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秸秆还田配施生物炭对关中平原夏玉米产量和土壤N_(2)O排放的影响

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环境科学 2022年第8期43卷 4379-4386页

作者：白金泽刘镇远宋佳杰李娜于琦郝嘉琪许宏伟程博豪王兴冯永忠西北农林科技大学农学院杨凌712100 陕西省循环农业工程技术研究中心杨凌712100 山西农业大学有机旱作农业研究院太谷030800

为探明秸秆还田配施生物炭对夏玉米产量和土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,基于2019~2020年关中平原田间定位试验,利用静态暗箱-气相色谱法监测了土壤N_(2)O排放通量,综合分析夏玉米产量、土壤N_(2)O排放和土壤活性氮组分,明确了秸秆还... 详细信息

为探明秸秆还田配施生物炭对夏玉米产量和土壤氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,基于2019~2020年关中平原田间定位试验,利用静态暗箱-气相色谱法监测了土壤N_(2)O排放通量,综合分析夏玉米产量、土壤N_(2)O排放和土壤活性氮组分,明确了秸秆还田配施生物炭在培肥土壤、增产减排方面的效应.以秸秆不还田(S_(0))为对照,设置秸秆还田(S)和秸秆还田配施生物炭(SB)共3个处理.结果表明,各处理N_(2)O排放峰值出现在秸秆还田后10 d,秸秆还田30 d后土壤N_(2)O排放通量处于较低水平,土壤N_(2)O排放通量与铵态氮(NH~+_(4)-N)、无机氮、微生物量氮(MBN)和可溶性有机氮(DON)含量呈显著的正相关关系(P0.05),但是SB较S显著降低N_(2)O累积排放量和单位产量N_(2)O累积排放量,分别为24.0%~27.3%和26.4%~29.2%.在土壤N_(2)O排放通量达到峰值时,SB较S显著降低土壤N_(2)O排放通量45.1%~69.6%,生物炭能够缓解秸秆还田所诱发的土壤N_(2)O排放,具有削峰的作用.SB较S显著增加土壤总氮9.1%~12.2%.综合作物产量、N_(2)O排放和土壤总氮,对夏玉米生产而言,秸秆还田配施生物炭不仅培肥地力,提高夏玉米产量,而且减少单位产量N_(2)O累积排放量,是可供推广的兼顾作物产量和环境友好的适宜管理措施.

关键词：夏玉米秸秆还田生物炭氧化亚氮(N_(2)O) 产量

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基于深度强化学习的流水线预测性维护决策

计算机集成制造系统 2021年第12期27卷 3416-3428页

作者：崔鹏浩王军强张文沛李洋西北工业大学生产与运作系统性能分析中心陕西西安710072 西北工业大学机电学院工业工程系陕西西安710072

预测性维护是一种以设备工作状态为依据的维护决策方式,旨在降低维护成本的同时提高设备乃至生产系统的运作效率。针对考虑机器劣化过程的多机流水线,以产线性能评估为基础,分析系统运行过程中机器的维护时机,研究流水线预测性维护决策... 详细信息

预测性维护是一种以设备工作状态为依据的维护决策方式,旨在降低维护成本的同时提高设备乃至生产系统的运作效率。针对考虑机器劣化过程的多机流水线,以产线性能评估为基础,分析系统运行过程中机器的维护时机,研究流水线预测性维护决策问题。首先,分析了机器故障和维护活动对系统状态转移过程的影响,基于马尔科夫链构建了流水线瞬态性能评估模型,揭示了机器故障和维护活动对生产过程影响的作用机理,量化了系统瞬态产出和在制品水平等性能指标。其次,综合考虑在制品库存成本、缺货惩罚成本和预测性维护成本,以最小化系统总成本为目标,基于马尔科夫决策过程建立了流水线预测性维护决策模型。利用所提的瞬态性能评估模型模拟流水线的实时运行过程,产生神经网络训练所需的数据,利用深度强化学习算法对问题进行近似求解,获得了有效的流水线预测性维护策略。仿真实验结果表明,所提预测性维护决策方法既保证了流水线产出,又降低了在制品库存和维护成本。

关键词：预测性维护决策流水线深度强化学习,数字孪生车间

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事件驱动的流水线建模与质检机器配置优化

计算机集成制造系统 2021年第2期27卷 487-500页

作者：苟艺星王军强李洋西北工业大学生产与运作系统性能分析中心陕西西安710072 西北工业大学机电学院工业工程系陕西西安710072

数字孪生车间环境下获取生产数据更加便捷,使系统运行过程中收集机器故障、质检报废等扰动事件成为可能。为了科学评估并及时应对扰动事件对系统性能的影响,面向考虑质检报废的流水线,研究流水线性能评估与质检机器配置优化问题。考虑... 详细信息

