【目的】探讨快速测定中国典型土壤粒径分布的方法,提高土壤颗粒粒径分布测定的准确性。【方法】采用激光衍射法和传统吸管法(简称吸管法)对比研究中国15个省20种不同类型土壤的颗粒分布。【结果】激光法和吸管法测定的砂粒、粉粒和黏粒含量均呈显著的线性正相关。其中,激光法测定的黏粒和砂粒含量比吸管法测定的值平均低73.4 g·kg-1和59.6 g·kg-1,而粉粒含量平均较吸管法高131.2 g·kg-1。通过建立土壤粒径的累积分布曲线函数,建立了两种方法测定结果的转换模型。激光法测出的土壤颗粒粒径累积分布曲线函数为:y=1 000x/(b+x)(x代表粒径大小,y代表小于该粒径的颗粒所占的质量)。吸...

低氧稀释(moderate and intense low-oxygen dilution,MILD)燃烧具有传热均匀、 NO_x污染物排放低的特点。新一代MILD煤粉燃烧技术主要通过高速射流引起强烈的湍流混合来实现。其中,煤颗粒在高速射流中的扩散行为非常关键。目前对球形颗粒在气固射流中扩散行为的研究已非常深入,然而化石燃料属于典型的非球形颗粒,其在射流中的扩散行为与球形颗粒具有一定的差异,该类非球形颗粒在高速射流下的扩散特性值得进一步研究。为此,该文采用玻璃珠、玻璃渣和煤粉等颗粒开展了宽Re范围下的高速两相圆射流实验,通过激光Doppler相位分析技术(phase-Doppler anemometry,PDA)获取并分析了颗粒的质量浓度、速度及湍动能分布随球形度、粒径以及射流速度的变化规律。结果表明:非球形颗粒在射流中的质量浓度、速度、湍动能分布与粒径较小的球形颗粒具有一定相似性,但其扩散行为不能仅通过Stokes数进行定量表征,除曳力之外,升力对非球形颗粒扩散也具有一定影响;与球形颗粒相比,非球形颗粒的扩散更为显著,其主要原因是其径向湍动能显著增强所致;射流速度的增加促进了颗粒的剪切层集聚和径向扩散,对非球形颗粒的促进作用更强。

在利用红外激光雷达探测大气中各种成分浓度时,研究大气中气溶胶颗粒在该红外波段的光学散射特性有重要意义.特别是大气中气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率是基于红外激光雷达探测大气后向散射回波信号的重要参量,直接影响探测系统的测量精度和有效探测距离.根据等效球的米氏散射理论,分析大气气溶胶颗粒在该波段的散射效率因子和散射相函数,可准确计算出不同半径和不同密度时大气气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率大小.利用仿真模型计算得出,当大气气溶胶颗粒的半径增加时,其散射效率因子的数值振荡衰减,最终稳定于2.04处;而当入射激光波长不变时,大气气溶胶颗粒的后向散射率数值与其半径的变化呈反比.

【目的】系统研究中国典型土壤硝化特性与土壤性质的关系,从而为采取针对性的措施提高氮肥利用率和减少环境污染提供理论基础。【方法】采用室内培养的方法,通过控制施氮量、温度、水分含量对中国13种不同土壤的硝化作用进行研究,并探讨了土壤硝化作用与土壤性质的关系。【结果】通过"S"形曲线方程模拟得出,土壤最大硝化作用速率(Kmax)以黄绵土最高,其次是红油土,砖红壤为最小。硝态氮累积达到最大所需要的时间(t0)以水稻土为最长,其次是砖红壤和棕壤,以燥红土和灌淤土最小。土壤最大硝化作用速率(Kmax)与土壤pH均呈显著正相关(P<0.05),与土壤无定形铁含量成显著负相关(P<0.05),但达到最大硝化速...

与传统的沉降吸管法相比,激光粒度仪在测定土壤机械组成时具有效率高、操作误差低的优势,但其粘粒含量的测试结果通常偏低。本文在桂西北喀斯特地区选取具有代表性的棕色石灰土和砂页岩红壤土,包括表土和剖面样品共70个,对比分析激光粒度分析仪和沉降吸管法的测定结果,并建立不同粒级二者之间的相互转换关系。结果表明:按照美国制分类标准,与沉降吸管法相比,激光粒度仪测试的粘粒(

