mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
放牧强度对高寒草地不同类群土壤动物的群落结构和多样性的影响

【目的】明确放牧强度对高寒草地生态系统中不同类群土壤动物群落结构和多样性的影响。【方法】2014年9月在川西北红原县的西南民族大学“青藏高原生态保护与畜牧业高科技研究示范基地”内选取轻度放牧(light grazing,LG,15 sheep/hm~2)、中度放牧(medium grazing,MG,22 sheep/hm~2)、重度放牧(heavy grazing,HG, 36 sheep/hm~2)及无放牧(对照)(no grazing,NG,0 sheep/hm~2) 4个样地。使用Vortis便携式吸虫器采集地表小型节肢动物;用环刀采集0—5、5—10和10—15 cm层土样,每层采2份,分别用干漏斗法(Tullgren)和湿漏斗法(Baermann)分别分离土壤节肢动物和土壤线虫。【结果】主成分(PCA)分析结果表明,无放牧处理与其他放牧处理样地间的3类土壤动物群落结构均存在明显差异,说明放牧对土壤动物群落结构具有显著影响;而土壤线虫群落结构在3种放牧强度之间的差异最明显,其次是地表节肢动物,土壤节肢动物群落结构在3中放牧强度间的差异相对最小。3种放牧强度样地中的土壤节肢动物及土壤线虫的群落密度均显著高于无放牧处理样地(P<0.01),而地表节肢动物群落密度则以轻度放牧样地最低。地表节肢动物的类群数随放牧强度增加而增加,但不同放强度间无显著差异(P>0.05);Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数均随放牧强度的增加呈先下降后增加的变化趋势,且以无放牧处理最高,中度放牧处理最低,不同放牧强度间具有显著差异(P<0.05)。土壤节肢动物的类群数和Shannon多样性指数均呈先增加后下降的变化趋势,且均是中度放牧强度样地的多样性显著高于其他放牧强度样地(P<0.05);而Pielou均匀度指数无明显变化趋势 (P>0.05)。土壤线虫的类群数以轻度放牧最高,Shannon多样性指数则是随放牧强度增加而下降,Pielou均匀度指数呈先下降后增加的趋势,以中度放牧最低,无放牧处理最高;单因素方差分析结果表明土壤线虫的多样性指数在各放牧处理间均有显著差异(P<0.05)。多元回归分析结果表明地表和土壤节肢动物的密度和多样性指数与土壤化学性质呈显著相关(P<0.05或P<0.01),土壤线虫群落密度和多样性指数与土壤化学性质和放牧强度呈显著相关(P<0.01)。【结论】不同类群土壤动物对放牧强度的响应不同,重度放牧有利于地表节肢动物,中度放牧利于土壤节肢动物,轻度放牧利于土壤线虫。因此在评价放牧对草地生态系统的影响时选取合适的土壤动物类群非常关键。
长期施肥处理下不同类型水稻土有机碳矿化的动态差异

【目的】研究田间长期定位施肥处理下不同类型水稻土有机碳矿化的动态差异及其影响因素,为揭示不同类型水稻土有机碳的循环特征及制定合理的养分管理措施等提供依据。【方法】以江苏常熟(乌栅土)、江西余江(低肥力红壤)、湖南望城(高肥力红壤)和重庆(紫色土)4个地点长期定位施肥试验的水稻土为研究对象,选择不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和化肥配合秸秆还田(NPKS)3个处理,通过室内27 d的有机碳矿化培养试验,采用室内恒温培养、碱液吸收法测定土壤有机碳的矿化量;选择Jones一级动力学方程拟合土壤有机碳累积矿化量的动态变化,比较土壤类型和长期不同施肥处理对有机碳矿化动态的影响。【结果】长期施肥处理可以提高土壤全量养分(全氮、全磷、全钾)和有机碳含量,但会降低土壤pH。长期施肥可以显著提高土壤有机碳累积矿化量(C)(常熟试验点除外),不同施肥处理下增加幅度为11.7%—86.1%,而对于矿化动力学方程拟合所得土壤潜在可矿化有机碳量(C0)、易矿化有机碳量(C1),只有同为红壤的余江和望城两地的施肥处理可以显著提高。相同施肥处理下C、C0和C1均表现为常熟、望城试验点的较大,重庆、余江试验点的较小,而潜在可矿化有机碳量与土壤有机碳的比值(C0/SOC)则是余江试验点较大;相关性分析发现有机碳、总氮、碱解氮、全磷与C、C0和C1呈极显著正相关(P<0.01),pH和全钾与C呈极显著负相关,而C0/SOC与有机碳、pH和各养分指标均呈显著或极显著负相关。对于矿化速率常数(k),施肥处理对其影响并不显著,但不同土壤类型可以显著影响k。相关性分析表明k与pH、C/N和全钾呈极显著负相关(P<0.01),与速效钾呈显著负相关(P<0.05)。通过聚合推进树(ABT)方法分析了不同因子的相对影响,结果表明碱解氮和有机碳含量对C和C0影响较大,相对贡献率分别为23.8%、20.2%(对于C)和29.5%、23.7%(对于C0);有机碳含量和pH对C1和C0/SOC影响最大,相对贡献率分别为26.7%、15.9%(对于C1)和34.4%、23.0%(对于C0/SOC);pH和全钾对k的影响最大,相对贡献率分别为34.2%和22.1%。【结论】土壤类型对有机碳矿化动态的影响要大于长期施肥措施产生的影响,不同地点长期定位施肥处理下土壤母质、pH、有机碳含量和养分含量等土壤性质的不同,造成了土壤有机碳矿化的动态差异。
意外低体温症研究进展

意外低体温症是指由于落水、雪埋、寒冷环境暴露等意外情况导致的机体核心温度低于35℃时的状态。体温过低对机体心血管系统、呼吸系统、消化系统等都会造成影响,体温过低、酸中毒和凝血障碍三联征是加速低体温患者死亡的重要因素。一直以来早期、及时应用复温措施被作为低体温症的基本救治原则。加温输液复温、呼吸道复温、胸腹腔灌洗复温、食管加热复温、血管内温度控制复温、静脉-静脉旁路复温、心肺旁路复温、ECMO复温等方法近年广泛使用。本文就意外低体温症的分类、对机体的影响、治疗等研究进展做一综述。
地表覆盖对旱地小麦氮磷钾需求及生理效率的影响

【目的】研究地表覆盖对黄土高原旱地冬小麦氮磷钾需求和生理效率的影响,为促进黄土高原旱地冬小麦高效优质生产提供可靠的理论依据和实践经验。【方法】通过田间试验,以裸地休闲为对照,研究地膜覆盖、秸秆覆盖、种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥对冬小麦籽粒产量、籽粒养分含量、籽粒产量形成和籽粒养分含量形成的氮磷钾需求及生理效率的影响。【结果】地膜覆盖降低了籽粒产量形成的需氮量,提高了籽粒产量形成的氮生理效率,从而使冬小麦籽粒产量显著增加6%;秸秆覆盖降低了地上部吸氮量,使籽粒产量减少7%;种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥提高了籽粒产量形成的氮磷钾养分需求量、降低了籽粒产量形成的养分生理效率,从而使籽粒产量均减少5%。地膜覆盖提高了籽粒氮含量形成的需氮量,降低了氮生理效率,从而使籽粒含氮量降低8%,地膜覆盖增加了地上部吸钾量,使籽粒含钾量增加4%;秸秆覆盖的籽粒含氮量降低4%,但它的籽粒磷和钾含量分别提高6%和4%,这与降低籽粒磷钾含量形成的养分需求量、提高磷钾生理效率有关;种植绿肥提高了籽粒氮含量形成的氮生理效率,从而使籽粒氮含量增加8%;秸秆覆盖+种植绿肥对籽粒氮和磷含量无显著影响,但籽粒含钾量增加4%,归因于提高了籽粒钾含量形成的钾生理效率。【结论】地膜覆盖降低籽粒产量形成的需氮量,提高籽粒产量形成的氮生理效率,从而提高籽粒产量;但增加了籽粒氮含量形成的需氮量、降低了籽粒氮形成的氮生理效率,不利于籽粒含氮量提高。秸秆覆盖不利于作物养分吸收,从而影响籽粒产量和养分含量形成。种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥提高了籽粒氮磷钾养分需求量、降低它们的生理效率,从而降低籽粒产量。种植绿肥可提高籽粒氮含量形成的氮生理效率,从而提高籽粒氮含量。因此,旱地小麦生产中为保证籽粒产量和营养品质,需增加地膜覆盖和秸秆覆盖的氮肥用量;夏闲期种植绿肥是旱地土壤培肥的重要措施,但需注意其可能带来的减产风险,应结合区域降水情况因地制宜。
基于InVEST模型的陕北黄土高原水源涵养功能时空变化