数字孪生车间环境下获取生产数据更加便捷,使系统运行过程中收集机器故障、质检报废等扰动事件成为可能。为了科学评估并及时应对扰动事件对系统性能的影响,面向考虑质检报废的流水线,研究流水线性能评估与质检机器配置优化问题。考虑流水线中的质量检测操作,定义了质检报废事件,定量分析了机器故障与质检报废等扰动事件对系统产出的影响,建立了事件驱动的系统生产损失模型;在此基础上,综合考虑系统生产损失成本与质检机器投入成本,以最小化系统总成本为目标,建立了质检机器配置优化模型,并采用遗传算法求解获得了质检机器配置优化方案。通过仿真实验表明,所提优化方法既可保证系统产出,又可降低质量检测成本。

关键词：数字孪生流水线质检报废事件驱动建模质检机器配置

M-SVR方法在“三下”覆岩移动范围预测中的应用

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海峡科技与产业 2016年第5期29卷 79-81页

作者：贺严彭永东李海港郝显福黄文琪江西省安全生产科学技术研究中心(江西省工业安全工程技术研究中心) 江西浒坑钨业有限公司北京科技大学北京矿冶研究总院西北矿冶研究院

为避免因"三下"覆岩移动范围划定不合理造成的生命财产损失或土地资源浪费,将移动范围-支持向量回归机(M-SVR)方法引入"三下"覆岩的移动范围预测。通过M-SVR方法的应用,在某典型"三下"矿山建立了以覆岩位移监测点位移量及移动速度为关... 详细信息

为避免因"三下"覆岩移动范围划定不合理造成的生命财产损失或土地资源浪费,将移动范围-支持向量回归机(M-SVR)方法引入"三下"覆岩的移动范围预测。通过M-SVR方法的应用,在某典型"三下"矿山建立了以覆岩位移监测点位移量及移动速度为关键参数的覆岩移动范围预测模型,得到了各监测点的累计变形值与移动速度预测结果,并对比实测值进行了误差分析。预测结果表明:3组覆岩移动范围监测点5月1日至5月10日位移量平均预测值为0.049m,绝对误差为0.013m;移动速度平均预测值为0.0049m/d,绝对误差为0.0013m/d。由理论验证及误差分析可知,M-SVR方法有效地解决了"三下"覆岩移动范围的量化问题,具有广阔的应用前景。

关键词： M-SVR 移动范围预测模型移动速度相对误差

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作物生产水足迹量化方法与评价研究

水利学报 2017年第6期48卷 651-660,669页

作者：吴普特孙世坤王玉宝李笑雷赵西宁西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区节水农业研究院陕西杨凌712100 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心陕西杨凌712100

农业用水效率评价是农业水资源管理的基础。作物生产水足迹有效的统一了旱作、灌溉农业以及不同尺度的水分利用效率评价指标,为农业水资源管理提供了新的评价指标与工具。本文在现有作物生产水足迹量化方法的基础上,提出了基于区域耗水... 详细信息

农业用水效率评价是农业水资源管理的基础。作物生产水足迹有效的统一了旱作、灌溉农业以及不同尺度的水分利用效率评价指标,为农业水资源管理提供了新的评价指标与工具。本文在现有作物生产水足迹量化方法的基础上,提出了基于区域耗水量和区域用水量的作物生产水足迹量化方法,形成了三种适用于不同评价目标和尺度的量化方法。以中国大陆为研究对象,利用不同方法对小麦水足迹进行量化,探讨了三种方法的特点和适用性。研究表明三种量化方法具有各自的适用范围和科学内涵,基于田间作物蒸发蒸腾量所得到的作物生产水足迹能够反映田间尺度水分利用效率、农业资源禀赋;基于区域耗水量的计算方法能够反映区域尺度水分利用效率、农业资源禀赋和区域耗水特性;基于区域用水量的水足迹量化方法能够反映区域尺度水分利用效率、灌溉系统运行水平与农业生产用水量。鉴于三种作物生产水足迹量化方法的差异性,在进行水足迹量化评价时,需根据具体的研究尺度和评价目标确定作物生产水足迹量化方法,使量化和评价结果更为科学合理。

关键词：水足迹量化方法用水过程水分利用效率

区域主要作物生产实体水-虚拟水耦合流动过程解析与评价

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科学通报 2019年第18期64卷 1953-1966页

作者：吴普特卓拉刘艺琳高学睿王玉宝赵西宁孙世坤西北农林科技大学水土保持研究所杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100

水安全是粮食安全的刚性基础.在农业生产过程中(产前、产中、产后)自然-经济-社会(三元)因素驱动下,其水资源消耗形成实体水-虚拟水(二维)嵌入转化、互为反馈、相互影响的耦合流动过程.本文基于实体水-虚拟水"二维三元"耦合流动理论,集... 详细信息

