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作者：贠宁晗东北农业大学

学位级别：硕士

水稻是黑龙江省主要的粮食作物之一。黑龙江省平原辽阔,土地资源丰富,但农村劳动力匮乏,典型的秧田育苗、大田插秧方式越来越不能适应现阶段农业生产的新需求,水稻直播技术成为目前亟待研究的项目之一。且黑龙江省的水稻种植和生产方式... 详细信息

水稻是黑龙江省主要的粮食作物之一。黑龙江省平原辽阔,土地资源丰富,但农村劳动力匮乏,典型的秧田育苗、大田插秧方式越来越不能适应现阶段农业生产的新需求,水稻直播技术成为目前亟待研究的项目之一。且黑龙江省的水稻种植和生产方式目前仍比较粗放,存在着大水淹灌、大量施肥等问题,不仅造成资源浪费,而且会引起严重的面源污染,破坏生态环境。因此,依据直播水稻在不同水氮条件下生长状况、耗水量、产量和光合特性的研究分析,找出最优的水肥方案,可以为寒地黑土区直播水稻高效环保、节水增产提供有效的理论依据,对当地农业可持续发展具有重要意义。本文通过测坑试验的实测数据,运用理论分析、统计分析、模型评价等方法,分析了不同水氮条件对直播水稻的生长发育指标、水分利用效率、产量及光合特性的影响规律,研究主要结论如下:(1)研究不同水氮条件下直播水稻株高的变化规律,发现同一施氮水平时,控制灌溉处理株高小于淹灌处理,但差异不大;相同灌水方式下,施氮处理比不施氮处理株高显著增加,且在035 kg/hm范围内,株高随施氮量的增加而升高。表明淹灌处理和提高施氮肥量有助于水稻株高的增长。氮肥亏缺会抑制直播水稻的营养生长,迫使水稻提前进入生殖生长阶段。(2)与淹灌处理的水稻相比,控制灌溉处理的水稻更早开始分蘖。分蘖前期以后淹灌处理的分蘖速率较控制灌溉提高,茎蘖数逐渐高于控制灌溉处理,但控制灌溉有效分蘖率较淹水灌溉高8.44%。对不同施氮水平间对比发现,施氮量越高,直播水稻茎蘖数越多,分蘖期分蘖速率越快,而有效分蘖率越低,因而氮肥过量容易造成氮肥浪费,不利于促进水稻的有效分蘖。(3)水稻分蘖期和拔节孕穗期耗水量最大,具有很大的节水潜力;抽穗开花期耗水强度最大,是直播稻的需水敏感期。从分蘖期到乳熟期,水稻耗水量和耗水强度均随施氮量增加而增大。控制灌溉处理的水分利用效率明显高于淹灌处理,施氮量为85 kg/hm时节水潜力最大。随着施氮水平的上升,淹灌处理水分利用效率逐渐提升,控制灌溉处理的水分利用效率则呈现抛物线形变化,在110 kg/hm的施氮条件下达到最大,此时的水氮处理既极大程度地节约了水资源,避免了过量施氮,又提高了水稻产量,有利于现代农业的经济绿色发展。(4)同等施氮量时,控制灌溉处理的直播水稻产量高于淹灌处理。在淹灌条件下,水稻产量与施氮量呈正相关,控制灌溉条件下,水稻产量与施氮量的关系呈二次曲线,在010kg/hm范围增加,11035 kg/hm范围内降低。所有水氮处理中,控制灌溉下110 kg/hm施氮处理的直播水稻产量最高。增施氮肥的增产效果在控制灌溉模式下表现得更明显。控制灌溉的水分条件不仅满足直播水稻生长发育所需水分,而且有提升产量的作用,达到了节水增产的功效。施氮量对产量的提升有一定的阈值(010 kg/hm),超出这个范围后增产效果减弱甚至可能减产,因此农业生产中氮肥施用量需要控制在适宜的范围内。产量的各个构成因素与对其影响皆显著,从大到小依次为:每平米有效穗数>结实率>每穗粒数>千粒重。(5)淹灌条件下,直播稻净光合速率与施氮水平呈正相关关系;控制灌溉条件下,净光合速率随施氮量的增长呈二次曲线变化,施氮水平为110 kg/hm时净光合速率最大。施氮量为0 kg/hm和135 kg/hm时,全生育期内淹灌处理的净光合速率大于控制灌溉处理,而施氮量为85 kg/hm和110 kg/hm时,控制灌溉处理的净光合速率在前三个生育期均高于淹灌,而乳熟期低于淹灌,但差异不明显。增施氮肥对控制灌溉处理净光合速率提升的作用大于淹灌处理。淹灌条件下,气孔导度与施氮水平呈正相关;控制灌溉条件下,气孔导度随施氮水平的上升成倒“V”字变化,在110 kg/hm的施氮水平处达到最高。除不施氮肥处理外,其余施氮水平处理下,控制灌溉的气孔导度均高于淹灌。各个施氮水平下,控制灌溉直播稻的气孔限制值基本都大于淹灌,但差异不显著。不同施氮量对气孔限制值的影响无显著规律。(6)直播水稻在分蘖期和抽穗开花期功能叶片的P、α、LSP均随施氮量的增加而上升,LCP基本随施氮量的增加而降低。同施氮量条件下,控制灌溉的P、α、LSP均大于淹灌,LCP值基本为控制灌溉小于淹灌。035 kg/hm范围内增加施氮量和控制灌溉有利于提升直播水稻分蘖期和抽穗开花期的光合光响应水平,增强水稻叶片对弱光和强光的转化利用能力,更有利于水稻进行光合作用。(7)通过改进的熵权TOPSIS模型综合评价不同水氮方案的优劣,得到各处理的优劣顺序为:C110>C135>C85>F135>F110>C0>F85>F0。C110(即控制灌溉条件下,施氮量为110 kg/hm)处理是最佳的水氮配比方案。

