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Improved root zone temperature buffer capacity enhancing sweet pepper yield via soil-ridged substrate-embedded cultivation in solar greenhouse

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2018年第2期11卷 41-47页

作者： Guohai Fu zonggeng li Wenke liu Qichang Yang Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Energy Conservation and Waste Management of Agricultural StructuresMinistry of AgricultureBeijing 100081China National Agricultural Technology Extension and Service Center Beijing 100125China

A novel soilless cultivation method,called as soil-ridged substrate-embedded cultivation(SSC)was invented,and an experiment was designed to investigate root zone temperature and production efficiency of sweet pepper cultivated by two SSC patterns,i.e.,SSC-P(polyethylene groove inserted)and SSC-W(wire-mesh groove inserted),and also other two cultivation methods,i.e.,soil ridge(SR)and naked polyethylene groove(PG).Results showed that PG,SSC-P and SSC-W increased the average minimal root zone temperature by 1.01℃,0.75℃,and 1.16℃ compared to SR(16.33℃)during March 16-20,*** June 1-5,SSC-P and SSC-W decreased the average maximal root zone temperature by 1.28℃ and 1.29℃ compared to SR(34.99℃),while PG increased it by 1.44℃.PG,SSC-P,and SSC-W decreased the differences of average daytime and night time temperatures by 1.34℃,2.13℃,and 2.88℃ compared to SR(4.56℃)during early ***,SSC-P and SSC-W decreased temperature differences of average daytime and night time by 0.9℃ and 1.07℃ compared to SR(0.95℃)during later stage,but PG improved by 2.85℃.Temperature difference of daytime and night time of SSC-W was minimal,and the temperature difference between the diurnal highest and the lowest temperature of SSC-W was also *** buffer capacity of SSC-W was slightly better than that of ***-W significantly improved the growth of sweet pepper compared to ***,fruit yield per square meter of sweet pepper cultivated on SSC-P and SSC-W improved by 21.24%and 50.33%,respectively compared to SR(3.06 kg/m^(2)),while PG lowered the yield by 13.72%.SSC-W was a better SSC pattern compared with SSC-P in terms of production efficiency.

关键词： soil cultivation SSC substrate cultivation solar greenhouse diurnal temperature difference root zone temperature

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日光温室四种土垄内嵌式基质栽培垄甜椒根区与垄侧昼夜温度变化特征

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中国农业科技导报 2018年第2期20卷 108-115页

作者：李宗耕傅国海刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

针对我国北方地区日光温室冬春季低温胁迫、土壤连作障碍、单产低、水肥资源利用率低等问题,发明了一种新型的栽培方法-土垄内嵌式基质栽培方法(SSC)。在日光温室条件下研究了土垄(SR)、标准垄(NR)、矮标准垄(NRs)、窄标准垄(NRn)和种... 详细信息

针对我国北方地区日光温室冬春季低温胁迫、土壤连作障碍、单产低、水肥资源利用率低等问题,发明了一种新型的栽培方法-土垄内嵌式基质栽培方法(SSC)。在日光温室条件下研究了土垄(SR)、标准垄(NR)、矮标准垄(NRs)、窄标准垄(NRn)和种植密度加倍标准垄(NRd)5种不同垄型的根区与侧面土壤温度的昼夜变化特征。结果表明:2016年11月6~10日和2017年1月2~7日两个生长阶段连续5个昼夜中室内平均温度、白天平均温度和夜间平均温度依次为16.53℃、20.44℃和14.12℃,13.92℃、22.78℃和10.16℃。11月份连续5个昼夜中昼夜平均温度的差值和最高温度平均值与最低温度平均值的差值均以SR处理最高,分别为2.04℃和6.06℃;均以NRs处理最低,分别为0.80℃和4.95℃。1月份连续5个昼夜平均温度的差值和白天最高温度与夜间最低温度平均值的差值均以SR处理最高,分别为1.18℃和6.24℃;最高温与最低温平均值的差值以NRs处理最低,为4.85℃;昼夜平均温度差值以NRn最低,为0.07℃。各处理根区温度和东侧西侧土壤温度都为极显著线性相关。试验结果表明,NR具有较好的根区温度缓冲能力,且能够提升夜间根区温度,在冬季与早春季日光温室蔬菜生产中具有更好的应用前景。

