DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 我国很多煤矿的煤系地层条件复杂，煤层瓦斯含量较高、透气性较差，煤与瓦斯突出问题严重，对煤矿的安全生产影响巨大。为此，国内外学者对煤层保护层开采后被保护层的卸压效果、裂隙分布以及增透效果进行了大量的研究，李胜伟等 [ 1 ] 采用UEDC模拟软件分析了平煤十矿保护层开采时煤岩层的体积应变，计算了采场增透率的空间分布特征，揭示了卸压范围与增透区域基本一致。贺爱萍等 [ 2 ] 采用相似材料模拟实验分析了长平煤矿保护层开采被保护层裂隙分布与增透效果，表明被保护层覆岩裂隙有效发育，卸压区域增大，具有较好增透效果。以上研究对保护层开采煤层防突处理具有指导意义，但不能定量描述保护层开采对被保护层保护范围 [ 3 ]。《煤矿安全规程》 [ 4 ] 第二百零四条、《防治煤与瓦斯突出细则》 [ 5 ] 第六十一条规定“具备开采保护层条件的突出危险区，必须开采保护层”。因此结合蹬槽煤矿的工程实际，运用FLAC 3D 软件进行下保护层开采的数值模拟 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]，并结合现场试验，定量描述被保护煤层的保护范围和保护效果 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]，为被保护层工作面设计提供依据。
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user: 2. 工程概况 磴槽煤矿属于煤与瓦斯突出危险的矿井，且具有煤层群赋存特征，可采煤层为二1、一5、一3煤层。其中，二1煤层平均煤厚4.99 m，为磴槽煤矿的主要开采煤层；一5、一3煤层属于局部开采煤层，均位于二1煤层下部，一5、一3煤层分别上距二1煤层42.1 m和52.86 m。该矿井现矿井浅部资源基本回采结束，仅剩部分斜井井筒煤柱，扩大区根据现有已经形成的采区进行划分，以F6断层为界，将划分为2个采区，21和22采区，其中，扩大区西翼22采区为首采区。22521保护层工作面布置在22采区，标高为−126.8~−203.7，走向长249 m，倾斜长120 m，煤层倾角平均为30˚，煤层厚度为0.6~1.2 m，平均煤厚为0.8 m。22041被保护层工作面位于22采区上部，设计走向长度为350 m，倾向长度143 m，工作面由西向东进行回采。22041工作面二1煤层为较稳定煤层，煤层厚度为0.5~5 m，平均煤厚为3.3 m，煤层结构单一，不含夹矸，回采率按93%计算，可采储量为21.5万t。整体上煤层发育存在中西部厚东部薄、北部厚南部薄的特点。煤层倾向为345˚~355˚，煤层倾角为28˚~30˚，平均倾角为29˚，该煤层结构简单。 磴槽煤矿本次试验区域为22采区的一5煤层的22521下保护层工作面与二1煤层的22041被保护层工作面，煤层间距为42.1 m。
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user: 3. 数值模拟建立及结果分析 3.1. 建立数值分析模型 以磴槽煤矿22521工作面试验区煤岩层赋存情况作为模拟实验背景原型，为分析突出煤层保护层开采后的被保护层保护范围，此次实验研究选用FLAC 3D 数值模拟软件。 结合试验工作面的埋深，构建模型边界条件，如图1所示。模型的上部采用应力边界条件，应力为15 MPa；四周采用滚动边界条件，应力为13 MPa；下部边界采用固定边界条件。 图1. 模型边界条件 结合煤系地层综合柱状图，利用FLAC 3D 数值模拟软件，构建煤岩层走向、倾向开挖数值计算模型，如图2、图3所示。走向开挖模型尺寸为320 m × 300 m × 71.9 m。倾向开挖模型尺寸为300 m × 262 m × 236 m。模拟开采的工作面与保护层工作面基本一致，总开挖长度设为100 m，倾向长度设为120 m，采高设为0.8 m。工作面每推进2 m，设定的迭代次数为250次。 图2. 走向开挖模型 图3. 倾向开挖模型 3.2. 模拟结果分析 3.2.1. 走向卸压角模拟结果分析 图4~8是22521保护层工作面推进至不同位置(20 m、40 m、60 m、80 m和100 m)时，走向应力变化分布图，用于分析随着工作面的推进保护层应力场分布规律。 图4. 开采20 m后采空区周边围岩应力变化 图5. 开采40 m后采空区周边围岩应力变化 图6. 开采60 m后采空区周边围岩应力变化 图7. 开采80 m后采空区周边围岩应力变化 图8. 开采100 m后采空区周边围岩应力变化 由图4~8可知，当煤层开采20 m时，应力降低区域非常窄，表明此时的卸压效果不明显，当煤层开采40 m、60 m时，卸压区域范围逐渐增大，部分区域垂直应力接近0；当煤层开采80 m、100 m时，卸压区域范围进一步增大，切眼后方及工作面煤壁前部出现应力集中；随着采空区范围的扩大，采空区顶板岩层冒落，并逐渐被压实，采空区后部出现应力恢复情况。 为准确反映22521保护层工作面开采过程中，被保护层22041工作面顶底板膨胀变形量随保护层推进的变化情况，以保护层22521工作面开采100 m为例。运用FLAC 3D 中hist命令，进行数据采集，运用数据处理软件对数据进行处理，得到被保护层顶底板变化量随着保护层开采的曲线，如图9所示。 根据煤层变形卸压保护准则，若被保护层的相对膨胀变形量大于3‰，说明被保护层的保护效果较好。由图9可知，保护层工作面推进小于25 m时，顶底板膨胀变形量小于3‰，膨胀程度较小；保护层工作面推进至25 m时，相对膨胀变形量达到了3‰；保护层工作面推进大于25 m时，顶底板膨胀变形量大于3‰，膨胀程度较大。且在工作面推进至100 m时，被保护层22041工作面达到顶底板最大变形量3.5 cm，故最大相对膨胀变形量为顶底板最大变形量与被保护层22041工作面煤厚的比值，经计算为10.61‰。 因此，可确定被保护层22041工作面走向25 m的位置为数值模拟卸压边界。结合保护层与被保护层之间的间距为42.1 m，可得22521保护层工作面开采时，对被保护层22041工作面沿走向的卸压角约为60˚。 图9. 开采100 m后被保护层顶底板变形情况 3.2.2. 倾向卸压角模拟结果分析 图10是22521保护层工作面开采后，倾向采空区周边围岩应力变化。 图10. 倾向采空区围岩应力变化情况 运用FLAC 3D 中hist命令，进行数据采集，运用数据处理软件对数据进行处理，22521保护层工作面开采后，倾向被保护层顶板、底板应力变化曲线，如图11所示。可知，被保护层22041工作面顶底板最大变形量为3.39 cm，故最大相对膨胀变形量为顶底板最大变形量与被保护层22041工作面煤厚的比值，经计算为10.27‰。 结合煤层变形卸压保护准则与倾向被保护层顶底板变形图可知，被保护层沿工作面下顺槽倾向16 m位置相对膨胀变形量达到了3‰，上顺槽倾向5 m位置相对膨胀变形量达到了3‰，结合保护层与被保护层之间的间距为42.1 m，可得22521保护层工作面开采时，对被保护层沿倾向的卸压角分别约为69˚和90˚。