以陕北黄土高原为研究区,基于InVEST水源涵养功能评价模块,定量评价退耕还林还草工程背景下土地利用/覆被变化对研究区水源涵养的影响,在此基础上开展水源涵养空间分区。结果表明:① 2000-2010年,陕北黄土高原草地、灌丛和林地的面积分别增加了3204 km~2、 285.3 km~2和122.7 km~2,城镇面积增加了450.4 km~2;农田、荒漠、湿地的面积分别面积减少了3984.5 km~2、72.7 km~2和5.2 km~2。② 2000-2010年,陕北黄土高原水源涵养量整体以减少为主,中部减少最为显著,减少量在25 m~3/hm~2~40 m~3/hm~2,局部区域在40 m~3/hm~2以上;其他大部分区域均有0~25 m~3/hm~2不等的减少。③陕北黄土高原水源涵养功能高度重要区和极重要区的总面积为32255.1 km~2,所占比例为40.5%。④通过陕北黄土高原水源涵养功能评价和重要性分区为生态系统的科学管理提供参考。
小麦秸秆还田方式对轮作玉米干物质累积分配及产量的影响

研究茬口对轮作作物的产量贡献及干物质积累与分配规律的影响,对于优化作物高产高效栽培理论和技术具有重要意义。本研究在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验,研究了前茬小麦不同秸秆还田方式(25 cm高茬收割免耕, NTSS; 25 cm高茬等量秸秆覆盖免耕, NTS; 25 cm高茬等量秸秆翻压, TIS;低茬收割翻耕, CT)对轮作玉米干物质积累和分配及产量的影响,以期为该区前茬小麦轮作玉米生产模式提供优化依据。结果表明,与CT相比, NTSS、 NTS、TIS提高了玉米抽穗后干物质的积累量,两年平均高4.8%~12.7%, NTS较NTSS、TIS具有更高的干物质累积作用; NTSS、NTS、TIS可提高玉米叶、茎、鞘对籽粒的贡献率,提高幅度平均为12.8%~25.0%、6.3%~11.3%、 18.3%~78.4%,其中NTS较NTSS、TIS提高作用更突出。NTSS、NTS、TIS提高了玉米的籽粒产量,增幅为11.3%~17.5%,其中NTS两年籽粒产量最高,分别达到13 470 kg hm~(-2)和13 274 kg hm~(-2),较TIS高5.6%~9.0%;穗粒数增加是小麦秸秆还田提高轮作玉米产量的主要原因。同时NTS获得较高的收获指数,提高比例为6.4%~8.4%,说明NTS较其他处理增产的另一原因是提高了收获指数。本研究表明,其前茬小麦秸秆覆盖结合免耕(NTS)可作为绿洲灌区优化后茬玉米干物质累积规律及获得高产的理想耕作措施。
泡沫混凝土与钢丝粘结性能试验与模拟

为研究埋入深度与基材密度对钢丝拔出力的影响,试验制备3种不同容重泡沫混凝土,将3种埋入深度的镀锌钢丝垂直埋置在3种基材中.养护7 d,进行钢丝从泡沫混凝土中拔出试验,得到拔出力与拔出位移的关系曲线.结果分析表明:同容重等级泡沫混凝土,钢丝埋入深度越长,拔出力越大,拔出位移也越大;相同埋入深度下,泡沫混凝土容重等级越大,钢丝拔出力也越大,拔出位移也越大.为模拟钢丝拔出行为,基于试验数据建立了钢丝从泡沫混凝土中拔出的3阶段模型,模型计算结果与实测试验结果吻合良好.用该模型可模拟不同埋入深度的钢丝从不同容重的泡沫混凝土中拔出行为.基于模型计算,得到不同容重泡沫混凝土钢丝拔出力峰值与埋深的对应关系,以及钢丝数量与所能提供粘结强度的对应关系.
基于GPU的势能场骨架提取并行算法

为解决势能场骨架提取方法计算效率低、提取过程耗时大的问题,同时为降低该方法的时间复杂度,提出了基于GPU的势能场骨架提取并行算法,并充分利用CUDA架构特有的常量存储器和共享存储器对普通并行算法进行改进.讨论了如何根据程序和显卡设备的固有属性来分配线程以达到最高的GPU占用率,从而得到最优的加速效果.对多组3D模型进行测试的结果表明,随着数据规模的增大,加速效果逐渐提升,处理256×256×487的体数据时,可获得18倍的加速比.
电力系统低频振荡性质频域判别方法

负阻尼低频振荡和强迫功率振荡是两种典型的低频振荡,它们的发生机理和抑制措施有本质的区别。因此,准确判断低频振荡性质对选择合理的抑制措施具有较大的参考价值。根据分析,两种低频振荡的频谱分布有显著差异,据此提出了一种频域判别法。首先采用复调制细化谱分析的方法对振荡数据进行精细化频谱分析,获得高分辨率和高精确度的频谱分布。在此基础上,采用反距离加权插值方法拟合频谱,对拟合值和原频谱进行比较,以判别是否存在间断点,从而辨识出低频振荡的类型。华东电网的实际系统算例验证了所提方法的有效性、抗噪性和鲁棒性。
基于信息维数和零休时间的电弧故障识别方法

为了检测线路中的电弧故障,提出了一种电弧故障识别算法。测试了常见家用和办公电器在正常运行时的电流波形,以及其所在支路发生碳化路径电弧故障和点接触电弧故障时的电流波形;对电流波形进行了相空间重构,基于分形理论计算了电流相平面图的信息维数,以此作为识别电弧故障的特征量之一;再以电流零休时间作为第二特征量,建立了基于支持向量机的电弧故障识别模型。实测数据的仿真结果表明:所提出的算法能有效地识别出电弧故障,可以为发展新型的具有故障定位功能的电弧故障断路器提供参考。
直流–直流自耦变压器控制与直流故障隔离

推导直流–直流自耦变压器(DC/DC autotransformer,DC AUTO)内部交流系统的动态特性,设计直流自耦变压器的控制器,分析高压侧直流故障以及低压侧直流故障时,直流自耦变压器的响应特性,提出将MMC1、MMC3部分子模块改造为自阻型子模块以隔离高压侧直流故障及低变比时在MMC1、MMC3额外串联半桥子模块以隔离低压侧直流故障的方法,分析双向直流故障隔离能力对DC AUTO造价的影响,论文随后在PSCAD/EMTDC上搭建一个 ±320 kV/±500 kV 1 000 MW DC AUTO的仿真算例,验证所提控制器与故障隔离方法的正确性。以测试的DC/DC为例,常规DC/AC/DC技术所需要的换流器总容量为2 000 MW,而DC AUTO技术仅需1 020 MW换流器即具备DC/AC/DC技术的全部功能(包括双向直流故障隔离能力)。常规DC/AC/DC的损耗率约为1.8%,而DC AUTO的损耗率约为0.97%,在低、中变比下,DC AUTO具备取代DC/AC/DC的潜力。
基于等时间常数的模块化多电平换流器柔直换流阀动模系统设计

