mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
兰州市北山典型侧柏人工林分叶片与土壤生态化学计量特征

通过野外调查和室内分析相结合的方法,以兰州市北山仁寿山省人大官山林场选取人工灌溉下造林年限相同、立地条件相似的侧柏×榆树(S1)、侧柏×山毛桃(S2)、侧柏×山杏(S3)、侧柏×刺槐(S4)、侧柏纯林(S5)为研究对象,探讨土壤和叶片生态化学计量特征及相互关系。结果表明:(1)不同林分侧柏叶片C、N、P含量均表现为S4>S3>S2>S1>S5,各混交林的均大于纯林;侧柏叶片C∶N表现出与C、N、P的含量呈现相反的趋势;N∶P<14,说明该区域植物生长总体上受N元素限制。(2)不同林分土壤C、N、P含量均表现为S4>S3>S2>S1>S5,各混交林的均大于纯林;随土层深度加深而降低,土壤养分“表聚”特征明显;C∶N略高于全国森林土壤的平均水平,C∶P和N∶P均低于全国平均水平,说明该区土壤对植物生长所需的N元素供应不足。(3)相关分析表明,该区域侧柏叶片的C、N、P含量变化和土壤C、N、P含量变化无显著相关性,表明土壤C、N、P供应量对侧柏叶片C、N、P含量影响不大。综上所述,兰州市北山侧柏混交林较侧柏纯林具有更好的固碳能力和养分稳定性,该区植被恢复中应合理营造混交林,以促进养分平衡。
甘肃小陇山林区不同林分对土壤团聚体稳定性的影响

为探究甘肃小陇山不同林分对土壤团聚体稳定性的影响,选取小陇山林区3种典型林分(油松林、日本落叶松林、锐齿栎林)为研究对象,用Le Bissonnais中的快速湿润(FW)处理方法测定其不同土层深度(0—10,10—20,20—40 cm)土壤团聚体平均质量直径(MWD),并进一步研究土壤基本理化性质(土壤机械组成、SOC、CEC、pH)和根系特征(细根与极细根比例、RLD、RMD、SRL)对土壤团聚体稳定性的影响。结果表明:不同林分下土壤团聚体稳定性表现为锐齿栎林>油松林>日本落叶松林。不同土层深度土壤团聚体MWD表现为0—10 cm>10—20 cm>20—40 cm。由一元线性回归模型可知,对土壤团聚体MWD贡献较大的土壤特征因子是CEC(R~2=0.55)和SOC(R~2=0.54),贡献较大的根系特征因子是RMD(R~2=0.60)和RLD(R~2=0.45),土壤团聚体稳定性与这4个因子均呈显著正相关(P<0.05)。总体而言,不同林分土壤团聚体稳定性差异不同,团聚体稳定性随土层深度增加而降低,且对土壤团聚体稳定性影响最大的因子是根质量密度。
石灰性土壤施用不同磷肥对玉米苗期生长和土壤无机磷组分的影响

研究旨在探讨不同磷肥品种对玉米生长发育和土壤无机磷组分的影响,以期为磷肥高效利用提供参考。采用盆栽试验,设置6个处理:磷酸一铵(MAP)、过磷酸钙(SSP)、聚磷酸铵(APP)、氮磷复合肥硝酸磷肥(NiP)、硫酸铵+过磷酸钙混施(SA+P),试验60天后测定了玉米的生物学指标和玉米植株磷素含量,同时测定了土壤有效磷与土壤无机磷组分含量状况。结果表明:玉米生物学性状、磷素累积量和磷肥利用效率均表现出APP>MAP、NiP>SSP、SA+P>CK的趋势。相较于对照,APP、MAP、NiP处理显著提高玉米植株的株高、叶面积、地上部和根系干重,株高增幅在23.3~35.1cm,叶面积增加57.1~89.0 cm~2,地上部和根系干重分别增加265%~420%和171%~218%。APP处理植株磷素累积量达到49.02 mg/盆,磷肥利用效率达到36.75%,显著高于NiP和MAP的21.43%和19.42%。相较于对照,APP和MAP处理的Ca_2—P、Ca_8—P和Fe—P呈显著性增加,上述3种无机磷组分含量与玉米植株磷累积量呈极显著正相关关系(p<0.001)。北方石灰性土壤聚磷酸铵(APP)是一种表现良好的磷肥类型,这对减磷增效背景下的粮食安全和磷肥高效利用有重要应用价值。
基于氢氧稳定同位素的艾比湖流域地表水与地下水转化关系

地表水和地下水是水资源主要组成部分,研究干旱区地表水和地下水相互转化过程,对水资源的合理开发利用与评价具有重要的理论意义。选取艾比湖流域地表水和地下水为研究对象,分析其稳定同位素组成特征和分布规律,探讨不同水体间补给关系。结果表明:(1)艾比湖流域大气降水δ~2 H和δ~(18) O表现出显著的季节变化特征,全年表现为冬季贫化夏季富集的现象。(2)湖水δ~2 H和δ~(18) O值明显高于河水,反映湖水强烈的蒸发浓缩作用。博尔塔拉河和精河水的δ~2 H和δ~(18) O值从上游到下游总体趋于富集,在山区、绿洲和平原表现出不同的同位素组成。地下水同位素值上游山区最低,中间平原次之,艾比湖周边最高。(3)博尔塔拉河上游地下水与河水交换比例较大,为63.0%;中下游河水和地下水之间交换比例较低,分别为5.0%~33.0%和2.5%~26.0%。精河深层地下水由浅层地下水和河水共同补给,比例分别为73.3%和26.7%。艾比湖周边,潜水流受到阻隔出露成泉水,与河水共同补给湖水。该研究揭示了艾比湖流域地表水和地下水相互转化关系,可为流域的水资源管理和生态环境建设提供科学支撑。
巴丹吉林沙漠南缘近流沙区白刺灌丛沙堆形态特征与空间分布

白刺灌丛沙堆是风沙塑造的荒漠景观,研究白刺灌丛沙堆形态特征和分布格局对沙源的响应,可为进一步研究其形成演化提供依据。研究通过野外调查测定,对巴丹吉林沙漠南缘近流沙区白刺灌丛沙堆集中分布区的沙堆形态特征及其空间分布进行了研究。结果表明:雏形阶段和发育阶段的沙堆分别占沙堆总数的24.0%和42.2%。该区域相邻沙堆平均间距仅为9.8m,沿主导风向,相邻沙堆的间距呈现由大快速减小,维持小间距一段距离后,再缓慢增大的分布格局,密度变化与此相反。受高沙源供给及由此带来的强蚀积转换的影响,白刺灌丛沙堆稳定化进程减缓,各项形态特征值均较小。相关性分析表明,白刺灌丛沙堆的高度、长轴长、短轴长、迎风坡长、背风坡长和底面积间均呈显著相关(P<0.01)。研究结果说明,在丰富沙源供给条件下,研究区白刺灌丛沙堆处于发育的中早期阶段,在景观上表现出密度大而体型小的特点。
2种不同算法的水资源生态足迹动态比较分析———以山西省为例

为分析比较全球公顷和国家公顷核算水资源生态足迹的异同,基于水资源生态足迹理论与方法,构建出“全球公顷”和“国家公顷”的山西省水资源生态足迹计算模型,对其2007—2018年水资源生态足迹进行了测算与比较分析。结果表明:(1)2种不同算法得出12年间山西省人均水资源生态足迹、人均水资源承载力、人均水资源生态赤字变化趋势相似,整体均呈上升趋势,但用国家公顷法得出的结果均大于用全球公顷法得出的同1年份的结果。(2)2种不同算法得出山西省2007—2018年万元GDP水资源生态足迹均呈下降趋势,说明12年间其水资源利用率在提高。(3)2种不同算法得出这12年间山西省水资源生态压力指数远>1,说明其水资源开发利用处于不安全状态。研究认为:(1)2种算法产生差异的主要原因在于采用的水资源均衡因子、水资源产量因子及区域水资源平均生产能力存在差异。国家公顷法比全球公顷法能更好地反映国家级以下空间尺度水资源开发利用态势。(2)需根据不同的研究目的,构建相应的计算模型进行水资源生态足迹的核算与分析,既有助于真实反映不同空间尺度上区域水资源开发利用态势,也有利于同级空间区域尺度上水资源生态足迹的比较。
滇南地区普洱茶树根系对土壤优先路径形成的影响