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user: 4. 卸压角现场考察 4.1. 考察钻孔设计 由于煤层倾角较大，保护层开采后，被保护层工作面下付巷外错距离和上付巷内错距离是不一致；然而，在走向上，被保护层工作面始采线、停采线内错距离是一致的。基于此，为了现场实测保护范围，利用22051底抽巷与22041西底抽巷所布置的测点1和测点2对倾向上的保护范围进行分别测定，同时，利用22041底抽巷施工的3#、4#和5#钻孔对走向上的保护范围进行测定，即倾向保护范围测定施工2组钻孔，走向保护范围测定施工1组钻孔。 图11. 倾向被保护层顶板、底板变形情况 保护范围测定具体施工地点测点1 (钻孔剖面见图12)的6#、7#、8#钻孔和测点2 (钻孔剖面见图13)的9#、10#、11#钻孔测量倾向保护范围，钻孔终孔位置分别位于理论倾向保护边界以里、理论倾向保护边界及理论倾向保护边界以外。同时，3#、4#、5#钻孔的终孔位置分别位于理论倾向保护边界以里、理论倾向保护边界及理论倾向保护边界以外。 图12. 测点1钻孔剖面 图13. 测点2钻孔剖面 4.2. 考察结果分析 4.2.1. 走向方向卸压角确定 瓦斯含量测试结果见表1。走向保护范围测点中3#、4#和5#钻孔测试的瓦斯含量分别为4.18 m 3 /t、5.33 m 3 /t和7.15 m 3 /t。3#、4#的瓦斯含量均低于河南省“双六标准”中的6 m 3 /t，3#、4#钻孔终孔位置分别位于理论保护范围以里及理论倾向保护边界上，因此，考虑到一定的富裕系数，获得走向卸压角为60˚。 4.2.2. 倾向方向卸压角确定 瓦斯含量测试结果见表1。倾向保护范围测点中6#、7#和8#钻孔测试的瓦斯含量分别为7.32 m 3 /t、5.47 m 3 /t和4.46 m 3 /t。7#、8#的瓦斯含量均低于河南省“双六标准”中的6 m 3 /t，7#、8#钻孔终孔位置分别位于理论倾向保护边界上及理论保护范围以里，因此，考虑到一定的富裕系数，获得倾向卸压角为69˚。 倾向保护范围测点中9#、10#和11#钻孔测试的瓦斯含量分别为5.53 m 3 /t、4.62 m 3 /t和4.09 m 3 /t，均小于低于河南省“双六标准”中的6 m 3 /t，10#、11#钻孔终孔位置分别位于理论倾向保护边界上及理论保护范围以里，因此，考虑到一定的富裕系数，获得倾向卸压角为90˚。 Table 1 Test results of residual gas content in the protection scop 序号 开孔位置 倾角/˚ 方位角/˚ 见煤深度/m 孔长/m 瓦斯含量/(m 3 /t) 3# 距底3.5 m 75 0 28.0 30.4 4.18 4# 距底3.5 m 75 176 31.5 33.75 5.33 5# 距底3.5 m 74 176 30.75 34.25 7.15 6# 中心线以南0.7 m 73 176 57.76 62.32 7.32 7# 中心线以南1.0 m 60 176 24.32 28.88 5.47 8# 中心线以南1.3 m 53 176 26.25 31.5 4.46 9# 距底3.35 m 35 177 22.21 26.48 5.53 10# 距底3.48 m 66 177 19.87 23.97 4.62 11# 距底3.5 m 90 177 23.18 27.56 4.09 表1. 保护范围残余瓦斯含量测试结果
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user: 5. 保护层开采被保护层范围确定 5.1. 沿倾向保护范围 通过数值模拟及现场实测可确定，22521工作面煤层倾角为30˚，沿倾向上的卸压角为69˚和90˚，一5煤层和二1煤层间距为42.1 m，相对于保护层工作面，被保护层工作面外错下付巷距离为 42.1 × cos ( 180 ˚ − 69 ˚ − 30 ˚ ) = 6.59   m   和内错上付巷距离为 42.1 × cos 60 ˚ = 21.05   m   ，故最终取22041工作面外错22521下付巷6.6 m和内错22521上付巷21 m，为保护层22521工作面对被保护层22041工作面的倾向保护范围。如图14所示。 图14. 保护层工作面沿倾斜方向的保护范围 5.2. 沿走向保护范围 通过数值模拟及现场实测可确定，沿走向上的卸压角为60˚，一5煤层和二1煤层间距为42.1 m，因此，可确定被保护层工作面始采线、停采线应内错 ，故最终取被保护层工作面内错一5煤层始采线与停采线各25 m，为保护层工作面对被保护层工作面的走向保护范围，如图15所示。 图15. 保护层工作面始采线、停采线影响范围
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user: 6. 结论 (1) 通过现场测试及分析计算，确定走向上卸压角为60˚，倾向上的卸压角为69˚和90˚，这与数值模拟得出的卸压角基本一致。 (2) 保护层开采后，3#~4#、7#~8#、9#~11#钻孔测试的瓦斯含量均低于河南省“双六标准”中的6 m 3 /t，表明在保护层卸压保护范围内，被保护层22401工作面无突出危险性。 (3) 保护层22521工作面对被保护层22041工作面的倾向保护范围为22041工作面外错22521下付巷6.6 m和内错22521上付巷21 m；走向保护范围为被保护层22041工作面内错始采线和停采线各25 m。
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user: 摘要 农业产业化联合体是我国当下农业发展中的一种有效的经营模式，对新阶段的农业发展起到了重要的作用。而在农业产业化的系统中，利益联结机制是保证系统内各要素相互联系、互相制约、共同推进的先决条件，也是系统中的重要环节。因此本文指出了当下我国农业产业化联合体发展中的利益联结机制，并将团队在宿州市调研的成果展示于文中，以分析当下农业产业化联合体利益联结机制的不足与制约因素，继而提出以优化当下利益联结机制的政策启示。
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user: 1. 引言 党的十八大首次明确提出构建集约化、专业化、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系，这为坚持、完善农村基本经营制度，创新农业经营模式明确了新的目标和方向。即要提升价值链、延伸产业链、打造供应链、形成全产业链，完善利益联结机制，让农民从产业链增值中获取更多利益。近年来，各地区充分响应国家号召，发挥自身优势，建立农业产业化联合体。宿州最早提出建立“农业企业为龙头，家庭农场为基础，农民专业合作社为纽带”的农业产业化联合体，成效喜人。在宿州农业产业化进程中，其发展历程及众联合体背后各异的利益联结机制，对其他地区发展农业产业化联合体具有重要的参考价值。 当前，国内外对农业产业化经营已有了相对丰富的研究成果，但对农业产业化联合体这一新生事物的利益联结机制研究较为缺乏。因此，本项目拟以宿州市典型的农业产业化联合体——淮河种业粮食产业联合体为研究对象，通过对农业龙头企业、农民合作社、家庭农场的实地访谈和问卷调查，加之运用国内学者对过去农业产业化已有的分析思路与模式，辅之文献研究，探析淮河种业联合体背后利益联结机制的不足及优化的政策建议，为其他地区农业产业联合体的发展提供借鉴范本。