介绍与电力系统动模仿真密切相关的相似定理及其附加条件,给出相似判据的确定方法,推导用于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)柔直换流阀动模系统设计的相似判据,提出满足过渡过程动态特性相似的用于MMC柔直换流阀动模设计的等时间常数相似判据,为MMC柔直动模系统的最终实现提供必要的理论依据。根据所提等时间常数相似判据,对千兆瓦级MMC柔直动模仿真系统进行了系统设计、参数计算,搭建了完整的动模系统。最后,设计MMC柔直无源逆变及静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)运行的实验方案,并通过相应的动模仿真测试实验,验证了所提基于等时间常数相似判据设计的MMC柔直动模仿真系统的正确性。在相同条件下,建立并完善MMC柔直换流阀的实时数字仿真模型,通过与动模实验结果的对比,证明了所建实时数字仿真模型的有效性,及其在动态过程中与动模系统的差异。
用于高能脉冲激光器直驱式电源系统的主动补偿脉冲发电机的电磁设计与实验分析

脉冲激光器直驱式电源系统用主动补偿脉冲发电机(active compensated alternator,ACPA)代替传统的电容器组来直接驱动脉冲氙灯泵浦进行放电。ACPA是一种特殊结构的同步发电机,该文从作为电机负载的脉冲氙灯的物理特性出发并借鉴常规同步发电机的相关电磁设计经验,提出一种较为完善和可信的适用于该直驱式电源系统的ACPA的电磁设计方法。同时,利用Ansoft软件进行磁场有限元分析对样机的电磁性能进行核算后提出铁心优化设计方案,并在此基础上加工制造出样机。最后,将样机实验和有限元分析的结果进行对比分析,结果的一致性验证了该论文阐述的电机电磁设计方法的正确性,这种方法对其他特种同步电机的分析与设计有一定的参考价值和指导意义。
半控型H桥子模块提高HVDC换相失败免疫力的机理

为提高传统直流输电(line-commutated-converter high voltage direct current,LCC-HVDC)换相能力,提出一种适用于串入LCC-HVDC阀臂的半控型H桥子模块拓扑结构。它由晶闸管和电容器构成,从提高LCC-HVDC系统阀臂电压可控性的角度增大换相电压裕度。设计了子模块的工作原理及其基本控制策略,分析了子模块晶闸管电压电流应力及电容器相关参数,仿真计算了换相失败免疫因子与子模块个数关系。PSCAD仿真表明,阀臂串入半控型H桥子模块的LCC-HVDC,系统对称及不对称故障下其换相失败发生概率明显降低。研究结果验证了子模块拓扑的有效性及可行性,为解决换相失败问题提供了一定的思路。
模块化多电平高压DC/DC变换器的电感参数设计

中高压大容量DC/DC变换器可以实现不同电压等级直流电网线路的互联,是直流电网中的关键设备之一。该文研究了基于隔离型MMC-DC/DC变换器的电感取值的计算方法和选取原则。通过建立基于交流电压源和电感串联等效电路的数学模型,研究了电感大小对变换器运行特性的影响,进而提出综合考虑功率传输效率限制、交流电流谐波特性以及变压器容量和绝缘设计等因素的电感参数设计方法。最后采用PSCAD/EMTDC仿真软件对设计实例进行验证分析。仿真结果说明该文提出的电感参数设计方法的有效性,同时验证了该文关于电感大小对变换器电气量影响分析的正确性。
修正离散随机孔模型应用于两种秸秆生物质焦CO_2气化的动力学研究

生物质以其产量大、CO_2零排放等优点成为替代化石燃料的重要可再生能源。文中以中国2种典型生物质玉米秆焦和稻草焦为研究对象,在热重分析仪上对玉米秆焦和稻草焦CO_2气化特征进行研究。根据反应过程中生物质焦颗粒孔隙表面积与反应速率之间的关键关系,并基于其气化过程中在非常小时间微元内有效反应面积的修正,利用一种微元分析法求解随机微分方程,从而建立了在化学反应控制条件下预测生物质焦气化行为的修正离散随机孔模型(MDRPM)。通过与离散随机孔模型(DRPM)比较发现,修正离散随机孔模型的预测值比DRPM的预测值更接近实验数据,并利用该模型分析了在不同温度下玉米秆焦和稻草焦CO_2气化的特性。
基于改进型DSOGI-PLL的电网电压同步信号检测

基于双二阶广义积分器的锁相环(dual second-order generalized integrator PLL,DSOGI-PLL)通过二阶广义积分器产生正交信号和滤除谐波,可实现在电网电压不对称和畸变情况下同步信号的提取。但当电网电压含有多次谐波时,基本二阶广义积分器的滤波效果不理想,锁相环提取的同步信号出现波动。文中通过构建谐波消除模块,在DSOGI-PLL的基础上,提出一种改进的锁相环结构。该锁相环在计算分离正负序电压之前先利用谐波消除模块消除电网电压中的各次谐波,从而消除谐波对锁相环的影响,准确地提取电网电压同步信号。MATLAB仿真和实验结果均表明,这种锁相环在电网电压不对称和含有多次谐波时能有效地提取基波的正负序分量、频率和相位。
直驱风机风电场与交流电网相互作用引发次同步振荡的机理与特性分析

近年来,国内许多地区的直驱风机风电场在附近电网没有串补的情况下出现了持续的次同步频率范围的功率振荡。为深入研究该问题,该文建立典型直驱风机风电场接入交流电网的等值系统模型,通过电磁暂态仿真、阻抗模型和小信号分析研究次同步振荡产生的机理;分析接入交流电网强弱、风机出力、并网风机台数、风机控制参数及动态无功补偿设备对振荡特性的影响;结果表明,多台直驱风机通过弱交流系统并网时会出现次同步振荡模态,直驱风机在该振荡模态频率上表现为“具有小值负电阻的容性阻抗”,与交流电网的电感构成谐振回路,并因负电阻效应而导致危险的功率振荡现象。最后,讨论了这种次同步振荡问题的潜在危害及其防范措施。
新型接地故障基波电流全补偿柔性控制系统

单相接地故障电流和间歇性弧光过电压严重影响供电系统的安全,为此提出一种偏置接地柔性控制系统,其具有中性点不接地系统和谐振接地系统的优点。中性点不接地系统正常运行时加入偏置元件,实现电网电容电流和绝缘电阻的精确测量,测量结果不受电网不对称度的影响;当发生单相接地故障后,根据故障前后零序电压和测得的线路分布参数计算故障电流,比较各相电压与故障电流的相位实现故障选相,选相结果不受过渡电阻的影响;然后在故障相的超前相对地接入一阻感性补偿元件,补偿元件可实现接地故障基波电流的全补偿,可有效地将故障相电压钳制为零,消除电弧重燃的可能性。由于高阻接地故障的接地电流小、零序电压位移度小,不满足电弧自燃的条件,因而根据接地电流实际测量值柔性控制补偿元件的投切,为配电网接地故障消弧提供新的理论。
HVDC电缆电场分布影响因素的仿真研究

电场分布是决定电缆绝缘短时耐压能力和长期运行可靠性的关键因素。HVDC电缆稳定运行时,绝缘材料的电导率决定电场分布,在较高温度梯度分布下有可能出现电场分布翻转现象。由于电缆绝缘材料的非线性电导率是温度及电场的函数,在投入运行和电压极性反转时HVDC电缆暂态电场分布更为复杂。为此,采用多物理场耦合软件仿真研究了绝缘材料非线性电导属性对不同温度梯度、不同施压方式下电缆绝缘稳态和暂态电场的影响规律。仿真结果发现:当绝缘材料非线性属性确定,绝缘内温度梯度越高,稳态时电场分布翻转现象越严重;电压反转过程暂态电场最大值与电压极性反转时间密切相关,反转时间越短暂态最大电场越高,且暂态最大电场的位置越靠近导体屏蔽。仿真结果同时表明:降低材料电导活化能和提高材料电导率对电场依赖性有利于在温度梯度下对电缆绝缘稳态和暂态电场分布的控制。根据仿真研究结果,建议在HVDC电缆料研发时应采取有效的调控手段降低材料电导活化能和提高场致增强型电导的场强依赖系数;而在HVDC电缆设计时,要特别关注温度梯度效应和极性反转过程中的暂态电场分布问题。
基于自适应陷波滤波器的内置式永磁电机转子位置观测方法

