DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 中国沙棘 落叶乔木、小乔木或灌木，树高2~30 m。树体上棘刺较多，粗壮，顶生或侧生；嫩枝褐绿色，密被银白色而带褐色鳞片或有时具白色星状柔毛，老枝灰黑色，粗糙；芽大，金黄色或锈色。单叶通常近对生，与枝条着生相似，纸质，狭披针形或矩圆状披针形，长30~80 mm，宽4~10 (~13) mm，两端钝形或基部近圆形，基部最宽，上面绿色，初被白色盾形毛或星状柔毛，下面银白色或淡白色，被鳞片，无星状毛；叶柄极短，几无或长1~1.5 mm。果实圆球形或稍扁(图1)，直径4~6 mm，橙黄色(我国西部)或桔红色(我国东部)；果梗长1~2.5 mm；种子小，阔椭球体至卵形，有时稍扁，长3~4.2 mm，黑色或紫黑色，具光泽。多地考察发现，自然分布的中国沙棘雄株明显多于雌株。花期4~5月，果实成熟期9~10月。 Table 1 Classification system of Genus Hippopha 科 属 组 种 亚种 胡颓子科 沙棘属 无皮组 鼠李沙棘H. rhamnoides 中国沙棘ssp. sinensis 云南沙棘ssp. yunnanensis 卧龙沙棘ssp. wolongensis 蒙古沙棘ssp. mongolica 中亚沙棘ssp. turkestanica 高加索沙棘ssp. caucasia 喀尔巴千山沙棘ssp. carpatica 海滨沙棘ssp. rhamnoides 溪生沙棘ssp. fluviatilis 柳叶沙棘H. salicifolia 有皮组 棱果沙棘H. goniocarpa 理塘沙棘ssp. litangensis 棱果沙棘ssp. goniocarpa 江孜沙棘H. gyantsensis 细叶江孜沙棘ssp. Linearifolia 江孜沙棘ssp. gyantsensis 肋果沙棘H. neurocarpa 密毛肋果沙棘ssp. stellatopilosa 肋果沙棘 ssp. neurocarpa 西藏沙棘H. tibatana 亚东沙棘ssp. Yadongensis 西藏沙棘ssp. tibetana 表1. 沙棘属植物分类系统一览表 图1. 中国沙棘的果实 中国沙棘自然分布于西藏、四川、甘肃、青海、宁夏、陕西、山西、内蒙古、河北等地，常生长于温带地区海拔800~3600 m (四姑娘山可达4070 m)的山坡、谷地，多砾石或沙质土壤或黄土上。我国黄土高原自然分布很多。 四川省四姑娘山自然分布的中国沙棘最引人注目(图2)。此地由于受到区域特殊气候环境的影响，中国沙棘普遍长成了高大的乔木，大树普遍高达20~30 m，最大胸径近2 m，在当地“高大乔木–中国沙棘–小乔木–灌木”的林层中，居于第二层。经生长锥取样分析，四姑娘山许多沙棘古树年龄多为300多年。树体虽然很庞大，但每年却能正常结实。不过由于树太高，基本上无法开展人工采摘。四姑娘山自然保护区内现有中国沙棘面积近0.4万hm 2 。 图2. 四姑娘山自然分布的高大中国沙棘(四川小金) 在四姑娘山双桥沟，中国沙棘分布的海拔上限达4070 m，已超过了已知文献中中国沙棘和云南沙棘分布记录的4000 m的上限。或许与双桥沟和长坪沟(四姑娘山另一主沟)呈南北走向，南部沟口的暖湿气流可以直达北部有关，使得中国沙棘可以分布到更高的海拔高度。 在从四川茂县经红原、小金至汶川的这一区域，几乎在土石山坡、路旁、河道边，都能看到自然分布的中国沙棘，或成大块状群落，或与大乔木混交，形成林下第二个较高的林层。 甘肃省境内中国沙棘自然分布很广。20世纪80年代前在子午岭曾有20多万hm 2 中国沙棘自然灌丛，后来在次生林改造中，通过种植油松，而使沙棘面积激剧下降，目前很难见到成片的沙棘天然林。不过省内甘南、祁连山区自然分布的沙棘资源仍有不少(图3)。 图3. 自然分布的中国沙棘 甘肃省也是我国十分重要的中国沙棘采果基地，每年都有东部地区的许多企业来甘南等地收购沙棘果实。关山梁也是我国著名沙棘育种专家中国林科院研究员黄铨确定的我国重要的中国沙棘采种基地。 青海省海东、西宁、黄南、海南、海北等地均有中国沙棘自然分布。青海省的沙棘天然资源在我国处于较为丰富的地位，大通县东峡林场的中国沙棘种源为黄铨研究员确定的中国沙棘采种重要基地，海东、西宁为省内甚至东部地区每年采果的主要地区。青海大通东峡的中国沙棘树高一般也较大(图4)，古树平均树高5~8 m，常见于海拔2000 m以下地区，呈团块状自然分布。 图4. 自然分布的高大中国沙棘(青海大通) 对子午岭(甘肃合水)自然分布的中国沙棘取样测定，发现干全果含油率为8.24%~10.76%，黄酮含量为2.81%~4.39%；干叶黄酮含量为5.52%~6.28%，粗蛋白含量为13.13%~18.06%，粗脂肪含量为3.58%~7.62%。同步对采自青海班玛的中国沙棘枝条测定白藜芦醇的干基含量为2.21 μg/g。 中国沙棘自然分布范围最广，适应性强，从西南、西北直至华北，为各地生态建设的当家树种，也是与引进大果沙棘开展杂交育种的首选材料，同时果实和叶子开发利用很好。中国沙棘分布区内建立的加工企业最多，是当地巩固脱贫成果的主要涉农企业。
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user: 3. 柳叶沙棘 落叶乔木或小乔木(图5)，树高6~10 m。枝条纤细，老枝淡棕色。叶互生，披针形，边缘通常反卷，叶柄长约2 mm。果实近球形，直径(4) 6~8 mm，黄色、橘黄色，味酸，果梗长约1 mm。花期6月，果实成熟期10~11月。 柳叶沙棘的原产地是在西藏南部喜马拉雅山南坡的崇山峻岭之中，海拔高度一般在2600~3500 m的范围。错那县麻麻乡的坡面和沟谷都分布有柳叶沙棘，坡面大者高达6~8 m，最大胸径在1 m以上，平均高度3~4 m；在勒布沟流域，溪流两侧的柳叶沙棘顺流水呈间断条带状分布，此处树高较坡地为高， 图5. 自然分布的柳叶沙棘(西藏错那) 一般高者达8~10 m，平均5~6 m。自然分布的柳叶沙棘中雌株较多，果实密度较中国沙棘较为稀疏。与柳叶沙棘相伴而生的有乔松(Pinus wallichiana)、尼泊尔黄花木(Piptanthus nepalensis)、蔷薇(Rosa spp.)等。 在西藏错那对柳叶沙棘取样测定，发现柳叶沙棘干全果含油率达22.14%，黄酮含量为7.92%，黄酮含量在所测各种、亚种中含量最高，V C 含量4094 mg/100 g；干叶黄酮含量为4.58%，粗蛋白含量为14.93%，粗脂肪含量为4.58%。 柳叶沙棘在我国自然分布范围很小，将柳叶沙棘引种栽培到四川海拔1800 m的地区(应注意到纬度提高3˚左右所造成的影响)，它的表现仍然不错 [ 4 ]，试验结果证明，柳叶沙棘可以引种到较高纬度、较低海拔地区进行栽培。同时发现，在沙棘属植物中，柳叶沙棘V C 含量最高，果实成熟期最晚(11月)。这些优良性状，使得柳叶沙棘成为培育高V C 、晚熟等优良沙棘品种的上好基础材料。
