的果后短营养枝数,使第2 年生殖枝数增加,其中秋季施氮135 kg/hm2,生殖枝数最多达728.3枝/m2。

草地雀麦刈割对坡地水土流失的影响

在自然降雨条件下,选择25°坡地种植草地雀麦,建立径流试验小区,并在抽穗期进行刈割处理,研究刈割后草地雀麦生物学特性变化及其对坡地水土流失的影响.结果表明:坡地种植草地雀麦,水土流失防治效果显著,可使25°坡地地表年径流量与土壤侵蚀模数达到6 781.7 m3/km2和36.4 t/km2·a,保水、固土能力为93.0%和99.9%.草地雀麦抽穗期刈割,对其固土能力影响不大,仍可保持93.8%,但对其保水能力影响显著,一定程度上可以增加坡面径流流失,使保水能力降低到53.9%.草地雀麦覆盖对坡地土壤侵蚀影响显著,抽穗期刈割草地雀麦,短期内可使坡面覆盖度下降,土壤侵蚀增加,但随着草地雀麦不断再生,覆盖度快速增加,达到76.7%以后,刈割与无刈割坡地的土壤侵蚀量差异不显著.草地雀麦覆盖度与土壤入渗率对坡地地表径流流失均有一定影响,抽穗期刈割,可使草地雀麦覆盖度减小,0～30 cm土层地下生物量与无刈割坡地相比,减少33.4%,土壤入渗率相应降低,地表径流有所增加.

带钢层流冷却系统多目标优化策略的研究

针对层流冷却系统粗调区多目标优化问题,对Pareto前沿面进行了理论分析和证明,提出了基于模式提取优化的多目标遗传算法,用来搜索粗调区集管的最佳开闭模式集。该算法挖掘Pareto前沿面交集中的较优模式并建立模式库,将其中符合模式定理的模式进行耦合传承,以消除种群进化的随机漫游性;模式库的淘汰机制和基于集管开闭模式的拥挤距离策略,维持了种群解的多样性,有利于在更广的空间去搜索更优的集管开闭模式;模式的随机抽取为Pareto前沿面在空间的均匀分布奠定了基础;模式库的记忆、固化功能是驱动算法收敛于真实的Pareto最优解集的强力引擎。最后使用微软基类库编写了仿真程序,给出了该多目标优化控制策略明显优于常规的层流冷却喷水模式的实验结果。

不同草地建植模式对荒坡地土壤风蚀及理化性质的影响

荒坡地土壤贫瘠、植被稀疏,冬春季风蚀沙化严重,试验在密云水库库区荒坡地构建不同生态草地建植模式,研究草地建植对土壤理化性质改善作用和土壤风蚀防治效果,结果表明,生态草地建植当年地上生物量达2 246.9kg/hm2以上,越年后明显增加,可达5 941.6kg/hm2;生态草地建植可使荒坡地地表粗糙度增加1.7～14.5倍,土壤风蚀减少44.9%～75.1%,其中,草地雀麦+扁穗冰草建植模式地表粗糙度增加效果最佳,且不同建植模式土壤风蚀防治效果顺序为草地雀麦+扁穗冰草建植模式>草地雀麦+老芒麦建植模式>披碱草建植模式>草地雀麦+草木樨草建植模式>草地雀麦建植模式;同时,荒坡地生态草地建植可以降低土壤容重,增加总孔隙度,改善土壤物理性质,其中,草地雀麦+老芒麦草地建植1a,可使土壤容重降低8.7%,总孔隙度增加16.1%,荒坡地草地建植还可增加土壤有机质,降低土壤pH值,提高速效氮含量,草地雀麦+老芒麦建植模式与草地雀麦建植模式构建1a,土壤速效氮增加75.4%～79.1%。

退化羊草草原的群落蒸发蒸腾

草原群落蒸发蒸腾是一个由多种因素综合影响的复杂问题。本文在天然羊草草原上 ,以畜群点为中心由外向内 ,选择退化程度不同的放牧空间梯度系列替代退化演替时间梯度系列 ,用土柱称重法进行群落蒸发蒸腾观测 ,深入分析了羊草草原退化群落蒸发蒸腾的变化规律。得出 :天然羊草草原在土壤供水较为充足的情况下 ,随着放牧强度的增加 ,群落生物量减少 ,盖度减少 ,蒸腾减少 ,蒸发增加 ,但蒸散减少不明显。

