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承载力概念的源起与发展:基于资源环境视角的讨论

科学认识承载力概念的源起与发展对于资源环境承载力理论探讨与实践研究具有重要的科学价值和现实意义.论文立足资源环境视角,从基于种群个体最大生物量的生态承载力,到基于人口与资源关系的资源承载力和基于人口与环境关系的环境承载力,再到面向区域可持续发展的资源环境承载力,较为系统地阐释了资源环境承载力的概念源起与发展历程.通过追踪公开发表或可获取的英文文献,同时兼顾中文资料,综述表明:承载力概念最早诞生于1840年代的工程机械领域,之后,在生态学、地理学、资源科学与环境科学领域得到了持续但有争议的发展;资源环境承载力概念最早可见于20世纪初期的能量承载力和畜牧承载力研究, 1940年代末期以土地承载力研究为标志的资源承载力研究诞生;直到20世纪末期,具有综合特征的资源环境承载力概念才在中国悄然兴起,严格意义上的资源环境承载力研究则始于21世纪初.目前,我国资源环境承载力研究总体处于发展阶段,以概念探讨和定性研究为主,尽管在政策层面已得到国家有关部门的高度重视.相对而言,国外相关研究却较少使用这一概念,相应研究报道并不多见.2010年以来,作为描述发展限制的一个重要判据,资源环境承载力研究的现实意义在中国越来越受到重视,国家重大研发计划已有多项部署.但承载力概念似乎也成为了“灵丹妙药”,存在研究泛化或概念泛化现象.鉴于此,有必要科学认识资源环境承载力概念的源起与发展,加强资源环境承载力的科学内涵与理论基础、技术方法与模型参数以及模式化、规范化与标准化等方面的研究工作,以求正本清源、学以致用.
基于改进TOPSIS方法的耕地系统安全评价及障碍因子诊断

耕地系统安全评价及障碍因子诊断是改善耕地安全状况、促进耕地可持续利用的基础.论文在界定耕地数量、质量、生态安全关系的基础上,从耕地数量、质量、生态“三位一体”的系统角度出发,构建耕地系统安全指标体系,运用改进的TOPSIS模型和障碍度模型,以江西省鹰潭市为研究区域,研究2005—2015年耕地系统安全时空变化状况及进行障碍因子诊断.结果表明:1)2005—2015年间,鹰潭市耕地数量安全和耕地质量安全均整体呈上升趋势,耕地生态安全呈先上升后缓慢下降趋势,耕地系统安全水平整体呈上升趋势,2015年,安全状态耕地提升至90.44%,非常安全耕地占2%;2)不同县(市、区)因发展类型及特点不同,耕地系统安全变化特征不一,月湖区耕地系统安全水平最低并呈先下降后缓慢上升趋势,余江县耕地系统安全整体较高并呈上升趋势,贵溪市耕地系统安全处中上水平并呈先下降后上升趋势;3)土壤有机质含量、化肥负荷、耕地保有力度、pH、固定资产投资、灌溉保证率、人均耕地面积、城市化水平、环保投资占GDP比例和农药负荷是制约耕地系统安全的主要障碍因子.
要素与效率耦合视角下中国人均灰水足迹驱动效应研究

论文系统测度了中国大陆31省区2000—2014年间的人均灰水足迹,首次将生产要素中最关键的资本和劳动力要素引入到人均灰水足迹的驱动效应研究中,同时耦合了传统的环境效率与技术效率因素.应用扩展的Kaya恒等式和LMDI模型,综合分析了上述因素对人均灰水足迹的驱动效应.结果表明:1)从全国范围来看,技术效率效应的减量作用最大,资本产出效应的减量作用近年有所提高,资本深化效应的增量作用最大.2)技术效率效应、资本产出效应和资本深化效应都呈现西北高、东南低的分布格局;河北、北京、天津和山东的环境效率效应和技术效率效应对人均灰水足迹的减量作用较大,其他省区技术效率效应和资本产出效应更有利于人均灰水足迹的降低;资本深化效应在各地都会造成人均灰水足迹的显著提升.
林窗对岷江冷杉幼苗种群优势度增长与周期性波动的影响

在川西亚高山岷江冷杉原始林中布设样带,开展林窗和林下更新幼苗生长状况调查,采用Logistic模型和谱分析进行种群优势度增长和周期性波动分析.结果表明:Logistic模型能较好地反映出岷江冷杉幼苗种群优势度增长规律,基于基面积和总生物量拟合的种群优势度最大环境容量分别为11.34 mm~2/m~2和4.64 g/m~2,内禀增长率为0.60和0.62,基面积和生物量均能很好地表示岷江冷杉幼苗种群大小.基于基面积拟合和计算的林窗种群的最大环境容纳量、内禀增长率和最大增长速率约为林下种群的4.2倍、1.4倍和5.8倍,最大增长速率出现时间较林下种群早2龄级.谱分析发现岷江冷杉幼苗种群的波动性是多个周期的叠加,大周期内存在着小周期,均以基波振幅最大,林窗种群基波振幅约为林下种群的3倍,谐波对林窗种群影响较林下种群早2龄级.林窗干扰提高了岷江冷杉幼苗种群优势度的环境容纳量和内禀增长率、增强了基波对种群周期性波动的控制,使幼苗种群具有更强的增长优势和相对稳定的生长环境.因此,在岷江冷杉原始林的管理过程中应充分重视林窗的作用.
金马河流域滩涂湿地植物多样性特征

【目的】了解金马河流域治理后的滩涂湿地植物的组成和多样性。【方法】在金马河流域设置10个样地、采用典型样方法(30个样方)研究了滩涂湿地的植物物种组成和物种多样性。【结果】在调查区域内出现植物78种,隶属38科74属,以禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、伞形科(Umbelliferae)为主,优势植物为
三七基因组SSR位点分析和多态性引物开发

本研究通过分析三七(Panax notoginseng)基因组中简单重复序列(simple sequence repeats,SSRs)位点信息,对基因组中SSR位点的分布特征进行描述,并开发多态性引物,为评价三七遗传多样性和群体结构提供理论依据。利用MISA软件对重新组装的三七基因组进行SSR位点搜索,primer3设计引物。用随机合成的200对引物,在16个三七单株中进行PCR扩增,来筛选具有多态性的引物。在去除冗余序列后组装得到2.39 Gb大小的三七基因组中总共识别到314 060个SSR位点,SSR分布频率为0.13/kb,其中占主导地位的是二核苷酸重复基序,占所有重复基序类型的68.55%,其次是三核苷酸56 250(17.91%)和单核苷酸22 475(7.16%)。在二核苷酸为主的重复类型中,出现频率最高的是AT/AT重复基序占所有二核苷酸重复的63.66%,最低的是CG/CG重复基序占0.15%。同时,在单核苷酸重复中出现频率最高的也是A/T重复类型(79.01%)。经过多态性筛选最终得到41对多态性较好的引物,PIC值范围为0.11~0.78,平均值为0.46。本研究获得的大量SSR位点信息为三七全基因组SSR标记的开发,三七分子标记辅助育种以及遗传多样性分析提供方便。
拮抗内生细菌BEB17对4个香蕉品种组培杯苗的定殖、促生分析和抗病性评价

BEB17是分离自健康香蕉根部的具有良好抑菌活性的内生解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。本研究采用直接灌根法,评价了该菌株对4个不同香蕉品种组培杯苗的促生作用和其对香蕉枯萎病菌(Fusarium. oxysporum f. sp. cubense race 4, Foc4)的防治效果。结果表明,经BEB17回接后的香蕉杯苗平均株高、叶片数和鲜重均显著优于对照,其中对南天黄品种的促生效果最好,株高增加48.24%,鲜重增加111.19%;带菌植株接种Foc4后,香蕉杯苗在发病率和病情指数上均显著低于对照,其中该菌株对南天黄和桂蕉1号的防治效果最明显,相对防效分别可达81.51%和77.46%。通过稀释平板涂布法,观察其在不同品种香蕉苗的定殖情况,发现BEB17能稳定定殖于4种香蕉品种,其中在南天黄的根部定殖10 d后定殖量最高,达6.43×10~4 CFU/g,在桂蕉1号定殖10 d和20 d后茎部和叶部定殖量达峰值,分别为1.58×10~3 CFU/g和1.43×10~3 CFU/g;品种比对发现菌株BEB17与南天黄和桂蕉1号的亲和性较强,定殖数量呈先升后降趋势。
河南省滑县农户政策认知对其耕地保护行为的影响

