mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
断续节理岩体声学力学特性试验研究

断续节理对岩体强度的影响及其评价方法一直是岩体力学领域研究的热点和难点。采用石膏制作含有不同节理倾角、密度及连通率组合的断续节理岩体试样,共计45组,每组试样先后开展超声波波速测试和单轴压缩试验,分析试样力学参数和声学参数间的关联特性,探索节理分布特征对岩体破坏模式及单轴抗压强度的影响,最终提出断续节理岩体单轴抗压强度的取值方法。结果表明,纵波波速与节理连通率呈正相关,随节理倾角增大近似“V”型先减后增;单轴抗压强度和弹性模量随节理连通率的增大而增大;单轴抗压强度随节理倾角的增大近似“U”型先减后增;总结提出了断续节理岩体的4种破坏模式,并认为节理与加载方向成45°夹角时最易破坏;最终提出了基于岩体及岩石纵波波速、岩石内摩擦角、节理倾角的岩体单轴抗压强度与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系。
基于CUDA的JPCG并行算法求解三维DDA方程组

非连续变形分析(discontinuous deformation analysis,DDA)方法已被广泛应用于岩土工程领域。不同于二维DDA,三维DDA更具备分析节理岩体变形和稳定性实际问题的能力。三维DDA块体间接触的复杂化,未知数规模的大幅增加,以及程序中数据和内存的管理,对总体平衡方程组的求解提出了更高的稳定性和效率要求。对于原DDA程序中采用的超松弛(successive over-relaxation,SOR)求解算法,当超松弛因子选取不合适时,会造成方程组求解的不收敛。基于GPU,采用compute unified device architecture(CUDA)并行计算架构,实现了三维DDA总体平衡方程组的雅可比预处理共轭梯度法(jacobi-preconditioned conjugate gradient,JPCG)并行求解,通过算例展示了JPCG算法与GPU技术相结合的加速效果。相较于原有串行SOR算法,不仅避免了超松弛因子选取对求解收敛性的影响,而且提高了求解效率,为采用三维DDA求解实际岩石力学与工程问题创造了有利条件。
高温三轴应力作用下油页岩的渗透特征各向异性演化规律实验研究

油页岩各向异性渗透率影响热解油气和对流加热流体在油页岩岩层中的运移速度和范围。因此,研究高温下油页岩渗透率的各向异性特征对于原位注热开采油页岩具有重要意义。采用实时高温三轴稳态法渗透测试系统研究了不同温度不同层理方向的油页岩的渗透率的演化规律。研究表明,垂直层理方向的渗透率在20℃~450℃在10~(-20)m~2之下,超出了稳态法渗透测试系统测试范围,处于超低渗阶段;当温度超过450℃之后,渗透率处于2.5×10~(-19)~1.17×10~(-17) m~2范围,450℃称之为垂直层理渗透率演化的阈值温度。平行层理的渗透率在20℃~400℃范围,都处于较低渗透率阶段,为2.3×10~(-19)~2.9×10~(-18) m~2,当温度高于400℃,平行层理方向的渗透率急剧增加,量级在10~(-16)~10~(-15)范围,因此400℃被称为平行层理渗透率演化的阈值温度。然后利用高温三轴瞬态法渗透测试系统,测得了20℃~200℃油页岩垂直层理方向的渗透率,结果表明滑脱效应在此温度段对渗透率起主导作用。然后利用X射线计算机断层扫描技术对不同温度下样品微观结构进行了详细的表征。研究发现,裂缝主要发生在平行层理方向,很少发生在垂直于层理方向。结合渗透规律和油页岩热破裂规律,讨论了不同温度下油页岩不同层理方向的渗透率出现各向异性的原因。最后讨论了研究成果在油页岩原位开采中所起到的理论指导意义。
高温与不同水压下深部砂岩渗透特性试验研究

岩石的力学性质与渗透特性与应力,温度及渗透压力具有密切关系。运用Rock Top多场耦合试验仪对红砂岩进行100℃高温下不同静水压力与渗透压差条件下的温度–应力–渗流耦合试验研究。研究结果表明:(1)100℃高温下红砂岩全应力–应变经历裂隙压密→线弹性变形→微裂纹稳定发展→非稳定破裂发展→峰后变形与破坏5个阶段;(2)对应岩石应力–应变曲线,流量随应力差的增大呈现反向急速溢出段,反向稳定溢出段,急剧上升段,稳定增长段,此时渗透率随应力差的增大呈现先由初始值下降,保持水平常值,急速增长至伪峰值后衰落,稳定增长至真峰值等变化特征;(3)红砂岩在高温、高围压作用下的渗透率随围压的等梯度增长近似呈线性降低趋势,在高围压下渗透压差对渗透率影响并不明显,渗透率值趋于稳定,2种方法均显示红砂岩属于典型低渗类岩石;(4)相同围压与渗透压差下,瞬态法与稳态法2种渗透率测试方法所测结果相近,在30~60MPa围压范围内,压力条件是影响渗透率的主要原因。
基于高精度WENO格式的二维溃坝波数值模拟

以浅水波方程组建立二维溃坝洪水模型,对经典WENO格式计算模板重新选取,得到各计算模板上重构多项式,对各个模板的局部光滑因子进行组合得到更高阶的全局光滑因子,建立相应的非线性权,将各模板上重构多项式加权处理得到计算单元界面数值通量的一个新高精度WENO格式,泰勒级数展开证明了该格式的非线性权比经典WENO格式的非线性权更接近理想权。将该格式、Lax-Friedrich通量分裂方法和局部特征分解方法相结合用于二维浅水方程的离散求解,模拟二维局部溃坝流和圆形溃坝流洪水的演进过程,模拟结果与实际流动符合较好,表明采用高精度WENO格式所建立的高分辨率溃坝模型能很好地模拟溃坝波的演进过程。
陆海统筹下的陆源排放口聚类分析

渤海及黄海北部沿岸主要的入海排放口超过1 600个,陆源入海污染物是造成渤海污染的主要来源,将这些排放口进行合理分类归并,可以更有效地对陆源污染源进行管理。从污染物入海后的污染效应角度考虑,计算两个排放口之间的杰卡德相似度,并据此度量排放口之间的距离,用标签传播算法对研究区域岸段进行聚类分析。以渤海湾和莱州湾为例,采用此方法进行聚类分析,将两湾近岸划分为10个社区。该方法可将海洋污染追溯回某区域污染源,将海洋中的污染状况与陆源入海排放口直接联系起来,实现陆海统筹,为渤海污染有效控制提供参考。
汽车轮毂电镀工艺的研究

铝合金材料具有良好的抗腐蚀能力和一定的强度,汽车轮毂常使用铝合金材料。为保证汽车的安全性,对汽车轮毂的电镀工艺进行了研究,特别是镀镍和镀铜工艺。
电镀车间的系统化管理

采用网络技术和现场数据采集管理,并结合MS、PDCA管理思想,开发了一套电镀车间管控一体化系统。该系统实现了电镀车间的系统化管理,包括工艺信息管理(CAPP)、生产任务管理(MES)、生产参数采集监控及记录(PCS)。三大功能模块相互关联,实现了电镀生产全流程信息化管控。
Zn-Ni合金/Ni-P合金双层镀层性能的研究

在钢铁基体上电镀Zn-Ni合金/Ni-P合金双层镀层,并对其性能进行了研究。结果表明:Zn-Ni合金/Ni-P合金双层镀层兼具Zn-Ni合金的高耐蚀性和Ni-P合金的高耐磨性,与基体的结合力也较好,而且在脆性方面比Zn-Ni合金的好,在耐磨性方面与Ni-P合金的相当。
中国水资源综合利用效率测度及其空间交互分析