紫花苜蓿种植对山地荒沟客土理化性质的影响

试验在客土回填后的山地荒沟,设置紫花苜蓿草地试验区,连续2 a研究紫花苜蓿种植对客土理化性质的影响,结果得出：自然条件下,春季播种紫花苜蓿,可以加速山区荒沟植被恢复,改善客土理化性质,播种后第2 a,地上生物量与覆盖度达到最高,分别为2 1.5 kg/hm^2和74.1%,0～10 cm土层中pH值明显降低,土壤速效钾相对增加,全氮、碱解氮含量显著提高,达到0.657 g/kg与39.54 mg/kg;播种后第3 a,10～20 cm土层内土壤容重显著减小,达1.241 g/cm^3,总孔隙度显著提高,5.0～17.5 cm土层土壤紧实度显著降低,同时,0～10 cm土层速效磷含量下降速度相对减缓,有机质含量显著升高,达到9.253 g/kg。

基于智能优化的模糊Petri网的电网故障诊断

为了提高电网复杂故障时的应对能力,提出了基于信息优化的动态建模模糊Petri网的电网故障诊断方法。首先,基于层次建模的思想,在建立常规故障诊断模型的基础上,引入动态库所、动态弧、动态变迁的概念来合理地拟合各种保护与断路器之间的逻辑关系,动态建立综合性故障的诊断模型;其次,依据故障信息源的特性对其进行了优化和预处理,以确定故障性质并动态建立相应故障诊断模型;再次,利用智能优化算法对模型进行了训练、学习;最后,分析了该模型在故障信息缺失时的容错性和在系统架构改变时的通用性。对算例系统仿真的结果表明:该算法显著地增加了故障诊断过程的层次性、诊断模型的透明性、可理解性和易维护性,在故障信息缺失的情况下诊断结果具有较高的可信度。

施肥对扁穗冰草种子产量及其组成因素的影响

以扁穗冰草为材料,通过肥料的施用与行内疏枝组合处理,2年的试验结果表明:限制扁穗冰草种子产量的主要营养元素依次是氮、磷、钾。连续2年施氮,种子产量显著增加,秋施N45kg/hm2、春施N90kg/hm2、行内疏枝到45cm的扁穗冰草种子产量最高达924.3kg/hm2;同一施氮量下,秋春季2次施氮的扁穗冰草种子产量高于春季一次施氮处理,另外,氮、磷、钾配施可以显著提高扁穗冰草种子产量。单位面积生殖枝数是影响扁穗冰草种子产量的主要组成因素,秋季施氮可以显著增加第二年单位面积生殖枝数,春季施磷有利于生殖枝数、小穗数、种子千粒重增加;春季施钾可以增加每小穗小花数、每小穗种子数及种子千粒重,疏行处理可以提高每生殖枝小穗数和小花数、每小穗种子数、种子千粒重。

施氮对蓝茎冰草种子产量及产量组分的影响

以蓝茎冰草为实验材料,经过2年研究表明:随着施氮量增加,蓝茎冰草种子产量增加;同一施氮量下,秋春分施氮肥处理的种子产量高于春季1次施氮处理,其中秋施45 kgN/hm2、春施90 kgN/hm2时,种子产量最高,达341.4 kg/hm2;单位面积生殖枝数是影响蓝茎冰草种子产量的主要组分,其生殖枝主要由上年果后短营养枝转化;连续2年施氮使单位面积生殖枝数显著增加,秋施45 kgN/hm2、春施90 kgN/hm2时,生殖枝数/m2最多,达232.3枝;秋施90 kgN/hm2、春施90 kgN/hm2时,小穗数/生殖枝与种子千粒重最高,为11.2个和4.857g。

禾草种植对荒沟客土理化性质的影响

试验选择客土回填后的山地荒沟,在已建植的雀麦属禾草草地设置试验区,连续2年研究禾草种植对客土理化性质的影响,结果得出：自然条件下,春季播种雀麦属禾草,可以加速山区荒沟植被恢复,改善客土理化性质,播种后2年,地上生物量可达3018.0kg/hm^2,0～10cm土层中pH值明显降低,全氮、碱解氮含量显著提高,达0.562g/kg和30.89mg/kg;播种后3年,植株密度与草地覆盖度达到最大,0～10cm土层土壤容重显著减小,达1.282g/cm^3,总孔隙度显著增加,0～25cm土层土壤紧实度明显降低,同时,0～10cm土层速效磷含量下降速度相对减缓,土壤有机质、速效钾含量显著提高,达到9.603g/kg和189.20mg/kg。