mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
四川盆地中国石化探区油气勘探历程与启示

在系统梳理四川盆地中国石化探区石油地质理论、勘探成果的基础上,通过对四川盆地勘探历程回顾,将其勘探历程划分为构造油气藏勘探(1953—2000年)、岩性气藏勘探(2000—2010年)、常规与非常规油气藏勘探(2010年至今)3个勘探阶段。优选近20年来中国石化在四川盆地最具有代表性的普光气田、元坝气田和涪陵气田3个大气田,通过梳理其早期勘探面临的主要问题、理论认识创新、勘探思路转变、勘探发现与后续部署的系统论述,以期为其他盆地或地区勘探工作提供借鉴。
基于多粒度联合孤立森林的机器人实时异常监控方法

针对机器人实时异常监控问题,提出了基于多粒度联合孤立森林的实时异常监控方法。该方法对机器人的历史数据进行多粒度参数重组得到一系列具有不同参数组合的数据集,每一个数据集都可以训练一个孤立森林,最终产生了一个孤立森林集合。多个孤立森林联合投票策略是使用一个异常数据集对各个森林进行测试,求出异常数据集在每个孤立森林上的平均异常分数,并由此确定每个孤立森林在联合孤立森林模型总体决策中的话语权。以机器人的碰撞异常作为监控对象对该方法进行评价,监控准确率达99.8%,且报警平均延迟仅为26.72 ms,说明该方法能够有效地实现机器人实时异常监控。
基于力觉引导的机械臂自适应开门旋拧方法

针对核应急环境中,环境模型未知、人工开门危险性较大的问题,提出了一种基于力觉引导的机械臂自适应开门旋拧方法。该方法通过机械臂末端的六维力传感器获得力和力矩信息,将实际力或力矩与期望力或力矩之间的差值作为深度确定性策略梯度算法的状态输入,同时输出动作;利用机械臂末端所受两个方向力的函数关系,设置基础奖励函数,通过机械臂的期望运动方向,设置引导性奖励函数,使机械臂自动适应力与力矩的变化,完成旋拧门把手任务。仿真数据结果表明,在有引导性奖励的情况下,基于力觉引导的机械臂自适应旋拧方法能够在更短的时间内达到收敛,完成机械臂旋拧门把手的任务。
三子丸有效成分群对去卵巢骨质疏松大鼠骨代谢的影响

目的探讨三子丸有效成分群对去卵巢大鼠骨代谢的调控作用。方法4.5月龄的雌性SD大鼠去卵巢诱导骨质疏松症,灌胃给予阳性对照药尼尔雌醇(1 mg· kg ~(- 1),ig,每周1次)和三子丸有效成分群(15、30、60 mg·kg ~(- 1),ig,每天1次,每周6 d) 12周。每周称量大鼠体质量;实验结束时分离大鼠子宫,称量质量;外周骨定量计算机断层扫描仪测量骨矿密度和骨矿含量;全自动生化分析仪测定血清磷、钙、肌酐、碱性磷酸酶(ALP)和抗酒石酸磷酸酶(TRAP);以Elisa试剂盒测定血清促肾上腺皮质激素(ACTH) 、皮质酮、脱氧吡啶啉与肌酐比值(DPD/Cr) 、骨保护素(OPG)的水平。结果与正常对照组比较,去卵巢模型组大鼠体质量显著增加,子宫质量显著降低,胫骨的骨密度和骨矿含量显著降低,血清钙、磷水平显著降低,血清DPD/Cr、TRAP和ALP水平升高,血清OPG水平降低,血清的ACTH和皮质酮显著增加。三子丸有效成分群对去卵巢大鼠的体质量没有显著的影响,可显著降低子宫质量,可增加去卵巢大鼠胫骨的骨密度和骨矿含量,提高血清磷、钙和OPG水平,降低血清DPD/Cr、TRAP、ACTH和皮质酮水平,对ALP活性没有显著影响。结论三子丸有效成分群通过抑制骨吸收减缓去卵巢大鼠的骨丢失。
一种弹簧操作机构合后即分故障分析

为了查明220 kV断路器CT20-III型弹簧操作机构合后即分的原因,文中对故障断路器开展现场检查、机构试验验证、机构解体检查,研究结果表明:机构合闸速度偏高和复位弹簧疲劳,引起合闸保持掣子和分闸掣子弹跳幅度增大,导致断路器出现合后即分;同时,该型断路器合闸保持分闸脱扣系统设计不合理,合闸保持需2处锁扣同时建立,合闸保持掣子和分闸掣子易受合闸速度影响出现合后即分。最后结合断路器故障原因提出改进措施,提高设备安全可靠运行水平。
一二次融合用低功耗互感器误差及其影响因素研究

低功耗互感器小型化设计后准确度降低限制了它在配电设备一二次融合中的应用,为寻求低功耗互感器的准确性提升方法,推动配电设备一二次融合的发展,文中开展了一二次融合用低功耗互感器误差及其影响因素的研究。系统的开展了温度循环、振动、电磁场干扰以及接线等因素对低功耗互感器误差影响的试验。采用方差计算的方法分析了互感器误差的变化特征;在样本量不足的条件下,采用假设检验的方法验证了论文对振动试验结果的分析。建立了电场计算模型,分析了邻近效应、接线等对互感器误差的影响机理。研究结果表明:所有试验中低功耗互感器的误差均在限值范围内,表明低功耗互感器的准确性完全符合一二次融合设计要求。考虑准确性因素,在温度变化较大和频繁的场合,一二次融合设计方案中优先考虑电阻分压型互感器;振动对互感器误差的影响很小,甚至小于温度的影响。低功耗互感器在有振动的场合仍具有稳定可靠的准确性;在磁场干扰的条件下,选择线性范围宽、不易饱和的铁芯仍能使LPCT互感器具有较高的准确性;接线时,选择最佳高压引线长度且使高压引线与水平方向夹角为90°,可将接线对互感器误差的影响降到最低;适当增大互感器的安装距离、在互感器上加装屏蔽罩是减小电场干扰,提升互感器准确度的有效措施。
混合三端直流输电系统线路故障特性及故障电流抑制策略

文中研究了混合三端直流输电系统的直流故障特性及故障电流抑制策略。此系统送端为电网换相换流器(line commutated converter)、受端为混合型模块化多电平换流器(hybrid modular multilevel converter)。首先介绍了混合三端直流输电系统拓扑以及控制策略,随后针对不同故障点,不同过渡电阻以及不同故障类型的直流侧线路故障特性进行了仿真分析。同时,分析了直流故障下混合三端直流系统中混合型MMC故障过电流的产生机理,基于混合型换流器的优越控制性能针对系统故障暂态下过电流问题,设计了LCC和MMC的附加控制,抑制各换流器向故障点处馈入的故障电流;最后对混合输电系统不同区间下的架空线极对地故障进行了仿真分析,仿真结果表明,改进的控制策略能有效地抑制直流侧换流器馈入的故障电流。
电力设备SF_6气体状态检测典型案例分析

SF_6气体因其具有优越的绝缘和灭弧性能,被广泛用作电力设备内部的绝缘介质,其运行状态直接关系到电力设备的运行情况。为了及时准确的掌握充气电力设备的运行状态,需要定期对其开展SF_6气体状态检测。文中分别介绍了一起SF_6气体纯度检测、SF_6气体湿度检测和SF_6气体分解产物检测典型案例,分析了异常情况发生的原因,并通过反复排查或解体检查验证了检测方法的可行性和准确性,为电力设备运行状态的准确评价提供一定的参考。
高寒地区GIS的适应性研究