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user: 4. 云南沙棘 落叶乔木或小乔木，树高6~8 m。与中国沙棘极为相近，但叶互生(中国沙棘叶通常对生或近对生，与枝条着生相似)，基部最宽，常为圆形或有时楔形，上面绿色，下面灰褐色，具较多而较大的锈色鳞片。雄株枝条十分粗壮(图6)，叶片很大，叶长55~63 mm，宽11~13 mm，叶柄长2 mm。枝条柔软或具软刺，表面具多数细条纹状纹饰。果实黄色，圆球体，直径5~7 mm；果梗长1~2 mm，果味酸，挂果较为均匀，果 图6. 云南沙棘较为发达的雄株枝叶 实密度远较中国沙棘稀疏。种子阔椭球体至卵形，稍扁，通常长3~4 mm。花期4月，果实成熟期9~10月。 云南沙棘在我国西藏、云南、四川等地皆有自然分布。在西藏林芝，常能在溪流边发现成带状分布的云南沙棘天然群丛或孤立木(图7)，但很难见到片林。 图7. 河滩地自然分布的云南沙棘(西藏林芝) 云南省西北的高寒山地(海拔2200~3700 m)，如中甸、宁蒗、维西、德钦等县，发现有云南沙棘野生资源分布 [ 5 ]，常见果色为橙红色和橙黄色两类。沿河流在冲积草甸土上分布的云南沙棘树高常达10~20 m；在生境较差的河漫滩砂石区，云南沙棘树高一般为2~6 m。 四川省乡城、得荣、稻城、木里、九龙、巴塘、理塘、雅江、康定、道孚、新龙、白玉、德格(2900~3800 m)等地，也多有云南沙棘自然分布。 在西藏林芝对云南沙棘取样测定，发现干全果含油率达12.63%~13.23%，黄酮含量为6.85%~8.77%，黄酮含量在所测各种、亚种中含量位居第二(稍低于柳叶沙棘)；干叶黄酮含量为7.49%~14.05%，粗蛋白含量为14.39%~18.06%，粗脂肪含量为3.96%~4.26%，白藜芦醇含量为0.54 μg/g。 云南沙棘果味酸，黄酮含量很高，果实经济开发潜力很大；叶子用于饲料的价值较中国沙棘还高；同时，用于育种材料的前景看好。
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user: 5. 蒙古沙棘 落叶大灌木或灌木，树高2~6 m；幼枝灰色或褐色，老枝粗壮，侧生棘刺较长而纤细，常不分枝。叶互生，长40~60 mm，宽5~8 mm，中部以上最宽，顶端钝形，上面绿色或稍带银白色。花螺旋状着生，呈塔形。果实椭球体或近圆球体，长6~9 mm，直径5~8 mm，果梗长1~3.5 mm，橘红色、橘黄色，种子椭球体，稍扁，长3.8~5 mm。果实成熟期9月。 蒙古沙棘呈条带状或小片状分布，常与沙枣(Elaeagnus angustifolia)、铃铛刺(Halimodendron halodendron)、铁线莲(Clematis spp.)、禾本科(Gramineae)植物等相伴而生(图8)。新疆野生蒙古沙棘面积约有0.5万多hm 2 。 图8. 自然分布的蒙古沙棘群落(新疆) 蒙古沙棘自然分布于新疆准噶尔盆地北部、西部的阿勒泰地区，以鄂尔齐斯河流域、乌伦古河两岸为多，多位于海拔1800~2100 m的河漫滩，野生面积约0.5万多hm 2 ，也是我国仅有的自然分布区域。 俄罗斯大果沙棘选自蒙古沙棘。从布尔津、青河等蒙古沙棘自然分布地区的沙棘果实(图9)来看，果实种类比较多样化，有类似大果沙棘的长圆柱体形状的类型，也有呈短圆柱体形状甚至圆球体形状的类型，果实颜色多为橙黄色，偶尔也有呈红色的，百果重30 g以上。 图9. 蒙古沙棘果实 在新疆青河对蒙古沙棘取样测定，发现沙棘干全果含油率达19.06%~24.40%，黄酮含量为2.30%~2.55%；干叶黄酮含量为5.19%~6.09%，粗蛋白含量为11.65%~14.06%，粗脂肪含量为4.40%~5.68%，果实和叶子的总体开发价值很大。
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user: 6. 中亚沙棘 落叶小乔木或灌木，树高3~5 m，稀10 m以上。嫩枝密被银白色鳞片，一年生以上枝鳞片脱落，表皮呈白色，光亮，老枝树皮部分剥裂。叶互生，少有对生者，狭披针形，两面银白色，密被鳞毛。果实呈阔椭球体或倒卵形至近圆球形，通常纵径大于横径(图10)，纵径5~9 (11) mm，横径3~4 (8) mm，干时果肉较脆，橘黄色或橘红色；果梗长3~4 mm。种子形状不一，常稍扁，长2.8~4.2 mm。在多地野外考察中，发现雌株分布数量多于雄株(与中国沙棘刚好相反)。花期5月，果实成熟期8~9月。 图10. 中亚沙棘果实 中亚沙棘在西藏阿里地区，甘肃肃南等地，新疆阿克苏、喀什、和田等地，沿河道两侧，皆有成条带状分布的中亚沙棘自然群落(图11(a))。在西藏札达考察时发现，所谓“土林”的山坡上，竟然也有中亚沙棘自然分布(图11(b))。 图11. 自然分布的中亚沙棘 甘肃省中亚沙棘分布在祁连山最西段的党河峡谷(海拔1900~2000 m)，一般多呈条带状断续分布，树体一般较高(4 m左右)，灌木柳(Salix sp.)等已成其下木；果实也明显较中国沙棘大，百果重25~30 g左右，果柄很长，平均在6~8 mm。 新疆维吾尔自治区沿塔里木河流域野生分布的中亚沙棘资源很多，主要位于阿克苏、克州、喀什等地区。与中亚沙棘相伴而生的植物以铁线莲最多，对沙棘树体的缠绕，严重影响了沙棘果实的产量和采摘。南疆地区自然分布的野生中亚沙棘范围大，果实颜色以橙黄、红色为主，且红色比例能占到20%~30%左右，果实形状以椭球体和圆球体两类为主，百果重平均18 g左右。 在西藏札达和新疆喀什、阿其陶对中亚沙棘取样测定，发现干全果含油率达13.24%~26.09%，黄酮含量为2.23%~4.69%；干叶黄酮含量为4.42%~7.75%，粗蛋白含量为11.88%~14.69%，粗脂肪含量为3.06%~6.81%。此外还发现干叶白藜芦醇含量为0.39 μg/g (札达)，干枝条5-羟色胺含量为291.05 μg/g，白藜芦醇含量为1.35 μg/g (阿其陶)。 塔里木河流域中亚沙棘野生资源分布不少，多年来当地群众通过采收沙棘果实，压榨果汁自用或将果实交售给有关收购企业，经济效益一直不错。同时，中亚沙棘的果实含油率排在沙棘属各种或亚种的第三位；叶的饲用价值也不错。在西藏和新疆的自然分布区，中亚沙棘的果实和叶子均可作为加工原料开展综合开发，以取得理想经济收入。
