DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 实验方法 2.1. 试样制备与热处理 将广西平果铝厂拜耳法赤泥还原所得的铁合金为原料，加入锰元素得到中锰铸铁原料。破碎后通过GP-25高频感应炉进行熔炼，感应炉振荡功率为25 KW，振荡频率为30~60 KHz，铁水出炉温度大约在1500℃。熔炼后将铁水浇注成金属锭，将金属锭分组进行热处理。热处理后待完全冷却至室温，将金属锭切割成10 mm × 10 mm × 10 mm金相式样以及f4 × 30 mm的磨损式样，并对铸态试样使进行成分分析。 中锰铸铁式样编号以及热处理工艺见表1，采用台式电加热马弗炉进行淬火和回火。其中淬火温度取800℃、850℃、900℃，保温2 h，水冷：回火温度取200℃、400℃、600℃，保温2 h，水冷。 Table 1 Heat treatment proces 编号 热处理工艺 1 800℃ 2 h水冷 + 200℃ 2 h水冷 2 800℃ 2 h水冷 + 200℃ 2 h水冷 3 800℃ 2 h水冷 + 600℃ 2 h水冷 4 850℃ 2 h水冷 + 200℃ 2 h水冷 5 850℃ 2 h水冷 + 400℃ 2 h水冷 6 850℃ 2 h水冷 + 600℃ 2 h水冷 7 900℃ 2 h水冷 + 200℃ 2 h水冷 8 900℃ 2 h水冷 + 400℃ 2 h水冷 9 900℃ 2 h水冷 + 600℃ 2 h水冷 10 铸态 表1. 热处理工艺 2.2. 性能测试和金相组织观察 对热处理各组式样及铸态金相试样制备，依次使用180目、400目、600目、800目、1000目及1500目的砂纸对试样进行磨光，再使用抛光机将试样抛光。用4%硝酸酒精对试样表面进行腐蚀，腐蚀剂停留8 s~10 s，观察到试样表面发生变色后立即冲洗。在LeicaDM2700P偏光式光学显微镜下观察各组试样的金相组织并对其进行分析。 对试样分组后分别进行不同温度组合的淬火 + 回火热处理，对不同热处理温度下中锰铸铁试样的硬度变化进行研究和分析。取进行组织观察后的金相试样再次抛光后露出新鲜表面，使用HWDM-3显微硬度测试计，在试样表面沿对角线方向随机取10个点进行硬度测试，载荷F为9.807 N，并换算成洛氏硬度，取平均值，得到各组试样硬度值。 使用ML-100型磨粒磨损试验机对已经进行过热处理、规格为f4 × 30 mm的磨损试样进行耐磨性测试，试验原理如图1所示。首先将试样进行超声波清洗并干燥后，使用1000目金相砂纸进行预磨，载荷为10 N，使试样露出新鲜表面，使用精度为0.1 mg的分析天平称重。使用180目金相砂纸，载荷为15 N进行耐磨性实验，对磨损后的试样再次称重，磨损率可通过下列式子求出： δ = W 1 − W 2 W 1 (1) 式中： δ 为试样磨损率，%； W 1 为试样磨损前的质量，mg； W 2 为试样磨损后的质量，mg。 图1. 磨粒磨损试验原理图
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user: 3. 结果分析 3.1. 铸态中锰铸铁成分分析 通过ARL iSpark 8860型号直读光谱仪定性分析铸态中锰铸铁成分，在铸态试样上的任意一点激发3次后得到的数据取平均值即可得到试样成分如表2。 Table 2 Composition of medium manganese cast iron as cast (mass fraction， % C Mn Si P S Ni Cr V Ti 3.37 5.36 4.79 0.38 0.01 0.86 0.70 0.15 0.29 表2. 铸态中锰铸铁成分(质量分数，%) 通过对成分的分析可以观察到实验试样中Mn、Si含量较高，是主要的合金元素。Mn的存在有利于提高淬透性，降低A1温度得到细珠光体或马氏体，促进马氏体的产生，锰含量达到W Mn = 5%~7%时，能够形成马氏体基体 [ 4 ]。Si是抑制中锰铸铁白口倾向的强力元素，能够降低固溶体中的碳浓度，因而降低奥氏体稳定性，促进奥氏体的分解 [ 5 ]。试样中Si的含量较高，有利于提高强度和韧性，但在一定程度上降低了试样耐磨性。同时，C的含量直接影响奥氏体的稳定性，降低Ms温度，使得以低碳为特征的残余奥氏体在塑性变形过程中容易转换成马氏体 [ 6 ]。微量的Cr有利于增强抗拉强度，起到固溶强化的效果，但同时也使断口的脆性增大。除了Mn、Si等主要合金元素外，同时也存在Ti、Ni等微量元素，由结果可见赤泥还原所得到的铁合金中成分复杂，正是因为铁合金中成分复杂，其热处理工艺、机械性能的影响更值得深入的研究和探讨。 3.2. 热处理对硬度的影响 经过不同热处理的各组式样进行硬度测试，得到的结果如图2。 对于中锰合金来说，亚稳残余奥氏体是主要相之一，是高强度和高塑性结合的原因，在相变过程中，这一相逐步转变为马氏体，提高了试样的强度和塑性 [ 7 ] [ 8 ]。 图2. (a) 相同回火温度下硬度随淬火温度变化而变化的折线图；(b) 相同淬火温度下硬度随回火温度变化而变化的折线图 淬火后获得马氏体和贝氏体组织等不平衡组织，使得试样的硬度相对于铸态提高，随着淬火温度的提高，奥氏体的稳定性增加，使得试样的淬透性得到提高，但过高的淬火温度，也有可能使得奥氏体晶粒粗大，冷却后存在粗大的马氏体，残余奥氏体含量增加，使得硬度略有降低。通过图2(a)观察到，在相同淬火温度下，各组试样的硬度随着回火温度的增加，曲线整体成降低趋势。回火后马氏体分解，在同样的淬火温度下，回火温度的逐渐提高，使得过饱和的碳从α-Fe中脱溶并形成碳化物，逐渐降低了试样的硬度。通过对两组图线的对比可以观察到，在相同的淬火温度下，试样硬度值随回火温度变化而变化的折线斜率相比于图2(b)相同回火温度下淬火温度的变化对试样硬度值影响的折线更大更陡，即回火温度的变化对试样硬度的影响程度更大。 3.3. 热处理对耐磨性性能的影响 不同热处理工艺后各组试样进行耐磨性实验，得到结果如图3所示。 图3. (a) 相同回火温度下磨损率随淬火温度变化而变化的折线图；(b) 相同淬火温度下磨损率随回火温度变化而变化的折线图 从图表中看出，在相同回火温度下，随着淬火温度的升高，磨损前后失重量越大，磨损率逐渐增大，耐磨性越差；而在相同淬火温度下，随着回火温度的升高，磨损前后失重量越大，耐磨性也越差，这是由于淬火后回火将发生残余奥氏体的分解，并且随着回火温度的升高，试样碳化物减少，硬度降低，耐磨性降低。通过对比，900℃淬火600℃回火和850℃淬火600℃回火耐磨性最差，磨损失重量最高。并且通过两组折线图的对比观察可以得到，图3(a)中折线的斜率比图3(b)中折线的斜率更大，这表明回火温度对试样耐磨性的影响略大于淬火温度对试样耐磨性的影响。 