研究目标:分部门、分阶段测度用水效率,并分析水资源综合利用效率的空间交互影响。研究方法:构建基于水资源系统混合网络结构的DEA模型测算水资源利用效率,利用Moran’s I指数和脉冲响应函数分析其空间交互影响。研究发现:2006~2015年期间中国水资源利用效率整体偏低;初次用水效率高于污水处理效率,生活用水效率高于工业用水效率;水资源综合利用效率存在显著的空间交互影响,中部地区对全国水资源系统效率的协同提升具有重要影响。研究创新:引入多重混合规模报酬技术消除投入产出错配问题提升效率测算精度,并分部门进行用水效率评估。研究价值:基于效率测度结果优化水资源系统以实现高效用水,基于空间效应协调区域用水以实现水资源综合利用效率的空间协同提升。
胡杨枝叶功能性状对地下水位梯度的响应与适应

以塔里木荒漠河岸林建群种胡杨为研究对象,测定胡杨叶厚度(LTS)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶组织密度(LTD)与当年生小枝长(TSL)、小枝茎直径(TSD)、叶面积比率(LAR)、叶茎质量比(LSMR)、小枝茎密度(TSWD)、胡伯尔值(HV)等枝叶功能性状,研究地下水位梯度(GWD)上胡杨枝叶性状的变异特征,采用单因素方差分析、Pearson相关与主成分分析,研究胡杨枝叶功能性状间的协调与权衡关系及性状组合,以期从功能性状的角度揭示胡杨适应干旱荒漠环境的生态策略。结果表明:(1)胡杨枝叶性状种内变异较大,变异系数8.61%~59.31%,其中HV变异系数最大(59.31%),LDMC、LAR变异系数较低(8.61%、9.75%),且二者对GWD变化不敏感,保守性较高。(2)方差分析显示,胡杨枝叶功能性状在GWD 1.5m与4.8m间差异显著(P<0.05),而LTS、LTD、TSL、HV在GWD≤2.4m和GWD≥3.5m之间均差异显著(P<0.05)。(3)相关与主成分分析表明,LA、SLA、LDMC、LTS、LTD、LAR、TSWD、HV可作为反映胡杨枝叶性状特征的重要指标;28对枝叶性状显著相关(P<0.05),其中HV与TSL、TSD分别呈显著负相关、正相关关系(P<0.05),与展叶效率(LAR、LSMR)、LA、LM均呈显著负相关关系(P<0.05);展叶效率(LAR、LSMR)与LDMC呈极显著负相关关系(P<0.01),LA、SLA与TSWD均呈负相关关系,表明干旱区荒漠植物在维持水力-机械安全和碳收益之间存在潜在的权衡机制。研究发现,胡杨采取降低LA、SLA、展叶效率(LAR、LSMR),增大LTS、LDMC、TSWD、HV等一系列有利于减少水分散失、储存资源(养分、水分)和增强抗性的生态策略来适应干旱贫瘠的荒漠环境;植物经济谱同样存在于荒漠生态系统中,随全球变暖与区域水资源短缺,总体上向慢速投资收益的保守型一端转移。
地应力对岩石爆破开裂及爆炸地震波的影响研究

深部岩体爆破开挖是高地应力和炸药爆炸产生的动应力共同作用的结果。采用SPH-FEM耦合数值模拟方法,研究了地应力场对岩石爆破开裂及开裂区外地震波能量的影响。结果表明:随着地应力水平的提高,岩石爆破破碎区的范围缩小、裂纹扩展速度降低,非静水地应力场中破碎区内裂纹主要沿最大主应力方向扩展,但地应力对爆破粉碎区的形成几乎没有影响;地应力作用下爆破开裂区形态改变影响了爆炸地震波的能量及传播特性,随着地应力的增大,更多的炸药爆炸能转化为地震波能量,产生的高频地震波随距离衰减更快,且小主应力方向上的爆炸地震波能量更大。研究成果可为深部岩体爆破优化设计提供理论参考。
膨胀土边坡非饱和渗流及渐进性破坏耦合分析

膨胀土边坡受降雨影响产生膨胀变形,是典型的非饱和土多场耦合问题。为探究降雨入渗对其渐进性破坏的失稳过程,基于饱和-非饱和渗流理论、膨胀土弹塑性本构关系和应变软化理论,利用应变软化模型、FLAC~(3D)二次开发平台和内置FISH语言,提出了一种综合考虑非饱和渗流、膨胀变形和应变软化的多场耦合数值分析法。结合工程实例,通过该方法探讨了降雨入渗条件下膨胀土边坡非饱和渗流、位移响应及渐进性破坏的变化规律。结果表明:膨胀变形和应变软化受控于非饱和渗流的时空分布,对边坡位移响应过程影响显著,也易导致饱和-非饱和分界带形成剪应力集中区。膨胀土边坡渐进性破坏由局部破坏转变为整体性失稳,其塑性破坏区首先随悬挂型暂态饱和区的变化向坡内扩展,雨后逐渐形成第二条由坡脚向坡顶扩展的滑动带,呈现出多重滑动性和后退牵引式的破坏特征。
西南岩溶山区特大滑坡成灾类型及动力学分析

我国西南岩溶山区位于上扬子地台,经过多期构造运动,形成了特有的强烈褶皱地貌形态,特大型滑坡灾害频发。通过资料收集、现场调查以及统计分析,讨论了岩溶山区典型滑坡后破坏的成灾模式和形成条件,并得出以下结论:(1)我国西南岩溶山区普遍呈现上陡下缓的地形地貌特征和上硬下软的地层结构特征,岩溶地貌和溶蚀岩体结构加剧了滑坡后破坏的成灾规模;(2)研究区的滑坡成灾模式主要分为岩质崩塌、高位远程滑坡-碎屑流和高位远程滑坡-泥石流三种类型;(3)岩质崩塌灾害类型剪出口高差通常小于50 m,等效摩擦系数通常大于0.6,堆积体破碎比在5~ 20之间;高位远程滑坡-碎屑流灾害类型剪出口高差通常在50~ 200 m之间,等效摩擦系数通常在0.33~ 0.60之间,堆积体破碎比在20~ 100之间;高位远程滑坡-泥石流灾害类型剪出口高差通常大于200 m,等效摩擦系数通常小于0.33,堆积体破碎比区间大于100;(4)西南岩溶山区的“高位滑坡”剪出口高差通常大于50 m,具有高速远程运动特征,运动过程中具有冲击铲刮、破碎解体、气垫和流化四种动力学效应。滑坡后破坏成灾模式的提出,可以为滑坡运动动力学机理和成灾反演预测研究提供重要分析模型。
水肥耦合对油松生态林林木生长的影响

为减少油松定植后的死亡率,在控制成本的基础上促进油松良好生长,该研究采用裂区实验设计方法,选取三个灌溉水平与三个园林废弃物有机肥施用量进行比较试验,通过测定油松树高、胸径、叶绿素及叶片养分含量指标探究灌溉和施用有机肥对油松林木生长的影响。结果表明:灌溉可以显著提高油松在胸径、树高、生理等方面的生长指标,树高和胸径在中水灌溉(A2)下的促进效果甚至高于高水灌溉(A3);试验处理1 a后,施肥对油松的生长影响显著,但三个施肥水平间的差异不显著;灌溉与施用有机肥之间不存在显著交互作用。综上可知,施肥和灌溉对油松的生长会产生显著的促进作用,从施肥和灌溉的效果并综合资源利用效率的角度考虑,少量施用有机肥,并以80 L·(10天·株·次) ~(-1)的灌水量在生长季(4月— 9月)进行滴灌是较为经济、有效的油松生态林管护措施。
基于气相离子迁移谱的热处理对催熟香蕉的挥发性物质分析