针对逆变器非线性和磁场空间谐波引起定子电流及反电动势产生6k±1次谐波,进而导致6k次转子位置脉动观测误差,提出一种改进的基于有效磁链模型的自适应滤波转子位置观测方法,实现无位置传感器内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)矢量控制系统准确解耦控制,改善其控制性能。通过自适应陷波滤波器(adaptive notch filter,ANF)滤除指定的反电动势观测值谐波分量,从而提高正交软件锁相环获得转子位置信息的精度。该方法根据谐波分析结果,通过最小均方算法(least mean square,LMS)在线连续调整滤波器参数,保证了转子位置观测器的快速收敛性。最后通过2.2kW IPMSM无传感器矢量控制系统验证了控制策略的有效性。
表贴式永磁同步电机无位置传感器起动新方法

针对表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous machines,SPMSM),该文提出一种脉振高频信号注入法结合载波频率成分法的无位置传感器起动控制新方法。该方法首先向SPMSM的d轴注入脉振高频信号,使得SPMSM呈现“饱和凸极性”;然后引入载波频率成分法进行转子磁极极性判断,即提取三相载波正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)逆变器中的三相载波频率成分信号,解析其饱和分量幅值的正负,实现对SPMSM转子磁极极性的判别。与传统的通过二次注入其他形式的信号来判断转子磁极的方法相比,该方法有效改善了现有无位置传感器起动方法中存在的算法执行时间长、实施过程复杂等缺点。实验结果表明,所提方法能够准确、快速地检测出SPMSM的初始位置,保证电机顺利平稳起动,具有良好的位置估计精度。
基于小波特征提取和筛选的爬坡事件分类

为了便于对不同爬坡事件采取有针对性的控制调度策略,该文提出采用小波变换挖掘爬坡事件内部特征,并筛选出有效的能量特征用于指导爬坡分类。首先分析小波变换的原理和多分辨率特性,给出小波能量特征的提取方法。其次,结合类内稳定和类间差异的目标,以离散度矩阵为参考,使用判别分析法筛选出有效特征。最后文中以美国BPA区域2013年的风电数据为实例,按照风过程的类别生成3类爬坡样本,并根据文中所提方法训练得到爬坡分类器,然后对实例数据进行爬坡分类和验证。结果表明,小波能量特征对于区分不同类别爬坡事件具有可行性,同时筛选的小波特征对于进一步改善爬坡分类的性能具有重要意义。
三相电网不平衡下MMC多变量保护控制策略及系统运行性能研究

对于模块化多电平变流器(multi-modular converter,MMC)变换器,电网不平衡不仅会导致变流器网侧电流波形质量变差、系统瞬时有功功率和无功功率纹波增加,还会引起桥臂环流增加、桥臂电压以及上下桥臂中点电位的不平衡问题。该文分析了灵活的多变量保护控制策略控制参数k对系统的影响,并给出了参数k和交流网侧电流质量、桥臂电流、桥臂电压纹波以及上下桥臂电容电压差多个控制变量的关系式。文中首先描述了MMC系统电流方程、电压方程以及能量的动态方程。基于上述系统方程,重点分析了多变量保护控制算法控制参数k对MMC运行状态的影响。为避免过电压或过电流问题估算出电网故障时系统传输的最大有功功率。最后利用实时仿真平台对该方法及理论分析进行了仿真验证。针对4组控制参数k进行仿真,其结果和理论分析一致。
一种联络开关和智能软开关并存的配电网运行时序优化方法

智能软开关(soft normally open point,SNOP)是一种取代传统联络开关的新型智能配电装置,SNOP的应用将极大地提高配电系统运行的灵活性和可控性。但考虑到接入和运行成本,未来的配电系统运行可能要面临同时考虑SNOP和联络开关的情形。首先,研究联络开关和SNOP并存时配电网运行的时序优化模型,该问题在数学上属于混合整数非线性优化问题;进而提出一种基于模拟退火(simulated annealing,SA)和锥优化(conic programming,CP)的混合优化算法进行求解,算法利用SA实现开关状态的快速求解,利用CP实现SNOP传输功率的准确计算,能够实现大规模混合整数非线性优化问题的快速、准确求解,并满足时序优化问题的计算需求。最后,在IEEE 33节点算例上,对所提出的运行优化模型和求解算法进行分析和验证。
耦合调峰和通航需求的梯级水电站多目标优化调度混合搜索方法

特大流域梯级水电站群调度面临越来越高的综合利用要求,对于有航运要求的江河流域,通航和电网调峰是面临的主要突出问题。以澜沧江下游景洪—橄榄坝梯级水电站反调节调度问题为背景,以通航和调峰为控制目标,提出一种梯级水电站多目标优化调度混合搜索方法。该方法采用电网余荷最大值最小和反调节电站下游河道水位过程方差最小为目标,在NSGA-II搜索过程中,针对爬坡上限、出力波动控制限制、开停机最小持续时间、期末水位控制等复杂约束,提出时间耦合约束处理策略、末水位修正策略及改进的遗传操作算子,以提高方法搜索求解效率和获得满足工程应用要求的计算结果。实例应用结果表明该文方法可以兼顾电网调峰和河道通航应用要求,是一种切实可行的方法。
应用扫描电镜- X射线衍射-电子探针研究北山斑岩铜矿区绢英岩中白色云母的特征

绢英岩化蚀变带是近地表寻找斑岩型铜矿的重要矿物学标志之一。公婆泉和白山堂铜矿是甘肃北山成矿带中典型的斑岩型矿床,本文应用偏光显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和电子探针等技术,研究矿区绢英岩化蚀变带中白色云母的结构与化学特征,探讨其成矿指示意义。结果表明,绢英岩中的云母集合体呈边缘不规则的细小花瓣状、扭折板片状和平直板片状等形态;公婆泉矿区云母晶体化学式中四次配位Si原子数为3.04 ~ 3.37,白山堂矿区为3.03 ~ 3.35,绢英岩中的白色云母结构为1M型普通绢(白)云母与2M_1型热液成因的多硅白云母共存。不同多型的云母具有不同的b_0值,二者共存的温度和酸度条件,揭示了斑岩铜矿成矿过程中流体从较高温、强酸性快速向低温、弱酸性演化的现象。
面向服务的物联网软件体系结构设计与模型检测

物联网软件体系结构用于定义物联网应用系统的构件模型和交互拓扑,是构建支持水平互联、异构集成、资源共享和动态维护的物联网应用系统的基础.面向服务的软件体系结构(Service Oriented Architecture,SOA)是目前构建各类物联网应用系统最常用的风格,国内外研究人员已经提出了多种面向服务以“物端”为中心的物联网软件体系结构参考模型.该文对这些参考模型进行了比较分析,指出了它们基于的软件构件类型、采用的设计原则及具有的结构属性的不同,说明了这些参考模型适用于指导不同规模和不同应用需求的物联网应用系统的构建,并且分析了基于软件体系结构的物联网应用系统的形式化建模与模型检测方法.最后,指出了未来为建立基于软件体系结构的物联网应用系统开发方法还需要开展的研究工作.
通过地震成像分辨率研究近地表复杂介质散射对成像质量的影响