为探究磨损量与硬度之间的相关性，结合热处理后试样的硬度数据可以观察到，在淬火温度相同这一条件下，耐磨性变化趋势和硬度变化趋势相同，硬度越大失重量越小，耐磨性越好。相比铸态试样，热处理后的试样磨损率均有升高，这表明磨损量与硬度显著相关。 磨损性能属于金属材料的重要力学性能之一，采用磨粒磨损形式对试样进行耐磨性试验，以探究试样的磨损性能。材料的磨粒磨损可分为切削磨损和形变磨损两方面构成 [ 4 ]，磨粒磨损的机制主要有微切削、微断裂、微疲劳以及挤压剥落 [ 9 ]。磨粒磨损与试样相对硬度、载荷以及试样的几何特性等相关，但热处理前后，试样耐磨性和硬度的相关性不同，对于热处理之后的试样，硬度对耐磨性的影响没有铸态试样明显 [ 10 ]。结合图2、图3可以观察到，铸态试样的硬度值相对经过热处理后试样总体的硬度值小，但磨损率最低，耐磨性能最好，可见在未经热处理的试样硬度对耐磨性影响较大。热处理后基体为回火马氏体和贝氏体，其硬度、韧性合理配合，故热处理后试样具有良好的综合性能。 3.4. 热处理对组织的影响 中锰铸铁铸铁中锰的含量较高，锰熔于高温奥氏体中能够使C曲线向右移动，在铸造条件下冷却速度大于临界冷却速度，使得组织中出现马氏体或贝氏体 [ 11 ]。中锰铸铁铸态的硬度较高，然而冲击韧性较低，在直接使用铸态的情况下，容易造成断裂。通过不同的热处理工艺，可以对其组织和性能进行定向的演变和调控。淬火处理能够使铸态试样奥氏体化，并得到尽可能多的马氏体，为了获得不同的组织形貌和力学性能，配以不同温度的回火处理。回火处理可以使残余奥氏体转换为贝氏体，并且使马氏体转变为回火马氏体，从而提高试样的组织稳定性，降低硬度和强度、提高塑性，消除淬火内应力，从而改善试样的综合性能。 图4(a)~(c)分别是试样经过800℃、850℃以及900℃淬火后200℃回火处理得到的试样表明金相组织图。800℃淬火温度较低，图4(a)可观察到碳化物未溶解于残余奥氏体中，呈分散的网状分布。随着淬火温度的逐渐提高，850℃淬火低温回火时由图4(b)可以观察到，马氏体逐渐增加，而碳化物逐渐溶解，再配合200℃低温回火获得以马氏体为主的回火马氏体、贝氏体以及残余奥氏体，此时未溶碳化物程细小网状分布。900℃淬火200℃回火时，从图4(c)可以观察到碳化物大部分溶解但仍有残留的未溶碳化物，此时碳化物呈块状分布，马氏体数量增加，组织为大量的马氏体、贝氏体以及部分残余奥氏体。 图5(a)~(c)分别是850℃淬火 + 不同温度回火热处理的金相组织图。从图5(a)可以观察到，200℃的低温回火热处理后试样的组织为以马氏体为主的回火马氏体、贝氏体、少量奥氏体以及碳化物，回火使得奥氏体转变为贝氏体，而马氏体转变为回火马氏体。但碳化物含量较多，程网状分布，相比经过较高温度回火处理的试样硬度较高、韧性较低。当回火温度逐渐升高，此时残余奥氏体逐渐分解，850℃淬火400℃回火处理后如图5(b)得到回火屈氏体，碳化物分解成细小的块状和少量网状，此时韧性进一步增加，而耐磨性有所下降。从图5(c)观察到850℃淬火600℃高温回火处理后，得到回火索氏体，部分碳化物溶解，剩余碳化物聚集呈细小针状，连续性低对集体割裂作用小。因此在相同淬火温度下随着回火温度的升高，硬度和耐磨性下降。 图4. (a) 800℃淬火200℃回火；(b) 850℃淬火200℃回火；(c) 900℃淬火200℃回火 图5. (a) 850℃低温回火；(b) 850℃中温回火；(c) 850℃高温回火
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user: 4. 结论 1) 经过不同热处理后的中锰铸铁试样硬度随回火温度的升高呈现降低的趋势。在相同的淬火条件下，随着回火温度的升高，硬度有所降低的同时，试样在磨损实验中磨损失重量增大，耐磨性降低。铸态试样的硬度值相比不同条件热处理后的试样硬度值高，即热处理能够使试样硬度下降，一定程度上提高了试样的可加工性和塑性。 2) 综合硬度及磨损失重量分析，850℃淬火200℃回火是最佳热处理温度，热处理后，其组织为回火马氏体、贝氏体、少量残余奥氏体以及呈网状分布的碳化物，并且硬度和耐磨性适中。 3) 试样经过不同条件的热处理，在光学显微镜下观察到的金相组织也有所不同，即热处理对试样的组织有一定的影响。200℃低温回火后，碳化物在试样的组织中呈分散的网状分布，含碳量较多此时硬度较高。在淬火条件相同的情况下，随着回火温度的提高，碳化物逐渐分解为细小块状，此时硬度和耐磨性逐渐降低。
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user: 摘 要 以纸面石膏板作为基板，通过胶粘剂将保温材料与之复合得到石膏板复合外墙内保温板材，通过实验分析了复合保温板材的导热系数和力学性能，结果表明，以挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)为保温材料的复合保温板材相比模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)，具有更好的保温隔热性能和力学性能，但容重相对更大。复合保温石膏板外墙内保温系统中，选用XPS板相比EPS板，综合性能更佳。 关键词 :石膏板，复合，外墙，内保温 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 经济与社会的发展，人们对居住环境的要求越来越高，温暖舒适的家居环境已成为人们对住宅建筑的基本要求。另外，人们的环保节能意识不断增强，对建筑保温提出了更高的要求。由此，建筑外墙保温技术得到了快速的发展，其性能优势也明显提高，应用市场日趋广泛。同时，外墙保温层还较好地保护了建筑的围护结构，减少了外界自然环境对建筑的侵蚀破坏，既延长了建筑的使用寿命，又降低了相关的维修维护费用，建筑外墙保温已成为当前建筑保温所采用的主要方式。 当前，在中国建筑节能中最重要的墙体保温隔热市场上，按保温层与墙体的位置关系来分类，主要有三大类外墙保温系统 [ 1 ] [ 2 ]：外墙外保温(保温层在墙体外侧)，外墙夹心保温(保温层与墙体材料合二为一或保温层在墙体中间)和外墙内保温(保温层在墙体内侧)，如图1所示。 图1. 三种常见的外墙保温系统 外墙外保温系统具有热桥处理面积少、不占用室内面积、对内部装修无影响以及对建筑结构有一定保护作用等优点。但是，受户外风压和恶劣气候影响，存在安全隐患，其系统组成复杂，现场施工工序繁多，工程质量难控制，维护使用成本高。外墙自保温系统与结构墙体结合，热桥处理面积少，不占用室内面积，但是价格较高，仅适用于框架结构建筑，且其为湿作业，施工质量难控制。外墙内保温系统尽管会占用少量室内使用面积，相对外墙外保温有较多的热桥处理。