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user: 7. 江孜沙棘 落叶乔木或小乔木，树高5~8 m，不过常能见到8~13 m的大树。小枝纤细，灰色或褐色；节间较短。叶互生，纸质，狭披针形，基部最宽，顶端钝形，边缘全缘，微反卷；叶柄极短或几无。果实黄色，椭球体，纵径5~7 mm，横径3~4 mm，成熟后很快收缩为具6条纵棱体，就像阳桃(图12)，果味涩苦；果梗长约1 mm；种子甚扁，具6纵棱，长4.5~5 mm，直径约3 mm，带黑色，无光泽，种皮微皱，羊皮纸质。果实成熟期8~9月。 图12. 江孜沙棘的果实 江孜沙棘在西藏自治区自然分布很广。在拉萨、山南、林芝、日喀则等地考察时，常能在河床石砾地或河漫滩发现呈条带状或片状分布的江孜沙棘群落。在布达拉宫下面的坡面上，也生长着一些江孜沙棘灌丛，十分醒目。藏药中江孜沙棘(藏文名“巴尔达尔”)系其干燥成熟果实，为藏族传统习用药材，《晶珠本草》记载其具益血功效。在西藏地区，江孜沙棘资源面积很大，具有较大的开发利用价值。 在西藏错那沿娘姆江河谷两边多分布着高大的江孜沙棘，其中以曲卓木乡分布最为集中，这儿有2000亩古江孜沙棘(图13)，号称“千年沙棘”(实际林龄约300余年)，其中乡政府边集中分布着800多亩江孜沙棘，树高普遍在10 m、胸径在1 m以上，最大的树高达15 m、胸径1.5 m左右。老树上依然硕果累累，树下萌蘖株郁郁葱葱。更加奇特的是，萌蘖株枝刺极多，但成年树刺却稀少或无。 图13. 号称“千年沙棘”的江孜沙棘古树(西藏错那) 经对西藏曲水取样的江孜沙棘测定，发现干全果含油率达13.66%~17.03%，黄酮含量为2.89%~4.60%；干叶黄酮含量为4.53%，粗蛋白含量为15.39%，粗脂肪含量为7.22%。 江孜沙棘果实不仅是藏药的主要来源，附加值很高；而且其叶的饲用价值很高，可作为当地开发饲料的重要原料来加以利用。
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user: 8. 肋果沙棘 落叶灌木，树高从1.3~2.3 m不等。冠型多呈伞盖状，似非洲草原的合欢树。枝条坚挺密集，枝刺粗硬，当年生枝灰白色或暗褐色。叶互生，条形或近条形。多分布于河岸滩处，但山坡上也有很多，雌株较多，结果不少。不同于其他沙棘种(亚种)的是，肋果沙棘无果汁，但果味挺好，以酸为主稍带甜味。果形成熟时为弯柱状，具5~7条纵棱，纵径5.7~6.4 mm，横径2.3~2.7 mm，当果实由绿色全部变为褐色，且外被一层银白色鳞片时，即为成熟。果实成熟期9~10月。 图14. 肋果沙棘的“弯柱状”果实 肋果沙棘在青藏高原的西藏、青海，以及周边的甘肃、四川等地皆有自然分布，甘青交界的祁连山区分布较多。肋果沙棘的伞盖状外貌，以及独特的弯柱状果实，就像微缩的发黑的香蕉，使其与沙棘属其他植物具有明显的区别(图14)。 青海省的肋果沙棘野生资源面积较大约有0.2万hm 2 。在祁连县八宝河流域长达20 km的范围内，河滩地常见到数千米长、由团块状组成，或呈长带状群落分布的肋果沙棘(图15(a))。与西藏沙棘相同，除了河滩地为肋果沙棘的主要分布区外，在土石山区的悬崖上也有肋果沙棘自然分布，且能正常结实(图15(b))。在果洛州达日县黄河岸边河堤旁，考察时发现有大面积的自然分布的肋果沙棘群落(图15(c))。 图15. 自然分布的肋果沙棘(青海) 甘肃省的甘南玛曲以及祁连山区多个县也有肋果沙棘分布。 四川省西部的阿坝、甘孜两州，肋果沙棘自然分布较多。从松潘(海拔2836 m)、若尔盖(海拔3430 m)至红原(海拔3450~3580 m)的土石山坡上，均可发现有硕果累累的肋果沙棘。考察时基本上沿主干道路趋车前行，结果发现自然坡面上肋果沙棘分布很多，与其他灌木混生在一起，只在局部形成肋果沙棘分布较为集中的情况。不过树冠形状虽然不像河滩地上典型的伞盖状，但也有点近似，所以即使对于较远的山坡，一眼就能辨认出肋果沙棘来。 经对青海门源取样的肋果沙棘果实测定，发现干全果含油率达23.99%，黄酮含量为2.33%；干叶黄酮含量为3.47%，粗蛋白含量为17.43%，粗脂肪含量为3.46%。在青海天峻取样的干叶白藜芦醇含量为0.54 μg/g。 肋果沙棘是沙棘属植物中惟一没有果汁的一种植物，果实形状和颜色奇特，是开展杂交育种的优良材料。
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user: 9. 西藏沙棘 落叶小灌木，树高一般在1.2 m以下。叶片3枚轮生，稀对生，条状。果柄较长，果实较大，一般横径大于纵径，纵径7.4~9.6 (11.1) mm，横径8.1~11.1 (12.5) mm，百果重达35~48 (60) g。果实色泽随着成熟过程逐渐变化，由最初的浅绿色，向黄绿果带有深绿爪瓣长条纹、黄橙果带有深绿爪瓣短条纹(亦称顶端星芒状饰纹)直至全部为橙色或橘红色带有很短星芒状饰纹变化。果实成熟期8~9月。 西藏沙棘是沙棘属中惟一的一种小灌木，以树体矮小、果实色泽奇特，而能明显区分于其他种或亚种，主要分布于西藏、青海、甘肃和四川等地。 西藏自治区境内自然分布的西藏沙棘较多，面积约1万hm 2 ，考察中发现多位于河滩地。在墨竹工卡县念村河谷两侧滩地(海拔4322 m)分布有大片的西藏沙棘天然林(图16(a))，以条带状分布，中间杂有金露梅(Potentilla fruticosa)、鲜卑花(Sibiraea laevigata)等灌木。天然灌丛高度，成龄林普遍达1.2 m左右(一般资料皆称西藏沙棘为60 cm以下的矮小灌木，这一发现拓宽了其高度)，幼龄林呈数十厘米高度不等，灌丛呈扫帚状，或似造型盆景，相当漂亮。 图16. 河滩上带状分布的西藏沙棘 在普兰县仁贡村河谷分布有数片面积很大的西藏沙棘天然林(图16(b))，呈条带状分布在河流两岸，群落中伴有禾本科(Gramineae)植物。分布于海拔稍高的一级阶地(海拔4056 m)上的西藏沙棘树高20~30 cm，果实顶端有长星芒状纹饰(图17(a))；分布于河滩地(海拔4052 m)上的西藏沙棘树高40~50 cm，果实顶端有短星芒状纹饰(图17(b))。 图17. 西藏沙棘枝叶和果实 在青海省，西藏沙棘主要见于祁连山地的祁连、门源、大通、湟中、海晏、互助等地，面积约7万亩，均为天然起源。西藏沙棘果实很大，百果重一般为34.5~52.0 g (最高达60 g) [ 6 ]。除河滩地外，考察中在祁连县八宝河流域土石山地的悬崖(海拔3100 m)上发现也有西藏沙棘自然分布(图18)。 图18. 悬崖峭壁上分布的西藏沙棘(青海祁连) 紧邻青藏高原的甘肃省甘南州碌曲、玛曲、卓尼、临潭、夏河等地，以及在祁连山区的天祝、山丹、肃南等地，也有西藏沙棘自然分布 [ 7 ]。考察时发现，在天祝县抓喜秀龙(海拔3000 m)，沿河滩分布有群团状的西藏沙棘(图19)，多数与高山柳(Salix cupularis)和金露梅(Potentilla fruticosa)等相伴而生，且为下木；在裸露河滩地段，西藏沙棘首先侵入，估计为河流带来成熟果实繁殖所致。 