以河南省滑县为粮食主产区代表县,结合426个农户调研数据,从分析农户耕地保护政策认知入手,运用模糊综合评价法测定了农户耕地保护行为,并采用多元线性回归模型研究了粮食主产区农户政策认知对其耕地保护行为的影响。研究结果表明,农户耕地保护政策认知比较薄弱,整体耕地保护行为现状不佳;农户政策认知与其耕地保护行为具有显著的正相关关系;是否为村干部、耕地面积、单位耕地面积产值以及农业保险购买情况对其耕地保护行为具有显著的正向影响;农户受教育程度及家庭总收入对其耕地保护行为具有显著的负向影响。因此,要增加耕地保护相关政策宣传,提高农户的耕地保护政策认知水平和耕地保护意识,以进一步提高农户保护耕地的积极性。
不同耕作施肥方式的水稻营养元素的激光诱导击穿光谱分析

利用激光诱导击穿光谱(LIBS)分析方法,选取N、K为水稻特征元素,对5种耕作施肥方式种植下水稻幼穗分化期的叶、穗、茎进行光谱特征分析。由于水稻作物含有复杂的有机和无机元素,为了快速分析特征元素谱线,选取特征元素发射谱线互不干扰,基体效应低的670.875 9、742.364 1、744.229 8、746.831 2、824.238 9、 856.773 5、862.923 5、868.028 2 nm的氮原子谱线及766.491 1、769.897 4 nm的钾原子谱线作为主要分析对象。以N、K两种特征谱线为主,对数据进行均值归一化(Mean Normalization)及距离标准化(Range Normalization)处理,减少实验过程中外界及内在因素干扰,同时采用主成分分析(PCA)方法对数据进行成分得分及离散程度分析,水稻叶、穗和茎的特征元素谱线前三个主成分的得分解释度分别达到96.57%、95.57%和98.14%,表明不同变量在前3个主成分的解释程度存在差异。采用PCA对实验数据降维处理,用K均值(K-means)聚类与Fisher判别式对施肥方式进行三分类和耕作施肥方式进行五分类分析,当置信区间为81.96%,三分类能较好区分。
基于时序高光谱的翠冠梨机械损伤的早期无损检测研究

以翠冠梨表面的机械碰压损伤为研究对象,分别采集良好样本和机械损伤后1~ 7 d、11 d和14 d的翠冠梨的高光谱图像,并提取其表面损伤区域的光谱信息,光谱范围为500~ 900 nm。采用中心化方法对采集的光谱进行光谱预处理,分别通过竞争性自适应重加权算法和连续投影算法提取特征波长,利用线性判别式分析结合通过偏最小二乘法确定的最优主成分个数分别建立全谱和特征波长检测模型,识别翠冠梨碰压伤。通过检测结果分析,基于全谱检测模型和选定的特征波长检测模型,其完好果和机械碰压果的识别率均在90%以上,最优可达97.78%,说明选定的特征波长可有效的代表全谱关键信息。研究结果表明,高光谱成像技术可应用于翠冠梨外观品质的检测,为翠冠梨品质高光谱在线检测系统提供理论基础。
基于k-NN非参数模型的高山松生物量遥感估测研究

以香格里拉高山松为研究对象,Landsat8/OLI为信息源,在前期进行香格里拉市高山松遥感特征光谱提取的基础上,结合地面50个实测样地数据,建立了研究区高山松地上生物量k-最近邻法(k-NN)遥感估测模型。结果表明,采用欧式距离度量特征变量间的相似度,距离分解因子t、最近邻数k值分别取2和4的模型参数结构下拟合精度达到最佳,决定系数(R2)为0.71,均方根误差(RMSE)为18.21 t/hm~2;基于像元尺度的优化模型估测得到香格里拉市的生物量约为0.22亿t,研究结果可为低纬度高海拔地区的森林生物量遥感估测提供案例。
岩泉国家森林公园大型真菌资源调查

对江西省岩泉国家森林公园大型真菌资源进行调查,共采集标本107份,采用经典分类学研究方法,鉴定子囊菌门3目4科6属8种,担子菌门7目26科48属79种,合计87种;其中食用菌25种,药用菌10种,食药两用菌5种,毒菌11种,木腐菌28种,菌根菌6种,共获得分离纯化菌株35株。干制标本和分离菌株分别保藏于江西农业大学真菌标本馆(HFJAU)和菌种保藏中心(JAUCC)。
东方田鼠种群密度制约的迟滞效应

本研究中用成年东方田鼠不同时间不同密度笼养后(笼内雌雄各半),低密度配对饲养,观察各阶段东方田鼠繁殖指标的差异。试鼠144只,处理时分为LL (低密度长时间) (2只/笼,共20笼,90 d) 、HL (高密度长时间) (8只/笼,共5笼,90 d) 、HM (高密度中等时间) (8只/笼,共4笼,20 d)与HS (高密度短时间) (8只/笼,共4笼,10 d) 4组。处理后在低密度条件下观察繁殖情况(胎仔数、怀孕率、分娩频率以及产仔间隔等),直至180 d。数据按时间划分为3个部分统计: 0 ~ 90 d为第一阶段(不同密度处理期),90 ~ 109 d为过渡阶段(处理后的过渡期),109 d以后为第二阶段(正常低密度配对繁殖期) 。结果表明:经过长时间高密度处理后,平均产仔数显著减少,组间平均分娩频率无显著差异。怀孕率由HL组到HM组,再到LL和HS组显著增加。在第一阶段,除LL组外,其余各组都未发现繁殖。过渡阶段的怀孕率组间差异显著,LL组以及HM组显著高于HL组。第二阶段的怀孕率以及胎仔数的组间差异显著,都为LL、HS两组较高,HL、HM两组较低。平均分娩频率、平均胎仔数以及产仔间隔各组间无显著差异。结论:不同持续时间的密度效应有较大差别。对于东方田鼠,20 d的高密度处理相比于10 d更能对其繁殖起到抑制作用。恢复低密度后,存在种群的迟滞性密度制约。
三相四桥臂并网逆变器的无差拍重复控制

为提高三相四桥臂并网逆变器的动、静态特性,采用改进无差拍控制内置重复控制器的复合控制方法对并网电流进行控制。无差拍电流控制能够快速准确地跟踪给定信号,基于内模原理的重复控制通过在基频及其整数倍频处提供高增益可快速消除每一周期的稳态误差。根据电压型三相四桥臂并网逆变器的数学模型,推导了无差拍控制算法,并分析了无差拍控制中的控制延时对系统稳定性的影响;内置的重复控制器能改善无差拍控制对电感参数敏感的缺陷并降低算法对模型精确度的依赖,从而消除周期性稳态误差,通过对模型传递函数的分析,得到重复控制器的最佳补偿拍数。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略能实现对参考电流的快速准确跟踪。
风电机组输出功率平滑技术综述

风能具有高度不可控性的特点,风能的随机变化会直接导致风力发电机组的输出功率波动,波动的功率并网会引起电网频率波动及电压闪烁,甚至危及电网安全。为了满足风电机组并网要求,提高并网电能质量,风电输出功率平滑技术便成为急需解决的问题。文中介绍了直接功率控制和间接功率控制这两类功率平滑控制策略,阐述了两类中包含具体方法的原理,介绍了各种方法的研究现状,继而总结、评价了各方法的优缺点、适用前景等,最后指出了当前各类功率平滑控制技术的优化方向。
同塔双回直流输电系统接地极电流控制策略