关键词：寒地黑土直播水稻水肥耦合光合特性

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不同水氮处理对水稻荧光参数和光合特性的影响

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农业机械学报 2017年第6期48卷 176-183页

作者：张忠学郑恩楠王长明贠宁晗东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 农业部农业水资源高效利用重点实验室哈尔滨150030

在大田栽培条件下,利用LI-6400XT型光合仪测定不同水氮调控对水稻典型生育期主要荧光参数和光合特性的影响。结果表明:水稻光化学量子效率F_v/F_m、光化学淬灭系数q_P与非光化学淬灭系数q_N随着灌水量的减少而降低,随着施氮量的增加F_v/... 详细信息

在大田栽培条件下,利用LI-6400XT型光合仪测定不同水氮调控对水稻典型生育期主要荧光参数和光合特性的影响。结果表明:水稻光化学量子效率F_v/F_m、光化学淬灭系数q_P与非光化学淬灭系数q_N随着灌水量的减少而降低,随着施氮量的增加F_v/F_m在抽穗开花期、q_P在拔节孕穗期呈倒V形变化趋势,说明寒区黑土水稻叶片PSII反应中心因不同水氮处理而得到调节,使PSII反应中心潜在活性、光合原初反应中心开放程度及热耗散能力受到不同程度的抑制或改善。在控制灌溉条件下气孔限制值L_s高于全面淹灌,但并没有影响水稻叶片的光合作用而表现出一定的气孔限制。对施氮量110~160 kg/hm^2处理光响应曲线模拟得出,随着施氮量的增加曲线升高,光饱和点LSP、光补偿点LCP明显降低,而表观量子效率α、光响应曲线曲角θ和最大净光合速率P_(nmax)有所回升,灌水处理间对比得出全面淹灌条件下LSP、LCP和θ低于控制灌溉,而P_(nmax)显著增加,暗呼吸速率R_d、α结果不明显。这表明高肥有利于水稻叶片对弱光的利用,减少耗水量对强光利用效果显著。因此,水氮胁迫会改善水稻叶片对光的适应能力,适量增加施氮量可以有效改善水稻叶片光响应特征。