为明确滇南地区普洱茶种植下土壤优先路径特征以及根系对其形成的影响,以典型普洱茶产地为研究对象,灌草地为对照,基于染色示踪法与图像处理技术,定量分析普洱茶树根系特征与土壤优先路径的关系,解释根系对优先路径形成的影响。结果表明:(1)茶地和灌草地染色路径宽度随土层深度增加呈不同幅度的下降趋势,茶地优先路径的连通性比灌草地差,优先路径的发育程度小于灌草地;(2)根系主要集中分布在土壤表层,随土层深度增加,根重密度、不同径级根长密度均呈减小趋势,径级≤1 mm的根长密度贡献度最大,达到84.08%;(3)染色路径宽度与根重密度、径级≤1,1~3 mm的根长密度呈显著相关(P<0.05),其中灌草地染色路径宽度与径级≤1 mm的根长密度呈极显著相关性(P<0.01),相关系数为0.986;(4)染色路径宽度与径级≤1 mm的根长密度拟合效果较好,R~2高达0.970 6,径级≤1 mm的细根系对优先路径形成的影响程度更大。根系是影响土壤优先路径的重要因素之一,开展滇南地区普洱茶树根系对土壤优先路径影响的研究,可为当地水土流失治理以及水资源管理提供一定的科学依据。
不同来源农业废弃物堆肥进程与产品肥效研究

评价不同来源农业废弃物的堆肥效率与产品肥效,为高品质有机肥生产提供依据。采用室外堆肥的试验方法,选取6种动物源粪便与7种植物源农业废弃物为原料,设置13个堆肥处理,比较不同堆肥原料堆肥过程中温度、pH、C/N、腐殖酸、养分等指标差异及其堆肥产品对小白菜生长的影响。结果表明,动物源和植物源材料质量比7∶3,C/N为25∶1,含水率55%~60%的条件下进行好氧发酵堆肥,45天后各处理均可达到腐熟要求。其中TOP4(花生麸)和TOM1(牛粪)处理在腐熟过程中温度上升最快,TOP1(豆粕)、TOP3(菜籽饼)、TOM1(牛粪)、TOM3(兔粪)处理C/N最低,腐熟最彻底;TOP1、TOP4、TOM3、TOM5(鸡粪)处理全氮、碱解氮及硝铵态氮含量最高,氮磷钾总养分含量达8.9%以上。不同堆肥产品的盆栽试验发现,P4、P5和M2、M3、M4处理与CF(等氮量化肥)处理相比均显著提升小白菜品质,并降低硝酸盐含量,M5(鸡粪)在显著提升小白菜可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C的同时大大增加植株中硝酸盐含量。综上,花生麸和兔粪作为堆肥原料,其腐熟效率快且养分含量高,堆肥产品显著促进了小白菜的生长。
人工智能对水土保持信息化监管技术支撑

生产建设项目水土保持信息化监管是全国各地水土保持强监管、保护生态环境的重要职责和重点工作,面对覆盖全国、数量巨大、年度多次的监管重任,监管工作及技术方法遇到了人工复核工作量大、识别分析难、快速精准监管效能低等瓶颈制约,迫切需要以人工智能为核心的高新技术支撑,破解技术难题。通过对遥感影像光谱信息、纹理结构等特征分析,影像特征增强技术,各类项目占地、土石方挖填量与弃渣量、建设工期、水土流失影响程度等级等大数据辅助,经过全面、精细、智能深度学习,同时运用发改、国土资源、城乡建设、环保、林业、水利、交通、电力等部门的相关信息大数据,通过关联分析,实现对生产建设项目的智能化识别。通过对项目特定的必备配套设施智能关联分析判别、相关图斑的归集,智能分析同一项目相关图斑的判别与归集。综合应用人工智能、大数据、云计算、互联网、物联网等高新科技,提高对“未批先建”“未验先投”“未批先弃”等违法违规行为的智能化、精准化判别率。为提升精准监管效率与效能,应加强水土保持重要敏感区的大数据智能支持,重点监管项目的智能跟踪,水土流失危害重点问题监控,细化项目开工前期、施工过程、工程完工3个时段的关键水土保持措施跟踪监管,更加及时、有效地全面支撑水土保持检查、监督、执法,全面提升监管效率与水平,促进生态优先、绿色发展,为国家高质量发展提供重要支撑和保障。
基于景观格局的云南省富源县生态脆弱性空间特征分析

分析生态脆弱性的空间分布特征、形成原因以及对其进行定量研究对于合理利用土地资源、保护生态环境以及可持续发展都具有一定的指导意义。以云南省富源县为例,在生态脆弱性评价指标体系研究的基础上,结合研究区域实际情况,运用熵权法构建生态脆弱性评价模型。以“压力-状态-响应”为评估框架,从生态压力度、生态敏感性、生态恢复力三个方面选取评价指标(景观分维数、矿区扰动指数、居民点临近指数、景观破碎度、地形指数、植被覆盖度、景观适应度指数、优势度)。在格网尺度对生态脆弱性展开评估并使用点格局方法对不同空间尺度下各生态脆弱等级动态特征和变化规律进行分析。结果表明: (1)水域的生态脆弱性最高,草地和灌木林地次之,乔木林地最低; (2)全县生态脆弱性空间分布差异较大,呈现“中部高两端低”的分布特征; (3)中安镇生态脆弱性最高,墨红镇最低; (4)不同脆弱度等级空间分布格局表现出一定相似性,在中小尺度下高度集群分布,随着空间尺度的增大,聚集性逐渐减弱,且尺度范围有所变化。
基于InVEST模型的粤港澳大湾区生境质量时空演变分析

评估与分析城市群生境质量的时空演变,对区域生境保护、生态安全格局构建、经济和生态协调发展具有重要意义。以粤港澳大湾区为例,基于1980年、1995年、2005年、2015年四期土地利用数据,运用InVEST模型和ArcGIS软件,在研究土地利用变化的基础上分析粤港澳大湾区生境质量时空演变特征。结果表明: (1)1980-2015年,粤港澳大湾区土地利用变化剧烈,主要表现为建设用地持续扩增、耕地大量减少。各地类间转换以耕地、林地和水域向建设用地转移为主,主要发生在东莞市、深圳市、中山市等经济发展较快区域。(2)粤港澳大湾区生境质量呈中部和中南部低、四周边缘地带高的空间格局。35年间,生境质量不断下降,大部分区域生境质量向更低等级转化,且低等级生境质量区域主要沿中部向珠江两岸方向延伸。(3)土地利用变化与生境质量相关性显著。综合土地利用动态度越大的区域,其生境质量变化越显著,这表明粤港澳大湾区生境质量不断下降的主要原因是土地利用变化剧烈,急剧扩张的建设用地侵占了大量的耕地和其它地类,对生境造成了破坏。
基于流域尺度的甘肃省水资源承载力评价

水资源承载力是评价水资源状况的重要指标,基于流域尺度研究水资源承载力可为水资源规划管理、经济社会发展与人民生活提供参考依据。为得到更加符合实际的评价结果,从水资源、居民生活、社会经济、生态环境等4个方面选取14个指标,采用博弈论组合赋权法确定指标权重,利用TOPSIS综合分析法对甘肃省2009-2018年水资源承载力进行分析评价,并对省内7个二级流域分别进行了水资源承载力评价。结果表明: (1)2009-2018年甘肃省水资源承载力有升有降,存在波动现象,其中2012年承载力最强,综合评价值为0.371,处于略强承载状态; 2015年最弱,为0.627,处于略弱承载状态,其余年份均处于均衡承载状态; (2)甘肃省水资源承载力在空间分布上总体表现出南强北弱的特点; (3)为增强甘肃省水资源承载力,满足水资源可持续利用,建议细化水资源管理方案、加大水利设施的建设强度、推进流域间水资源调度的实施、实施更为合理且有效的水资源配置方案,以实现水资源的合理规划与管理。
川藏线自行车骑乘者感知获益概念模型研究———基于AQAL理论视角

