基于遗传算法的风电场微观选址优化研究

提出考虑多个风机尾迹损失与叠加的风场风速计算方法,以通过对风电场微观选址的优化来提高风能利用率。在确定的风场条件下,以风场全年总发电量最大为优化目标,各风机位置坐标为优化变量,采用遗传算法对风电场微观选址进行优化。计算结果表明,所采用的优化算法与搜索法计算结果基本一致,但效率更高,且结果与常规的梅花型风场布置方式相近;比较了风机数量对全年发电量的影响,结果显示,风电场年发电量随风机数量增加逐渐升高,但当风机数量增加至一定程度后,由于风机间尾迹损失的影响,年发电量的增加趋势变缓。研究结果对风电场微观选址具有一定的参考价值。

山西省太原市旱作农区大气活性氮干湿沉降年度变化特征

鉴于大气氮素沉降对整个生态系统的重要影响,我国近年来陆续开展了不同尺度的大气氮素干、湿沉降的研究,但少有农业区多年连续监测的资料。本研究利用DELTA系统、被动采样器和雨量器在山西省太原市郊区阳曲县河村旱作农业区进行了4年的监测试验,观测大气氮素干、湿沉降的时间变异。结果表明:2011年4月—2015年3月,河村4年大气活性氮NH_3、HNO_3、NO_2、颗粒态NO_3^-(pNO_3^-)、颗粒态NH_4^+(pNH_4^+)平均沉降量分别为4.50 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)、3.54 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)、2.56 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)、1.62 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)、2.75 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1),大气氮素干沉降总量为12.38~18.95 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1),以2011年的氮干沉降量最高,2014年的最低。2011年4月—2015年3月各月氮干沉降量与氨气沉降量之间存在显著正相关,相关系数在0.809 8~0.937 1,由此可知,该地区活性氮沉降主要受农业氨气排放的影响。河村4年雨水中NO_3^-、NH_4^+平均浓度分别为3.20 mg(N)·L^(-1)和2.43 mg(N)·L^(-1),大气氮素湿沉降11.67~41.31 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)。年度间氮素湿沉降存在很大差异,以2012年氮素年湿沉降量最高,2014年最低,每年大气氮素湿沉降占氮总沉降量的份额超过50%。此外,4年湿沉降中不仅NO_3^--N和NH_4^+-N之间、且二者与降雨量也呈显著线性或二次相关关系,说明降雨量对NO_3^--N和NH_4^+-N的湿沉降影响较大。本研究表明太原市旱作农区不同年份间氮素湿沉降比干沉降差异更大,且总沉降数量较高。虽然是旱作区,该地区氮素干沉降略低于湿沉降。研究结果为该地区农田氮肥施用和氮素循环监测提供了理论依据。

海南农垦橡胶树叶片氮磷钾含量年际变化分析

对15 a来海南农垦橡胶树叶片氮磷钾养分含量年际变化进行分析,发现在所采集的叶片样本中氮素养分含量整体偏低,约有50%的样本低于正常指标值下限;磷素养分含量大部分属于正常指标范围内,但近两年有下降的趋势;钾素养分含量虽然大部分超过正常指标值上限,但仍未达到丰产指标值。研究结果表明,氮素仍是海南农垦橡胶树正常生长的主要养分限制因子,目前的海南农垦橡胶树钾素营养诊断指标有偏低的现象。

山地风电场微观选址复核的研究

为优化山地风电场微观选址,提出了山地风电场微观选址复核的技术路线。主要从年满负荷小时数、尾流损失和风力机间隔3方面进行风力机机位的调整,同时还对比分析了不同风力机机型机位调整后的单台风力机的年理论发电量以及尾流损失。结果表明,机位调整后的风电场年理论发电量增加且尾流损失减少,经济增益显著。