直流接地极入地电流将造成变压器直流偏磁、埋地金属设施腐蚀等问题。为抑制接地极电流带来的不良影响,已有研究主要集中于在设备侧增加保护措施以及使用分布式接地极技术等方向,尚未有从源头对接地极电流进行控制的策略。因此,文中结合同塔双回直流输电系统控制保护特性,提出了2种控制策略。一是在接地极电流限制功能的基础上,通过梳理该功能现有控制逻辑,揭示应用该功能时存在的缺陷和隐患,并通过仿真进行一一验证,在此基础上,进一步提出控制逻辑的优化方法;二是在直流控制保护系统中新增回内联跳相关功能,实现一极非正常闭锁联跳本回另一极。最后,利用实时数字仿真(RTDS)平台对2种控制策略进行仿真测试,验证了控制策略的有效性。
具有故障隔离能力的新型MMC子模块及混联桥臂拓扑

针对半桥型模块化多电平换流器不具有直流故障阻断能力,柔性直流输电架空线方案存在较高暂态故障率问题,首先提出了一种三电容钳位型双子模块(TCDSM)拓扑。该拓扑与现有钳位双子模块相比,改善了基于钳位双子单元模块柔性直流输电直流侧短路反向电流故障隔离能力。然后,详细介绍了TCDSM拓扑的工作原理和性能分析,并提出了一种新型混联型桥臂换流站方案。新提出的混联型桥臂方案与钳位双子模块和半桥子模块组成的混联型桥臂方案相比,在不牺牲阻断能力的前提下,运行损耗基本相当,初始建站成本更低,从整体上优化了换流站建设成本。最后,通过仿真和实验结果验证了该拓扑及新型混联型桥臂方案的可行性。
计及风电时间相关性的鲁棒机组组合

鲁棒优化是解决大规模新能源接入后电力系统调度的重要手段。相比于基于场景的随机规划、带有风险约束的机组组合等,鲁棒机组组合的结果往往偏于保守。鲁棒优化的保守性直接受到不确定集合的影响。研究了风电预测误差时间相关特点,提出了基于自相关性的时间相关性约束。并利用不确定集合的离散性特点,将该约束近似简化为可以用于实际鲁棒优化问题的线性约束。在列与限制生成(C&CG)算法的基础上,改进了Bender's分解后子问题的求解算法,提出了一种适合离散型不确定集合的鲁棒优化求解方法。最后,以真实风电数据进行了大量的仿真实验。结果表明,提出的算法能够在不影响机组组合可靠性的前提下,降低鲁棒优化保守性。
考虑发电集团利益主体协调的风电消纳调度策略

大规模风电并网的反调峰特性造成系统在负荷低谷时段弃风问题严重,在北方供暖期尤为突出。增强热电联产机组运行的灵活性,提高发电集团参与调峰的积极性,是解决这一问题的方法。提出了考虑发电集团主体协调的两阶段调度策略,将每个发电集团作为独立的利益主体,各自以集团发电煤耗量最小为目标进行调度。针对弃风问题,通过增加储热装置提高发电集团的调峰能力,引入调峰补偿实现发电集团内部自调节、集团间辅助协调的风电消纳策略,减少对其他发电集团出力计划的影响。通过多种调度模式算例对比,所提调度策略能够实现风电消纳功率最大化,保证集团利益,调动发电集团调峰积极性。
光伏逆变器的低电压穿越特性分析与参数测试方法

掌握逆变器的低电压穿越特性对于分析光伏电站对电网的影响具有重要的意义。首先基于光伏逆变器的拓扑结构和控制策略,将逆变器分为直流电压变换环节、交流电流指令环节和交流电流响应环节,分析了影响逆变器低电压穿越特性的主导关键环节。然后,提出了一种通用化的交流电流指令环节参数测试方法,依次辨识无功电流和有功电流指令公式参数,并代入仿真模型验证参数的准确性。最后,对主导关键环节的分析结论进行了试验验证,并验证了参数测试方法对组串式逆变器和集中式逆变器的适应性和有效性。
用于电池储能系统的级联式电力电子变压器均衡及协调控制

针对用于电池储能系统的级联式电力电子变压器,提出基于混合脉宽多电平调制的电池均衡及协调控制策略。级联H桥采用混合脉宽调制可实现子模块功率双向独立调节,该策略利用这一特性对各电池单元进行差异化充放电及荷电状态均衡控制,同时保证系统总功率指令要求及网侧低谐波。为抑制混合脉宽调制时各H桥开关函数非线性时变及网侧功率指令变化引起的直流链电压波动,将整流级开关函数及功率指令作为前馈,提出了隔离双向DC/DC变换器的直流链电压协调控制方法。仿真和实验结果表明,所提控制策略可实现电池荷电状态曲线快速收敛及均衡、双向功率高性能控制以及直流链电压纹波有效抑制。
三相并网逆变器频率耦合机理分析及稳定性判定

并网逆变器中控制器dq轴结构或参数的不对称会导致系统在静止坐标系下存在两个扰动频率分量相互耦合,这一耦合因素会影响系统的稳定性。文中分析了系统中这两个扰动频率的耦合机理,分别得到了两个耦合频率下的逆变器等效导纳。利用这两个导纳,采用奈奎斯特判据判定了并网逆变器系统的稳定性,相比现有采用广义奈奎斯特判据的方法,稳定性判定过程简单,便于给出系统稳定裕量,指导逆变器控制器设计。实验验证了并网逆变器系统稳定性判定结果的正确性。
即插即用微电网集群分布式优化调度

在一致性和模型预测控制理论的基础上,提出了一种本地集中优化、全局分布式迭代的分布式优化框架。该框架可以很好地解决大规模的微电网集群(MGC)分布式优化求解问题。在每次迭代中,各个微电网平行地求解对应的子问题,并用求解得出的互联功率不断更新拉格朗日乘法子直至聚合。同时,通过调节惩罚因子的大小,可以控制本地微电网消耗本地分布式能源的程度,以使得MGC具有强的灵活性。尤其地,所提分布式框架可通过调整辅助聚合常数的值实现子微电网的即插即用功能。仿真结果表明,所提方法仅需要少量迭代即可达到全局最优,同时证明了即插即用功能的有效性。
变频调速系统的电压暂降免疫度计算及关键参数设计

为掌握变频调速系统(ASD)的电压暂降免疫度与设备参数设置的关系,研究了ASD的电压暂降免疫度理论计算方法和参数设计方法。首先,建立了ASD电压暂降免疫度与直流欠压保护定值及直流侧电容值两个关键参数的数学表达式,从理论上计算出最严重情况下ASD的电压暂降免疫度;其次,根据数学表达式,给出了基于电压暂降免疫度要求的参数设计方法;然后,搭建了ASD电压暂降免疫度的物理测试平台和仿真模型;最后,对比了理论计算结果与实测结果和仿真结果,验证了所提ASD电压暂降免疫度理论计算方法和参数设计方法的正确性。所提方法能减少实际测试的工作量,提高参数设计效率,为解决电网与用户的兼容问题奠定理论基础。
市场环境下考虑主动管理措施的双层综合能源规划方法

在高渗透可再生能源接入配电网的情况下,随着能源市场的逐步开放,综合能源供应商成为综合能源市场内的一个新型利益主体。基于此,提出了一个考虑区域能源供应商和综合能源管理中心净收益双重最大化的双层规划模型,其上层为综合能源管理中心内的各装置容量规划,下层是对综合能源管理中心购电、气策略的确定。同时模型内考虑了可再生能源出力控制、无功补偿的投切、有载变压器的调节3种主动管理措施及可再生能源出力的时序性。采用猫群优化算法与改进的遗传算法对所提模型完成求解计算,并通过IEEE 33节点配电系统验证了模型的合理性。
大电网全局监控内涵与关键技术