关键词：水稻水氮处理荧光参数光合特性寒区黑土

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温河泾北段河道综合整治工程的水土保持设计研究

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价值工程 2020年第16期39卷 131-132页

作者：贠宁晗上海浦河工程设计有限公司上海200333

在社会经济发展的同时,生态环境受到了严重的破坏,水土流失问题尤为严重。故本文结合温河径北段河道综合整治工程,对水土保持设计进行研究,首先阐述了工程概况,然后分析工程建设优势,最后提出水土保持的建议,希望为相关行业提供借鉴。

关键词：温河径北段整治工程水土保持

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不同灌溉模式寒地稻田CH_4和N_2O排放特征及增温潜势分析

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灌溉排水学报 2019年第1期38卷 14-20,68页

作者：王长明张忠学吕纯波郑恩楠贠宁晗东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 黑龙江省农田水利管理中心哈尔滨150001

【目的】寻求黑龙江省寒地稻田的适宜灌溉方式。【方法】采用静态箱-气相色谱田间观测的方法,设置控制灌溉、间歇灌溉和淹水灌溉3种灌溉方式,展开了对寒地水稻生长季CH_4和N_2O排放特征及其增温潜势方面的研究。【结果】(1)稻田CH_4排... 详细信息

【目的】寻求黑龙江省寒地稻田的适宜灌溉方式。【方法】采用静态箱-气相色谱田间观测的方法,设置控制灌溉、间歇灌溉和淹水灌溉3种灌溉方式,展开了对寒地水稻生长季CH_4和N_2O排放特征及其增温潜势方面的研究。【结果】(1)稻田CH_4排放主要集中在分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期。与淹水灌溉相比,控制灌溉、间歇灌溉能显著减少CH_4排放量(P<0.01),其中控制灌溉减少56.29%,间歇灌溉减少26.59%。(2)土壤干湿交替的晒田期和施加穗肥7 d后是稻田N_2O排放的主要时期,返青期有明显的负排放现象发生。施加穗肥后,控制灌溉稻田N_2O排放首先达到排放高峰,比间歇灌溉和淹水灌溉提前了6 d。控制灌溉和间歇灌溉N_2O排放量与淹水灌溉相比分别增加了55.6%和56.0%。(3)淹水灌溉稻田CH_4排放量与5 cm土壤温度显著正相关(P<0.01),控制灌溉稻田N_2O排放量与15 cm土壤温度显著正相关(P<0.01)。不同深度土壤温度、气温对间歇灌溉稻田CH_4和N_2O排放均有显著影响。淹水灌溉CH_4和N_2O排放受土壤温度影响显著,其影响大小与不同灌溉方式有关。【结论】不同灌溉模式影响了寒地稻田CH_4和N_2O排放特征,控制灌溉既降低了增温潜势又增加了籽粒产量,是一种较优的灌溉模式。

关键词：稻田灌溉气体排放增温潜势

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不同水氮条件对东北寒地黑土直播稻光响应特征的影响

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水土保持学报 2018年第3期32卷 315-320页

作者：贠宁晗张忠学李美娟李铁男东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 农业部农业水资源高效利用重点实验室哈尔滨150030 黑龙江省水利科学研究院哈尔滨150080

为了揭示寒地黑土直播稻在不同灌水方式和施氮水平下功能叶片光响应特征,以测坑试验水直播水稻为研究对象,采用全面试验方法,设灌水方式和施氮量2个因素,针对水稻分蘖期和抽穗开花期开展了不同水肥条件下直播水稻叶片光响应特征的研究... 详细信息

