微根管和根箱法在亚热带细根寿命研究中的应用

由于研究方法的限制,植物细根寿命的准确估算仍较为困难,因此寻求一种准确的研究方法对细根寿命进行研究显得十分重要。微根管法和根箱法能够在不干扰细根生命过程的前提下连续观测植物细根动态,是一种非破坏性观测方法,被较多地应用于野外观测。结合课题组多年来运用微根管技术和根箱技术研究中亚热带代表性植物细根寿命的实例,对微根管法和根箱法的具体应用进行了介绍和分析,主要包括两种方法的具体实验设计、图片采集及分析、数据处理等,以期为促进对森林生产力和碳源汇控制机理的理解提供借鉴。

基于黑箱法的成品卷烟外观检测设备设计与试验

针对成品卷烟外表面缺陷种类多、分类细、人工质检无法对卷烟外观的细粒度缺陷进行系统性检测的问题,设计一种成品卷烟外观检测设备,自动完成成品卷烟的外观全矢量成像和缺陷检测。利用黑箱法对检测设备的技术系统进行分析,并设计了成品卷烟检测设备,该设备主要包括储供装置、单元离散装置、外观成像装置、分拣装置和缺陷检测模型;对影响卷烟运行稳定性、卷烟无损率、成像质量的关键因素进行试验,在单元离散装置上对卷烟运行稳定性因素进行正交试验,结果表明,当滑板提升速度为0.3 m/s、过渡板倾斜角为40°、辊子速度为0.045 m/s时,烟支输送无斜率可达100%,无偏移率可达99.5%,在分拣装置上对造成卷烟损伤的关键因素进行正交试验,结果表明,当气缸伸缩速度为20 mm/s、弹簧刚度为3 N/mm时,烟支损伤率为0,对影响成像质量的关键光照因素进行试验,结果表明,光源照射角为10°、光源与烟支高差为30 mm时,图像直方图的像素点与其亮度分布包络线平缓,图像清晰;最后,在设备上完成φ5.4 mm×100规格烟支的检测试验,利用改进HourglassNet-YOLO v4网络模型对成像进行缺陷检测,结果表明,烟支缺陷检出准确率达到98%,缺陷分类准确率达到95.4%。试验结果表明,该设备运行稳定,能够满足成品卷烟外观检测需求。

基于防护热箱法的围护结构传热系数检测系统校准试验研究

防护热箱法具有精确度高、重复性好等特点,适用于建筑透光围护结构传热系数的实验室测试。但在实际测试时仍存在误差,因此开展防护热箱法的校准试验研究具有重要意义。系统介绍了防护热箱法的检测原理、试验系统构成,详细说明了校准试验方法及测试流程,并给出了不同厚度标准试件的热量校准曲线。在实际测试中,可通过校准热量进行热计量箱投入热量的修正,进而准确计算得到试件的传热系数。

静态箱法测定旱地农田温室气体时密闭时间的研究

应用自动观测装置对华北平原冬小麦田典型天气条件下密闭箱内气体排放通量进行了连续测定,分析了不同气体排放通量的变化过程,研究了密闭时间对其产生的影响.结果表明：测定CO2的密闭时间应不超过25min,测定N2O的密闭时间以15～30min为宜,测定CH4的密闭时间应在30min以内.此结果对静态箱法测定农田温室气体具有重要的参考价值.

箱法在草地温室气体通量野外实验观测中的应用研究

利用静态箱法采样，配以气相色谱仪法分析对草地Ｎ_２Ｏ、ＣＨ_４和ＣＯ_２温室气体通量进行了较系统的现场测量，同时对箱体内外温度进行同步观测。在对野外原位观测实验数据进行定量分析的基础上，论证了静态箱法对草原土壤－植被系统的Ｎ_２Ｏ、ＣＨ_４和ＣＯ_２通量测量的适用性和科学性，讨论了实验结果的可靠性。