但是，其不受风雨侵袭，无安全隐患，施工总面积比外保温少，施工简单，质量容易控制，工期不受气候的影响，使用寿命长，维护使用费用极低 [ 3 ]。 图2. 复合保温石膏板外墙内保温系统 据国际权威资料统计，在欧洲(英法等国)和亚洲(日韩等国)发达国家，外墙内保温系统占市场主导地位，占整个外墙围护保温市场90%以上的份额 [ 4 ]。复合保温石膏板外墙内保温系统是发达国家外墙保温市场的主流产品。复合保温石膏板外墙内保温系统是利用纸面石膏板、高效保温板，通过厂内专业机械设备的加工、粘贴，而共同组建形成的一种大尺寸、大规格的复合型保温板。在外墙内保温系统的施工过程中，可利用粘结石膏直接进行复合型保温板的现场装设，将其固定至外墙的内表面并形成带有一定效果的装饰面层，板缝可用嵌缝石膏批嵌，不易产生裂缝，基本为干作业，施工质量容易控制(如图2所示)。 石膏是公认的绿色建材，石膏本身的导热系数小，具有一定的保温性，适合开发建筑节能材料，同时石膏建材良好的呼吸性更能给居住者以舒适的室内环境。因此，石膏在建筑隔墙与装饰装修中得到了越来越广泛的应用。 目前，尽管外墙保温系统已得到了广泛的应用，但是，对于复合石膏板外墙内保温系统的结合理论与实验进行研究还未见报道，因此本研究可对复合外墙内保温系统的选材及效果提供数据与理论依据，具有一定的指导意义。
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user: 2. 实验方法 2.1. 材料与仪器 石膏板选用北新集团建材股份有限公司生产的12 mm厚的龙牌普通纸面石膏板(G12)；保温材料选用市售的40 mm厚的模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)和15 mm、25 mm、30 mm厚的挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)；粘结剂采用市售的海绵胶和北新集团建材股份有限公司生产的龙牌粘结石膏。 导热系数用湘潭市仪器仪表有限公司制造的湘科DRPL-I导热系数测试仪测定；力学性能选用北京天誉科技有限公司生产的拉拔强度测定仪测定。 2.2. 实验方法 石膏板复合外墙内保温板材的制备：将不同保温板材通过海绵胶粘结在纸面石膏板(记为G12)上制备得到不同规格种类的石膏复合保温板材，如图3所示。以40 mm厚模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)为保温材料的复合板材样品记为EPS40G；以15 mm、25 mm、30 mm厚的挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)为保温材料的复合板材样品分别记为XPS15G、XPS25G、XPS30G。 图3. 石膏板复合外墙内保温板材 石膏复合保温板材的导热系数参考标准GB/T10295-2008 (绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法)及ASTM C518-04 (用热流计法测定稳态热通量和热传递特性的试验方法)，采用平板热流计法进行测定，试样大小为150 mm × 150 mm。 石膏复合保温板材的拉拔强度的测定选用北京天誉科技有限公司生产的拉拔强度测定仪(如图4)，参照标准JC/T 1025-2007 (粘结石膏)，复合保温板材与墙体之间采用粘结石膏进行粘接，试样大小为40 mm × 40 mm，每组测试5个样品，结果取其平均值。 复合保温石膏板外墙内保温系统的保温隔热性能评定采用如图5所示的封闭结构，模拟房屋，对不同保温板材体系进行保温性能与隔热性能评价。将复合石膏保温板材通过龙牌粘结石膏粘贴在墙体内部四面，上下两面用12 mm厚的纸面石膏板进行封闭。保温性能的评价方法是将室内温度升到50℃，测定温度降低的速度，每10分钟测定一组温度值；隔热性能的评价方法是在室外加热，四面墙体的温度控制在80℃左右，测定室内温度升高速度，每30分钟测定一组温度值。体系的温度升高采用电炉来实现，模拟实验装置如图5所示。
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user: 3. 实验结果与讨论 3.1. 导热系数分析 复合石膏保温板材按如图3所示制备，采用平板热流计法，用DRPL-I导热系数测试仪对其导热系数进行了测定，结果如表1。由表中可以看出，保温材料均具有很小的导热系数；纸面石膏板的导热系数也较小，说明纸面石膏板也具有一定保温隔热性能；以挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)为保温材料的复合石膏保温板材，随着XPS厚度的增加，导热系数减小，这主要归功于XPS的低导热系数。40 mm厚模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS40)的导热系数相对较大，EPS-石膏复合保温板的导热系数也相应较大，这说明相对XPS来说，EPS保温隔热性能相对较差。 图4. 拉拔强度测定装置 图5. 保温隔热性能模拟测定装置 Table 1 Thermal conductivity of composite internal insulation board with plasterboard in exterior wal 样品 G12 EPS40 XPS15 XPS25 XPS30 EPS40G XPS15G XPS25G XPS30G 导热系数(w/mk) 0.1599 0.0164 0.0257 0.0150 0.0113 0.0163 0.0295 0.0150 0.0130 表1. 石膏板复合外墙内保温板材的导热系数 3.2. 力学性能分析 如图2所示的复合保温石膏板外墙内保温系统中，复合板材通过粘结石膏安装在墙体的内侧，其力学性能也是一个重要的考察对象。本研究中复合保温板材的安装可靠性通过测定复合板材与墙体之间的粘结强度来评价，即测定复合板材的拉拔强度以及拉拔强度与复合板材的容重(面积密度)。参照标准JC/T 1025-2007，使用拉拔强度测定仪(如图4)对各复合保温板材所测定的拉拔强度如表2所示。EPS-石膏复合保温板材样品(EPS40G)的拉拔强度相对较低，其容重也较低，这主要由于EPS材料本身结构多孔疏松，从而抗拉抗压强度低。XPS-石膏复合保温板材各样品的拉拔强度大致相当，容重随保温板材的厚度增加而略微增大。根据国标GBT 30593-2014 (外墙内保温复合板系统)要求，外墙内保温复合板材的拉拔强度须在0.03 MPa以上，本实验研究的所有复合板材的拉拔强度测定值均符合标准。