为了揭示寒地黑土直播稻在不同灌水方式和施氮水平下功能叶片光响应特征,以测坑试验水直播水稻为研究对象,采用全面试验方法,设灌水方式和施氮量2个因素,针对水稻分蘖期和抽穗开花期开展了不同水肥条件下直播水稻叶片光响应特征的研究。结果表明:随氮肥施用量的增加,直播稻功能叶片的光响应曲线上升,光强高于600μmol/(m^2·s)时,不同施氮量处理的光响应曲线间距变大。运用非直角双曲线模型建立水稻叶片光合光响应曲线的拟合,得出不同水氮处理下直播水稻叶片的光响应特征参数,结果显示,随着施氮量的增加,最大净光合速率Pnmax、表观量子效率α和光饱和点LSP上升,光补偿点LCP下降;而同施氮量条件下,控制灌溉处理的Pnmax、α和LSP高于淹灌处理,LCP低于淹灌处理。因此,在0~135kg/hm^2的范围内增加施氮量和控制灌溉有助于提升直播稻功能叶片光合作用能力,提高其对光能的利用率和对强光及弱光的适应能力,有效改善叶片光响应特征,提高水稻产量,所以在进行直播水稻栽培研究时,要充分考虑不同水肥条件对其光响应特征的影响。

关键词：直播稻水稻控制灌溉氮肥光响应

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电解净化高压风机加装变频改造节电应用分析

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中国电业(技术版) 2016年第6期 65-68页

作者：柴淑玲贠宁晗陆思党山西华泽铝电有限公司东北农业大学水利与建筑学院北京合康亿盛变频科技股份有限公司

文章介绍了某公司电解净化高压风机改造前的运行状况,四套净化系统的电机启动方式为直接启动,风机的电能消耗占整个电解系统动力消耗的80%以上。为了降低生产成本,节约电能,决定对烟气净化风机进行变频改造,经过实际应用,取得了良好效果。

关键词：烟气净化风机变频节电

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国产6061-T6铝合金的修正塑性本构模型

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1079-1088页

作者：郭小农宗绍晗张超众成张佳宁同济大学土木工程学院上海200092 上海宝冶集团有限公司上海200941

铝合金材料已广泛地应用于各种工程结构中。能准确描述铝合金在复杂应力状态下的塑性本构关系,对铝合金结构在复杂工况下的分析和设计具有重要意义。传统的von Mises屈服准则忽略了应力状态对金属塑性的影响,并不适用于复杂应力状态下... 详细信息

铝合金材料已广泛地应用于各种工程结构中。能准确描述铝合金在复杂应力状态下的塑性本构关系,对铝合金结构在复杂工况下的分析和设计具有重要意义。传统的von Mises屈服准则忽略了应力状态对金属塑性的影响,并不适用于复杂应力状态下的铝合金材料。通过试验证明了应力三轴度和Lode角均会对6061-T6铝合金的塑性行为产生影响,并在此基础上提出了适用于国产6061-T6铝合金在复杂应力状态下的塑性本构模型,并校准了全过程硬化规律和新屈服准则。通过试验和数值结果对比可知,该塑性本构模型可以精确地模拟国产6061-T6铝合金在复杂应力状态下的弹塑性行为。

关键词：铝合金塑性本构模型应力三轴度 Lode角

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道路沥青紫外老化及抗老化材料研究综述

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材料导报 2024年第1期38卷 44-56页

作者：孔令云席晗重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074

道路沥青材料在使用过程中由于长期受到太阳光紫外辐射作用会产生紫外老化现象,并且这种现象在紫外辐射强度高的地区更明显。紫外老化会使沥青的物理特性和化学组成发生改变,从而导致沥青黏塑性上升、低温和疲劳性能下降、使用裂缝增加... 详细信息