不同经营模式对华北油松人工林碳储量的影响

科学认识不同经营模式下人工林碳储量变化规律对于采取合理的经营措施以提高森林碳汇潜力和木材生产具有重要意义。以赤峰旺业甸实验林场3个龄级(10年林、47年林、56年林)油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,调查分析近自然经营、常规经营、未经营等3种经营模式对其生态系统碳储量及6年年均增量的影响。结果表明:3种经营模式的油松人工林生态系统碳储量组成均呈土壤层>乔木层>枯落物层>草本层>灌木层,且乔木层、植被层和生态系统的碳储量均随林龄增加而显著增加(P<0.05);3种经营模式在3个龄级的油松人工林生态系统碳储量年均增量均为正值,未经营林分的随林龄增加而降低,近自然经营林分和常规经营林分通过不同的经营措施均改变了这一下降趋势(P<0.05);近自然经营显著提高了56年林生态系统、47年林和56年林乔木层及3个龄级枯落物层的碳储量年均增量(P<0.05),常规经营显著降低了3个龄级生态系统(P<0.05)、10年林和47年林土壤层碳储量的年均增量(P<0.01);就龄级而言,近自然经营和常规经营56年林生态系统碳储量的年均增量(7.49 Mg·hm^(−2)·a^(−1),3.49 Mg·hm^(−2)·a^(−1))均大于47年林(5.82 Mg·hm^(−2)·a^(−1),1.27 Mg·hm^(−2)·a^(−1))。为提高油松人工林生态系统碳储量,对尚未郁闭的低龄林分应尽量减少抚育间伐等人为干扰,但综合考虑碳储量增长和大径级用材林培育,近自然经营最理想。该研究区60年左右的油松人工林乔木层和生态系统碳储量仍在持续增长,建议提高其成熟林林龄区间的划分,以提高森林生态系统碳汇功能并培育更多的大径材。

海南农垦橡胶树叶片钙镁含量年际变化分析

对15年来海南农垦主产区橡胶树叶片钙镁养分含量年际变化进行分析,发现在所采集的叶片样本中镁素养分含量整体偏低,约有45%的样本低于正常指标值下限;钙素养分含量大部分高于正常指标上限,但仍有部分样本低于正常指标值。从近5年的变化趋势来看,钙镁养分呈现逐年降低,这可能与橡胶树专用肥中选用的磷肥原料品种有关。

农村土地流转需求规模影响因素的实证分析——以山东省日照市为例

综述了有关中国土地流转影响因素的文献,在此基础上,提出了已有文献的5点不足。一是部分文献的模型选择与样本数据类型不符;二是缺乏从家庭内部角度进行的分析;三是研究的因素不全面或不准确;四是没有对问题的成因作出分析;五是没有把土地流入和流出分开研究。根据在中国山东省日照市岚山区实地调研所得的109份有效调查问卷,运用最优尺度回归分析法,选取了农村单个家庭人口数、农村家庭年纯收入及种地收入占农村家庭年纯收入的比重3个变量,实证研究了山东省日照市农村的土地流转情况,并建立了农村土地流转需求规模影响因素的函数模型。结果表明,对单个农户家庭而言,种地收入占年纯收入的比重、家庭人口数、家庭年纯收入是3个影响农村土地流转需求规模最显著的因素,且三者都与土地流转需求规模呈正相关关系。

征地统一年产值标准确定分析——以呼和浩特市为例

以呼和浩特市各旗县为例,进行征地统一年产值标准测算技术路线与方法的探讨。根据各旗县的土地自然条件和利用特点等,对各测算单元土地利用方式进行相似性分析和土地生产力特点分析基础上,归并出测算区域。采用实地抽样调查法、净收益乘数法,以测算区域的主导耕作制度、主导作物及其产量产值进行农用地征地统一年产值标准测算,以土地附加收益修正后,得到分区和各旗县统一年产值,并进行全市统一年产值和补偿倍数平衡,对测算结果进行分析,提出应用建议。

利用森林模拟优化模型(FSOS)分析森林经营单位合理年伐量

【目的】年伐量的计算是森林经营方案编制的核心内容,合理的年伐量能指导森林可持续经营。使用公式计算年伐量的传统方法,结果偏差较大,主观性较强,局限性明显。本研究利用计算机模型来解决传统方法的弊端。【方法】基于建德市林业总场森林资源二类调查数据,使用森林模拟优化模型(forest simulation and optimization system,FSOS)进行用材林主伐方案的年伐量计算分析,并与公式法计算结果进行对比。【结果】公式法难以适应林场复杂的龄组结构,不同公式计算结果差异较大;而FSOS模型适应能力较强,计算结果准确。FSOS结果显示:全场用材林年伐面积76.35 hm^2·a^−1,年伐蓄积9073.51 m^3·a^−1,平均采伐年龄40 a,采伐木材量109.27 m^3·hm^−2;在未来50 a的模拟经营过程中,年伐量呈现周期性波动,森林龄组结构变化逐渐趋于稳定,规划期末成、过熟林面积占比达40.94%,接近理想状态。【结论】FSOS模型能适应复杂的龄组结构,预测林分生长;远近结合,兼顾多目标,综合考虑林场经营的经济效益和生态效益,科学指导森林经营。