川藏线自行车骑乘是一项艰辛耗时的旅行活动,近年来却始终为广大骑乘者所热衷,骑乘者的动机、体验在既有研究中多有探讨,但骑乘者深层次的获益感知仍缺乏系统剖析。为探析骑乘者的感知获益特征与规律,文中基于AQAL模型四象限框架,利用爬虫程序采集47篇318川藏线自行车骑乘网络游记,结合扎根理论和文本分析方法对骑乘者感知获益展开概念模型构建、感知元素提炼与维度关系评价。结果发现: (1)骑乘者感知获益概念模型包含身体获益、心理获益、文化获益和社会获益4个维度及13个子范畴; (2)骑乘者感知获益元素共聚类为4类,“坚持”“骑友”“信仰”“身体”是骑乘者感知印象最为深刻的4大元素,元素与维度呈现一体两面关系; (3)感知获益以个人化、内生性、四元共生性为典型特征,且无论是内在/外在视角还是个体/群体视角下,心理感知获益均较突出,“感受”与4大元素两两共线后构成稳定的“钻石”状语义网络结构。研究初步界定了骑乘者感知获益概念,提取出身体获益和文化获益两个新的非物质感知维度,可对旅游感知研究提供思路启示和可能创见。
泥石流造床运动的实验研究

“泥石流铺床现象”常被用来定性地解释黏性泥石流(特指高固相含量)运动的减阻效应。目前,铺床现象对泥石流运动的影响研究仍处于定性阶段,定量化的机理研究非常匮乏。本研究设计了中尺度水槽模型实验,对泥石流铺床作用的动力学过程开展了系统观测。以云南蒋家沟泥石流堆积为材料,配置了40%、50%、55%三种固相浓度对比组;实验观测了泥石流流动过程中运动特征,采集了基底正应力、剪应力、孔隙水压力及流动深度参数。实验结果表明: (1)稀性泥石流运动过程中存在微弱的铺床现象,铺床现象并非独属于黏性泥石流; (2)铺床所形成的残留层不一定是单阵泥石流贡献的,而可能是经连续过程逐步形成的。残留层的厚度随泥石流固相浓度的增加而增加。当后继泥石流流经残留层时,由于残留层的液化状态和较低的基底阻力,后继泥石流的作用力可以透过残留层传递至基底,残留层极易被后继泥石流体裹挟运动; (3)铺床过程显著改变了后继泥石流运动的边界条件,因而铺床作用能够提高泥石流流动速度、流动深度及相应的冲击力,且铺床效应随泥石流固相浓度升高而愈发显著。本研究不仅明确了泥石流造床运动的物理过程,并基于实测参数对铺床过程进行了机理阐述,填充了泥石流铺床研究的实验空白,对深入理解泥石流动力学具有重要意义。
2019年~2020年四川省猪伪狂犬病毒野毒感染情况调查及其遗传进化分析

为调查四川省猪群PRV野毒(也即流行株)的感染及其遗传进化情况,本实验对2019年~2020年来自四川省11个地区55个猪场的466份疑似PRV感染猪的不同组织样品进行了PRV gE基因的荧光定量PCR检测,并统计不同类型猪和不同地区猪PRV的感染情况。结果显示,当前四川省11个地区PRV总阳性率为10.94%(51/ 466),猪场阳性率为21.81%(12/55)。其中,不同种类猪的阳性率分别为2.63%(2/76,公猪)、4.76% (2/42,哺乳仔猪)、11.26%(8/71,保育猪)、13.41%(11/82,妊娠母猪)、17.96%(23/128,育肥猪)、7.94% (5/63,后备猪)。其中育肥猪PRV的阳性率极显著高于哺乳仔猪(p<0.01),妊娠母猪PRV阳性率显著高于公猪(p<0.05);不同地区PRV总阳性率为4%~21.21%。表明,PRV目前仍在四川多地区流行,且育肥猪较其他生长阶段的猪更易感。对其中12份gE基因阳性样品中PRV野毒的4个主要基因gB、gD、gC和gE进行克隆、测序和编码氨基酸序列的同源性分析,并构建gC和gE基因遗传进化树分析PRV的遗传进化特征。序列分析结果显示, 12份PRV阳性样品中扩增的gB、gD、gC和gE全基因编码氨基酸序列之间的同源性分别为97.7%~98.9%(gB)、100%(gD)、 99.2%~99.6%(gC)、98.4%~100%(gE);与NCBI已登录的所有PRV相应基因编码氨基酸的同源性分别为:95.31% ~99.56%(gB)、98.8~100%(gD)、94.3%~99.8%(gC)、97.6%~100%(gE)。上述结果表明,近年四川地区流行的PRV均发生了不同程度的变异;12株流行株的毒力蛋白出现多个独有氨基酸位点的突变或缺失;但gE蛋白仅有1~2个独有氨基酸位点突变,gD蛋白则无突变。表明,PRV流行株gE和gD蛋白相对较保守。gC和gE基因的遗传进化分析结果显示,本研究鉴定的PRV流行株均为基因Ⅱ型,与国内近年流行株及日本、韩国PRV株处于同一大分支,但与四川早期PRV流行株和欧美PRV株的遗传关系均较远,表明,近年该地区流行的PRV又出现了新的变异,且亚洲地区流行的PRV可能存在相似的遗传演化关系。本研究系统调查和分析了四川省11个主要地区PRV野毒感染情况和遗传进化特点,为四川省PR的防控和净化提供科学依据。
UPLC-QDa测定乳果糖口服溶液中乳果糖及其有关物质含量

目的采用UPLC-QDa测定乳果糖口服溶液中乳果糖的含量及其有关物质塔格糖、果糖、半乳糖、依匹乳糖、乳糖的含量。方法采用ACQUITY UPLC BEH Amide(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)色谱柱,以水(含0.1%二乙胺,500 ng·mL~(-1)盐酸胍)和乙腈(含0.1%二乙胺,500 ng·mL~(-1)盐酸胍)为流动相,梯度洗脱,流速0.6 mL·min~(-1),电喷雾离子化(ESI),负极性下SIR模式采集。结果塔格糖、果糖、依匹乳糖、乳果糖的定量限分别为0.5,0.5,0.2,0.2 µg·mL~(-1),乳糖和半乳糖的检测限分别为0.2,2 µg·mL~(-1);塔格糖、果糖、半乳糖、依匹乳糖、乳果糖、乳糖分别在5.1~123.2,4.9~117.8,5.4~129.8,5.2~125.0,5.0~119.9和5.0~121.2 μg·mL~(-1)内呈良好的线性关系,r均≥0.995;平均加样回收率均为90%~107%(n=6);方法仪器精密度良好,峰面积RSD均<2.8%(n=5)。2个不同厂家生产的乳果糖口服溶液中乳果糖的含量和有关物质塔格糖、果糖、半乳糖、依匹乳糖、乳糖的含量均符合中国药典2015年版规定,并与中国药典方法结果基本一致。结论该方法可用于乳果糖口服溶液中乳果糖和有关物质含量的检测分析。
基于原位悬臂梁试验的模型冰弹性模量研究

弹性模量作为模型冰的基本力学特性之一,在模型试验过程中影响冰层与结构的相互作用过程。另外,弹性模量与抗弯强度的比值是评估模型冰质量的重要指标。本文基于中国船舶科学研究中心的小型冰水池采用的原位悬臂梁试验对模型冰的弹性模量进行试验研究。试验时对冰梁外端部加载,利用接触式位移传感器记录冰梁五个不同位置的动态挠度,然后通过最小二乘法拟合冰梁的挠曲线以求得模型冰的弹性模量,拟合的同时考虑冰梁所受的浮力影响,进而对加载力进行修正。基于上述方法,研究加载速度和回温时间对模型冰弹性模量的影响,同时基于试验结果对弹性模量和弯曲强度之间的关系以及它们的比值进行了探讨。
导管架式一体化风机在冰载荷作用下的耦合响应研究