图19. 河滩地群团状自然分布的西藏沙棘(甘肃天祝) 川西自然分布的西藏沙棘也很多，在路侧自然边坡及公路路基上，发现了呈断续自然分布的西藏沙棘(图20)。自然边坡上西藏沙棘为自然起源，是确定无误的，而公路路基的西藏沙棘，应是自然分布的西藏沙棘被动物采食后，将未消化的种子排泄至路堤边坡而成；或路边自然边坡上的果实被风、水带至建路后还较松软的路基，然后种子萌发、萌蘖而来。 图20. 川西公路边自然分布的西藏沙棘 经过对西藏普兰分布的西藏沙棘取样测定，发现具长星状纹饰的西藏沙棘干全果含油率达34.0%，黄酮含量2.6%，β-胡萝卜素含量252 mg/100 g，Ve含量1401 mg/100 g；具短星状纹饰的西藏沙棘干全果含油率26.4%，黄酮含量3.3%，β-胡萝卜素含量116 mg/100 g，V E 含量891 mg/100 g。与其他种或亚种相比，除黄酮含量低于柳叶沙棘、云南沙棘等外，其余各个指标含量均为最高。 西藏沙棘果大、汁多，酸甜适中，没有强烈的酸涩味，且其植株低矮，便于果实采收，这些有利性状为其直接引种栽培，以及开展沙棘属种间杂交育种等提供了十分优越的条件。
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user: 摘要 长春碱和长春质碱具有高效抗癌活性，而长春花是其重要来源植物。随着人们对抗癌药物原材料需求的增加，长春花(Catharanthus roseus)种植范围逐渐由南向北延伸。随着纬度增加，气温的降低成为长春花种植、繁育过程中重要的胁迫条件。海藻糖作为一种信号分子能有效地调节植物应对低温胁迫，而海藻糖促进长春花拮抗低温胁迫的代谢机制仍亟待研究与解决。本实验研究发现：低温胁迫后外源施加海藻糖，叶绿素含量与抗氧化酶活性呈现先升高后降低趋势；MDA含量显著降低，初步验证海藻糖可以提高长春花对低温的耐受性。GC-MS及PLS-DA分析从59种初生代谢产物中发现23种化合物具有显著差异。糖类化合物(如甘露糖)以及一些抗逆物质(如尸胺、硅烷)低温处理后明显积累，而外源添加海藻糖后其含量显著下降。有机酸类化合物像丙酸、苹果酸、没食子酸等却表现出相反的趋势。说明海藻糖通过调控一些糖类、有机酸和抗逆性等初生代谢物来减少低温带来的伤害。通过real-time PCR对长春花酚类和生物碱代谢途径关键酶基因的表达量以及UPLC-MS测定长春花6种生物碱的变化情况皆可证明长春花次生代谢产物在植物响应低温胁迫过程中也参与其中。
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user: 1. 引言 长春花(Catharanthus roseus)是夹竹桃科(Apocynaceae)长春花属(Catharanthus)的一种植物 [ 1 ]，因其具有150多种萜类吲哚类生物碱(terpenoid indole alkaloids， TIAs) [ 2 ] 而被广泛关注。TIAs是含有芳香杂环且由异戊二烯组成的一类生物碱，近年来发现TIAs对治疗癌症等具有非常重要的药用价值 [ 3 ]。因此，长春花也成为目前应用最为广泛的药源抗癌植物之一。长春花原产于非洲东部，现广泛栽培于热带和亚热带地区及我国华南、华东以及西南等地，长春花性喜高温、高湿、喜光，在温暖和阳光充足环境生长较好。但长春花栽培到北方地区，因气温寒冷造成长春花不易成活且生长发育缓慢 [ 4 ]。因此，为推广长春花在中国华北以及北方地区种植和繁育，对其低温胁迫机制的研究便显得十分重要。 海藻糖(trechalose)是一种非还原性双糖，在许多生物体中用作碳水化合物的储备物质和应激保护剂。它能帮助植物应对高温、高盐渍、干旱、严寒等极端环境，调节植物的气孔导度和水利用率，并作为信号分子调节植物的生长、发育和代谢 [ 5 ]。近年来，在烟草(Nicotiana tabacum)、水稻(Oryza sativa)、番茄(Lycopersicon esculentum )等高等植物中也发现海藻糖，但含量甚少。黄瓜(Cucumis sativus)是重要的作物之一，有研究结果表明了一定浓度的海藻糖溶液预处理黄瓜幼苗可提高其在低温、高盐和干旱胁迫下的抗逆性 [ 6 ]。与此同时，海藻糖在缓解长春花低温胁迫的研究还鲜有报道，结合海藻糖原料价格低廉，应用前景广泛等特点，探索海藻糖促进长春花对低温耐受性的研究更具有科研价值与市场价值 [ 7 ]。 随着实验技术的不断发展，组学在科研中被广泛使用。较之于基因组学和蛋白质组学，代谢组学从最直观地能反映生命活动的代谢物层面进行研究，代谢物能更多地反映细胞或个体所处环境 [ 8 ]。为了能检测到植物代谢物的变化情况，植物代谢组学应运而生。目前，植物逆境防御过程中，主要是涉及一些模式植物和作物品种。气相色谱–质谱(gas chromatography-mass spectrometry， GC-MS)联用技术，是目前代谢组学研究中广泛运用的分析技术并且具有很长的研究历史 [ 9 ]。目前已发现上调糖类化合物、有机酸类化合物、胺类物质合成是目前植物应对寒冷的生活史策略之一。因此，我们采用GC-MS分析技术结合偏最小二乘法分析(Partial least squares Discriminant Analysis， PLS-DA) [ 10 ] 筛选出低温胁迫后长春花叶片中显著变化的化合物，以及低温胁迫后外加海藻糖这些化合物的变化情况，旨在通过化合物的变化解析海藻糖拮抗低温的作用机制。 鉴于外源海藻糖在植物抗逆中的作用，本试验以长春花幼苗为实验材料，以外源海藻糖为调控手段，初步探讨海藻糖对低温胁迫下长春花幼苗生长、保护酶活性、渗透调节物质、初生代谢以及次生代谢途径关键酶基因表达的影响，揭示海藻糖提高长春花幼苗耐低温的作用机制，为海藻糖在长春花适应低温或冷害应用中提供技术支持及理论依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 实验材料 长春花(Catharanthus roseus)种子购于Syngenta；海藻糖购于北京金泰宏达生物科技有限公司。 2.2. 实验方法 2.2.1. 长春花幼苗培养及处理 长春花种子用体积分数为10%的次氯酸钠溶液浸泡10分钟并在自来水下冲洗30分钟，在蒸馏水中吸胀12小时后播种于湿润的蛭石中。选择长势一致的幼苗移栽至盛有Hoagland营养液(pH5.5)中进行培养。所有培养实验均在植物培养室中进行。培养条件是温度为25℃/16℃ (白天/黑夜)，白天时间为14 h，光照强度为400 μmoL·m −2 ·s −1 ，相对湿度保持在70%左右。水培4周后对长春花幼苗进行4℃低温(LT)与海藻糖(T)处理，处理时培养液中加入海藻糖溶液并使其终浓度达到0、5、10、20 mmol/L，分别标记为CK、LT、LT + T1、LT + T2和LT + T3。