169引言:防沙治沙一直以来是我国宁夏地区环境保护和改善工作的重点。经过多年的努力,防沙治沙工作取得了明显的进展,但是土地沙漠化状况还在持续,防沙治沙工作仍旧是该区域环境保护工作中最重要的环节。根据土壤状况以及防治工作的主要目标,防沙治沙中的造林技术应用有着不同的特征,值得我们进行深入的思考和探索。1.常用的防沙治沙造林技术1.1战略性防沙战略性防沙是从全局角度出发的一种纲领性的防沙治沙造林技术,即对局部土壤沙漠化的状况进行评定和分析之后,选择的某种适合全局的防沙治沙方法。战略性防沙主要包括飞播造林技术、樟子松育苗造林技术和针阔灌木造林技术等。飞播造林技术是针对大面积沙区、近沙以及远沙进行防治的一种防沙治沙造林技术;使用樟子松进行造林可以提高造林育苗技术水平,并方便调整树种结构,加强林分质量,改造低产林地,提高树木对土地的保护作用。针阔灌木造林技术主要适用于小面积沙区和固定沙区的防治,根据树种的生长方式和生物特性以及沙区的实际情况,进行相应的造林防沙治沙。1.2战术性防沙战术性防沙是实现战略性防沙的具体措施。从执行角度来看,战术性防沙包括三个阶段:一封,使用一定手段和方法封闭沙漠化土壤的面积和动作,将流沙变成半固定或者固定状态。
二障,是指通过搭建障蔽物的方式进行防沙治沙,其目的是阻止流动的沙丘移动。三栽种,根据实际情况选择相应的造林技术,其中常用的造林技术是人工挖壕栽柳、沙柳栽种技术以及蓄力开壕沟造林技术和草方格治沙技术。这一步骤的主要目的是对沙地进行彻底的土壤治理,改变沙地的土壤性状。2.防沙治沙造林技术应用的效果及问题2.1飞播造林技术的应用飞播技术的施用对象是那种面积大的沙区,该技术的特征在于施用飞机进行快速的、大面积的树种播撒,通过自然条件,使树种在沙区生根发芽、成长成防沙防风林。飞播技术的优势在于能够在短时间内完成大面积的造林工作,但是该项技术对土壤沙漠化的情况有特殊要求,即所面对的土壤环境是基本适合所播撒的树种种子生长的,沙土区域过大不能进行栽植治理的。飞播技术的应用在我国宁夏地区土壤沙漠化防止工作中取得了良好的效果,该技术应用于宁夏西北部地区,成功地阻止了腾格里沙漠、乌兰布沙漠和毛乌素沙地的进一步入侵。但是,从林业局反馈的资料表明,飞播技术的效果受宁夏地区自然气候影响大,有些区域的树种成活率比较低,防沙效果没有达到预期。2.2樟子松及针阔灌木造林技术的应用樟子松植株高大,树干高、胸径粗壮、树冠稀疏,耐寒性强,根系发达而不苛求水分,是适用于防沙治沙的优秀树种。
种植樟子松的优势在于该树种的成活率比较高,由于树木本身的特征,适合进行乔木和灌木的混种,使植被更复杂,对沙地的防治效果更明显;针阔灌木造林则是同时将针叶林、阔叶林和灌木林种植在同一片需要治理的沙土地上,用针叶林和降低风速、固化沙土;用阔叶林调节区域水分和水循环状态;用灌木林调整地表温度、土壤特征,进而实现区域性土壤的彻底改变。樟子松造林技术和针阔灌木造林技术在我国宁夏地区应用的都比较广泛,后者还曾经获得过国家级环境保护策略相关奖项。但是,植物在防沙治沙工作中发挥作用的关键在于成洛率,樟子松和一些针阔混交林、灌木林常年受虫害侵扰,对其应用效果造成了一定的影响。2.3战术性防沙技术的应用战术性防沙技术是对某一区域的沙土土壤特征进行具体的改善的过程,根据其战术的三个步骤不难发现,战术性防沙技术需要治理的沙区通过设置警示牌、分派专人管理等方式对其进行封闭管理,以期利用大自然自我修复功能进行修复;对沙地设立屏障采用前挡后拉的方式,前挡是指通过实施灌木和乔木造林阻止沙丘移动,后拉是指流动沙丘的下部栽种固沙植物,达到阻止沙丘移动的目的;栽种技术则以人工种植沙柳为主。草方格固沙,顾名思义是利用废弃的麦草一束束呈方格状铺在沙上,再用铁锹轧进沙中,留麦草的1/3或一半自然坚立在四边,然后将方格中心的沙子拨向四周麦草根部,使麦草牢牢地坚立在沙地上,在草方格内栽种植物,植株的存活率明显提高,植物生长速度也加快。
战术性防沙技术是宁夏地区多地采用的防沙治沙经典技术,但该项技术要求各个环节之间的紧密衔接以及技术的一致性,由于管理不力造成的战术失误也比较常见。3.对防沙治沙造林技术应用的建议3.1做好飞播技术应用的相关准备工作关于防沙治沙造林技术的应用分析马兴国 灵武市白芨滩国家级自然保护区管理局本文对常用的防沙治沙造林技术进行概述,说明每种造林技术的应用效果和常见问题,并对这些技术的应用提出相关的建议。【关键词】 沙漠治理 造林技术 应用栽培技术 || Cultivation teChnology170成功地使用飞播技术有以下几个关键,进一步提高飞播技术的有效性也应该从这几个关键入手。第一,播种前应充分考察造林地,防止出现飞机安全问题,这是保证飞播成功的基础;第二,在播种地搭建好相应的障蔽物,并对播种树种做相应的处理,这样能够保证树种在固定的区域内生根发芽;第三,播种树种应该选择耐风沙且生长繁殖能力强的树种,如花棒和沙篙等。在进行飞播之后密切关注天气状况,对应树种繁殖所需要的条件,对其进行人工控制,如及时进行灌溉确保树种成活等。3.2加强对针阔林和灌木林的养护管理樟子松林和针阔灌木混交林的种植是改变宁夏地区土壤沙化并且进行自然生态环境改造的关键,因此,林木的繁殖力和成活率成为该项技术应用的重点。