海上风电是世界上发展最快的可再生能源之一。寒区蕴藏着丰富的风能资源,设计和建造用于结冰海域的风电结构的关键要求是其应具备一定的抗冰性能。本文研究了全耦合导管架式海上风力发电机在冰载荷作用下的结构动态响应;在数值仿真软件FAST中建立了一体化风机数值模型,该模型包含其空气动力属性、水动力属性、机械属性和结构弹性属性;研究了导管架风机基础的直立桩腿和加装了抗冰锥体后的桩腿的抗冰性能差异;并计算分析了不同冰厚和冰速对于风机动态响应的影响。结果表明:海冰厚度越大,导管架底座的结构响应和振荡幅度越大;海冰速度越大,其结构响应和振荡频率越快;导管架桩腿在安装抗冰锥体后的结构响应和振荡幅度明显降低。本文还计算分析得到了抗冰性能最佳的锥体角度。
山区县域“生产-生活-生态”空间格局演化及其生态环境效应—以豫西登封市为例

为探究山区“生产-生活-生态”空间格局变化及其生态环境效应,以豫西山区典型县域河南省登封市为实证研究对象,基于1990—2019年4期遥感卫星影像进行解译并提取各期土地利用数据,按照“生产-生活-生态”(简称三生)功能,划分一级和二级土地类型,并通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、用地转移的生态贡献率、自相关分析等方法,定量探讨登封市“三生”空间演化及其生态环境效应。结果表明:1)1990-2019年,农业生产用地、林地生态用地和牧草生态用地持续减少,而城镇生活用地、乡村生活用地和工矿生产用地增幅明显,城镇生活用地增幅最高。2)一方面导致登封市生态环境质量逐年恶化的原因为低质量区面积持续扩张,研究期内面积由228.96增至256.41 km2;另一方面导致生态环境质量持续改善的原因主要为农业生产用地转化为水域生态用地,以及牧草生态用地转化为林地生态用地。总体来说,生态环境恶化的趋势远高于改善趋势。生态环境质量重心主要分布在东金店乡,研究期内持续向西北方向转移。3)县域生态环境质量具有较强的空间正相关性。其中,“高-高”型区域集聚在北部的嵩山和南部大熊山等山区,“低-低”型聚集区多分布在登封市区及大冶镇一阳城工业区形成的工业走廊沿线。综上,该研究可为豫西山区“三生’’空间优化提供参考,也可以为同类地区国土空间规划和生态文明建设提供决策依据。
基于CiteSpace的土壤生态系统服务研究热点与趋势

在全球土壤退化问题日益严重的背景下,厘清相关生态系统服务演变趋势,对土壤可持续管理具有重要意义。本研究以土壤生态系统服务研究领域1 617篇文献为研究对象,基于Web of Science核心数据库提供的相关文献引文信息,应用CiteSpace软件,采取关键词共现分析和突发分析,结合文献共被引分析,揭示土壤相关生态系统服务研究历程和发展现状,分析其研究前沿与趋势。结果表明:1)土壤生态系统服务研究历经了起步(1997- 2008年)、概念及研究体系初步形成(2009-2013年)、稳定发展(2014-2015年)和深入探索(2016-2020年)等4个阶段;2)研究热点起初以对土壤功能的探索和实用性研究为主,而后关注土壤微生物、农业土壤生态系统服务,再逐步转向碳固存等调节服务的研究,现正朝着可持续管理路径探索的方向发展;3)土壤生态系统服务从早期借助生态系统服务常规范式,通过结合自身特色,已经逐步找到了相对独立的研究路径。在土壤生态系统服务评估方法已有研究的基础上,通过多学科交叉融合发展将土壤生态系统服务纳入管理决策是目前研究的前沿议题。
气候变暖对西藏林芝地区作物生产的影响

为揭示气候变化对林芝地区主要作物生产的影响,以西藏自治区林芝地区为研究区,选择冬小麦、玉米、春青稞和春油菜4种主要农作物,通过划分喜温和喜凉作物不同生长季,分析1981-2018年气候变化对作物物候期、种植结构及产量变化的影响特征。结果显示:1)林芝地区作物生长季气温呈极显著的增暖趋势,生长季气温以0.35℃/10年的速率显著增加,且喜凉作物生长季增温更加显著;秋播作物、小春作物和大春作物生长季的年平均气温分别以0.34、0.30和0.26℃/10年的速率显著(P<0.05)升高;作物生长季年平均降水量呈现较大的波动性特征。2)受气候变暖影响,林芝地区喜凉作物和喜温作物物候期均呈延长趋势,并且喜凉作物的物候期延长趋势较喜温作物显著,以5.43~11.7 d/10年的速率延长。3)林芝地区作物结构变化表现为喜温作物种植面积增加,传统喜凉麦类作物面积减少;不同作物单产变化较为复杂,总体表现为喜温作物玉米单产增加,春青稞和冬小麦等喜凉作物单产有所降低。气候变暖背景下,林芝地区4种主要作物生长季增温显著,物候期延长显著,伴随喜温作物面积和产量增加,喜凉作物种植面积呈萎缩趋势。未来应积极调整优化种植结构,充分利用当地气候和土地资源,稳定作物生产的同时注意防范气候波动引起的自然灾害风险。
基于感知价值的东北黑土区农户保护性耕作技术采用行为

为破解保护性耕作技术推广困局,本研究基于感知价值理论构建了农户保护性耕作技术采用行为模型,并运用结构方程模型对黑龙江省典型黑土区的733份农户调研数据展开实证研究。结果表明:农户保护性耕作技术采用感知价值是感知利益和感知风险权衡的结果,感知利益和感知风险对感知价值分别有正向和负向影响;感知利益和风险由多个维度构成,各维度感知利益和风险对总体感知利益和风险的影响程度分别为:感知经济利益>感知生态利益>感知社会利益;感知技术风险>感知经济风险>感知情境风险;感知利益、感知风险、感知价值与技术采用意愿和行为存在直接和间接的影响关系,感知利益对感知价值和技术采用意愿的影响>感知风险对二者的影响,但感知风险对感知行为的影响>感知利益对其的影响。鉴于此,从提升农户保护性耕作技术采用利益感知和降低风险感知的角度提出建议,引导东北黑土区农户采用保护性耕作技术。
玉米秸秆磷含量近红外漫反射光谱的建模研究

利用近红外光谱(NIRS)技术,建立玉米秸秆磷含量的快速定量分析模型,有利于植物养分利用效率和遗传育种研究。本研究选取了来源广泛的200份玉米自交系秸秆样品,结合近红外光谱仪在4 000~10 000 cm-1波段处测量的秸秆样品的光谱数据和钼锑抗比色法测量的样品磷浓度,分别用偏最小二乘(PLS)、最小绝对值收敛和选择算子(LASSO)、支持向量机(SVM)和回归树(RT)的方法,建立了玉米秸秆磷含量的近红外定量分析模型。 5折交叉验证结果显示,PLS为最优建模方法,测试集预测值和真实值的相关系数(rtest)为0.80±0.05,训练集的拟合相关系数(rtraining)为0.97±0.03。将PLS与不同的光谱预处理方法结合来优化模型,在11种预处理方法中,归一化以及平滑化的预处理方法效果最好,rtest均为0.80±0.05,与原始光谱数据相比相关性并未显著提高。随着训练集个体的增加,预测准确性不断提高,当训练集和验证集比例为8∶2时,预测相关系数为0.80,与留一法的预测相关系数(0.81)相当。综上,PLS建立的玉米秸秆磷含量的近红外定量分析模型预测准确性较高,可用于育种或者遗传学研究中磷含量的测定。
双层板球冠形构件普旋法兰起皱预测