近年来,GIS在国内得到广泛应用,特别是超特高压电网的建设更进一步扩大了GIS的应用地域,在我国东北、西北环境温度均为低温环境,而过低的温度会对GIS设备产生不利影响,从而影响输变电设备的安全。SF6气体以其优异的绝缘性能和灭弧性能,大量应用在高压组合电器中,但SF6气体较大的分子量决定了其较高的液化温度。在气体液化后,会使气室内的气体密度大幅降低,从而对设备绝缘性能产生不利影响。文中对SF6低温特性进行了分析,提出采用加热器提高气体温度,防止SF6气体液化的方法。针对低温地区所发生的凝露现象进行了分析,研究了采用空气对流抑制凝露的方法,完成汇控柜防凝露设计。通过对“O”型密封圈的材料研究,选用适当添加剂实现低温橡胶的混炼,部分解决了低温密封问题。
基于同步压缩域多级阈值变压器局部放电噪声抑制方法

传统局部放电时频分析噪声抑制方法,存在时频分辨率低、可读性差和抑制噪声种类单一的局限。文中在同步压缩域中使用多级阈值方案对变压器局部放电检测时所受干扰:白噪声和窄带噪声进行抑制。同步压缩算法作为一种高分率的时频分析方法,旨在对时频域进行重新分配,更细致区分信号与噪声。多级阈值方案结合小波变换和同步压缩变换,利用信号的高阶统计特征计算噪声的初级阈值,完成对原始信号噪声的初步抑制;利用广义交叉验证算法求解噪声的次级阈值,完成对信号中残留噪声更进一步的抑制。文中所提基于同步压缩域的多级阈值噪声抑制方案能有效的对两种噪声进行抑制,信号失真度低。
基于神经网络响应面的有载分接开关底座动力学模型修正

为提高模型修正的精度和效率,发展了一种基于神经网络响应面的动力学模型修正方法,将该方法用于有载分接开关底座有限元简化模型的修正。首先,根据底座简化模型的误差来源确定待修正参数及其设计空间,采用均匀设计生成神经网络响应面模型的训练样本;然后,通过对样本数据的训练构造修正参数与动力学响应关系的神经网络响应面模型;最后,基于神经网络响应面模型,采用线性组合的多目标优化方法对底座简化模型进行修正,并将修正结果与超模型仿真数据进行对比。研究表明,基于神经网络响应面模型修正的底座简化模型的动力学特性与超模型结果基本一致,验证了该方法的有效性。
自适应小波阈值去噪算法用于局部放电白噪声去噪

为增强局部放电信号白噪声去噪算法的自适应能力,文中提出了一种自适应选择小波、分解层数与阈值的局部放电去噪算法。首先,在对信号进行逐层小波分解的基础上,以近似系数能量占比表征小波的能量特点,以小波能量熵表征信号波形分布特点,以二者比值作为每层分解最优小波的评价指标,选取比值最高的小波为最优小波,兼顾了信号的能量特点与波形分布特点;其次,对细节系数进行噪声白化检验,当细节系数不满足白化标准时停止分解,自适应地选择分解层数,降低了去噪误差;最后,用鲸鱼优化算法优化了阈值选取过程,同时提高了阈值精度与运算速度。为验证去噪效果,引入粒子群优化小波阈值去噪算法与基于尺度能量最大原则选取最优小波去噪算法,与文中算法进行对比。对局部放电仿真信号与实测信号的去噪结果表明,文中算法在不同信噪比下去噪的均方误差与幅值误差均最小,具有良好的应用价值。
一种基于相关系数的EEMD局部放电去噪方法

电力设备绝缘裂化常常伴随着局部放电,如何提高电力变压器局部放电的检测精度对于研究其绝缘状态具有重要意义。集合经验模态分解法(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)在局部放电的去噪过程中得到良好的应用,然而对于如何准确的选取EEMD分解过程中的固有模式函数(intrinsic mode functions,IMFs),还原局部放电真实信号是关键。针对这一问题,文中提出一种基于相关系数的EEMD电力变压器局部放电去噪方法。该方法基于两路同时采集的局部放电信号,根据异常检测计算分别将它们的局部放电信号和背景信号相分离;通过相关系数的阈值比较从局部放电IMF分量中滤除背景噪声分量,同时滤除由于EEMD计算过程所引入的IMF噪声分量。试验表明,该方法能实现较好的去噪效果,从而为电力变压器局部放电的后续分析以及局部放电的模式识别提供精确的放电信号。
基于控制体—迎风有限元法的变压器绕组二维流体场—温度场耦合计算方法研究

针对电力变压器二维流体场和温度场的耦合问题,文中采用了基于控制体有限元法和迎风有限元法的流体场—温度场耦合计算方法。该耦合方法基于三角形网格,使用控制体有限元法计算绕组油流区域的速度场,应用流线迎风有限元法求解整体场域的温度分布。在速度场计算中引入速度提升方法解决了流体场仿真时出口边界出现的回流流动问题,并在温度场计算时提出了适用于线性三角形单元的流线迎风稳定参数取值方法,从而解决了温度场仿真时的数值振荡问题。应用所提方法计算分析了油浸式变压器绕组二维模型的油流及温度分布,并将计算结果与Fluent软件仿真结果进行了对比,对比结果验证了耦合方法的有效性。文中提出的二维流体场和温度场耦合场计算方法也可用于其他二维流体场和温度场耦合问题的分析。
幼龄红豆树生长和形质性状家系变异分析

[目的]通对红豆树优树家系进行全林测定,以揭示其生长和形质性状的家系遗传变异规律,为红豆树优质用材良种选育和定向培育提供参考依据。 [方法]以2017年营建于浙江龙泉和江西抚州两地点的3年生红豆树优树家系试验林为研究对象,分析其家系遗传变异规律和性状间的相关关系。 [结果] 3年生红豆树生长和形质性状在家系间的遗传差异均达到极显著水平(p <0.01),两地点生长和形质性状的变异系数变幅为23.3%~65.1%。除树干通直度外,红豆树其余性状的家系遗传力估算值均较高,其变幅为0.36~0.83,受中等至较强的遗传控制。仅浙江龙泉点红豆树树高单株遗传力估算值(0.87)高于家系遗传力估算值(0.83),受偏强的遗传控制,两地点红豆树其余性状的单株遗传力估算值均低于家系遗传力估算值,单株遗传力变幅为0.04~0.61,受中等至偏弱的遗传控制。两地点红豆树家系性状间遗传相关系数总体上大于表型相关系数,高、径生长量较大的红豆树家系其分枝数多且分枝较粗,通过对地径的选育可以间接选出树干通直度较高的植株。 [结论]红豆树生长和形质性状均存在极显著的遗传差异,变异幅度较大,多数性状受中等至偏强遗传控制。速生的红豆树具有分枝较多且分枝较粗等特点,这有利于红豆树种质资源的品种选育。
河套盆地临河坳陷油气成藏过程解剖及勘探潜力分析

河套盆地属于我国中西部地区中小型陆相含油气盆地,近期于临河坳陷西南部吉兰泰构造带发现亿吨级大油田。工区地质条件复杂且勘探程度低,油藏动态演化过程研究有待深化。针对吉西凸起带和中央断垒带已发现油藏,应用地质、地震和分析化验等资料,在石油地质综合分析的基础上,采用“九史”分析方法对油藏进行动态解剖,取得了以下三点认识: (1)油气晚期成藏并表现出“三晚”,即烃源岩晚期生烃、断裂晚期活动及油气晚期充注; (2)第四纪走滑活动影响油气富集,负花状构造不发育且晚期强烈反转地区有利于成藏; (3)优选出西南部凸起带和中央断垒带两大油气有利勘探区带。
准噶尔盆地阜北地区头屯河组非均质性综合研究

