DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 计算结果分析 4.1. 相界面变化 由于熔盐的固液相密度不同，所以导致相变过程中液相出现对流现象。在熔化开始阶段，固态熔盐最内层与加热棒外壁面直接接触，受到加热之后产生一层较薄的均匀液态熔融盐。随着加热之进行，液相熔化面积扩大，开始出现熔盐的自然对流。自然对流逐渐影响相界面，进一步加快熔盐熔化进程。 图3所示为加热棒热流密度q = 3000 W/m 2 的条件下，不同时刻混合熔盐熔化过程的相界面变化情况。图3(a)因导热作用固相熔盐升温，2.8小时之后固相与加热壁面之间开始形成很薄的液相区域，相界面为规则圆形。图3(b)液相区域渐渐扩大，相界面开始变得不规则，向上略微凸起，开始出现自然对流。图3(c)、图3(d)、图3(e)随着液相区域继续扩大，相界面不断移动，熔化后的熔盐内部温度由于分布不均匀而造成密度的变化。在浮升力的作用下密度较小的液态熔盐向上移动，换热过程以自然对流为主，热传导为辅。这样一来促进方腔上部分熔盐先于下部分熔化。图3(f)相界面消失，表示固相熔盐已全部熔化成液相。 图2. 方腔网格划分示意图 图3. 固液相变界面随时间变化图(q = 3000 W/m 2 时) (红色代表熔融状态，蓝色代表固态) 4.2. 不同时刻温度分布 图4给出不同时刻方腔内熔盐熔化过程的温度分布情况。图4(a)固态熔盐受热后温度开始上升，等温线之间呈一定梯度均匀递减，表明此时方腔的传热以导热为主。图4(b)靠近加热壁面的液态区域等温线向上略有波浪状，而固态部分的等温线仍是均匀分布，表明开始存在自然对流，但是仍以导热为主。图4(c)反映在浮升力作用下，液态熔盐受热，逐渐产生由热源中部向上运动，然后分别沿着左右壁面向下的流动。液相区也随着流动方向先至上而后分别沿左右向下不断扩大，自然对流使得等温区域增大而且等温线变得弯曲，在固相区等温线之间还存在较大的温度梯度。图4(d)反映，液相区占据了方腔的大部分区域，等温区域也随之扩大。根据方腔内熔盐温度分布图可知，由于固液相的熔盐存在密度差，受重力场下产生的浮升力的影响，熔盐出现热分层现象，方腔上部分区域熔盐温度比下部分熔盐温度高。 图4. 不同时刻的熔盐温度分布图 为了更清楚分析熔盐在熔化蓄热过程中温度变化规律，计算时分别设置了监测点A(0 m， 0.1 m)、B(0 m， −0.1 m)、C(0.1 m， 0 m)、D(0.1 m， 0.1 m)，其位置见图5中小插图。图5分别给出了A、B、C、D四点在整个熔化过程中温度的变化情况，根据曲线的整体趋势，大致可以将熔盐熔化蓄热过程分为三个阶段：固相熔盐显热蓄热阶段，随着加热时间增加，熔盐从初始温度298 K升温至熔化温度415 K，熔盐温度上升曲线斜率较大。接着进入熔盐相变蓄热阶段，随着熔化过程的进行，熔盐开始发生相变，吸收大量的潜热，此阶段熔盐会在415 K左右小幅度浮动，温度增加减缓，温升曲线的斜率变小。相变吸热持续一段时间后，进入液相熔盐显热蓄热阶段，熔盐液相区扩大，液相的熔盐继续吸热升温直至加热结束。 分析图5可知，因为熔化的液相熔盐密度小于固相熔盐，受浮升力影响液相熔盐开始向上流动，引起自然对流。点A在方腔加热棒上部，很快受自然对流影响，所以升温快，完全熔化后持续受热保持较高温度。点D离加热中心比A、B、C远，所以在开始阶段因导热传热升温较慢，温度比较低，但是因点D处于方腔上部，在11小时以后液相扩大到此处，受自然对流影响，温升速率加快，先于方腔中下部分的熔盐完成熔化。 4.3. 不同时刻的流场 图6为不同时刻混合熔盐熔化过程流场矢量图。由图可以看出，图6(a)靠近加热壁面附近的熔盐刚刚开始形成液相，因此速度不明显。图6(b)熔盐液相区开始扩大，流体经热源中部向上，然后分别沿着左右壁面向下。图6(c)在液相区域开始出现两个明显且对称的涡流，最大流速出现在涡流的交界处。图6(d)随着液相区继续扩大，涡流动范围也扩大，液相中涡流速也不断增大，方腔上部分的液态流速大于下部分。 4.4. 熔盐液相比变化 液相比反映熔盐材料的液相体积份额在两相状态时总体积份额中的占比。图7、图8分别是变加热 图5. 方腔内部分监测点的温度变化(q = 3000 W/m 2 时) 功率和不同加热棒直径时熔盐液相比变化情况。 图7所示为当加热棒直径d =10 cm时，不同的加热功率下熔盐的液相比–时间曲线图。从曲线整体趋势看，加热功率越大，熔盐完全熔化需要的时间越短。当加热功率为500 W/m 2 时，在监测前28小时内熔盐依然处于固态，不出现熔化现象。当功率为1000 W/m 2 时，从13.5 h时刻左右熔盐开始出现熔化现象。当功率逐渐增大，熔盐开始熔化的时间明显提前。当功率为2000 W/m 2 时，熔盐很快就有了明显的熔化现象，在28 h时刻几乎完全熔化。当功率为3000 W/m 2 时，混合熔盐完全熔化的时间约为22.2小时，熔化的速率是2000 W/m 2 时速率的1.25倍，熔化时间明显缩短。 图8所示为当加热功率q = 3000 W/m 2 时，不同加热棒直径下的熔盐熔化情况。从曲线整体趋势看，加热棒直径越大，熔盐完全熔化需要的时间越短。当加热棒直径为5 cm时，从曲线明显地看出熔盐很长 图6. 熔盐熔化过程流场矢量图 图7. 不同加热功率，液相比随时间变化曲线(d = 10 cm时) 图8. 不同加热棒直径，液相比随时间变化曲线(q = 3000 W/m 2 时) 一段时间基本上处于固态，没有明显熔化的现象。随着加热进行，从14小时以后，熔化开始加速，液相比明显增大。与其他两组比较，d = 5 cm情况下熔盐从固相转化到液相的时间较长。当加热棒直径为10 cm时，正是前述变功率的情形，熔盐全部熔化的时间约为22.2小时。当加热棒直径为15 cm时，熔盐完全熔化的时间约为14.0小时，熔化的速率是直径10 cm时的1.6倍，熔盐完全熔化所需时间明显缩短。但是，在热流密度q不变时增大加热棒直径，实质是总加热功率增大了。
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user: 5. 结论 通过对内置圆形加热棒，四周绝热的方腔内混合熔盐熔化动态传热过程的非稳态数值模拟，得到如下结论。1) 熔盐熔化过程中，液相比受加热功率和加热棒尺寸影响。在文章研究的参数范围内，当计算工况的加热棒直径为15 cm，加热功率为3000 W/m 2 ，熔盐熔化至少需要14小时。2) 熔盐从固相加热熔化至液相熔融状态，经过热传导阶段，相变阶段，和自然对流主导阶段。3) 自然对流使得液相等温区域逐渐扩大，等温线变得弯曲，且液相温度梯度小于固相。4) 受液相熔盐涡流影响，方腔上部分的熔盐先于下部分熔盐完成熔化。涡流的最大速度出现在对称涡流交界面处。5) 方腔内熔化后的液相熔融盐出现热分层现象。