从电网自身发展和外部环境变化等方面梳理了电网监视控制所面临的全新挑战,分析了电网监视控制在电网全局态势感知、全局风险防控、多级统一协调控制,以及灵活适应外部环境变化等新需求。针对新挑战和新需求,提出了大电网全局监视控制的新模式,指出其需具备更广阔的监视范围、更多元的监视内容、更强大的实时数据处理能力、更高的数据实时性与一致性等具体内涵。基于"物理分布、逻辑统一"理念,设计了全局监控总体框架,并给出了需要进一步研究的关键技术。
基于广义短路比的电力电子多馈入系统小干扰概率稳定评估

广义短路比是一种反映多电力电子设备互联和交流电网强度对系统振荡影响的静态指标,可用于量化系统的小干扰稳定裕度。新能源发电功率的随机性导致多馈入系统的小干扰稳定裕度呈现出不确定性,为此,提出一种基于广义短路比的电力电子多馈入系统小干扰概率稳定裕度评估方法。首先,将额定运行条件下的广义短路比推广到适用于一般运行条件的广义运行短路比,从而能够量度电力电子设备任意输出功率时的系统小干扰稳定裕度;其次,由于广义运行短路比在数学上对应拓展导纳矩阵的最小特征值,而拓展导纳矩阵元素中包含不确定的输出功率,因此采用矩阵概率D稳定描述系统小干扰概率稳定评估问题;同时为克服在工程实践中获取输出功率准确概率分布的困难,采用期望和方差等部分概率信息来描述系统随机性,在此基础上结合广义矩理论将矩阵概率D稳定转化为易于求解的半定规划问题。最后,通过算例说明所提评估方法的有效性。
基于负荷聚合商业务的空调服务运作模式及控制策略

空调作为一种可调的柔性负荷,占尖峰负荷比重逐年增大。通过合理的调控引导空调用户参与需求响应,能有效发挥该响应资源的可调潜力与商品价值。为此,提出了一种基于负荷聚合商业务的空调服务运作模式,为用户提供合理的需求响应服务。运作模式包含了服务控制策略以及定价赔偿机制两部分。在分挡方案基础上,服务控制策略充分考虑用户舒适度需求,设置服务状态Ⅰ(选挡)和服务状态Ⅱ(变挡),以实现分挡模式下对空调可调潜力的充分挖掘;同时,在定价赔偿过程中,定义服务的"失负荷"违约事件,并制定指标量化其商品功能,以计入服务的商品属性和用户舒适度差异性,实现与用户的效益分享。最后通过算例对控制策略及效益分享机制进行应用分析,验证了运作模式的可行性与合理性。
大电网机电暂态仿真数值收敛性的自动识别和提高

大电网暂态稳定计算在电压和频率极端变化条件下,时常出现数值仿真振荡现象,迫切需要自动识别并采取必要的措施调整以提高仿真收敛性。为此,文中提出了暂态仿真数值收敛性指标,基于交替求解中各积分步迭代中发电机及其控制系统和动态负荷的输出变量的方差与均值之比,自动识别影响仿真收敛的关键动态元件,并从迭代初值改进、积分步长自动调整、合理的迭代逼近和迭代解选取方面,给出了提高仿真收敛性的方法。采用所述方法对IEEE 14节点系统和实际系统数据进行了暂态仿真数值收敛性指标和关键动态元件确定以及积分步长自动调整,结果验证了该方法的正确性和有效性。
弱电网情况下双馈风电机组改进虚拟感抗控制方法

当前弱电网条件下双馈风电机组的运行稳定性问题受到广泛关注。在同步旋转坐标系下建立了综合考虑锁相环、转子侧电流环和功率环控制器影响的双馈风电机组等效输入导纳模型。在此基础上,结合广义奈奎斯特稳定判据分析了增大转子侧电感对系统稳定性的提升作用,由此提出在控制器中引入虚拟感抗提高系统稳定性的方法。相对于传统的直接在转子侧电流环中引入虚拟感抗,在设计基于虚拟感抗的控制器时,充分考虑锁相环耦合弱电网扰动对双馈风电机组运行稳定性带来的不利影响,提出了改进的控制方法。通过广义奈奎斯特判据证明了该方法能有效提高弱电网条件下双馈风电机组的运行稳定性。在MATLAB/Simulink中搭建了1.5 MW的双馈风电机组详细模型,通过仿真验证了所提改进控制器对提高系统稳定性的有效性。
基于CATIA的球形钢岔管辅助设计系统开发与应用

为了改善目前球形钢岔管传统设计流程繁琐,方案比选工作量大,如要进行有限元计算,前处理建模时间很长,设计效率及计算精度有待提高等问题,并找到高效、精确的球形钢岔管设计分析方法,提出了球形钢岔管辅助设计系统。此系统基于CATIA二次开发工具Visual Basic 6.0编写,包含体型设计、应力校核、网格划分三大模块,可生成含节点、8节点实体单元、材料等信息的APDL格式文本,为有限元分析提供完整的前处理信息。结合某工程实例采用本辅助设计系统进行了球形钢岔管的设计及有限元分析,并与规范方法进行对比,结果显示本系统提供的计算结果满足规范要求,分析效率高于传统方法。对比分析证明了本辅助设计系统的可靠性和稳定性,该系统具有设计效率高、计算精确等优点,改善了传统设计方法中的问题,具有一定的应用前景。
平面SV波斜入射下重力坝动力响应分析

为了研究地震动斜入射情况对重力坝的影响,在考虑无限地基辐射阻尼效应的前提下,基于隐式有限元结合应力型黏弹性人工边界的方法,通过大型有限元软件ANSYS APDL实现地震波等效荷载的转换,并从无限地基中截取三维地基验证了地震波等效输入的正确性,建立了重力坝-库水-地基-黏弹性人工边界的有限元动力分析模型,重点研究了平面SV波斜入射对重力坝坝体地震反应的影响。结果表明:随着平面SV波斜入射角度的增大,坝体关键部位的竖直向位移呈现出逐渐增加的趋势,顺河向位移呈现出逐渐降低的趋势,其中坝顶竖直向位移最大增加幅度达到52%,最大降低幅度达到34.9%;坝体关键部位的应力对平面SV波入射角度的改变敏感程度不太一致,其中坝踵处第一主应力呈现出逐渐降低的趋势,入射角度为30°时第一主应力最小值达到2.045 27 MPa,坝趾处的第三主应力呈现出逐渐增加的趋势,入射角度为30°时第三主应力最大值达到8.228 54 MPa,在同类工程设计中应重点关注。
基于PCA的高混凝土坝变形空间融合监控模型

针对单测点监控模型无法反映大坝整体变形性态的问题,提出了基于主成分分析(PCA)的高混凝土坝变形空间融合监控模型。以混凝土坝空间变形场多测点监测数据为基础,利用PCA提取能反映大坝整体变形性态的综合效应量,基于有限元对其建立混合模型,并以模型预测值与实测值之间的2倍标准差作为控制域进行大坝空间变形性态的融合诊断。应用此模型对某高拱坝进行建模分析,结果表明,所提取的第一综合效应量即可解释原29个坝体正垂线测点所共同表征的大坝变形性态,对其建立的混合模型中水压分量的调整系数为0.85,分离出来的时效变形分量尚未收敛,说明坝体目前仍有向下游侧的整体趋势性变形,与该高拱坝处于蓄水运行初期的状况相符。基于PCA的空间融合监控模型,可有效减少变形监控模型的数量,从而快速诊断高混凝土坝的整体变形性态。
基于Triple - collocation方法的多源降水产品评估