林业局和相关部门应该有的放矢地加强对这类林木的养护,如定期检查林木的生长情况、移除死亡的树木并重新种植;观测各类树种的繁殖情况,保证不同树种的比例适当,适时进行补栽;进行人工除虫除害或者引进其他物种以平衡林区生态环境,保护树木的健康。3.3重视战术性防沙技术的连贯性战术性防沙技术能够发挥作用的关键在于三个步骤之间的连贯性和一致性。这要求相关部门在该项技术应用的过程中,对人力物力资源进行合理的分配并关注区域天气状况,以便在适当的时机完成固沙、障沙和林木栽种工作。尤其在进行草方格固沙工作的过程中,要极为注意草方格的尺寸,科学实验表明100cm见方、10-20cm高的草方格固沙效果最好,在固沙的过程中,施工的技术问题也是值得我们注意的,草方格能够维持3-4年左右的实践,因此,在应用这种技术时,也要兼顾其他防治技术的持久性和显效时间,总之,进行合理规划和统筹是保证战术性防沙技术发挥作用的关键,也是宁夏地区环境保护部门和林业局未来工作的重点。4.结语防沙治沙造林技术的应用与需要治理的地区的实际情况相关,相关部门应重视各种防治技术之间的联系,选择并不断调整技术应用状态,使防沙治沙工作效率提高。参考文献防沙治沙造林技术的应用[J].北京农业,2014(12):125-126.综合治理沙化土地的生物工程技术研究——以宁夏中北部重点风沙区为例[J].安徽农业科学,2013(04):110-111.导,2014(11):120-121.作者简介马兴国(1970-),男,回族,本科,宁夏灵武市人,工作单位:宁夏灵武市白芨滩国家级自然保护区管理局,主要研究山沙区 树种的配置与研究、防沙治沙树种与方法的研究与实施、不同 树种栽植成活率、经济效益的提高等。
基于多目标遗传算法的温 室大棚PID 控制 张华君 邵海龙 福州大学物理与信息工程学院 伴随科技的进步,农业温室大棚彻底改变了传统种植方式。但是对于温室大棚的智能化管理 技术却是尚待研究。尤其是对于经典控制模式PID 制器参数的优化整定问题,更是困难重重。温室大棚由于是一个复杂的小气候环境,各影响因子之间相互 制约,相互影响。特别是温室环境的两大主要环境 因子温度与湿度的精准、及时控制更是非常困难。本 文利用数学建模完成温室系统的数字化设计,利用多 目标进化技术中的经典优化算法非支配排序遗传算法 NSGA-II 完成PID 控制器参数的智能整定,并利用计 算机仿真技术完成控制系统的仿真验证该方法的准确 性和有效性。 【关键词】 温室 PID 控制 多目标优化 NSGA-II 算法 引言 伴随人工智能技术的出现,种植技术智能化,种植环境的 科学化控制已经成为现实。温室大棚应用而生,尤其是对于温 室大棚中的主要环境因子温湿度这一物理参数的控制,更是成 为当今科学界研究的热点。由于温湿度这两个物理量其具有变 化缓慢,大惯性和大滞后的特点。这样利用传统人工控制方法 很难达到种植环境的要求,但是国外技术高昂的引进费用又不 适合我国国情 针对这些问题,国内学者提出了很多智能控制方法,例如利用遗传算法控制,单片机控制、神经网络控制等智能控制方法。
这些控制已在我国的温室大棚种植中应用。但是当下比较通用 的办法还是PID 控制。 PID 控制器(按闭环系统误差的比例、积分和微分进行控 制的调节器)自30 年代末期出现以来,在工业控制领域得到了 很大的发展和广泛的应用。它的结构简单,参数易于调整,在 长期应用中已积累了丰富的经验。特别是在工业过程控制中, 由于被控制对象的精确的数学模型难以建立,系统的参数经常 发生变化,运用控制理论分析综合不仅要耗费很大代价,而且 难以得到预期的控制效果。在应用计算机实现控制的系统中, PID 很容易通过编制计算机语言实现。由于软件系统的灵活性, PID 算法可以得到修正和完善,从而使数字PID 具有很大的灵 活性和适用性 计算机技智能控的成熟,使得遗传进化算法被应用在多目标优化领域。本文主要利用遗传算法中的经典算法非支配排序 遗传算法NSGA-II 对PID控制器进行多目标优化,此算法简单、 高效,能很好地实现闭环控制系统的最优控制。在进行系统优 化过程中,以PID 控制器的三个参数作为优化目标,利用系统 误差与系统输出方差作为适应度函数 真技术完成系统的在线仿真,发现该算法的优化控制系统稳定、高效。 一、温室大棚数学建模 温室环境是一个复杂系统,要完成温室的智能控制,就 需要综合考虑其各个方面的因素。当前温室环境建模主要包 括以下几类:一种是基于能量和物质守恒的温度环境智能化