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user: 2. 文献综述 随着农业的迅速发展和市场需求的推动，我国农业产业化的经营模式也逐步发展起来，国内学者也对农业产业化开展了不同角度的研究。如陆敏、朱明曾提到农业经济一体化经济组织，其以“利益均沾、风险共担”为宗旨，将农业生产、加工和销售按自然联系整合于一个联合体中，处理商业、工业和农业三者之间的利益分配关系，以确保家庭小规模生产和市场大规模销售流通的稳定性和合理性 [ 1 ]。张长厚从经营组织形式角度出发，将农业产业化组织形式分为“龙头”企业带动型(公司 + 农户)、合作经济组织带动型(合作社 + 农户)、主导产业带动型(主导产业 + 农户)、市场带动型(专业市场 + 农户)和中介组织带动型(中介组织 + 农户)，并对这五种不同组织形式内部的利益联结机制做详细分析 [ 2 ]；农业中介组织一种新型的非营利性合作经济组织，是农业由传统化走向市场化大生产中所必然出现的一种组织，作用是联结农户与市场，傅夏仙对该组织从制度变迁的角度进行了研究 [ 3 ]。廖祖君等学者提出进一步促进农民合作社规范化和标准化，使其作为龙头进行产业链整合的能力得到实质性提升，消除推进农业产业化进程与农民利益保护之间的“二律背反”现象 [ 4 ]。杨孝伟等人认为我国农业发展存在着很大的地区差异，东西部地区农业发展水平并不平衡，因此应根据不同地区的农业经济发展水平开展不同的农业产业化经营模式，并基于此提出了三种不同的经营模式，“龙头企业 + 农民合作社 + 农户”模式、“龙头企业 + 农民合作社 + 农户”模式和“行业协会 + 龙头企业 + 农民合作社 + 农户”模式，并对各组织形式和经营主体逐一展开了分析 [ 5 ]。 而“农业产业化联合体”这一称谓由孙正东于2014年首次提出，其被定义为以市场为导向，龙头企业为核心，传统农户、专业大户和家庭农场为基础，专业合作社为纽带的产工贸及社会服务一体化的新型农业组织形式 [ 6 ]。芦千文指出产业化联合体应做到依照产业链为依托，遵循分工协作、优势互补和利润共赢 [ 7 ]。龚松柏等学者认为在新型经营主体中，应确立家庭农场的核心地位，重点发展与家庭农场有产业链上协助的合作社，严格控制龙头企业对土地经营的租用，围绕家庭农场构建新型农业经营体系 [ 8 ]。梁丹辉等学者提出，伴随土地流转的加速推进和农业的迅速发展，大型规模化经营势必成为国内农业经营模式的发展前景，其主要表现为农村适度规模经营和大农场式规模经营，这是一个值得分析研究的现代农业发展模式 [ 9 ]。目前国内对于产业化联合体的研究成为了一个热点话题，对产业化的经营主体研究、外在形式研究以及创新背景分析等方面都卓有成效。可对于联合体内部利益联结机制的研究还不甚明朗，也是在这种情况下，拟定了本次论文的研究方向。
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user: 3. 农业产业化联合体的利益联结机制 3.1. 要素合作联结 以合作共赢为目标，推动联合体内土地、人才、信息、技术、资金等要素共通融合，提升资源配置的效率。联合体内部以按照市场资源配置的规律，合理优化、融合各要素，使各经营主体相互合作，以提升品牌效益扩大规模经济。在农业产业化联合体中，各经营主体有着明确的专业化分工，龙头企业负责为联合体提供资金、技术和信息等方面的支持，并为家庭农场提供生产技术指导和投入资金垫付；合作社为企业和家庭农场提供稳定的社会化服务；家庭农场则为合作社提供了稳定的服务对象，并向企业提供稳定、优质的农产品。各经营主体在联合体内部共享资源，实现要素融合，显著提升联合体的规模效益，在降低各主体间机会成本的同时提升了经济效益。 3.2. 利润分配联结 一个新的农业产业体系正在逐步发展，每个参与者的目标都是使其利益最大化，利益关系是相互联系和相互制约的关键因素。因此，如何构建合理有效的分配机制，是农业产业化经营的利益联结机制中至关重要的一个问题。 从各地实际的经营方式来看，由于其具体组织形式、经济发展、产业特点、实行的微观体制、市场发育程度的各不相同，且农业产业化联合体作为龙头企业与各经营主体联合经营的系统，其利益分配机制要比单个经营主体主导的实际状况复杂很多，因此各地实行农业产业化联合体经营时所采取的利润分配机制也是品种多样。本文在此将其大致分为两类，如图1： 图1. 利润分配机制图 3.2.1. 合同联结型 1) 保证价格 此类分配方式是企业与家庭农场事先签订合同确定保证价格，而后给定的价格收购农产品，同时农户也必须以合同价格将产品出售给企业，其保证价格一般以农产品自身生产价格确定，外加部分一定的销售利润。这种方式的好处是提高了农户的收益，避免了增产不增收现象的发生。可在实际操作过程中，当合同价格低于市场价格时，农户受利益驱使，会趋向于将农产品高价出售给市场，造成履约率低下；而当合同价格高于市场价时，企业出于利润的考虑，会想方设法不履行合同义务。这种定价方法并不能从根本上保障双方的切实利益。 2) 市场保护价 这种方式往往是龙头企业通过一定的方法，如风险保障基金，对农产品按一定的价格标准核定最低收购价格。当合同价低于市场价，按照市场价收购农产品；反之，则按合同价收购。这种方法为生产初级产品的农民提供了强有力的保护，使他们能够从市场价格上涨中获益，而不冒市场价格下跌的风险。可实际上，这是一种很少见的利润分配模式，因为这种分配方式使龙头企业独自承担抗击市场的风险，如果不是实力雄厚的成熟型产业化经营联合体，这样的方式很有可能使得企业在市场竞争中被淘汰。 3) 保底价加返利 这种分配方式的做法是龙头企业首先同家庭农场签订生产销售合同，并按合同规定的价格收购农户所生产的农产品，年终再根据企业年度的销售额和净利润等情况，依照各农户所提供农产品的数量和质量，向农户返还一定数额的利润。这样的做法有利于保证农户的收益，提高农户的生产积极性，同时也有利于提高企业的收益。可是在实际操作中，此类分配方式并不多见，而且履约率也较低。 3.2.2. 产权联结型 1) 股份合作制 股份合作制是指以土地、资金、技术、人才、信息等生产要素联合为纽带，合理占有联合体内股份而形成的分配机制。农户以资金、技术、设备等生产要素入股，继而在企业中占有股份，并有一定的监督权与管理权。而后农户同企业再签订合同，明确农户需要提供农产品的数量、质量，并规定龙头企业按股分红的方法和数值。这一形式下，农户与企业间能形成严格的经济约束与监督，同时农户在联合体中控股，参与监督、管理等行政决策，确保农户利益得到充分保障。这种方式的好处在于，规避了农户在生产经营中处于不利地位，有助于稳固农户与联合体的联结关系，也提高了农户的生产积极性。 2) 合作经营型 这种联结方式是指农户之间因某种生产销售需求而成立相应的合作社或合作组织，而后入社农户可以按优惠价获取生产资料，并以较高价格出售农产品，且入社农户可以入社资金的数目参与其他环节的利润分配。这一方式的好处是使农户的投资和收益同合作社结合在一起，与此同时农户是合作社的主体参与者，这样一来激励了农户的生产，而且农产品从生产到出售各个环节的利润都与合作社挂钩，农民便可以直接参与利润分配。