近地表广泛分布的小尺度非均匀介质严重影响地震数据和成像质量.本文引入参数化的随机介质来描述近地表非均匀介质;借助功率谱、相关长度、均方根扰动等随机统计特征量研究近地表非均匀介质层对地震波传播、散射及成像的影响;通过成像过程的点弥散函数表述成像分辨率.利用数值方法建立模型的随机统计特征量与成像分辨率特征量之间的关系,以定量或半定量的方式研究二者之间的相关性.数值计算结果表明,近地表非均匀介质层的厚度、速度扰动的幅度以及非均匀体的尺度等都对地震数据质量和成像品质有明显的影响.以全数值方法建立起关于近地表非均匀介质复杂性和地下成像质量之间的关系,有望成为研究近地表非均匀介质对地震数据采集和成像分辨率影响的有效工具.
最小二乘反演迭代算法在压制海上变深度缆采集数据虚反射中的应用

海水面的虚反射(鬼波)引起海上拖缆采集数据陷波,导致地震记录频带变窄,而近年发展的变深度缆采集技术,具有多样的陷波特征,通过专门的去虚反射处理方法可获得宽频数据.本文基于已有研究成果,将最小二乘反演迭代压制虚反射算法应用于某海上变深度缆宽频处理.基于频率波数域镜像记录生成方法获得镜像炮集记录,并采用最小二乘解从变深度缆原始和镜像炮集记录中提取上行波.针对镜像炮集记录生成受初始速度模型精度的影响,使得某深度缆接收的上行波和下行波之间的实际延迟时间存在误差,采用最小二乘反演迭代算法最优化计算下行波与上行波之间的平均延迟时间和上行波记录,并采用时空数据窗口滑动克服延迟时间随炮检距和目的层深度变化问题.合成数据及某海上实际变深度缆数据处理测试结果表明,该方法能较好地压制变深度缆由海水面产生的虚反射,能达到拓宽地震记录频带目的.
时空Kriging算法在区域地磁场插值中的应用及改进

本文以区域地磁场为应用背景,研究了时间域信息对地磁场插值效果的影响.用时空Kriging算法进行插值时,在时空Kriging变差函数的拟合过程中,将角度信息引入向量距离,定义了新的向量距离形式,提出了改进的时空Kriging算法,并对权重的选取进行讨论.对经度87.2°E—126.6°E,纬度19.0°N—49.6°N范围内的32个台站时均值地磁场数据进行插值实验.在添加了时间信息之后,插值结果在兼顾经度方向和纬度方向变化的同时,边值问题也得以缓解,明显优于传统方法.交叉验证结果表明,随着时间域信息和向量角度的加入,Kriging算法的性能得到改进,地磁场的插值精度依次提高.对比实验中,改进Kriging算法的精度最高、性能最稳定,MAE集中在1nT左右,MSE集中在[0,5]的范围内.
蒙古中南部地区地壳各向异性及其动力学意义

利用蒙古中南部地区布设的69套宽频带数字地震仪2011年8月—2013年7月记录的远震事件,使用时间域反褶积方法提取接收函数,并挑选高质量Pms震相,通过改进的剪切波分裂方法对研究区地壳各向异性参数进行了研究,最终获取了1473对各向异性参数.经过统计分析,有48个台站可以归纳出两个方向的各向异性,11台站得到单个方向的各向异性,而剩余10个台站各向异性方向比较发散.结果显示,各向异性在蒙古中南部地壳中呈不均匀分布,有54个台站得到了NE-SW向各向异性,快波偏振方向平均值为N58°E±16°,与最大水平主应力σ_(Hmax)方向和区域内主要断层走向一致,说明这部分地壳各向异性的主要成因存在于上地壳,可能与流体填充的微裂隙有关.而NW-SE向各向异性在53个台站被观测到,各向异性方向变化范围平均N132°E±16°,与研究区大部分SKS分裂快波方向具有较好的一致性,说明下地壳成岩矿物晶体定向排列是各向异性的主要成因.研究区地壳各向异性的分层特征总体上支持岩石圈受到NE-SW向挤压的动力学模型.
兴义鸭MEF2A基因克隆及生物信息学分析

为了获取鸭MEF2A基因完整编码区(CDS)序列,进一步揭示其遗传机理。本试验采用兴义鸭为研究对象,采用RT-PCR方法克隆获取MEF2A基因CDS区序列,经重组质粒测序、拼接,试验初步获得了兴义鸭MEF2A基因完整编码区序列,得到1 479 bp片段,包含起始密码子和终止密码子,编码492个氨基酸,表达蛋白分子量为53.14 kD。经序列对比,在G~(429)A、T~(661)A、A~(1423)G、A~(1426)G和G~(1467)A分别发生了单核苷酸突变,其中T~(661)A和A~(1423)G突变分别导致Cys (半胱氨酸)到Ser (丝氨酸)、Glu (谷氨酸)到Lys (赖氨酸)的改变,其他位点均属于同义突变。试验对兴义鸭MEF2A蛋白的理化性质及结构特点进行了简单分析,为下一步研究MEF2A蛋白特性及其作用机制奠定理论基础。
FNDC5真核表达载体的构建及其N-连接糖基化修饰位点的预测

为构建小鼠FNDC5的真核表达载体pEYFP-N1-FNDC5,预测FNDC5的N-连接糖基化修饰位点。在质粒pEYFP-N1的多克隆位点插入小鼠FNDC5构建真核表达载体pEYFP-N1-FNDC5,用脂质体转染HeLa细胞。转染48 h后,用免疫印迹法检测融合蛋白的表达,使用激光共聚焦显微镜观察FNDC5融合蛋白的亚细胞定位。利用NetNGlyc 1.0 Server程序,预测FNDC5蛋白N-连接糖基化修饰位点。结果显示:与对照组相比,真核表达载体pEYFP-N1-FNDC5能够表达FNDC5融合蛋白,且FNDC5融合蛋白定位于细胞膜。FNDC5的Ⅲ型纤连蛋白结构域区存在两个N-连接糖基化修饰位点。上述结果表明FNDC5真核表达载体构建及表达成功,FNDC5存在N-连接糖基化修饰位点。
S波段GaN微波功率管脉冲射频加速寿命试验

GaN微波功率管在基站通信等领域具有重要应用,其可靠性对相关设备的性能有直接影响。利用红外热像分析技术测量器件的峰值结温,基于专用射频加速老化试验系统,在频率为2.85 GHz、输入功率为40.5 dBm、脉冲宽度为3 ms、占空比为30%的脉冲射频工作条件下,对S波段GaN微波功率管进行了壳温为150 ℃的加速寿命试验。应用Arrhenius模型对试验结果进行了分析和计算,推导出该器件在壳温为90 ℃的工作条件下其平均失效时间可达2.97×10~6 h。结果表明,采用此试验方法可以用来评估第三代GaN微波功率器件的可靠性水平。
晶硅掺镓抑制太阳电池光致衰减效应的研究

采用掺镓晶硅和掺硼晶硅制备的寿命片和太阳电池片分别进行光致衰减实验,用WT-2000少子寿命测试仪和Halm电池电学性能测试仪等研究了它们受光照前后少子寿命和电学性能的变化。发现掺镓单晶寿命片的少子寿命衰减率比掺硼单晶寿命片低50%左右,掺镓单晶PERC电池和掺镓多晶常规电池转换效率的衰减率比掺硼单晶PERC电池和掺硼多晶常规电池分别降低3.41%和0.92%。这些结果表明晶硅太阳电池的光致衰减效应主要是晶硅中少子寿命降低导致的,晶硅掺镓后能有效抑制太阳电池的光致衰减现象。
NiFe_2 O_4磁性纳米颗粒的制备及其催化降解孔雀石绿的研究