实验结果表明，在复合保温石膏板外墙内保温系统中，复合保温板材可以采用粘结石膏作为粘结剂与墙体结合安装。 3.3. 隔热保温性能研究 复合保温石膏板外墙内保温系统的保温隔热性能通过如图5所示的模拟装置测定室内温度升降进行评价。进行隔热实验时，用电炉在四面墙体外围加热以保持外界环境温度在85℃左右，测定室内温度的变化。如图6所示为对三种保温材料的隔热性能研究数据结果。由图中可以看出，当墙体内部未安装复合石膏保温板材(空白样)时，室内温度升高较快，330分钟后温度升高到了20℃，说明裸墙保温性能较差。而对于样品EPS40G、XPS15G和XPS30G，由图中曲线可知，XPS30G样品升温曲线较平缓，390分钟后温度才升高到17℃，EPS40G样品330分钟后温度升高到17℃，而XPS15G样品温度变化快，360分钟后温度升高到了17℃。由此说明，XPS保温材料表现出比EPS保温材料更佳的隔热性能，隔热性能与保温材料的厚度直接相关。 Table 2 The mechanical property of composite internal insulation board with plasterboard in exterior wal 样品 拉拔强度(Mpa) 容重(kg/m 2 ) EPS40G 0.04 8.84 XPS15G 0.07 9.02 XPS25G 0.06 9.38 XPS30G 0.07 9.47 表2. 复合石膏保温板材力学性能测试 图6. 复合保温板材隔热性能温度变化曲线 为了更准确分析复合保温板材的隔热性能，考虑到外界加热温度变化的影响，对模拟装置室内外温度差进行了研究。如图7所示，空白样品的室内外温差整体变化趋势是随着加热时间逐步减小的，而其它样品的变化趋势是逐渐增大的。XPS30G样品温差随着加热时间增大尤其明显，在360分钟后趋于平直稳定，最大温差为75℃。EPS40G样品温差变化平缓，且温差相对较小，最大温差为68℃。这说明空白样品的隔热性能很差，XPS保温材料的隔热性能优于EPS保温材料，该研究结果与上述研究基本一致。 图7. 复合保温板材隔热性能测试内外温度差曲线 图8. 复合保温板材保温性能测试温度变化曲线 进行保温性能评价实验时，用电炉将室内温度加热到50℃，测定室内温度的下降。如图8所示，空白样品温度下降很快，60分钟后温度下降便趋于平缓，180分钟后温度下降到14℃；XPS30G样品温度下降最平缓，在相同时间内温度保持相对较高，280分钟后才下降到14℃；EPS40G样品的温度下降曲线与XPS30G样品基本重合，说明二者保温性能基本相当；XPS30G样品保温性能表现出一定的劣势，260分钟后达到了14℃。
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user: 4. 结论 通过以上研究，得到如下结论： 1) 在复合保温石膏板外墙内保温系统中，复合保温板材可以采用粘结石膏作为粘结剂与墙体结合安装。其中保温板材挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)材料质密，抗拉抗压强度较高，拉拔强度优于模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS40)； 2) 外界温度85℃左右条件下，XPS保温材料表现出比EPS保温材料更佳的隔热性能，隔热性能与保温材料的厚度直接相关； 3) 室内温度50℃条件下，以30 mm厚XPS板作为保温材料的复合石膏保温板材的保温性能与40 mm厚EPS板相当； 4) 复合保温石膏板外墙内保温系统中，30 mm厚XPS板较EPS板更适合作为保温材料。
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user: 摘 要 为研究四川地区强降水特征，根据四川地区强降水的定义，利用1980~2018年的逐日降水资料分别对强降水量、强降水次数和强降水强度的时空特征进行分析，结果表明：1) 四川地区多年年平均强降水量表现为西少东多的分布规律；四川地区强降水次数呈西南–东北带状分布，自西南向东北呈“少–多–少”分布规律；四川地区强降水的季节分配极不均匀，强降水量大值中心和强降水高频中心都随着季节变化逐渐东移；强降水强度有自西向东逐渐增大的分布特征；2) 四川地区多年逐月平均强降水量空间表现为：第一模态具有“东多西少”的分布特征，第二模态表现出四川西北部强降水量偏多，其余地区强降水量一致性偏小的分布特征，第三模态自北向南呈现“− + −”的格局，第四模态自西向东表现出“+ −”的格局；3) 四川地区逐年夏季极端降水事件频数在20世纪90年代呈现波动变化，在年际变化上总体呈明显的下降趋势；四川地区1980~2018年夏季极端降水次数存在约2.2年的准周期；四川地区逐年夏季极端降水事件频数突变发生在1981、1985年和1991年。 关键词 :四川地区，强降水，时空分布 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 大气中的液态水或固态水在重力的作用下，克服空气阻力，从高空降落到地面的现象称为降水 [ 1 ]。降水是水循环过程中最基本的环节，是地表径流的本源，是地下水的主要补给来源，也是清洁水的最终来源，而降水在时空分布上的不均匀是引起洪涝和旱灾的直接原因 [ 1 ]，所以降水是连接天气、气候和水循环等很多方面的关键物理过程，是关系到国计民生的最重要的气象要素之一。IPCC第五次评估报告指出，近百年来全球气候变暖毋庸置疑，气温升高使得大气中可承载的最大水汽量含量增多，造成水循环明显加快，降水的时空分布特征也随之发生了很大变化，高纬度和一些中纬度地区降水量呈显著增加的趋势，以至于全球范围内频繁发生极端降水事件 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。 本文的研究区域为我国四川地区。四川盆地是年降雨量比较充沛的地区，四川盆地内的降水对其下游长江的水位及三峡工程的建设等有很大的影响，由于每年的降雨量在空间和时间上分配并不均匀，盆地内常会有降雨过强导致的暴雨天气，给盆地带来洪涝、泥石流、山地滑坡等严重灾害，给农业、交通、建筑等带来重大影响 [ 5 ]。 就四川地区强降水分布特征的研究而言，四川地区的极端降水值、极端降水强度以及极端降水频数都在增多 [ 6 ]。张顺谦表明：近50年来四川区域性暴雨日数、暴雨次数和极端降水日数呈略微减少的趋势，极端降水强度、极端降水量占年降水量的比例呈微弱增加的趋势，但极为不显著，与我国极端降水趋多趋强的变化特征不一致 [ 7 ]。胡豪然等利用四川盆地1961~2006年降水资料表明在汛期该地区极端降水事件发生频次的分布与降水量分布的差异比较大，自西向东有阶梯状递减趋势，汛期内极端降水事件发生的频次除了在重庆东部区和四川盆地西部区分别呈较弱的增长和减少趋势以外，在其余各区的线性趋势都较为明显 [ 8 ]。 进一步了解全球变暖背景下四川地区强降水的时空变化特征，不仅对认识该地区气候背景状况和该地水资源分布有重要作用，而且对于提高四川短期气候预测能力具有借鉴意义。
