科研产出
负水头灌溉原理与装置
《农业工程学报 》 2007 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文提出了一种新型的负水头灌溉技术,由负水头控制装置、集气装置和供水器3部分组成,系统介绍了目前负水头灌溉技术研究进展,阐述了负水头灌溉技术原理。结合原理结构图和实物图阐述了负水头关键技术的研究情况、工作原理及其作用。该系统利用简易水头控制装置和集气装置通过盘式供水器将灌溉水输送到作物根层。该研究以期建立负水头灌溉技术基本构架,为负水头灌溉系统的深入研究和推广奠定基础。
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基于L-THIA模型的密云水库地区非点源污染空间分布特征
《农业工程学报 》 2007 EI 北大核心 CSCD
摘要：农业生产营养物质的输出是造成水环境污染的重要原因之一。该文以北京密云水库周边地区为研究区域,基于土地利用、土壤以及降水等下垫面信息,利用长期水文影响评价(T he Long-T erm Hydro log ic Im pact A ssessm en t,L-TH IA)模型,估算研究区内污染物的长期平均输出负荷,并分析其空间分布特征。研究结果表明:不同土地利用类型的污染物输出负荷是不同的,其中以农用地对研究区内非点源污染的影响最大。结果表明,在流域规划和管理中使用L-TH IA模型分析农业非点源污染的空间分布是可行的。
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基于交互式骨架模型的玉米根系三维可视化研究
《农业工程学报 》 2007 EI 北大核心 CSCD
摘要：植物根系可视化交互设计对于提高虚拟植物生长研究整体水平意义重大。该文提出一种植物根系逐部位交互式精确设计方法,并在玉米根系建模中予以应用。通过分析玉米根系结构特征并建立其拓扑结构,采用交互式骨架模型确定其整体结构,设计密度函数确定分支数量和分布,利用模板技术衍生相似部位,利用带参数随机L系统产生一级侧根及根毛,对玉米根系各组成部位逐个精确建模,然后拼接形成完整的玉米根系。本系统综合可视化设计多种方法,交互性、真实感都比较好,既可展现玉米根系各组成部分细微特征,又可表现玉米根系整体特征。本系统研究和设计方法具有一定通用性,对其它可用轴线表示其拓扑结构的相似植物可视化建模也有一定借鉴意义。
关键词： 玉米根系 拓扑结构 交互式设计 骨架模型 密度函数 带参数随机L系统
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玉米三维重构及可视化系统的设计与实现
《农业工程学报 》 2007 EI 北大核心 CSCD
摘要：重构出植物的三维形态是数字植物研究的基础。介绍了玉米三维重构及可视化系统的整体结构、数学基础及实现过程。系统由器官几何造型模块、生长模型模块、可视化控制模块、数据库和人机交互界面组成。其中,玉米叶片、茎节、雄穗、雌穗和根系的三维形态是由基于器官形态结构主要特征而构建的参数化的几何模型来描述的。模型参数具有较明确的生物学意义,均可由品种特征或生长模型生成;系统运行时,根据玉米品种特征和玉米生长模型生成植株的拓扑结构参数和器官几何模型参数,通过人机交互操作来确定行株距等农艺措施参数,进而结合VC++和openGL在计算机上重构出玉米器官、个体和群体的三维形态,具有较好地真实感。系统界面友好、使用方便,易于交互,为农学研究者提供了新的手段。
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基于生长模型的玉米三维可视化研究
《农业工程学报 》 2007 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了实现对玉米形态结构的定量化和可视化描述,提出了基于生长模型的玉米形态模拟及三维可视化的技术框架。通过资料收集和田间观测研究,构建了可描述不同玉米品种叶片、叶鞘和节间等器官的主要形态结构参数随叶序变化的形态知识模型。在玉米生长模型框架内,整合玉米形态知识模型和基于形态特征参数的器官几何模型,使玉米生长模型可输出玉米拓扑结构和各器官的形态特征参数,实现了对玉米形态建成过程的定量化模拟,并进一步驱动几何模型进行玉米植株和冠层的三维重建。根据上述“生长模型-形态模型-数学模型-显示模型”的思路,模拟了玉米“农大108”的三维形态建成过程及冠层的三维形态,具有较强的真实感,为玉米形态结构研究提供了新的思路和手段。
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基于冠层光谱的不同株型冬小麦籽粒蛋白质预测模型
《农业工程学报 》 2007 EI 北大核心 CSCD