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user: 5. 政策启示 5.1. 保障主体地位，完善规章制度 首先，完善合同条款，对主体间，尤其是处于弱势地位的农户遭受的不平等欺压，联合体内部赢制定科学合理的契约合同，并对合同的履行采取强制性要求，保证合同签订、实行的规范性和完整性。其次，联合体内部应建立日常服务机构以及重大决策、实行、监管机构，加强各主体间沟通与监管，确保农户的诉求可以被表达。最后完善规章制度，保证联合体的合理运行和规范化生产。与此同时，农户也应积极参与联合体事务，如监督、管理，并及时有效的向企业提出诉求，确保自身利益不会受到侵犯。 5.2. 带动中小农户发展 联合体不能完全摈弃中小农户而只吸纳家庭农场和专业大户，对于规模小、生产力较弱的中小型农户，可以先将它们纳入家庭农场内，而后对有加入联合体意愿的群体提供帮助，帮助其扩大规模。其次，联合体可以向未加入联合体的农户提供社会化服务，如回收、烘干、储藏种子等。满足普通农户发展需求，同时也可以为联合体提供额外收入。另外在联合体能力剩余的情况下对中小农户进行帮扶，可以达到先富带动后富的效果。政府也应鼓励联合体吸纳中小型农户，例如提供资金补助或者政策扶持等，帮助中小型农户加入联合体并确保在加入联合体后与家庭农场或农业大户等地位相等，以此保证中小型农户的发展。 5.3. 更新利润分配机制 合理的利润分配机制，可以扩大农业生产，稳定联合体运行，加强规模化经营。正如前文所说，目前大多数联合体缺乏利润再分配机制，即使是“保护价加返利”的分配机制也不能完全保证农户的利益。因此，首先我们应该完善利润分配合同的合法性，保证利润分配的公开和公正。其次，企业在提供给农户农产品收购、出售保护价格的基础上，量化确定各主体的股份占比，并增加股份二次分红。当联合体农业生产规模越大，所获得的收益也会相应提高，各方主体所占股份的收益也会提升。各主体为获取更大的利益，则会共同努力提高联合体的市场竞争力，促使联合体良性发展。与此同时，通过联合体的科技发展，家庭农场的生产成本降低，从而提升农场主的收入；另一方面，合作社可以联合分散的农户，实行大规模社会化服务，降低机会成本。且通过合作社的对接，企业可以降低对农户的管理成本；而家庭农场通过合作社的帮助加入联合体，提高了自身的主体地位，有助于提升在联合体内部的话语权和监管权。 5.4. 加大政府扶持力度 政府应加强土地流转的实施，建立服务平台，完善调节机制，确保土地流转政策落实到位，保证流转的有效性和时效性；根据当地农业实际情况和各联合体发展情况，统筹规划设施农用地，保证满足联合体的用地需求 [ 11 ]；应加大对农业产业联合体专项资金的帮扶力度，采用多种方式补贴联合体各主体成员，同时做到补贴的公开与透明；鼓励金融机构与联合体建立长期有效的合作关系，鼓励融资，同时简化融资、贷款的手续和难度，消除联合体发展在资金方面的制约；创新农业保险，探索新型保险形式，确保联合体发展没有后顾之忧；与高校对接，输送优秀的高校毕业生，同时加强对新型农民的培训，确保人才输送。
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user: 6. 结语 农业产业化联合体这一经营模式经近年实践表明，与我国当下农业实际情况十分贴合，不仅衔接了农户与现代农业的发展，而且促进了农村一二三产业的融合，也促进了农业扩大规模化经营。宿州市农业产业联合体的发展历程也为我国农业发展提供了一个相对成功的模板和范式。但现下的运行模式不可能成为今后解决一切农村问题的钥匙，我们应该找出其中潜藏的问题，找到制约其发展的关键。在联合体发展的内部，利益联结机制作为联结各主体间最紧要的一环，能否合理的制定，则决定了联合体是否能长期有效的运行。 本文通过对宿州市的实地调研和走访，以及对联合体利益联结机制的文献研究，分析了当下部分联结机制的模式，并提出了一些看法和指导意见。一个完善合理的利益联结机制，需要做到各主体间共同努力，抵御市场风险，扩大生产规模，提高绝对利益；完善利润分配机制，强化弱势主体利益保障机制；政府的大力扶持，健全相关法律法规，促使金融机构与联合体的合作，为联合体的发展提供良好的宏观环境。
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user: 摘要 本文以硝态氮( N O 3 − -N)作为唯一氮形态的模拟污水，以浮水植物大薸为受试材料，研究了大薸对硝态氮的去除效果以及生长参数、硝酸还原酶、抗氧化酶活性和可溶性糖等的生理响应变化。结果表明，随外源硝态氮浓度的增加，培养液中硝态氮的减少量也越多。与对照值相比，施加硝态氮对大薸的硝酸还原酶活性产生明显的抑制作用，最多可达约44%。硝态氮对大薸的生长没有产生明显影响，处理组的叶绿素含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量都高于对照组。 N O 3 − -N激活了大薸体内的抗氧化酶活性，比如SOD，CAT和POD (LN和MN)。总体来说，可溶性糖含量上升和抗氧化酶激活支持它们有效参与、改善大薸对 N O 3 − -N的耐性。
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user: 1. 引言 富营养化已成为我国淡水湖泊面临的最主要生态环境问题。利用水生植物净化氮磷污水是环境污染治理的研究热点 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。水生植物，能直接吸收利用污水中的氮磷等营养物质，通过收获植物可将其吸收的营养物质移除 [ 4 ]，从而达到改善水质的目的。不同生活型水生植物对水体氮和磷都有一定的去除效果，其中，以漂浮植物的净化率最高 [ 5 ] [ 6 ]。 大薸(Pistia stratiotes L.)是多年生浮水植物，生物量大，繁殖迅速，根系发达，适宜于生长在各营养级水体中，具有较强的污水净化效果，是良好的净化植物物种 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]。现有研究表明，大薸对富营养化水体总氮去除的贡献率为53%~65% [ 9 ]。刘盼等认为大薸对富营养化水体总氮的吸收率达到74%~90% [ 10 ]。 化肥的过度使用和畜牧规模化养殖等现代农业集约化管理产生了大量富含高浓度硝态氮的农业废水 [ 3 ]。截止目前，根据作者掌握的资料，有关大薸对水体硝态氮的净化和由此引发适应或胁迫生理反应的报道很少。本试验即选用大薸为实验材料，在含不同程度硝酸钾的营养液中进行室内人工培养，分析和比较大薸对硝态氮的去除率以及硝酸还原酶、抗氧化酶和可溶性糖等生理指标的响应变化，研究结果能为探讨浮水植物对富营养化水体的适应机制提供科学依据，也能为用大薸修复农业污水的人工湿地构建提供有益思考。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 实验材料与处理 大薸取自江苏宿迁。用自来水驯化1周后，选取生长旺盛、大小相似的植株进行实验。试验采用1/10 Hoagland’s E-Medium培养液。培养液成分为：MgSO 4 ·7H 2 O，246 mg·L −1 ；Ca(NO 3 ) 2 ·4H 2 O，543 mg·L −1 ；KH 2 PO 4 ，136 mg·L −1 ；KNO 3 ，251 mg·L −1 ；FeSO 4 ·7H 2 O，9. 92 mg·L −1 ；Na 2 EDTA，30 mg·L −1 ；H 3 BO 3 ，1.43 mg·L −1 ；MnCl 2 ·4H 2 O，0.93 mg·L −1 ；ZnSO 4 ·7H 2 O，0.11 mg·L −1 ；Na 2 MoO 4 ·2H 2 O，0.045 mg·L −1 ；CuSO 4 ·5H 2 O，0.045 mg·L −1 。