对准噶尔盆地阜康凹陷北部斜坡区(阜北地区)中侏罗统头屯河组储集层非均质性进行探讨,为研究区头屯河组储集层深入勘探提供指导。综合运用钻测井、岩心描述、薄片、粒度、(恒速)压汞曲线以及核磁曲线等资料,对研究区头屯河组储集层的微观、宏观非均质性以及非均质性的控制因素进行详细分析。结果表明:头屯河组储集层发育2类孔隙结构,造成储层微观非均质性较强;储集层包含3类粒度韵律、2类渗透率韵律以及2类夹层不均匀分布导致层内非均质性较强,分层系数以及砂地比不均导致层间非均质性较强,变异系数、突进系数和非均质性系数反映平面非均质性较强,宏观非均质性整体表现较强。沉积环境和成岩环境对头屯河组储集层非均质性程度都有影响,以成岩环境为主。最终认为研究区勘探目标区为应首选头一段河道砂体主体区域。
河套盆地临河坳陷中- 新生代烃源岩分布地震预测

河套盆地临河坳陷作为低勘探程度区,明确生烃灶分布是盆地油气勘探的关键任务。而该盆地钻井稀少,缺乏采样分析资料,严重制约着烃源岩早期预测。因此利用有机地球化学、地震沉积学和地球物理技术,综合预测了主力烃源灶的分布。研究表明,白垩系固二段及渐新统临二段发育低频-强振幅相和弱振幅-空白相两类偏泥地震相,低频-强振幅相发育范围广泛,对应有机质丰度较高的暗色泥岩,而弱振幅-空白相发育较广泛,对应有机质丰度较小的灰黑色、灰色泥岩;固二段最有利的半深湖相烃源岩呈“多湖”分布特征,而临二段半深湖相烃源岩集中分布于北东部;两套烃源岩厚度具有北厚南薄的特征,临二段烃源岩最厚可达700 m;综合评价分析认为固二段发育两个生烃灶,其中西南部的生烃灶面积大、有机质丰度高、厚度较大,是最有利的生烃灶;临二段在北东部发育一个生烃灶,面积大、有机质丰度较高、厚度大,可作为最有利的生烃灶。实践表明,该方法在稀井、少井条件下能有效预测主力生烃灶分布,对油气成藏认识提供重要参考,同时为低勘探领域烃源岩分布早期预测及评价提供了新思路和方法体系。
甘肃通渭“9·14”常河滑坡成因机理

2019年9月14日11时,受多日降雨影响,甘肃省定西市通渭县常家河镇小庄村发生大规模黄土滑坡,体积约800万m3。滑坡造成部分农田、公路及阳坡大桥损毁,直接经济损失约2 347.2万元。在对滑坡现场进行大量地面调查的基础上,通过无人机航拍、现场测绘、走访调查和数值模拟等手段对滑坡的变形破坏特征进行了分析,并在此基础上探讨了其成因机制。结果表明:斜坡体是在震裂、蠕变、软化、水动力等多种条件下按照一定的先后顺序由稳态逐步演化至失稳;该滑坡的失稳演化过程和灾变机制可以概括为原始斜坡(黄土、泥岩二元层状结构) -地震触发(滑坡堆积体、坡体震裂损伤) -蠕变弱化(层间剪切带、裂缝和落水洞扩展) -降雨激发(滑带软化、泥化,水压力作用) -失稳滑动(滑面贯通) 5个阶段;由于长期的蠕变和雨水的渗透冲蚀,坡体上的落水洞和地下暗河十分发育,且是控制本次滑坡边界的关键因素;滑坡后缘和前缘变形剧烈,中部变形相对稍弱,推断该滑坡为受地形及地下水作用控制明显的牵引-推移式复合滑坡。
成人新诊断高危低级别胶质瘤术后治疗的现状及争议

高危低级别胶质瘤为世界卫生组织(WHO)Ⅱ级是一组起源于中枢神经系统胶质细胞的异质性肿瘤。手术通常作为首选的治疗方法,然而术后最佳治疗方法暂无共识。术后放疗、化疗可以提高部分患者的局部控制率和总生存率(overall survival, OS),但对于高危低级别胶质瘤术后最佳放疗时机、放疗的剂量、化疗药物的选择、靶向治疗和免疫治疗等目前尚存争议。本文就国内外文献进行归纳总结,并对高危低级别胶质瘤术后辅助治疗的现状及争议进行探讨。
别里库姆沙漠胡杨回涡沙丘表层沉积物粒度特征

胡杨回涡沙丘是别里库姆沙漠常见的一种风积地貌类型,通过测试分析来自6个样区胡杨回涡沙丘的195个表层沉积物样品,结合粒级-标准偏差法、Sahu成因判别和相关统计分析法,对其粒度特征进行研究,以分析别里库姆沙漠表层沉积物类型、沉积环境的稳定性。结果表明: (1)胡杨回涡沙丘表层沉积物粒度组成以砂和粉砂为主,从北向南、从东向西沉积物粒级均呈现变细趋势。(2) 6个样区平均粒径的均值属于极细砂或细砂范围,71.79%的物质样品分选较好,97.94%的沉积物样品属于近对称分布,100%的物质样品属于中等峰态。(3) 6个样区的粒级-标准偏差曲线均呈现多峰分布,沉积环境不稳定。(4) 6个样区胡杨回涡沙丘表层沉积物的Sahu成因判别值介于- 7.277 ~ - 5.912,均属于风成沉积。
热反射测温系统测温准确度验证方法研究

针对热反射测温系统测温准确度验证结果不准确的问题,提出了一种热反射测温系统测温准确度的验证方法。采用以Si为衬底,利用半导体工艺制备金薄膜电阻,通过制作夹具,键合薄膜电阻与夹具的方式研制出验证电阻件。使用温控平台在30~100℃温度下对其进行温度系数考核,结果表明电阻件的阻值与温度有良好的线性关系。通过热电法计算出电阻件温度值,与热反射测温系统测量的电阻件温度值相比较,从而实现热反射测温系统测温准确度验证,保障了热反射测温系统的测温准确性。
内隔墙对开挖前抽水引发软土区地铁深基坑变形的控制效果

目前,基坑领域绝大多数研究均忽略了开挖前抽水引起的围挡侧移,如何有效控制这部分变形对于软土区深基坑施工有较大意义。提出合理布置内隔墙进行变形控制的理念,通过开展基坑抽水模型试验与三维数值分析,探究内隔墙对于限制开挖前抽水引发基坑变形的有效性,并进一步研究不同内隔墙间距对变形控制效果的影响。研究表明,单幅内隔墙的变形控制有一定影响范围(约内隔墙两侧各30 m),内隔墙位置处变形控制效果最强,远离内隔墙位置变形控制效果逐渐减弱;可通过合理设置内隔墙间距(d),利用相邻内隔墙变形限制的叠加效应来控制基坑整体变形。研究发现,当d<5B时(B为基坑宽度),内隔墙对基坑整体变形的限制效果开始显现,当d<3B时,内隔墙将体现较明显的变形限制作用。
LOF与改进SMOTE算法组合的强烈岩爆预测

为解决岩爆数据集中存在离群值、强烈岩爆数目少,导致强烈岩爆预测准确率较低等问题,提出LOF(local outlier factor)与改进SMOTE(synthetic minority oversampling technique)算法组合的方法。首先搜集国内外305组岩爆案例构建原始岩爆数据集,使用平均化处理法对数据集进行无量纲化处理;其次用LOF算法剔除各岩爆等级中的离群值,改进SMOTE算法在强烈岩爆样本与中等岩爆样本边界处增加强烈岩爆样本数目,增加少数类样本数目,在数据预处理阶段改善数据集结构;最后用6种常用机器学习模型分别对原始岩爆数据集和预处理后的岩爆数据集进行预测,验证预处理过程的有效性。结果表明:经过预处理后的岩爆数据集,整体的岩爆预测准确率平均提高18.35%,强烈岩爆预测准确率平均提高44.55%。因此基于LOF与改进SMOTE算法组合对岩爆数据集进行预处理,改善岩爆数据分布结构,能有效提高强烈岩爆预测准确率。
Bi_2O_2CO3/Fe_3O_4磁性复合物在环境污染治理领域中的应用

