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基于DNDC模型的不同覆盖条件下旱作农田土壤有机碳和作物产量模拟

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基于DNDC模型的不同覆盖条件下旱作农田土壤有机碳和作物产量模拟

作者：颜学斌西北大学

学位级别：硕士

作为重要的农田管理措施,秸秆和地膜覆盖技术广泛应用于中国西北的旱作农业区。本文基于8年冬小麦和5年春玉米旱作农田定位试验为研究对象,分析了秸秆和地膜覆盖对两种作物土壤有机碳和作物产量的影响,并根据DNDC模型定量地预测了作物... 详细信息

作为重要的农田管理措施,秸秆和地膜覆盖技术广泛应用于中国西北的旱作农业区。本文基于8年冬小麦和5年春玉米旱作农田定位试验为研究对象,分析了秸秆和地膜覆盖对两种作物土壤有机碳和作物产量的影响,并根据DNDC模型定量地预测了作物在不同处理下对土壤中有机碳和其作物产量的响应规律,旨在研究秸秆和地膜覆盖对田间土壤有机碳库的影响,为农田土壤改良和作物高产稳产提高理论依据。冬小麦田覆盖试验4个处理:无覆盖(CK)、生育期全量秸秆覆盖(覆盖量9000kg/hm,HSM)、生育期半量秸秆覆盖(覆盖量4500 kg/hm,LSM)、生育期地膜覆盖(PM)。春玉米田覆盖试验3个处理方法:无覆盖(CK)、生育期全量秸秆覆盖(覆盖量9000 kg/hm,SM)、生育期地膜覆盖(PM)。DNDC模型设置与田间管理措施保持一致。结果如下:1、田间试验表明:秸秆覆盖处理显著提高了冬小麦田土壤有机碳含量,显著提高了春玉米田土壤有机碳含量和作物产量。地膜覆盖处理对冬小麦田土壤有机碳和作物产量影响均不显著,显著减少了春玉米田表层(0-10cm)土壤的有机碳含量。(1)冬小麦田中,HSM、LSM处理下2009-2016年耕层(0-20cm)平均土壤有机碳含量较CK处理显著增加了12.2%、9.5%。8年平均冬小麦产量覆盖处理较对照处理无显著差异(2)春玉米田中,SM处理下2011-2015年耕层(0-20cm)平均土壤有机碳含量与CK处理相比显著提高了10.5%,表层(0-10cm)土壤有机碳含量PM处理较CK处理降低了4.6%。5年平均春玉米产量,SM和PM的处理下比CK处理增加了5.4%和33.2%。(3)秸秆和地膜覆盖处理下,冬小麦和春玉米的产量随土壤有机碳变化呈非线性回归,均会随着土壤有机碳的升高先升高后降低。2、DNDC模型模拟该地区旱作冬小麦田和春玉米田两个作物系统的土壤有机碳和作物产量具有适用性。模型对土壤有机碳和作物产量模拟值与实测值的相对均方根误差(NRMSE)均低于25%,模型模拟决定系数(R)取值范围在0.437-0.832之间,相关系数均为显著或极显著相关。3、模型敏感性分析结果显示,最大生物量是引起作物土壤中有机碳变化最敏感的因素,降水量是引起作物产量变化最敏感的因素。土壤有机碳对各种驱动因子参数的敏感排序分别是:最大生物量>表层土壤有机碳含量>土壤粘粒比例>年均温>降水量>施肥量,不同处理间SI排序为PM>CK>LSM>HSM,增加最大生物量、表层土壤有机碳和粘粒比例均会提高土壤有机碳储量。同时秸秆覆盖量的增加,会使土壤有机碳对驱动因子的敏感系数大幅降低,减少土壤有机碳对环境变化的敏感性。作物产量对不同驱动因子参数的敏感性排序依次为:降水量>最大生物量>年均温>施肥量>初始表层有机碳>粘粒比例,其SI排序为HSM>LSM>CK>PM。4、基于DNDC模型对两种作物不同覆盖下土壤中有机碳与作物产量50年模拟预测表明,秸秆覆盖措施均会促进土壤有机碳积累,且土壤有机碳库将会在第40-50年逐渐趋于平衡,而地膜覆盖措施会减少土壤中有机碳含量,不同覆盖措施均能可以有效提高作物产量。(1)冬小麦田中,HSM、LSM处理下土壤有机碳呈增加趋势,年平均变化量分别为256.9和116.3 kg/hm,而PM处理下土壤有机碳含量呈下降趋势,年变化量分别为-25.2 kg/hm。冬小麦产量在模拟第10年趋于平衡,年平均产量PM、LSM和HSM处理下分别较CK处理提高了2.7%、9.8%和13.4%。(2)春玉米田中,SM处理下土壤有机碳亦呈增加趋势,年平均变化量为160.5 kg/hm。PM处理下土壤有机碳含量呈下降趋势,年变化量为-4.6 kg/hm。春玉米产量在第30年趋于平衡,年平均产量SM和PM处理下与CK处理相比分别提高了9.2%和27.4%。(3)冬小麦田中不同处理下土壤有机碳与作物产量显著相关,春玉米田中SM处理下土壤有机碳与作物产量显著相关(4)对比DNDC模型长期模拟下覆盖方式对两种作物系统的影响,秸秆覆盖下春玉米田土壤有机碳积累速度高于冬小麦田,而地膜覆盖下春玉米田土壤有机碳流失速度低于冬小麦田。同时,秸秆和地膜覆盖措施对于春玉米作物的增产效果高于冬小麦作物。长期来看,与不覆盖或地膜覆盖相比,对旱作耕地实施秸秆覆盖也是实现耕地土地固碳和粮食作物增产稳产的有效管理模式。