多源降水产品在过去十几年来得到了广泛的应用,然而在数据缺失区其可靠性检验的难度较大。采用Triple - Collocation(TC)方法可以在未知真值的情况下,对三组相互独立的产品进行交叉评估。基于TC方法,综合评估了卫星遥感产品、再分析产品与地面实测数据集在中国区域的不确定性。研究所选空间分辨率为0.25°,时间分辨率为日尺度,数据选用时段为2013—2015年。首先,在中国南方对TC方法进行可靠性验证。通过与传统方法所得结果(相关性系数CC与均方根误差RMSE)对比,相对偏差仅为4.5%与3.0%,而后将方法应用于整个中国大陆区域(除台湾地区),并重点关注青藏高原数据缺失区。结果显示:在卫星产品中,IMERG整体表现最优;在青藏高原无台站网格点上,IMERG与ERA - interim所得平均CC分别为0.63与0.61,略优于地面实测数据集(0.58),这表明卫星遥感产品与再分析产品在青藏高原区域具有一定的优势和应用潜力;实测数据在台站稀疏区域的高不确定性也得到了进一步验证。研究成果证明了TC方法在中国大陆区域的适用性和可靠性,为数据缺失区的降水产品评估提供新的思路和方法。
电脉冲水力压裂煤体机理及裂缝效果评价

为了研究高压电脉冲水压致裂煤体的机理和作用,在高压电脉冲水压致裂理论的基础上进行了3 MPa静水压力、不同放电电压条件下煤样的压裂试验。通过压力传感器记录了煤样孔底脉冲水压力的变化情况,然后利用超声波探伤仪和CT扫描技术进行了试验前后煤样宏、微观裂纹的分布、发育情况的观测。结果显示:水中高压脉冲放电产生的峰值压力远大于3 MPa静水压力,最大峰值压力能达到27 MPa (9 kV电压);通过超声波检测发现在钻孔周围一定范围内有新生宏观裂纹产生,越靠近中心钻孔位置,首波声时差越大,新生裂纹数量越多、裂纹宽度越大; CT扫描结果也证明在钻孔周围存在着长短不一,宽度不等,形态各异的新生微观裂纹。试验结果表明,高压电脉冲水压压裂煤体技术可行,致裂效果良好。
地理探测器方法下甘肃白龙江流域景观破碎化与驱动因子分析

基于GIS技术、景观格局指数、主成分分析和地理探测器的方法,定量分析了1990~2014年甘肃白龙江流域的景观破碎化及其驱动因子。结果表明:1990~2014年甘肃白龙江流域景观破碎化程度先增加后降低;研究期间流域东南部的景观指数变化最为剧烈和复杂,主要是文县和武都区;人类干扰(人类活动强度和土地利用类型)和地形因子(高程、坡度和坡向)对景观破碎化空间分异的影响显著不同,其中人类干扰是景观破碎化空间分异的主要驱动因子。
上海高新技术企业创新结网影响因子实证分析

在界定上海高新技术产业和行业分类的基础上,基于上海市科委高技术企业年报系统数据,运用结构方程模型分析方法,比较分析了生物医药产业、电子信息产业、新材料产业和高新技术改造传统产业4类高新技术产业创新网络形成过程中的影响因子、影响路径及影响机制。结果表明:①高新技术企业创新网络形成过程中主要受到企业规模、企业发展阶段和企业影响力等因子的核心影响,且为正向促进作用;②高新技术产业不同行业创新网络的影响因子存有较大差异,如政府干预因子对新材料产业创新结网影响较大,且通过投入创新活动资金的形式干预创新网络构建,但对其他产业创新结网影响相对较小;③所有制、空间区位和中介服务等影响因子对高新技术企业创新结网的影响均较小,甚至不产生作用。通过4个高新技术产业创新网络影响因子的实证分析,总结归纳了高新技术企业创新结网的形成机制。
城镇化进程中张谷英村功能转型与空间重构

快速城镇化进程中,传统村落普遍面临着功能转型与空间重构的双重压力。以湘北传统村落张谷英村为例,探索了传统村落功能转型的一般态势和空间重构的实现路径。研究结果显示:从功能转型来看,张谷英村正经历着传统生活功能向现代生活功能的转变、农业功能向旅游业功能的转变以及传统空间功能向多功能的转变;从空间发展来看,张谷英村空间结构经历了空间缓慢发育、空间快速扩展和空间有序跃升3个阶段;从适应性来看,张谷英村正面临着村落文化冲突显性化、聚落空间结构空心化、道路结构系统衰退化以及村落土地利用粗放化等一系列问题;从发展对策来看,构建了集视角层、功能层、规划层和目标层于一体的传统村落空间重构调控机制。
传统村落景观脆弱性及其定量评价——以湖南省新田县为例

以脆弱性理论为基础,提出传统村落景观脆弱性的概念,从“内损性-暴露性”2个维度构建传统村落景观脆弱性定量评价指标体系,通过实地踏勘、文献查阅、问卷调查和访谈等方法获取数据,对湖南省新田县的3个典型传统村落进行定量评价。结果表明:① 3个案例村落的景观脆弱度均为中等脆弱等级:谭文溪村脆弱性最大,河山岩村次之,黑砠岭村脆弱性最小。②从脆弱度得分贡献来看,系统内部结构是影响传统村落脆弱性的主要驱动因素,暴露性是次要因素。内部结构因素中,民俗文化和传统建筑是主因;外部扰动因素中,旅游开发是主因。③从各要素的相对脆弱率看,民俗文化、旅游开发和城镇化分列前3位,是当前传统村落脆弱性最明显、脆弱程度最深的影响因素。④评价结果与实际情况比较吻合,说明评价指标体系和评价方法具有一定的可信度。
哈长城市群城镇用地扩展进程及其驱动因素研究

以Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像为主要数据源,提取哈长城市群1990、2000、2010、2015年4个年份的建设用地信息,采用年均扩展指数、景观扩展指数、多距离空间聚类函数、空间分维度等对城镇用地扩展进程进行分析。结果表明,1990~2015年间,哈长城市群城镇用地增加57 321.47 hm~2,增长率为21.05%,整体扩展强度呈上升趋势;空间扩展表现出以中心城市为核心的扩展模式,边缘式增长在各个时期均为主导增长方式;空间扩展聚集性总体表现出“先增强、后减弱”趋势,整体空间结构相对稳定。国家宏观政策、非农业GDP增量和第三产业GDP增量是影响哈长城市群城镇用地扩展的重要因素。GDP增量、非农业人口增量、第二产业GDP增量对城镇用地的扩展起阶段性作用;人均GDP增量与城市用地扩展相关性不显著。
H市城区步行环境对两抢一盗警情的影响

以Walk Score、CGT模型为测度,用Pearson相关系数、广义线性模型、广义地理加权回归模型分析H市城区步行环境对两抢一盗警情的影响。研究发现:① H市城区可步行性对两抢一盗警情的影响可能以正相关作用为主,可步行性越好,两抢一盗警情案发次数可能越高。②步行环境对于两抢一盗警情案发次数和嫌疑人居住地概率的影响可能均有空间异质性。在不同区域步行环境对两抢一盗案发次数与嫌疑人居住概率的影响各异。主要交通枢纽站及交通干道沿线区域步行环境较好,模型结果显示两抢一盗案发次数与嫌疑人居住概率也较高。具有较健全的安保系统,且对人员出入进行控制的高级酒店、商厦、旅游景区等区域步行环境较好,模型结果显示两抢一盗案发次数与嫌疑人居住概率较低。
基于高速公路流的区域城市网络空间组织模式——以江苏省为例