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user: 摘 要 本文基于图论思想，提出了一种可较好地解决多源多汇多路径的城市能源系统的规划问题的方法。此方法的主要内容是通过建立能流网络通用模型，定义目标函数(碳排放指标)并将能量的转化路径对应的碳排放当量系数作为权重赋值，对能源系统供需路径进行组合优化。此方法有利于促进构建以绿色低碳、可再生能源为代表的现代能源体系，为特大城市或城市群的能源系统规划和优化提供思路。 关键词 :能源规划方法，图论，能流网络，低碳城市 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 科学合理的能源规划对城市低碳发展具有重要意义 [ 1 ] 。基于此，诸多学者对能源规划理论和方法进行了探索研究。在区域层面，于航 [ 2 ] 提出了社区能源综合规划方法，为实现区域能源系统效率最大化；黄子硕 [ 3 ] 提出了面向能源规划的建筑总能系统简化㶲分析方法，为实现在供需平衡的前提下总化石能源成本最低；Swisher JN [ 4 ] 提出了IRP综合资源规划方法，为实现需求侧的能源利用率达到最高从而降低区域的碳强度。在城市层面，付林 [ 5 ] 提出了一种基于动态和空间分布的城市能源规划方法，对城市热力、燃气和电力等能源基础设施系统进行综合规划；龙惟定 [ 6 ] 提出了城市能源的P-U-C分析方法，以推进低碳城市的建筑能源规划进程。在省级、国家级层面，李政 [ 7 ] 、张明 [ 8 ] 、易经纬 [ 9 ] 利用能流图的方法对省级、国家级的能源系统进行分析，研究能源流动方向和利用效率等重要环节；陈荣 [ 10 ] 提出了以MESSAGE模型耦合能源需求MAED模型为基础的能源规划方法，提高了省级可再生能源规划的规范性和科学性。 但是，以上述为代表的能源规划方法较少涉及能源结构、用能方式、路径耦合、环境效益指标等内容，主要以单向、局部规划为主。在区域层面，多以燃料成本、能源利用率、终端节能率为目标进行规划；在城市层面，局限于强调供应安全及供需总量平衡，电力、热力、燃气规划缺乏协调和沟通，多能源多需求的能网缺乏多能互补及耦合；在省级、国家级层面，能流图是较好的分析方式，但消耗端的不合理分类致使城市建筑能源系统难以进行整体规划分析。综上，针对大城市或城市群的多源多汇多路径的能源网络，现有的理论方法不能科学地进行完整规划。因此，为满足未来能源系统发展形势，本文提出了基于图论的城市能源规划方法，建立能流系统网络通用模型，为特大城市或城市群的能源系统规划和优化提供思路，促进城市化节能减排进程。
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user: 2. 城市能源规划 2.1. 低碳城市化发展的必然性 城市化是人类文明进程的必然趋势，城市系统作为一个生态节点起着重要的承接作用，关联着人类活动与生态系统的互联互通，其中能源作为一个主导性因素在城市中的流动以及各类能源的匹配利用均反作用于人类生活和生态环境。长久以来，为追求经济效益迅速发展，城市能源系统并未得到高度重视和完整规划，致使我国正面临经济效益和环境效益相悖的高碳化发展的严峻挑战。2009年哥本哈根联合国气候变化大会后，人类共同意识到应该理性地认识气候变化，中国在哥本哈根气候峰会上提出到2020年单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%~45%的目标。因此综合考虑生态环境、国际责任、未来可持续发展等多个目标，低碳城市化发展势在必行。 2.2. 城市建筑能源规划的重要意义 城市建筑作为重要载体，是能源利用的主要区域，能源的生产、运输、转换、利用等多过程贯穿于生活各环节。以北京市2011年能源消费统计为例，建筑能耗的碳排放比重高达44% [ 11 ] ，如何规划并优化城市建筑能源系统，是促进低碳城市化的一个重大战略问题。 针对中国这样“富煤、少油、缺气”的能源状况，在能源利用过程中化石能源的依赖比重过高，势必会对城市可持续发展、生态安全保障产生阻碍作用。因此必须从城市建筑能源系统的规划层面入手，在满足各种终端需求的前提下，优化匹配多源多汇多路径的能流网络，以环境友好作为一个重要参考指标考虑到能源系统的源端输入、能源转换、能源输送、终端利用等全过程，以保障建筑能源系统低碳化，进而推进城市可持续化发展。
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user: 3. 图论思想 图论是组合数学的一个分支，是离散数学的重要组成部分 [ 12 ] 。它起源于18世纪民间广传一个游戏难题，即哥尼斯堡七桥问题。在1736年，欧拉发表的图论首篇论文——《哥尼斯堡七桥问题无解》，给出了最具有说服力的证明，也引出了著名的图论思想。其涉及的问题多且广泛，问题外表简单朴素，本质上却十分复杂深刻。在历经200多年的发展后，图论已经积累了大量的理论和成果，应用领域也逐步扩大。 3.1. 图论的基本概念 图是二元组G = (V， E)的集合，V(G)是图的点集，E(G)是边集。图论中的图就是指事物与事物之间的关系网，通常用节点表示具体事物，节点之间连线并加以修饰就表示两者之间的特定关系。在给定每条边一个特定方向后的图就称为有向图。在给一个图的边赋予一定意义的权值W ij 后，这个图就称为有权图，即G = (V， E， W)。实际复杂网络中的图被赋予不同的权值后就代表着不同的实际意义，根据图中点、边、权的性质不同，就有不同的图论模型，也就相应产生了最小树问题、最短路问题、最大流问题、最优化问题等，使图论模型可以广泛地应用于各类实际问题。 3.2. 图论的应用 图论学科又可以分为不同的模块，以解决不同目标的问题。图论思想作为一种分析方法，主要借助点和线的关系表示具体情况，可大大简化复杂问题的分析过程，因此广泛应用于实际生活中，可以简化分为以下几类： 1) 连通与匹配问题：用于网络中物质的流通性问题、鲁棒性分析、可达性分析等。 2) 遍历问题：可简述为一笔画问题，用于邮递、物流运输、人员搜救等。 3) 染色问题：其思想可应用于化学物品等需隔离物质的存储、归类，会议安排等问题。 4) 网络流问题：给定网络赋予权值之后，可进行园区选址、系统的流量、费用优化等。 构成客观世界的三大基础是物质、能量和信息。目前，图论思想在物流网络、计算机信息工程领域已经有了广泛的结合，本文将讨论图论思想与能量流系统的结合应用。
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user: 4. 基于图论的城市能源规划方法 4.1. 基于图论的城市能源规划思想的提出 图是关系的数学表示。针对城市建筑能源系统，可以看成由不同能流以满足不同终端需求的复杂网络，即多源多汇多路径的能流网。为简化分析，可分为能源输入、能源加工与转换、终端能源消费三部分。其中能源输入就是指煤、石油、天然气、可再生能源等一次能源的输入以及区域电网的电力调入；终端能源消耗就是指建筑用户端的热、电、冷需求；能量转化环节较为复杂，因为该阶段转换方式多、转换设备多、参与的系统多，并且相对于能源输入和能源消耗而言，能源加工与转化环节具有承接过渡作用。 根据图论学科思想，结合当今能源系统亟待解决的问题，提出一种新的能源规划思想。对城市建筑能源系统进行规划和优化，达到源头入手、过程控制的目的。