mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
贵州雷公山2种块菌属外生菌根的形态学与分子生物学研究

【目的】块菌是一类经济价值极高的食用菌,通过研究贵州雷公山地区2种块菌属外生菌根的形态学及分子生物学特征,确定其分类学地位,丰富我国块菌资源。【方法】以采自贵州雷公山国家级自然保护区的2种块菌属外生菌根为实验材料,分别运用形态学和分子生物学方法进行物种鉴定。外生菌根形态类型的研究从形态学、解剖学两方面展开,对2种外生菌根的形态进行详细描述,依据菌根图鉴,对2种类型的外生菌根从菌根颜色、菌根的外部形态、菌根的菌套表面结构及菌根的内部解剖结构等特征进行归纳总结。采用CTAB法对2个块菌属的外生菌根类型进行提取基因组DNA,采用引物ITS1F、ITS4,对所提取的DNA进行PCR,在此基础上针对rDNA的ITS区段的碱基序列进行测定,所测序列与GenBank数据库中所提交的序列信息予以比对,采用Mega7.0软件,对所测序列与比对序列构建系统进化树,分析其进化关系并确定2种块菌属外生菌根的进化地位。【结果】从形态和解剖结构特征来看,这2种类型的外生菌根都具有块菌属外生菌根的形态特征。2种类型的外生菌根的颜色均比较浅,为黄色和褐色,分支较少,外层菌套为拟薄壁组织,菌丝稀少,均无根状菌索,无囊状体,无菌核。分子生物学进化分析表明,T1、T2两菌株与印度块菌Tuber indicum聚为一支,T1与印度块菌支持率较高,为96%,但T2与印度块菌的支持率相对较低,仅为60%。【结论】T1为印度块菌属外生菌根, T2为块菌属的一种。
基于加权三角网的林分空间结构综合指数模型

【目的】基于加权三角网提出的林分空间结构综合指数模型,为综合性评价林分空间结构及制定森林经营决策方案提供一种新的方法模型。【方法】选取林木的自身属性(胸径、树高和冠幅)为综合权重,建立了一种用于描述林分空间结构单元的加权三角网。引入微观经济学中C-D生产函数的相关理论,构建了以全混交度、角尺度和交角竞争指数3个参数作为“投入”,以林分整体空间结构综合指数作为“产出”的林分空间结构生产函数模型,从而定义林分空间结构综合指数(FSSCI)。以实验样地为例,对基于加权三角网确定的3个参数和FSSCI进行适用性评价。【结果】1)天然林样地加权前后的3个空间结构参数均符合正态分布;加权前后的全混交度呈显著相关,但由于加权过程中改变了林木的坐标,导致角尺度和交角竞争指数不存在相关性。2)天然林样地加权前后的平均FSSCI存在相关性,相关系数为0.650,Sig.值为0.029;天然林样地的FSSCI与FSSI′之间存在相关性,且两者对天然林的评价结果基本一致,但FSSI′对人工林的评价结果为0,无法做出有效的评价; FSSCI对林分空间结构的评价比传统方法更为全面。【结论】基于加权三角网计算的3个空间结构参数和FSSCI仍然是合理可用的。FSSCI同FSSI′一样对天然林的空间结构评价具有合理性和适用性,但FSSCI的适用范围广于FSSI′,满足天然林和人工林的空间结构评价。FSSCI的提出丰富了林分空间结构综合性评价方法,为森林可持续经营提供了合理可靠的理论与技术支持。
山西省林火驱动因子及分布格局研究