摘要：冬小麦冠层光谱因不同株型而异,依不同株型建立模型是提高冬小麦蛋白质预测精度的重要途径之一。该研究利用A SD 2500高光谱仪对不同株型冬小麦冠层光谱进行了测定,分析了冬小麦叶片叶绿素含量在冠层垂直方向上的变化及其与籽粒品质指标和冠层光谱特征参量间的相关性。结果表明,冠层叶绿素含量垂直梯度变化因不同生育时期和不同株型而异。同等条件下,其梯度以平展型品种大于直立型品种。并且,当将两种株型品种分别考虑时,第一二叶组之间叶绿素含量的差值(DCC)与小麦籽粒部分品质参数和冠层光谱特征参量具有显著的相关性。通过DCC可以间接地建立籽粒蛋白品质和冠层光谱特征之间的相关模型。通过研究筛选出预测籽粒蛋白质含量(GPC)的最佳时期为灌浆期,最佳光谱特征参量为560 nm的反射峰深度P-Depth560。并且,建立了不同株型品种GPC的预测模型并初步通过验证。
培养基质对丛枝菌根(AM)真菌生长发育的影响
《农业工程学报 》 2007 EI 北大核心 CSCD
摘要：温室条件下,以盆栽培养方法研究不同培养基质对丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)真菌Glomus mosseae生长发育的影响。结果表明:不同理化性质的基质对菌根共生体生长发育的影响不同,综合考虑菌根长度、根外菌丝量及孢子数3项指标,以沙土混合物(体积比3∶1)对G.mosseae菌剂的生长发育最为有利。宿主植物菌根长度及根中的可溶性糖浓度与根外孢子数有正相关关系,而宿主植物中磷浓度与菌根真菌的生长发育也有类似的关系。说明培养基质的养分状况、水分状况、通气状况等诸多因素都会影响菌根共生体的建立和发展。宿主植物的菌根长度、根中可溶性糖浓度以及宿主植物磷浓度对菌根真菌的生长发育有显著影响。因此,工厂化AM菌剂生产中,应以沙土混合物(体积比3∶1)为生产G.mosseae菌剂的培养基质。
关键词： 培养基质 丛枝菌根(AM)真菌 侵染率 菌丝量 孢子数
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被动荧光探测水分胁迫对玉米叶片影响的初步研究
《农业工程学报 》 2006 EI 北大核心 CSCD
摘要：利用叶绿素荧光被动探测方法初步探讨了水分胁迫对玉米叶片生理机能的影响。水分胁迫梯度通过将离体叶片放在干燥器时间不同而获得。室内采用积分球耦合A SD光谱仪,结合加/不加滤光片照明的方法得到反射率差值光谱,即代表叶绿素荧光光谱。结果表明随着叶片含水率的降低,叶绿素荧光发射峰的位置几乎没有变化,峰高在686 nm处有先上升后逐渐降低的趋势,在740 nm处则缓慢下降。双峰比值D if686/D if740与叶片含水率呈负相关关系(R2=0.3850,n=21),不同水分胁迫程度下利用调制式荧光仪测定的荧光参数F v/Fm与740 nm荧光光谱峰值线性正相关,与双峰比值有负相关趋势。表明该被动方法可以探测水分胁迫引起的叶片光系统受胁状况,为田间被动遥感探测植物叶绿素荧光和生理状态提供参考。
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ASTER卫星遥感影像在冬小麦品质监测方面的初步应用
《农业工程学报 》 2006 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文利用A STER遥感数据在冬小麦品质监测方面进行了初步的应用。根据2004年搭载A STER传感器的T erra卫星的过境周期,对北京郊区21个冬小麦试验点进行田间取样试验,通过分析试验点冬小麦叶片生化组分(叶绿素a)与氮素间的关系、冬小麦叶片氮素含量与籽粒品质(蛋白质含量)间的关系、以及冬小麦A STER影像冠层光谱信息与叶片生化组分和籽粒品质之间的关系,发现:冬小麦灌浆期小麦叶片叶绿素含量与同期A STER影像的光谱信息-NDV I之间有良好的相关性,而冬小麦籽粒蛋白质含量也与A STER影像波段2之间有很好的相关性;利用A STER遥感影像对冬小麦灌浆期叶绿素以及籽粒蛋白质含量进行建模并反演,能够在较大的范围里了解冬小麦的品质信息,并能够在一定程度上对作物的籽粒蛋白质含量等品质进行预测;研究还表明,利用遥感技术来进行小麦籽粒蛋白质等主要品质指标的预测是可行的。研究成果为利用遥感技术监测冬小麦长势和籽粒品质提供了理论依据,开辟了遥感应用的新途径。
关键词： 冬小麦 Terra卫星 ASTER遥感影像 冠层光谱信息 品质监测
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基于两组负水头入渗数据推求Brooks-Corey模型中的参数
《农业工程学报 》 2006 EI 北大核心 CSCD
摘要：非饱和土壤水分运动和溶质运移的研究需要准确的土壤水动力特性信息,然而土壤水动力特性的测定往往费时费力且较难。该研究假设土壤水力动力特性可用B rooks-Corey模型来描述,结合D arcy定理和质量守恒推导了基于两组负水头下入渗数据来估计B rooks-Corey模型参数的方法。利用负水头下一维土壤水分运动中累计入渗量和湿润峰之间的关系实现了参数的求解,大量的数值模拟数据检验了该方法,并与W ang的方法进行了比较和分析,结果表明本研究提供了一种简单而且精确的确定土壤水动力参数方法。
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