以溶胶-凝胶法和固相研磨法制备NiFe_2O_4磁性纳米颗粒,采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、震动样品磁强计等探讨了不同合成方法对其结构、晶型、形貌的影响,结果表明凝胶-溶胶法制得的NiFe_2O_4具有颗粒小、尺寸均匀、磁学性能优、催化性能好等特点。推测了NiFe_2O_4 /H_2O_2类芬顿体系催化降解孔雀石绿的反应机理。考察了pH值、催化剂用量、氧化剂用量、反应时间等因素的影响,结果表明:对浓度为25 mg /L的孔雀石绿溶液,当NiFe_2O_4用量为0.05 g,H_2O_2用量为0.30 mL,pH为5,温度为298 K,反应时间为45 min,孔雀石绿脱色率在93%以上。动力学研究表明降解过程近似为一级反应,速率常数达0.057 min~(-1)。
碳球/Fe_3 O_4“海胆”状复合材料的制备及应用研究

以水热法合成的单分散碳球和三价铁盐为原料,通过水解反应和热还原得到碳球/Fe_3O_4“海胆”状复合材料。复合材料的结构和形貌特征通过SEM、EDS和XRD等进行表征,并通过充放电测试研究了复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能。由于Fe_3O_4和球状碳材料各自独特的结构和优异的性能,二者之间的相互协同作用为复合材料提供了更多的储锂位点,提高了材料的电化学性能。用制得的复合物做为负极材料装配的扣式锂离子电池在电流密度为0.1 A·g~(- 1)时的首次可逆放电比容量可达986 mAh·g~(- 1), 显示出优良的容量特性,但材料的倍率性能仍有待提高。
Pd修饰Ni-YSZ多维阳极在直接甲烷SOFC的抗积碳研究

Ni-YSZ阳极在固体氧化物燃料电池(SOFC)中使用最为广泛,但是存在积碳问题。采用流延-压烧工艺制备NiO-YSZ| |YSZ池阳极支撑型半电池。对NiO-YSZ| |YSZ半电池进行还原,制备Ni-YSZ阳极。以PdCl_2为原料,乙醇为表面活性剂,在Ni /YSZ阳极上表面制备纳米Pd功能层,并制备Pd-Ni-YSZ | | YSZ | | Pd-Ag单电池。通过SEM和XRD对电极进行表征,发现Pd在Ni-YSZ阳极表面以及内部可以形成多维纳米催化层。浸渍量为0.6wt% Pd的单电池,以甲烷为燃料气时,在750℃和800℃功率密度分别达到了360 mW/cm~2和446 mW/cm~2。在开路电压下,电池的运行23 h,没有出现明显下降和积碳现象。
空间太阳能电站聚光模式研究

空间太阳能电站(Space Solar Power Station,SSPS),是指能够在轨道上将太阳能通过工程技术手段有效采集、转化并传输到地面,再转化成为电能供地面使用的系统。聚光是空间太阳能收集的途径之一,多种SSPS方案采用了聚光方式。文章介绍了聚光式SSPS的研究现状,对现有SSPS方案中的不同聚光技术方案进行了综述分析,将空间太阳能电站聚光技术划分为3个层次,总结成4种模式,详细分析了每种模式的优点与技术难点,并对聚光式空间太阳能电站的发展提出建议。
直线电机式主动悬架建模与试验研究

为实现悬架的主动减振,将直线电机作为汽车主动悬架的作动器。首先建立了1 /4车辆主动悬架和直线电机的数学模型,并通过台架试验测试直线电机的输出电磁力,仿真结果与测试吻合较好,验证了直线电机数学模型的正确性; 接着采用电流滞环控制和最优控制相结合的方法,根据路面激励状况,控制直线电机作动器输出相应主动力。最后采用dSPACE开发最优控制系统对主动悬架进行了试验。结果表明,所设计的控制系统能有效改善车辆舒适性和行驶安全性。
非稳态流动对管内湍流换热的增强机理

通过对非稳态管内湍流流动及换热的数值模拟,发现决定非稳态信号强弱的因素对换热效果的影响不同。频率因素的影响非常有限,而振幅因素的影响在无量纲幅值小于1的情况下也不明显,但是当无量纲幅值大于1时,管内流动的换热强化非常显著,同时管内流动的阻力系数也有显著增加。由于幅值大于1带来的流动反向导致管道内的流动剧烈振荡,靠近壁面处的速度梯度在短期内发生大幅度改变并降低壁温,从而导致换热效果的显著增强。
高温透平气热耦合通流设计与分析

透平冷却技术的广泛应用带来了冷却透平中主流流动和传热过程的复杂耦合问题。传统透平设计过程中,通常将气动设计与冷却设计分开进行,因而难以充分考虑二者之间的相互影响。本文在某高温轴流透平的初步设计中采用了一种气热耦合的通流设计方法,该方法在传统通流计算的基础上引入了冷却计算模型,并以通流计算得到的主流流场参数作为传热计算的边界条件,由此求得透平所需冷气量及主流流场参数。本文采用ANSYS CFX对设计透平进行了性能分析,结果表明该气热耦合通流设计方法可以在透平初步设计阶段提供较大的借鉴意义。
中国商品交易市场的综合实力及其时空分异--基于省域单元的实证分析

采用加权TOPSIS方法,选取由规模性、结构性和动态性3类指标构成的评价体系,对中国各省域的商品交易市场进行综合实力评判.发现综合实力存在明显的东中西差异,东部地区已形成以长三角为核心的"东部沿海连绵带".利用密度估计和ESDA对市场实力进行时空演化分析.结果表明: 1)市场实力整体上升势头强劲,但上升速度趋缓,"两极化"分异特征明显;2)市场实力在西东方向上呈递增趋势,在南北方向上呈倒"U"字形格局,空间自相关现象明显,但部分省域单元表现出异质性;3)路径依赖、地理环境、技术冲击和开放历程是市场实力时空分异的主要机理.
龙胜各族自治县空气负离子资源的分布特征及开发策略

运用AIC-1000型空气负离子浓度仪对龙胜各族自治县(以下简称龙胜县)空气负离子资源进行实地观测,通过反距离加权插值的方法模拟县域空气负离子资源的空间分布.研究结果表明:1)龙胜县各监测点位的空气负离子平均浓度为4265个/cm~3,县域空气非常清新,适宜开展空气负离子健康旅游;2)龙胜县空气负离子浓度北部高于南部,人口稀疏区高于人口密集区,森林覆盖区域高于其他植被覆盖区域,瀑布、溪流等动态水集中的区域普遍较高.根据上述研究结果,对龙胜县空气负离子资源开发提出以下建议:1)在保护好森林和水体资源的基础上,宣传空气负离子的保健功效;2)依据空气负离子的空间分布规律合理划分功能区以充分发掘空气负离子资源的价值;3)在空气负离子低浓度区合理配置绿地面积、营造水体景观;4)定期发布空气负离子浓度,实现空气负离子资源的动态监测.
不同培养模式下魏氏真眼点藻生长和产油特性的研究

为了解魏氏真眼点藻(Eustigmatos vischeri Hibberd)的生物学特性,探究"批量法"、"两步法"、"补料法"和"添加碳酸氢盐"4种不同培养模式对魏氏真眼点藻生长和油脂积累的影响,本文分别采用不同初始浓度的硝酸钠供应、更换培养基、分次少量补加硝酸钠及添加低浓度NaHCO_3或NH_4HCO_3等方法培养魏氏真眼点藻。结果显示,"批量"培养下,硝酸钠浓度为3.0 mmol/L时藻细胞生物量达到8.41 g/L,油脂最高可达到65.16%,油脂产率为0.30 g·L~(-1)·d~(-1)。"两步法"和"补料法"培养对藻细胞油脂积累没有显著影响,而通过"添加碳酸氢盐"培养对该藻细胞生长和油脂积累的效果最显著,其中NaNO_3 + NH_4HCO_3组生物量达到11.56 g/L,油脂最高达60.92%,与相同氮浓度"批量"培养相比,生物质浓度提高了1.0 g/L,总脂含量提高了10%,大大提高了该藻的总脂产率(达到0.39 g·L~(-1)·d~(-1))。因此,魏氏真眼点藻是一株高产油藻株,当添加低浓度碳酸氢铵时最有利于促进该藻生物质浓度和总脂含量的提高,这是一种最佳的培养模式,具有潜在的开发和利用价值。
铜矿重金属污染对土壤微生物群落多样性和酶活力的影响