【目的】研究山西省的林火驱动因子和火险分布格局,可为山西省森林防火工作提供参考。【方法】使用2010—2017年卫星监测热点数据,基于逻辑斯蒂模型和随机森林模型分析气象、地形、植被和人类活动对山西省林火发生的影响,选取山西省主要林火驱动因子,建立林火发生概率模型,并基于最优模型结果绘制山西省森林火险等级区划图,分析山西省森林火险分布格局。【结果】逻辑斯蒂模型选取的山西省主要林火驱动因子有日平均相对湿度、日照时数、日平均气温、日平均风速、海拔、坡度、距道路距离、距居民区距离;随机森林模型选取的山西省主要林火驱动因子有日平均地表气温、日平均气压、日平均相对湿度、日照时数、日平均气温、日平均风速、季度NDVI和GDP;逻辑斯蒂模型的预测准确率在84.31% ~ 86.33%之间,随机森林模型的预测准确率在88.98% ~ 94.37%之间。【结论】山西省主要林火驱动因子为气象因子;随机森林模型比逻辑斯蒂模型更适用于山西省林火发生概率的预测;山西省森林火险分布有明显的季节和地域差异,春季的高火险区明显多于其它季节,东部的高火险区多于西部,阳泉市、长治市、晋城市、忻州市东部、晋中市北部、吕梁市东南部和太原市中部是山西省主要高火险区。
纹理特征对森林蓄积量反演模型的影响

【目的】蓄积量是反映森林资源质量的重要指标,传统人工蓄积量调查方式费时耗力。遥感技术在林业中的应用能有效地弥补人工调查的缺陷,采用遥感技术进行森林蓄积量的反演是区域范围内蓄积量估测的一种重要手段。现有的遥感蓄积量估测方法中,对于纹理特征因子的选取没有得到足够的重视。随着高分辨遥感影像的不断涌现,影像纹理特征越来越明显,将纹理特征引入到森林蓄积量估测模型当中,是一个很好的尝试。但纹理特征是否有利于森林蓄积量的估测,以及如何影响森林蓄积量的估测,目前并不清楚。【方法】利用国产GF-1号为数据源,在数据预处理基础上,采用不同窗口大小提取的纹理信息,以及对纹理因子进行改进,研究其对于森林蓄积量反演模型精度的影响。【结果】1)改进纹理特征能有效提高蓄积量反演模型的精度。通过计算出遥感影像纹理均值改进指数、波段纹理均值改进植被指数和均值改进植被指数,结合地理因子,采用多元逐步回归方法构建森林蓄积量反演模型,结果精度有较大改善。2)纹理窗口大小为9×9时,森林蓄积量反演模型精度最高。提取3×3、5×5、7×7、9×9、11×11这5种窗口大小的纹理特征参数,分别构建森林蓄积量估测模型,并进行不同窗口下蓄积量反演精度进行检验。当窗口大小为9×9时模型效果最好,R~2最大,达到0.652,RMSE值最小(25.354 5 m~3/hm~2),说明此时的窗口大小是最优模型窗口。【结论】当窗口为9×9时模型效果最好,此时的窗口大小是最优模型窗口。但是对于不同研究区在同一数据源下使用9×9窗口模型并不一定效果是最好的,纹理因子在建模中仍需根据研究区实际情况进行使用。
西藏昌都市居民点散生古树分布特征及主要保护策略分析