近年来，植保无人机在现代农业中展现出了明显的优势，但植保无人机所适配的典型扇形喷头的雾化性能尚待进一步研究，尤其是喷雾羽流的雾滴粒径空间分布特性亟待明确。使用DP-02激光粒度仪分别对CFA11001、CFA11002、CFA110015、SF11002、SF110015、TeeJet11002、TeeJet110015共7种典型扇形航空喷头进行了喷雾羽流雾滴粒径空间分布特性测定。试验分为横向和纵向轴线两种测定形式，其中研究横向轴线雾滴粒径的分布时，固定喷施压力0.8 MPa，等间距选取了7个连续的横向测量点，喷头选择CFA11002、SF11002和TeeJet11002型；研究纵向轴线雾滴粒径的分布时，固定喷施压力0.5 MPa，等间距选取了5个连续的纵向测量点，喷头选择CFA11001、CFA11002、CFA110015、SF110015和TeeJet110015型。结果表明：横向轴线的分布特点：在固定喷施压力0.8 MPa的条件下，3种型号喷头的D_(V0.1)、D_(V0.5)在各横向测量点位的数值变化不大，并且两侧关于中心点呈较好的对称分布，而D_(V0.9)除了TeeJet11002型喷头呈现对称分布，CFA11002型和SF11002型喷头并没有表现出对称分布的特性，这可能与喷头的材质有关。同时，通过试验分析发现喷头喷施的雾滴粒径越小，喷雾越均匀，左右两侧的雾滴粒径大小与喷头处的相差越小，即该喷头的雾化效果也就越好。纵向轴线的分布特点：在固定喷施压力0.5 MPa的条件下，5种型号喷头的D_(V0.1)在各纵向高度测量点位的数值相差不大，但CFA11001、CFA11002、CFA110015这3种延长范围型喷头的D_(V0.5)、D_(V0.9)随着测试高度的增加呈现下降趋势；而对于标准扇形喷头，TeeJet11002型喷头的D_(V0.5)随着测试高度增加而增大，其D_(V0.9)则是随着测试高度增加有一个先减小后变大的趋势，而SF110015型喷头的D_(V0.5)、D_(V0.9)随着测试高度的增加均呈现增大的趋势，且D_(V0.9)的这种变化趋势要比D_(V0.5)更加明显。这一结果表明喷头类型对喷雾羽流雾滴粒径纵向分布具有较大的影响。研究结果可为扇形航空喷头的设计与选择提供参考，对优化植保无人机喷施作业方案也有一定指导意义。

该文应用X射线衍射应力测定仪对不同状态的圆锯片进行了残余应力分布的实验测定,并对实验方法和最终得出的应力分布进行了详细的分析讨论.结果表明,对于未适张锯片,辊压带内外锯片上切向和径向应力均为压应力;对于正常适张的锯片,其切向应力在辊压带外为拉应力,辊压带内侧为压应力,径向应力在辊压带内外均为压应力;对于已使用多年,适张失效锯片,其切向和径向应力均为压应力.实验中还发现入射的X射线除了沿半径方向外,沿其他方向入射,在其表层都呈φ角分离现象,在经电解研磨去除2 0～3 0 μm锯片表层后此现象消失

【目的】采用定量方法全面判断土壤颗粒分布(PSD)的内在结构,以提高利用土壤PSD函数估测土壤水动力参数的精度。【方法】利用激光粒度仪测定红胶土、土娄土、黑垆土和砂黄土4种黄土体积PSD,计算得出土壤颗粒数量PSD,然后基于分形理论研究了粒度的幂定律适用范围及相应的分形维数;在符合幂定律的粒度范围内进行多重分形计算,获得了土壤数量PSD的多重分形参数。【结果】分形分析结果表明,红胶土、土娄土、黑垆土和砂黄土4种土壤符合幂定律的颗粒半径的下限均接近0.5μm,而上限依不同土壤差别很大,相应的分形维数为2.17～3.43;多重分形分析表明,红胶土广义分形维数Dq值在整个q区间上变化最明显,显示出比...

采用EEPA(Edinburgh elssto-plastic adhesion)接触模型模拟土壤耕作特性,探究颗粒球型对土壤离散元模型仿真精度及计算效率的影响。测定了室内土槽土壤的静态堆积角、轴向压力、耕作阻力、耕作堆积角等土壤特性参数,确定并优化了单球土槽土壤离散元模型仿真参数。建立土槽土壤-挖掘犁铲离散元耦合仿真模型并进行仿真参数验证,耕作阻力模拟值与实测值误差为1.70%。以13mm为等效粒径确定了单球、双球、三球、四球等4种土壤颗粒的外形尺寸,采用单球、单球变粒径、双球、三球、四球、多球混合等填充方式建立了6种虚拟土槽,以耕作阻力、耕作堆积角、仿真时间为试验指标开展挖掘犁铲耕作过程仿真试验。试验结果表明:6种虚拟土槽的耕作阻力模拟值与实测值相对误差均小于8%,能够满足耕作阻力模拟要求;耕作堆积角模拟值与实测值相对误差为2.32%～20.32%,单球变粒径、四球、多球混合等虚拟土槽耕作堆积角相对误差均小于10%;单球土槽挖掘犁铲耕作仿真时间约为80.44min,受土壤颗粒填充数量、接触关系及颗粒球型等因素影响,其他填充条件下仿真时间均有显著增加。综合考虑仿真精度及计算效率,土壤耕作阻力模拟时虚拟土槽宜采用单球颗粒填充方式,耕作堆积角模拟时虚拟土槽宜采用四球或多球混合填充方式建立。该研究为土壤-机具互作离散元仿真的建模,EEPA接触模型的参数选择,颗粒球型及填充方法的确定提供了依据和参考。