针对双层板在普旋成形时易出现法兰起皱的问题,提出了一种理论预测方法。首先对双层板在旋压成形过程中法兰的受力情况进行了分析,然后基于塑性理论对弯曲应变能和外力做功分别进行了求解计算,并根据能量平衡方程建立了解析模型,用来确定无法兰起皱缺陷的成形极限。计算结果表明,旋轮进给比和板料厚度对法兰起皱的影响显著,旋轮进给比越大,板料越薄,双层板在普旋阶段的成形极限越小,法兰越易出现失稳起皱。以SUS430/Al3003双层板为例进行工艺实验,研究发现,利用解析模型得到的计算结果与实验结果一致,证明了上述理论预测模型的可靠性。
黄曲霉侵染茶树籽产黄曲霉毒素的研究

以茶树籽为原料,真空冷冻干燥后粉碎并喷无菌水,使含水量分别为10%、15%、20%,人工接种产毒黄曲霉(Aspergillus flavus)ACCC30899,置于生化培养箱,观察产毒黄曲霉的生长状况;采用液相色谱串联质谱法分别于黄曲霉侵染7、14、21 d、含水量大于15%的茶树籽所产黄曲霉毒素组分进行测定。结果表明:茶树籽粉末含水量高于10%时黄曲霉可生长;茶树籽粉末含水量大于15%时黄曲霉生长状态良好,黄曲霉毒素组分测定值均低于检测下限(0.03 μg/kg),提示在产毒黄曲霉侵染含水量大于15%的茶树籽,产黄曲霉毒素的风险较小。
基于双目相机的眼动仪头部姿态估计方法

头部姿态估计是视线追踪的重要组成部分,但相关研究大多利用人脸的二维(2D)图像进行计算,因此,提出了一种基于双目相机的眼动仪三维(3D)头部姿态估计方法。首先,建立空间坐标系与人脸本征坐标系;然后,利用Dlib库检测双目图像的人脸特征点,并求取对应特征点的视差及3D坐标;最后,结合人脸对称性计算3D头部姿态的欧拉角,并提出了一种俯仰角修正算法。为了验证本方法的精确性,利用模特人头和高精度光学仪器构建了双目头部姿态数据集。实验结果表明,本方法测量欧拉角的平均误差为1.08°,均方根误差为1.25。相比基于2D图像的OpenFace方法,本方法的精度更高、鲁棒性更强。
一种基于射影不变原理的靶标及其解码方法

针对目前摄影测量领域中编码靶标解码算法复杂和解码正确率易受拍摄角度影响的问题,设计一种基于射影不变原理的编码靶标及其解码方法。该编码靶标的模板包含一个基准圆和若干个编码圆,从模板中任选4个编码圆与基准圆以组成靶标,通过选择不同的编码圆组合来实现编码功能。解码过程中,利用基准圆和编码圆的几何位置关系和面积关系,实现基准圆和编码圆的快速自动定位;通过计算靶标中5个圆的圆心交比这一射影不变量,实现靶标的快速自动解码。实验结果表明,由于将射影不变量作为编码信息,当拍摄角度较大时,所设计的靶标的解码正确率高于传统的编码靶标,在60°的大角度下拍摄可以达到100%的解码正确率。
微晶纤维素/壳聚糖吸水材料的制备与性能研究

以改性微晶纤维素(MCC)和壳聚糖(CS)为原材料,采用真空冷冻干燥的方法,制备了一种无催化、生态友好型吸水材料。运用扫描电镜、热重、红外光谱和BET对吸水材料的结构进行表征,考察了对吸水材料吸水性能的影响。结果表明:所制备的吸水材料具有良好的吸水保水性、再膨胀性以及良好的降解性。在改性微晶纤维素质量用量为1%、改性壳聚糖质量用量为1%时,制得的吸水材料性能最佳,其吸水率高达42 g/g,吸盐水率为15 g/g,降解120 d的降解率为70%。
基于铜镍二级海参状微纳米层的固态键合方法

提出一种基于铜镍二级海参状微纳米层的固态键合方法。将两块基板具有海参状铜镍微纳米层的表面相互接触以形成接触区域,再在加热条件下对接触区域施加压力进行键合,其中,海参状铜镍微纳米层包括铜针层以及镀覆于该铜针层表面的镍针层,铜针层为锥形铜微米针形成的阵列层,镍针层包括锥形镍纳米针形成的阵列层以及在这些锥形镍纳米针上形成的突起。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜及焊接强度测试仪器分别分析了互连界面的显微组织形貌变化、键合机制和剪切强度变化趋势。结果表明:这种固态键合方法能获得高强度的互连作用力。
适用于拉挤成型工艺环氧树脂及其碳纤复合材料研究

为研制适用于拉挤成型工艺的环氧树脂,以乙二醇缩水甘油醚(XY-669)为活性稀释剂,研究了其对体系性能的影响。通过对树脂体系的黏度、固化反应、浇铸体的力学等性能表征,确定了低黏度液态树脂配方体系。当XY-669添加量为15份时,该树脂体系在常温下黏度低、适用期较长、拉伸强度可达83MPa,弯曲强度可达150MPa,玻璃化温度(Tg)可达151℃。在此基础上,采用拉挤成型工艺制备了碳纤维复合材料,并探讨了拉挤工艺参数对复合材料性能的影响,进而确定了最佳拉挤成型温度和速度。当成型温度分别为110℃(一段)、160℃(二段)和200℃(三段)时,拉挤速度为0.25 cm/min时,所制备的碳纤维复合材料的力学性能最佳。研究结果表明,研制的环氧树脂满足拉挤成型工艺的性能要求,可制备性能优异的复合材料。
聚偏氟乙烯电纺纳米纤维电池隔膜研究进展

通过静电纺丝技术制备的纳米纤维膜由于成膜的高空隙率、低孔径和均匀的孔径分布等优点,为高性能新型锂电池隔膜的制备提供了新的选择。而以聚偏二氟乙烯(PVDF)材料为基体制成的电纺纳米纤维膜除了上述优点外,还具有机械性能强、电解质浸润性高及收缩率小等优势,被认为是未来锂电池隔膜的重要原料之一。综述了不同种类PVDF基电纺纤维隔膜的制备方法及性能特点,分析了与商业聚烯烃隔膜的对比优势,为未来高性能隔膜研究及生产提供一定的参考。
基于底栖动物完整性指数的常州武南区域水生态健康评价

通过2018年对常州市武南区域26个点位的水质和底栖动物的调查及分析,并基于底栖动物完整性指数(B-IBI)对该区域水生态健康状况进行评价。结果表明:武南区域中部及京杭运河以北氮、磷污染严重。该区域共发现底栖动物78种,隶属3门7纲21目36科62属,物种数和个体密度均表现出显著的时空变化性,耐污种霍普水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)为优势种。该区域水生态健康评价等级以一般和中为主。B-IBI与TN、TP存在显著相关性,NH_3-N与底栖动物的群落结构显著相关。氮、磷污染是影响底栖动物多样性及水生态健康评价等级提升的重要因素。
基于熵权的WQI法在鄱阳湖水质评价中的应用

基于2009-2018年鄱阳湖15个监测点位的水质监测数据,采用基于熵权改进的综合水质指数(WQI)法研究10年间该湖水质年际、季节演变特征及空间分布情况。结果表明:鄱阳湖WQI多年平均值为78.41,水质总体处于差等级,其中氮、磷污染较为严重;该湖水质空间分布差异较小,各湖区WQI较为接近,湖区西北部和东南部污染相对较为严重;该湖夏季水质较好,水质与降水量及湖面风浪强度紧密相关;该湖污染物主要来自入湖河流周边的工、矿、企业的废水及采砂造成的污染物释放,建议控制、治理入湖河流水质,提高鄱阳湖较重污染区水质。
不同糙皮侧耳菌株氨耐受性分析