用KNO 3 做硝态氮源，通过调节KNO 3 的加入量，控制培养液中的硝态氮浓度分别为9.94 (CK)，15.94 (LN)，19.94 (MN)和39.94 (HN) mg/L。培养液的其他成分与对照相同。每个处理重复3次，定期用纯净水补充蒸发水量以保证体积恒定。培养第15天测定水样中的硝态氮含量，同时取样分析生物量和抗氧化酶系统等生理指标。 2.2. 水样硝态氮含量测定 水样硝态氮用紫外分光光度法测定 [ 11 ]。 2.3. 生长参数分析 分别在实验开始和结束时，从各处理的培养缸中取出植株，吸干后称重。生长参数 = 生物量(第15天)/生物量(第1天) × 100% [ 12 ]。 2.4. 叶绿素含量测定 叶绿素含量采用分光光度法 [ 13 ] 测定。 2.5. 可溶性蛋白、可溶性糖和硝酸还原酶(NR)活性测定 可溶性蛋白和可溶性糖的提取和测定均参考《植物生理生化实验原理和技术》的方法 [ 14 ]，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250法测定，可溶性糖采用蒽酮硫酸法测定。硝酸还原酶活性采用磺胺比色法测定 [ 15 ]。 2.6. 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性测定 取材于预冷的研钵中，加入0.05 mol/L的磷酸缓冲液(pH 7.8)，冰浴，研磨，10，000 r/min，低温(0℃~ 4 ℃ )离心20 min，取其上清液。分别用NBT法和愈创木酚法测定SOD和POD活性 [ 14 ]。CAT测定用从南京建成生物工程研究所购买的实验盒测定。 2.7. 数据处理 所有实验至少重复3次。结果表示为平均值±标准差(SD)。采用OriginPro 8和SPSS18.0对数据进行单因素方差分析和相关系数分析。对不同处理间的所有参数进行主成分(PCA)分析。P < 0.05为差异显著，P < 0.01为差异极显著。
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user: 3. 结果 3.1. 水体硝态氮去除 大薸对水体硝态氮有一定的去除效果。培养15天后，CK、LN、MN和HN组培养液中的硝态氮浓度分别减少了2.31、3.34、4.21和5.77 mg/L (图1)。统计分析结果表明，水体去除量与外源硝态氮浓度为极显著正相关，R = 0.97，P < 0.01。 3.2. 抗氧化酶活性的变化 由图2看出，不同浓度的外源硝态氮培养后，大薸体内的SOD和CAT活性都呈上升趋势。其中，LN、MN和HN浓度下的SOD活性分别达到对照的1.81，1.88和2.34倍，CAT活性分别是对照值的1.37，2.20和2.22倍。数据分析表明，SOD活性和硝态氮浓度为显著正相关，R = 0.94，P < 0.05。与SOD和CAT变化不同，POD活性只是在MN时比对照上升了11%。而LN和HN浓度的酶活都分别仅比对照略微下降了3%和8%，与对照差异不显著。 图1. 不同氮浓度下培养液中硝态氮浓度的变化 图2. 不同氮浓度下大薸SOD，POD和CAT活性(数值表示为与对照的相对值，对照 = 100%) 3.3. 生长参数 3种不同硝态氮浓度对大薸的生长没有产生明显不良影响(图3)。与对照水平(96%)相比，LN、MN和HN浓度时的相对生长速率分别为99%、99%和94%。统计分析结果也显示4组不同处理组之间无显著差异。 大薸体内的可溶性蛋白含量随水溶液硝态氮的上升而显著提高(图4)。LN、MN和HN浓度时的含量分别比对照值增加了9%、28%和510%。统计分析结果显示蛋白含量和硝态氮浓度达到极显著正相关，R = 0.962，P < 0.01。 如图5所示，LN、MN和HN浓度时的叶绿素a和b含量都高于对照水平.其中叶绿素a随外源硝态氮浓度的上升而增加，分别比对照水平提高了18%、21%和53%，统计分析表明叶绿素a和外源硝态氮浓度达到极显著正相关，R = 0.987，P < 0.01。而叶绿素b则在MN时含量达到峰值，比对照增加了51%，其后下降，但仍比对照含量多21%。 图3. 不同氮浓度下大薸生长的变化 图4. 不同氮浓度下大薸中可溶性蛋白含量变化 图5. 不同氮浓度下大薸叶绿素含量的变化 3.4. 硝酸还原酶活性 施加外源硝态氮对大薸体的硝酸还原酶活性造成明显的抑制作用。由图6可见，LN、MN和HN浓度时的酶活分别降为对照值的56%、61%和42%。 图6. 不同氮浓度下大薸中硝酸还原酶活性变化(数值表示为与对照的相对值，对照 = 100%) 3.5. 可溶性糖含量 如图7所示，大薸体内可溶性糖含量随外源硝态氮浓度的增加呈上升趋势。LN、MN和HN水平下的含量分别比对照增多了30%、91%和121%。统计分析结果显示可溶性糖含量和硝态氮浓度达到显著正相关。 图7. 不同氮浓度下大薸可溶性糖含量变化
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user: 4. 讨论 植物的直接吸收利用被认为是水体硝态氮去除的主要途径和重要机制 [ 6 ] [ 9 ] [ 16 ] [ 17 ]。我们的结果证明大薸对水体硝态氮有一定的净化效果(图1)，这可能是因为大薸生物量较大，根系发达，吸收能力比较强。前人研究认为，栽培植物的营养液中硝态氮的减少是由于吸收造成的，营养液中硝态氮的减少量全部用于植物有机体的建造或贮存在有机体内 [ 16 ]。硝态氮进入植物体后，除一部分被还原成铵氮外，其余部分积累存储在液泡中，从而使大薸可以吸收更多的硝态氮并在较高的硝酸盐浓度下也可以生长良好 [ 1 ]。作为植物正常生长所必需的大量元素，氮是植物体内许多重要有机化合物如蛋白质、叶绿素、核酸等的组成成分，多方面影响着植物的代谢和生长发育过程。大薸可以利用硝态氮作为无机氮源 [ 3 ]。本研究发现，3种浓度硝态氮和正常对照之间对大薸的生长率未产生显著差异(图3)，这意味着外源硝态氮浓度的增加并不会明显影响其正常生长。叶绿素含量通常被用来表征植物的生长状况，本实验中不同硝态氮培养条件下大薸叶绿素含量高于对照水平(图5)也是重要佐证。处理组更高的可溶性蛋白含量(图4)说明在受试浓度范围内大薸具有较强的氮转化能力。 可溶性糖是光合产物，主要包括葡萄糖、蔗糖、果糖等，是能量的储存者和参与新陈代谢的重要底物，也是植物合成其他有机物的起始物质。当氮素缺乏时，植物叶片中可溶性糖的积累能诱使某个代谢途径的转录发生改变，从而改变植物体内的某些代谢 [ 18 ]。葛芳杰等在研究不同氮浓度水平下穗花狐尾藻的生理反应时发现，可溶性糖含量随着氮浓度的升高而降低 [ 19 ]。与之不同，本实验中，我们却发现随外源硝态氮浓度的增加，可溶性糖积累明显上升，这可能是大薸对外源氮胁迫的一种适应反应，借此调控了植物体内的初生和次生代谢活动，比如酚类代谢，从而有利于增强大薸对氮胁迫的耐受性。但具体机制尚需进一步研究。同时，由于在植物体内氮代谢系统与光合作用是耦联的，随着氮在大薸体内积累增加，叶绿素含量也相应会有一定程度增加(图5)。 NO 3 − -N是许多植物能够优先利用的无机氮源。NR是植物氮素代谢中的限速酶，活性既受底物 NO 3 − 的诱导刺激而上升，也受到产物 NH 4 + 的强烈抑制 [ 20 ]。关于NR活性与植物体内硝态氮含量的关系目前尚未达成一致意见。有研究认为硝态氮的供应与植株NR活性之间没有相关关系 [ 16 ]。而本文研究却发现培养液中外源硝态氮的施加明显抑制了硝酸还原酶的活性，这意味着大薸体内的NR活性和硝态氮含量之间表现为负相关。 植物抗污水胁迫过程中，抗氧化酶类和非酶类物质都可能起着非常重要的作用，植物对污水胁迫的耐性与它们的抗氧化能力密切相关 [ 21 ]。其中，SOD、POD和CAT是清除细胞中活性氧的重要酶，通过协调作用能有效地消除植物过氧化所产生的活性氧化物，防御细胞膜过氧化 [ 22 ]。本研究发现施加不同浓度的硝态氮明显上调了大薸体内抗氧化酶系统的活性(图2)，这说明大薸可以通过激活体内的保护酶系统而积极应答外源硝态氮胁迫，增强自身对外源硝态氮的适应。 图8. 不同氮浓度下大薸生理指标主成分分析