每个处理组进行3个重复实验，每个重复包括10株幼苗，处理时间为48小时，处理结束后进行取样进行各项指标的测定。 2.2.2. 叶绿素和丙二醛含量的测定 长春花幼苗植株顶端第二叶序的叶片0.09 g，用80%丙酮/无水乙醇体积为2:1的混合液，提取低温胁迫后的长春花幼苗叶片鲜样的光合色素，避光静置24 h。使用UV-2600紫外可见分光光度计按照张宪政的方法测定665、649和480 nm波长下的吸光值，从而计算叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素的含量。将处理后的长春花叶片鲜样0.5 g在5 mL 5%三氯乙酸(TCA)溶液中研磨呈匀浆，在4℃，2504 g离心10分钟，抽取上清液备用，采用硫代巴比妥酸(TBA)法在532、450、600 nm波长下测定其吸光度值计算丙二醛(malondialdehyde， MDA)的含量。 2.2.3. 抗氧化酶的提取和活性测定 酶液的配制：称取0.2 g新鲜长春花植物叶片的样品，加入5 mL 50 mmol/L磷酸缓冲液Na 2 HPO 4 -NaH 2 PO 4 (pH = 7.8，含1.0 mmol/L EDTA和1% PVP)，置于振荡破碎仪中研磨成匀浆状态后，离心机4℃ 12，000 g，离心20分钟，取上清液。SOD的活性是通过氯化硝基四氮唑蓝(NBT)光化学测定方法测定的。反应混合物(3 mL)包含50 mM磷酸盐缓冲液(pH 7.8)，13 mM蛋氨酸，75 μM NBT，0.1 mM EDTA，2 μM核黄素和0.1 mL酶提取物)。POD活性测定，加入1mL邻二氨基二苯胺、0.5 mL H 2 O 2 、1 mL磷酸盐缓冲液和2.4 mL蒸馏水的混合物，加入0.2 mL酶提取物开始反应，5 min后加入1 mL H 2 SO 4 停止反应。CAT活性的测定，CAT活性在50 mL磷酸盐缓冲液(Ph 7.0)和0.5%PVP-10中提取CAT，并通过在240 nm处测定H 2 O 2 的还原来测定其活性；APX活性的测，APX活性反应混合物(3 mL)含有50 mM磷酸钾缓冲液(pH 7.0)、0.1 mM EDTA、0.5 mM抗坏血酸、0.1 mM H 2 O 2 和0.1 mL酶提取物。 2.2.4. 气质样品预处理与GC-MS方法 精密称取90 mg长春花叶片鲜样，放入1.5 mL的离心管中进行样品预处理。气相色谱质谱联用仪(Waters，USA)作为本实验的分析仪器。始GC温度为60℃，随后柱箱温度以8℃/min的升至125℃，以4℃/min升至210℃，以5℃/min升至270℃，以10℃/min升至305℃，保持3分钟。电子轰击(EI)离子源保持在260℃，电压：−70 V，质量范围为50~600 m/z，在MS设置下数据采集率为20光谱/秒。GC-MS方法参考刘洋等 [ 11 ] 的方法。 2.2.5. 长春花叶片总RNA的提取与次生代谢途径关键酶基因的表达 总RNA的提取采用Trizol法提取取长春花的处理组和对照组叶片各0.2 g放入研钵中，在液氮中迅速研磨成粉末后，放入2 mL离心管中，加入1 mL Trizol混匀，室温静置30分钟。通过氯仿与异丙醇得到质量较好的总RNA Real-Time PCR仪器为LightCycler® 96，使用SYBR GREEN I为荧光染料，Real-Time PCR反应体系如表1所示。 Table 1 Real time PCR reaction syste Component Volume (μL) SYBR GREEN I 10 Primer F 0.2 Primer R 0.2 cDNA 2 ddH 2 O 7.6 Total 20 表1. Real-Time PCR反应体系 采用常用的3步法，程序设定如下： 第1步：95℃预变性5分钟。第2步：95℃变性20秒；50℃退火15秒；72℃延伸15秒，40个循环。第3步：72℃延伸10分钟。基因的表达量利用2 −ΔΔCt 方法计算。 2.3. 数据处理 文中所列数据均为3次重复的平均值，SPSS统计软件(19.0， IBM)对实验数据进行统计分析，并采用GraphPad Prism8软件作图。GC-MS数据采用SIMCA-P 11.0版软件(Umetrics， Umea，瑞典)获得归一化数据进行多元统计分析。
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user: 摘要 本文采用有限元方法对轴流风机叶轮组件进行流固耦合分析，系统地分析了流场作用下叶轮表面压力的分布规律，获得了流固耦合作用下叶轮的应力及变形分布。并对照试验结果验证了叶轮组件有限元模型的正确性，在此基础上提出了叶轮组件结构设计优化的建议。
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user: 1. 引言 叶轮作为轴流风机的重要部件之一，其机械性能直接关系到风机的运动性能及稳定性，对整个轴流风机的通风性能起到关键作用 [ 1 ]。随着城市轨道交通建设项目的不断增多，轴流风机作为城轨地铁车站的主要通风机械，其工作性能和安全性的提高成为迫切解决的问题之一 [ 2 ]。轴流风机运行过程中，叶轮周围空气流动将对叶片产生作用力致使叶片发生一定程度的变形，从而导致叶片表面载荷分布的变化。因此为提高轴流风机的工作性能和使用寿命，必须对叶轮与周围流场的流固耦合作用进行分析。国内外学者对叶轮及叶片的流固耦合作用进行大量研究，主要集中在航空工程和风力发电领域 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]。管德、周盛等人主要对机翼、航空发动机中的气动弹性进行了系统研究，奠定了国内气动弹性理论发展的基础 [ 7 ] [ 8 ]；王伟龙、吕品、杨瑞、张旭等人进行了风机流固耦合等方面的仿真分析，得到了工况条件对叶片载荷分布、变形、模态等方面的影响规律 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]。目前，国内外的研究主要针对单个叶片，但对于整个叶轮的流固耦合分析较少。 本文采用CFX、Ansys软件基于Ansys Workbench平台对地铁轴流风机叶轮组件进行流固耦合数值模拟分析，得到叶轮的流场计算结果，再将流体产生的表面压力对应地施加在结构有限元模型上，从而获得叶轮在流固耦合作用下的应力及变形分布 [ 13 ] [ 14 ]。通过与文献中的实验结果对照，验证了叶轮组件有限元模型的准确性，并且根据数值模拟结果提出优化建议。