【目的】古树常被称为“活化石”,是珍贵的不可再生的自然和文化遗产,在气候、生态、文化、历史、经济等方面具有重大的价值,为进一步掌握西藏高原地区的古树资源,以及分析影响古树生长的主要因素,对西藏昌都地区的古树资源进行分析。【方法】以西藏昌都市居民点散生古树为例,通过对古树的分布特征、年龄结构、海拔梯度以及古树保护的影响因子等方面进行分析。【结果】西藏昌都市主要的古树种类为藏川杨、昌都杨、核桃、大果圆柏、旱柳以及沙棘等。从昌都市各县区古树分布情况来看,其中洛隆县古树数量及种类最多,其次为贡觉县,江达县与丁青县的总面积在昌都市分别位居第一和第二,但是古树分布最少。从古树的年龄结构来看,其中年龄范围在100 ~ 299 a间的三级古树约占总株数的26.09%。二级古树株数比例最大,约为39.13%。一级古树的株数比例约为34.78%,其中500 ~ 699年龄阶段的古树最多,大于1 000 a的古树有5株。从古树的海拔分布情况来看,本次调查的古树名木的海拔分布从2 330 m至4 374 m,海拔跨度达2 000 m以上。海拔最低的树木位于2 330 m芒康县木许村的核桃古树,其年龄约为540 a。海拔最高的古树位于海拔4 374 m卡诺区俄洛镇的柏木古树,年龄约为1 290 a。大部分的古树分布于3 300 m至3 900 m之间,且在该海拔范围内,古树年龄跨度较大,在3 900 m以上共有28株古树。本次调查的所有古树中,权属为集体的古树占大部分,其株数比例约为86.4%。从古树分布区域看,约有87.94%的古树分布在乡村。从生长势来看,约有84.82%的古树为正常株。就生长环境而言,处于良好环境的古树约占81.32%。【结论】从藏族文化、宗教信仰以及自然环境等方面分析了古树保护的主要影响因素,并就本次古树普查工作发现的问题,提出相应的策略。
泡桐根系应答铅锌矿胁迫的转录组分析

【目的】白花泡桐Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl.为中国南方重要的尾矿造林树种。为了揭示泡桐根系受重金属胁迫后的转录调控机制,明确泡桐根系响应重金属胁迫的相关基因和重要通路。【方法】以生长在铅锌矿、南方红壤的白花泡桐根为实验材料,进行高通量测序,将组装的基因序列在Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss- Prot、KEGG和GO数据库中进行基因功能注释,同时对在红壤、铅锌矿中差异表达的泡桐根部基因进行了分析。 【结果】1)经过测序共得到366 701 960条reads序列,总碱基数为53.90 Gb,GC平均含量达44.58%。将测序所得reads再经Trinity软件组装后得到126 061条基因序列,其中96 133条序列获得了注释信息,占总数的76.25%。 2)注释到Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot、KEGG和GO数据库的基因序列数分别为63 938、64 685、 68 840、29 886、66 433、28 747、68 840条。3)相对于红壤生长条件,铅锌矿胁迫时泡桐根部分别有154个基因上调和4 143个基因下调表达。4)差异表达基因的GO富集性分析发现,这些基因的功能主要集中于结合(Binding)、细胞器(Organelle)、细胞蛋白代谢(Cellular protein metabolic process)。将差异表达基因在KEGG数据库中比对发现,差异基因主要富集于核糖体、内质网蛋白加工、剪接体、胞吞作用、RNA转运、吞噬代谢、mRNA监测等7个代谢通路。其中,核糖体是最主要的代谢途径。qRT-PCR所检测的6个差异基因表达模式与RNA-seq结果保持一致,证实了RNA-seq结果的可靠性。【结论】本研究提供了泡桐根部在铅锌矿和红壤条件下的转录组信息,并分析了泡桐根部转录组变化情况,为寻找泡桐根部响应重金属胁迫的基因打好基础。
配比施肥对薄壳山核桃幼苗生长和生理特性的影响

【目的】探究不同氮磷钾配比施肥对薄壳山核桃幼苗生理生长的影响,以期找出适合薄壳山核桃幼苗生长的一套施肥方案。【方法】以薄壳山核桃一年生品种‘马罕’(Mahan)嫁接苗为试验材料,采用土壤盆栽试验,根据L9(34)正交试验设计,进行3因子(N、P、K)3水平(N,4 g/株;P,2 g/株;K,1 g/株。N,6 g/株;P, 3 g/株;K,3 g/株。N,8 g/株;P,4 g/株;K,5 g/株)配比施肥试验,以不施肥为对照,研究不同处理对薄壳山核桃幼苗生长(苗高、地径、生物量)及生理特性(可溶性糖、可溶性蛋白质、谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶)的影响。【结果】氮(N)、磷(P)、钾(K)对薄壳山核桃的生长指标影响效应为N > K > P;氮肥对苗高影响显著,平均高出对照(CK)39.13%;氮肥对地径也有显著影响,平均高出对照26.01%;氮肥和钾肥对幼苗地上生物量和地下生物量的影响显著,分别平均高出对照9.32%和45.27%。氮和磷对可溶性蛋白影响显著,平均高出对照19.25%;氮、磷、钾均对可溶性糖有显著影响,平均高出对照15.19%;氮对谷氨酰胺合成酶影响显著,平均高出对照72.79%;氮对硝酸还原酶也具有显著影响,平均高出对照32.1%。【结论】合理的配比施肥能够显著促进薄壳山核桃幼苗生长,同时也提高了主要碳氮代谢物的含量和关键酶的活性。
油松建筑材林最适主伐龄研究