以Fe_3O_4纳米粒子和Bi_2O_2CO3为原料,采用溶剂热法制备Bi_2O_2CO3/Fe_3O_4磁性复合物,并通过对印染废水中染料的去除、剩余污泥厌氧消化过程中产甲烷潜力的影响两方面探讨其在环境污染治理中的应用。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和比表面积及孔径分析对Bi_2O_2CO3/Fe_3O_4复合物进行表征分析,SEM分析结果表明复合物表面较粗糙,BET结果显示复合物的比表面积为9.2294m~2/g,Fe_3O_4的引入大幅度增加了Bi_2O_2CO3的比表面积,使其具有明显的介孔结构。一方面,以甲基橙(MO)为目标污染物,研究了不同实验条件下该材料对染料的去除效果,结果表明,最大吸附量可达14.373mg/g,且该吸附反应过程符合拟二级动力学和Langmuir吸附等温模型,趋于单分子层吸附;另一方面,评估了复合物对污泥厌氧消化产甲烷潜力的影响,结果表明,复合物的引入对污泥厌氧消化产甲烷过程有一定的促进作用,累积产甲烷量相比于对照组提高了10%。分别用一级动力学模型和修正Gompertz模型模拟厌氧消化过程,模拟结果显示一级动力学模型可以更好地描述引入Bi_2O_2CO3/Fe_3O_4磁性复合物的污泥厌氧消化过程。
富氧多孔炭的合成及其在电化学储能中的作用

多孔炭在电化学储能器件中具有不可或缺的作用。本文主要介绍了富氧多孔炭材料的物理化学特性、表面含氧官能团的种类及表征方法;总结了富氧多孔炭常见的合成方法并分析了各种方法的优缺点;以超级电容器和锂/钠离子电池为例,阐述了近年来富氧多孔炭材料在储能应用方面的研究进展,探讨了含氧官能团在储能过程中的作用机理;指出了富氧多孔炭应用于电极材料时高比容量与高导电性能相互制约的问题,提出理性设计多孔炭结构中含氧官能团的类型及数量,可以在保持多孔炭电化学稳定性的同时,为多孔炭提供丰富的氧化还原活性位,提高其与电解质的亲和性,从而提升储能器件的能量密度;并展望了含氧官能团原位表征技术的开发与材料先进结构组分的设计等富氧多孔炭储能电极的未来发展方向。
可再生能源电解制氢技术及催化剂的研究进展

氢能是一种清洁、高效的二次能源,是构建未来清洁社会的重要支撑。在众多制氢技术中,利用可再生能源产生电能,并通过电解水制备高纯度氢气是最具潜力的制氢路线之一。本文在介绍三种电解水制氢技术及核心部件的基础上,重点讨论了电解水析氢催化剂,特别是过渡金属基电催化剂及单原子催化剂的研究进展。本文最后对可再生能源发电与电解水制氢技术的耦合进行了分析与讨论,简述了现阶段国内外基于可再生能源发电制氢项目的开发进展。文章指出,随着电力成本下降,高效、稳定、经济的析氢催化剂的开发,可再生能源发电制氢将成为解决能源消纳、加速氢能产业化进程、最终实现我国向低碳清洁能源转型的重要途径。
海河平原夏玉米主要生育期发生高温干旱并发事件的气候学分析

利用海河平原27个气象站1960–2019年逐日最高气温、降水数据,采用标准化降水指数识别干旱,百分位法确定高温阈值,利用Cramer-von Mises(CvM)突变检验、累积分布函数(CDFs)等方法分析夏玉米全生育期及各主要生育期(播种–拔节、拔节–开花、开花–成熟)不同阈值水平下的高温干旱并发事件长期演变特征及空间分布情况。结果表明:(1)夏玉米各主要生育期不同阈值水平的高温干旱并发事件发生范围均无长期变化趋势,在20世纪90年代存在显著突变,突变后发生范围明显大于突变前,特别是开花–成熟期并发事件发生范围最大且突变后增大最多;对于不同阈值水平,高温阈值下并发干旱事件的发生范围增大最明显。(2)夏玉米各生育期并发事件发生频率均为研究区西北部较高,并向东南部减少,发生频率较高的北部地区自突变后增加幅度也最大。海河平原近60a夏玉米主要生育期高温干旱并发事件在20世纪90年代存在显著突变,自突变后,并发事件发生范围及各站点发生频率均明显增多,开花–成熟期高阈值水平下并发事件增多尤为突出。
新型储氢材料研究进展

氢能作为一种环保可再生的新型能源,生产技术逐渐走向成熟,成本大幅度下降,将迎来快速发展的机遇期。氢能被广泛利用的关键在于是否能够实现高效储存。本文重点讨论了四类新型储氢材料,即金属络合氢化物储氢材料、碳纳米管储氢材料、沸石以及新型沸石类材料、有机液态储氢材料。文章指出:金属络合氢化物储氢材料储存压力低但循环稳定性差;碳纳米管储氢材料已经有很长的发展历史,安全性高且易脱氢,然而目前对其储氢机理认识不够成熟;沸石以及新型沸石类材料价格低廉,但是对反应条件的要求高;有机液态储氢材料被认为是大规模储存和运输的可行选择,然而昂贵的成本和苛刻的反应条件限制了其发展。文章指出后续需要改进并开发具有较高存储容量和具有经济价值的储氢材料。
迷迭香酸通过抑制NADPH氧化酶/ROS /NLRP3炎症小体通路改善高血压肾病

目的探究迷迭香酸(rosmarinic acid,RA)对小鼠高血压肾病模型肾脏损伤的保护作用及其相关机制。方法30只6 ~ 8周龄雄性C57BL/6小鼠采用随机数字表法分为Control组,AngⅡ组(1.46 mg·kg~(-1)·d~(-1)),AngⅡ+RA组(AngⅡ 1.46 mg·kg~(-1)·d~(-1)+RA 50 mg·kg~(-1)·d~(-1)),每组10只,干预4周。检测血压、尿微量白蛋白、血肌酐及血尿素氮含量;免疫荧光检测肾组织巨噬细胞浸润情况; Masson染色检测肾组织纤维化程度; NADP+/NADPH检测试剂盒检测烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶的活性;二氢乙啶超氧化物阴离子探针检测肾组织ROS水平; q-PCR及免疫印迹检测NADPH氧化酶亚基p22phox、p47phox及核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(nucleotide-binding oligomerization domain,Leucine rich Repeat and Pyrin domain containing 3,NLRP3) 、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein,ASC) 、胱天蛋白酶1(caspase-1) 、IL-1β、IL-18的表达水平。结果与Control组相比,AngⅡ组血压、尿蛋白、血肌酐、血尿素氮明显升高(P<0.05);肾脏炎症反应及纤维化程度显著增强(P<0.05) 。迷迭香酸干预后,显著改善血压、尿蛋白、血肌酐及血尿素氮(P<0.05);减轻肾脏炎症反应和纤维化程度(P<0.05); NADPH氧化酶亚基p22phox及p47phox表达降低、活性下降(P<0.05);肾组织ROS水平降低(P<0.05); NLRP3炎症小体相关分子NLRP3、ASC、Caspase-1及其下游IL-1β、IL-18表达下降(P<0.05) 。结论迷迭香酸通过调控NADPH氧化酶/ROS/NLRP3炎症小体通路改善高血压肾病。
基于插值型无单元Galerkin法的复合材料层合板自由振动分析