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user: 2. 理论基础 2.1. 流体计算模型 流体系统的运动必须满足质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律，而根据这三大定律可得到流体模型计算方程，即雷诺平均N-S方程 [ 15 ]，数学表达式为： ∂ Q ∂ t + ∂ ( F i + F v ) ∂ x + ∂ ( G i + G v ) ∂ y + ∂ ( H i + H v ) ∂ z = 0 (1) 式中： Q = ( ρ ， ρ u ， ρ v ， ρ w ， ρ E ) T 为守恒变量向量； F i 、 G i 、 H i 为对流项通量向量； F v 、 G v 、 H v 为黏性项项通量向量。 2.2. 结构计算模型 轴流风机叶轮为多自由度非线性结构，其结构模型计算方程即为结构动力学运动方程 [ 16 ]，数学表达式为： M u ″ ( t ) + C u ′ ( t ) + K u ( t ) = P ( t ) (2) 式中，M、C、K分别为结构的质量阵、阻尼阵及刚度阵； u ″ ( t ) 、 u ′ 、 u ( t ) 分别为随时间变化的加速度向量、速度向量及位移向量； P ( t ) 为作用在叶片上面的时变载荷。
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user: 3. 流固耦合有限元分析 3.1. 叶轮有限元模型建立 叶轮组件由叶片，轮毂及其他部件组成，具体见下图1所示，各部件材料见表1。由于主要的关注部件为轮毂及叶片，因此对其他零部件进行相应如下简化处理：1) 仅保留叶片及轮毂两零部件；2) 去除紧固的铆钉并填充处理；3) 风机的导风外框。根据导风外框外径和形状，建立相应简化模型如图2、图3所示。 图1. 叶轮组件外形图 Table 1 Material of each componen 部件 材料 材料厚度(mm) 弹性模量(GPa) 泊松比 材料密度(kg/m 3 ) 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 轮毂 SUS304 4 210 0.3 7930 204 520 叶片 AL5052 3 60.63 0.33 2750 178 215 表1. 各部件材料 图2. 叶轮组件简化 图3. 流体分析模型 图4、图5给出了风机叶片及流场区域的有限元离散处理过程。流体力学分析对网格质量要求高，因此对旋转域进行网格细分，其中流场区域划分的有限元单元节点数目为6，127，169个，有限元单元网格数目为4，165，283个；叶轮组件划分的有限元单元节点数目为1，574，458个，有限元网格数目为875，568个。 图4. 叶轮组件背面网格划分 图5. 流场网格划分 3.2. 叶轮流场仿真分析 根据实际工况，对叶轮流场模型施加边界条件：设置流场入口进风量为6500 m 3 /h，即入口速度约为7 m/s，旋转域流场转速为1450 rpm，旋转方向为绕Y轴顺时针，出口边界压力相对压强为0 Mpa。 基于流体域模型和边界条件进行仿真计算，得到了流场流线分布图如图6所示，由图6可知气流沿Y方向流进风机入口，气体流速在接近入口处明显增大，并在风机旋转的影响下出现一定的预旋，进入叶轮后随着叶轮对气流的不断做功，气流轴向流动速度不断增大，气流在叶轮旋转域内的流速由顶部到根部沿径向逐渐降低，流速呈阶梯状分布，气流在出口处主要沿轴向螺旋前进。 图6. 流场流线分布图 叶轮表面压力云图如图7所示，由图7可知叶片后缘受到流场Y向正压力、其最大值为+3.42 × 10 −3 MPa，而叶片前缘则受到流场Y向负压力、其最大值为−4.49 × 10 −3 Mpa；流场区域中叶片前后缘表面应力值均较大、二者方向相反，这主要和流体因叶片前后缘形状不同而导致其速度分布不同有直接关系。另外通过图7可以发现叶片表面应力在叶片边缘处最大，叶片根部和轮毂处应力最小，应力由边缘向根部沿径向逐渐减小；这是由于在旋转过程中越靠近叶片边缘，气流流速越大，表面局部应力也随之增加，而叶片根部和轮毂处气体流速小且存在边界层分离的现象，表面应力进一步减小。 图7. 流场中叶轮表面压力云图 3.3. 叶轮结构仿真分析 将流场作用下叶轮表面压力分布结果导入结构强度分析模块，施加+Y方向的标准重力加速度。并且，由于轴流风机工作时，叶轮中心轴处于固定状态，因此对叶轮中心孔施加固定约束，边界条件施加如图8所示。 图8. 边界条件施加图 通过求解结构动力学运动方程可得叶轮组件的应力及变形云图，如下图9、图10所示。根据图9应力云图所示，最大等效应力67.597 Mpa，位于轮毂部件定位孔处，应力敏感区均匀分布在轮毂根部过度处，虽然低于SUS304的屈服强度，但仍是整个叶轮组件组最危险点，易发生疲劳破坏，这主要是因为在旋转过程中虽然叶片在气流作用下产生一定的表面应力，但是由于表面应力较小，虽可产生一定影响但起不到决定作用，而对叶轮等效应力的大小和分布起到决定作用的是叶轮旋转产生的离心惯性力。根据总变形图10所示，叶片外侧变形最大，变形量均在1 mm以上，最大变形量出现在叶片前缘附近，值为1.521 mm，叶片根部和轮毂处变形最小，变形量甚至接近0 mm，变形从叶顶到叶根沿径向不断减小，这主要是因为在旋转过程中虽然离心惯性力对于叶片变形起到决定作用，但叶片形变也受到气动力一定程度的影响，特别是叶顶受影响最大，因此叶轮在考察形变和刚度时需要考虑流固耦合的影响，而变形量的大小正是离心惯性力和气动力共同作用的结果。 图9. 应力云图 图10. 总变形图 3.4. 实验对照 根据文献 [ 17 ] 可知，在实际运行过程中，叶轮断裂裂纹出现在轮毂定位孔处附近，向轮毂根部过度处扩展，最终发生断裂(如图11所示)，这与其最大应力位于定位处、应力敏感区位于轮毂根部过度处的仿真分析结果相一致，验证了叶轮组件有限元模型的正确性。 图11. 叶轮断裂现象
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user: 4. 优化建议 为减少叶轮断裂现象，提高轴流风机的可靠性，根据有限元仿真结果，提出以下优化建议： 1) 增加轮毂安装部分板材厚度，提高轮毂安装部分整体强度； 2) 适当增大定位孔直径，减小应力集中系数； 3) 增大轮毂根部过度直径，或对其形状进行优化，减轻轮毂根部过度处的应力敏感性。
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user: 5. 结论 本文以轴流风机叶轮组件为研究对象，建立了叶轮组件的有限元模型，分析了轴流风机的流固耦合作用，得出结论如下： 1) 在流体作用下叶片前后缘表面应力值均较大，但方向相反，这可能主要与前后缘附近的流体速度分布不同有关； 2) 在流固耦合作用下叶轮最大等效应力点位于轮毂部件定位孔处，应力敏感区均匀分布在轮毂根部过度处，变形量最大处位于叶片外侧近前缘处； 3) 对比实际运行中的叶片断裂情况，验证了叶轮组件有限元模型的正确性； 4) 可通过增加轮毂安装部分板材厚度、增大定位孔直径、优化轮毂根部过度处形状等途径，提高叶轮组件的可靠性。