计及风向不确定性的海上风电场年发电量计算

以欧洲Lillgrund海上风电场为例,建立基于Larsen尾流模型及线性叠加模型的风电场输出功率及发电量计算模型;考虑风电机组偏航偏差等风向不确定性的影响,建立基于高斯平均方法的风电场计算功率修正模型;结合风电场实测数据及发电量计算收敛过程分析,研究了修正模型对风电场功率及发电量计算的影响。结果表明,所建立的尾流作用下的风电场功率计算模型能够较好地反应实际风电场的尾流影响特征,高斯平均修正方法进一步提高了尾流作用下风电场功率计算精度,并提高了发电量计算的收敛速度。在风电场年发电量计算中考虑风向不确定性的影响,对于提高模型评估与验证的准确性具有重要意义。

风电场发电量计算的物理模型

风电场发电量是定量评估拟建风电场效益的重要指标,特别在地形复杂区域,现有风电场发电量计算方法不能较好地反映实际情况。为此,通过对风电场发电量影响因素的分析,引入了物理模型即粗糙度模型和地形模型,考虑了风电场的局部效应对风电场风能资源的影响,采用解析原理分析风电场局地效应与风电机组尾流影响,较为精确地模拟了拟建风电场的风能资源,从而提高风电场的效益。

麦玉复种连作田土壤性状及周年产量对耕作与施肥的响应

保护性耕作与有机肥施用是黄土高原旱作农业区缓解生态脆弱问题的有效解决手段之一,合理的耕作与施肥措施对山西中部旱区实现麦玉一年两熟具有重要意义。以黄土高原旱作农田为研究对象,采用裂区试验设计,主区为3种耕作方式(深翻(DT)、深松(SS)、免耕(NT)),副区为4种施肥水平(不施肥对照(CK)、全量化肥(CF)、50%化肥+50%有机肥(OF)、全量有机肥(OM)),探究不同耕作与施肥方式下土壤容重、速效养分及麦玉周年产量的变化特征。结果表明,有机肥施用后SS、NT处理0~20 cm土壤容重较DT处理有所下降,其中小麦季SS+OF处理下耕层土壤容重为1.13 g/cm^(3),显著低于DT+OF处理。整个周年复种连作体系中,以NT+OM处理土壤质量含水量最高,较其他施肥处理平均升高7.88百分点;SS+OM处理下土壤的三相比更为理想,三相比偏离值偏低。3种耕作方式下,碱解氮与有效磷含量大小总体呈现OM>OF>CF>CK的趋势,速效钾含量与施肥方式存在极显著关系,其中CF处理下含量最高;玉米季增施有机肥较单施化肥显著提高了糯玉米鲜穗产量,但有机肥施用比例间的差异并不显著,SS+OM处理下麦玉周年产量最高,达19145 kg/hm 2。综上,该试验条件下,SS、NT耕作方式与有机肥施用结合可明显改善土壤的物理性状,碱解氮与有效磷含量也有一定程度的提升,其中,SS+OM处理更有利于黄土高原地区麦玉周年复种连作田产量的提升。

太湖地区“稻鸭共作+草鹅共作”周年绿色高质高效栽培技术

在稻麦周年生产技术基础上,将耕地轮作制度试点和稻田综合种养试点相关试验结果结合起来,集成“稻鸭共作+草鹅共作”周年绿色高质高效栽培技术,为“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的粮食生产现代化提供技术支撑。

关于中国东北地区奶牛场运动场、卧床及牛蹄福利设施的调研报告

为考察中国东北地区奶牛场饲养管理情况,本次专项调研收集了来自黑龙江、辽宁、吉林存栏量100头以上的61家规模化养殖场的数据。通过对牛场的运动场、卧床以及牛蹄福利设施的配备情况分析,得出结论如下:①78.7%调研牛场配备有运动场,其泌乳牛年均产奶量相较没有配备运动场的牛场高6.4%;在48家配有运动场牛场中,采用泥土、砂土、红砖/废旧石板、三合土作为运动场地面材料的牛场分别占39.6%、27.1%、25.0%、3.3%,且当运动场地面材料为三合土时,泌乳牛的年均产奶量最高;运动场头均占有面积以10~20m2为宜。②调研牛场均配备有卧床,卧床平整频率以1天1次的产奶量最高。③牛舍及挤奶厅配有防滑措施的牛场分别占91.8%和93.4%,相较于无防滑措施的牛场,其泌乳牛年均产奶量分别高11.4%和18.4%;牛舍及挤奶厅配有保护牛蹄部材料的牛场占比55.7%,其泌乳牛年均产奶量较未配备的牛场高15.4%。综上所述,奶牛场的运动场、防滑设施、牛蹄保护设施的配备以及卧床平整频率均影响奶牛的年产奶量和牛场经济效益,奶牛场应当注重奶牛饲养环境和有关福利设施的建设和管理。