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user: 2. 数据和方法 2.1. 数据 本文使用的是四川省1980~2018年的欧洲中期数值预报中心(ECMWF) ERA5降水再分析数据，气象要素包括平均总降水率、总降水量、平均降雪率、降雪量等。在本文中，只使用总降水量这一个要素来分析四川地区强降水的时空变化特征。时间分辨率：小时(h)；时间跨度：1980~2018。 2.2. 方法 2.2.1. 降水强度的定义 四川有些地区的年最大降雨量不能够达到气象部门规定的暴雨标准，如果以50 mm日降水量来定义极端降水事件的绝对阈值，那么有些地区将是空白区并且无法分析该地区极端降水事件。基于这种影响，赵衍斌 [ 9 ] 采用非参数法(百分位法)在研究中给出了四川地区强降水的定义：根据每个测站的日降水量，定义不同地区强降水事件的阈值，并按从小到大的顺序对1980~2019年的日降水量资料(降水量大于0)进行排序，并将某站点降水量的95%的数值定义为强降水事件的阈值，并且当该站的日降水量超过该站的强降雨阈值时，就称该日发生了极端降水事件。 根据强降水事件发生的次数，对四川地区的强降水强度进行定义： S = ∑ i = 1 t s r i t ⋅ 10 ( i = 1 ，     2 ，     3 ，     ⋯ ，     t ) (1) 其中S代表强降水强度，t代表某一年强降水事件发生的次数，sr代表该年强降水逐日降水量 [ 9 ]。 2.2.2. Mann-Kendall检验 Mann和Kendall首先提出了Mann-Kendall突变检验的原理并发展了这一方法，它是一种非参数检验方法，也称为无分布检验，一开始仅仅用来检测已知序列的变化趋势，后来经过在实践中不断的完善和改进，形成了成了一种检验序列突变的方法 [ 10 ]。Mann-Kendall突变检验方法的优势是样本无需遵从确定的分布，就能够大致确定变化趋势的起始位置。 Mann-Kendall突变检验的计算方法参照《现代气候统计诊断与预测技术》 [ 11 ]： 若原始时间序列为 y 1 ，     y 2 ，   ⋯   ，   y n ，且 m i 表示的是第i个样本 y i 大于 y j 的累计数 ( 1 ≤ j ≤ i ) ，则有： (2) 假设原始的时间序列随机独立，那么 d k 的均值和方差为： E ( d k ) = k ( k − 1 ) 4 (3) var ( d k ) = k ( k − 1 ) ( 2 k + 5 ) 72 (4) 将(2)、(3)、(4)式标准化： U f k = d k − E ( d k ) var ( d k ) (5) 经过上述计算得到正向样本序列的统计量UF，再利用类似计算，得到反向样本序列的统计量UF，得到正、反向样本序列的统计量UF和UB之后，在所给定的显著性水平下(本文给定显著性水平α = 0.05)，分别画出UF和UB曲线，然后利用两者曲线的变化来分析研究中物理量样本的变化趋势。若所得到的曲线图上UF > 0那么表明所检测序列呈现上升趋势，UF < 0则表明所检测序列呈现下降趋势，当U = 0时，则所检测序列变化持平，且如果UF值超过临界线，那么可以判断为所检测序列变化显著上升或者显著下降，如果UF和UB的交点出现在临界值之间，那么UF与UB交点所在位置对应的时刻就是突变发生的时刻。 2.2.3. 其他方法 本文用到的其它方法有：1) 通过设立统计阈值，挑选出具有统计意义的极端降水事件，利用区域平均方法获得降水量的空间分布、降水频次的空间分布以及降水强度的空间分布；2) 采用经验正交函数(EOF)分析方法来获得主要空间变化模态，来提供降水变化的主要空间特征；3) 采用线性回归来计算降水次数的长期变化趋势；4) 采用功率谱方法获得降水次数的主要变化周期及演变规律。
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user: 4. 结论 通过对1980~2018近39年来四川地区强降水时空特征分析，主要得出以下几点结论： 1) 四川地区强降水的阈值整体表现为西小东大、南小北大的趋势，存在明显的区域变化特征。 2) 四川不同地区的多年年平均强降水量总体上表现为西少东多的趋势；四川地区39年累计强降水次数自东向西呈“少–多–少”分布规律；四川地区强降水强度空间分布自西向东逐渐增大，这种趋势与四川地区西高东低的地形存在一致性。 3) 四川地区强降水量和强降水次数在各个季节都有不同的趋势，降水主要集中于雨季，强降水量大值中心和强降水高频区都会随着季节变化逐渐东移。 4) 四川地区极端降水量阈值的分布与四川地区多年平均强降水量的分布、强降水强度的分布趋势基本一致，阈值低的地区，极端降水事件的多年平均强降水量也较低，强降水强度也较低，反之也成立。四川地区极端降水量阈值的分布与极端降水发生次数的分布情况并不一致，阈值大的地区，其强降水发生次数未必就少，反之亦然，二者之间并无必然的联系。 5) 四川地区多年逐月平均强降水量空间表现为：第一模态具有多年逐月平均强降水量“东多西少”的分布特征，第二模态主要表现出四川西北部强降水量偏多，其余地区强降水量一致性偏小的分布特征。第三模态自北向南呈现“− → + → −”，第四模态从四川西部到东部主要表现出“+ → −”的格局。 6) 四川地区逐年夏季极端降水事件频数的变化整体表现为20世纪90年代呈现波动变化，在年际变化上总体呈明显的下降趋势；四川地区1980~2018年夏季极端降水次数存在约2.2年的准周期；四川地区逐年夏季极端降水事件频数突变发生在1981、1985年和1991年。