为避免能源加工转换环节的多系统、多方式、多设备的繁琐，根据能量形式的转化特点进行简化分类，包括以煤、石油、天然气为主的化石燃料的化学能→热能转换形式、化学能→电能转化形式；以太阳能、地热能为主的可再生能源→热能转换形式、可再生能源→电能的转换形式；若区域内不存在自主电力生产或者不能满足负荷需求时，则引入外来电网作为直接电力输送以满足用户需求。详细的转换方式、转换设备见表1。 4.2. 基于图论的城市能源系统模型 将城市建筑能源系统按照图论思想进行建模分析，分别用系列节点P(provide)、T(transfer)、C(consume)代表城市单元的能源输入、能量形式转换、终端能量消耗。各个节点之间的连线代表能流路径的流动状态。在不增加整体模型的复杂性同时，定义路径权值函数作为权重赋值，决策出路径的权值指标比较。具体节点定义见表2。 按照设定好的节点、能源网络的流动、耦合及利用方式，构建基于图论的建筑能源网络流模型图，如图1所示。 定义路径因子 C i ， j ， k ，其中，i为输入端能源种类；j为能量转换方式；k为建筑终端能源需求。 { C i ， j ， k = 0 ，   当 不 存 在 路 径 ，   使 得 第 i 种 能 源 经 过 第 j 种 转 换 方 式 以 满 足 第 k 种 需 求 C i ， j ， k = 1 ，   当 存 在 1 条 路 径 ，   使 得 第 i 种 能 源 经 过 第 j 种 转 换 方 式 以 满 足 第 k 种 需 求 C i ， j ， k = n ，   当 存 在 n 条 路 径 ，   使 得 第 i 种 能 源 经 过 第 j 种 转 换 方 式 以 满 足 第 k 种 需 求 以P为源，C为汇，生成P-T-C能源网络路径矩阵，其元素即为路径因子 C i ， j ， k 。从路径矩阵可知，该城市建筑能源流动模型共有28条路径匹配以满足建筑终端的热、电、冷需求，其中当 k = C 1 时，共有9条路径、当 k = C 2 时，共有5条路径、当 k = C 3 时，共有14条路径。 “碳足迹”与城市能源规划的结合对于低碳城市的营建具有重要指导意义。结合我国节能减排的严峻形势，本文以城市能流网络碳排放总量最小为优化目标，根据上述基于图论的城市能源规划模型，在图1中给予P-T-C能量流动过程赋予碳排放权值，生成连通附权图。如路径矩阵所示，满足同一种需求可以有多种匹配路径，定义碳排放函数作为分析指标，进行路径分析比较，从而在保障用户端需求的前提下，进行多能流路径耦合的组合优化。 在计算能流路径碳排放时，参考IPCC碳排放计算指南 [ 13 ] ，结合本文的图论能流图模型，定义路径碳排放权值数学模型： E PTC = ∑ i = 1 n E i × C i (1) 式中： E PTC 为城市能源系统各能流路径的碳排放值总量； E i 为各种输入能源的流量； C i 为输入端所涉及能源种类的碳排放因子。 则针对城市能源网络的碳排放权值优化目标为： Table 1 Energy system energy conversion methods and required equipment or system 能源输入 能量转换形式 设备或系统 煤炭 化学能→热能 炉子、燃煤锅炉、燃烧器 石油 化学能→热能→机械能→电能 燃气轮机、热力发电机 天然气 热能→冷能 吸收式制冷 辐射能→热能 热水器、太阳灶、光化学反应 太阳能、 辐射能→电能 太阳能电池、光电效应 地热能等可再生能源 辐射能→电能→机械能 太阳能发电机 热能→ 地热供暖 区域电网输入 电能→ 区域电网、智能电网 表1. 能源系统能量转换方式及所需设备或系统 Table 2 Node labeling and representative meaning in the Networ 节点名称 代表意义 节点名称 代表意义 节点名称 代表意义 P1 煤炭输入 T1 化→热转换 C1 热需求 P2 石油输入 T2 化→电转换 P3 天然气输入 T3 可→热转换 C2 电需求 P4 可再生能源输入 T4 可→电转换 P5 区域电网输入 T5 电网→ C3 冷需求 表2. 节点标号及网络中代表意义 图1. 基于图论的建筑能源网络流模型 min ∑ ​ E = E c × C c + E o × C o + E g × C g + E r e × C r e + E e × C e (2) 式中： E c 为煤炭的能源活动量； C c 为煤炭的碳排放因子； E O 为石油的能源活动量； C O 为石油的碳排放因子； E g 为天然气的能源活动量； C g 为天然气的碳排放因子； E r e 为太阳能、地热能等可再生能源的能源活动量； C r e 为太阳能、地热能等可再生能源的碳排放因子； E e 为区域电网的电力输入量； C e 为区域电网的碳排放因子。 该模型的建立将碳足迹与城市能源系统规划相结合，为满足同种需求的不同路径提供比较依据。通过建立以能源系统的总碳排放值最小作为优化目标，对城市建筑能源系统进行优化和规划。 4.3. 城市能源系统规划及优化方法应用 在上述基于图论的城市能源规划模型确立后，应从需求侧至供应侧进行规划分析。对终端节点进行负荷预测、对转换节点进行设备比较及方式选取、对各路径过程进行指标函数附值比较、在优化目标约束下进行路径组合优化进而调整输入节点的能源结构。具体步骤为： 1) 针对所规划城市或城市群地区，进行终端的热、电、冷静态负荷预测以及动态负荷分布预测。 2) 根据规划城市的实际情况，如政策安排、能源状况等因素，删除或添加系列P节点。比较并选择T节点的工况，将光伏、光热、热泵、燃气热电冷三联供系统与常规能源体系充分融合，积极推动多种能源系统高效耦合。 3) 确定n种能量输入载体的碳排放因子，将碳排放附权函数结合路径矩阵确定出不同路径的碳排放矩阵，比较满足同种需求的不同能流路径的碳排放值；确定目标函数中各能源节点的约束条件，进行混合线性规划，以确定多源多汇多路径网络在目标函数下的最优组合匹配，优化能源结构。
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user: 5. 结论 本文在分析了多种传统能源规划方法的特点的基础上，提出了一种基于图论思想的能源规划方法，以解决多源多汇多路径的能源规划问题。通过建立能流系统网络通用模型，定义目标函数(如碳排放指标)，将能量的转化路径对应的碳排放当量系数作为权重赋值，对能源系统供需路径进行组合优化。这种扁平化、节点式、网络状的能源规划思想更加注重能源结构、路径耦合、环境效益等多环节，可为大城市或城市群的能源系统规划和优化问题提供思路和建议，对追求经济–能源–环境的协调发展以及促进低碳城市演变具有重要的现实意义。