在“流空间”理论的影响下,强调要素连接性和空间关联性的城市网络成为指示区域空间关系的核心视角,探讨城市网络空间结构将能为区域发展政策制定提供科学依据。以江苏省2014年日平均的高速公路流数据为依托,刻画城市网络的宏观格局与层级特征,利用社区发现算法对城市网络进行空间剖分并挖掘潜在的关联结构。研究发现:①江苏城市网络宏观格局的空间构造呈现出类似围棋的“金角、银边、草肚皮”的分散性特征,可大致辨别内部发育出多个不同的子网络系统;②城市节点和联系轴线具有明显的层级结构,城市等级的重要性与节点本身的社会经济属性、地理区位等具有一定的空间耦合性,轴线层级与地理距离具有明显的空间交互叠加作用;③社区发现算法对网络的空间剖分共识别出包括苏锡常社区、宁镇扬泰社区、通盐社区、连云港社区、宿淮社区和徐州社区等6个在空间上相连且边界清晰的“城市社区”,具有一体化效应、邻域效应、行政区效应、袭夺效应和置换效应等五个具有典型性的区域效应;④依据社区间的空间交互作用,可凝练出双核—多核交叉型、双核—单核交叉型、单核—多核交叉型、单核—单核集中型、双核—多点分岔型、单核—多点分散型和多核—多点分散型等7类空间关联结构。
太行山淇河流域2000-2015年土壤侵蚀和水源供给变化研究

山地生态系统的土壤侵蚀和水源供给变化对评估区域生态环境质量有重要意义。基于2000-2015年四期土地利用数据,借助InVEST模型对淇河流域近16年间山地生态系统的土壤侵蚀和水源供给变化进行评估。结果表明:①研究区主要土地利用类型为耕地、草地和林地,共占流域总面积的90%以上。近16年间淇河流域的耕地面积显著减少,草地和水域面积大幅增加,建设用地扩张明显。②平均土壤侵蚀模数显著降低,2000年土壤侵蚀模数为154.27 t/ (hm~2·a),2015年减少到32.09 t/(hm~2·a);强度侵蚀、极强侵蚀和剧烈侵蚀由9.03%、12.19%和25.96%分别减少到7.17%、6.36%和4.21%,微度侵蚀、轻度侵蚀和中度侵蚀由24.31%、16.96%和11.57%增加到41.89%、27.71%和12.68%;退耕还林、还草措施优化了土地利用格局,促进植被恢复,对治理土壤侵蚀起到了显著效果。③水源供给量整体呈现先增加后减少的趋势,2005年达到峰值(1.79亿m~3)。相邻两期水源供给量增减变化不一,2000-2005年水源供给量增加的面积大于减少的面积,其水源供给的量值也呈增加趋势,水源供给能力整体增强;而2005-2010年、2010-2015年的水源供给能力随之减弱,其中,2010-2015年水源供给减少的较小;林地和草地面积的增加造成水源供给量降低,土壤水源涵养能力增强。土壤侵蚀和水源供给是山地生态脆弱性响应的重要指标,制定合理的水土保持措施对增强山区生态系统的服务能力具有重要意义。
土地利用生态服务价值与经济发展的协调及空间分异——以西洞庭湖区为例

土地利用生态服务价值体现了土地通过集约利用与空间优化所发挥生态效益的大小,可在一定程度上反映土地利用与与经济发展的协调关系。以西洞庭湖区为研究对象,在ArcGIS软件支持下,通过评价与分析生态服务价值变化,分析生态经济协调发展水平及其空间差异,探讨土地利用生态服务价值与区域经济发展的互动响应与耦合协调关系。研究表明:① 2000年以来西洞庭湖区土地利用生态服务价值呈下降趋势,2000年西洞庭湖区生态服务价值为1292.13×10~6元·a~(-1),2011年为953.03×10~6元·a~(-1),损失339.10×10~6元。②从整个研究区来看,整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市,只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内大多为冲突状态,区域在经济发展中存在的潜在危机较大。③从空间分异来看,2008年与2011年土地利用生态经济协调度基本上为低度冲突状态,需采取生态服务供给恢复与重建措施,控制生态服务消费需求的过快增长。整个区域只有桃源县与汉寿县由不协调转换为协调状态,主要原因是森林覆盖率相对较高,林地类型面积大,水土保持与水源涵养生态服务功能较强,提高了生态服务价值。
重组禽流感病毒H5亚型灭活疫苗的质量分析及发展方向

对主要用于我国高致病性禽流感防控的重组禽流感病毒H5亚型灭活疫苗的种类和使用情况,以及国内高致病禽流感流行株的主要分支情况作一介绍.随着病毒抗原性的不断变异,疫苗毒株也需随之进行更换,因此必须使用匹配相应分支的疫苗才能取得理想的防控效果.目前国内重组禽流感病毒H5亚型灭活疫苗的生产现状是共有10家生产企业,其中2个厂家采用悬浮细胞工艺生产,其余8个厂家均采用鸡胚工艺进行疫苗生产.笔者根据企业上报的产品批签发报告情况,以2016年至2017年农业部规定的高致病性禽流感强制免疫疫苗重组禽流感病毒H5亚型三价灭活疫苗(Re-6株+Re-7株+Re-8株)为例,着重从疫苗的安全性和效力两方面对4家重组禽流感灭活疫苗生产企业共计488批次产品的批签发检验数据进行了质量分析.从Re-6株、Re-7株、Re-8株不同组分效价的比较可以看出,所有批次疫苗抗体效价几何平均滴度(GMT)至少高于国家标准1个滴度以上,而Re-6株和Re-8株组分抗体效价(GMT)高于国家标准2个滴度以上.虽然产品的效价都超过了国家标准,但抗体水平还是参差不齐,较高产品的3个组分抗体效价(GMT)比较低的要高出1.5个滴度以上.各生产企业产品批间差异较大,这虽有生产工艺不断成熟和优化的因素,但对于相近批次产品批间差异出现较大差异,则说明企业生产工艺并不十分稳定.4个企业在2017年生产的疫苗各组分抗体效价GMT整体水平均比2016年有所提高,说明生产工艺的不断成熟和优化,企业对产品质量的进一步严格把关.我国禽流感病毒灭活疫苗含有的甲醛和细菌内毒素是造成疫苗副反应的直接原因,因此通过生产工艺改进,降低疫苗中甲醛和细菌内毒素的含量,可以降低疫苗的副反应.核酸疫苗是当前禽流感疫苗研究发展的前沿技术,是现阶段禽流感疫苗硏制中最具理想前景的疫苗,也是禽流感疫苗研究的一大热点.另外,具有交叉保护性的广谱免疫原性的通用疫苗可以有效的解决抗原漂移这一难题,是现阶段流感疫苗研究的一个重要研究方向.
重塑黏性土及不同砂砾含量土体的起动试验研究

应用冲蚀函数测定仪开展了两种重塑黏土及其砂砾含量分别为20 %、40 %、60 %条件下的起动试验,研究了黏聚力、干密度、砂砾粒径及掺量对土体起动应力的影响。试验结果表明:纯黏性土的起动应力与黏聚力呈线性关系,但两种黏土的斜率变化较大;两种黏性土的起动应力与干密度的关系可统一用指数型表达式确定;不同砂砾含量土体的起动应力与黏性土的黏聚力、砂砾粒径和掺量有关;砂砾粒径一定时,随着掺砂砾量的增加,混合体的起动应力呈先增加后降低的趋势,而砂砾含量一定时,起动应力随着砂砾粒径的增加而增加。最后,提出了重塑黏性土-砂砾混合土体的起动应力表达式。与试验结果的对照表明,该公式可较好地对黏性土-砂砾混合体的起动应力进行预测。
基于枝条和叶片表型性状的梨种质资源多样性