在PDA培养基中添加NH_4Cl和在灭菌发酵料中添加NH_4OH(氨水)分析糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)不同菌株黑抗650、野生株NY-2和黑平17-1对氨的耐受性,并通过在NH_4Cl质量浓度为1.00%和1.25%的PDA培养基中共培养(32℃)考察1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶产生菌对糙皮侧耳氨耐受性的影响。结果表明:在PDA培养基中培养,糙皮侧耳黑抗650、野生株NY-2和黑平17-1菌丝生长的适宜NH_4Cl质量浓度分别为0.10%~0.20%、0.10%~0.20%和0.75%,生长上限质量浓度均为0.75%;在灭菌的糙皮侧耳发酵料中培养,3个糙皮侧耳菌株菌丝生长的适宜氨质量浓度为0.08%~0.25%,生长上限质量浓度均为0.25%。将1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶产生菌假单胞菌(Pseudomonas sp.)UW4与黑抗650共培养,可提高糙皮侧耳菌丝在NH_4Cl质量浓度为1.00%和1.25%的PDA培养基中生长速度,分别提高13.82%和32.84%。糙皮侧耳对氨有较高的耐受性,1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶产生菌能够促进糙皮侧耳菌丝在发酵料高温和高氨条件下生长。
典型工业遗留场地土壤污染特征分析及风险评估

以江苏省中部某城镇工业遗留场地为研究区域,采集23件土壤样品,检测土壤中多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)、总石油烃(TPH)和重金属含量并开展风险评估。结果表明:土壤中有机物检出因子18项均无超标;Zn和Cr最大值均超过浙江住宅及公共用地筛选值,其余重金属未超标。风险评估表明,在第一类用地和第二类用地中Cd的致癌风险分别为2.70 ×10~(-8)和1.42 ×10~(-8),均小于可接受致癌风险10-6;在第一类用地和第二类用地中Cd、Cu、Hg、Zn危害熵范围分别为0.023 ~ 0.542和0.006 ~ 0.060,均小于可接受非致癌危害熵1。Cd、Cu、Hg、Zn风险值均在可接受范围内。
产前超声提示孤立性透明隔腔宽度异常的临床意义

目的分析产前超声提示胎儿孤立性透明隔腔宽度异常的产前诊断及胎儿预后,探讨其临床意义。资料与方法回顾性选取行产前系统超声筛查的270例孤立性透明隔腔异常胎儿,分为增宽组30例、未显示组33例、狭小组207例,比较各组孕妇年龄、胎儿检出孕周、影像检查结果、羊水穿刺结果、临床预后等。结果染色体检查:增宽组2例异常,狭小组1例染色体2q13区段检出489 k缺失片段;MRI检查补充诊断增宽组1例超声漏诊的胼胝体部分缺失,发现未显示组11例存在狭小的透明隔腔;有效随访222例活产儿至2~29个月,生长发育与同龄儿相比未见明显异常;增宽组超声检出孕周较其他两组晚(P<0.05),3组孕妇年龄差异无统计学意义(P>0.05)。结论胎儿颅脑MRI及羊水穿刺检查在超声提示孤立性透明隔腔异常胎儿中有一定的应用价值,有助于指导临床决策,孤立性透明隔腔宽度异常胎儿近期预后良好。
NaCl盐雾环境下Ti60合金的中温腐蚀行为

利用增重测试、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子探针(EPMA)等分析技术,从氧化动力学、氧化膜相组成和微观结构方面,研究了Ti60合金在600 °C下NaCl盐雾环境中的腐蚀行为。结果表明,Ti60合金在中温NaCl盐雾环境中腐蚀100h后,其腐蚀速率远远低于在固态NaCl+H_2O+O_2环境中的。在NaCl盐雾环境中表面形成双层腐蚀产物,外层相对致密,以Na_2TiO_3和TiO_2为主;内层为颗粒状,以TiO和Ti_2O为主。NaCl盐雾环境是富氧、富水蒸汽环境,更倾向于形成致密的TiO_2,减缓材料的腐蚀。此外,Cl在氧化膜内层富集,并以"活性氧化"机制加速Ti60合金的腐蚀。
S~(2-)对316L不锈钢在模拟油田污水中的腐蚀行为影响研究

研究了不同浓度S~(2-)对316L不锈钢在模拟油田污水中的腐蚀行为的影响。通过电化学测试和XPS等方法分析了S~(2-)对316L不锈钢在油田污水中电化学及表面膜层性能的影响。结果表明,S~(2-)的存在加速316L不锈钢的腐蚀,并且随着S~(2-)浓度的升高,腐蚀倾向增大,耐蚀性下降。XPS结果显示,316L不锈钢钝化膜中出现了FeS,阻碍了钝化膜的进一步生长,外层钝化膜疏松,保护性降低。
Mg处理X70级抗酸性海底管线钢(X70MOS)成分设计及耐蚀性能研究

利用OLI Analyzer Studio软件,模拟海底管线管内NACE A和管外3.5%NaCl腐蚀环境,计算合金元素添加量对X70海底管线钢腐蚀速率的影响规律。在保证X70海底管线钢力学性能前提下,设计成分并轧制含0.003%Mg和无Mg的X70MOS实验钢。运用电化学测试技术和NACE TM 0284-2016标准,研究和评估X70MOS实验钢和常规X70海底管线钢的耐蚀性能和抗HIC性能。结果表明,Mg处理钢在NACEA溶液中较无Mg处理钢、X70海底管线钢腐蚀速率分别降低14.3%和73.3%,在3.5%NaCl溶液中分别降低52.8%和80.4%。Mg处理钢HIC敏感性较无Mg处理钢、X70海底管线钢大大降低,满足NACE标准规定值。X70MOS钢研制中使用0.003% Mg处理不仅可以降低合金成本,而且具有提高耐蚀性和抗HIC性能作用。
父亲共同养育对青少年抑郁的影响:母亲心理控制和青少年坚毅的多重中介作用

目的:探讨共同养育中父亲的表现与青少年抑郁的关系以及母亲心理控制和青少年坚毅在其中的中介作用。方法:采用父母共同养育问卷青少年评定版、母亲心理控制问卷、简式坚毅量表和流调中心抑郁量表对3316名青少年进行调查。结果: ①相关分析显示,父亲共同养育中的消极表现、母亲心理控制、青少年坚毅和青少年抑郁之间两两显著相关; ②结构方程模型显示,父亲在共同养育中的消极表现对青少年抑郁的直接效应显著,同时也会分别通过母亲心理控制和青少年坚毅的中介作用,以及母亲心理控制和青少年坚毅所形成的链式中介作用产生间接效应。结论:父亲在共同养育中的表现越差,青少年抑郁水平越高,母亲心理控制与青少年坚毅在其中起多重中介作用。
三至六年级学习不良学生时间分配特点:基于心理账户的视角

目的:采用情景实验,基于心理账户视角系统考察小学三到六年级学习不良学生时间分配特点。方法:研究一使用情景测试材料,选取136名学习不良学生和132名普通学生,测量被试将所得时间分配在学习活动中的比例;研究二使用虚拟情景日程安排表材料,选取94名学习不良学生和104名普通学生,测量被试将自由时间分配在学习活动中的比例。结果:研究一发现,四、五、六年级学生将来源于学习活动的时间分配给学习活动的比值显著高于来源于非学习活动;普通学生将来源于学习活动的时间分配给学习活动比值显著高于学业不良学生,而在非学习活动的时间分配上则相反。三年级学生无上述趋势。研究二发现,四、五、六年级学生将学习日程安排中自由时间分配给学习活动的比值显著低于非学习日程安排中的自由时间;普通学生将学习日程安排中自由时间分配给学习活动的比值与学业不良学生无显著差异,而在非学习安排中的时间分配上则显著高于学业不良学生。结论:四、五及六年级学生已经形成了时间心理账户,其时间分配会受到心理预算影响,但学习不良学生所受影响弱于普通学生。
亚精胺提高玉米幼苗抗寒性的研究