关键词： DNDC模型冬小麦春玉米秸秆覆盖地膜覆盖土壤有机碳作物产量

基于DNDC模型模拟的冬小麦田土壤有机碳和作物产量对地表覆盖的响应

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干旱地区农业研究 2022年第1期40卷 42-49页

作者：颜学斌王俊王科锋白红英西北大学城市与环境学院陕西西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室陕西西安710127 西北大学生命科学学院陕西西安710069

依托前期长期定位试验,基于DNDC过程模型,对秸秆和地膜覆盖条件下冬小麦田土壤有机碳和小麦产量的长期变化规律进行了模拟研究。结果表明,DNDC模拟的有机碳含量和冬小麦产量变化与田间观测结果较一致,能较理想地模拟两种覆盖措施对土壤... 详细信息

依托前期长期定位试验,基于DNDC过程模型,对秸秆和地膜覆盖条件下冬小麦田土壤有机碳和小麦产量的长期变化规律进行了模拟研究。结果表明,DNDC模拟的有机碳含量和冬小麦产量变化与田间观测结果较一致,能较理想地模拟两种覆盖措施对土壤有机碳和作物产量的长期影响。模拟结果显示,在50 a时间尺度上,不覆盖与地膜覆盖处理下0~50 cm土层土壤有机碳含量呈下降趋势,年均变化量分别为-11.3 kg·hm^(-2)和^(-2)5.2 kg·hm^(-2);而全量(9000 kg·hm^(-2))与半量(4500 kg·hm^(-2))秸秆覆盖处理下土壤有机碳呈增加趋势,年平均变化量分别为256.9 kg·hm^(-2)和116.3 kg·hm^(-2),并表现为前5 a增量较多、后期增量减小,并在第40~50年达到平衡的趋势。冬小麦产量模拟结果在5713.3~7046.7 kg·hm^(-2),与不覆盖处理相比,地膜覆盖、半量和全量秸秆覆盖条件下冬小麦产量50 a平均分别提高了2.7%、9.8%和13.4%。模拟的土壤有机碳含量变化与小麦产量间存在显著正相关关系。总体来看,与不覆盖或地膜覆盖相比,旱作冬小麦农田进行秸秆覆盖具有长期的固碳增产效果。