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user: 5. 结论 PCA分析结果表明不同硝态氮处理组之间对大薸的生理生化的影响差异显著(P = 0.01) (图8)。在HN浓度下生长良好以及叶绿素和可溶性蛋白含量显著上升，都说明大薸对氮胁迫有较高的耐受性。本实验结果表明，激活保护酶系统(SOD、POD、CAT)和渗透调节系统(可溶性糖)是大薸在生理水平的适应机制，是保证大薸在外源一定范围内氮胁迫条件下生长正常的生理基础。
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user: 摘要 脐带缆用于对深海设备提供动力电源与化学剂，是由电力电缆和各种管道组合在一起的管缆，脐带缆内部电力电缆中的大电流功率损耗和化学剂热量会引起脐带缆温升，若温度超过材料的温度限值则寿命会急剧下降。本文采用电磁场与温度场耦合方法计算分析了脐带缆的温升，得到了电力电缆采用铜芯与铝芯、在不同载流量或不同电流密度下、绝缘材料具有不同导热系数时的温升，给出了不同因素对温升的影响程度。研究结果可为脐带缆的结构设计，特别是电缆的载流量设计提供依据。
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user: 1. 引言 脐带缆是用于对深海设备提供动力电源与化学剂，是由电力电缆和各种管道组合在一起的管缆 [ 1 ]。在其设计中，分析其力学特性是首要问题 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。但其温度特性对力学特性以及脐带缆的性能和运行寿命影响很大，也需要在设计中给予精确计算分析，而温度主要取决于脐带缆中电力电缆的截面、材料和通过的电流或载流量大小。载流量设计是脐带缆电气设计的重要参数。 脐带缆中的电力电缆在运行中会产生一定热量，使脐带缆的温度升高。若温度高于绝缘材料的耐受温度时，材料会被破坏或影响脐带缆的寿命。有文献指出 [ 5 ]：当温度高于绝缘材料的标称耐受温度的8%时，材料的使用寿命会减为原来的一半。另外，导体的温度升高会使其电阻随之增大，这不仅会进一步增加脐带缆的温度，还会增加电力电缆的电压降，降低负载端的电压，从而影响设备的工作性能。当然，功率损耗也会增加电能损耗，浪费能源和增加油田开采成本。因此，在脐带缆设计中，准确计算温升与控制温升具有重要意义。 在一般电力电缆温度计算中，国际电工协会标准IEC 60287-2-1给出了相应的热阻计算方法 [ 6 ]。但对于复杂截面和多个管缆构成的脐带缆，热阻网络法实施复杂，且难以准确计算出温升。因此需要采用有限元数值计算方法。采用有限元软件进行温度场仿真计算的文献较多。文献 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 基于二维有限元模型分别计算了脐带缆的电磁场与温度场。文献 [ 10 ] 在温度分析中，计算了“最坏情况”，即平台上的“挂起”部分，设脐带缆位于外径0.4 m的空气管道内，长度为10 m。文献 [ 11 ] 分析了电力电缆的电流为1500 A的脐带缆温度。 在以往的温度场计算中，一般都是将电力电缆中的电流视为直流电流或计算出电缆的电阻，依次解析计算出电流的功率损耗，然后将该损耗作为热源进行温度计算。且只是针对一种材料或热导率参数进行计算，没有给出不同材料或热导率下温升的一般性规律。 电缆中的电流在芯线上的分布具有趋肤效应与邻近效应，且在金属屏蔽层与其它金属管线上也会感应出电流；而温度又会影响导体的电阻，电阻又会影响电流的分布与功率损耗及温升，因此这是一个电磁场与温度场耦合问题，需联合求解。本文的计算考虑了电流在电缆中的不均匀分布以及其它金属管道上的感应电流。
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user: 2. 分析模型 图1为一种脐带缆结构模型，其中心成“品”字形的为三相电力电缆，其它为各种管道。在温度分析中将管道内视为空气，管道外为绝缘填充物，一般用交联聚乙烯。仿真采用有限元软件ANSYS的时谐稳态涡流场分析模块和静态温度分析模块。为了控制各子区域中的有限元网格分布以提高计算准确度，将各导体与介质区域(特别是薄管道)分割成了很多圆环(如图所示)，以保证在薄圆环区域内能生成多层网格，这对于精确计算薄导体区域中的涡流尤为重要。 脐带缆中的各管线之间是非粘结螺旋缠绕结构，这种结构可使线缆具有较好的柔韧性。这种非粘结缠绕结构与温度分析有直接关系，因为这将影响不同构件之间的热传导。显然，要想精确描述这种结构的各界面处的接触特性与导热特性很困难，或几乎不可能，所以只能将其简化或理想化、将不同层之间的界面对传热的影响综合到材料的导热系数中，即在建模时不考虑这些界面，建立成连续的媒质，但媒质的导热系数不是与材料的系数，而是取一个较小的导热系数来反应界面对传热的影响。 当然，等效前的材料与等效后的材料导热系数都不易准确获得。因此，在下面的分析中将给出材料导热系数在一个范围内取不同值时的结果，从而可以得到温升与材料参数的关系，为脐带缆的设计提供参考。从此也可以看出，仿真的基础是获得材料的等效参数，若参数不准确则仿真的精度就无从谈起。当然，就像本文下面的内容，给出一定参数范围内的结果对实际工程设计仍具有一定的意义或参考价值。 上面已经指出：电缆中的电流在芯线上的分布具有趋肤效应与邻近效应，电流和功率损耗分布会影响温度分布，而温度又会影响导体的电阻，电阻又会影响电流分布与功率损耗分布，因此这是一个电磁场与温度场耦合问题。原则上讲，对于该耦合问题需要进行电磁与温度场的直接耦合求解，即考虑各点电阻率是温度的函数，温度场的热源又是电阻率的函数之耦合关系。 但这种直接耦合求解很困难，且ANSYS中没有这种直接耦合求解功能。因此，在本文计算中采用的是近似的间接耦合求解方法，即先任意设导体的一个电阻率，进行电磁场求解，然后将计算结果的功率损耗施加到温度场计算中作为热源，实现这一功能的ANSYS宏命令为：ldread，hgen，，，，2 (apply coupled joule heating load from emag)；计算出温度之后，根据电缆芯线的平均温度修改电阻率值重新计算电磁场，这样循环两次后便作为最终的计算结果。这样计算虽然存在一定的误差，但这个环节对温度的计算结果影响应该不大，应该小于绝缘材料热导系数的不确定性所带来的误差。 图1. 脐带缆结构ANSYS模型
