2025年大学《防灾减灾科学与工程》专业题库- 高温下的粮食收获效率研究

2025年大学《防灾减灾科学与工程》专业题库——高温下的粮食收获效率研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、名词解释（每题3分，共15分）1.高温灾害等级2.收获指数3.机械损失率4.作物适宜收获期5.农业气象服务二、简答题（每题5分，共25分）1.简述高温对作物主要生理过程的影响。2.高温条件下，粮食收割环节可能面临哪些主要问题？3.简述高温对粮食脱粒效果产生不良影响的主要机制。4.提出至少三种适用于高温环境的高效粮食收获技术或策略。5.分析高温影响粮食收获效率的经济损失途径。三、论述题（每题15分，共30分）1.综合分析高温天气对玉米联合收割机作业性能和收获效率的具体影响，并提出相应的应对措施。2.以某一具体粮食作物（如小麦或水稻）为例，详细阐述高温对其收获过程效率的影响，并设计一套保障或提高其高温条件下收获效率的管理方案。试卷答案一、名词解释1.高温灾害等级：指根据气象观测指标（如日最高气温、极端高温持续时间等）和其对农业、社会、经济造成的危害程度，对高温天气进行分级评估的标准体系。等级划分有助于确定预警级别和采取相应的应对措施。**解析思路：*定义核心概念，强调其分级评估特性和依据（气象指标、危害程度），以及其作用（预警、应对）。2.收获指数：指作物经济产量（通常指籽粒或果实）占其生物学产量（地上部分总干重）的百分比。反映作物光合产物的分配和利用效率，是衡量作物生产潜力的重要指标，也常用于评估收获损失。**解析思路：*给出定义，明确其计算涉及的两个关键产量概念（经济产量、生物学产量），并点明其衡量内容和意义（生产潜力、收获损失）。3.机械损失率：指在粮食收获过程中，因收割、脱粒、清选等机械作业不当或设备故障等原因，导致损失（如落粒、碎粒、夹带杂余等）的重量占收获总量的百分比。是评价收获作业质量和效率的重要指标。**解析思路：*定义核心概念，说明损失来源（机械作业、设备故障），列举损失类型，并指出其作为评价指标的重要性。4.作物适宜收获期：指在一定气候和土壤条件下，作物达到最佳成熟度，且收获损失最小、产量最高、作业质量最好的时间段。选择在适宜收获期内进行收获，能最大限度地减少灾害（如高温）或不利天气的影响。**解析思路：*定义概念，强调其时间性和最优性（成熟度、损失小、产量高、质量好），并关联到应对不利条件（如高温）的意义。5.农业气象服务：指利用气象学知识和技术，为农业生产提供天气预测、灾害预警、农业气候资源评价、农业气象咨询等信息和服务。旨在帮助农民科学安排生产活动，规避气象风险，提高生产效率和效益。**解析思路：*定义概念，说明其内容（预测、预警、资源评价、咨询等），强调其目的（科学安排、规避风险、提高效率效益）。二、简答题1.简述高温对作物主要生理过程的影响。*高温会加速作物体内酶的活性，导致光合作用速率在达到峰值后下降，甚至发生光抑制；加剧蒸腾作用，可能导致水分亏缺；影响蛋白质合成与降解，导致品质下降；加速作物器官衰老和脱落，缩短生育期。**解析思路：*涵盖主要生理过程（光合、蒸腾、蛋白、发育），分别说明高温的积极（初期酶活性）和消极影响（光抑制、水亏、品质、衰老脱落），点明对生育期的影响。2.高温条件下，粮食收割环节可能面临哪些主要问题？*作物过早成熟或过熟，导致籽粒品质下降、收获期缩短、田间易发生霉变或虫害；田间湿度过高，联合收割机作业负荷增大，发动机易过热，动力下降；机械磨损加剧，易出现部件故障；收获效率降低，作业成本增加；田间掉粒、落粒增加，收获损失加大；作业人员中暑风险增高。**解析思路：*从作物本身、机械性能、作业效率、人员健康四个方面列举高温对收割环节的具体问题。3.简述高温对粮食脱粒效果产生不良影响的主要机制。*高温使作物秸秆和籽粒含水量增高，导致脱粒困难，需要更大的脱粒力；籽粒强度下降，在脱粒过程中易破碎，增加破碎率；高温也可能对脱粒滚筒、凹板等部件造成热损伤，影响脱粒间隙和效果；同时，高湿高温环境利于微生物滋生，可能导致籽粒在脱粒或初烘过程中发霉。**解析思路：*阐述高温如何通过影响作物物理特性（含水、强度）、机械部件性能以及环境条件（霉变）三个机制，导致脱粒效果下降。4.提出至少三种适用于高温环境的高效粮食收获技术或策略。