关键词：日光温室土垄内嵌式基质栽培甜椒根区温度缓冲能力

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植物工厂水培叶菜生产全程机械化研究进展

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中国农业大学学报 2022年第5期27卷 12-21页

作者：李宗耕杨其长沙德剑马伟中国农业科学院都市农业研究所成都610299

为理清水培叶菜工厂快速发展过程中,机械设备应用现状和相关研究进展,以水培叶菜播种、育苗、移栽、收获环节为突破口,重点分析水培叶菜生产全流程相关的播种机械、移栽机械和收获机械国内外研究现状与发展趋势。研究结果表明:视觉识别... 详细信息

为理清水培叶菜工厂快速发展过程中,机械设备应用现状和相关研究进展,以水培叶菜播种、育苗、移栽、收获环节为突破口,重点分析水培叶菜生产全流程相关的播种机械、移栽机械和收获机械国内外研究现状与发展趋势。研究结果表明:视觉识别、专家智能系统等高新技术正融入水培机械,播种、移栽和收获环节的机械正朝着智能化和精准化方向发展,但受机械价格和适用性等因素的影响,水培叶菜生产各环节的机械化应用较低,除了在播种环节有一定的播种机械应用外,水培叶菜的移栽和收获仍然依赖人工,水培叶菜全流程的机械化应用尚属空白。当前政府应加大科研投入,研发人员应注重加强水培农艺与农机融合,着重开展水培移栽机和收获机的创新性研究,突破弱势环节,因时制宜的发展水培叶菜机械。

关键词：植物工厂水培叶菜播种机械移栽机械采收机械

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日光温室起垄内嵌式栽培基质配比对甜椒根区温度和植株生长及产量的影响

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中国农业大学学报 2019年第1期24卷 100-107页

作者：李宗耕杨其长刘文科查凌雁张玉彬中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

为探究起垄内嵌式栽培基质配比对甜椒生长和根区温度的影响,在日光温室中以土壤栽培为对照,共设置4种不同基质配比(体积比):草炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1、2∶1∶1、3∶1∶1和3∶2∶1。结果表明:根区基质温度受两侧土壤温度的影响,与两... 详细信息

为探究起垄内嵌式栽培基质配比对甜椒生长和根区温度的影响,在日光温室中以土壤栽培为对照,共设置4种不同基质配比(体积比):草炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1、2∶1∶1、3∶1∶1和3∶2∶1。结果表明:根区基质温度受两侧土壤温度的影响,与两侧土壤温度呈极显著相关;不同基质配比根区温度日变化规律不一致,但日平均温度无显著差异;4种基质配比的根区昼夜平均温差均比土壤低1.0～2.0℃。基质配比对不同生育阶段甜椒的株高、茎粗和SPAD值没有显著性影响,但2∶1∶1配比处理能显著提高甜椒的干物质量。4种基质栽培的甜椒产量均高于土壤,其中2∶1∶1配比处理产量最高为6.46kg/m2,比土壤高103.1%。总结而言,起垄内嵌基质栽培能够提高根区温度的缓冲能力和稳定性;不同基质配比对根区温度影响不显著,但草炭∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1基质配比能够显著促进甜椒干物质量积累和产量的提高,更适合应用于日光温室甜椒生产。

关键词：日光温室起垄内嵌栽培基质配比甜椒根区温度

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北京地区日光温室室内外环境要素特征分析

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农业工程 2019年第6期9卷 59-62页

作者：李宗耕李宝石刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

通过自动环境气象站连续观测了北京顺义地区2017年8月-2018年8月的日光温室室内外温湿度、太阳辐射和光合有效辐射4种环境要素,探究不同环境要素在室内外和季节之间的变化规律。试验结果表明,室内外温度具有极显著的相关性,室内温度始... 详细信息

通过自动环境气象站连续观测了北京顺义地区2017年8月-2018年8月的日光温室室内外温湿度、太阳辐射和光合有效辐射4种环境要素,探究不同环境要素在室内外和季节之间的变化规律。试验结果表明,室内外温度具有极显著的相关性,室内温度始终高于室外,并随着春季到冬季季节的交替,室内外的温差逐渐增大。室外湿度受降水影响较大,因而夏秋季节室外湿度高于室内,而冬春季节则相反。一年中室外太阳辐射和光合有效辐射均高于室内,而季节间的辐射值受天气状况影响较大,各季节的辐射值以春季最大。