以香蕉果实为试验材料,利用热激、低温和催熟处理采后香蕉果实,采用气相离子迁移谱检测香蕉的挥发性物质,研究热处理对催熟香蕉果实挥发性物质的影响。结果表明:与对照相比,7 ℃ 6 d+催熟3 d和H+7 ℃ 6 d+催熟3 d 2个处理均明显降低了糠醇、苯甲醛、4-甲基苯酚、己酸乙酯、二甲基二氧杂环酮、1-戊醇、己二酮、3-甲基丁酸、 2-甲氧基苯酚、2-己醇、丁酸乙酯等组分的含量;相反,这2个处理均明显增加了丙醇、乙酸丙酯、戊酮-2,3-二酮、二甲基二硫、2,3-丁二醇、甲基吡嗪、3-甲基丁酸乙酯、α-蒎烯、1-辛烯-3-醇、二甘醇二甲醚、E-2-辛烯醛、E,Z-2,6-壬醛、顺式-3-己烯醇、辛酸、庚烷-2-酮等组分的含量。另外,H+7 ℃ 6 d+催熟3 d处理明显增加了羟基丙酮、3-甲基-3-丁烯-1-醇、3-甲基-2-丁醇等组分的含量。与7 ℃ 6 d+催熟3 d相比,H+7 ℃ 6 d+催熟3 d处理明显降低了三乙胺、苯酚、 2-戊酮、2-戊基呋喃、癸醛、E-2-辛烯醛、甲硫基丙醛、2-己醇、2,3,5-三甲基吡嗪等组分的含量,导致这些组分含量与对照基本一致。进一步研究发现,热处理能明显降低7 ℃冷藏香蕉果实的冷害指数,减轻香蕉果实的冷害症状。热处理诱导催熟香蕉果实上述挥发性物质的变化,可能与热处理诱导香蕉果实产生抗冷性的过程密切相关。
鞭段长度和径级对菲黄竹母鞭和新鞭主要养分特征的影响

【目的】鞭段容器育苗是培育地被竹优质绿化苗的重要手段,但鞭段长度和径级对地被竹容器苗生长质量的影响尚不清楚,揭示地被竹地下鞭养分对鞭长和鞭径的响应规律,从而筛选出适于地被竹鞭段容器育苗的鞭长和鞭径组合,为生产培育高质量地被竹鞭段容器苗提供参考.【方法】以一年生菲黄竹(Sasa auricoma)鞭段为试材,选取细鞭(D1,鞭径为(2.67±0.32)mm)、粗鞭(D2,鞭径为(5.20±0.46)mm)2种径级的竹鞭开展3种鞭段长度(L1,3 cm;L2,6 cm;L3,9 cm)6种处理的埋鞭育苗试验,测定菲黄竹地下鞭C、N、P及碳水化合物含量等.【结果】鞭长和鞭径对菲黄竹母鞭C、N、P含量和C∶N∶P、碳水化合物及其组分含量有明显影响,且交互作用显著,鞭径效应具有明显的鞭长水平依赖性.但鞭长、鞭径及其交互作用仅对新鞭的淀粉、SC含量有显著影响,而对C、N、P、可溶性糖、NSC、纤维素、木质素含量以及C∶N∶P的影响均未达到显著水平.【结论】鞭长和鞭径对菲黄竹鞭段容器育苗的母鞭养分含量有明显影响,但对新鞭的影响较小,存在新鞭养分供应优先的生长机制.建议菲黄竹容器育苗时选择鞭径5 mm、鞭长6 cm左右的鞭段.
不同培肥模式下红壤性水稻土的酸度变化特征及其影响因素

【目的】以江西农业大学长期定位试验为研究对象,研究探讨不同培肥模式下红壤性水稻土酸度变化特征及其影响因素,深化对红壤性水稻土酸度变化特征的认知.【方法】选择不施肥(CK)、化肥(NPK)、化肥+红花草(NPK+GM)、化肥+红花草+秸秆(NPK+GM+S)和化肥+红花草+猪粪(NPK+GM+M)5个处理,采用单因素方差分析、相关性分析和冗余分析等方法,明确不同施肥处理之间的酸度特征以及影响土壤酸度变化的因素.【结果】与CK相比,NPK、NPK+GM+S和NPK+GM+M等处理均能显著提高土壤pH,pH均增加0.38个单位左右,3个处理间无显著差异;NPK、NPK+GM+S和NPK+GM+M 3个处理均显著降低了交换性酸含量,最大降幅达49.54%.冗余分析结果表明:CEC%和TP分别能解释pH变化的5.6%和4.7%(P<0.05);BS%和CEC分别能解释交换性酸变化的99.1%和0.8%(P<0.05).【结论】合理施用化肥、化肥配施红花草和早稻秸秆、化肥配施红花草和猪粪等培肥模式均能显著提高土壤pH并降低交换性酸含量;CEC、BS%、TP和TN是红壤性水稻土酸度的主要影响因素.因此在南方红壤区水稻生产实践中施用氮磷钾肥时,其中的磷肥尽量选择钙镁磷肥,且在施化肥的同时配施红花草和水稻秸秆(猪粪).
电力系统的电力电子化趋势分析与探讨

首先,从电力电子的发展历程,以及当前电力系统电源、电力传输、用电等方面发展面临的问题,说明电力系统电力电子化的必要性;其次,从能源安全与政治建设、资源和环境效益、发输配用电变革3个方向,阐述电力电子化的政治、经济、技术等驱动因素;最后,对电力系统电力电子化的发展趋势和主要制约因素进行分析,并对有关的研究方向进行梳理,以期对后续研究提供参考与借鉴。
黄土高原祖厉河流域咸水淡化与高效利用

为缓解我国北方苦咸水分布地区淡水资源紧缺的状况,开展咸水多级冰冻淡化试验,揭示咸水结冰过程水质变化机理。试验结果表明:冷冻结冰法能有效淡化咸水,Ⅰ级冰融水的脱盐率可达60%以上;咸水多级冷冻结冰过程,不同离子结冰迁移速率不同,致各级冰融水离子组成发生变化。多级冰冻淡化方法可以在祖厉河流域推广和应用,其充分利用自然能源,具有经济环保,简单易行,既可小规模分户实施也可大规模处理等优势,是解决当地春旱期生活用水及农业用水困难的有效途径之一。
含主动负荷的综合电力负荷建模研究综述与展望

总结当前电力负荷建模的研究进展,根据负荷建模所面临的新形势,提出含主动负荷的广义综合电力负荷建模问题的研究框架,并详细论述研究方案,重点解决主动负荷模型结构的准确性与简洁性相协调、主动负荷模型参数的时变性与鲁棒性相协调这2个关键难题,为建立准确描述主动负荷电气特性的广义综合电力负荷模型指明一条可行的技术路线。
基于门控循环单元神经网络的储层孔渗饱参数预测

孔隙度、渗透率和饱和度等物性参数是表征储层质量的重要参数,也是储层评价的重要依据。根据测井数据估算岩石的孔隙度、渗透率和饱和度参数,进而评价储层,是测井解释的基本内容。作为一种适于解决非线性和时序性问题的新型深度学习算法,门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络算法能较好地反映出孔渗饱参数与测井数据之间的非线性映射关系以及不同深度历史数据之间的关联。基于GRU神经网络的储层孔渗饱参数预测方法首先采用基于Copula函数的相关性测度法筛选与孔渗饱参数关联度较高的测井参数,而后利用GRU神经网络建立测井数据与孔渗饱参数之间的非线性映射关系。对四川盆地某探区实际测井数据进行了GRU神经网络储层孔渗饱参数预测的模型训练和预测试验,最后将预测结果与多元回归分析、循环神经网络等方法的预测结果进行比较,结果表明,以均方根误差和Pearson相关系数为评价指标,基于门控循环单元神经网络的储层孔渗饱参数预测方法效果优于其它方法。
基于国土空间适宜性的长江经济带“三生空间”格局优化研究

以长江经济带上三生空间的单空间适宜性评价为基础,探索优化“三生空间”布局与实现“三生功能”协同发展的理论机制和实现途径.借助德尔菲法和GIS的空间分析法,由分类到综合,在多空间评价的基础上,遵循最适宜原则和生态-生活-生产优先递减原则,划定长江经济带上的“三生空间”功能分区.从单宜空间评价结果来看,生产、生活空间适宜度分布的空间相似性较强,生态空间与生产、生活空间的空间异质性显著;比选后的生态、生产和生活空间分别占总面积的45.72%、46.98%、7.30%.生产空间所占比重最大,整体呈现出“东多西少,中心外围”空间分布特征;生态空间则主要集中分布在胡焕庸线以西的区域;生活空间所占比重最小,整体上呈现出“东密西疏、小集聚、大分散”的分布特征;从省域尺度来看,苏、皖、赣、鄂、湘、渝、黔7省的生产空间所占比重超过总面积的50%;川、滇两省生态空间占比超过总面积的70%;上海市则以生活空间为主,各省份主导空间优势突出,辅助空间的开发潜力大.
生态安全约束下城市群空间网络结构动态演变及关联特征分析———以环鄱阳湖城市群为例