重金属污染导致土壤环境质量的恶化,而土壤微生物的群落多样性和土壤酶活力是评估污染程度的重要指标。该研究选择了安徽铜陵铜矿附近受重金属复合污染的4个土壤样本,评估和比较了样本中5种重金属(砷、镉、锌、铅和铜)的污染程度;研究和分析了土壤细菌和真菌群落的多样性以及土壤酶活力。结果表明,(1)从样本S1到S4,综合污染指数分别为0.71、3.85、4.37和8.47;S1样本尚未受到重金属污染,而S2、S3和S4样本受到不同程度重金属砷、镉、锌和铜的污染;以镉污染为主,不存在铅污染。(2)从样本S1到S4,随着综合污染程度的增加,土壤中脲酶、磷酸酶和脱氢酶的酶活力均呈现降低的趋势,且磷酸酶和脱氢酶的酶活力与镉、锌和铅的浓度呈显著负相关,而脲酶酶活力与重金属浓度没有明显的相关性。(3)随着综合污染指数的上升,细菌和真菌群落的多样性均下降,且真菌群落物种丰富度的变化明显于细菌。该研究对矿区土壤重金属生物治理及环境修复具有重要意义。
华北典型城市PM_(2.5)中碳质气溶胶的季节变化与组成特征

2013年10月至2014年9月,在华北典型城市--河南新乡市市区采集4个季节大气PM_(2.5)样品,每个季节连续采样1个月,共获得样品124个。用热-光透射法(TOT)分析了PM_(2.5)中的碳质气溶胶组成,并用核磁共振(13C-NMR)的方法测定了碳组分结构。采样期间PM_(2.5)、OC和EC的日平均质量浓度分别为(238±123)、(28.5±20.5)和(5.08±4.46) μg?m~(-3)。其中4个季节的TC与PM_(2.5)质量浓度高度相关,显示碳质气溶胶是新乡PM_(2.5)的重要组分,其季节平均质量浓度大小顺序为:冬季>秋季>春季>夏季。OC/EC比值在2.78~16.20之间,平均值为6.33,说明新乡碳质气溶胶来源具有多样性。不同季节OC/EC比值的变化范围也有不同,其中春季变化范围最小,说明污染源相对比较稳定;冬季变化范围最大,最低值为2.78,最高值为16.2,显示了生物质燃烧贡献的重要性。核磁共振结果显示新乡市碳质组分的主要成分为烷基碳、羟基碳、烷基取代的芳香碳和芳烃或者酚醛树脂类碳。秋季羧酸类碳和氧取代芳烃或者酚醛树脂类碳明显增加,显示了生物质燃烧对城市秋季大气碳质气溶胶贡献的重要性;冬季羟基化合物增加主要来源于室内生物质燃烧;春季芳香类化合物增加,可能为汽车尾气排放源;夏季烷烃类碳明显增加,与植物生长和气候有关。
基于高精度土壤数据库的苏北旱地固碳速率和潜力研究

旱地占我国农田面积的70%以上,明确它未来不同时段的固碳速率和潜力对于制定中国农田温室气体减排清单及各个时期"固碳减排"政策皆具有重要意义。选择属于黄淮海平原一部分的江苏省北部(简称"苏北地区")29个县(市)旱地为研究区,以最新建立的1∶50000高精度大比例尺土壤数据库为基础,利用生物地球化学模型DNDC(Denitrification and Decomposition)估算了该地区2011─2040年(30 a)、2011─2070年(60 a)和2011─2100年(90 a)3个时段的固碳速率和潜力。结果表明,苏北地区393多万平方公顷旱地在未来30、60和90 a的固碳总量分别为43.18、69.40和88.91 Tg;年均固碳速率分别为367、295和252 kg?hm~(-2)。其中,潮土和紫色土的固碳速率最大,各个时段的年均固碳量一般在300 kg?hm~(-2)以上,而石质土和石灰土固碳速率最小,各个时段的年均固碳量一般在200 kg?hm~(-2)以下。从空间分布来看,地处北部的灌南县固碳速率最大,各个时段的年均固碳量均超过330 kg?hm~(-2);而中部的盱眙县固碳速率最小,各个时段的年均固碳量均低于250 kg?hm~(-2)。总体来看,苏北旱地不同土类和各个县(市)的未来固碳速率和潜力差异很大。因此,今后针对该地区不同的土壤类型和行政单元制定适宜的固碳减排措施是十分必要的。
闽江水体和生物体中六六六和滴滴涕污染特征和来源解析

六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)是一类难降解的环境污染物,可在生物体内蓄积并通过食物链传递,对生态环境及人体健康造成严重威胁。以闽江下游河段水体(壁头到草霞洲)和14种生物体为研究对象,使用气相色谱-电子捕获检测器(GC-μECD)测量了其HCHs和DDTs残留量,并进行了组成特征和来源分析。结果表明:该河段水体∑HCHs和∑DDTs质量浓度范围分别为1.031~1.804和0.767~1.156 ng?L~(-1),低于国家《地表水环境质量标准》,且壁头高于草霞洲。两个采样点∑HCHs浓度表现为表层水高于深层水,溶解相高于颗粒相;∑DDTs浓度表现为表层水低于深层水,颗粒相高于溶解相。生物体中,HCHs质量分数为0.725~5.574 ng?g~(-1),以β-HCH为主,占27.8%~62.6%;DDTs质量分数为2.266~9.189 ng?g~(-1),以p,p'-DDT为主,占14.9%~43.6%。闽江生物体中残留量和生物富集系数DDTs高于HCHs,且均是鱼类>蟹类>沼虾类。其中,白条钝鰕虎鱼最大,白鲫鱼最低。HCHs和DDTs组成特征表明,闽江水体和生物体中α-HCH/γ-HCH比值分别为0.891~1.104和0.416~3.871,低于工业HCHs中α-HCH/γ-HCH比值,说明闽江HCHs主要来源于林丹的使用;而闽江水体和生物体中o,p'-DDT/p,p'-DDT比值分别为0.434~0.739和0.396~1.543,高于工业DDTs中o,p'-DDT/p,p'-DDT比值,说明闽江DDTs主要来源于历史残留,且可能存在三氯杀螨醇的输入。虽然闽江水体和生物体中HCHs和DDTs残留量相对较低,但由于其具有高生物富集性等特征,仍需对其加强监测,以保证闽江流域环境及水产品安全。
基于SPI的渭北黄土高原干旱时空特征

渭北黄土高原是陕西省重要的粮食生产基地,为了提高该地区应对干旱气候事件的能力,利用1986─2015年渭北黄土高原地区逐日降水资料详细分析该地区干旱变化的时空演变规律,通过计算标准化降水指数(SPI),定量表征该地区的干旱时空特征,结果表明:(1)近30年该地区SPI和降水量的变化趋势基本相近,都呈规律性波动变化,但有些月份差异比较大,这是由于SPI对不同时间尺度降水量的敏感性不同。(2)不同时间尺度的SPI可以较好地反映干旱洪涝的发展演变状况和趋势。SPI能够明确地反映渭北黄土高原的干旱变化状况,短时间尺度(1个月)能够反映逐月的干旱变化,3个月能够反映季节的干旱变化,而长时间尺度(12个月)则可以反映水分的滞后性作用。通过对多时间尺度SPI的时间序列分析可以发现,渭北黄土高原总体上有变湿的趋势,且随着时间尺度的增加,SPI的随机性在减弱,持续性在加强。与气候变化相对应,全区干旱频次有总体下降的趋势。(3)渭北黄土高原干旱主要出现在1993、1994、1997、1998和2001年。对不同季节的SPI分析结果表明,春季和夏季干旱发生频率较高,秋季和冬季干旱频率较低。同时,干季干旱频率较高,湿季干旱频率较低。(4)渭北黄土高原不同地区干旱具有相对一致的趋势。研究结果可为渭北黄土高原农业旱情管理与决策提供科学依据。
应用物种敏感性分布评估苯胺的水生生态风险