【目的】通过对梨种质资源叶片和枝条表型多样性和变异特点的研究,为梨种质资源描述的规范化和标准化、梨资源的保存及核心种质的构建提供数据基础和理论依据,促进梨种质资源的高效利用.【方法】采用 “梨种质资源描述规范和数据标准”中提供的方法对“国家果树种质兴城梨、苹果圃”内保存的梨13个种548份资源的叶片和枝条23个表型性状进行数据采集及整理.使用SPSS19.0软件分析梨叶片和枝条表型性状的分布频率、变异系数、Simpson指数、Shannon-weaver指数、相关性和主成分,分析比较梨种群内和种群间多样性;采用Origin 8.0软件绘制梨各数值型性状分布直方图,进行分级评价并选取参照品种;采用MEGA 5.0软件对脆肉梨和软肉梨进行聚类分析.【结果】字符型的15个性状分析表明,梨叶片以卵圆形、叶基宽楔形、叶尖急尖、锐锯齿带刺芒、叶片伸展状态抱合、叶姿斜向下和绿微显红色幼叶等类型居多,分别占相对应描述符分布频率的90.51%、58.03%、66.97%、81.93%、87.23%、59.27%、86.68%和35.04%;枝条以黄褐色一年生枝、皮孔数量多、叶芽姿态斜生、顶端钝、芽托中和花芽无茸毛等类型居多,分别占相对应描述符分布频率的87.23%、78.28%、87.96%、 83.76%、73.91%和99.27%;其中幼叶颜色和叶基形状的Shannon-weaver指数较高,分别为2.197和1.597.数值型的8个性状分析表明,叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、一年生枝长度、一年生枝粗度、节间长度、花芽长度和花芽粗度的平均变异系数分别为17.25%、19.04%、20.06%、23.70%、15.08%、19.33%、20.62%和16.66%;根据分布统计分析,对每个性状分别提出了5级数值分级指标与参照品种;综合相关性分析和主成分分析,8个数值型性状可简化为一年生枝长度、花芽长度、叶片宽度和叶柄长度4个主要性状;梨叶片和枝条8个数值型性状在种群内和种群间差异均达到极显著水平,种群内和种群间表型分化系数VST分别为41.10%和58.90%.聚类分析233个脆肉梨地方品种可划分为12类,87个软肉型秋子梨可划分为6类,西南地区的梨资源在多个类群中均有分布. 【结论】梨种质资源叶片和枝条表型性状多样性丰富,字符型性状中幼叶颜色和叶基形状的多样性指数较高,数值型性状中一年生枝长度和花芽长度的变异系数较高,更能体现梨品种间的差异.梨叶片和枝条种群间变异高于种群内变异,种群间的变异是其主要变异来源.筛选出5个数值型性状可作为梨枝条和叶片的综合评价指标.
施氮和木薯-花生间作对木薯养分积累和系统养分利用的影响

【目的】木薯-花生间作是一种生态高效的种植模式,研究分析施氮和木薯-花生间作对木薯氮磷钾素积累和系统氮磷钾素利用的影响规律,以期为木薯-花生合理间作和养分高效利用提供理论依据.【方法】试验于2015和2016年,以木薯品种华南205和花生品种粤油200为材料,设计不施氮、施氮2个水平和木薯单作、花生单作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生共5种种植模式,研究不同木薯-花生间作系统的木薯养分积累和系统养分利用特征.【结果】随着木薯生育时期的推进,块根氮磷钾素的积累量和分配率增加;茎秆氮磷钾素积累量和氮素分配率增加,磷钾素分配率先增加后降低;叶片氮磷钾素积累量先增加后降低,分配率下降.不同生育时期、不同施氮水平和不同种植模式间块根、茎秆、叶片和植株的氮磷钾素积累量变化规律存在差异.同一种植模式,施氮处理生产100 kg荚果所需氮钾量、生产100 kg鲜薯所需氮磷钾量、木薯氮素收获指数、木薯磷钾肥偏生产力、钾素间作优势、系统氮钾素积累总量和系统内木薯氮磷钾素比例较不施氮处理提高或显著提高,而花生氮钾素利用效率、花生磷素积累总量、木薯氮钾素利用效率、木薯钾素收获指数、系统内花生氮磷钾素比例、氮素间作优势和氮磷钾素的土地当量比较不施氮处理降低或显著降低.同一施氮水平,间作花生的氮磷素积累总量、氮磷钾肥偏生产力显著低于单作花生,间作木薯的氮磷钾肥偏生产力、钾素利用效率和磷素收获指数低于单作木薯.随着间作花生行数的增加,氮磷钾素的土地当量比和间作优势、系统内花生氮磷钾素比例、花生的氮磷钾素积累总量和氮磷钾肥偏生产力提高或显著提高,系统内木薯氮磷钾素比例下降.【结论】与单作模式相比,木薯间作2行和3行花生模式虽降低了系统内单一作物的产量、氮磷钾肥偏生产力和氮磷钾素积累总量,但提高了系统氮磷钾素积累总量,表现出明显的间作优势,氮磷钾素间作优势分别为63.91— 112.11、19.37—42.67和68.29—105.62 kg·hm~(-2).
气候变化背景下华北平原夏玉米适宜播期分析

【目的】随人口增加、饮食结构变化和能源需求的增加,中国粮食安全问题日益严峻,在耕地资源有限的背景下,高产稳产仍是保证粮食安全的主要途径.华北平原是我国夏玉米主产区,明确气候变化背景下该区域夏玉米的适宜播期,对于稳定和提升该地区夏玉米单产,保障我国粮食安全具有重要意义.【方法】依据夏玉米生长季积温和降水将华北夏玉米区分为8个气候亚区,在每个气候亚区内基于1981—2015年气候资料、农业气象观测站夏玉米种植资料和土壤资料,对农业生产系统模型(APSIM-Maize)进行调参验证,选用决定系数(R~2)、D指标、均方根误差(RMSE)和归一化均方根误差(NRMSE)等指标来评价模型调参验证结果.在此基础上设置不同播期,利用调参验证后模型模拟各气候亚区不同播期夏玉米产量,采用高稳系数并综合考虑下茬作物冬小麦的播期,明确各气候亚区冬小麦-夏玉米两熟系统下充分灌溉和雨养条件夏玉米适宜播期,并分析与实际播期相比适宜播期下的夏玉米增产幅度.【结果】(1)模型适应性评价指标中决定系数(R2)均在0.75以上,D指标均在0.80以上,归一化均方根误差(NRMSE)均在7%以下,表明调参后的APSIM-Maize模型在华北平原夏玉米生育期和产量模拟方面具有较好的模拟效果,可用于华北平原夏玉米生育期和产量模拟研究.(2)充分灌溉条件下,第一气候亚区夏玉米推荐适宜播期主要在6月下旬,第二气候亚区到第七气候亚区,主要在6月中下旬,第八气候亚区主要在6月中上旬.雨养条件下,第一气候亚区主要在6月下旬和7月上旬,第二、三A、四、五、六气候亚区主要在6月中下旬,第三B、七气候亚区适宜播期范围较广,6月均可播种,第八气候亚区在6月上中旬.(3)在充分灌溉和雨养条件下,与实际播期相比,适宜播期在各气候亚区的增产幅度为第一气候亚区到第五气候亚区增产幅度最大,平均在4%—10%;第六气候亚区到第七气候亚区次之,平均在2%—5%;第八气候亚区增产幅度最小,平均在3%以下.【结论】华北平原夏玉米适宜播期随着纬度的升高而提前.充分灌溉和雨养条件下,随着年代的推移,夏玉米适宜播期呈现推迟趋势,自20世纪80年代到21世纪00年代,每10年推迟3 d左右.第一和第二气候亚区雨养条件下的适宜播期晚于充分灌溉条件下适宜播期,其他气候亚区无显著差异.与实际播期相比,各气候亚区适宜播期下产量有2%—10%的提升,但雨养和充分灌溉条件下增产幅度没有明显差异,增产幅度由南到北呈现减小的趋势,第一到第五气候亚区,增产幅度较其他气候亚区大.
两变量洪水结构荷载重现期与联合设计值研究

目前常用的两变量洪水重现期所判定的危险事件和表征的水库大坝水文失事情景都存在不符合实际的情况。本文以超过坝前最高水位的频率来度量防洪安全设计标准,开展两变量洪水结构荷载重现期与最可能联合设计值计算方法研究。以清江流域隔河岩水库为例,进行应用和比较研究。实例结果表明:与结构荷载重现期相比,“OR”和“AND”重现期最可能联合设计值的设计标准分别系统偏高和偏低,Kendall和生存Kendall重现期也存在不同程度的偏低或偏高。结构荷载重现期考虑了洪峰、洪量与水库调洪规则的交互作用,符合设计洪水的实质内涵,能够达到指定的防洪标准,可为水库防洪安全设计和风险分析提供更加科学合理的依据。
股骨侧优先和联合前倾角技术行全髋关节置换术的疗效分析