基于景观生态安全理论和引力模型,探讨生态安全约束下的城市群空间网络结构动态演变及关联特征,不仅能为城市群空间网络结构优化提供新视角,而且可为促进城市群可持续发展提供科学依据.以环鄱阳湖城市群为研究区,将景观结构安全指数与生态系统服务价值相结合来构建生态安全指数,并引入到改进的引力模型中,对研究区空间网络结构动态演变及关联特征进行定量测度与分析.结果表明:1)2005年—2015年环鄱阳湖城市群整体生态安全度有所降低,部分区域经历了由高生态安全度向低生态安全度的转化,生态风险提升;2)在不考虑生态安全约束情形下,整个研究期间南昌市区始终处于核心地位,“核心-边缘”结构明显,城市空间网络结构变化呈松散趋势.在生态安全约束下,研究区多中心网络结构特征逐渐凸显,城市群空间网络结构发育程度逐步走向成熟,向协同方向优化;3)在不考虑生态安全约束情形下,多数城市关联强度低且处于稳定的均质状态,形成以南昌市区为首位关联城市的单核心特征.在生态安全约束下,城市群空间网络关联整体呈现异速非均衡特征,并形成以南昌市区、九江市区、抚州市区和景德镇市区为首位关联城市的多中心发展模式.可见,结合生态安全指数的引力模型能有效测度生态安全约束下的城市群空间网络结构动态演变及关联特征,可为环鄱阳湖城市群可持续发展提供参考.
基于前景理论的空战目标威胁评估

空战目标威胁评估是目标分配与火力分配的基础。针对目标威胁评估研究存在确定指标权重时未考虑指标间的相关性,采用单一灰色关联分析(GRA)方法和逼近理想点(TOPSIS)方法不能准确反映目标威胁大小,以及未考虑飞行员决策时面临损失和收益时的不同态度等问题,在综合GRA和TOPSIS的基础上,提出一种基于前景GRA-TOPSIS的空战目标威胁评估模型。提出灰色关联深度的概念,结合极大熵确定指标权重;利用指标之间的灰色关联度变权方法对指标权重进行修正,避免指标之间的相关性影响;利用GRA方法分析目标指标序列的曲线形状相似性,结合TOPSIS方法分析位置的相似性,基于前景理论,将飞行员面临收益以损失的态度融合到目标威胁评估中,得到能够体现飞行员特质的目标威胁评估结果。通过仿真验证了所提方法的有效性以及合理性。
亚热带不同树种土壤水源涵养功能

亚热带地区由于大面积的砍伐使天然林被人工林所代替,对森林土壤水源涵养功能造成了很大影响。树种可以通过自身特性来改变土壤物理结构进而影响土壤持水能力,因此合理选择树种对区域水源涵养具有重要意义。然而,立地条件的差异往往会对实验结果产生影响。为减少立地条件的差异,2012年2月在土壤发育和经营历史相同的林地上建立了中亚热带常见树种同质园。2019年8月测定了种植12个树种后不同土层(0—10、10—20、20—30、30—40 cm和40—50 cm)的土壤容重、含水量、总/毛管/非毛管孔隙度、最大/毛管/非毛管持水量和蓄水量。结果表明,种植不同树种7年后,土壤容重、含水量、总/毛管/非毛管孔隙度、最大/毛管/非毛管持水量和蓄水量均在表层(0—20 cm)土壤中差异显著,而在深层(20—50 cm)土壤中差异不显著。土壤孔隙度、持水量和蓄水量均与土壤容重呈显著负相关关系,而与土壤含水量呈显著正相关关系。与其他树种相比,种植鹅掌楸、枫香和全缘叶栾树等落叶阔叶树种可在较短时间内增加土壤孔隙度,提高土壤持水量和蓄水量。因此,在亚热带人工林经营管理中,可在杉木、马尾松纯林中适当引入鹅掌楸、枫香和全缘叶栾树等落叶阔叶树种,提升亚热带森林土壤水源涵养功能。
马尾松林向香樟林改造林下植物功能多样性研究

在生物多样性研究中,功能多样性比物种多样性可以更直接地反映生态系统的结构和功能,从而在群落生态学研究中受到越来越多的推崇。马尾松次生纯林是一种亟待改造的森林类型,而在亚热带地区香樟是马尾松林改造的理想树种之一。为了完善马尾松林向香樟林改造的研究,以更好地指导马尾松林改造的实践,本文用空间代替时间的方法,选取马尾松林向香樟林改造过程中4种不同阶段群落为研究对象,对林下灌木层和草本层植物的功能性状及其多样性展开了研究。结果表明:(1)随着森林改造的进行,林下植物的物种数目、功能性状多样性均表现为先上升后下降的变化趋势,其中功能丰富度和功能均匀度在改造前期达到峰值,而物种数目和功能离散度则在改造中期表现最高。(2)比较森林改造的4个时期,林下植物功能多样性的综合表现大致为:改造前期>改造中期>改造后期>未改造时期。(3)森林改造过程中,林下植物“光响应性状”和“繁殖性状”的功能多样性变化趋势相似,但前者比后者对改造的响应更敏感。(4)在森林改造过程中,林下植物的生长、发育和扩散受到林下光照资源的影响,并在长时间的生物竞争中逐渐表现为物种种类、多度和空间分布格局的变化,最终影响生态系统功能。(5)马尾松林向香樟林的改造加速了群落的演替进程,提升了群落的功能,但仍存在林下植物功能多样性下降等问题。在对马尾松次生纯林改造过程中,应选择合适的造林密度和混交林的改造模式。
广东南岭天然常绿阔叶林林下光环境对林下幼树功能性状的影响

光环境与幼树功能性状的关系对天然林的更新与演替具有重要的生态学意义。以广东南岭区域天然常绿阔叶林下不同林龄(幼龄林,中龄林,老龄林)的森林群落为研究对象,通过监测冠层结构、林下光照数据和林下幼树功能性状等指标,研究林龄梯度下其冠层结构与林下光环境之间的关系,以及林下幼树功能性状对光环境的响应。结果表明:(1)中龄林叶面积指数显著高于幼龄林和老龄林(P<0.05),随着林龄的增长,林冠开度和透光率逐渐下降,林龄梯度下透光率、R/FR(红光/远红光比值)、Bw/Rw(宽带蓝光/宽带红光比值)差异极显著(P<0.001);(2)天然常绿阔叶林中透光率与光质之间极显著相关(P< 0.001),R/FR随着透光率的增加而增加,Bw/Rw随着透光率的增加而减少。(3)林下幼树功能性状在光环境之间差异显著(P<0.05),老龄林林下幼树叶片氮含量显著高于幼龄林,而叶片重叠率显著低于幼龄林;(4)在本试验地中,R/FR和Bw/Rw的变化对林下幼树的高径比和光合作用并无显著影响,光强对同种植物不同光环境下最大净光合速率的影响较大。总体而言,林龄梯度冠层结构和光环境的差异能在一定程度上解释幼树功能性状的差异,这将有助于我们理解光环境对林下幼树更新的影响机制,同时为天然植被恢复和森林经营提供指导。
基于地面LiDAR数据的塔里木河下游胡杨林结构参数反演