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user: 摘 要 本文采用LCOE模型分别测算了中巴电力合作的煤电、水电、风电和光伏项目的度电成本，发现只有风电在经过上网电价下调后失去经济性优势；在此基础上，使用工程项目财务评价方法计算了煤电、水电和光伏项目的内部收益率和投资回收期。最后，对巴基斯坦和印度尼西亚的电力市场投资环境进行了量化评价和对比。中巴电力合作取得巨大成功的关键因素有政策支持、保障协议、较高的上网电价和税收优惠，为中国电力企业在其他国家“走出去”提供了很好的发展经验。 关键词 :模板，中巴合作，经济性，LCOE，电力评价 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 中巴合作是推动“一带一路”合作的重要一环，中巴之间坚定的外交关系和特殊的国家情谊为双方之间的合作提供了很好的保障。电力合作在给中巴经济走廊提供基础能源供应的同时，也为中国企业和当地政府带来了诸多收益，更是当前巴基斯坦最为急缺的援助。巴基斯坦长期存在能源短缺、电力不足的问题，在过去的12年中，地区冲突重创了巴基斯坦的经济，大面积的基础设施遭到严重破坏，其中能源行业是受影响最严重的部门之一，亟需投资和重建。 巴基斯坦2015年的人口总量约为1.89亿，但发电量仅有1100亿千瓦时 [ 1 ] 。目前，该国国内发电主要依靠石油和天然气等化石能源，其发电量约占总发电量的64%。巴基斯坦共有各类大中型电厂66座，其中火电厂21座，燃气电站15座，水电站22座，核电站2座，风电站2座，太阳能电站1座，此外还有一批私营独立发电企业(IPP)，总装机超过2300万千瓦 [ 2 ] 。另外，巴基斯坦对风能、太阳能、生物能等可再生能源的利用尚处于起步阶段。图1为1990~2013年巴基斯坦的电力总装机容量情况。巴基斯坦电网建设落后，与周边国家互联互通程度不高，输电损耗大，输电和窃电损失占总供电量的近25%。总体而言，巴基斯坦电力供应紧张，目前每天的发电量约为1200万千瓦时，而国内对电力的需求大约为1600万千瓦时，有约400万千瓦时的缺口，夏季用电高峰时，城市每日停电时间可达12小时，农村每日停电时间可达20小时 [ 3 ] 。 到目前为止，中国在巴基斯坦共投资了16个电力项目，其中有7个煤电项目、3个水电项目、3个风电项目、1个光伏项目和2个特高压输电项目，电源项目装机总量为1221万千瓦，占目前巴基斯坦电力装机总量的48%，工程总额高达250亿美元，占到中巴经济走廊投资总额的54%，项目细则见表1。这些项目建成投产后，预计每年可为巴基斯坦提供790亿千瓦时，而2015年巴基斯坦发电总量仅为1100亿千瓦时，此前夏季用电缺口有时可达500万千瓦，每年基本用电缺口约为40亿千瓦时 [ 4 ] ，此外还要加上2%的未通电人口，这样算来，这些电力项目不仅可以满足国内发展需求，在替换掉一些落后或者退役机组发电能力后，也可以进行一定的电力出口。按照项目规划已经建成投产的有6个，分别是萨希瓦尔2 × 660 MW超临界项目、达乌德50 MW风电项目、瓜达尔港300 MW煤电项目、奎德–阿扎姆1000 MW光伏项目、吉姆普尔100 MW风电项目和萨察尔50 MW风电项目。 图1. 1990~2013年巴基斯坦的电力总装机容量情况 Table 1 List of power cooperation project 项目名称 容量(MW) 预计成本(US$ M) 发电燃料 技术类型 加西姆港卡拉奇2 × 660 MW煤电机组 1320 1980 煤炭(进口) 超临界 萨希瓦尔2 × 660 MW燃煤发电厂 1320 1600 煤炭(进口) 超临界 瓜达尔港300 MW煤电项目 300 600 煤炭(进口) 待定 CPHGC 1320 MW煤电项目 1320 1940 煤炭(进口) 超临界 Rahimyar khan进口燃料发电厂1320 MW 1320 1600 煤炭(进口) 超临界 塔尔煤田II期2 × 330 MW煤电项目 660 2000 煤炭(本地) 亚临界 塔尔煤田1 × 330 MW煤电项目 330 塔尔煤田1 × 330 MW煤电项目 330 SSRL塔尔煤炭块与证交会口2 × 660 MW发电厂 1320 2000 煤炭(本地) 亚临界 克纳里水电站 870 1802 水电 水轮机 卡洛特水电站 720 1420 水电 水轮机 科哈拉水电项目 1100 2397 水电 水轮机 达乌德50 MW风电项目 50 125 风电 风轮机 吉姆普尔100 MW风电项目 100 250 风电 风轮机 萨查尔50MW风力发电场(钦比尔，特达) 50 134 风电 风轮机 三峡二期风电项目 50 150 风电 风轮机 三峡三期风电项目 50 奎德–阿扎姆太阳能公园1000 MW光伏项目 300 1215 太阳能 光伏 600 100 默蒂亚里县–拉合尔±660 kV 的高压直流输电线路工程 1500 ±660千瓦双极 HCDC转炉/接地电极站 2000兆瓦， 过载能力 10%小时2小时 默蒂亚里县–费萨拉巴德传输线项目 1500 ±660千瓦双极 HCDC转炉/接地电极站 2000兆瓦， 过载能力 10%小时2小时 表1. 中巴电力合作项目 数据来源：https://www.cpec.gov.pk 中巴电力合作已经成为国内外电力行业的关注热点。何时有分析了“中巴经济走廊”能源电力项目的投资风险，并给出了相应的防范应对方案和发展建议 [ 5 ] 。祁欢等人则探讨了以产能合作深化中巴全天候战略伙伴关系。电力合作的核心任务是保障“中巴经济走廊”的电力供应，最初是有项目援助的意思，项目投资盈利并未深入考虑 [ 6 ] 。本文则从中巴电力合作项目经济性的角度入手，探讨其在巴基斯坦电价水平及保障政策的基础上的盈利情况。
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user: 2. 中巴电力合作保障措施与政策 因为输配电损耗严重，加上电费收取不足，巴目前存在6650亿卢比(约合64亿美元)的电力三角债。巴电费欠缴情况由来已久，因涉及安全问题导致的收缴困难以及中央与地方政府之间的财政纠葛，目前已积重难返，截至2016年6月，巴全国电费欠缴总额达到6377.69亿卢比 [ 7 ] 。中国方面曾表示如果巴政府不能保证中国投资者(或由中国提供贷款的项目)及时收到电费，中国将拒绝建设这些电厂。巴基斯坦内阁经济协调委员会(ECC)通过了一项中巴经济走廊框架协议的补充条款，以确保中巴经济走廊总计1700万千瓦电力项目的中国投资者及其巴方合作伙伴能够不受电力三角债影响，及时收到电费。根据该条款，每个电力项目正式投入运营后，巴政府会开设一个循环账户，该账户内的资金能够覆盖每月电费的22%，当购电方发生违约不能及时支付电费时，巴财政部将通过循环账户进行支付。22%的比例主要是用来弥补发电方应收电费和最终消费者支付电费之间的差额。此外巴政府通过的另一项补充条款曾规定，如果因电费拖欠导致发电方无法采购燃料进行发电，在空转期内，发电方将可获得80%的电费补偿。这是巴政府通过的第二项补充条款，此前有条款曾保证对煤电项目的电费支付，而本条款将覆盖范围扩展至风电、水电以及太阳能 [ 8 ] 。 巴基斯坦政府还出台了一系列鼓励措施吸引电力投资者，包括免除公司所得税、营业额和预提税，只收取中小企业5%的进口税；巴基斯坦政府保证购买电力义务；巴基斯坦政府为政治不可抗力、法律的更改和关税税收的改变提供保护；如果因政府违约而终止项目，巴方将提供补偿金；针对汇率和燃料价格变动进行关税调整；针对通货膨胀进行关税指数调整；针对项目相关费用，巴政府保证巴基斯坦卢比以及外汇汇款额的兑换和转换 [ 9 ] 。 巴水电发展署在计划中指出，发展水电最重要的是通过提供大量优惠政策及分担建设责任来吸引私人投资者，比如，鼓励投资者采用建设–持有–运营(BOO)及移交(BOOT)的方式，巴政府及水电发展署将与投资者一并承担相应风险以确保投资者能最终将完整可运营的水电站交付巴政府；将为投资者建立快速通道，帮助投资者在参与投标前就完成前期可行性调研、获得合理电价等工作。该计划的目标就是尽可能提高水力发电的收益，提高水力发电在巴基斯坦整体电力领域的规模，巴水电发展署还提及了水电招标将以时间建成的长短为重要条件 [ 10 ] 。 巴基斯坦政府给与中国电力企业的优惠条款和担保政策，从根本上保障了电力项目的投资和运营安全，极大地降低了国际投资的风险，这也是中国企业对巴投资热情远远高于其他国家的一个重要原因。国际投资项目只有在安全性问题得到保障后，才会进一步考虑投资经济性和回收期的问题。