为了更有效地求解复合材料层合板的自由振动问题,以一阶剪切变形理论为基础,对插值型无单元Galerkin法在此类问题中的应用进行了研究,并发展了相应的计算方法。该方法采用插值型移动最小二乘法建立试函数时可以只依赖于复合材料层合板中面上的一组离散节点,在继承无单元Galerkin法前处理简单、计算精度高等优点的同时,可直接施加本质边界条件,避免了使用Lagrange乘子法和罚函数法处理本质边界条件。采用本文提出的插值型无单元Galerkin法,对不同边界条件、不同厚跨比、不同材料参数的复合材料层合板的振动频率进行了计算,通过与文献结果对比验证了本文所提方法的有效性。
基于五次样条函数的基坑土层等效参数反演方法

根据五次样条函数的性质,利用弹性支点法,将土压力视为不连续的分布载荷集度,对支护结构的变形进行五次样条函数拟合,并通过逐次求导反演支护结构上的受力,最后结合工程情况反演基坑土层的等效参数。本文基于上述研究思路,成功反演了支护结构的分布载荷集度,提出了一种基于五次样条函数的基坑土层等效参数反演方法,反演的土层等效参数可用于基坑工程的动态化设计、施工方案优化和变形预测,并为邻近类似土层区域的基坑设计提供土层抗剪强度指标参考。
基于SPIV的压浪板对DTMB5415船模尾流场影响的试验研究1

以DTMB5415船模为研究对象,基于体视粒子图像测速技术(Stereoscopic Particle Image Velocimetry,SPIV)对压浪板安装前后的船模伴流场及尾流场中多个截面进行测量。PIV测量对船体边界层内流动进行了很好的捕捉,与国际上公开的相关流场信息具有较高的吻合度,补充了DTMB5415基准船模的流场数据库。压浪板的安装会降低桨盘面速度,且压浪板的影响会随着船舶航速的增大而增大,在Fr数为0.28和0.41时,桨盘面平均速度分别降低了0.77%和1.45%。此外,压浪板对流场测点的影响随着距离的减小而增大,在X/L_(PP)为0.95、0.97和0.99这三个截面上的平均无量纲轴向速度分别降低了0.009、0.027 3和0.045 9。
基于Bootstrap-SVR-ANN算法的TBM施工速度预测

合理评价预测施工速度关乎隧道TBM施工的成败与效益。现有的TBM施工速度预测模型多利用岩体参数和掘进参数预测瞬时/平均施工速度,对掘进过程中的不确定性和施工风险考虑不足。基于此,引入区间预测方法,提出一种基于Bootstrap-SVR-ANN算法的TBM施工速度预测模型。以兰州水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为工程依托,分析了单一性输入参数的不足,指出了选择岩体质量分级指标(RMR)、TBM工作条件等级(TWCR)两个综合性参数的合理性,并对构建的TBM施工速度区间预测模型的有效性进行了验证。研究表明,TBM施工速度区间预测模型不但具有良好的点预测效果,而且预测区间可将TBM施工速度的实测值完全包络,模型可靠性较高;模型测试集在90%,95%置信水平下的MPIW分别为9.84,11.73 m/d,随着置信水平的提高,预测区间可容纳的不确定性也不断上升;TBM掘进过程中可能的风险性与区间宽度的异常相互印证,验证了区间预测模型可以定量解释施工过程中不确定性的特点。研究成果可为TBM掘进效能预测、施工工期估算和掘进参数优化等提供科学参考。
板栗‘燕山早丰’与‘燕晶’正反交后代果实性状的遗传倾向研究

【目的】研究板栗杂交后代果实性状的遗传倾向和杂交后代的遗传差异,提高板栗良种繁育效率。【方法】以‘燕山早丰’×‘燕晶’为亲本杂交产生259个F1个体为试验材料,对2016年和2017年板栗坚果性状、栗蓬性状、直链淀粉含量、支链淀粉含量、总淀粉含量和可溶性糖含量等13个性状进行测量,并进行遗传倾向研究。【结果】坚果相关性状的研究表明:2016年和2017年的单粒质量、坚果厚、坚果高和坚果宽等性状呈正态分布趋势,且后代平均值均大于亲中值,说明存在加性效应。连续两年正反交后代单粒重性状变异系数在18.50% ~ 20.19%,后代广泛分离,具有较高的遗传多样性,有可能选育出单粒重较大的板栗品种。坚果宽、坚果厚和坚果高等性状变异系数均小于20%,遗传传递力在98.54% ~ 106.55%之间,说明坚果性状受环境影响较小。通过栗蓬相关性状的研究表明:连续两年正反交后代栗蓬总重性状平均值高于亲中值,正反交变异系数均大于20%,遗传传递力在112.00% ~ 117.44%之间,能够稳定遗传,受环境影响较小。连续两年正反交后代栗蓬宽性状的超高亲率分别达到37.50%和23.96%,遗传传递力分别为112.50%和113.93%。 2016年刺束长短正反交后代和2017年正交后代平均值小于亲中值,遗传传递力为90.25%、90.83%和93.66%,2016年超低亲率分别为27.08%和18.90%,刺束长短性状趋于变短。通过果实品质相关的研究表明:连续两年正反交后代淀粉相关性状变异系数的范围为7.82% ~ 17.66%,支链淀粉含量的遗传传递力在101.11% ~ 108.22%之间,2016年正反交后代超高亲率分别为34.38%和30.09%,均高于2017年,趋于支链淀粉含量增多。相比于2017年,2016年正反交后代可溶性糖含量遗传传递力较低,分别为64.10%和59.94%,说明遗传不稳定,受环境影响大。【结论】通过对坚果相关性状和果实品质性状遗传倾向和分离特点的研究得出,坚果相关的性状能够稳定遗传,果实品质性状遗传不稳定,受环境影响较大。该研究为今后板栗杂交育种后代的筛选和目标性状的预测提供了参考依据。
震后生态恢复初期植被–土壤的耦合关系研究–以汶川县威州镇、绵竹市汉旺镇为例

【目的】探究汶川地震重灾区不同气候区恢复初始阶段植被与土壤的耦合协调关系,为促进灾害干扰地区的生态恢复和植被–土壤系统的协调发展提供参考依据。【方法】以干旱河谷气候区、亚热带季风性气候区的受损治理区和未受损区(AT和AU、ST和SU)为研究对象,测定植被和土壤的21个指标,采用主成分分析法得出两个气候区4种生态系统的主要影响因子和21个指标的权重,并构建对应的植被–土壤耦合协调度(D)模型。【结果】SU的植被、土壤综合指数和D均显著高于其他3种植被–土壤系统。AT和ST均为初级协调发展类土壤滞后发展型,AU和SU分别为初级和中级协调发展类植被土壤同步发展型。干旱河谷气候区的影响因子较为单一,AT的主要影响因子为土壤有机碳、全氮、速效氮和速效磷,AU为植物碳、氮、钾和镁。亚热带季风性气候区的影响因子表现为植被–土壤影响因子共存,ST的主要影响因子为物种丰富度、生物量、土壤全氮和速效氮,SU为植被覆盖度、植物磷、土壤速效钾和细菌。【结论】气候和生态恢复类型对植被–土壤耦合状况具有一定的影响。SU的植被–土壤耦合状况显著优于其他3种生态系统。AT和ST的土壤环境均较差,经7年治理尚未恢复到震前水平。
结合大斑啄木鸟生境适宜性的林分空间结构优化