以塔里木河下游天然胡杨林为研究对象,利用Riegl VZ-1000型地面激光扫描仪(Terrestrial Laser Scanning, TLS)获取离河道不同距离的8个样方内513棵胡杨的三维点云数据,通过建立冠层高度模型、Hough变换等方法获取单木株数和结构参数,并与传统的每木检尺实测数据和无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)低空影像进行对比,验证激光雷达方法的测树精度;对TLS获取的胡杨树形参数进行相关性分析,并建立关系模型;探讨不同水胁迫条件(不同离河道距离,不同地下水埋深)对胡杨单木结构参数的影响;最后按不同径级划分胡杨的年龄,得出各龄级胡杨所占比例。结果表明:(1)TLS能够高精度获取不同密度和长势的胡杨单木株数和结构参数,单株准确分割比率为94%—100%,相对于UAV低空影像更为准确;(2)TLS获取的胡杨树高(Tree height, TH)、胸径(Diameter at breast height, DBH)、冠幅直径(Crown diameter, CD)和冠幅面积(Crown area, CA)与传统实测值拟合度R~2较高,分别为0.95、0.97、0.77和0.84,表明实测数据和TLS获取数据无明显差异;(3)胡杨CD、CA分别与TH呈显著正相关,其相关性系数为0.73、0.67;基于此构建了胡杨TH与CD的关系模型,即TH= 2.6274×CD~(0.706),R~2为0.64;(4)根据径级划分胡杨年龄段可知,DBH为15—30 cm的近熟林比例最大,占8个样方内监测胡杨总株数的47%,表明胡杨种群年龄结构相对稳定并总体态势良好,呈现了生态输水对塔河下游胡杨种群恢复有明显的促进作用。总之,激光雷达技术能够客观反映胡杨树形结构参数,可替代耗力、耗费、耗时的传统实测方法,为时时掌握胡杨林生长发育、长势动态以及多尺度、多时相生态耗水研究提供高精度信息,为干旱区荒漠河岸林的有效保护与可持续管理提供科学依据。
基于地形梯度的甘肃白龙江流域典型生态系统服务分布特征

白龙江流域是长江上游重要的水源涵养区和生态屏障,同时也是国家级贫困县集中连片区(秦巴山区)。基于ArcGIS软件和InVEST模型,从高程、坡度、地形起伏度、地形位指数等方面分析了甘肃白龙江流域典型生态系统服务的地形梯度特征。结果表明:(1)甘肃白龙江流域碳储量、水源涵养、生境质量、土壤保持服务功能的空间分异明显,其高值区主要分布在自然保护区、林区,低值区则在河谷、城镇、农耕地区。(2)碳储量、水源涵养和生境质量随着坡度和地形起伏度的增加而增加,土壤保持则呈先增加后降低的趋势,随地形位指数增加呈现波动变化;(3)流域综合生态系统服务供给重要区域逐渐向两极分化,多种生态系统供给服务的重要区域主要在中高梯度片区,而一般区主要分布在低梯度片。地形特征是影响流域生态系统服务梯度差异的重要因素。通过分析流域不同地形因子下分析碳储量、水源涵养、生境质量、土壤保持的空间分异特征,可为中国西部山地流域生态系统格局优化管控和生态文明建设提供科学依据。
三峡库区消落带4种典型草本植物的生态化学计量特征

为研究三峡水库消落带优势植物的养分利用特征及其对生境的适应策略,选择消落带分布最多的4种草本植物为研究对象,分析了植物根、茎、叶的碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量和化学计量比特征。结果表明:(1)相比陆地系统和自然湿地系统,消落带植物具有较低的C含量和较高的N、P、K含量,C/N、C/P、C/K均较低,表明植物具有低固碳和高养分积累、低养分利用效率和高生长速率的特征;(2)4种植物的养分含量和计量比存在一定差异,其中
毛乌素沙地三种灌木群落的水分利用过程

沙地柏、黑沙蒿和沙柳是毛乌素沙地的3种优势灌木群落。利用稳定同位素技术研究了3种灌木及伴生植物杨柴主要利用的水分来源,结合叶片稳定碳同位素值与土壤水分监测,从而确定灌木群落如何利用水分。结果表明:7月和9月3种群落内浅层土壤水的稳定氧同位素值接近雨水。沙地柏5月主要利用25 cm浅层土壤水,而7月和9月主要利用10—25 cm浅层和100—200 cm深层土壤水。黑沙蒿和伴生的杨柴5月主要利用10 cm浅层土壤水,7月同时利用10 cm浅层土壤水和150 cm深层土壤水,9月则利用10—150 cm土壤水。沙柳5月主要利用10—25 cm浅层土壤水,伴生的杨柴主要利用50—200 cm土壤水;7月它们同时利用10—25 cm浅层土壤水和100—200 cm深层土壤水;9月都主要利用25—200 cm土壤水。4种植物的叶片稳定碳同位素值存在季节动态和种间差异。常绿灌木沙地柏的叶片碳同位素值比较稳定,而且高于其他3种落叶灌木和半灌木。5月浅层土壤含水量较低时3种落叶植物的叶片碳同位素值较高。因此,降雨补充的浅层土壤水是3种灌木群落利用的主要水分来源。3种灌木及其伴生植物根据不同深度土壤水的可利用性,在不同季节利用不同深度的土壤水。杨柴与黑沙蒿或沙柳均存在水分竞争。沙地柏的叶片稳定碳同位素值较高,干旱时具有竞争优势。干旱时落叶灌木和半灌木能够提高叶片稳定碳同位素值来适应环境。
基于InVEST模型的宁夏盐池县禁牧草地生态补偿标准空间识别

以农牧交错带宁夏盐池县草地为研究对象,综合集成草地植被与土壤调查、草地信息提取、遥感反演、空间分析等技术方法,基于本地化的InVEST模型,选取碳储存、土壤保持和水源涵养3项关键生态系统服务类型,对禁牧前后(2000年,2015年)草地生态系统服务物质量进行精准评估,在此基础上,采用市场价值法对其价值化,测算禁牧前后草地生态系统服务价值变化量,以此确定生态补偿标准,并借助冷热点、三维趋势分析对生态补偿标准进行不同尺度的空间识别。结果显示:①禁牧以来,盐池县草地生态系统服务显著增强,其中碳储量增加45.66×10~4 t、强度增加0.42 t/hm~2,水源涵养量增加9 351×10~4 t、强度增加211.14 t/hm~2,土壤保持量增加2 091×10~4 t,强度增加44.93 t/hm~2;②草地生态补偿标准县域为309.21元/hm~2、乡镇尺度介于7.25~1 146.36元/hm~2、村级介于3.04~2 074.56元/hm~2,村级尺度更能体现草地的生态贡献;③补偿标准的三维趋势呈现由西向东提高、南北向呈“U”型分异的特征,补偿热点区集中于盐池县东南部和东北部。
乌裕尔河-双阳河流域湿地景观格局演变及其驱动机制

明确湿地格局演变特征与驱动机制是开展湿地管理与保护工作的重要前提。利用1980—2015年7期土地遥感解译数据,运用空间分析、景观指数、转移概率矩阵和增强回归树模型定量分析乌裕尔河-双阳河流域湿地格局演变特征与驱动机制。结果表明:(1)1980—2015年间湿地面积持续减少,减少了738 km~2,较1980年减少了16.43%;沼泽地占湿地的75%以上,面积也持续减少。1990—1995年是湿地面积减少速率最大的时段。(2)1980—2015年间湿地景观变化趋势为最大斑块的优势地位降低,破碎度加剧,且空间分布趋于离散,连通性减弱。沼泽地的景观变化特征与湿地相似,而水域与之相异。(3)1980—2015年间湿地损失集中分布在乌裕尔河两岸、双阳河中游及流域尾闾,主要转出为水田、旱地、草地和盐碱地,总的转移概率约为20%。(4)气候因素是导致湿地损失的主要因素,贡献率达到50%。道路修建对湿地损失的影响范围约为1.8 km;高海拔会增加湿地损失的风险;耕地周围2 km的湿地易被开垦;自然保护区的建立有效遏制了湿地损失。未来湿地损失风险较大的区域为乌裕尔河中游、双阳河中下游及流域尾闾。
基于指标自动筛选的新疆开孔河流域生态健康评价