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user: 摘要 垂向结构特征调查是自然资源地表基质层调查的一项重要内容，也是工作中的难点问题。本文通过微动勘探、高密度电法、等值反磁通瞬变电磁法等综合物探方法在河北省保定地区地表基质层试点调查中的应用研究实例，并结合钻探、测井等数据进行验证，系统介绍了如何利用微动勘探、高密度电法、等值反磁通瞬变电磁法等综合物探手段研究地表基质分层特征，提出微动勘探在抗干扰强、分辨率好、对环境无破坏性方面有着综合全面的优势，反磁通瞬变电磁法无浅层勘探“盲区”，高密度电法效率高，后两者可以作为辅助手段。
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user: 1. 引言 2020年1月自然资源部印发《自然资源调查监测体系构建总体方案》，构建了自然资源分层分类模型，提出了地表基质层的概念。2020年12月22日，自然资源部办公厅发布了《地表基质分类方案(试行)》，将地表基质概念定义为“当前出露于地球陆域地表浅部或水域水体底部，主要由天然物质经自然作用形成，正在或可以孕育和支撑森林、草原、水等各类自然资源的基础物质”，由4类3级分级体系构成，4类即岩石、砾石、土质、泥质。殷志强等(2020)根据第四纪地质学特征，将地表基质一级分类划分为基岩和第四纪松散堆积物，二、三级分类按成因类型和地貌形态进一步详细划分。在自然资源部印发的分类命名方案基础上，侯红星等(2020)、鲁敏等(2020)提出自然资源地表基质“五类三级”分类建议方案，五类即“岩石、砂砾、土质、泥质、特殊基质”。 葛良胜等(2020)根据《总体方案》就自然资源调查监测体系中地表基质调查若干问题进行了探析，认为地表基质层调查是带有强烈调查色彩的专项调查工作，具有基础性、公益性和战略性地位。查明五类基质层的种类、分布、理化特性以及景观、地质属性等，全面了解掌握人类活动影响、开发利用和破坏情况，是整体规划生态环境保护和国土空间生态修复、国土空间用途管制的关键环节 [ 1 ]。 地表基质层主要由岩石和第四纪沉积物构成，岩石包括沉积岩、火成岩、变质岩，第四纪沉积物则包括风成的沙漠和黄土、水成的河湖海洋沉积、山区的坡积物、冰碛物和基岩表面风化残积物构成的风化壳 [ 2 ]。因此将地表或水底向下50 m (特殊情况下可以更深或更浅)的空间作为地表基质层调查的基本范围 [ 3 ]。 考虑到保定易县工区50 m深度大都为第四系覆盖，且要求对50 m以浅划分层位，2020年对保定市易县进行了地球物理勘探，采用了微动勘探、高密度电法、反磁通瞬变电磁法，结合测井及钻探数据，各物探方法相互对比，加以验证，排除了单一物探方法存在多解性的缺点，综合物探方法有助于反演解释地表基质层分层，准确可靠，为下步地表基质层调查提供了依据。
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user: 2. 工区地质及地球物理特征 2.1. 工区地质特征 位于保定市易县，北起高村镇北高村，南至东固村附近，西部以韩家庄为界，东部以东庄村为界。地形地貌主要以丘陵、盆地为主，仅在部分测线位置有山地地貌。海拔高度在30 m~200 m之间，地势相对平缓。工区内发育一北东向逆冲推覆构造，即北百虹逆冲推覆构造，因地形切割关系，断层线走向弯曲，总体走向20˚左右，倾角缓，13˚~32˚。断面呈舒缓波状，东侧寒武系中统鲕状灰岩向西逆冲于奥陶系马家沟组之上，两侧地层受力挤压产生次一级拖曳褶皱。 工区内地层主要为寒武系徐庄组、奥陶系中统下马家沟组、奥陶系中统上马家沟组及第四系，由于只研究第四系覆盖分层、划分第四系与基岩(马家沟组)分界面，深层地层不作赘述： 奥陶系中统马家沟组:从下至上划分为下马家沟组、上马家沟组。 上马家沟组可分为三段。一段：上部主要为深灰色灰岩，厚度6~18 m，深灰色、灰黑色，微晶、隐晶质结构，致密块状构造。下部主要为白云质灰岩，呈浅灰色、青灰色，微晶、隐晶质结构，块状构造，厚度约0~12 m。二段：上部主要为灰岩，厚度约0~8 m，深灰色、灰黑色，微晶、隐晶质结构，致密块状构造，偶含燧石，呈疙瘩状。下部为白云质灰岩、灰质白云岩互层，都呈浅灰色、青灰色，微晶、隐晶质结构，块状构造，厚度约0~22 m。该层产直角石、菊石化石。三段：上部主要为灰岩，厚约0~30 m，深灰色、灰黑色，微晶、隐晶结构，致密块状构造，偶含燧石，呈柳叶状。下部为白云质灰岩，呈浅灰黑色、青灰色，微晶、隐晶质结构，块状构造，厚度约8~10 m。 第四系：主要为红色亚粘土、黄色粘土、砂砾石及残坡积物，分布于山前丘陵地带和沟谷中。勘查区内地层总体呈一向斜产出，轴向南西–北东，西翼地层南东倾，东翼地层北西倾，倾角较为平缓，向斜核部出露奥陶系中统上马家沟组，两翼为奥陶系下马家沟组。 2.2. 地球物理特征 地层(岩石)物性差异是物探资料解释的重要参数。保定易县工区地表基质主要有红色亚粘土、黄色粘土、砂砾石及残坡积物，不同基质层，面波的波速不同，电阻率也有差异，这就形成了微动勘探、高密度电法、反磁通瞬变电磁工作的前提。 根据钻孔资料及测井资料(如图1)可知，地层孔隙度与电阻率具有相关关系，孔隙度越大，电阻率则相对较高。在砂砾层中，其电性特征表现为高阻，在细砂层表现为中阻，在壤土层表现为低阻。在地表松散覆盖层时，面波速度一般低于200 m/s；随着深度增加到达砂层、砾石层时，速度增大；深度进一步加大，壤土细砂的压实作用增强，速度增大；当到达基岩时，速度增大。