【目的】优化林分空间结构,提高现有林分质量的同时更好地保护野生动物栖息地,为帽儿山地区的森林经营提供理论依据。【方法】本文以帽儿山林场为研究对象,根据全混交度、角尺度、竞争指数、林层指数4个空间结构指标和生境适宜性指数,采用乘除法思想构建林分空间优化模型。生境适宜性指数以大斑啄木鸟为例根据2016年帽儿山林场森林资源二类调查数据进行计算。利用R语言进行林分优化模拟,比较不同采伐强度下林分结构和生境适宜性指数的变化,分析将生境适宜性指数融入到优化模型中的可行性。【结果】通过对比不同采伐强度(10%、20%、30%)下各指标和目标函数值(Q)的变化,确定最优采伐强度为20%。最优采伐强度下Q值的最大值为73.28,平均值为49.59,郁闭度为0.62,林分结构平均状态达到最佳,采伐木主要集中于林木密集区域共计采伐133株;林分空间结构优化后林分全混交度和林层指数提高,竞争指数减小,角尺度介于[0.475,0.517]之间,由聚集分布状态调整为随机分布状态;并且生境适宜性指数由0.52提高到0.57属于较适宜区域。【结论】表明本次优化模拟将生境适宜性指数融入到林分空间优化模型中,在优化林分结构和提高林分质量的基础上,一定程度上提高了生境适宜性指数;为空间结构优化调整和保护帽儿山野生动物的生存环境提供科学依据。
低龄儿童龋病相关的唾液生化指标研究

目的比较低龄儿童龋患者和健康者唾液生化指标的差异及其与龋病状态的关联,建立龋病诊断模型。方法选取4~6岁儿童共120名,分为2组:低龄儿童龋患者(C组)和健康儿童(H组)各60名,采集唾液样本,比较pH、总蛋白以及离子浓度的差异,分析唾液生化指标与龋病状态的相关性,并建立龋病诊断模型。结果C组NO_3~-浓度显著低于H组,而Cl~-、Br~-、NH_4~+、Mg~(2+)浓度显著高于H组(P<0.05);唾液NO_3~-浓度与患龋状态呈负相关,Br~-、Cl~-、NH_4~+浓度与患龋状态呈正相关(P<0.05)。利用唾液生化参数建立的龋病风险评估模型区分C组和H组的准确率可达85%以上。结论唾液pH、总蛋白和离子浓度有助于诊断和评估低龄儿童龋。
秸秆还田土壤改良培肥基质和复合菌剂配施对土壤生态的影响

通过田间试验,研究水旱轮作(冬小麦-夏水稻)中水稻秸秆全量还田条件下土壤改良培肥基质和复合菌剂配施对小麦土壤养分、土壤物理结构和土壤生物学性质及土壤微生物区系的影响,为快速土壤培肥、提高中低产农田产量提供实践基础和技术支持。试验于江苏省盐城市滨海县黄河湾项目基地进行,共设置五个处理:①土壤改良培肥基质+复合菌剂+常规化肥(MOS+CMA+CF);②复合菌剂+常规化肥(CMA+CF);③土壤改良培肥基质+常规化肥(MOS+CF);④常规化肥(CF);⑤不施肥对照(CK)。对小麦返青期(S1)、拔节孕穗期(S2)和成熟期(S3)分别进行土壤理化性质、土壤酶活性、微生物量碳氮和微生物区系分析。结果表明,与CK相比,MOS+CMA+CF处理能够在短时期内提高土壤速效养分含量(其中速效氮提高了23.59%、速效磷提高了40.74%、速效钾提高了43.78%),降低土壤容重,提高土壤孔隙度,显著提高土壤微生物量氮含量和土壤脲酶活性;同时,该处理还能在小麦返青期和拔节孕穗期增加土壤细菌和真菌多样性,提高微生物丰度,最终提高了小麦产量(与CK和CF相比,产量分别提高了149.29%和24.93%)。CMA+CF能够显著提高土壤纤维素酶活及土壤微生物量碳含量,表现出有较好的秸秆降解能力;并且在提高土壤理化指标含量、提高脲酶酶活、提高微生物量氮含量和小麦产量方面仅次于联合处理。由于MOS富含有机质,MOS+CF处理能够维持并提高土壤有机质含量、改善土壤物理环境。总之,短期内,MOS+CMA+CF处理提升土壤肥力,提高小麦产量的效果是最显著的;但CMA+CF处理在加速秸秆养分还田、改善土壤理化状况,增强微生物活性和丰富以及提高小麦产量方面也表现出优势,且复合菌剂经济方便有效,具有很好的田间技术推广价值。
基于共生理论的兵团与地方城市“三生”功能跨界整合发展研究

基于共生理论,选取乌鲁木齐市、五家渠市、昌吉市为研究案例区,构建“三生”空间评价指标体系及“三生”功能评价指标体系,探讨乌五昌地区“三生”空间时空分异格局,借助共生度模型,识别兵团城市与地方城市“三生”功能共生发展模式,并对兵地城市跨界融合发展提供理论建议。结果表明:(1)研究区生产和生活空间面积呈上升趋势,生态空间面积呈下降趋势。(2)在生产功能方面,五家渠市与乌鲁木齐市、昌吉市共生模式分别为正向非对称共生、反向非对称共生,生活功能与生态功能方面,均为正向非对称共生,各功能城市间影响程度不同。(3)基于“三生”空间格局及“三生”功能共生模式,提出兵地融合发展建议,生产方面建立四区,三轴,一基地,生活方面加强交通路网建设,生态方面兵地协同建立生态保护区。
黄河源区不同退化程度高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系研究

近些年来,气候暖干化和过度放牧导致黄河源区高寒草原发生明显退化,严重影响了当地畜牧业和环境的可持续发展。退化后,植被群落生产力、物种多样性和土壤因子之间相互作用、相互影响,使生态系统持续恶化。以往的研究中研究人员对退化后群落生产力和物种多样性关系关注较多,但对退化过程中土壤要素变化的重视程度往往不够。因此,探究不同退化程度下高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系对于认识高寒草地退化过程及退化草地恢复具有重要现实意义。在黄河源区采用空间分布代替时间演替的方法,根据植被和土壤特征选取了未退化到严重退化5个退化梯度,探讨不同退化程度下高寒草原群落生产力、物种多样性和土壤特性及其关系。结果表明:1)随着退化程度的加剧,群落地上和地下生物量均呈先稳定后降低的趋势,在轻度退化阶段达到最大值,重度和严重退化阶段显著降低;2)Shannon-Wiener多样性指数在轻度和中度退化阶段显著增加了20%和15%(P=0.025和P=0.039),均匀度指数从未退化到重度退化变化不明显,严重退化阶段物种多样性指数均显著降低;3)土壤水分、各深度土壤有机碳、全氮、铵态氮和硝态氮均呈先稳定后降低的变化规律,土壤容重随着退化程度的加剧而显著增加;4)群落生物量、物种多样性与土壤养分呈正相关关系,与土壤容重呈负相关关系,冗余分析结果显示土壤容重、硝态氮、有机碳是退化过程中驱动植被因子变化的主要因素。因此,针对不同退化阶段采取不同的恢复治理措施,尤其是改善土壤养分和物理性质,同时对中度和重度退化两个关键阶段应该给予更多的关注。
林分密度对杉木人工林林下植被和土壤性质的影响