水安全是粮食安全的刚性基础.在农业生产过程中(产前、产中、产后)自然-经济-社会(三元)因素驱动下,其水资源消耗形成实体水-虚拟水(二维)嵌入转化、互为反馈、相互影响的耦合流动过程.本文基于实体水-虚拟水"二维三元"耦合流动理论,集成构建了以水量为参数的区域作物生产广义实体水-虚拟水耦合流动过程量化方法,并应用于我国"丝绸之路经济带"沿线西部六省,对其1985~2013年主要作物实体水-虚拟水耦合流动过程进行解析与评价.揭示了区域作物生产实体水-虚拟水耦合流动现象,发现六省间水资源消耗与流动存在资源与经济效益的此消彼长现象.表明以农田尺度实体节水为目标的资源单视角传统农业水资源管理理念,已不足以实现多空间尺度水资源的资源-经济同步高效利用的管理目标,而具有资源-经济-社会三重意义的区域农业全产业链实体水-虚拟水统筹管理应为有效解决思路.基于此,初步提出三点思考:(1)现代农业节水应实体水-虚拟水统筹考虑;(2)需加快突破农业生产实体水-虚拟水耦合流动量化、评价方法与调控关键技术;(3)建议基于农业全产业链视角,建立基于实体水-虚拟水二维度理论的农业水资源管理体系,确保实现各阶段水资源管理"三条红线".

关键词：实体水-虚拟水 “二维三元” 作物生产水足迹西部六省

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中国荒漠生态系统:功能提升、服务增效

中国科学院院刊 2020年第6期35卷 690-698页

作者：程磊磊却晓娥杨柳姚雪玲卢琦中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心巴彦淖尔015200

荒漠是我国干旱、半干旱地区的典型原生生态系统,具有独特的结构、功能与服务。文章基于《荒漠生态系统服务评估规范》,利用第五次全国荒漠化和沙化监测数据(2010—2014年),首次估算出2014年我国荒漠生态系统服务总价值约为42 279亿元... 详细信息

荒漠是我国干旱、半干旱地区的典型原生生态系统,具有独特的结构、功能与服务。文章基于《荒漠生态系统服务评估规范》,利用第五次全国荒漠化和沙化监测数据(2010—2014年),首次估算出2014年我国荒漠生态系统服务总价值约为42 279亿元人民币(2014年价格);其中,防风固沙、水文调控、土壤保育和固碳价值分别占比40.1%、24.2%、18.1%和17.0%,生物多样性保育和景观游憩所占比重合计不到1%。剔除价格因素影响,2009—2014年我国荒漠生态系统服务价值实际净增1 202亿元人民币(2014年价格),其中防风固沙服务效益提升的贡献最大(达47.5%)。文章探索以荒漠生态系统服务价值与国内生产总值(GDP)的比值来衡量生态保护与经济增长的发展均衡度,2009—2014年该比值在荒漠生态系统涉及的所有地区均有下降,各地区降幅从19.4%到38.8%不等,这表明当前荒漠生态系统功能提升与服务增效的速度慢于区域经济增速。因此,在发展经济的同时需要加大荒漠生态系统的保护与修复力度,以促进我国西北干旱半干旱地区尽快步入荒漠生态系统提质增效与经济增长高度均衡的发展阶段。

关键词：荒漠生态系统生态服务功能评估价值核算提质增效

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厌氧生态技术在畜牧业中的应用

中国牛业科学 2024年第1期50卷 87-89页

作者：史天民阮显根李思齐辛亚平汉中市动物疫病预防控制中心 723000 神木澳牛牧业有限公司上海外服人力资源有限公司西北农林科技大学陕西杨凌712100

规模畜牧场在养殖过程中产生大量粪污,如果处理不当会对周围的生态环境,水、土壤、大气造成一定的污染和破坏。厌氧生态技术以成本低廉、消耗低少、更加环保等优点运用在畜牧生产中,成为发展生态循环畜牧业的助推器,因为此项技术可以有... 详细信息

规模畜牧场在养殖过程中产生大量粪污,如果处理不当会对周围的生态环境,水、土壤、大气造成一定的污染和破坏。厌氧生态技术以成本低廉、消耗低少、更加环保等优点运用在畜牧生产中,成为发展生态循环畜牧业的助推器,因为此项技术可以有效地处理污水和粪污。本文从发展厌氧生态技术的意义、技术原理、优点、关键和研究重点、厌氧生态技术推广中存在的问题、常见的厌氧生态技术、厌氧发酵技术在畜牧业中的应用前景等方面进行了介绍,以期促进我国畜牧业生态循环发展。

关键词：厌氧生态技术畜牧业环境污染

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提高铅锌密闭鼓风炉原料适应性生产实践

甘肃冶金 2022年第6期44卷 20-22页

作者：殷勤生陶乃兴苗彦臣鲁兴武白银有色集团股份有限公司甘肃白银730900 西北矿冶研究院甘肃白银730900

铅锌密闭鼓风炉炼锌(ISP)是一种对原料具有很好适应性的炼锌工艺,以某厂2017年~2019年生产实践为例,探讨了在提高鼓风炉原料适应性方面的一些经验,尤其是对近年来密闭鼓风炉处理高硅烧结块在工艺条件控制方面的改进。

关键词：密闭鼓风炉适应性焦炭烧结块 SiO_(2)