静态箱法原位观测草原CO_2通量的探讨

根据 IMGRASS研究计划 ,分析草原土壤 -植被系统 CO2 排放与吸收的生物机理和静态箱法在草地 CO2 通量原位观测实验中所遇到的难点问题 ,研究设计一套简单易行的静态箱实验方法 ,通过 1 999、2 0 0 0年连续两年在内蒙古半干旱草原的原位观测实验尝试 ,解决了利用静态箱法原位观测草原土壤 -植被系统与大气间 CO2 交换通量偏离实际的难题 ,校正了观测值的偏离 ,并实例分析校正了 1 998年内蒙古半干旱典型草原羊草草原土壤 -植被系统 CO2 通量 ,揭示了羊草草原 CO2 通量的变化规律特征。

黑箱法和CO_2诱捕法在成蚊监测中的比较研究

目的比较黑箱法和CO2诱捕法在成蚊监测中的效果。方法2008年5～11月，在上海市黄浦区2010年上海世博会园区内，采用黑箱法和CO2诱捕法每旬监测一次成蚊密度。结果黑箱法捕获成蚊以淡色库蚊居多，占80．5％；CO2诱捕法捕获成蚊以白纹伊蚊比例最高，占55．9％；CO2诱捕法捕获雌蚊比例高于黑箱法；黑箱法和CO2诱捕法捕获的白纹伊蚊和淡色库蚊密度变化都具有统计学相关性。结论黑箱法适合用于淡色库蚊的监测；而CO2诱捕法适用于白纹伊蚊的监测。

水-气界面CO_2通量监测的静态箱法与薄边界层模型估算法比较

模型估算法与静态箱法是水-气界面气体通量监测的主要方法,因原理不同监测结果通常存在一定差异.目前对引起上述差异的主要环境因素仍不清晰.本研究使用自行设计的静态箱对三峡支流澎溪河水-气界面CO2通量进行监测,并与同步开展的CO2通量薄边界层模型估算法结果相比较,探讨该水域引起这两种监测方法结果产生差异的主要环境因素.结果表明,瞬时风速、水汽温差及水深均会对静态箱法及模型估算法的监测结果产生影响.风速越强、水汽温差越大、水深越大,这两种方法监测结果的差异就越小;而水域面积对两种方法的差异没有影响.比较发现,两种方法所获通量数据呈显著正相关,但静态箱法所获通量数据离散性显著高于薄边界层模型估算法.从方法的稳定性角度,在峡谷河道型水库水体温室气体监测中薄边界层模型估算法可能更为适宜.

漂浮通量箱法和扩散模型法测定内陆水体CH_4和N_2O排放通量的初步比较研究

采用漂浮通量箱法和扩散模型法同步地观测了模拟内陆水体在不同条件下的 CH4和 N2O 的水-气交换通量，旨在比较两类方法取得结果的异同。结果显示：这两类方法所测得的绝大多数CH4排放通量都与水中溶解氧呈显著线性负相关（显著性系数P＜0.001）。同时N2O排放通量与表层水温及水中铵态氮、硝态氮、溶解碳和溶解氧的关系可用包含所有上述水环境因素的 Arrhenius 动力学方程来表达，这些因素可以共同解释86%～90%的N2O通量变化（P＜0.0001），且不同方法测定的N2O通量的表观活化能和对表层水温的敏感系数分别介于47～59 kJ mol^-1和1.92～2.27之间；扩散模型法所获得的CH4和N2O通量分别是箱法测定值的13%～175%和15%～240％，差异程度因模型而异；不同模型取得通量间相差20%～1200％，平均相差2.3倍。上述结果表明：仅用一种模型方法来取得CH4或N2O排放通量易形成较大偏差；不同扩散模型法和箱法测定的通量在反映CH4和N2O排放的内在规律方面具有一致性，但它们对真实气体通量的测量是否都存在不同程度的系统误差，尚需进一步研究。