关键词： DNDC模型秸秆覆盖地膜覆盖土壤有机碳产量冬小麦

把握团结奋斗的时代要求巩固和发展最广泛的爱国统一战线

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湖北省社会主义学院学报 2023年第5期 75-81页

作者：颜学斌汪丽群李文娟天门市委党校湖北天门431799

团结奋斗既是全面建设社会主义现代化国家的时代要求,也是统一战线的应有之义,更是中国人民创造历史伟业的必由之路。党的二十大作出全面建设社会主义现代化国家的战略部署,统一战线一以贯之的作用就是把各方力量凝聚在党的周围共同团... 详细信息

团结奋斗既是全面建设社会主义现代化国家的时代要求,也是统一战线的应有之义,更是中国人民创造历史伟业的必由之路。党的二十大作出全面建设社会主义现代化国家的战略部署,统一战线一以贯之的作用就是把各方力量凝聚在党的周围共同团结奋斗,要做到“五个坚持”,即坚持党的领导是根本保证,坚持大团结大联合是永恒主题,坚持围绕中心服务大局是价值所在,坚持求同存异是基本规律,坚持守正创新是发展方向。要正确处理“五大关系”,即正确处理政党关系,巩固多党合作政治格局;正确处理民族关系,铸牢中华民族共同体意识;正确处理宗教关系,把握我国宗教中国化方向;正确处理阶层关系,推动一致性与多样性的统一;正确处理海内外同胞关系,促进海内外中华儿女大团结。

关键词：团结奋斗时代要求统一战线

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永磁同步电机新型模型预测电流控制

电机与控制学报 2024年第5期28卷 91-100页

作者：颜朝斌杨公德杨明发福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 福州大学福建省新能源发电与电能变换重点实验室福建福州350108

为降低传统多矢量模型预测电流控制(MPCC)算法的计算量和复杂度,并保证良好的控制性能,提出了快速筛选第二电压矢量的新型多矢量MPCC算法。根据电流无差拍控制原则,通过直交轴电流差值定义直交轴电流判定因数,简化了第二电压矢量选择过... 详细信息

为降低传统多矢量模型预测电流控制(MPCC)算法的计算量和复杂度,并保证良好的控制性能,提出了快速筛选第二电压矢量的新型多矢量MPCC算法。根据电流无差拍控制原则,通过直交轴电流差值定义直交轴电流判定因数,简化了第二电压矢量选择过程,减轻了控制芯片的计算量,并保持了低电流脉动的优势。在新型双矢量MPCC算法基础上,提出了结合直交轴电流判定因数和有效电压矢量表用以直接选择第二电压矢量的新型三矢量MPCC算法。实验结果表明,新型多矢量MPCC算法在保持传统多矢量MPCC算法控制性能的同时,新型双矢量MPCC算法的计算量减少33.96%,新型三矢量MPCC算法的计算量减少48.7%。

关键词：永磁同步电机模型预测电流控制电流判定因数双矢量三矢量计算复杂度

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T型肠造口术治疗新生儿暂时性短肠综合征

中华小儿外科杂志 2024年第5期45卷 419-424页

作者：颜景灏周玲李水学北京儿童医院新疆医院新疆维吾尔自治区儿童医院新生儿外科乌鲁木齐830000

目的探讨T型肠造口术在新生儿暂时性短肠综合征患者中的治疗效果。方法回顾性分析2008年12月至2021年12月在北京儿童医院新疆医院接受手术治疗的26例新生儿暂时性短肠综合征患儿的临床资料,其中男16例,女10例,手术时日龄为(9.1±2.3)d;... 详细信息