关键词：环境要素温度湿度太阳辐射光合有效辐射

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A Review on Thermal Management of li-ion Battery:from Small-Scale Battery Module to Large-Scale Electrochemical Energy Storage Power Station

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Journal of Thermal Science 2025年第1期34卷 1-23页

作者： CHEN Zhifeng JIA li YIN liaofei DANG Chao REN Honglei ZHANG Zhiqiang Beijing Key Laboratory of Flow and Heat Transfer of Phase Changing in Micro and Small Scale School of MechanicalElectronic and Control EngineeringBeijing Jiaotong University

li-ion battery is an essential component and energy storage unit for the evolution of electric vehicles and energy storage technology in the ***,in order to cope with the temperature sensitivity of li-ion battery and maintain li-ion battery safe operation,it is of great necessary to adopt an appropriate battery thermal management system(BTMS).In this paper,the current main BTM strategies and research hotspots were discussed from two aspects:small-scale battery module and large-scale electrochemical energy storage power station(EESPS).The practical application situation,advantages and disadvantages,and the future development trend of each heat dissipation method(air,liquid,PCM,heat pipe,hybrid cooling) were described in *** them,the air cooling and liquid cooling were reviewed in-depth based on the engineering *** PCM,heat pipe and hybrid cooling were reviewed extensively based on the latest *** research provides a comprehensive understanding for the BTMS in all scales.

关键词： battery thermal management cooling methods large-scale electrochemical energy storage power station small-scale battery module

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自然光植物工厂多层立体栽培补光对生菜产量和品质的影响

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中国农业大学学报 2019年第1期24卷 92-99页

作者：刘庆鑫方慧李宗耕杨其长魏灵玲程瑞锋中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

针对自然光植物工厂空间高效利用的问题,采用意大利奶油生菜为研究对象,探究自然光植物工厂多层立体栽培条件下不同栽培层间光照、温度、湿度等环境差异及补光对生菜产量和品质的影响。结果表明:栽培架中层平均太阳总辐射强度是上层的25... 详细信息

针对自然光植物工厂空间高效利用的问题,采用意大利奶油生菜为研究对象,探究自然光植物工厂多层立体栽培条件下不同栽培层间光照、温度、湿度等环境差异及补光对生菜产量和品质的影响。结果表明:栽培架中层平均太阳总辐射强度是上层的25.15%～55.42%,下层平均太阳总辐射强度是上层的22.66%～37.46%;不同层间温度相差4.8～7.2℃。不同层湿度差异为37.5%～43.9%。补光可以提高栽培层间的光照强度,改善光照分布状况,改变生菜生长形态,促进叶片伸展和根系生长。与不补光处理相比,补光后中层和下层生菜的产量分别提高了35.8%和24.7%,干物质量增加了39.7%和36.7%,可溶性蛋白含量提高了9.42%和9.24%,硝酸盐含量降低了10.75%和6.75%,但与对照相比,补光后对生菜叶绿素和可溶性糖含量并没有显著性的变化。立体栽培层间补光能够改善层间光照环境,使光照分布更加均匀,促进干物质积累,显著提高生菜产量和品质。

关键词：生菜立体栽培太阳辐射强度人工补光

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Interpretable Machine Learning Method for Compressive Strength Prediction and Analysis of Pure Fly Ash-based Geopolymer Concrete

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2025年第1期40卷 65-78页

作者： SHI Yuqiong li Jingyi ZHANG Yang li li Key Laboratory of Agricultural Soil and Water Engineering in Arid and Semiarid Areas of Ministry of Education Northwest A&F Uni-versityYangling 712100China College of Water Resources and Architectural Engineering Northwest A&F UniversityYangling 712100China Chongqing Key Laboratory of Public Big Data Security Technology Chongqing 401420China Chongqing College of Mobile Communication Chongqing 401520China Department of Civil and Environmental Engineering The Hong Kong Polytechnic UniversityHung HomKowloonHong KongChina National Rail Transit Electrification and Automation Engineering Technology Research Center(Hong Kong Branch) The Hong Kong Polytechnic UniversityKowloonHung HomHong KongChina