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user: 摘 要 近年来，随着农业产业结构调整，中国蔬菜种植面积不断扩大，现已达2000万hm 2 。其中，辣椒等蔬菜的生产作为农业结构调整的重要组成部分，越来越受到重视。辣椒产业在农业增效和农民增收中起着重要作用。同时，人们对绿色有机蔬菜的需求越来越多，进一步加大了需求与供给的矛盾。兰州东平种子公司经过多年的经营实践，对西北地区的辣椒产业深有感悟。基于此，本文通过实地调研、线上问卷调查、文献研究等方法分析了当前西北地区辣椒产业发展中存在的问题，如传统的销售模式无法满足现代农业的需求，有机蔬菜在现代人们的生活中需求增加。本文从有机蔬菜的育种、病虫害防治、销售模式创新等方面提出了解决方略和对策，如培育新型抗病优质高产品种，例如螺丝椒系列等品种、陇商升级转型为互联网电商的技术方法、如何打造西北地区有机蔬菜产业基地等问题，并对西北辣椒产业的发展趋势做了展望，研究成果将对西北地区的辣椒产业发展具有重要的现实意义，将助推脱贫攻坚和乡村振兴。 关键词 :辣椒产业，西北区域，乡村振兴，农业互联网 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 1.1. 研究背景 辣椒作为百姓们最喜爱的蔬菜之一，因为其种植适应性广、产业链长，渐渐受到重视，种植面积不断扩大，栽培技术不断提高，储藏、运输、深加工技术不断发展。目前，辣椒种植面积和产值效益均为蔬菜作物的榜首。西北地区地广人稀，温带大陆性气候明显，降水少且有充沛的光照，具有良好的生产条件。并且由于西北地区人民的生活习俗，辣椒已成为生活中不可或缺的必需品。由于栽种面积的不断扩大，辣椒产业的发展也呈现了新的危机，诸如辣椒培育中存在的问题，辣椒的销售及创新销路方面等方面。本次调研以兰州为中心向周边辐射扩散，跨越甘肃省周边区域，结合当地人的生活习惯、地理位置、饮食文化等因素对西北辣椒产业的发展情况进行了综合分析。 1.2. 研究目的及意义 西北地区在我国领土中属于大面积区域，民族成分复杂，生活习俗差距大，自然风光和生态资源丰富多样。辣椒作为西北地区人民生活中不可或缺的一部分，对西北辣椒产业的发展与趋势的调研具有极其重要的意义。对西北辣椒产业的研究可以让我们更好地了解西北地区的水、土、光、热组合以及气候对辣椒的影响，研究将调研且分析西北辣椒产业发展面临的困境，提出进一步完善的可行性对策和建议，为促进家乡和西北地区辣椒产业的更好发展，为百姓们增收脱贫，为人们的菜篮子提供更高品质的绿色食材，走可持续性发展道路提供一份力量。
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user: 2. 调研内容和方式 2.1. 调研对象和数据收集 调研对象主要为新疆、甘肃、陕西范围内的辣椒种植区域的辣椒品种选育、病虫害防治、销售、绿色有机蔬菜；调研地点主要为新疆辣椒产地巴音郭楞蒙古自治州焉耆县，兰州东平种子有限公司在该地种植特大猪大肠等多个品种；陕西定边等地有贵公司种植螺丝椒系列的多个品种；甘肃辣椒产区陇东、陇南地区种子金鼎系列多个品种。调研时间为2020年1月~2020年4月。 由于受疫情的影响，本次调研线下通过在兰州东平种子有限公司采取数据收集和实地调研，收集了大部分详细且精准的资料；在新疆陕西等地采取线上发放调查问卷的方式进行调研。 2.2. 调研数据的整理与分析方法 调研问卷收集完毕后，小组成员通过实地信息数据的采集并进行分析与探讨，通过调研从西北辣椒的育种、病虫害、销售、有机蔬菜等方面发现发觉问题，运用经济学相关理论实证分析法和均衡分析法并结合农业互联网等现代方法提出合理化解决方案。
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user: 3. 西北辣椒产业的发展与趋势的调研结果及初步分析——以兰州东平种子有限公司为例 3.1. 西北地区辣椒品种选育方面的基本情况 西北各地区的辣椒品种选育 陕西地区的辣椒种植面积较为广泛，品种多为螺丝椒系列。兰州东平种子有限公司在陕西省定边等地种植面积多达330 hm 2 ，其中螺丝椒系列品种多为金鼎绿剑、金鼎长剑以及天椒20号等；甘肃省白银等地种植面积相对较少，品种多为金鼎18号等，种植面积达70 hm 2 ，新疆种植面积达80 hm 2 ，品种主要为特大猪大肠、金鼎16号等。 下面对各个品种的特征特性进行详细介绍： 金鼎绿剑和金鼎长剑均适宜在半湿润生态区的云南昆明、玉溪、曲靖地区，陕西渭南、西安、宝鸡地区，以及半干旱生态区的甘肃定西、兰州、河西地区春季季节种植。该品种的主要性状为中早熟品种，株高85 cm，株幅70 cm，长势较强，果实为浅绿色的羊角形，其表皮有皱，平均单果重43 g，肉厚皮薄，辣味中等，耐低温弱光，座果率极高，较抗疫病，前期产量较高，是保护地和露地栽培较为理想的品种 天椒20号较为适合在甘肃省及其相似生态的地区进行保护地栽培；金鼎18号适宜在半湿润生态区的云南昆明、玉溪、曲靖地区，陕西渭南、西安、宝鸡地区，以及半干旱生态区的甘肃定西、兰州、河西地区春季季节种植。这两个品种早熟，从定植到采收45天，株高85 cm，株幅63 cm，果肩宽4 cm，果面有皱，商品性较好，皮薄肉嫩，辣味强，风味佳，平均单果重100 g。长势强盛，抗病性较强，适合栽培在保护地早春茬栽培和北方冷凉区。 金鼎16号和特大猪大肠都适合在甘肃、新疆、青海、宁夏、山东等生态区域栽培。该品种中熟，长势较强，果实为深绿色的粗长羊角形，果面皱，果长25cm左右，平均单果约重110g，辣味适中，商品性较为优越，皮薄肉嫩风味好，抗疫病、炭疽病，产量高，高产田达8000公斤以上，适合在保护地、露地载培。 兰州东平种子有限公司自成立13年以来，拥有“金鼎”商标近10年，公司品种多达数10种，其经营范围大至全国，主要以辣椒、进口西兰花、松花、白花菜、甘蓝为主。近年来该公司辣椒种子的生产经营发展尤其迅速，在甘肃、新疆、陕西、山东、海南等地均有大量试验地，试验品种多达8个，其中螺丝椒系列的品种为代表性品种，在国内表现较为出色。目前该公司在多省试验示范新品种，能够较大程度的满足市场需求。该公司辣椒品种金鼎18号多次被各地农业种子博览会评选为推介品种(被十七届广东农业博览会专家推介为重点推介品种；被2018天津国际种业博览会“菜商”推介品种等)，天椒20号被山东国际蔬菜种业博览会评选为2019推介品种。 3.2. 西北地区辣椒病虫害防治的基本情况 3.2.1. 主要病害 根据深入调研，西北地区常见的辣椒病害有疫病、炭疽病、病毒病、枯萎病等，具体如下。 1) 辣椒疫病 辣椒疫病惰发生在土壤间的传播。该病表现为辣椒茎基部和枝杈处表面变黑，当种植环境的相对湿度较大时，辣椒病部表面就会出现白色霉层 [ 1 ]。 2) 辣椒炭疽病 辣椒炭疽着实在辣椒生长过程当中较为常见的病害，主要危害辣椒的果实，当然也会侵害辣椒叶。一般情况下，辣椒炭疽病的发病时间集中在八月中下旬，高温高湿或氮肥施量过多都会促进此类病害的发生发展 [ 1 ]。 3) 辣椒病毒病 辣椒病毒病主要危害为叶片和枝条。可分为虫传和接触传染两大传染类。通常，5月中下旬开始发生露地培育，6~7月份盛发，8月份高温干旱后，病情加重。 4) 辣椒枯萎病 辣椒生长过程中极具侵害性的病害是枯萎病，属于土传病害。在枯萎病发病初期，水浸状腐烂为主要体现。雨水量过多、氮肥施量过多等都是造成此类病害的重要原因 [ 1 ]。 3.2.2. 