目的探讨T型肠造口术在新生儿暂时性短肠综合征患者中的治疗效果。方法回顾性分析2008年12月至2021年12月在北京儿童医院新疆医院接受手术治疗的26例新生儿暂时性短肠综合征患儿的临床资料,其中男16例,女10例,手术时日龄为(9.1±2.3)d;根据手术方式不同分为T瘘手术组12例,即Ⅰ期肠造口术(单腔或T型)+Ⅱ期单腔肠造口改T型造口术+Ⅲ期造口还纳术,传统手术组14例,即Ⅰ期肠造口术(单口或双口)+Ⅱ期肠切除肠吻合。对比分析两组患儿造口还纳时间、造口还纳后排便时间、手术并发症和营养状况等指标的差异。结果T瘘手术组患儿手术日龄[(7.5±2.7)d比(10.5±2.2)d]、手术时体质量[(1253±442)g比(1882±190)g]、早产周龄[(28.8±2.3)周比(31.2±1.7)周]、可利用肠管长度[(42.5±9.0)cm比(52.5±7.3)cm]均短于传统手术组患儿,差异均有统计学意义(P学意义(P<0.05)。T瘘手术组患儿T瘘手术前与造口还纳术前比较,造口还纳术前与造口还纳后6个月比较,前白蛋白和视黄醇结合蛋白有提高(P<0.05)。新型肠造口封堵器封堵造口患儿封堵造口期间无严重并发症发生,封堵效果满意。结论T型肠造口术可以显著改善造口还纳手术等待时间和造口还纳后肠功能恢复时间,减少非计划再手术的发生。

关键词：短肠综合征肠造口术新生儿

基于VMD-CNN-BiLSTM的轴承故障多级分类识别

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机电工程 2024年

作者：王祎颜王衍学姚家驰北京建筑大学机电与车辆工程学院

双馈风力发电机（DFIG）作为风能发电领域的关键设备之一，保障其稳定运行显得尤为重要。针对DFIG轴承故障的多级分类问题，提出了一种基于参数优化的变分模式分解-卷积神经网络-双向长短期记忆（VMD-CNN-BiLSTM）故障诊断模型。首先，... 详细信息

双馈风力发电机（DFIG）作为风能发电领域的关键设备之一，保障其稳定运行显得尤为重要。针对DFIG轴承故障的多级分类问题，提出了一种基于参数优化的变分模式分解-卷积神经网络-双向长短期记忆（VMD-CNN-BiLSTM）故障诊断模型。首先，采用改进的麻雀优化算法——鱼鹰-柯西-麻雀搜索算法（OCSSA）对变分模态分解（VMD）的惩罚因子、模态分量进行了优化，OCSSA算法是将鱼鹰算法和柯西变异策略与麻雀算法进行了融合，形成了一种新的优化算法，该算法利用强大的参数搜索能力获取了更精确的频率特征；然后，利用卷积神经网络（CNN）提取了信号的时域和频域特征，并将特征进行了融合；最后，利用双向长短期记忆网络（BiLSTM）学习了故障的序列模式，完成故障的多级分类任务。研究结果表明：基于OCSSA算法优化的VMD-CNN-BiLSTM模型在多级轴承故障识别方面表现出明显的优势，平均识别准确率可达98.36%，与CNN-LSTM、CNN-BiLSTM和VMD-BiLSTM模型进行了对比，该模型仍具有卓越的故障诊断性能、出色的泛化能力和快速的计算速度。这一结果充分验证了该模型在双馈风力发电机轴承故障的多级分类识别任务上的有效性，且适用于在线监测和智能诊断，为实现高效、可靠的风能发电提供了重要的实际应用价值。

关键词：双馈风力发电机变分模式分解-卷积神经网络-双向长短期记忆鱼鹰-柯西-麻雀搜索算法轴承故障诊断多级分类识别准确率泛化能力

胶质瘤TurboFLASH序列MRI动态增强与微血管密度的相关性

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中南大学学报（医学版） 2005年第6期30卷 686-689页

作者：尹丹王小宜颜学斌廖伟华中南大学湘雅医院放射科长沙410008 湖南省衡东县人民医院放射科湖南衡阳420000

目的:探讨胶质瘤MR I动态增强与微血管密度(MVD)的相关性。方法:对35例胶质瘤术前采用TurboFLASH序列进行动态增强扫描,通过对时间-信号曲线分析,获得对比剂首过期曲线的最大斜率(SSm ax)和最大斜率出现所需时间(Tm1)两参数。术后病检进... 详细信息