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user: 3. 方法与原理 3.1. 微动(面波)勘探 面波是能量主要集中于距离自由地表的约一个波长范围内传播的弹性波。跟体波相比，面波能量主要集中在自由地表附近，且以柱面波扩散的形式传播，其传播距离远、衰减慢、能量大，易于被表面接收。根据震源类型不同，可分为主动源和被动源方法。主动源采用人工方法激发面波信号，手段有锤击、落重、炸药及各种气枪、电火花等，根据探测目的和施工环境来选择不同的激发源。在主动源方法中通常采用线性排列接收面波信号，这种排列简单易行，施工效率高，在复杂山区或繁华市区无法提供较大面积的平整施工场地时，可采用被动源。被动源勘探是从微动(或背景噪声)信号中提取面波信号的勘探方法。各种振动通过地球介质散射而到达接收点，携带了丰富的介质信息，高于1 Hz的微动主要来源于人类的活动，低于1 Hz的微动来源于各种自然现象。对于浅层勘探一般要利用较高频率的微动信息。而主动源与被动源面波联合应用，有助于提高勘探深度，并保持浅层的精度 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。 图1. 钻孔ZK303岩性与测井曲线对比图 3.2. 高密度电法 高密度电法施基于直流电法的基本原理，集电剖面法和电测深法于一体，采用一次性列阵方式布极，利用多道或分布式形式布置，可实现各类装置、不同排列极距的视电阻率观测，从而实现剖面上一次性布极获得多种装置类型的地电断面分布信息。常用的高密度电阻率法数据采集方式有温纳装置、施伦贝尔装置、偶极装置等，温纳装置纵横向分辨率均较高，施伦贝尔装置在横向不均匀体上反映灵敏，偶极装置纵向分辨率优于温纳装置 [ 8 ]。 3.3. 反磁通瞬变电磁法 瞬变电磁法(TEM)是进行地球物理研究的重要手段之一，根据地壳中岩石或者矿体的导电性及介电性等电学性质的差异，研究电磁场的空间或时间分布规律，从而解决各种地质问题。它利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，在一次电磁场的激励下，地下导体内部受感应产生涡旋电流：在一次脉冲磁场的间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次磁场，研究其与时间的变化关系，从而确定地下导体的电性分布结构及空间形态。 相比于传统的瞬变电磁法 [ 9 ]，等值反磁通瞬变电磁法接收线圈处于一次场零磁通平面上，当发送电流关断时，接收面的一次场磁通为零，接收线圈中不存在电磁互感振荡，接收信号是地质体纯二次场响应；因此该方法在信号早期(时间上)大大削弱了一次场的混叠，浅层分辨率得到了有效提高。HPTEM-18天线采用固定收发一体线圈技术，实现了瞬变电磁法统一标准的二次场测量，因此等值反磁通瞬变电磁法无浅层勘探“盲区”，抗电磁干扰能力强 [ 10 ] [ 11 ]。
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user: 4. 工作方法及参数设置 4.1. 微动勘探 易县工区选定线性阵列方式布设，其优点在于一次布设可同时采集人工源及天然源信息，完成联合勘探。天然源及人工源面波联合勘探指将人工源和天然源面波勘探有机结合起来共同探测地下介质的横波速度结构。在联合勘探过程中，人工源面波勘探采用多道瞬态面波分析(MASW)法，其面波信号由落锤激发；而天然源法的面波信号是来自地表的随机噪声，天然源及人工源具有优势互补的特点，可以获取到更宽的频率范围内的频散曲线，同时保证浅部速度结构的精度与深部的勘探深度。资料处理时，天然源及人工源所采集数据分别处理后，再进行综合平均，MASW法采用f-k法提取面波频散曲线，天然源使用ESPAC法分析频散信息。天然源和人工源联合勘探适用于人类活动少、无工业活动、相对安静的地带，在繁华地区则只采用天然源。 4.2. 高密度电法 高密度电法仪AGI SuperSting R8。偶极装置，点距10/15 m。应当尽量避免居民用电线，尤其是超高压线；避开或远离地下管线网络，尽可能减少测线与管线的接触面积 [ 12 ]。理论上偶极装置纵向分辨率最好，有利于划分地表基质层。 4.3. 反磁通瞬变电磁法 本次HPTEM-18反磁通瞬变系统采用2.5 Hz发射频率，发射天线等效面积200 m × 200 m，发射电流10安培，叠加次数200~500次，结合数据质量确定重复次数，点距50/100 m。理论上适用于近地表地下空间、地下水等地质资源勘查，也可应用于近地表地面道路沉降、岩溶塌陷、活动断裂等城市地质灾害的勘探，抗干扰能力强，但从实际效果来看，在经过村庄或者高压线时，衰减曲线不够平滑，跳动较大。
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user: 6. 结论及建议 6.1. 结论 1) 采用微动勘探、高密度电法、等值反磁通瞬变电磁法，结合钻探、测井资料，能够准确探测垂向结构特征，微动勘探在抗干扰强、分辨率好、对环境无破坏性方面有着综合全面的优势，反磁通瞬变电磁法无浅层勘探“盲区”，高密度电法效率高，后两者可以作为辅助手段，对下一步自然资源地表基质层调查工作提供了思路，也可供其他类似地区借鉴。 2) 从数据处理角度来看，高密度电法无法在有限测线长度的情况下得到测线两端深部的地电信息，而微动勘探、反磁通瞬变电磁法可以弥补这一缺点。 3) 从探测效果来看，三种方法对50 m深度范围内地表基质层划分、查明第四系覆盖厚度均有效果。针对地表基质层层位划分问题，微动勘探分辨率最好，反磁通瞬变电磁次之，高密度点距大(10/15 m)导致分辨率较差。 6.2. 建议 1) 高密度电法受地形影响较大；反磁通瞬变电磁法易受高压线、居民用电干扰；微动勘探测线布置方便灵活，不受城市干扰影响，且对环境友好，无破坏性和侵入性 [ 13 ] [ 14 ]，且不受高、低速夹层和低阻高导层屏蔽作用影响 [ 15 ]，在地表基质层试点调查中为最优选择。 2) 结合下步保定地表基质层工区范围，主要集中在保定平原区，第四系覆盖较厚，建议仍采用微动勘探，100 m点距即可；也可采用频率-贝塞尔变换方法，联合基阶和高阶模态频散曲线反演，获取更加准确的浅地表速度结构 [ 16 ]。如果需要对比验证，可以考虑反磁通瞬变电磁，增大发射频率或减小点距，提高分辨率；如果需要提高效率，进行全区控制，可以考虑高密度电法，以5 m为点距，效率较微动勘探可提高0.5倍左右。 3) 单一物探方法反演具有多解性，综合物探方法有助于提高解释的真实性、可靠性。应用不同的物探方法，充分的物性参数资料是反演解释的前提与依据。
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user: 摘要 近地面风作为可直接利用的风能来源，研究其时空演变特征对风能的开发和利用有着非常重要的意义，而地表能量传输的空间分布和时间变化特征对陆地表面风速有重要影响，两者之间有着很大的联系。如果能够找出其关联的特点，对研究近地面风速和能量传输过程都具有意义。本文对1979~2018年中国区域内的近地面风和2005~2012中国区域高分辨率能量水分循环资料同化数据集进行了分析，研究表明：全年与四季的近地面风速有着明显的空间分布差异特征，且风速等级差异很大，以软风为主。轻风和微风所控制的区域存在较强的季节变化。全年与四季的近地面风速年际变化明显，都表现出先减少后增加的趋势，但总体呈显著的减少趋势。全年和春、夏、秋三季平均近地面风速在20世纪80年代以来减弱是一种突变现象，冬季平均近地面风速无突变点。中国区域的森林下垫面地表能量传输较强，森林和草地下垫面的能量传输主要以潜热通量贡献最大，而沙漠下垫面则主要通过感热通量贡献。