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user: 3. 不同情况下的温升计算结果与分析 采用ANSYS Multiphysics的电磁场与温度场耦合功能进行了正弦稳态电磁场与静态温度场计算，得到了不同电力电缆截面和材料与不同材料热导率对温升的影响程度。在计算中，20℃下铜和铝的电阻率分别取：1.71e−8和2.83e−8欧米，温度系数均为0.004和0.0043/℃。 3.1. 电磁场与功率损耗计算 首先进行50 Hz下的时谐稳态涡流场分析。由于电缆的磁场将透出脐带缆延伸到无限远处，所以在脐带缆模型的外侧设置了一层无限远单元来模拟场延伸到无限远的特性。 通过计算可以得到电力电缆中的电流分布，其反应了每根芯线中电流的趋肤效应以及不同相之间相互影响的临近效应，开可以得到脐带缆中金属管道上感应的涡流分布以及各导体上的功率损耗分布。 当电缆芯线材料取为铜，电缆电流有效值为400 A，导线截面为185 mm 2 ，即电流密度为2.16 A/mm 2 时，总损耗为38.1 W/m，其中电缆芯线损耗32.1 W/m，电缆外屏蔽损耗6 W/m，其它管线损耗42 mW/m；相同电流与尺寸下，铝芯电缆芯线损耗44.8 W/m，电缆外屏蔽13 W/m。 对于铜芯电力电缆，图2给出了电缆芯线的损耗分布，图3给出了电缆屏蔽层与护套及其它金属管道上的损耗分布，图4给出了仅其它管道上的损耗分布。 图2. 电缆芯线的损耗分布 图3. 电缆屏蔽层与其它金属管道上的损耗分布 图4. 仅其它管道上的损耗分布 3.2. 材料热导率对温升的影响 绝缘材料特别是考虑层间结构之后的材料的等效导热系数不易准确获得。因此，这里分析材料导热系数在一个范围内取不同值时的温度结果，从而可以得到温升与材料参数的关系， 一般高密度聚乙烯材料的热导率l可达0.4 W/m.K。但脐带缆的电力电缆外包裹有“阻水带”，加之各管缆之间的非粘结特性，绝缘材料的整体等效热导率肯定达不到0.4。表1给出了绝缘材料取不同热导率下电缆芯线的最高温升值，电缆芯线材料为铜，电缆电流有效值为400 A，电流密度为2.16 A/mm 2 。图5是热导率为0.1时的温升分布图，计算中取环境温度为30℃。环境温度取不同数值时只影响温度结果，但不影响温升结果。 由计算结果可知：当热导率为0.115 W/m.K时温升正好为50 K，若环境空气温度为40℃，则电缆最高温度为90℃，这是标准中规定的交联聚乙烯绝缘电缆温度限值 [ 12 ]。 Table 1 Temperature rise of copper core with current density of 2.16 A/mm2 under different thermal conductivit 热导率 0.07 0.08 0.09 0.1 0.15 0.2 0.3 T 73 65 59 55 40 33 25 表1. 不同热导率绝缘材料下铜芯电缆电流密度为2.16 A/mm 2 时的温升 图5. 脐带缆温度分布图 3.3. 不同电力电缆材料与截面对温升的影响 上面的计算结果表明：绝缘材料的热导率为0.115时则电缆便不超过温度限值。显然，材料的温度系数应该会大于0.115。因此，该铜芯电缆的截面选择有些过大。 由于铝材料具有高抗拉强度、优异的疲劳性、轻重量，使其成为深水动力脐带缆的一种选择，当然其电阻率较铜要大，温升会高于铜芯电缆。表2是与表1相同脐带缆与电力电缆截面下，但改为铝芯的电缆温升值计算结果。当热导率为0.185时温升为50 K，温度不超过限值。此时总损耗为60.7 W/m，电缆芯线损耗为47.9 W/m，电缆外屏蔽损耗为12.8 W/m。铝的电阻率是铜的1.65倍，而总损耗铝是铜的1.49倍，芯线损耗是1.4倍，温升约为1.48倍。 图6为铝芯与铜芯电缆的温升随热导率的变化曲线。从图中的变化曲线可以看出，随着热导率的增加，温升变化会放缓；当热导率大于0.2后温升变化较小。 从上面的结果可以看出，无论是铜芯还是铝芯电缆，截面185 mm 2 、电流密度为2.16 A/mm 2 的选择都显得有些保守。为此，表3给出了将电流密度增加为2.592 (即2.16的1.2倍)，即截面降为154.3 mm 2 的温升结果。当热导率为0.15时，铜芯电缆的温度不超过限值；而当热导率为0.3时，铝芯电缆的温度不超过限值。 从上面的结果可以看出，对于铜芯电缆，截面仍然有进一步降低的空间，表4给出了将电流密度增加为3 (即2.16的1.4倍)，即截面降为132.1 mm 2 的温升结果，当热导率为0.2时，铜芯电缆的温度不超过限值。 Table 2 Temperature rise of aluminum core cable with different thermal conductivit 热导率 0.07 0.08 0.09 0.1 0.15 0.2 0.3 T 107 96 87 80 59 48 38 表2. 不同热导率绝缘材料下铝芯电缆的温升 图6. 铝芯与铜芯电缆的温升随热导率的变化 Table 3 Temperature rise of cable with current density of 2.59 A/mm 热导率 0.07 0.08 0.09 0.1 0.15 0.2 0.3 铜 88 79 72 66 48 40 31 铝 137 122 111 102 75 61 47 表3. 电缆的电流密度为2.59 A/mm 2 时的温升 Table 4 Temperature rise of cables with current density of 3 A/mm 热导率 0.07 0.08 0.09 0.1 0.15 0.2 0.3 铜 104 93 84 78 57 46 36 表4. 电缆的电流密度为3 A/mm 2 时的温升
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user: 4. 结论 绝缘材料的导热系数对温升的影响规律为：随着热导率的增加，温升变化会放缓；当热导率大于0.2 W/m∙K后温升变化较小。电流密度取2.16 A/mm 2 时铝芯电缆的温度应不会超过90℃；而对于铜芯电缆，电流密度取3 A/mm 2 时温度也应不会超过90℃；条件是绝缘材料的热导率要大于0.2 W/m∙K，而这个条件对于采用聚乙烯作为填充物的脐带缆应该能够得到满足。
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user: 摘要 藜麦以其优质的营养和多样的功能特性，成为近年来的研究热点。本文对国内外的藜麦食品应用研究成果进行了分类梳理，包括主食及面包、非酒精饮料及乳制品、酿造制品、休闲食品及特殊人群功能食品等类别。同时，对藜麦现有标准及评价体系、成果转化提升、资源综合利用以及产业链运作模式等进行了探讨，以期理清藜麦食品研究思路及发展方向，促进藜麦产品消费提升，助力藜麦产业发展。