【目的】最适主伐年龄是依据不同的森林培育目标来确定合理采伐量、调整经营措施以及规划设计必不可缺的林业指标,对树种培育实现永续利用有重要的影响。探究基于建筑材目的油松Pinus tabulaeformis人工林的最适主伐龄,旨在为森林的可持续经营提供科学依据,并且对油松建筑材林高效培育和经济收益获得具有重要意义。【方法】以河北平泉阴坡厚土油松人工林为研究对象,先通过对比其他针叶建筑材树种材性指标,确定油松作为建筑材林培育的可行性。其次根据基本调查数据及当地造林资料,测定油松建筑材林材性指标,结合建筑材材种规格得出的不同径级木材出材量和出材率,考虑两者得到工艺成熟龄;测定经济指标,当投资收益最大化对应的年龄为经济成熟龄;测定材积生长量指标,连年生长量和平均生长量曲线相交对应的年龄为数量成熟龄,综合三者得出最适主伐年龄。【结果】1)培育油松建筑材林初植密度宜小,控制在2 500株/hm~2以下,在主伐前配合修枝措施、合理间伐以促进油松建筑材林的高效培育。2)培育中径级油松建筑材林的工艺成熟龄为47 a,培育大径级油松建筑材林的工艺成熟龄为50 a;经济成熟龄为47 a,数量成熟龄为35 a。【结论】油松作为建筑材林培育具有一定的可行性。阴坡厚土上培育油松中径级建筑材的最适主伐年龄为47 a;培育大径级建筑材的最适主伐年龄为50 a,可适当延迟3 ~ 5 a,以获得较高品质的大径级建筑材。
组坯方式对正交胶合木双向板弯曲性能的影响

【目的】近年来,随着国家在节能减排方面的要求提高,以及大力倡导使用新型绿色材料,木材作为一种传统绿色环保的建材逐渐受到人们的青睐。正交胶合木(CLT)板是近年来兴起的一种建造现代木结构建筑的新型构件,具有良好的整体性、稳定性以及较高的强度。为了研究组坯方式对正交胶合木(CLT)双向板的弯曲性能,本研究采用2种组坯方式(三层交叉和四层交叉)制作了2组厚度相同的胶合木双向板试件,研究其静力弯曲性能。【方法】用于制作试件的原材料为兴安落叶松板材与聚氨酯结构胶粘剂,制作2组、每组2个共4个正交胶合木双向板试件,通过千斤顶在板的跨中施加单点集中荷载,同时测试和分析应变、挠度和极限荷载等数据,观察裂缝开展及破坏形态,研究胶合木双向板的弯曲性能,探讨其最终破坏特征和破坏机理;运用正交各向异性弹性薄板理论对CLT双向板进行了挠度分析,并与试验结果进行了比较。【结果】正交胶合木(CLT)双向板的破坏形态主要是板底横纹受拉破坏,当加载至极限荷载80%左右时,承载能力快速下降。对于相同厚度的CLT板,四层组坯与三层组坯相比,受弯承载力提高了22.7%。【结论】对两组胶合木双向板构件的结构力学性能(平均值)进行比较,三层正交胶合木双向板与四层正交胶合木双向板相比,厚度相同的双向板在四边简支的情况下增加板的胶合层数能提高双向板的整体承载能力。正交各向异性弹性薄板理论计算正交胶合木双向板弹性阶段的挠度值与试验值吻合较好,表明提出的方法合理、可靠。
无人机影像树冠信息提取研究