以玉米品种农大108为试验材料,当玉米幼苗2叶1心时,一部分在常温下(25℃/18℃)培养,另一部分在低温下(10℃/4℃)培养,以叶片喷施0.4 mmol/L亚精胺为处理组,喷施蒸馏水为对照组,研究亚精胺在玉米幼苗冷胁迫过程中的作用。结果表明,低温胁迫抑制了幼苗生长,加剧了叶片中超氧自由基和过氧化氢的产生,提高了膜脂过氧化水平,降低了叶绿素含量。叶片喷施亚精胺,显著缓解了冷胁迫导致的生长抑制、叶绿素含量下降、活性氧积累和膜脂过氧化,提高了幼苗可溶性糖和脯氨酸含量,使抗氧化酶活性显著提高。此外,亚精胺处理提高了冷胁迫条件下幼苗热激蛋白HSP70和HSP90的mRNA和蛋白表达水平。结果表明,外源亚精胺能提高玉米幼苗的抗寒性。
淮河生态经济带农业面源污染空间分布及治理研究

淮河流域是我国重要的农业生产功能区,长期以来以追求高产量、高利润为目的的农业生产活动,导致了日益严重的农业面源污染问题。厘清淮河生态经济带农业面源污染空间分布状况,为生态经济带内各级行政主体实施农业面源污染综合防治、提高生态环境治理体系和治理能力现代化提供政策建议,具有重要的理论和现实意义。应用产污系数法、等标污染法、GIS技术等方法,对经济带内155个县域单元农业面源污染的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP) 3种污染物进行分析的基础上,核算了淮河生态经济带农业面源污染物的排放量、重点污染源、重点污染区、排放强度及空间分布。结果发现:2018年淮河生态经济带农业面源污染物中COD、TN、TP排放量分别为199.3、107.2、12.6万t,排放强度分别为69.2、34.7、3.4 kg/km~2;重点污染源为农田化肥、畜禽养殖和水产养殖,重点污染物为TN和TP,重点防治区为建湖县、兴化县、漯河市辖区等10个县(市、区) 。农田化肥污染是淮河生态经济带农业面源污染分布最广的污染类型,综合污染是农业面源污染治理中防治难度最大的污染类型。针对淮河生态经济带县域单元农业面源污染存在较高空间异质性的现实,提出应根据不同区域不同污染类型实施针对性治理的政策建议。
喀斯特洞穴通风效应特征变化及其对洞内空气环境的影响研究———以贵州绥阳麻黄洞为例

为探究喀斯特洞穴内部空气变化特征,揭示喀斯特洞穴通风效应时空变化规律及其变化模式,于2016年1月~ 2019年6月间两个监测周期对贵州绥阳麻黄洞洞内外温度、湿度、CO_2浓度以及气压进行为期32个月的数据采集,并基于相关模型进行系统分析,结果表明:(1)麻黄洞存在3种通风模式:限制性通风模式、积极性通风模式和过渡阶段。其中夏季主要为限制性通风模式,洞内外气流交换较弱;冬季主要为积极性通风模式,洞内外气流交换运动明显,春季和秋季处于过渡阶段,两种模式交替存在。(2)洞道结构影响通风模式,同样,通风效应影响洞穴空气环境变化。根据洞道结构和通风效应对洞穴空气环境的影响可以将麻黄洞洞道分为3个部分:空气环境变化较大的1# ~ 5#监测点、空气环境变化逐渐减小的6#~ 9#监测点以及空气环境稳定的10# ~ 15#监测点。(3)受特殊的洞道结构影响,洞道中6# ~ 9#存在“狭管效应”引起的“峡谷风”,使得春秋两季洞道中部存在明显气流。基于模型分析洞穴通风效应及其对洞穴空气环境影响,研究喀斯特洞穴通风模式及其变化特征,对洞穴沉积物形成及气候变化及碳循环模式研究有重要意义。
中国水资源承载力时空变化与趋势预警

水资源是制约社会经济发展的重要因素,全面客观评价水资源承载状况,对促进水资源利用与人口、经济、社会、发展相协调具有重要的理论和现实意义。以中国31个省(自治区、直辖市)为研究单元,基于生态足迹模型测算2003 ~ 2018年中国省域水资源生态平衡供需情况,并利用ARIMA模型预测其未来变化趋势。结果表明:(1)2003 ~ 2018年中国人均水资源承载力年际波动较大,而人均水资源生态足迹呈现先增后降的小幅波动趋势,人均水资源供需总体盈余,但在降水量较少的年份逼近赤字边缘。(2)中国水资源承载状况保持南方地区水资源供需有余,北方地区水资源供需赤字的宏观格局,人均水资源以有余区和超载区为主,地区间水资源生态盈亏差异较大。(3)中国的农业用水在4类账户中占比最高,研究期内人均农业和工业用水足迹由增转降,人均生活和生态用水足迹逐年递增;除北京外,其余省份的主要用水账户为农业和工业。(4)中国人均水资源生态盈亏呈现出“整体平稳,局部变化”的地域格局。15年,20个省(自治区、直辖市)水资源生态超载加速。(5)人均水资源生态盈亏未来将在30°N~ 40°N部分地区呈现恶化,但在多数地区逐渐改善。其中东南和西北地区水资源生态环境改善潜力较大,青藏高原将呈现恶化趋势,晋、陕、豫、鲁、苏、辽地区可能形成重度预警区。
光声光谱检测系统中光声池模型的建立与优化

光声池作为光声光谱气体检测系统中的核心器件直接影响系统的检测精度,以经典圆柱形光声池为基础研究对象,利用有限元分析软件,结合压力声学及热粘性声学两种物理场对光声池内的声热耦合过程进行建模,通过仿真对比谐振腔和缓冲腔的几何参数变化对光声池性能的影响,进而确定其最优尺寸。仿真结果表明:谐振腔、缓冲腔的长度和半径均会影响谐振频率和声压。充分考虑对比结果及工业制造难度后,选定谐振腔最佳长度为120 mm,最优半径为3 mm,缓冲腔半径为35 mm。在此基础上,设计了一种谐振腔与缓冲腔为圆角连接的光声池,与同尺寸直角光声池相比,圆角光声池在提高光声信号和降低流动噪声干扰方面更具优势,品质因数提高至1.109倍,池常数增大到3 635.1 Pa·cm/W,声压提高到1.26×10~(-5) Pa。在甲烷气体的浓度检测中,系统灵敏度可达到0.87 ppm,检测结果较理想,符合高灵敏度的要求。因此,圆角连接光声池在性能上有明显提升,可为光声池的优化设计提供参考。
密集切趾光纤光栅阵列制备及其准分布温度传感的实验研究

针对小范围热源温度探测的需求,在线制备了密集切趾的光纤光栅阵列,采用光波长时域反射解调技术和光时域分段解调技术对切趾光栅阵列传感网络信号进行解调,实现了对小范围热源温度变化的精确测量。模拟了高斯切趾光栅的旁瓣抑制效果,结果显示高斯系数G=4时,可获得较好的谱型和较高的旁瓣抑制比。采用在线光栅阵列制备系统制备了旁瓣抑制比为20.74 dB的密集切趾光栅阵列,温度实验结果显示,传感网络的时域分段精度可达1 m,空间分辨率可达10 cm,温度灵敏度为10.15 pm/℃。该系统可应用于电缆廊道、地铁等环境下的小范围热源温度探测。
陕西关中冬小麦一夏玉米种植区填土无机磷形态及其有效性

为了探明关中冬小麦一夏玉米产区典型土壤无机磷组分含量及其有效性,实现减磷增效、合理施用磷肥,提高土地生产力。于2018年采集陕西省关中平原冬小麦一夏玉米种植区壤土耕层(0~20 cm)样品,采用蒋柏藩与顾益初改进的无机磷分级法测定各无机磷组分含量,并结合相关分析与通径分析,比较各无机磷组分对有效磷的贡献。结果表明:塿土总无机磷含量为585.4~1513.8 mg/kg,各形态含量组成大小依次为Ca_(10)-P(36.8%~82.9%)>Ca8-P(5.0%~30.7%)>O-P(6.4%~17.5%)>Al-P (1.0%~16.6%)>Fe-P(1.8%~17.2%)>Ca_2-P(0.1%~4.8%);相关分析表明,各无机磷形态和有效磷的相关性大小依次为Ca_2-P(0.912)>Ca_8-P(0.598)>Al-P(0.569)>Fe-P(0.531)>O-P(0.426)>Ca_(10)-P(0.138),仅Ca_(10)-P和有效磷不具有相关关系,其余无机磷形态和有效磷均有极显著相关关系;通径分析表明,各无机磷形态对有效磷的贡献大小依次为Ca_2-P(0.771)>Ca_8-P(0.155)>Fe-P(0.107)>O-P(0.042)>Al-P(0.010)>Ca_(10)-P(-0.068)。其次,逐步回归分析结果也证实Ca_2-P、Ca_8-P和Fe-P是塿土有效磷的主要磷源,Al-P和O-P是缓效磷源,Ca_(10)-P则难以被作物吸收利用。
BaCe_(0.8)Al_(0.2)O_3掺杂的SPEEK复合质子交换膜制备与性能