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user: 3 电力合作项目经济性 中国在巴基斯坦投资建设电站，很重要的一个作用就是为中巴经济走廊服务，提供全方位的电力保障。从这个角度来看，投资电站的经济性和回报收益就居于次要地位了。为了更详细地衡量电力项目的经济性，采用LCOE模型分别对煤电、水电、风电和光伏项目进行度电成本测算。平准化发电成本(LCOE)是指发电项目在建造运营周期内每千瓦时的发电成本，它是一种被广泛认可的、透明度高的发电成本计算方法 [ 11 ] ，其推导过程为： 已知未来各期的价值F较现期的价值P低，用折现率r来衡量这一差别，即： P = F ( 1 + r ) − n (1) 而净现值NPV则是多期的现值的集合，通常是指一个项目的寿命周期内的所有期间。对LCOE的定义来自于收入的净现值等于成本的净现值这一恒等式，即 ∑ n = 0 N R e v e n u e s n ( 1 + r ) n = ∑ n = 0 N C o s t n ( 1 + r ) n (2) N P V = ∑ n = 0 N P V = 0 (3) ∑ n = 0 N ( L C O E n ) × ( E n ) ( 1 + r ) n = ∑ n = 0 N C o s t n ( 1 + r ) n (4) L C O E = ( ∑ n = 0 N C o s t n ( 1 + r ) n ) / ( ∑ n = 0 N E n ( 1 + r ) n ) (5) 基于上述公式，推导出LCOE的完整计算公式： L C O E = ( ∑ n = 1 N ( C A P E X n + O P E X n + T A X n ) ( 1 + r ) n ) / ( ∑ n = 1 N ( C × H × ( 1 − O u ) ) n ( 1 + r ) n ) (6) C A P E X n ——初始投资成本的年值，包括自有资金、贷款以及折旧； O P E X n ——运维成本的年值，包括燃料、运行维护费用、保险费用、人工成本等； T A X n ——电厂每年应纳税额，包括增值税、所得税、教育附加费、城市维护建设税、土地使用税等； C ——装机容量， H ——年利用小时数， O u ——厂用电率， N ——电厂运营年限， r ——贴现率。 表2是LCOE煤电度电成本模型主要参数，表3是水电、风电和光伏电站的相关参数，仅列出与煤电不同的参数设定，水电装机设定为720 MW，风电为50 MW，光伏为100 MW。需要说明的是，巴基斯坦的税收与中国相似，所以即按照中国的税率标准进行计算。电站项目在设计时考虑到机组发电需要， 对煤炭品质有一定的要求，所以煤炭来源分为进口煤炭和当地煤炭，且二者价格不同。同等容量的电站建设总成本要远远高于国内，按照电站投资合同金额倒推出单位投资成本为9940元/千瓦，是国内平均水平的2.8倍。此外，660 MW煤电机组的设计年发电量约为45亿千瓦时，所以年发电利用小时数设定为6850小时。 根据模型和公共参数，得到的不同发电类型LCOE度电成本与相应上网电价(FIT)对比情况如图2，其中水电上网电价没有明确数据，这里采用巴基斯坦居民平均电价0.48元/kWh作为衡量标准。可以看出，除了风电以外，煤电、水电和光伏的LCOE度电成本要低于相应的上网电价标准，利润空间充足；而巴基斯坦之前将风电上网电价从13.2卢比/kWh (0.84元/kWh)下调到10.6卢比/kWh (0.68元/kWh) [ 12 ] ，先前的上网电价刚好与风电项目的LCOE成本相同，这使得已投产的风电项目效益严重受损，甚至会出现破产危机。 煤电(进口)、煤电(本地)、水电和光伏的度电利润都比较高，在为企业带来丰厚投资回报的同时，也可以为当地政府提供很多的税收，如图3所示。如果中巴电站项目中的煤电、水电和光伏项目全部投产，项目的年均利润在120亿元左右，可为当地带来的年均税金约为32亿元，同时也为当地带来很多的就业机会和其他社会效益。 图2. 不同发电类型LCOE成本与上网电价对比情况 Table 2 Common parameter setting of LCOE mode 公共参数 设定值 公共参数 设定值 装机容量(MW) 660 进口煤价(元/吨) 864 本地煤价(元/吨) 690 发电利用小时数(h) 6850 单位投资成本(元/千瓦) 9940 增值税(%) 17 自有资金率(%) 20 所得税(%) 25 贷款期限(年) 15 房产税(%) 1.2 年利息率(%) 6 城市维护建设税(%) 5 运营寿命(年) 30 教育附加费(%) 0.5 资产残值率(%) 5 水、燃料增值税(%) 13 折现率(%) 8 材料增值税(%) 17 折旧率(%) 5 大修费率(%) 2 资本金内部收益率(%) 8 保险费率(%) 0.25 发电煤耗(克标煤/千瓦时) 286 人工费(元/年) 80，000 发电煤耗降低率(%) 0.10 材料和其他费(元/千瓦时) 0.02 排污费(元/吨) 1260 材料及其他费上涨率(%) 2 发电水耗率(千克/千瓦时) 1.6 职工工资增长率 6 厂用电率(%) 5 污染治理成本(元/千瓦时) 0.006 表2. LCOE模型公共参数设定 图3. 电力项目年均利润与税金 Table 3 Parameters of hydropower， wind power and photovoltai 公共参数 设定值 公共参数 设定值 水电单位成本(元/千瓦) 13，210 水电利用小时数(h) 4440 风电单位成本(元/千瓦) 16，750 风电利用小时数(h) 2600 光伏单位成本(元/千瓦) 8140 光伏利用小时数(h) 2000 资本金内部收益率(%) 8 增值税(%) 8.5 自有资金率(%) 20 所得税(%) 15 贷款期限(年) 15 房产税(%) 1.2 年利息率(%) 6 城市维护建设税(%) 5 水电运营寿命(年) 40 教育附加费(%) 0.5 风电/光伏运营寿命(年) 20 大修费率(%) 1.5 折现率(%) 8 保险费率(%) 0.25 折旧率(%) 5 资产残值率(%) 5 表3. 水电、风电、光伏参数