中国东北地区奶牛场规模及饲养方式调查

为考察中国东北地区奶牛场饲养管理情况,本次专项调研收集了黑龙江、辽宁、吉林存栏量100头以上的61家规模化养殖场数据。通过对东北三省奶牛存栏量、年均产奶量及牛场饲养管理的数据分析,得出如下结论:①东北地区牛场牛舍以封闭式牛舍为主,采用封闭式牛舍牛场年均产奶量较采用开放式牛舍牛场低5.2%。②26.2%的牛场配备有发酵床,其年均产奶量较未配备发酵床的牛场高11.3%。③配备有犊牛岛、犊牛保育舍以及专用产犊区的奶牛场,泌乳牛年均产奶量均得到提高。④63.9%的牛场在给犊牛饲喂初乳时采用灌服方法,其泌乳牛年均产奶量较采用奶瓶或奶桶的牛场高出16.7%和29.1%。⑤采用一直单栏或单圈饲养断奶前奶牛的饲养方式,相较于其他饲养方式,其泌乳牛年均产奶量较高。综上所述,奶牛的产奶量与奶牛场的饲养管理方式密切相关。

复杂地形测风塔选取对估算年上网电量的影响

在开发利用复杂地形的风能资源时,测风塔位置的选择决定着风能资源评估中各项评估指标的精度和年上网电量估算的精度。通过对湖北某山区风电场5座测风塔数据进行组合,利用Meteodyn WT6.4软件进行风速模拟,然后估算风电场年上网电量,结果表明估算值的变化随着风电场内代表性测风塔数量的增加而减小。因此在风电场进行风能资源测量时,考虑到设立测风塔的经济成本,可设立2或3座代表性测风塔,宜设立在风电场的中部和主风向的下风向。

池塘循环水槽一年两造养殖吉富罗非鱼的经济和生态效益分析

为实现池塘循环水槽养殖模式的高效利用,降低养殖风险,文章开展了吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)一年两造池塘循环水槽养殖研究。第一造吉富罗非鱼放养密度分别为183尾·m^-2和274尾·m^-2,规格为(36.6±2.8)g,养殖期为122 d;第二造吉富罗非鱼放养密度分别为154尾·m^-2和215尾·m^-2,放养规格为(185.2±15.8)g,养殖期为100 d;外池塘套养罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichthys nobilis)。对养殖过程中的水质、养殖结果和效益进行评价分析。结果显示,第一造吉富罗非鱼成活率为83.38%,饵料系数1.12,养殖产量24107 kg;第二造吉富罗非鱼成活率为93.35%,饵料系数1.17,养殖产量25730 kg;外池塘罗氏沼虾2012 kg,鲢1789 kg,鳙801 kg;每公顷投入452566元,收入655099元,利润202533元,投资回报率44.75%。研究表明,利用池塘循环水槽养殖模式开展吉富罗非鱼一年两造养殖,降低了链球菌发病率,提高了养殖效益,实现了养殖模式的高效利用。

气候变化对农业的影响——以大同市为例

通过收集大同市2000-2012年的气象数据及同期农业数据,采用趋势分析法等对气候的年季变化对农作物亩产量的影响进行分析。结果表明:降水量变化与农作物亩产量变化关系较为密切,降水量的多少是影响农作物产量的主要因素。

组合预测模型在红卫农场年降水量预测中的应用

年降水量直接影响着粮食生产,三江平原作为重要的粮食生产基地,对该地区进行精确地年降水量预报尤为重要。以三江平原红卫农场1967—2009年年降水量资料为基础,构建ARIMA-Markov组合预测模型,并应用组合模型对2010—2019年年降水量进行模拟预测,分析评价模型有效性。结果表明,ARIMA-Markov组合预测模型的最大相对误差为3.42%,平均相对误差为1.34%,预报精度较高。该组合模型可应用于三江平原红卫农场的年降水量预测。

基于测风塔相互验证降低风电场发电量评估偏差

在复杂地形条件下的风电场年上网电量计算中,尚无有效方法来评估风资源分析软件引起的误差。为此,以宁夏吴忠某复杂地形的风电场年上网电量估算为例,采用测风塔相互验证加权平均误差数值模拟方法对软件计算误差进行分析。经过风电场实际运行数据与设计数据对比,设计的风电场年上网量偏差仅为1.68%,评估效果理想,验证了采用该分析方法降低复杂风电场年发电量计算偏差的可行性,为其它复杂地形风电场的年发电量准确计算提供了理论支持。