In order to study the characteristics of pure fly ash-based geopolymer concrete(PFGC)conveniently,we used a machine learning method that can quantify the perception of characteristics to predict its compressive *** this study,505 groups of data were collected,and a new database of compressive strength of PFGC was *** order to establish an accurate prediction model of compressive strength,five different types of machine learning networks were used for comparative *** five machine learning models all showed good compressive strength prediction performance on *** them,R2,MSE,RMSE and MAE of decision tree model(DT)are 0.99,1.58,1.25,and 0.25,*** R2,MSE,RMSE and MAE of random forest model(RF)are 0.97,5.17,2.27 and 1.38,*** two models have high prediction accuracy and outstanding generalization *** order to enhance the interpretability of model decision-making,we used importance ranking to obtain the perception of machine learning model to 13 *** 13 variables include chemical composition of fly ash(SiO_(2)/Al_(2)O_(3),Si/Al),the ratio of alkaline liquid to the binder,curing temperature,curing durations inside oven,fly ash dosage,fine aggregate dosage,coarse aggregate dosage,extra water dosage and sodium hydroxide *** temperature,specimen ages and curing durations inside oven have the greatest influence on the prediction results,indicating that curing conditions have more prominent influence on the compressive strength of PFGC than ordinary Portland cement *** importance of curing conditions of PFGC even exceeds that of the concrete mix proportion,due to the low reactivity of pure fly ash.

关键词： machine learning pure fly ash geopolymer compressive strength feature perception

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设施甜椒土垄和垄嵌基质栽培方式CO2排放通量日变化比较

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华北农学报 2019年第S1期34卷 190-196页

作者：李宝石刘文科李宗耕张玉彬查凌雁周成波邵明杰中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室

为了探究新型栽培方式下甜椒苗期CO2的排放量和排放日变化特征,明确新型栽培方式下最佳的蔬菜减排栽培模式,通过静态箱-气相色谱法分别对土垄栽培、土垄内嵌式基质栽培(SSC)标准垄、SSC矮垄3种栽培模式的内嵌区和土垄栽培、SSC标准垄、... 详细信息

为了探究新型栽培方式下甜椒苗期CO2的排放量和排放日变化特征,明确新型栽培方式下最佳的蔬菜减排栽培模式,通过静态箱-气相色谱法分别对土垄栽培、土垄内嵌式基质栽培(SSC)标准垄、SSC矮垄3种栽培模式的内嵌区和土垄栽培、SSC标准垄、SSC矮垄的整个垄部进行连续地取气测定。结果表明:测定时间段内,设施甜椒苗期的CO2的排放通量呈现单峰型,与室内气温、地表下5 cm深温度的变化趋势相一致。CO2的排放通量呈现昼高夜低的现象,在白天,土垄的垄部CO2的排放通量平均排放通量最高,为325 mg/(m^2·h),SSC标准垄的垄部CO2的排放通量平均排放通量最低,为164 mg/(m^2·h);在夜间,土垄的垄部CO2的排放通量平均排放通量最高,为110 mg/(m^2·h),SSC矮垄的垄部CO2的排放通量平均排放通量最低,为78 mg/(m^2·h)。土垄的CO2的排放通量日变化波动较大,SSC栽培的CO2的排放通量日变化较为稳定。此外,3种栽培处理的根区温度日变化趋于一致,峰值滞后于室内气温1~3 h,但3种处理的根区温度数值有所差异,SSC标准垄相较于更有优势。综上所述,SSC栽培模式有利于设施蔬菜的减排效应,对于日光温室中设施蔬菜的栽培技术具有应用前景。

关键词：设施菜田 CO2 排放通量昼夜变化基质栽培

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Manufacture the conducting polymer with light

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Science China Chemistry 2025年第1期68卷 8-9页

作者： Yang li Tianyu li Yan Ji Baoguang liu College of Electronic and Optical Engineering & College of Flexible Electronics (Future Technology) Nanjing University of Posts & Telecommunications

Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), heralded as the “king” of conducting polymers, is esteemed in bioelectronics for its mixed electronic and ionic conductivity, mechanical properties compatible with biological tissues, tunable healing ability and stability in diverse environments [1]. Based on additive manufacturing of three-dimensional structures,PEDOT realizes the implementation in the efficient production of flexible bioelectronics, the construction of intricate electrode-neural implantations, and the development of smart brain-computer-interfaces [2].

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