以杉木人工林为研究对象,探究4种林分密度(A:650株/hm~2;B:1100株/hm~2;C:1250株/hm~2;CK:1650株/hm~2)林下物种多样性、生物量以及土壤理化性质及其之间的相关性。结果表明:(1)灌木层Shannon-Wiener指数、Patrick丰富度指数及草本层中Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Patrick丰富度指数随林分密度的增加均呈现出双峰型变化趋势,在密度A和C处均出现峰值;灌木层Simpson指数、Pielou均匀度指数随林分密度升高而降低,且灌、草层4种多样性指数最小值均出现在密度CK处。(2)草本层生物量比灌木层高。草本层总生物量(地上+地下)随密度的增大而减少,凋落物的量则随密度的增大而增大。(3)土壤养分含量和林下植物多样性指数随林分密度增大的变化趋势大致相同,且有机质含量在密度A取得最大值。(4)灌木层Shannon-Wiener指数、Patrick丰富度指数与全氮、水解氮、有效磷、有机质呈显著正相关;草本层植被物种多样性与土壤理化性质无显著相关性。(5)各指数与灌木层生物量的相关性较强。综上所述,密度A (650株/hm~2)能够促进杉木林林下植被发育,增加林下植被物种多样性、生物量和有机质,可提升维持地力的能力,有利于杉木林稳定持续发展。
唐家河国家级自然保护区川金丝猴生境适宜性评价

生境适宜性评价是濒危物种保护的重要基础。川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)是栖息于温带森林的、中国特有的珍稀灵长类动物。位于岷山山系的四川唐家河国家级自然保护区是川金丝猴的重要分布地之一,但涉及该地区川金丝猴的生境信息却较缺乏。运用最大熵(Maximum entropy,MaxEnt)模型对四川唐家河国家级自然保护区川金丝猴不同季节的生境适宜性进行了研究,发现四个季节的训练集和验证集的受试者工作特征曲线下面积(Area under the receiver operator characteristic curve,AUC)值均超过0.8,说明模型预测结果较好。结果显示:(1)影响不同季节川金丝猴分布的主要因子是海拔、河流和道路。(2)川金丝猴的适宜生境面积存在季节性变化。其中,春季的适宜生境面积最大,为233.94 km~2,占全区面积的58.48%;夏季的次之,为192.75 km~2,占48.19%;秋冬季的适宜生境面积相对较低,分别为145.54 km~2(占36.39%)和142.63 km~2(占35.66%)。(3)川金丝猴的适宜生境分布具有明显的季节性垂直变化。研究揭示保护好完整的森林植被带对川金丝猴的生存具有重要意义,尤其要重视对人为干扰较强的低海拔生境的保护。
城市群生态安全格局构建:概念辨析与理论思考

城市群是城市发展到一定阶段通过城市间物流、人流和能流高度融合而形成的区域性复合生态系统,如何保障城市群生态安全与健康发展成为当前关注的热点问题。本研究系统分析了生态安全、城市生态安全与城市群生态安全的内涵。认为狭义上城市群生态安全侧重于城市群内部生态空间优化和生态系统服务功能提升,重点关注城市群地区生态用地空间优化与“三生空间”(生态、生活及生产空间)的合理布局。广义上的城市群生态安全不仅需要考虑城市群内部生态系统结构和功能协调及其生态系统服务的供需平衡,也需要从区域尺度考虑城市群与其他区域之间的协调关系。城市群生态安全格局构建的目的则是保障城市群内部区域一体化协调发展,满足人们日常生活的基本需求,实现城市群与区域之间物流、能流和人流的有序流通。在城市群生态安全格局构建时,除了遵循生态安全一般性原则外,还需要遵循以下原则:①生态系统服务供需平衡尺度效应;②生态安全保障的阈值效应;③生态安全格局的空间联动效应。最后文章提出了城市群生态安全格局构建的基本思路和技术路径。
二维瞬态热传导问题的无单元Galerkin法分析

采用无单元Galerkin(element-free Galerkin,EFG)法求解具有混合边界条件的二维瞬态热传导问题.首先采用二阶向后微分公式离散热传导方程的时间变量,将该问题转化为与时间无关的混合边值问题;然后采用罚函数法处理Dirichlet边界条件,建立了二维瞬态热传导问题的无单元Galerkin法;最后基于移动最小二乘近似的误差结果,详细推导了无单元Galerkin法求解二维瞬态热传导问题的误差估计公式.给出的数值算例表明计算结果与解析解或已有数值解吻合较好,该方法具有较高的计算精度和较好的收敛性.
不同磷肥品种在石灰性土壤中的磷形态差异

【目的】研究不同磷肥品种在土中磷形态转化及有效性差异,有助于选择合适的磷肥品种从而减少土壤磷素累积和提高磷素有效性,为该区磷肥-作物-土壤匹配提供理论依据。【方法】以土长期定位试验有效磷含量较低的耕层(0—20 cm)土壤为供试土壤,玉米(郑单958)为供试作物进行盆栽试验。试验共设8个处理:不施磷肥(Control);过磷酸钙(SSP);钙镁磷肥(CaMg P);磷酸一铵(MAP);磷酸二铵(DAP);聚磷酸铵(Poly P);磷酸脲(Urea P);过磷酸钙加硫酸铵(SSP+ASA)。用蒋柏藩-顾益初无机磷分级法测定土壤无机磷组分,并分析其与玉米植株吸磷量、土壤有效磷之间的关系。【结果】不同磷肥品种均可显著影响土壤有效磷含量,但随时间变化其动态特点有所不同。在玉米种植期间,施不同磷肥品种土壤有效磷平均含量大小为:DAP>Urea P≥Poly P>MAP>SSP+ASA>SSP>CaMg P>Control。不同磷肥品种均可显著提高玉米植株干物质量、吸磷量及肥料利用率,较Control处理分别提高了64.8%—221.3%、114.1%—593.0%、2.1%—11.0%,其中DAP和Poly P处理相似且增幅最大。土壤有效磷含量与玉米植株吸磷量和干物质量均呈极显著的正相关关系。不同施磷处理均可显著增加土壤Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P含量,增幅分别为36.9%—610.0%、21.7%—85.5%、57.2%—83.0%和28.5%—77.8%,O-P和Ca10-P增加不明显。其中,MAP、DAP、Poly P和Urea P可显著提高石灰性土壤中Ca2-P和Ca8-P的含量;Al-P和Fe-P增加较大的是SSP+ASA和SSP处理;CaMg P处理显著提高了O-P和Ca10-P含量。Poly P处理土壤Ca2-P含量显著高于MAP和Urea P,仅次于DAP处理,但土壤Ca8-P含量显著低于DAP、MAP和Urea P。与SSP相比,SSP+ASA显著增加了Ca2-P和Al-P含量,分别增加了24.9%和11.9%,有效磷含量提高了11.4%。土壤无机磷组分中Ca2-P、Ca8-P和Al-P与土壤有效磷和植株吸磷量呈显著正相关关系。【结论】供试土壤条件下,磷酸二铵(DAP)的磷素固定较低、有效磷含量高,聚磷酸铵(Poly P)降低了土壤Ca2-P向Ca8-P的转化,可减少磷在石灰性土壤中的沉淀,磷素有效性与施磷酸二铵的相当,这两种肥料是适合该区施用的磷肥品种;在石灰性土壤中施用酸性肥料硫酸铵不仅可以提高土壤有效磷含量,而且减少了磷素的累积。
碱提甘蔗皮多糖提取工艺、初步结构及其对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

【目的】建立碱提甘蔗皮多糖的优化工艺,进一步探究其结构特征,并评价其对α-葡萄糖苷酶的抑制作用。【方法】采用单因素试验和响应面分析法(RSM)对碱提甘蔗皮多糖(SPAP)提取工艺进行优化,采用苯酚硫酸法测定多糖含量。SPAP经Sevag法除蛋白、AB-8除色素后进行结构表征,主要包括高效液相色谱法(HPLC)检测多糖分子量分布,气相-质谱色谱仪(GC-MS)进行单糖分析及傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对官能团进行分析。采用4-硝基苯基-D-吡喃葡糖苷(PNPG)法测定多糖提取物对α-葡萄糖苷酶抑制作用。【结果】SPAP的最佳提取条件为提取温度37℃、氢氧化钠(NaOH)浓度5%、料液比1∶46(g·mL~(-1))、提取次数4次,在此条件下SPAP得率达到10.84%。经除蛋白、色素后,SPAP含量达到86.54%,主要由阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖4种单糖组成,分子量为3.03×10~3 kD,可能为吡喃型杂多糖,呈现α或β构型。此外,SPAP表现出良好的α-葡萄糖苷酶抑制作用,其抑制率达到78.31%。【结论】对碱提甘蔗皮多糖进行工艺优化,可有效利用原料、提高产出和效率;由HPLC、FT-IR、GC-MS等方面初步阐述了SPAP的结构特性,同时SPAP对α-葡萄糖苷酶表现出良好的抑制作用,具有一定的降糖潜力,研究结果为进一步研究SPAP的构效关系提供了理论依据。
基于NPP分配的生产和生态功能协同提升模式———以西藏拉萨河谷半农半牧村为例