针对普通磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜质子传导率较低的问题,提出无机掺杂的改善方法。采用共沉淀法制备BaCe_(0.8)Al_(0.2)O_3复合氧化物,将其掺杂到SPEEK膜基体中,并通过溶液浇铸法制得了SPEEK/BaCe_(0.8)Al_(0.2)O_3复合质子交换膜。对复合膜的尺寸稳定性、氧化稳定性、力学性能、质子传导率及微观形貌等进行了测试与表征。结果表明, BaCe_(0.8)Al_(0.2)O_3的掺杂可有效地提高复合膜的质子传导率。其中,SPEEK-BaCe_(0.8)Al_(0.2)O_3-9复合膜的质子传导率在80 ℃下达到0.187 S×cm~(-1),拉伸强度达29.43 MPa,单电池最大功率密度达0.82 W×cm~(-2),几乎可与普通的Nafion质子交换膜媲美。此外,掺杂还改善了复合膜的化学稳定性。
考虑电热联合需求响应的区域综合能源系统多目标双层优化调度

由于区域综合能源系统的多种能源之间存在耦合与互补,电热联合需求响应为区域综合能源系统的优化调度提供了新的手段。本文首先建立能源用户的电力需求响应和热力需求响应模型,提出考虑电热联合需求响应的区域综合能源系统日前多目标优化调度模型。然后,为解决分布式电源与负荷不确定性引起的日前调度偏差,构建了基于模型预测控制的日内滚动优化调度模型。最后,本文对带精英策略的非支配排序遗传算法进行改进,提高了调度模型的求解效率。算例表明,本文提出的模型可有效解决区域综合能源系统的多目标双层优化调度问题,电热联合需求响应可以有效提升区域综合能源系统的经济性和能效水平。
面向配网变压器群集的负载均衡优化方法研究

为解决配电网中变压器的负载率存在较大差异导致的配电网网损增大的问题,提出了一种在1个优化周期内而不是1个时间断面上开展运行优化的负载时空均衡优化方法。以开关设备的开闭状态为优化变量,以变压器群集的有功损耗最小为目标函数,确定配电网在优化周期内的重构方案。在网络拓扑给定的条件下,通过灵活调整分布式电源的无功出力和变压器分接头优化配变群集的节点电压进行仿真,仿真结果表明本文所提方法可以有效降低配变群集的网损,提高节点电压质量。
IF-ANP组合赋权的灰聚类飞机电能质量评估

为评估和改善多电飞机270 V直流电力系统的可靠性,针对飞机直流电能质量指标的关联性和不确定性较强的问题,提出一种基于直觉模糊-网络层次分析法组合赋权的灰聚类电能质量评估方法。首先,根据现行飞机供电特性标准建立270 V直流电能质量评估指标体系,应用直觉模糊数改进经典网络层次分析法的标度法计算主观权重,结合熵权法以主、客观加权属性一致将两种权重组合。然后,采用端点混合可能度函数的灰聚类方法处理等级的不确定性和模糊性,结合指标组合权重计算综合聚类系数得出电能质量评估结果。最后,在Saber软件上搭建飞机270 V直流电力系统仿真模型,并利用仿真数据进行电能质量评估,结果表明,该方法能够得到合理的电能质量评估等级,正确地反映飞机270 V直流电力系统的运行状态,验证了所用方法的有效性。
社会服务类汽车充电站选点规划评价体系构建与应用

为解决电动汽车充电站选点规划中存在城市针对性不强和综合评价体系中面向服务对象不清等问题,提出了一种新的电动汽车充电站选点方法。首先,针对三四线城市电动汽车发展的结构特点和城市发展政策,构建面向社会服务类车辆的电动汽车充电站选点评价体系。然后,建立一种结合修正层次分析法的判断矩阵和前景理论来确定充电站指标的最优权重模型,运用前景理论把人的心理因素通过数学表达式量化成决策值,从而对充电站候选点建站适宜程度进行决策。其次,运用K-means聚类对候选点决策值进行梯队分级和分析。最后,使用该方法对某市13个候选站点进行综合评价,验证了该方法能达到指导充电站建设规划的目的。
三种脾肾阳虚证腹泻型肠易激综合征大鼠模型的比较

目的构建并比较三种脾肾阳虚证腹泻型肠易激综合征(IBS-D)大鼠模型的优劣。方法72只SD大鼠,按随机数字表法分为模型9组:母子分离3组(予番泻叶灌胃2、4、6周)、直肠扩张3组(予番泻叶灌胃2、4、6周)、避水应激3组(予番泻叶灌胃2、4、6周);正常组3组(予蒸馏水灌胃2、4、 6周)。共12组,每组6只。分别在灌胃第2、4、6周评价大鼠的日进食量、日饮水量、粪便粒数、粪便Bristol评分、内脏敏感性、肛温、握力、负重游泳时间、血清D-木糖、血清促肾上腺皮质激素(ACTH)、血清肾上腺皮质酮(CORT)以及病理改变。结果番泻叶灌胃2周后,与正常组比较,模型9组大鼠日饮水量增加、粪便粒数增加、Bristol评分增高、血清D-木糖降低(P<0.05),避水应激组大鼠握力降低(P<0.05),直肠扩张组大鼠AWR评分增高(P<0.05);番泻叶灌胃4周后,与正常组比较,模型9组大鼠日饮水量增加、粪便粒数增加、Bristol评分增高、握力降低、血清D-木糖降低(P<0.05),母子分离组及直肠扩张组大鼠负重游泳时间减少、AWR评分升高、血清CORT降低(P<0.05);番泻叶灌胃6周后,与正常组比较,模型9组大鼠进食减少、饮水量增加、肛温降低、握力降低、负重游泳时间减少、粪便粒数增加、Bristol评分升高、血清D-木糖、ACTH降低(P<0.05);母子分离组与直肠扩张组大鼠内脏敏感性增加、血清CORT降低(P<0.05)。各组大鼠肠道黏膜病理组织学表现均未见明显异常。结论番泻叶灌胃分别联合母子分离、避水应激、直肠扩张造模6周均可较好的建立脾肾阳虚证IBS-D大鼠模型,直肠扩张合番泻叶灌及母子分离合番泻叶灌胃相对较好,避水应激合番泻叶灌胃相对较差。
不同藜麦品种淀粉的理化性质与消化特性

以‘海藜'‘甘南'‘格尔木'和‘静乐'4种藜麦淀粉为实验材料,玉米淀粉和马铃薯淀粉为对照,对其直链淀粉含量、支链淀粉链长分布、质构特性、冻融稳定性、凝沉性等理化性质以及消化特性进行分析。结果表明:相比对照,藜麦淀粉的直链淀粉含量较少,平均为10.10%,藜麦含有大量的短链支链淀粉,约为34.62%。藜麦淀粉凝胶内部结合紧密,抗压能力强且更耐剪切,格尔木藜麦淀粉凝胶的硬度最小,与短支链淀粉含量显著相关。藜麦淀粉糊的冻融稳定性较好,凝沉率低,不易回生。藜麦淀粉易水解,酶水解率为61.37% ~ 64.60%,格尔木藜麦淀粉水解程度最高,4种藜麦淀粉均含有较多的快速消化淀粉,为75.99% ~ 80.87%。