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user: 1. 引言 藜麦(Chenopodium quinoa)属于藜科双子叶假谷物 [ 1 ]，原产于南美洲安第斯山区，是印加土著居民的主要传统食物，有5000多年的食用和种植历史，具有优良的抗逆性，耐盐碱、干旱、性喜强光，可以在海拔2800~4200 m种植 [ 2 ] [ 3 ]，被称为唯一的可满足人体基本营养需求的单体植物 [ 3 ] [ 4 ]，被誉为“超级谷物”。根据藜麦籽粒颜色不同，可以分为白藜麦、黑藜麦、红藜麦等品种，不同品种的营养存在差异。藜麦有淡淡的坚果清香或者人参香气，熟藜麦具有软弹的独特口感。 1987年，我国西藏农科院最先引进藜麦试种并取得成功。90年代，西藏藜麦的种植得到了推广。目前，国内的藜麦种植地区包括西藏、陕西、山西、青海及辽宁等地，2018年估计产量为1.2~1.6万吨 [ 5 ] [ 6 ]。 藜麦以其优质的营养和突出的功能特性，成为近年来的研究热点，通过对已有研发成果的梳理分析，将有助于理清藜麦食品研究思路及发展方向。
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user: 2. 藜麦的营养优势 研究表明，相比其他谷物，藜麦营养丰富、质量优异 [ 7 ]，是一种高蛋白、低热量、活性物质丰富的均衡食物，能够匹配人类生命活动的基本物质需求。 不同于其它谷物，藜麦富含16种氨基酸，包括9种人体必需氨基酸，其中，含量较高的可弥补谷物食品的不足，组氨酸可以促进婴幼儿生长发育 [ 8 ]。藜麦的脂肪含量约为5~8 g/100g，其中，不饱和脂肪酸等人体的必需脂肪酸含量占总脂肪的83%以上。同时，藜麦中维生素E等具抗氧化活性的天然物质也有助于维持不饱和脂肪酸的稳定性 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]。藜麦富含多种维生素，核黄素(维生素B2)、维生素E和叶酸(维生素B9)含量高于大多数谷物。数据显示，每100 g藜麦籽粒中所含的铁、铜、镁和锰可以满足婴儿和成人每天对矿质元素的需要，100 g藜麦籽粒中磷和锌的量足以满足儿童每日需求 [ 4 ]。藜麦不含麸质蛋白、胆固醇，适宜乳糜泻、高胆固醇人群食用。同时，藜麦属于低血糖指数食物，藜麦淀粉的消化性片段中，快消化淀粉(Rapidly Digestable Starch， RDS)的比例低于普通谷物淀粉，能够减缓血糖的迅速上升 [ 11 ] [ 12 ]。
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user: 4. 藜麦食品研发延伸思考 4.1. 藜麦产品相关标准及产品评价体系的缺乏 2015年，《藜麦米》(LS/T 3245-2015)粮食行业标准发布 [ 48 ]，对藜麦米的加工及质量等提出了要求。截止目前，我国暂无相关标准来规范藜麦深加工产品的加工和生产 [ 49 ]。建议藜麦加工企业增强与粮食行业组织、科研机构的技术沟通，建立多方合作机制，共同申报制定藜麦产品标准，并积极推动标准落地及采用。 大部分已有研究仅对藜麦食品的工艺及配方进行了初步分析，并未对其营养效价、应用效果及消费者可接受程度等评价纬度进行量化分析，缺乏建立规范的多维度产品评价体系 [ 10 ]，且研究深入度有待提升。可通过联合科研机构及藜麦加工企业，制定藜麦产品评价体系标准，规范藜麦产品研究评价，以助力提升藜麦产品层次和表现能力。 4.2. 藜麦研究成果转化能力亟待提升 目前藜麦应用多为少量、直接的添加，大部分研究成果暂未转化为上市产品。就2015~2018年来藜麦相关专利情况来看，专利申请数量逐年上升，但仍有大部分在审批中，未能实现应用以及被授权(如下图1)。 图1. 发明型及实用新型藜麦相关专利情况 分析其原因，首先，藜麦消费的推动力不足，藜麦的消费人群有一定局限性，暂未受到民众广泛的认知和接受。其次，研发机构与加工企业间沟通不畅，存在研究方向与企业需求不匹配的情况，延长了研究成果向规模化生产的周期。 对于如何提升成果转化能力，首先，可着手构建藜麦品质评价体系及国内外藜麦品种数据库体系，根据不同品种藜麦的性质特点，定向匹配所需的应用方向，提升研究结果的转化效率。其次，建立企业与研究机构的沟通交流合作平台，促进优秀研究成果的市场化表达，或从需求出发开展定制化研究。 4.3. 藜麦原料及产地关注点的延伸 目前藜麦的食品应用仅限于其籽粒，对叶、茎等植株其他部分的研究较少 [ 50 ]。并且，应用形态一般为籽粒原形或粉状，少有对提取自藜麦的营养成分或生物活性物质的添加应用，如在乳清蛋白粉中复配藜麦蛋白。 不同品种藜麦的营养成分及加工适应性存在一定差异 [ 51 ]，研究发现，藜麦的营养成分含量与种植海拔有密切关系，海拔越高越适合藜麦的生长，并有利于其营养成分的富集，藜麦籽粒的总糖分、灰分、锰、钾、多类氨基酸和氨基酸总含量随着海拔的增高而增大 [ 52 ] [ 53 ]。西藏是我国最早引进藜麦并试种成功的地区，纬度及自然环境最接近于其原产地玻利维亚，且产出的藜麦营养品质较为优异 [ 54 ]，但消费对西藏产地的知晓度较低，远不及山西省静乐县等其他重视藜麦宣传推广的地区。西藏是具有良好发展前景的藜麦重点产区，企业可以考虑与当地政府或农户合作，开展订单种植，掌握优质藜麦粮源，并借助藜麦应用研究成果，加工出高附加值的藜麦产品，同时助力当地扶贫事业。 4.4. 打造优质藜麦产业链，开展消费者普及教育 为推动研究应用成果落地，需要逐步建立起藜麦的产业链运作模式，从生产端，选取优质品种及优质产区进行种植、针对不同品种及应用类别进行系统性研发、配套开发藜麦专用加工设备设施，以提升规模化生产能力；从营销端，健全营销体制，拓宽销售渠道 [ 55 ]，与食品龙头企业及电商合作，联合上下游产业链，打造优质藜麦产品，共同引领藜麦产品消费。 藜麦以“超级谷物、全营养食品” [ 8 ] 的形象深得部分人群的喜爱，但是其作为近年来新引进的“小众”食品，想得到消费者的广泛认知及接受，直至转化为消费习惯，还需要进行更长期的宣传和普及教育 [ 55 ]，如通过嵌入电商和教育平台，并搭载营养健康的饮食理念，以推动藜麦产业迅速发展。
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user: 5. 总结展望 本文对国内外的藜麦食品研发成果进行了分类梳理，包括主食及面包、非酒精饮料及乳制品、酿造制品、休闲食品及特殊人群功能食品等类别。通过应用藜麦于食品中，除了使营养价值得到提升，也可带来独特的感官风味效果，不论是谷物制品还是饮料、发酵制品中，并可以此作为藜麦的优势卖点。并且，经发酵的藜麦原料，表现出了更加优越的营养效价及生物活性物质。藜麦搭配其他谷物及药食同源材料，能够复配制备功能性食品。藜麦的应用不仅限于人群食品，也可扩展至宠物食品及饲料等领域，具有广阔的发展空间。 同时，本文也对藜麦食品的现有标准及评价体系情况、成果转化能力、原料综合利用及产业链模式等进行了探讨。以期理清藜麦食品研发思路及发展方向，提升藜麦产品认知及接受度，把握消费升级机遇，将藜麦推至消费者广泛接受的“新营养”食品，以促进藜麦产品消费，助力藜麦产业发展。
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user: 摘要 小麦条锈病是由条形柄锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici)引起的小麦上的重要病害，流行年份常常会造成小麦产量的减产，严重的时候会造成绝收，严重威胁我国的粮食生产。由于小麦条锈菌属于严格专性寄生菌，在分子水平上对小麦条锈菌基因进行的研究相对较少。本文总结了现已研究发现的条绣菌的毒性基因，为以后对小麦条绣菌的研究与防治打下理论基础。