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user: 4. 技术经济评价 工程项目财务评价主要以内部收益率、静态投资回收期与动态投资回收期三个财务评价指标对煤电项目的经济性进行评价，而上述三个财务评价指标的计算依据是现金流量表(全投资和自有资金)。因此本报告以现金流量表为出发点，进而对相关的财务报表进行了编制，分别包括利润表、流动资金估算表、销售税金及附加表，并基于短期借款利率计算了流动资金借款利息，然后根据现金流量表进行财务分析(如图4)。由于资金来源的构成、借贷资金偿还方式等因素会影响到现金流，从而影响企业的经济效果，因此在进行项目财务分析时，需分两步考察经济效果。第一步，排除财务条件的影响。把全部资金都看作自有资金。这种分析称为“全投资”财务效果评价。第二步，分析包括财务条件在内的全部因素影响的结果。称为“自有资金”财务效果评价。“全投资”评价是在企业范围内考察项目的经济效果，“自有资金”评价则是考察企业投资的获利性，反映企业的利益 [ 13 ] 。 图4. 财务评价报表编制思路 1) 内部收益率(IRR) 内部收益率(Internal Rate of Return (IRR))，就是资金流入现值总额与资金流出现值总额相等、净现值等于零时的折现率。内部收益率法的优点是能够把项目寿命期内的收益与其投资总额联系起来，指出这个项目的收益率，便于将它同行业基准投资收益率对比，以确定这个项目是否值得建设。内部收益率被普遍认为是项目投资的盈利率指标，反映了投资的使用效率。 2) 投资回收期 投资回收期是指从项目的投建之日起，用项目所得的净收益偿还原始投资所需要的年限。投资回收期分为静态投资回收期与动态投资回收期两种。静态投资回收期是在不考虑资金时间价值的条件下，以项目的净收益回收其全部投资所需要的时间。动态投资回收期是把投资项目各年的净现金流量按基准收益率折成现值之后推算得到投资回收期。 根据工程项目财务评价方法，编制出不同发电项目全投资与自有资金投资的现金流量表，结果见图5和图6。根据能源行业惯例和折现率的确定方法设定60万千瓦煤电厂的全投资内部收益率为6.6%，自有资金内部收益率为8%，即行业基准收益率。除了光伏项目自有资金的内部收益率较低外，其他项目全投资和自有资金的IRR都很高，尤其是燃料来源于本地煤炭的煤电项目，自有资金的IRR更是高达31%；光伏项目的运营寿命一般设定为20年，但此处计算得到的全投资和自有资金的动态回收期都为21年，超过了机组寿命，这意味着在项目寿命期内无法收回动态投资。 从以上年均利润、IRR和投资回收期的估算结果来看，中国在巴基斯坦投资建设电厂，风电项目受电价下调的影响LCOE成本高于上网电价，效益受损，其他类型电力项目则有着可观的利润空间，且IRR和投资回收期测算结果都比较乐观。由此可以看出，中国企业在巴基斯坦投资建设电站，不仅可以为中巴经济走廊提供电力保障，还有很好的利润空间。
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user: 5. 电力市场投资环境评价 本文借鉴国内外投资环境评价体系，构建了适应“一带一路”沿线国家电力行业的投资环境评价体系。沿线国家资源禀赋、电力发展环境、市场条件、气候环境、地方政策等多重外部约束差异较大，导致其电力投资的国别评价等级也呈现不同分布，此处以巴基斯坦和印度尼西亚作为典型案例作对比来分析。电力环境评价指标分为三层需要说明的是，政治因素方面，由于巴基斯坦政府专门为中国企业提供了一系列的保护和优惠政策，所以评分要高于巴基斯坦国内实际情况。评价体系共25个三级指标，每个指标的评分权重相同，按照5级分制由低到高进行评分，最后折算成百分制成绩，评价结果见表4。 图5. 不同发电项目全投资IRR和投资回收期 Table 4 Evaluation results of electric power investment environmen 一级指标 二级指标 三级指标 巴基斯坦 印度尼西亚 宏观环境 国际关系因素 高层互访 5 5 伙伴关系 5 3.5 联合声明 3 3 双边协定 3 2 合作/谅解备忘录 0 1 政治因素 政治稳定性 2.24 1.24 政府有效性 3.37 2.31 监管质量 3.47 2.36 法治 4.18 2 腐败控制 2.18 1.92 经济因素 经济水平 0.07 0.25 经济增速 3.27 3.29 贸易开放度 4.1 1.04 投资开放度 3.94 1.3 通胀指数 3.37 3.76 电力投资环境 电力行业环境 电力政策 4.5 3.33 环境政策 2.3 3.2 电力成本 3.1 3.83 市场回报 4.2 3.5 市场安全 3.7 3.1 电力投资需求 电力规划 4.0 4.1 需求增长 3 3.5 电力技术 3.2 3.7 资源潜力 3.2 4.3 未通电率 2.7 2.7 总分 64.07 55.38 表4. 电力投资环境评价结果 图6. 不同发电项目自有资金IRR和投资回收期 从评价结果来看，巴基斯坦总体得分要高于印度尼西亚。从一级指标的结果来看，宏观环境方面，巴基斯坦与中国的国际合作关系密切，巴基斯坦为中国企业投资提供了诸多便利，得分要高于印度尼西亚；电力投资环境方面，虽然巴基斯坦在发展政策和市场回报方面评分较高，但由于电力基础和资源条件较差，所以电力投资环境评分要比印尼低。中国企业在巴基斯坦投资建设的电厂大多都与当地政府签订了购电协议(PPA)和国库担保条约，这是保障电力投资收益的重要条件，印尼的Paiton电厂项目和印度大博电厂项目也与当地政府有购电协议，但二者最终都失败了，原因是金融危机、汇率变动和政治动荡等原因造成的政府信用下降，不再履行购电协议。这样看来，尽管电力市场条件和投资收益对企业吸引力很大，但宏观环境是保证获得收益的重要前提条件，稳定的政治、政府信用和汇率安全要优先考虑。
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user: 6. 结论与政策建议 中巴电力合作对于推进中巴经济走廊建设起到了至关重要的作用，在为当地居民解决用电困难问题的同时，也为今后的社会发展提供了坚实的基础保障。中国电力企业在巴基斯坦投资电力项目，其经济性和效益空间巨大，相对如今国内电力形势紧张的局面，巴基斯坦的电力工业更适合中国电力企业的发挥。为当地政府带来巨大税收收益和就业机会等好处，反过来也会使得中国企业在当地的投资进程更加顺利。在巴基斯坦投资建设电站的优势可以总结为以下几点：1) 稳定的政治和经济形势，出动安保力量对电站工作人员的人身安全进行负责；2) 巴基斯坦政府出面担保，保障项目顺利建设投产，实行“照付不议”的合作协议，确保电力购买和电费支付；3) 上网电价高于LCOE度电成本，项目寿命周期内有较好的投资回报；4) 税收优惠和汇率变动调整政策。 中国电力企业在巴基斯坦成功“走出去”，为投资其他国家电力行业提供了很好的经验。与巴基斯坦的诸多投资优势不同，在印度、东南亚国家投资建设电站，首先要考虑的就是政治稳定、政府信用问题和经济保障，这些是考虑投资的先决条件。政策支持可以极大程度上保障项目实施，降低项目风险，在行政、税收等方面会有很多优惠条件 然后，企业“走出去”要有过硬的实力，电力项目的建设要避免对当地生态环境的破坏，尤其是煤电的高污染和水电截流等严重弊端会使得项目风险上升，如达苏水电项目未做好征地安置工作而受到当地居民的抵制，再加上内部管理和市场竞争的失当，项目失败不可避免。