透明箱法监测稻田生态系统CO_2通量的研究

采用透明箱法对稻田生态系统CO2通量进行了田间定位观测,并对透明箱内CO2浓度的变化规律及拟合方法进行了探讨.结果表明,在水稻生长旺盛期的晴天(白天),箱内CO2浓度随测定时间呈非线性变化,因此用常规的线性拟合法(LR)计算的CO2净吸收通量明显低于指数一级动力学拟合法(ER).在水稻生长旺盛期的阴天、成熟期以及夜间,箱内CO2浓度随测定时间表现为线性变化,LR法与ER法的CO2净吸收通量计算结果无显著差异.在水稻生长期间,基于LR法的稻田生态系统碳累积吸收量结果明显低于ER法,而后者与常用方法(植物净固定碳量减去土壤异氧呼吸排放碳量)的计算结果比较接近.证实了当植被同化速率较强时,采用ER法对透明箱内CO2浓度随时间的变化进行拟合并计算CO2净吸收通量较为适宜.同时表明采用透明箱法观测农田生态系统CO2通量是可行的.

利用根箱法解析大豆苗期氮磷吸收及其在根际分布的特征

应用根箱法对2种不同大豆基因型苗期的氮、磷吸收及其在根际分布进行比较研究。结果表明,高产品种北丰11单位根长及根表面积吸收的氮、磷量及植株体内的氮、磷含量均高于低产品系海9731,北丰11表现出较强的吸收养分能力。土壤有效氮、磷在根际的分布趋势不同,根际有效氮含量高于非根际,而有效磷含量则低于非根际,但全氮和全磷的含量无明显变化。不同基因型间,活化根际养分能力差异较大,北丰11在0-8 mm内的根际土壤有效氮、磷含量均高于海9731,这种差异的原因与2基因型根际pH值的差异有一定关系,北丰11根际pH较低。

利用根箱法解析转双价(Bt+CpTI)基因棉花对土壤微生物数量及细菌多样性的影响

利用根箱法对棉花根部土壤进行分区采集,并采用传统平板培养和DGGE克隆测序技术相结合的方法,对转双价基因棉和常规棉3个生长时期(播种后40 d、50 d和60 d)不同根区土壤细菌、放线菌和真菌数量及细菌多样性进行对比分析。平板培养结果表明,与常规棉相比,转双价基因棉S1根区土壤细菌、放线菌的数量显著降低,而S2根区土壤细菌、放线菌、真菌和S3根区土壤细菌、真菌的数量显著增加(P<0.05);DGGE图谱分析表明,在棉花生长的3个时期内,转双价基因棉和常规棉根区土壤细菌多样性指数、均匀度和条带数均无显著差异(P>0.05),2种棉花处理间有着很强的相似性,不受转双价基因棉种植的影响。转双价基因棉种植仅改变了根区土壤可培养微生物数量,对细菌多样性无显著影响。

用根箱法研究毛竹实生苗根系构型

运用根箱法研究了毛竹实生苗的根系构型特征，结果表明：毛竹实生苗没有明显主根，基部形成4～5条不定根；根宽深比为0.682，根宽小于根深；根长、根系数量、根表面积、根体积与根系平均直径在不同土层中的分布存在极显著差异，根长、根系数量、根表面积与根体积集中分布在0～20 cm土层，占总量64.2%～71.66%，随土层加深，各指标均下降，根系平均直径最大值、最小值分别出现在0～10 cm、20～30 cm土层；水平方向毛竹实生苗根系干重的最大值出现在以竹苗为中心0～5 cm范围土层内，随着距离的增加逐渐减少；垂直方向上，84.6%根系干重集中分布在0～20 cm土层，随土层加深，根量减少，呈“T”形分布状态。

