农作物生长与农药控制模型在非负平衡点的稳定性

本文建立了农作物生长的经济效益与农药控制的数学模型,并证明了农作物生长期农药喷施适量时系统非负平衡点周期解的存在性.且证明了过多地使用农药杀虫剂将会出现害虫增多的怪现象.从而使农作物生长的经济效益极度降低.进一步建立农药使用最优控制模型.     

智能温室覆盖材料

英国最近研制出的智能型温室覆盖新材料 ,可过滤日光中某些起副作用的波段 ,同时充分发挥日光中紫外波段的杀菌功能 ,以及红外波段可提高作物生长质量的作用。研究人员测试后发现 ,采用该智能材料覆盖温室后 ,作物的一些病虫害大大减轻 ,杀菌剂和杀虫剂的需求也相应减少。智能温室覆盖材料@黄爱群     

温室黄瓜环境管理智能决策支持系统初探

以黄瓜温室栽培和环境控制试验中所建立的一系列作物模型、环境模型和经济模型为基础，以Delphi6．0为软件开发环境，建立温室黄瓜环境优化调控管理的智能决策支持系统．该系统以兼顾作物生长和经济效益为目标，能够根据各种气象参数，给出温室环境实时控制最佳环境参数．     

节水灌溉条件下稻田生态与环境效应

对节水灌溉条件下稻田温度、土壤通气性、杂草生长及病虫害、温室气体的排放和矿质营养等生态环境因子的变化及规律进行了归纳总结,分析了节水灌溉条件下稻田温室气体CH4和N2O的排放变化及其综合效应,提出今后应加强节水灌溉条件下稻田杂草及病虫害的防治策略、稻田温室气体排放及水肥耦合效应等稻田生态环境方面的研究.     

不同节水措施对水田生态环境的影响研究

通过大田试验,研究了水稻浅水灌溉、浅湿灌溉和覆膜灌溉对生态环境的影响机理。结果表明,相对于其它2种节水措施,覆膜可以提高土壤温度,降低空气湿度,减少渗漏和棵间蒸发以及温室气体CH4和N2O的排放量,可控制杂草的生长和节水增产,从而促进作物有效生长、早熟;可有效控制病虫害、草害;提高灌水生产率、经济效益和生态环境效益。3种节水措施,覆膜效果最佳,浅湿灌溉次之,浅水灌溉最差。     

城市污水不同土地处理条件下土壤-作物系统中氮净化模拟模型与模拟分析

通过温室条件下冬小麦不同种植方式、污水不同土地处理状态下水氮运移吸收和净化过程模拟试验,分析了作物生长、根系生长与分布、根系对水分氮素吸收规律以及根系竞争吸收与土壤中水、氮含量的关系,以及氮净化规律等．在此基础上,建立了作物生长→根系生长与分布→根系吸水、吸氮→土壤中水氮运移转化→作物生长循环计算联合模型．以模拟试验为背景,用数值模拟分析了城市污水不同水氮土地处理条件下作物生长与土壤─作物系统中水氮运移吸收转化过程和土壤中氮净化机理．为建立环境地学工程的分支模型──污水土地处理控制模型提供了基础模拟计算方法．     

Venlo型玻璃温室黄瓜动态生长模型的研究

黄瓜发育动态模型对于动态掌握温室作物生长规律具有重要意义。以de Koning模型为基础建立温室黄瓜动态生长模型,分别对黄瓜生长的光合速率、蒸腾速率、呼吸速率、生育期、同化物暂存库、叶干质量、果实干质量模型等进行研究。通过实验得到各观测指标的模拟值与实测值之间的相关系数平方R2和根均方差RMSE依次为:叶干质量:R2=0.9998,RMSE=0.0601 kg·m2;果实干质量:R2=0.9975,RMSE=0.9596 kg·m2;日同化物积累量:R2=0.9983,RMSE=0.0067 kg·m2,结果表明该模型对作物生长发育具有较好的预测性,可为温室作物生长环境优化控制提供依据。     

害虫综合治理模型与最优控制策略

针对农作物害虫综合治理问题,提出一个对农作物危害最小的最优方案。由于喷洒杀虫剂,农作物被迫吸收农药,药效随时间下降,其吸收、分布和消除过程与人类用药类似,作者大胆尝试利用药物动力学理论研究建立农作物药效模型。首先根据脉冲微分方程理论,将农作物药效模型与害虫-天敌动态模型结合起来,建立农作物药效模型和喷洒杀虫剂及释放天敌的脉冲控制模型;然后根据脉冲控制理论分析上述模型的稳定性,利用最优控制理论,求出最适杀虫剂药量和喷洒时间间隔,使得杀虫剂药量在农作物的残留和喷洒农药量最少,同时使害虫数量控制在经济危害阈值以下,给出综合治理农业害虫的最佳方案;最后,通过数值模拟解释这一方案的执行。结果表明,该策略行之有效。     

温室大棚温湿度检测系统的模糊控制器设计

在温室大棚温湿度控制系统中,温室环境系统是一个多变量、非线性、时变和滞后的系统,实际设计时很难对其建立精确的模型,其中,温度和湿度变化是重要的环境因子,对作物的生长起着关键性的作用.为此,采用模糊解耦算法,通过建立模糊控制器的设计,可使系统的温湿度控制精度大大提高,系统环境达到作物生长的需求.     