主要虫害 棉铃虫、烟青虫、蚜虫以及白粉虱等都是西北地区辣椒常见的虫害，具体如下。 1) 蚜虫、白粉虱 蚜虫作为辣椒生长中最为常见的害虫。常集中的叶背，通过吸食叶片汁液，使叶片变黄，从而污染叶面导致光合作用减少。温室中的白粉虱作为重要害虫，比蚜虫小，也是群集于叶背通过吸食叶片汁液，使叶片变黄、萎蔫、甚至是死亡 [ 2 ]。 2) 棉铃虫、烟青虫 棉铃虫、烟青虫为辣椒栽培后期重要害虫，两者混合发生，为害特征均以幼虫咬孔蛀果，被害果实会失去商品价值，加之雨后腐烂，就会造成巨大的产量损失 [ 2 ]。 3.3. 西北地区辣椒销售的基本情况 3.3.1. 西北地区辣椒销售 根据兰州东平种子有限公司的总经理介绍，该公司的辣椒品种年销售量较为可观。 金鼎绿剑和金鼎长剑2019年销售量大约为350公斤，其中陕西省销量最高，约为150公斤；天椒20号和金鼎18号2019年销售量约为230公斤，其中山东省销量最高，约为70公斤、甘肃省销量相对较高，约为60公斤。由于该类品种产量较高、抗病性较强，故此单位销售价格较其他品种高；特大猪大肠、金鼎16号2019年销售总量为200公斤，其中新疆销售范围较广，约占全国总销量的67%，销售量约为150公斤。 3.3.2. 国内地区辣椒销售 2018年我国农业总产值61452.6亿元，占农林牧副渔总产值113579.53亿元的54.1%，其中辣椒约占农业总产值4% [ 3 ]。 当前，我国辣椒种植面积居蔬菜作物第一位，其产值和效益都遥遥领先。近年来，辣椒作为一种蔬菜能够极大的满足人们的生活需求，不仅具有极高的营养价值，而且可以作为观赏性辣椒，极具经济价值，能够提高人们的物质生活水平和精神生活水平 [ 3 ]；此外，更是在脱贫道路中起到了关键性的作用。 在全国范围来看，我们的生活离不开辣椒，因此我们更要利用科技，加快培育新品种，带动销售。我们更要注意，种植辣椒作为农村脱贫致富的一种方式，其价格要在全民都可以接受的范围内。在保证经济利益的同时，促进脱贫致富。 3.4. 关于绿色有机蔬菜需求调研的情况 随着时代的发展，人们的生活水平的进步，其环保意识也愈来愈强，更多的人了解到有机蔬菜，且需求数量也不断扩大，有机蔬菜的发展后劲业愈加强烈。 有机蔬菜指在蔬菜的栽种过程当中不允许使用任何肥料、农药和除草剂等，而要遵循自然的发展规律和生态法则，维持农业生态的系稳定，再经由官方有机认证机构鉴定并颁发有机证书的蔬菜产品 [ 4 ]。 目前，国内售卖有机蔬菜的店不是很多，仅仅在大型超市或者专业平台中可以见到售卖，并未普及到各个社区及其农村城镇，加之有机蔬菜的销售价格多为普通蔬菜的2~5倍 [ 4 ]。从销售情况看，人们还是愿意购买普通类的蔬菜，这与有机蔬菜的发展技术和市场有一定的关系。因此，在国内现有消费有机蔬菜经济基础上，对消费习惯等方面进一步加强和完善，让有机蔬菜真正做到蔬菜普及、人人都能买得起。 下面是关于人们对有机蔬菜的看法，从图1中我们可以了解到绝大多数人支持市场上更多的售卖有机蔬菜。 图1. 人们对市场上更多售卖有机蔬菜的看法
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user: 6. 结束语 本次调查以当前西北地区辣椒产业发展中存在的问题为依托，针对育种、病虫害、销售、有机蔬菜四个方面，从发展新型品种辣椒、创新销售渠道、发展绿色有机蔬菜等方面提出了具体对策，希望可以对西北地区辣椒产业发展起到一定促进作用。 受疫情的影响，本课题调研工作主要采用线上调研方法，过程虽然比较艰辛，但对我们的磨炼是无价的。希望通过我们的调查结果及对策建议能有效促进西北地区辣椒产业的发展，向更高的台阶迈进，能让种植户有更多的收入，助推西北地区精准脱贫工作。
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user: 摘 要 蜂蜜是蜜蜂从开花植物的花中采得的花在蜂巢中酿制的蜜。目前对于成熟蜂蜜尚没有准确定义，通常是指经过在蜂巢中充分酿造、脱水并封盖，含水量≤18%且不添加或去除任何物质的蜂蜜。非成熟蜂蜜是相对于成熟蜂蜜来说的，非成熟蜂蜜(以下简称“水蜜”)是指蜜蜂刚刚采回不久没有经过充分酿造的蜂蜜。由于酿造时间短，蜂蜜中水分含量多，多糖没有完全分解，蜂酶含量低，蜜较稀，企业通常需采用加热浓缩方式将其水分含量降到标准要求值以下，以便长期贮存，而加热浓缩过程不仅破坏蜂蜜营养活性成分，还会因发生美拉德反应和氧化反应等，生成糠醛类等大量有害物质，对人体健康具有潜在危害。因此，建立成熟蜂蜜与热加工浓缩蜂蜜鉴别方法，对蜂蜜质量安全标准制定和指导成熟蜂蜜生产具有重要科学意义。 关键词 :成熟蜂蜜，非成熟蜂蜜，鉴别 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 蜂蜜是一种药食同源的食品，蜂蜜中含有果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖及其他淀粉和多酶类物质，含有人体所必须的多种氨基酸、维生素和蛋白质，是天然的滋补营养品。但是，在蜂蜜的销售和流通环节存在着经营者一味追求高额利润，标识混乱、仿品牌、以次充好等制造、销售假冒伪劣蜂蜜的行为，严重扰乱和干扰了正常的蜂蜜消费市场秩序。本文的目的是建立成熟蜂蜜的判别模型，对成熟蜂蜜和水蜜进行鉴别分析，更好的对蜂蜜质量进行把控 [ 1 ]。
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user: 2. 样品采集 根据课题需要对黑龙江省两个地区椴树蜂蜜进行样品采集，样品量四百余批次，对所有采集样品进行中红外光谱扫描及数据分析。
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user: 3. 模式识别技术 3.1. 仪器设备 中红外福斯光谱分析仪，丹麦FOSS公司； 超纯水机，美国密理博公司； 电子天平，美国梅特勒–托利多公司； 磁力搅拌器，德国IKA公司。 3.2. 分析过程 1) 扫描光谱数据：对稀释5倍后的蜂蜜样品扫描，采集红外光谱数据 [ 2 ]； 2) 化学分析数据：将采集到光谱的蜂蜜建立成熟蜂蜜和水蜜集合，并对集合利用转换软件进行格式转换用以进一步分析； 3) 利用回归软件分析：对样本集合利用WinISI III软件鉴别定标、查看红外光谱图和建立聚类识别模型 [ 3 ]。 3.3. 结果分析 1) 图1和图2分别为成熟蜜和水蜜的全波段光谱图，其中横坐标为中红外光谱的波点数，纵坐标为红外吸收值，图中可见成熟蜂蜜与水蜜光谱叠加图相似，未有明显区分； 2) 图3为成熟蜂蜜和水蜜利用WinISI软件进行鉴别定标部分分析数据截图； 3) 图4为成熟蜜与水蜜XY Plot分析，线性方程为 y = − 1.1398 x + 3.2228 ，黄色代表的是成熟蜜，紫色代表的水蜜，图中可见二者在坐标象限中有明显的统计学区分。 图1. 成熟蜜光谱 图2. 水蜜光谱图 图3. 成熟蜜与水蜜鉴别定标分析部分截取图 图4. 成熟蜜与水蜜XY Plot分析