【目的】对土壤颗粒分维特征定量化研究,为改良耕作区土壤结构和提高农业生产潜力提供基础数据支撑。【方法】选取岷江上游杂谷脑河流域3个典型耕作区,运用分形模型,研究该区域典型农耕区土壤颗粒分形维数特征。【结果】研究表明:土壤颗粒分形维数在2. 6279～2. 8705,不同土壤质地分形维数存在显著差异:粉壤土>壤土>砂壤土,表明土壤颗粒分形维数可以表征土壤质地差异;不同土地利用方式下分形维数的分布特征:退耕还林>经果林>原始林,土壤分形维数随土地利用类型的不同而发生规律性的变化;同一流域下不同土地利用类型的土壤颗粒分形维数与土壤深度成正比,不同深度土壤之间变化幅度较小且随深度增加逐渐稳定;土壤颗粒分形维数与黏粒(R2=0. 8125)和粉粒(R2=0. 7556)呈正相关,与砂粒(R2=0. 8932)呈负相关,表明土壤颗粒分形维数可表征土壤颗粒组成。【结论】土壤颗粒分形维数指标是表征土壤质地物理结构状况的重要参数。

【目的】探讨中国典型土壤长期单施氮肥对土壤全磷和Olsen-P磷的影响。【方法】以土壤肥力与肥料长期定位试验为基础,应用常规化学分析法和数学统计方法,分析不同气候、不同耕作制度下15年单施氮肥(每季作物的施氮量为150kg·hm-2)处理对6种典型土壤全磷和Olsen-P含量变化的影响。【结果】在长期单施氮肥条件下,耕作土壤全磷含量和土壤Olsen-P均呈下降趋势,全磷含量下降幅度为2.7%～25.0%。单施氮肥全磷含量下降幅度大于不施肥。Olsen-P含量下降有一定阈值,阈值大约为4mg·kg-1。土壤Olsen-P含量下降率比全磷高几倍。耕层Olsen-P含量(y)与土壤磷素表观平衡(x)...

建立花期物候模型可实现观赏植物花期的精确预报,为"樱花节"、"桃花节"等时令旅游活动的开展提供重要依据。本研究选择花期观赏价值高、分布范围广泛的四种典型观赏植物进行研究,包括桃(Amygdalus persica)、杏(Armeniaca vulgaris)、紫荆(Cercis chinensis)和紫丁香(Syringa oblata)。利用这些植物在中国42个站点的始花期和末花期观测资料及对应的气象资料,建立并检验了可模拟不同站点和年份始花期和末花期的时空物候模型,并利用该模型重建了1962—2013

为了探究黄土高原南部旱地土壤肥力降低的原因,在长期水土流失监测的基础上,采用土壤颗粒分级的方法,对黄土高原南部旱地土壤不同颗粒级有机碳、氮的分布规律及其与土壤侵蚀的关系进行了研究。结果表明,侵蚀性旱地土壤粘粒中的有机碳、氮含量最高,粉粒次之,沙粒最低,有机碳、氮主要分布在

采用微波辐射法和烘箱法对不同土壤的吸湿水含量进行了测定。结果表明 ,用微波辐射法测定土壤吸湿水可把烘箱法所需的 8～ 1 0h缩短为 8min左右 ,2种方法的测定结果经t检验无显著差异。用微波辐射法测定 5 0 ,1 0 0 ,1 5 0和 2 0 0g土壤样品的失水基本稳定时间分别为 4,7,1 0和 1 2min ,保险时间为 5 ,8,1 2和 1 4min。微波辐射法具有耗时省、能耗低和受热均匀等优点 ,是一种测定土壤吸湿水的有效方法。表 3参 6

采自全国30个地区的30个土壤样品经H2SO4-催化剂消解后,分别用流动注射法和凯氏定氮法测定全氮含量。通过样品测试数据的分析比较,证明2种方法所测全氮含量的结果一致。以NH4Cl(1 000 mg/L)为标准,回收试验表明,流动注射仪与凯氏定氮法的回收率也基本一致。比较2种方法可以得出:流动注射法适用性广泛、操作简便、数据可靠、分析效率高、消耗样品和试剂量少,适于大规模分析土壤氮含量。