生态健康评价对了解区域生态健康状况和促进区域可持续发展具有重要意义,如何自动筛选出能反映生态系统特性的重要指标,是生态健康定量评估的关键问题。基于压力-状态-响应(PSR,Press-State-Response)框架和生态等级网络框架(EHN, Ecological Hierarchy Network),通过文献调研和因果分析建立要素层与指标层之间的交叉联系,构建了生态健康评价“网状”指标体系;在保证指标体系完备性基础上,通过结合主成分分析和熵权法的候选指标权重的客观计算,基于目标优化理论构建了评价指标的自动筛选模型,并基于中选指标计算了新疆开孔河流域2001—2017年生态健康指数(EHCI,Ecological Health Comprehensive Indexes),分析其空间分异和时间变化特征。结果表明:利用所建立的评价指标自动筛选模型,开孔河流域生态健康评价指标由31个候选指标自动筛选出了17个中选指标,用54.8%的指标表达了85.98%的信息,中选的17个指标在干旱/半干旱区域有关文献中应用较多,使用频次比例都在20%以上,其中归一化植被指数(NDVI,Normalized Difference Vegetation Index)、年降水量和植被覆盖度(FVC,Fractional Vegetation Coverage)3个指标的使用频次百分比均超过了50%,说明指标自动筛选模型的合理性;开孔河流域空间分布差异显著,总体上西北高、东南低,东南部和中部绿洲区外围生态健康状况较差,西北部河谷地带和中部两大绿洲区生态健康状况较好;17年来,流域生态质量整体趋于改善,显著改善区域占10.26%,远高于显著退化的1.61%,显著改善区域以孔雀河绿洲最为明显。开孔河流域生态健康的总体好转趋势说明区域生态综合治理取得一定成效。
2001–2018年西北地区植被变化对气象干旱的响应

基于2001–2018年逐月的MODIS NDVI数据,以归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和植被状态指数(Vegetation Condition Index,VCI)作为植被生长状况指标,结合2001–2018年的月降水和月均温数据计算的标准化降水蒸散指数值,分析西北地区植被状况和气象干旱指数的变化趋势及其空间分布特征,以及多时间尺度下植被对气象干旱的响应。结果表明:2001–2018年西北地区植被的生长状况整体呈好转趋势,但空间分布上差异明显,东部植被改善状况高于中西部地区。近18 a西北地区5种不同时间尺度标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)均值整体上均呈增加趋势,表明干旱程度降低;空间上,干旱化趋势整体上表现为中西部高,东部低。植被生长状况在大部分区域均与SPEI呈现不同程度的正相关,总体表现为,西北地区东部植被对气象干旱的响应程度最高,西部次之,中部最低;不同植被类型中,草地对SPEI-12的响应最强,耕地次之,而林地的响应最弱;各植被类型在生长季的多数月份中对SPEI-3和SPEI-12的响应普遍较高。
中蒙俄经济走廊荒漠化时空格局变化及其驱动因子

针对如何定量揭示中蒙俄经济走廊荒漠化的时空变化规律及其驱动因子的影响作用,在构建荒漠化程度判别标准和指标体系的基础上,基于Google Earth Engine云计算平台,在对分类回归树(CART)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和AlbedoNDVI 4个模型精度进行对比分析的基础上,选取精度最高的CART模型实现中蒙俄经济走廊区域2000—2015年的荒漠化的时空变化分析。另外,在拓展线性趋势法的基础上,构建荒漠化驱动因子定量评估模型,实现气候变化和人类活动对荒漠化驱动效应的定量测度。结果表明:1)CART模型在中蒙俄经济走廊区域荒漠化信息提取精度最高,总体精度和Kappa系数分别85%和0.754;2)极重度荒漠化区域主要分布在中国内蒙古自治区西部,蒙古国的南戈壁盟、东戈壁盟和中戈壁盟;3)2000—2015年间,中蒙俄经济走廊荒漠化总体呈扩张趋势,但极重度、重度和中度荒漠化面积呈缩减趋势。其中,中国的荒漠化面积呈明显缩减趋势,荒漠化程度净改善面积为15.18万km~2,而蒙古国和俄罗斯的荒漠化现象在加重。另外,中蒙俄经济走廊荒漠化恢复区域的气候变化驱动贡献率为68.8%;而荒漠化退化区域的人类活动驱动贡献率为69.68%,表明中蒙俄经济走廊荒漠化程度加重区域的驱动作用主要来自于人类活动。
基于MCR模型的南方稀土矿区生态安全格局分析

南方稀土矿区是世界上主要的离子型稀土矿生产基地,对当地乃至中国都带来了不可估量的经济价值,但是在追求稀土开采的经济效益的同时,由于采矿工艺的不足,产生了一系列环境问题,威胁矿区的生态安全。以赣州岭北稀土矿区为例,基于景观生态安全格局理论及最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance Model,MCR)方法,对矿区的生态源地、生态廊道、生态节点等进行判别与分析,构建了矿区2009、2013和2018年3个年份的景观生态安全格局。结果表明:①稀土矿区的生态源地的斑块面积较小,主要集中于矿区的东西两侧。②在选取年份期间,稀土矿区的生态源地面积、生态廊道、辐射通道及生态节点数量都在不断增加,表明在这9 a间,稀土矿区景观生态安全状况得到了一定的改善,但相关部门仍需对稀土矿区的生态安全格局进行进一步的规划和优化。
全域旅游背景下吉林省旅游业–经济–社会–生态环境协调性研究

以全域旅游为研究视角,借助对比分析确定吉林省旅游业–经济–社会–生态环境间协调性在中国的地位,运用障碍度诊断法分析影响协调发展的主要因素。研究发现,中国全域旅游省域间旅游业–经济–社会–生态环境协调水平差异显著,由东部沿海向中部、西北部梯度递减;与全国平均水平相比,吉林省经济和社会发展水平较为落后,旅游业系统发展水平略低,生态环境系统略高,系统间协调性处于全国中下游水平;旅游业系统和经济系统对协调发展的障碍度较大,生态环境系统最小,人口增长率、GDP增长率、国内旅游收入、旅游总收入和A级景区数量是阻碍吉林省旅游业–经济–社会–生态环境协调发展的主要因素。
地气测量方法在粤北长排花岗岩型铀矿勘查中的应用

为验证地气测量方法在花岗岩型铀矿勘查中的有效性及应用效果,使用地气测量主动提取法在湘南梨花开、粤北长排两处典型花岗岩型铀矿床开展了地气测量方法应用研究。梨花开矿床地气测量有效性试验研究显示:在埋深200~400m的隐伏铀矿体垂向上方存在着地气铀及其他伴生元素异常,异常以连续或单一的高值点形式存在;Th、Mo、Zr、Gd、Be 5种元素可以作为地气方法找矿的指示元素。粤北长排铀矿床南部勘查区应用性地气测量结果显示:地气测量法对花岗岩型铀矿勘查有较好的指示作用,测量结果与钻探验证情况吻合度高,地气铀异常与隐伏铀矿体及控矿构造带关系密切。地气测量法作为一种化探的新方法,在隐伏花岗岩型铀矿勘查领域有很好的发展前景。
国际化背景下我国图书情报学与世界各国研究相似性的测度与比较——基于1999—2018年Web of Science论文的耦合分析

我国图书情报学的国际发文量稳步增长,国际交流与合作不断加强,国际化是否会导致国家之间研究趋同?以Web of Science收录的1999—2018年发表的研究论文为样本,本文分别采用文献耦合(country bibliographic coupling, CBC)和关键词耦合(country keyword coupling,CKC)方法对我国图书情报学与其他国家之间的研究相似度进行测量,并对指标值进行时间和空间两个维度的分析与比较。结果表明,就整体而言CBC与CKC指标平均值分别呈现出逐年增长和略微下降的趋势,但是就个体而言我国与世界主要发文国家在CBC和CKC两个方面都呈现出明显的研究趋同性。本文由研究相似度引发关于国际学术话语权的思考,探讨了我国图书情报学国际化进程中面临的机遇与挑战。
秸秆还田量对不同基因型夏玉米产量及干物质转运的影响