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user: 4. 建立成熟蜜快速鉴别模型并验证 4.1. 分析过程 1) 对稀释5倍的椴树蜂蜜样品进行光谱扫描； 2) 对采集的成熟蜂蜜光谱数据建立一个样本集合，建立不同的验证集合； 3) 利用PCA(主成分分析)技术定标建立成熟蜂蜜快速鉴别模型； 4) 调整主成分数(F值)和马氏距离判定限(T值)对模型进行优化 [ 4 ]； 5) 选择不同验证集合对成熟蜂蜜鉴别模型进行验证。 4.2. 模型的建立与优化 利用PCA定标技术建立成熟蜂蜜鉴别模型并优化，如图5、图6所示： 图5. F = 9 T = 3时成熟蜂蜜校正集合 图6. 成熟蜂蜜判别模型参数 调整主成分数(F值)和马氏距离判定限(T值)对模型进行优化。F值越大，校正模型的准确率越高；T值越小，验证集合的准确率越高，但是会导致部分成熟蜂蜜会被误判为水蜜，因此在鉴别模型设定中T值设定更为关键，经多次实验证明T = 3模型的准确性较好。本实验中在F = 9 T = 3时所建立的成熟蜂蜜判别模型的准确率为91.50%，达到模型判别要求 [ 5 ] [ 6 ]。 4.3. 模型的验证 1) 选择水蜜集合对模型验证，结果如图7、图8 图7. 成熟蜂蜜判别模型及参数 图8. 水蜜验证集合及参数 分析：用水蜜集合对成熟蜂蜜鉴别模型进行验证，模型准确度为90.66%，符合模型判定要求。同时水蜜集合中所有样品判定正确。 2) 选择成熟蜜集合对模型验证，结果如图9、图10 图9. 成熟蜂蜜判别模型及参数 图10. 成熟蜂蜜验证集合及参数 分析：用成熟巢蜜集合作为验证集合检验模型的准确度，模型准确度为90.04%，符合模型判别要求。从图10中可以看出所有成熟巢蜜判别准确。 3) 选择水蜜和成熟蜜组合的集合对模型验证，结果如图11、图12所示 图11. 成熟蜂蜜判别模型及参数 图12. 组合蜂蜜验证集合及参数 分析：验证集合是由39个成熟蜜和13个水蜜组成，模型判别的准确度为91.50%，符合模型判定的要求。验证集合中判定为成熟蜂蜜38个，验证准确率为97.43%，既有一个成熟蜂蜜被错判为水蜜。
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user: 5. 总结 成熟蜜判定模型建立、优化并验证完毕，对成熟蜜判定准确率在90%以上，水蜜判定的准确率为100%，该模型能很好的对成熟蜜和水蜜进行快速鉴别 [ 7 ]。今后将不断添加理化指标等对模型不断完善以求快速对蜂蜜品质进行鉴别，保障养蜂者和消费者的利益和权益。
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user: 摘 要 近年来，河流健康状况受人类发展影响而不断恶化，合理地进行河流健康评价渐渐成为河流管理最重要的部分，但是同时考虑受闸坝高度调控河流的自然和社会两种属性的健康评价工作开展较少。本文从水文、水质、水生态和社会服务四个方面构建了一套新的河流健康综合评价指标体系，并将评价等级分为5个等级，包括I (理想状况)、II (健康)、III (亚健康)、IV (不健康)、V (病态)。选取沙颍河代表性的周口、界首和颍上断面，运用基于熵权的模糊物元模型对这三个断面进行了应用研究。从研究结果可知，三个断面均处于亚健康状况，尽管其健康状况优于IV和V等级，但是仍需持续开展沙颍河的河流管理工作。此外，本文还比较了各个选取指标的重要性并通过设置不同的情景对将河流社会属性纳入指标体系的必要性进行讨论，论证了在河流健康评价中考虑社会服务指标是十分必要的。本文研究成果对于更全面地评价河流健康状态、制订河流健康保护措施具有重要的参考价值。 关键词 :模糊物元法，河流健康评价，沙颍河 Copyright © 2020 by author(s) and Wuhan University. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着社会经济的快速发展，人类活动对河流的干扰日益增大，河流的各方面功能正逐渐丧失。这不仅关系到河流自身的健康，还会严重阻碍到人类社会的可持续发展 [ 1 ]。近年来，人们已经充分认识到保护河流健康的重要性，河流健康评价渐渐成为河流管理工作中最重要的一环。 根据评价对象的不同，河流健康评价的方法可分为两大类：指示物种生物监测法和涵盖多因素的综合评价方法 [ 2 ]。指示物种生物监测方法在20世纪80年代开始流行，它由河流无脊椎动物预测与分类系统(RIVPACS)和生物完整性指数法(IBI)两种方法组成。但是由于水生生物只是整个河流水生态系统的一部分，上述方法的评价并不全面。因此，综合考虑河流健康多方面因素的评价方法被提出。这类方法的关键是建立一个完善的评价体系，体系中尽可能多地包含影响河流健康的因素，常用的方法包括主观评价模型中的可变模糊集 [ 3 ]、神经网络 [ 4 ] 等，以及客观评价方法中的熵权模型 [ 5 ] [ 6 ]、模糊物元模型 [ 7 ] 等。 整个河流系统是一个比较复杂的体系，影响河流健康的因素涵盖了自然和人为两个方面，它们的规律各不相同并且难以量化，各自之间具有不相容性，这给河流健康评价带来了模糊性和不确定性 [ 8 ] [ 9 ]。由于模糊物元法能够较好地解决评价过程中所带来的随机和模糊等不确定性，并能将所有单个的指标转换为一个整体进行评价，相较于其他方法更为简便通用，因而它越来越多地被运用在河流健康评价当中 [ 10 ]。周振民等将熵值法与模糊物元法相结合，建立了地下水水质评价模型，模型简便、通用，计算结果较为客观和稳定 [ 11 ]。Zhao等将模糊评价方法与层次分析法相结合，建立了综合模糊层次评价模型，并对永河进行了健康评价，验证了模型的有效性 [ 2 ]。刘倩等基于可拓物元法的递阶层次架构和改进模糊优选理论中的隶属度建立了模糊物元河流健康评价模型，并将其应用于滦河河流健康评价中，模型评价结果与实际情况相符 [ 12 ]。 但是以往的研究存在以下三个局限性：①较少对受多闸坝调控的河流开展健康评价，②指标体系建立时水生态部分往往只关注了水生动物，③对河流的社会属性指标的评价考虑不足。基于此，本文从水文、水质、水生态和社会服务四个方面构建了一套新的河流健康综合评价指标体系，将模糊物元法与熵权法有机地结合，以淮河最大的支流沙颍河为例进行了河流健康评价，以期为流域的保护和管理提供决策依据。同时，本文通过设置两个情景，论证了考虑河流社会服务功能的必要性。