目的:探讨胶质瘤MR I动态增强与微血管密度(MVD)的相关性。方法:对35例胶质瘤术前采用TurboFLASH序列进行动态增强扫描,通过对时间-信号曲线分析,获得对比剂首过期曲线的最大斜率(SSm ax)和最大斜率出现所需时间(Tm1)两参数。术后病检进行MVD免疫组化染色,计算每一标本的MVD。将MVD与SSm ax和Tm1分别进行相关分析。结果:胶质瘤的SSm ax与MVD成正相关(r=0.640,P<0.01);Tm1与MVD成负相关(r=-0.671,P<0.01)。结论:胶质瘤的MVD与SSm ax和Tm1之间存在明显的相关性,对胶质瘤动态增强MR I曲线分析有助于预测胶质瘤的血管生成。

关键词：胶质瘤磁共振成像动态增强微血管密度血管生成

电磁观念的层次划分与高三复习阶段的教学建构策略

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物理教学 2024年第6期46卷 12-15页

作者：解学仁颜国英浙江工业大学附属德清高级中学浙江313200 广西教育研究院广西530028

文章依据课程标准中物理观念的表述提出电磁观念,结合教学实际指出电磁观念建构的重要性。把电磁现象、电磁概念规律、电磁观念作为一个维度,结合教材梳理电磁相关内容形成另一个维度,由此对电磁观念进行层次划分,最后提出高三复习阶段... 详细信息

文章依据课程标准中物理观念的表述提出电磁观念,结合教学实际指出电磁观念建构的重要性。把电磁现象、电磁概念规律、电磁观念作为一个维度,结合教材梳理电磁相关内容形成另一个维度,由此对电磁观念进行层次划分,最后提出高三复习阶段建构电磁观念的三种教学策略。

关键词：物理观念电磁观念层次划分高三复习阶段观念构建策略

基于上覆岩层应力场和裂缝场演化的采动井套管破断特征及防控对策

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 221-231页

作者：李延河倪小明王保玉谭学斌平顶山天安煤业股份有限公司河南平顶山467000 中国平煤神马控股集团有限公司河南平顶山467000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 河南理工大学煤系气资源高效开发研究院河南焦作454000

准确确定出煤矿采动井套管破断特征并提出相应的防控对策,能为井筒长期稳定提供重要保障。以平顶山矿区的二1煤层及上覆岩层为研究对象,采用理论计算与数值模拟软件模拟方法,确定出上覆岩层离层段应力和位移分布规律,分析了上覆岩层高... 详细信息

准确确定出煤矿采动井套管破断特征并提出相应的防控对策,能为井筒长期稳定提供重要保障。以平顶山矿区的二1煤层及上覆岩层为研究对象,采用理论计算与数值模拟软件模拟方法,确定出上覆岩层离层段应力和位移分布规律,分析了上覆岩层高度、距工作面水平距离与应力、位移的相关性,拟合出上覆岩层高度、距工作面水平距离与应力、位移的关系式;根据研究区采动井的实际开发经验,确定出最佳布井区域下的套管主要破断类型,结合常用套管力学参数,得出“两场”演化下的套管破断位置及长度等特征;对常用的采动井局部防护技术进行总结,并提出对应的防控对策。结果表明:工作面推进过程中,上覆岩层应力呈现出“波动-线性降低”的变化规律,位移呈现出“几乎未发生变化-类双曲线型”的变化规律。最佳布井区域下的采动井套管主要以拉伸缩径和剪切破断为主,选择施加套管加强件对采动井套管进行加固。研究区地面采动井三开段采用N80套管时,需在煤层上部46 m亚关键层处、54 m软硬互层处分别加设抗拉伸套管加强件和抗剪切加强件;采用P110套管时,需在煤层上部46 m亚关键层处加设抗拉伸加强件。建议研究区地面采动井三开段均采用P110套管,增加采动井的井筒稳定性。该研究成果为平顶山矿区及相似条件下采动井预防套管破断提供了理论指导。

关键词：采动井套管破断防控对策加强件上覆岩层组合