【目的】科学客观评价秸秆直接还田的综合效应,对提高秸秆资源利用率、促进农业绿色可持续发展意义重大。本研究在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区设置大田定位试验,探究不同基因型夏玉米对秸秆还田量的响应,为该区秸秆还田技术的综合评价和秸秆还田量的优化提供依据。【方法】试验于2017年10月至2018年10月在河南原阳进行,采用裂区试验设计,设置秸秆还田量和基因型两个因素。秸秆还田因素为主区,设置4个秸秆还田量处理,分别为秸秆不还田(S0)、半量秸秆还田(S1)、全量秸秆还田(S2)和倍量秸秆还田(S3);基因型为副区,供试品种分别为浚单20(XD20)和郑单958(ZD958)。分析2个品种在不同秸秆还田量处理下叶面积指数(LAI)、干物质积累与转运、产量性状的差异。【结果】与秸秆不还田处理相比,秸秆还田能维持玉米花后较高的叶面积指数,且基因型与秸秆还田量间存在显著的交互作用。玉米开花期,XD20和ZD958的LAI均随秸秆还田量的增加而增加,在S3处理下最高。玉米成熟期,XD20和ZD958的LAI降幅随秸秆还田量增加而呈先降后升的趋势,XD20在S1处理下最低,ZD958在S2处理下最低;且2个品种成熟期LAI随秸秆还田量增加呈先升后降的趋势,XD20在S1处理下最高,ZD958在S2处理下最高。花后较高的叶面积指数有利于玉米花后维持较高的干物质生产能力,从而显著提高花后干物质积累量,优化干物质积累与分配特性。基因型和秸秆还田量互作显著影响花前营养器官的干物质转运量(DMR)和转运率(DMRE)、花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率(DMRCG)、花后干物质积累量(DMAA)及其对籽粒干物质积累贡献率(DMAACG)。随秸秆还田量增加,XD20花前营养器官(茎鞘+叶片)的DMR、DMRE和DMRCG呈先降后升趋势,均在S1处理下最低,而花后DMAA和DMAACG则呈先升后降趋势,均在S1处理下达到最高值;ZD958花前营养器官(茎鞘+叶片)的DMR、DMRE和DMRCG以及花后DMAA均呈先升后降趋势,均在S2处理最高。玉米花后干物质积累量的增加,有利于增加粒重,进而提高籽粒产量。与S0处理相比,S1、S2和S3处理均提高了玉米籽粒产量,但玉米籽粒产量并未随着还田量的增加而持续增加;XD20在S1处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理3.5%-17.7%,ZD958在S2处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理0.4%-16.8%。【结论】在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟潮土区,适量秸秆还田可延缓玉米生育后期叶片衰老进程,优化玉米干物质积累与分配特性,提高花后干物质积累量,增加粒重,进而提高玉米籽粒产量。但不同基因型玉米对秸秆还田量的响应有很大差异,在推广秸秆还田时,不仅要考虑秸秆还田量,还要考虑作物遗传因素对秸秆还田效应的影响。
禾生指葡孢霉的遗传多样性及对苗期青稞的致病性

【背景】在青藏高原及周边高海拔地区,青稞是当地唯一的小禾谷类粮食作物,也是主要饲草来源。穗腐病是近年来仅在青藏高原青稞种植区发现的一种新真菌病害,病原菌为禾生指葡孢霉(Dactylobotrys graminicola),它能侵染多种麦类作物及禾本科杂草,给青稞安全生产带来严重的挑战。【目的】研究禾生指葡孢霉遗传多样性、系统进化以及对寄主种子萌发的影响,揭示该病原菌的流行传播、与寄主植物互作关系以及初侵染菌源,为病害防治提供参考。【方法】从病害流行区采集病株标本,并从典型病穗组织分离禾生指葡孢霉菌株27个,依据无性世代形态特征加以鉴定,分离获得菌株的单孢培养物,提取基因组DNA。利用SRAP分子标记分析禾生指葡孢霉的全基因组多态性,获得菌株特异性分子标记;利用LSU和Rpb2保守遗传位点比较禾生指葡孢霉与其近缘种属的进化关系;将禾生指葡孢霉分生孢子悬浮液与未萌发或发芽后的青稞种子共培养,分析其对青稞种子萌发及幼苗的影响。【结果】选用14对SRAP引物组合进行穗腐菌遗传多样性分析,平均一对引物扩增产生90个多态性条带;平均每个穗腐病菌株1.4个特异分子性标记,分离自小麦的菌株Z 13008特异性标记最多(7个),而对照菌株禾谷镰孢(Fusarium graminearum)具有20个特异性标记。禾生指葡孢霉的地域分布与其遗传多样性缺乏明显相关性。在鉴定的菌株中,仅有分离自小麦(Z 13008)、黑麦(Z 13024)和2个分离自青稞的菌株(Z 13013和Z 13006)的遗传多样性与其他菌株差异较大,说明病原菌群体的遗传变异水平较低。利用20个分子标记编制DNA指纹二叉式分类检索表,可鉴定21个禾指葡孢霉菌株。系统进化分析揭示禾生指葡孢霉与丛赤壳属真菌遗传距离较近。青稞种子萌发前接种处理对种子萌发、幼苗生长均无明显的抑制作用,在萌发后共培养处理能明显抑制幼苗根系生长,导致根系变为浅褐色,但对幼苗植株生长无明显影响。【结论】与近缘种禾谷镰孢相比,禾生指葡孢霉群体内基因组DNA多态性较低,而且其遗传变异与寄主种类密切相关。禾生指葡孢霉致病性较弱,对青稞种子萌发和幼苗生长无明显的抑制作用。
基于温差发电的磷酸盐燃料电池余热利用

现有燃料电池与半导体耦合系统的研究中,为了方便计算,通常会忽略汤姆逊效应的存在,影响结果的精确性。以磷酸盐燃料电池(Phosphoric acid fuel cell,PAFC)与双级半导体热电发电器耦合的系统为研究对象,综合考虑汤姆逊效应、PAFC以及半导体的主要不可逆损失,推导出混合系统的功率、能量效率和效率表达式,探究燃料电池的工作温度、工作压力和热电元件对数对混合系统性能的影响,分析汤姆逊效应对混合系统性能的影响。结果表明,汤姆逊效应降低了混合系统的最大功率密度及其对应的能量效率和效率,降低比例分别是5.04%、1.21%和1.37%。考虑汤姆逊效应所得结果可为进一步探究PAFC与半导体热电发电器的混合系统性能提供理论依据。
双重钢轨吸振器对轨道系统的振动抑制研究

城市轨道交通线路在小半径曲线、加减速区段等特殊地段,具有较高的减振性能需求,附加钢轨吸振器是一种有效抑制轨道系统振动的方法。以抑制地铁特殊地段的钢轨振动为目的,建立含附加钢轨吸振器的轨道垂向动力学模型,求解钢轨的振动响应,以分析钢轨的振动形式为基础,建立评价振动大小的Pinned-Pinned振动突变量化指标与分级标准。提出了单个钢轨吸振器抑制钢轨振动的设计方法并拟合优化设计频率表达式,指出附加单个钢轨吸振器带来的不利影响,进而提出双重钢轨吸振器的设计方法。结果表明,钢轨的动柔度在900~1 300 Hz发生体现为尖峰与低谷的突变现象,建立的突变指标可以用于评价钢轨的Pinned-Pinned振动的大小;单个钢轨吸振器可以有效地抑制钢轨振动,但附加的吸振器会给轨道系统带来不利影响,导致轮轨动作用力的加剧;双重钢轨吸振器因存在两个减振频率的特点,不仅可以有效地抑制钢轨振动,而且对钢轨的不利影响较小,使钢轨的振动响应更平缓。对钢轨Pinned-Pinned振动的量化评价以及钢轨吸振器的理论参数设计具有重要的参考价值。
电动汽车用ISG永磁电机在弱磁条件下的永磁体涡流损耗分析