水稻病虫防治中农药减量使用技术的应用

对于农药的减量使用技术在水稻病虫防治上的运用所取得的实际结果来说,一些经营良好的示范区,通过拥有高效和低毒特性,并且持续药理好的农药,在相关的专业人员的指导下,进行施药,水稻病虫害的防治所取得的效果,只是凭借笔者的经验进行农药施用的对照比较,通过科学的计算然后进行农药的施用,能够实现水稻产量大幅提升,社会、经济和生态效益明显。     

栽有番茄的玻璃温室内气流场分布CFD数值模拟

以栽有番茄作物的Venlo型两连栋玻璃温室为研究对象,基于计算流体动力学(CFD)技术,运用多孔介质模型、组分传输模型及DO辐射模型对自然通风工况下温室内湿空气的传输过程进行了3D数值模拟,并对模拟结果进行了试验验证.结果表明:温室中部测点气流速度的模拟值与实测值变化趋势相同,总气流速度和y向气流速度的模拟值与实测值平均相对误差分别为15.0%和10.9%,所建立的CFD模型有效.温室南部气流紊流程度高,存在大小不等的涡;北侧流速均匀;温室中部作物区及冠层上方气流流动平缓,作物冠层阻力对室内气流分布模式有影响.靠近侧窗的温室空间以风压通风为主,作物冠层及侧窗上部空间热压作用明显.     

基于积温模型的温室栽培生产规划决策支持系统

为实现在定期上市目标下的温室栽培的生产规划,以作物积温模型为依据,利用历史气象数据和市场价格信息,建立基于积温模型的温室黄瓜栽培生产规划决策模型.基于WEB开发了温室作物栽培生产规划决策系统软件,系统能实现在定植时间确定条件下预计上市期及逐日环境优化决策、在作物计划定植日期和上市期条件下的逐日环境优化决策、温室运行过程中的逐日环境优化决策.以温室栽培黄瓜为例,分别进行了给定定植日期的规划决策和温室运行的实时规划决策,决策结果表明:系统能根据用户所提出的决策目标和温室运行状况,实现温室栽培生产的规划决策.     

水培作物生长所需营养液投放周期模型

为了水培作物更加健康快速的生长,同时又考虑到营养液的成本,将普遍采用的一次性投放足够量的营养液转变为分时分阶段的投放。在此基础上建立两个阶段的数学模型,即作物定植前在基质中仅靠水源生长阶段,以及定植后投入一定量一定浓度的营养液后的生长阶段。最后以水培意大利生菜为例,测量出各阶段开展度的数据,并用Matlab给出时间与作物生长量之间关系的图像。     

生物技术与作物病虫害防治

阐述了生物技术在作物病虫害防治领域的最新研究成果,包括克隆的抗卷叶病毒外壳蛋白基因转化马铃薯的培育、新型植物杀虫剂的开发、"植物伟哥"的成功研制、基因叠加技术抗虫作物的培育、植物抗逆诱导研究培育抗立枯病水稻以及转双基因抗虫水稻的研究进展和产生的效益等。     

日光温室采光性能的模拟分析

采光性能是温室中作物生长和发育的重要因素，是日光温室结构设计的基础，是提高温室经济效益、发展设施农业的关键。通过必要的假设与简化，建立了日光温室采光性能的数学模型，利用该模型模拟计算了温室采光量与其结构形状、几何尺寸、朝向、地理纬度、节气和时间之间的关系，找出了各因素对日光温室采光性能的影响，并分析研究了其变化规律，所得结论为正确地设计高产、高效、经济的日光温室奠定了基础。     

利用Delphi开发温室黄瓜生长动态模拟系统

介绍温室黄瓜生长动态模拟系统的设计思路、模块划分和各模块的主要功能．以通过实验得到的黄瓜光合作用数学模型及不同生育阶段中干物质分配比例等建模所需的作物参数为基础，运用积分的方法，进行黄瓜干物质增长量和在各器官中的分配的逐日模拟．研究表明：用Delphi开发的温室作物模拟模型比较简洁，易于实施；模拟值比实际值略高，误差在4．7％～14．8％之间，基本达到了预期的效果；如果进一步在模型中加入水肥等因子修正参数，则可以达到更高的精度．     

生态位适宜度理论及其在作物生长系统中的应用

生态位适宜度是对经典生态位理论的深化和方法的发展。本文建立了半干旱区作物生态位适宜度的理论模式和计测公式，并依据大田试验结果，对不同环境资源条件下作物各生长期中的生态位适宜度值进行了定量分析，建立了它与作物产量间的理论公式，分析了限制因子及诸种人工调节措施的效果，为农田作物生长系统的资源因子匹配和作物生境优化提供了依据。     

甲醇生产主精馏塔操作的智能控制

讨论用于甲醇生产主精馏塔改进工艺条件下的智能控制方法.通过对所建立的数学模型的动态分析,设计了知识库和推理机,用于干扰作用下精馏过程的智能控制.并以实例介绍利用该方法简化的网络模型在实际塔操作中的实现.     

具有抗药性发展的非自治害虫治理模型研究

考虑到杀虫剂对害虫种群的作用具有一定的残留作用,以及同一种杀虫剂长期且单一的使用会使害虫对杀虫剂产生抗药性,同时考虑到自然界害虫种群的发展变化受时间影响以及人类对害虫的治理都是呈周期性变化,本文建立了在杀虫剂作用函数影响下的具有抗药性发展的非自治单种群害虫治理模型,给出了害虫灭绝的临界条件,并依据临界条件给出了杀虫剂的切换策略.     

HIPAS 系统中热湿传输的理论模型

从连续介质流体力学的观点，采用局部体积平均方法，建立了一个描述作物覆盖条件下土壤热湿迁移过程的二维数学模型．以能量平衡原理及土壤层水汽扩散理论为基础，建立了根系吸水吸热、作物蒸腾和土面蒸发模型．两者耦合适用于求解ＨＩＰＡＳ系统中热湿传输问题．