道路沥青材料在使用过程中由于长期受到太阳光紫外辐射作用会产生紫外老化现象,并且这种现象在紫外辐射强度高的地区更明显。紫外老化会使沥青的物理特性和化学组成发生改变,从而导致沥青黏塑性上升、低温和疲劳性能下降、使用裂缝增加,进而劣化路面的耐久性、影响沥青路面的运营品质和服役寿命。为了防止和延缓紫外老化的产生和发展,可在道路沥青中添加抗老化材料以增强其抵御紫外老化能力,同时延长沥青路面的使用寿命并降低其性能的衰变速率。本文阐述了基于自由基和胶体理论的紫外老化机理;从处理方式、光源与辐射强度选择等方面介绍了室内模拟老化试验条件;总结了紫外老化对沥青物理和流变性能、组分构成、微观形貌、特征峰和官能团等宏微观特性的影响;归纳了现行抗老化材料的优缺点和使用情况。分析表明后期可在老化机理深度、试验方法标准化、室外老化监测、微观数值模拟、抗紫外老化剂针对性和抑制紫外老化措施等方面开展进一步研究。

关键词：道路沥青紫外老化老化机理室内模拟老化沥青特性影响抗紫外老化材料

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不锈钢管混凝土构件力学性能研究现状与展望

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北京工业大学学报 2024年 1386-1398页

作者：杨璐代鹏贠翔北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室清华大学土木工程系布里斯托大学土木系

不锈钢管混凝土构件兼具钢管混凝土构件的特性和不锈钢材料的耐腐性。由于不锈钢的非线性特性,其力学行为与传统钢材显著不同。为了解决不锈钢管混凝土构件在应用中可能遇到的设计挑战,特别是由于忽视不锈钢的应变硬化和显著的非线性特... 详细信息

不锈钢管混凝土构件兼具钢管混凝土构件的特性和不锈钢材料的耐腐性。由于不锈钢的非线性特性,其力学行为与传统钢材显著不同。为了解决不锈钢管混凝土构件在应用中可能遇到的设计挑战,特别是由于忽视不锈钢的应变硬化和显著的非线性特性而导致对钢管截面强度过于保守的估计问题,对国内外不锈钢管混凝土构件的静力性能、界面黏结性能和动力性能的研究进展进行了详细阐述,并指出当前研究主要集中在静力性能,特别是截面轴压承载力的计算方法,而界面黏结性能和动力性能的研究还处于初步阶段。此外,针对目前不锈钢管混凝土构件的研究尚未充分考虑不锈钢材料应变硬化阶段的问题,对连续强度法的应用进行了总结和改进,提出了进一步的研究工作展望,以期更准确地描述和预测不锈钢管混凝土构件的力学性能,从而在结构设计中最大化其应用优势。

关键词：不锈钢管混凝土构件力学性能非线性和应变硬化连续强度法结构设计研究现状与展望

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基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的锂电池荷电状态估计

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电工技术学报 2024年第2期39卷 595-606页

作者：贠祥张鑫王超范兴明桂林电子科技大学电气工程及其自动化系桂林541004

提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数... 详细信息

提高参数辨识的精度和SOC算法的精度是提高SOC估计的关键,该文提出了基于联合参数辨识的粒子群优化扩展粒子滤波的荷电状态(SOC)估计方法。在参数辨识阶段,结合遗忘因子递推最小二乘法在线辨识的优势,弥补粒子群辨识精度高但前期缺乏数据无法实时辨识的劣势,联合进行参数辨识;在SOC估计阶段,利用扩展卡尔曼滤波生成重要性密度函数,去克服粒子退化,同时采用粒子群优化算法优化重采样策略改进采样过程缓解粒子贫化。最后在联邦城市运行(FUDS)和US06高速公路运行(US06)工况下将所提算法与F-PF、F-PSO-PF、FPSO-PSO-PF进行了对比,结果表明,在FUDS工况下,方均根误差分别提高了65.4%、56.3%和43.5%;在US06工况下,方均根误差分别提高了45.8%、35.9%和35.1%,验证了所提算法具有较好的适应性和鲁棒性。

关键词：锂电池粒子群算法扩展粒子滤波算法荷电状态

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