针对内转子内置式永磁同步电机在高速运行时转子永磁体所产生温升严重的问题,以"一"型和"V"型两种不同磁极结构的35 kW永磁同步电机为研究对象,在永磁体总量和磁极分块相同的情况下,利用有限元法与解析法,分析了两种磁极结构在弱磁条件下永磁体表面的磁通及其变化情况,探究了两种磁极结构的电机在相同的弱磁条件下不同转速、不同弱磁角和不同去磁电流时的转子永磁体涡流损耗大小和特点,得到在相同弱磁条件下"V"型磁极结构的永磁体涡流损耗大于"一"型磁极结构的结论。最后制造样机并进行试验,验证了有限元模型的有效性,为永磁同步电机在弱磁条件下的永磁体涡流损耗情况提供参考。
近40年余江县高产水稻土有机碳及养分含量的演变特征

土壤有机碳及养分是土壤肥力的重要指标,研究土壤肥力的演变规律对提升地力、维持农业可持续发展具有重要的理论指导意义。参照第二次土壤普查和2002年采样背景资料,通过田间采样分析及对比研究,探讨江西省余江县高产水稻土有机碳、养分、pH及阳离子交换量(CEC)的状况及其近40年的演变规律。结果表明,余江县域内上表层水稻土(0~ 10 cm)有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别是(27.3±1.3)g·kg~(-1)、(2.9±0.2)g·kg~(-1)、(40.5±3.8)mg·kg~(-1)、(148±7.9)mg·kg~(-1),土壤肥力处于较高水平。与1980年背景资料对比发现,有机碳和土壤养分均有显著提升;尤其自2002年以来,近15年0~10 cm层次水稻土有机碳、全氮及速效钾的增幅分别达35%、40%和34%,但有效磷含量变化并不显著,而在10~20 cm层有效磷含量显著增加了56%。与2002年采样结果相比,0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm pH显著降低,而CEC显著增加。长期植稻过程中施用化肥,尤以近15年来,土壤有机碳、养分及CEC显著提高,但同时造成土壤pH下降。
应用Le Bissonnais法研究不同植被类型下红壤团聚体稳定性

土壤团聚体是影响土壤质量和抗侵蚀能力的关键因素之一,而植被恢复可以帮助提升土壤团聚体稳定性。以4种恢复种植5a的南方红壤区常用生态恢复和水土保持植物(马尼拉、香根草、多花木蓝、紫穗槐)为研究对象,使用Le Bissonnais法对其不同土层(0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm)的土壤团聚体稳定性进行研究,包括3种破坏试验:快速湿润(FW)、预湿润后扰动(WS)和慢速湿润(SW)。结果表明:草本植物(马尼拉、香根草)覆盖下的土壤相较于灌木(多花木蓝、紫穗槐)具有更高的有机质含量、孔隙度以及更发达的根系,同时在3种破坏试验中,其团聚体稳定性在不同土层亦要显著高于灌木。有机质、容重、砂粒和根系等均对团聚体稳定性有显著影响,其中0.5~2 mm粒径的细根系作用最为关键。FW试验中>0.25 mm团聚体含量为50.45%~79.59%,团聚体平均重量直径(MWD)为0.39~1.21 mm,皆要显著低于WS和SW试验,说明区域内土壤团聚体分解的主要机制是消散作用,FW是测定团聚体稳定性的较优方法。结果可为区域内团聚体稳定性研究以及植被恢复工作中的物种选择提供参考。
Mn~(2+)掺杂对晶质氧化铁结构与红外光谱特征的影响

制备针铁矿和赤铁矿的混合晶质氧化铁(CIO)和不同摩尔比例(R)的Mn~(2+)掺杂晶质氧化铁(CIO-Mnx(x=0.1、 0.2、0.3和0.5))样品。根据样品的X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果分析Mn~(2+)掺杂对晶质氧化铁结构与形貌的影响;对样品的傅里叶红外图谱(FT-IR)的高波数(3 000~3 700 cm~(-1))和低波数(450~750 cm~(-1))两个区间做分峰拟合,分析Mn~(2+)掺杂晶质氧化铁的羟基官能团和晶体结构化学键的变化特征。结果显示,R为0.1~0.3的Mn~(2+)掺杂抑制了针铁矿和赤铁矿等晶质氧化铁的形成;R为0.5的Mn~(2+)掺杂导致样品中形成了掺锰磁铁矿,且存在少量的针铁矿而没有明显的赤铁矿。CIO样品中存在自由羟基、吸附水羟基、表面缔合羟基和结构羟基共四类羟基。在R为0.1~0.3范围内,随着R的增大,样品中自由羟基和吸附水羟基的相对含量降低,而表面缔合羟基和结构羟基的相对含量增大。此外,Mn~(2+)掺杂导致样品中自由羟基和结构羟基的吸收带波数降低,而吸附水羟基和表面缔合羟基的吸收带波数随R的增大而增大。CIO样品中Fe-O振动在455 cm~(-1)和619 cm~(-1)附近红外吸收带的强度和峰形与样品中针铁矿颗粒的形貌有关,478 cm~(-1)和560 cm~(-1)附近的红外吸收与样品中赤铁矿的结晶度密切相关。分析表明,CIO-Mnx样品中的赤铁矿结构中阳离子空位与Mn~(2+)耦合产生了567~589 cm~(-1)附近的吸收,其强度随着R的增大而增强。CIO-Mn0.5样品中形成了Mn~(2+)替代Fe~(2+)的掺锰磁铁矿,导致样品在593 cm~(-1)处出现了Mn-O晶格振动吸收带。
采煤沉陷坡面土壤氮磷钾养分有效性的空间变异性

探索采煤沉陷坡面上土壤氮、磷和钾养分迁移转化的作用机理,对促进矿区生态环境综合整治的科学决策有重要理论和实践价值。以焦作九里山矿典型低潜水位采煤沉陷坑内的耕地和林地为研究对象,对比分析了土壤氮、磷和钾全量及有效态养分含量在不同土地利用类型(耕地和林地)、沉陷坡位(中心、坡底、坡中、坡顶和对照)和剖面深度(0~10、10~ 20、20~30、30~40、40~50 cm)的空间变异性。结果表明,沉陷坡面土壤养分含量空间变异性从大到小依次为:有效磷(118%)、有效氮(69%)、全氮(41%)、速效钾(27%)、全磷(19%)、全钾(4%)。相对于耕地,林地全磷和有效磷含量显著(P<0.001)降低,速效钾含量显著(P<0.001)升高。在沉陷坡面上,耕地土壤氮和钾的有效性在坡底凹陷区最大,而磷有效性在坡顶裂缝区最大;林地土壤氮、磷和钾的有效性均在坡底凹陷区最大,在中间坡面区最小。通过对土壤养分有效性在沉陷坡面上空间变异作用机理的分析,提出了低潜水位沉陷区土壤可持续管理的具体区划模式,以实现采煤沉陷区土地复垦改造的最小经济投入目标。
基于~1H NMR代谢组学的黄芩茶与黄芩叶水提物延长果蝇寿命研究

研究并比较黄芩叶与黄芩茶水提物对果蝇寿命的影响,探索黄芩叶与黄芩茶干预后果蝇衰老过程中代谢轮廓的变化规律,在此基础上深入探究黄芩茶与黄芩叶的抗衰老作用机制。采用果蝇自然衰老模型,给予不同剂量的黄芩叶(SLE)与黄芩茶(STE)提取物,观察其对果蝇寿命、摄食量及繁殖力的影响,并通过代谢组学技术结合多元统计方法对果蝇代谢轮廓进行分析。结果表明,SLE和STE(1、3g·L~(-1))均能够显著延长雄性果蝇的平均寿命、中位寿命和最高寿命,提高果蝇的繁殖力,且对果蝇摄食量没有影响。通过代谢组学技术找到与衰老相关的14个差异标志物,共涉及5条代谢通路,给予STE干预后差异标志物均出现回调,给予SLE干预后13个差异标志物出现回调。实验结果提示黄芩叶和黄芩茶可延缓果蝇衰老,抗衰老机制与能量代谢有关。