应用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distribution,SSD)方法构建了淡水生物对苯胺(Aniline)的敏感性分布曲线,计算了苯胺对不同生物的5%危害浓度(HC_5),分析比较不同类别生物对苯胺的毒性敏感性差异及特征,并在不同污染物质量浓度下,评价了中国部分水体和突发环境事件中苯胺对不同生物类别所产生的生态风险。结果表明,不同物种对苯胺污染物的耐受范围存在差异,表现为:软体动物<节肢动物<藻类<甲壳动物<两栖动物<蠕虫类<鱼类<纤毛动物<环节动物,耐受范围越大表示随着污染物质量浓度增加,风险增大的趋势较缓慢;苯胺对不同物种的HC_5表现为:甲壳动物<蠕虫类<鱼类<纤毛动物<藻类<环节动物<节肢动物<软体动物<两栖动物。HC_5越小,表明苯胺对该物种的生态风险越大,其中甲壳动物对苯胺最敏感,其HC_5为2.29 μg?L~(-1),从总体上看,苯胺对淡水生物系统的HC_5为4.72 μg?L~(-1);由不同质量浓度值得出的潜在影响比例(Potential affected fraction,PAF)的大小,反映不同类别生物的损害程度。中国部分水体水生态风险评估表明其水生态风险极低,PAF接近于0;但在山西苯胺突发环境事件中,苯胺对甲壳类、扁平类动物的影响比较明显。
南方典型生活垃圾焚烧设施环境呼吸暴露风险评估

以南方某生活垃圾焚烧发电厂作为研究对象,调研其3 km半径范围内敏感点分布情况,依据广东省环境监测中心2014年监督性监测数据,采用较为成熟的AERMOD大气预测模型,预测SO_2、NO_2、HCl、Cd、Pb和二噁英(PCDD/Fs)等6种污染物在27个环境敏感点的日均浓度范围分别为0.03~0.21 μg?m~(-3)、0.3~2.5 μg?m~(-3)、0.01~0.04 μg?m~(-3)、0.07~0.56 ng?m~(-3)、0.03~0.22 ng?m~(-3)和0.01~0.07 ng?m~(-3),明显低于相应的标准限值,由此可见该垃圾焚烧厂在研究期间排放的主要大气污染物对周边环境敏感点影响较小。从模型预测可知,6种污染物的日均最大落地浓度位于网格线上的(200,150)处,分别为22.45、266、4.49、56.1、22.5 μg?m~(-3)和59.5 fg?m~(-3),NO_2的日均最大浓度贡献值高于标准限值3.3倍,位于该点位的敏感点值得特别关注。采用USEPA健康风险评估方法,对该垃圾焚烧发电厂周边敏感点人群呼吸暴露量和健康风险进行评估,结果显示,无论成人还是儿童呼吸暴露量随着与烟囱距离的增加呈递减趋势;非致癌化合物的危险指数HI大小顺序为NO_2>SO_2>HCl;致癌化合物危害指数CR大小顺序为Cd>PCDD/Fs>Pb,但其暴露风险相对较低,处于可接受水平;相对成人来说,儿童会承受更高的呼吸暴露剂量;就性别而言,男性会承受更高的呼吸暴露剂量。通过该研究为环保部门掌握垃圾焚烧厂对其周边环境的影响和对敏感点人群健康的潜在风险提供科学依据。
北京城市森林PM_(2.5)质量浓度特征及影响因素分析

以北京西山森林公园为林内观测点,北京海淀植物园为林外对照点,研究城市森林PM_(2.5)质量浓度变化特征,并对其影响因素进行分析。结果表明,林内外PM_(2.5)质量浓度日变化呈"双峰双谷"型,8:00和21:00左右是一天中的两个峰值,15:00和4:00左右是一天中的两个谷值,PM_(2.5)质量浓度林内(104.02 μg·m~(-3))>林外(82.52μg·m~(-3))。一年中PM_(2.5)质量浓度在冬季最高,春季次之,夏季最低,PM_(2.5)质量浓度年变化林内为冬季(115.46 μg?m~(-3))>春季(112.39 μg?m~(-3))>秋季(106.37 μg?m~(-3))>夏季(81.87 μg?m~(-3)),林外为冬季(97.35 μg?m~(-3))>春季(94.07 μg?m~(-3))>秋季(93.17 μg?m~(-3))>夏季(61.86 μg?m~(-3))。气温、降雨均与PM_(2.5)浓度呈负相关。晴天时,温度高、空气对流旺盛,PM_(2.5)浓度较低;降水对PM_(2.5)有很好的消减作用;风有驱散PM_(2.5)的作用。在高温高湿天气下,PM_(2.5)浓度高于其他天气情况。该研究可以丰富森林净化大气的理论,为环保部门相关政策的制定提供依据。
内蒙古荒漠草原短花针茅叶片功能性状对不同草地经营方式的响应

植物叶片功能性状对不同草地经营方式的适应是一种有效地生态对策。短花针茅(Stipa breviflora)是亚洲中部暖温性荒漠草原的主要建群种,通过调查生长良好的不同龄级短花针茅叶性状,试图揭示荒漠草地利用模式与植物生态响应机制。该研究测量自然叶高(LNH,leaf natural height)、叶长(LL,leaf length)、叶鲜质量(LFW,leaf fresh weight)、叶干质量(LDW,leaf dry weight)、自然叶宽(LW,leaf width)、叶缘距(LED,leaf edge distance)、叶直立度(leaf erection index,LEI)、叶卷曲度(leaf rolling index,LRI)和叶干物质含量(leaf dry matter content,LDMC)等叶性状指标。结果表明,(1)短花针茅的LNH、LL、LFW、LDW、LW、LED等叶性状在灌溉草地几乎都显著大于放牧草地和围封草地。(2)LEI、LFW为生境干扰响应的敏感性状;LW、LDMC为生境干扰响应的惰性性状。(3)Pearson相关分析结果可知,放牧对短花针茅叶性状影响最大。研究认为,短花针茅叶片功能性状对不同草地经营方式的的适应对策,是通过对不同性状的权衡,充分利用环境资源来完成的。
滇中高原常绿阔叶林土壤生物学特性对土壤理化性质的影响

土壤酶活性和微生物是构成土壤生态系统的重要组分,也是决定土壤功能的关键因子,研究土壤生物学特性对理化性质的影响可以阐明影响土壤理化性质的因子,从而为林地土壤质量的恢复与保育提供科学依据。文章通过野外调查与室内实验相结合的方法进行样品采集与处理,结合相关分析与通径分析的数据分析方法对云南省玉溪市磨盘山常绿阔叶林土壤理化因子与土壤酶活性、微生物数量之间的关系进行了研究。结果表明,(1)常绿阔叶林林下土壤含水量、田间持水量、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效钾含量随着土层深度的增加而减少,土壤容重、pH、全钾含量随着土层深度的增加而增加。(2)土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶活性及可培养的细菌、放线菌、真菌数量随着土壤深度的增加而减少。(3)相关分析表明,土壤理化性质与酶活性、微生物数量之间存在显著的相关关系。(4)通径分析表明,过氧化氢酶和脲酶对土壤物理性质影响显著,而脲酶、过氧化氢酶、转化酶和真菌数量对化学性质有显著影响。