目的探讨应用“股骨侧优先”和“联合前倾角技术”行全髋关节置换术的临床效果。方法回顾性分析2014年6月至2016年6月在山东省立医院骨关节外科行全髋关节置换术的104例(133髋)髋关节疾病患者的临床资料,假体全部为生物型。男性65例,女性39例;年龄46.6岁(范围:23~76岁)。双侧29例,单侧75例。晚期股骨头无菌性坏死76例,髋关节发育不良并骨性关节炎28例。手术入路:Hardinge人路103髋,后外侧入路30髋。术中先行股骨扩髓,测量髓腔锉的前倾角,然后计算臼杯的前倾角(37°-髓腔锉的前倾角),按照该角度安装臼杯。记录本组患者假体的联合前倾角、关节活动度、手术时间、术中出血量及并发症的发生情况。术后1、3、6个月进行门诊复查,拍摄髋关节正侧位X线片。采用髋关节Harris评分评定术前和术后6个月的髋关节功能。通过LSD-t检验进行组间两两比较。结果所有患者均顺利完成手术,手术时间为(57.6±14.5)min(范围:36~115 min),术中出血量为(336.5±50.8)ml(范围:180~ 620 ml)。术中发现用“股骨侧优先”和“联合前倾角”技术假体的联合前倾角为(36.6±6.8)°,患者髋关节活动度均达到D'Lima标准,所有患者均未发生脱位及其他严重并发症。随访截至2017年8月,本组中88例(119髋)获得随访,随访12.2个月(范围:6~18个月)。术后6个月患侧髋关节Harris评分为94.6分(范围:86~100分),与术前的29.8分(范围:12~43分)相比,差异有统计学意义(t=12.82,P = 0.003)。结论全髋关节置换术中根据“股骨侧优先”的原则进行髋关节置换的效果较满意,能够满足日常活动的需要。
回结肠代食管术34例临床分析

目的探讨回结肠代食管术的安全性和有效性。方法回顾性分析2015年7月至2017年11月上海交通大学附属胸科医院胸外科连续施行的34例回结肠代食管术患者的临床资料。男性24例,女性10例,年龄7~72岁。采用结肠右动脉和(或)结肠中动脉作为供血管,经胸骨后径路行回结肠代食管(1例患者采用经皮下径路)。统计围手术期并发症发生率及术后生活质量。结果总体并发症发生率为23.5% (8/34),围手术期颈部吻合口瘘发生率为5.9% (2/34)、移植结肠坏死发生率为5.9%(2/34)。2例患者因移植结肠坏死、1例患者因肠梗阻接受再次手术,其中1例结肠坏死患者死于二次手术后感染性休克,总体病死率为2.9%。远期并发症包括颈部食管-回肠吻合口狭窄6例、腹泻2例。截至2017年12月,随访1~28个月,中位随访时间9个月,1例死于食管癌术后复发转移,余32例存活。结论采用结肠右动脉和(或)结肠中动脉作为供血管、经胸骨后径路回结肠代食管术较为安全有效,简单易行。
基于甘蔗热带种(LA-purple)全基因组序列的SSR开发及特征分析

现代甘蔗栽培品种(2n = 100~130)是由甘蔗热带种(2n = 80)与割手密(2n = 40~128)种间杂交而来,形成异源多倍体、非整倍体作物,使得甘蔗栽培品种中80%~90%的染色体来源于热带种。开发热带种基因组SSR分子标记,有助于甘蔗遗传多样性分析、分子标记辅助选择、遗传图谱的构建等。本研究基于热带种LA-purple的全基因组测序数据的255 398个预测基因序列(累计总长为1 029 222 285 bp),利用Perl程序与生物信息学软件结合,发掘SSR位点,获得了153 150个SSR位点,平均每1.67个基因有1个SSR位点,其中二、三核苷酸重复基序分别为39 556个和50 072个,占总SSR位点数的58.5%。在二核苷酸重复基序中, TA/AT所占比例最高,占41.4%, CG/GC所占比例最低,占4.6%;在三核苷酸碱基重复基序中, TGT/ACA所占比例最高,为15.6%。在TA/AT重复类型中选取100个基序重复次数在60~90之间的SSR位点,进行引物设计与合成,在12个甘蔗属材料中进行PCR扩增分析,从中筛选出52对具有多态性SSR引物,其中有27对引物在研究的2个甘蔗栽培品种间表现为多态。这些基因组SSR标记的开发,不仅可以用于甘蔗栽培品种DNA指纹图谱分析,而且为甘蔗属不同种的遗传图谱构建、遗传多样性分析和重要性状的遗传机制解析奠定基础,为甘蔗分子育种研究提供重要支撑。
甘蓝型油菜PIN家族基因的鉴定与生物信息学分析

PIN家族基因是一类调控植物生长素极性运输的重要载体元件, PIN基因编码生长素输出蛋白,介导生长素在植物体的运输,然而在基因组较复杂的甘蓝型油菜中缺乏系统研究。本研究运用生物信息学方法在甘蓝型油菜全基因组数据库筛选甘蓝型油菜PIN家族基因,对鉴定出的29个BnPINs基因开展拷贝数变异、分子特征、跨膜结构域、保守基序、染色体定位、系统进化树构建、PIN蛋白二级结构及三级结构预测等研究,结合高通量转录组测序进行低氮胁迫下的转录水平分析。结果表明,甘蓝型油菜PIN家族基因拷贝数明显多于拟南芥、甘蓝和白菜所具有的PIN家族基因数量; BnPINs蛋白多属于由碱性氨基酸组成的稳定蛋白,含有保守的N末端结构域,二级结构与拟南芥PIN蛋白相似;系统进化选择能力分析表明, BnPINs基因与甘蓝和白菜PIN家族基因进化关系相近。转录组测序表明, BnPIN1s、BnPIN2s、BnPIN3s基因主要在甘蓝型油菜根部表达且受长期低氮(72 h)诱导, BnPIN6s和BnPIN8s基因主要在地上部表达,低氮会抑制BnPIN6s表达。本研究结果为进一步研究甘蓝型油菜PIN家族基因生物学功能尤其是在响应低氮胁迫中的功能奠定基础,为已知大量数据的其他物种家族基因生物信息学研究提供参考。
限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法的特点与计算程序

全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)的理论及应用是近十几年来国内外数量性状研究的热点,但是以往GWAS方法注重于个别主要QTL/基因的检测与发掘。为了相对全面地解析全基因组QTL及其等位基因构成,本研究提出了限制性两阶段多位点GWAS方法(RTM-GWAS, https://github.com/njau-sri/rtm-gwas)。 RTM-GWAS首先将多个相邻且紧密连锁的SNP分组,成为具有多个单倍型(复等位变异)的连锁不平衡区段(SNPLDB)标记,然后采用两阶段分析策略,基于多位点复等位变异遗传模型,在节省计算空间的条件下保障全基因组QTL及其复等位变异检出的精确度。和以往GWAS方法相比, RTM-GWAS以性状遗传率为上限,能够较充分地检测出QTL及其相应的复等位变异并能有效地控制假阳性的膨胀。由其结果建立的QTL-allele矩阵代表了群体中所研究性状的全部遗传组成。依据这种QTL-allele矩阵的信息,可以设计最优基因型的遗传组成,预测群体中最优化的杂交组合,并用以进行群体遗传和特有与新生等位变异的研究。本研究首先对RTM-GWAS方法的特点和计算程序功能进行说明,然后通过大豆试验数据说明RTM-GWAS计算程序的使用方法。