技术标准要达到当地环境要求，这已成为全球金融机构电力贷款的重要共识，尤其是燃煤电厂，如果对当地环境和居民生活造成极大影响，会受到当地社区的强烈抵制，从而被迫停产改造甚至搁浅。 其次，是对市场发展的准确预期和融资保险问题，尤其是要慎重考虑资产并购问题，失败的案例如上汽并购双龙失利、平安参股富通而减值、中投集团投资美国黑石30亿美元缩水一半等。项目要做好准确的市场调研和风险防范规划，对东道国电力市场的考核和预测是影响投资项目收益的关键，同时也会影响信贷担保程度。融资保险问题，一方面，目前中国电力企业在“走出去”时常常需要借助其他发达国家的金融机构实现融资，获得东道国电力合作审批，国内金融保险力度不足，另一方面，很多项目的融资成本很高，导致其投资效益很低，企业缺乏积极性。 最后，要考验企业的文化“软实力”，承担相应的社会责任，为当地社会和居民带来更多的福利。注重“本土化战略”，加强与当地社区和民众的交流，带动当地经济、社会发展，主动承担社会责任，在社会慈善、用工制度、保护环境方面做出积极贡献，充分融入当地文化。
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user: 摘 要 对药用大黄(Rheum officinale Baill.)的染色体核型进行研究。采用常规根尖压片法分析染色体特征，并利用显微摄影技术对染色体进行分析。结果表明，药用大黄的核型公式为2n = 2x = 22 = 4M + 18m，核型类型为“1A”，核型不对称系数(As.K.%)为54.81%。染色体倍性为二倍体，不存在多倍化现象。药用大黄染色体的数量稳定，形态清晰，可为进一步深入研究奠定基础。 关键词 :药用大黄，倍性，染色体，核型分析 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 药用大黄(Rheum officinale Baill.)为蓼科(Polygonaceae)大黄属(Rheum)掌叶组(Sect. Palmata)植物，是我国传统中药大黄的原植物之一，其干燥的根及根茎入药，具有泻热通肠、凉血解毒、逐瘀通经的功效 [ 1 ] 。除药用大黄以外，大黄的原植物还包括同组的掌叶大黄(R. palmatum L.)和唐古特大黄[R. tanguticum (Maxim. ex Regel) Maxim. ex Balf.]。大黄的三种原植物均是中国特有种。药用大黄主要分布在陕西、湖北、四川、贵州和云南等地，生于海拔1100~3900 m的林缘、山坡下、草丛及灌木丛下 [ 2 ] 。 前人对于大黄的研究主要集中于化学成分、药理药效及临床应用等方面 [ 3 ] - [ 8 ] 。有关大黄原植物的染色体核型，目前主要集中在对掌叶大黄或唐古特大黄的研究上 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。而药用大黄染色体的核型研究，目前仅见Jaretzky [ 12 ] 报道其染色体为四倍体，但这一结果在随后的近百年尚未再进行过验证。染色体是细胞核中遗传物质的载体，在不同的生物中具有不同的形态结构和固定数目，细胞学数据对于植物的系统发育、进化及分化的研究是必不可少的 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] 。本课题组前期对大黄三种原植物的分布格局、形态学和利用ISSR分子标记进行了系统的研究，结果表明这三个物种之间遗传分化较小；用于区别种的形态特征上呈连续变化，地理分布重叠 [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] ，是一个物种复合体，即掌叶大黄复合体。但如前人所报道的，药用大黄的染色体是四倍体，而掌叶大黄和唐古特大黄的是二倍体的话，表明至少药用大黄在染色体特征上和另外两个种有所分化。因此，本研究拟对药用大黄的核型进行研究，一方面希望核实该种是否存在二倍体的情况，另一方面为进一步探讨掌叶大黄复合体的物种分化机制、大黄资源的合理开发利用提供细胞学资料。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 实验材料 药用大黄干燥成熟的种子于2015年9月采集自河南省栾川县老君山，凭证标本保存于陕西师范大学植物标本室(SANU)。 2.2. 实验方法 实验采用常规压片法 [ 20 ] ，挑选高度饱满的种子除去表面附属物之后用清水冲洗两遍，再转入室温下自来水中浸泡24 h，换水后4℃浸泡24 h，使种子充分浸水，最后将种子均匀分散在用培养皿托起的纱布上，置于25℃保温箱，待种子幼根长至1 cm以上时，于上午11:00~11:20时切取0.5~1 cm的根尖作为实验材料。由于种子萌发期间可能会分泌蒽醌衍生物招致霉菌，因此每天换水1~2次。 将不超过5个根尖置于2 mL离心管中，加2 mL 0.2%秋水仙素水溶液在4℃低温下处理8 h，而后将材料转入盛有蒸馏水的离心管中于0℃保存24 h。卡诺氏(Carnoy’s)固定液 (无水乙醇：冰醋酸 = 3:1)进行固定，将材料置于4℃冰箱中固定至少30 min。固定好的材料转入70%乙醇后置于冰箱中存放待用。 将固定后的材料转入50%乙醇水溶液，浸泡5 min，于蒸馏水中洗去乙醇，再转入预热至60℃的1 mol/L盐酸中解离12 min。 将解离并清洗好的根尖置于干净的载玻片上，切下根尖端半透明果胶状分生组织1~2 mm，滴一小滴卡宝品红染液于分生组织上，用镊子充分捣碎，染色10 min，染色完毕后滴加一小滴45%醋酸以稀释染液，压片镜检。 染色体核型分析按照李懋学和陈瑞阳 [ 21 ] 植物染色体核型分析标准；核型分类按照Stebbins [ 13 ] 的方法进行；采用Arano [ 22 ] 的核型不对称系数(As.K.%)来确定核型的不对称程度；着丝粒指数按照Levan等 [ 23 ] 的方法；染色体类型按照Levan等 [ 23 ] 和Kuo等 [ 24 ] 的方法。核型参数计算公式为：染色体相对长度(%) = 染色体长度/染色体组总长度 × 100 [ 23 ] ；染色体臂比 = 染色体长臂长度/染色体短臂长度 [ 21 ] ；着丝点指数 = 染色体短臂长度/染色体全长 × 100 [ 23 ] ；核型不对称系数(As.K.%) = 全部染色体长臂之和/全部染色体总长度 × 100 [ 22 ] 。至少统计5个染色体分散良好的细胞进行测量，每条染色体测量5次后的平均值作为染色体参数数据和绘制核型模式图；染色体数量统计选择50个染色体数目清晰的分裂中期细胞进行。