在人类占用净初级生产力(HANPP)等研究基础上,提出了净初级生产力(NPP)权衡假设,即生态系统供给、调节服务的权衡受到HANPP各组分分配比例的影响;基于NPP权衡假设构建了生产生态协同提升模式效果的分析框架。以西藏拉萨河流域白朗村为例,基于实地采样、监测数据,分析了生态修复前、协同提升及河谷种草模式下,白朗村的HANPP组分、空间格局,以及生产、生态功能(牲畜养殖数量、碳固定服务和空气净化服务)。结果表明:在实施生态修复前,白朗村共有牲畜15990羊单位,HANPP为35.0 g C/m~2,占潜在NPP的13.8%,其中收获导致的HANPPharv占40.0%;生态系统空气净化服务为12.0 g SO_2m~(-2) a~(-1),碳固定服务为6245.4 g C m~(-2) a~(-1)。协同提升后,HANPP总量基本保持不变,但结构发生了变化,其中HANPPharv提高了4.2%,土地利用导致的HANPPluc降低了1.8%。同时,养殖牲畜数量增加6.3%,生态系统调节服务基本保持同一水平。在河谷种草模式下,HANPP总量相比实施生态修复前降低了67.0%,结构变化更加剧烈。HANPPharv增加了84.2%,为25.8 g C/m~2;HANPPluc降低了167.0%,为-14.2 g C/m~2。牲畜数量大幅增加了2.2倍(35195.0羊单位);而空气净化服务也提高了15.1%(13.8 g SO_2m~(-2) a~(-1)),碳固定服务提高了5.0%(6560.1 g C m~(-2) a~(-1))。研究表明,NPP权衡假设可以为定量分析区域尺度生态系统服务权衡提供一定的理论支持,促进生产生态功能协同提升的生态修复模式优化。
增密对我国玉米产量-叶面积指数-光合速率的影响

【目的】探究我国玉米增密过程中地上部群体结构和功能变化,为合理密植提供理论依据。方法本文共收集了82篇公开发表的学术论文,获得1 338组产量-密度数据,其中包括1 200组最大叶面积指数(LAI_(max))-密度数据,475组穗位叶最大净光合速率(Pn_(max))-密度数据。根据播种日期将总样本划分为春玉米和夏玉米2组,综合运用边界线分析和方程拟合等多种方法,对玉米产量、种植密度、光合速率三者之间的关系进行了分析。结果(1)我国玉米获得最高产量(11.5 t·hm~(-2))时,种植密度为10.0×10~4 plants/hm~2。获得最高产量时,春玉米和夏玉米种植密度相近,但春玉米产量较夏玉米高13.0%。 (2)当密度达到11.0×10~4 plants/hm~2时,LAI_(max)达到平台值,将不再随密度增加而增大。在LAI_(max)达到6.4时,可获得最高产量。春玉米LAI_(max)的平台值较夏玉米高17.6%。用对数函数分析穗位叶Pn_(max)-密度,穗位叶Pn_(max)-LAI_(max)的变化关系时,发现密度和LAI_(max)增大均导致Pn_(max)下降,在夏玉米表现尤为显著。(3)分析不同年代品种数据发现,随年代变化产量逐步提高, LAI_(max)和穗位叶Pn_(max)不断增大。结论增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一。随密度进一步增加,玉米叶片光合特性等发生改变,限制了产量的进一步提高。本研究定量综合分析了玉米产量、种植密度、最大叶面积指数、穗位叶光合速率之间的关系,对构建玉米密植高产高效生产系统具有重要意义。
14-3-3蛋白在水稻籽粒灌浆过程中的互作靶蛋白鉴定及其对外源激素的响应

【目的】籽粒灌浆对水稻产量及品质的形成至关重要。14-3-3蛋白是一种信号转导调节因子,在植物生长发育中发挥着重要调控作用。本研究通过分析14-3-3蛋白家族在籽粒灌浆过程中的基因表达模式及其互作靶蛋白,从而揭示其在籽粒灌浆过程中的功能。【方法】利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析水稻14-3-3基因家族在籽粒灌浆过程中的表达变化模式,并从中选取GF14b及GF14e进行后续的蛋白功能分析。利用KEGG数据库对GF14b及GF14e蛋白功能motif位点进行分析;构建GST-GF14b及GST-GF14e表达载体,利用亲和层析技术分别钓取籽粒中与GF14b及GF14e互作的靶蛋白,并借助LC-MS/MS对靶蛋白进行鉴定。采用GST pull-down方法验证靶蛋白与GF14b及GF14e间的蛋白互作关系。利用Kinasephos在线程序对靶蛋白的Ser和Thr磷酸化位点进行预测;采用MapMan 3.6.0软件对靶蛋白的功能及参与的代谢过程进行分析。在籽粒灌浆期(花后15 d),分别喷施25×10~(-6) mol·L~(-1) ABA,10×10~(-6) mol·L~(-1) IAA,100×10~(-6) mol·L~(-1) GA,50×10~(-6) mol·L~(-1) ZR和2×10~(-4) mol·L~(-1) BR,研究外源激素处理对籽粒灌浆过程中GF14b,GF14e及其互作靶基因表达的影响。【结果】14-3-3家族基因中,除GF14h外,其余7个家族成员在水稻籽粒中均有表达,其中GF14b及GF14e在籽粒灌浆过程中的表达水平较高且变化幅度较大。通过蛋白序列分析发现,GF14b与GF14e间具有3个相同,2个差异的motif功能位点。通过亲和层析试验,在籽粒中共鉴定到59个与GF14b和72个与GF14e互作的靶蛋白,其中有43个靶蛋白与2个成员均有互作,分别有16个和29个靶蛋白与GF14b和GF14e特异结合。随机选取2个靶蛋白进行体外蛋白互作验证,结果表明靶蛋白SUS3与GF14b和GF14e均存在互作关系,而靶蛋白PSA仅与GF14e有相互作用关系,验证了亲和层析结果的准确性。蛋白功能的分析表明, GF14b和GF14e通过与靶蛋白的结合,共同参与了籽粒灌浆过程中蔗糖转化、淀粉合成、糖酵解、TCA循环等碳代谢途径。同时,GF14b及GF14e还具有特异的调控功能,其中GF14b与核酸代谢及物质转运密切相关,而GF14e与C1代谢中的关键蛋白存在互作。此外,大部分靶蛋白均鉴定到具有潜在的Ser和Thr磷酸化位点。外源激素处理下,籽粒中GF14b和GF14e上调表达,而与淀粉合成代谢相关的靶基因(SUS2、 AGPS、AGPL、PPDK2、SBE)大部分呈下调表达的趋势。【结论】14-3-3基因家族成员GF14b和GF14e在水稻籽粒灌浆过程中的表达变化幅度较大,且会响应激素浓度的改变,并通过蛋白互作的形式负调控淀粉合成代谢相关基因的表达,从而对水稻籽粒淀粉的合成起到重要的调控作用。