*选用或改装具有良好散热性能、低能耗的收获机械；根据农业气象预报，精确把握作物最佳收获期，避开高温时段进行作业；采取合理的田间布局和劳力组织，缩短收获作业时间；配备有效的防暑降温设施（如移动空调、防暑药品）为作业人员提供保障；利用智能化技术（如GPS导航、作业量监测）优化作业流程，提高效率。**解析思路：*从机械改进、时机选择、作业组织、人员防护、技术应用五个方面提出具体可行的技术或策略，确保至少三种。5.分析高温影响粮食收获效率的经济损失途径。*高温导致的作物品质下降（如含水率高、杂质多、霉变），降低销售价格或要求出库等级，造成经济损失；因收获损失增加（掉粒、破碎、霉变损失）直接减少单位面积产量和经济收入；高温造成机械故障或性能下降，增加维修成本或导致作业中断，造成生产成本增加和时间损失；为应对高温（如购买降温设备、增加劳力、购买防暑用品）而额外投入的成本增加；高温导致收获期缩短，可能无法完成全部收获任务，造成部分产量损失。**解析思路：*从产品价值（品质）、收获产出（损失）、生产成本（维修、劳力、设备、时间）、作业完整性四个方面，系统分析高温导致的经济损失具体体现。三、论述题1.综合分析高温天气对玉米联合收割机作业性能和收获效率的具体影响，并提出相应的应对措施。*影响分析：高温下，玉米联合收割机发动机散热困难，易过热导致功率下降、油耗增加，甚至熄火停机，直接影响整机作业效率；高温高湿环境使切割、脱粒、清选各部件负荷增大，易磨损、故障频发，如滚筒转速下降、脱粒齿损坏、清选风机效能降低，导致作业质量（破碎率、含杂率）下降和损失增加；高温使玉米秸秆含水率高，易缠绕在滚筒、凹板、筛网上，堵塞作业流程，降低效率并增加清理难度；高温还加剧了田间玉米籽粒和秸秆的霉变风险，对收获后的粮食质量和作业人员健康构成威胁。*应对措施：选择或改装具有高效散热系统（如加大散热面积、采用高效冷却液、增加强制风冷）的发动机和整机设计；优化收获参数（如适当降低滚筒转速、调整脱粒间隙），以适应高含水率作物，减少机械负荷；加强机械维护保养，定期检查润滑系统、冷却系统，及时更换易损件；选用耐高温、抗磨损的零部件材料；合理安排作业时间，尽量在早晚温度较低时进行；采取“先收后烘”策略，若遇连续高温，优先保证收获作业完成，收获后及时进行烘干；加强田间管理，及时处理霉变植株；为作业人员配备有效的防暑降温用品和设施，并合理安排休息时间。**解析思路：*首先分点详细论述高温对收割机发动机性能、各作业部件、作业流程、粮食质量及人员健康的具体负面影响，体现分析的全面性。然后，针对上述影响，提出具体、可操作的应对措施，涵盖机械选型改进、参数调整、维护保养、作业策略、人员防护等多个层面，体现解决方案的实用性。2.以某一具体粮食作物（如小麦或水稻）为例，详细阐述高温对其收获过程效率的影响，并设计一套保障或提高其高温条件下收获效率的管理方案。*（以小麦为例）高温对收获效率的影响：高温加速小麦成熟，缩短收获期窗口，若预报不准或准备不足，易错过最佳收获期，导致田间损失（如雨淋、霉变、鸟啄）增加或收获成本上升；高温高湿使小麦籽粒含水率高，穗头易发软、易折断，增加收割过程中的落粒和损失率；联合收割机在高温下作业，发动机易过热，动力不足，影响收割速度和连续作业能力；高含水率麦秸也易堵塞收割机，需要频繁停机清理，降低效率；高温作业环境对收割人员健康构成威胁，可能导致中暑或疲劳，影响操作精度和作业时长；收获后的高含水麦粒若不及时干燥，易发生霉变，影响籽粒品质和储存。*高温条件下保障小麦收获效率的管理方案：*信息监测与决策：密切关注农业气象预报，特别是高温预警信息；根据预报和田间小麦成熟状况，精确判断最佳收获时机，力争在高温来临前或温度相对较低的时段（如清晨、傍晚）完成主要收获任务。*技术准备与优化：选用或改装具有良好高温作业性能（强散热、低油耗）的小麦联合收割机；根据田间小麦含水率特点，及时调整收割机参数（如适当降低割台高度、减少搂草链速度、调整滚筒转速和脱粒间隙），以减少机械负荷和损失；配备充足且性能良好的清选系统，确保在高含水率下也能有效分离籽粒和杂余。*田间管理与作业组织：加强田间巡查，及时发现并处理病、虫、鼠害及霉变麦田；合理规划作业路线，尽量缩短田间作业时间；采用“隔区收割”或“分段收获”等方式，分散作业压力；增加作业人员数量或实行轮班制，确保在高强度、高温环境下有足够人力维持作业节奏和安全。*收获后处理：对于无法及时销售或储存的小麦，应立即采用烘干设备进行干燥，将籽粒含水率降至安全水平以下；加强储粮设施管理，防止高温高湿环境下麦粒二次发热或霉变。*人员防护与健康保障：为所有作业人员配备遮阳帽、防暑服、防暑药品、饮用水和清凉饮料；设置临时休息点和饮水处