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user: 3. 结果 3.1. 染色体数目 对50个染色体分散良好的细胞进行染色体数目统计，其中49个细胞染色体数目为22条，占计数细胞总数的98%，因此确定药用大黄体细胞染色体数目为2n = 22 (图1)，观察中未发现随体和多倍体现象。 3.2. 染色体相对长度组成及核型分析 药用大黄染色体相对长度变化范围为7.60~10.50，染色体臂比变化范围为1.00~1.54，平均臂比为1.20，不存在臂比大于2的染色体，核型分类为“1A”；染色体长度比(最长染色体长度/最短染色体长度)为1.83，核型不对称系数(As.K.%)为54.81%，平均着丝点指数为45.69 (表1)。药用大黄体细胞的11对染色体中有2对为正中部着丝点染色体，9对为中部着丝点染色体，因此，药用大黄的核型公式为2n = 2x = 22 = 4M + 18m (表1)。药用大黄核型及核型模式图见图2和图3。 图1. 药用大黄体细胞分裂中期，示染色体2n = 22 (×1000) 图2. 药用大黄染色体核型图 图3. 药用大黄染色体核型模式图 Table 1 Karyotype parameters of Rheum officinal 染色体序号 相对长度(%) 臂比 染色体相对长度 系数(I.R.L) 着丝点指数 染色体类型 Levan Kuo 1 10.50 = 5.39 + 5.11 1.05 1.15 48.68 m M2 2 9.94 = 4.97 + 4.97 1.00 1.09 50.00 M M2 3 9.67 = 5.11 + 4.56 1.12 1.06 47.14 m M2 4 9.67 = 5.25 + 4.42 1.19 1.06 45.71 m M2 5 9.39 = 5.11 + 4.28 1.19 1.03 45.59 m M2 6 9.12 = 5.52 + 3.59 1.54 1.00 39.39 m M1 7 8.84 = 4.42 + 4.42 1.00 0.97 50.00 M M1 8 8.84 = 4.83 + 4.01 1.21 0.97 45.31 m M1 9 8.43 = 4.56 + 3.87 1.18 0.92 45.90 m M1 10 8.01 = 4.42 + 3.59 1.23 0.88 44.83 m M1 11 7.60 = 4.56 + 3.04 1.50 0.83 40.00 m M1 总和 / / / / / / 均值 / 1.20 / 45.69 / / 表1. 药用大黄染色体核型参数 按照Kuo等 [ 24 ] 的分类标准，11对染色体分成2组，1~5对为M1型，6~11对为M2型，因此，染色体相对长度组成为2n = 22 = 10M1 + 12M2。
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user: 4. 讨论 药用大黄体细胞染色体数目稳定，为2n = 2X = 22。与以往前人对同组基于形态性状划分的掌叶大黄和唐古特大黄的染色体数目的研究一致 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] ，均为二倍体。目前，有关药用大黄染色体的数目仅见Jaretzky的研究，为四倍体 [ 12 ] ，在其后的近百年未见有报道。本研究分析的采自河南省栾川县老君山的药用大黄尚未发现四倍体。前人报道唐古特大黄在不同的居群中其核型不同，有2n = 2x = 22 = 2sm + 20m，2n = 2x = 22 = 2M + 20m及2n = 2x = 22 = 2sm + 2M + 18m三种类型 [ 10 ] ，而掌叶大黄的核型为2n = 2x = 22 = 2sm + 20m [ 11 ] 。本研究的药用大黄核型为2n = 2x = 22 = 4M + 18m，表明掌叶大黄复合体内在染色体核型上存在一定分化。 植物的演化、育种及分类等所有这些工作都是和染色体的数目、形态及核型研究分不开的，因此有关植物染色体的研究在这些研究工作中是必不可少的。随着分子生物学技术的迅猛发展，植物染色体核型分析也逐渐渗透到生药学研究领域。对中药原植物物种的核型分析将有助于澄清物种的亲缘关系、促进新药源的开发及良种驯化等。本研究为从染色体层面深入研究大黄原植物的分化与染色体变化间的相关性提供了研究基础。
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user: 摘 要 采用最大熵模型及多种气候变化场景，预测黄连在气候变化背景下的当代及未来适生区分布格局。结果表明黄连分布模型具有极佳的预测精度。黄连当代适生区总面积为131.08 × 10 4 km 2 ，占中国版图的13.65%；其中，当代适生区79.89%的区域为相对稳定适生区，受气候变化影响相对较小。在气候变化背景下，相较于当代，其在21世纪20、30、40、50、60、70和80年代的适生区总面积及低度适生区总面积均有不同程度的减少，中度适生区总面积均有不同程度增加，高度适生区总面积呈现明显的波动趋势。气候变化不仅影响黄连适生区总面积，也会影响黄连的生境适宜度。 关键词 :黄连，潜在分布，最大熵模型，生态因子 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 黄连(Coptis chinensis Franch.)为毛茛科(Ranunculaceae)黄连属(Coptis)的多年生草本植物，其干燥的根茎入药即为中药黄连。黄连最早记载于战国至东汉时期的《神农本草经》，并列为上品，是我国传统的中药材。黄连具有清热燥湿、泻火解毒等功效 [ 1 ] 。根茎中含有各种异喹啉类生物碱，其中小檗碱为黄连主要成分，含量约占5%~8% [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。现代药理学研究表明，黄连还具有抗菌抗病毒、改善糖尿病、抗心脑血管疾病、抗肿瘤等作用 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。黄连主要分布在我国的四川、重庆、湖北、湖南、贵州及陕西等地海拔1200~1800 m的山谷密林之中 [ 9 ] 。因长期过度采挖及生态环境的破坏等因素影响，本种的野生资源已处于濒临灭绝的边缘，在中国珍稀濒危保护植物名录中被列为国家三级渐危保护植物 [ 10 ] 。 最大熵(Maximum Entropy， MaxEnt)模型是Jaynes在1957年首次提出 [ 11 ] ，2004年被应用于物种潜在分布区预测 [ 12 ] 。近年来在药用植物资源保护及生态学等研究领域都有最大熵模型的广泛应用 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] 。Maxent具有预测结果准确，即使物种分布数据信息及分布区的环境变量不完整，也能对物种的潜在分布区进行精准的预测。该模型的稳定性好，并且预测的结果与物种的实际分布基本吻合(平均AUC值最大)。因此在对濒危药用植物的潜在分布区预测和入侵物种的潜在扩散区域预测方面得到广泛的应用 [ 14 ] [ 16 ] 。本研究基于大量文献和标本采集记录，结合当代气候数据和4种气候变化场景，采用MaxEnt预测黄连在中国境内的当代和未来7个年代的适生区分布格局，旨在为黄连的保护、可持续开发利用以及黄连的人工种植产业提供有益的参考资料，同时又可为其它药材适生区的预测和保护提供有意义的参考。