三江平原农田夜间呼吸的涡度相关法和箱法观测比对

2004年和2005年作物生长季，分别在三江平原水田和旱田，利用涡度相关法（EC）和暗箱-气相色谱法（DC—GC）开展了夜间生态系统呼吸比对实验．结果表明，湍流交换充分时2种方法观测数据没有显著性差异，并在选取更高摩擦风速下EC数据后，二者数据一致性得到进一步提高；EC观测的夜间呼吸与箱法模型的结果差异显著（P〈0．001），并因为EC数据本身巨大的变异性而与箱法模型结果的线性相关很弱（水稻田：R^2=0．06；大豆地：R^2=0．23），但在较长时间域内合计数据则可以明显地提高两者的线性相关（水稻田：R^2=0．16；大豆地：R^2=0．75）．无论是与DC-GC观测数据比较，还是与其模型结果比较，EC观测的夜间呼吸都比DC—GC法低4％～30％，并且低估程度随季节变化而变化，在生长初期和晚期低估程度最小，而在生长旺期低估程度最大．

静态箱法气相色谱法自动检测农田N_2O排放

N_2O自动观测系统由微机控制电路和气路,使采样箱、气相色谱仪(GC)和积分仪自动工作,系统可连续采样分析,自动存储色谱数据,并可同时测定存储温度和辐射等气象数据。系统从放置于田间可自动开关箱盖的采样箱中,依次抽取空气样品,经除水、CO_2处理后送入气相色谱仪分析N_2O浓度,根据箱中浓度随时间的变化计算N_2O的排放通量。

基于黑箱法的泵装置水力特性换算

针对低扬程泵站水力损失占总装置扬程比例较大、低扬程大型泵站原模型效率用传统换算方法会引起较大误差的问题,通过对泵装置中各种水力损失及影响低扬程水泵装置效率的主要因素进行理论分析,研究了根据泵段及泵装置模型试验所得到的水力特性,由泵段模型水力特性换算得原型泵段性能曲线,提出了用黑箱法求出原型泵装置水力特性的新方法.实测数据验证表明,采用黑箱法进行原模型泵装置效率换算,可提高换算精度,满足工程要求.

隔声测量的混响室－消声箱法讨论

隔声测量的混响室－消声箱法讨论郑辉，陈端石，骆振黄（上海城建学院）（上海交通大学）一、引言测量构件隔声量的混响室方法ｊ。要求将试作置于两个相邻混响室中间。试作面积应大于１０ｍ‘。１９６０年，国际标准化组织（ＩＳＯ）据此颁布了混响室法的测量标准’“。根...

薄边界层法与静态通量箱法估算水-气界面CH_4通量对比

采用薄边界层法与在线测量-静态通量箱法对三峡库区水-气界面温室气体甲烷(CH_4)通量进行比较,得到两种估算方法差异性.结果显示:静态通量箱法结果多数点高于薄边界层法,一般为薄边界层法的1.2~12倍;极少数点薄边界层法高于静态通量箱法.

防护热箱法实验装置测试技术与不确定度评定

建筑节能是夏热冬暖地区空调节能的重要手段之一,针对该地区建筑围护结构热工性能缺乏实际测试及审核手段的现状,利用防护热箱法设计建造了测试实验装置。详细介绍该装置的测试原理、测试技术,并进行了不确定度分析,结果较好满足GB/T13475—92标准要求。

箱法和涡度相关法测碳通量的比较研究

对箱法和涡度相关法测定碳通量进行了比较分析,指出了两种方法的理论基础及其实际应用等各方面的优缺点。其箱法原理简单、仪器价格便宜、操作容易、移动便利、灵敏度高,适宜进行小尺度测量,是生态系统机理方面研究的有力工具,是农田和草地等生态系统碳通量测量的主要方法;但是由于箱法效应的存而削弱了观测气体的空间变化性,箱体本身会扰动土壤环境而改变CO2浓度梯度、气压梯度、湍流震动和气流,从而影响测定的通量值。涡度相关法对观测环境不会造成扰动,能够得到长期连续的通量数据,可以用来测定较大尺度的下垫面通量;但是涡度相关技术在观测时仍然受限于一些环境条件:上风向没有足够的下垫面,晚间大气比较稳定,湍流较弱,测定仪器下方存在点源等因素都可以造成涡度相关技术测定精确性的降低。