【目的】树冠是林木长势监测、树种识别、蓄积量估测等森林调查中的重要森林参数,对森林资源调查和生态研究等具有重要意义,相比于传统的人工实地调查的方法,通过无人机影像提取树冠信息,具有高效、准确和低成本等优势。【方法】以湖南衡山森林生态系统定位观测研究站实验样地为研究对象,以无人机影像为数据源,采用阈值法和K邻近法,分别对正射影像和冠层高度模型进行图像二值化,取其交集得到树冠区域图;利用数学形态学开闭重建滤波对树冠区域图进行去噪处理,有效平滑影像,避免影像对象边缘轮廓偏移;采用局部最大值法和最大类间方差法进行前景背景标记,根据影像标记修正梯度图像;利用分水岭分割算法提取树冠信息。【结果】在树冠区域提取中,基于阈值法和K邻近算法成功分割出树冠区域与背景区域,确定树冠分割范围。通过数学形态学滤波,有效地去除了由噪声及树冠内部的纹理信息所造成的伪局部极值,减少了分水岭分割算法的过分割现象,同时保护了树冠边缘轮廓及其位置信息。【结论】单木尺度上,树冠信息提取的F测度为75.98%;样地尺度上,提取的树冠面积相对误差为13.3%。基于无人机影像提取树冠信息的方法是可行的,能够快速准确地提取较高郁闭度林分的树冠信息。
红椿与毛红椿半同胞家系早期选择研究

【目的】选择出适宜于川中丘陵区的红椿及毛红椿优良家系,为速生珍贵用材树种造林提供优良家系。【方法】对来自4个省的18个红椿与毛红椿家系,采用随机区组设计,在四川蓬溪开展了造林对比试验。通过对不同家系3年生胸径、树高和单株材积进行分析比较,开展了优良家系的早期选择。【结果】造林3 a的结果表明:18个半同胞家系的胸径、树高、单株材积在家系间均存在极显著差异,3个生长性状的遗传力均在0.85以上;18个家系中,以SC-307生长最好,胸径、树高、单株材积分别为7.65 cm、6.52 m和0.016 0 m3,遗传增益分别为49.76%、31.96%和139.53%,变异系数均在15%以内,家系生长均匀一致;其次是SC-214和SC-361家系,胸径分别为7.23和7.18 cm,树高分别为6.27和5.81 m,单株材积分别为0.013 9和0.012 7 m3,胸径、树高和单株材积的遗传增益分别在40%、19%和90%以上,平均变异系数小于15%,家系总体生长较为均匀一致。【结论】以3年生胸径、树高和单株材积生长为依据,选择出SC-347、SC-214和SC-361 3个来源于四川种源的优良家系,造林3 a的平均胸径、树高、单株材积分别为7.35 cm、6.20 m和0.014 2 m3,年均胸径生长量在2.39 cm以上,平均遗传增益分别为44.41%、26.25%和113.62%,生长优势显著,遗传增益高,通过进一步的观测和比较,可为川中丘陵区红椿及毛红椿造林提供优良的家系。
地方依恋对森林旅游游客亲环境行为的调节效应

【目的】明确森林旅游游客亲环境行为形成机制,明晰地方依恋对森林旅游游客亲环境行为的调节效应。 【方法】构建一个有调节的并联中介模型,从感知价值视角出发,考察满意度和忠诚度的并联中介作用,引入地方依恋作为调节变量,选择被列入首批森林型国家生态旅游示范区的湖南省大围山国家森林公园为案例研究地,获取674份有效数据,对整合模型进行实证检验分析。【结果】1)感知价值能直接正向影响游客亲环境行为,也能通过中介变量间接正向影响游客亲环境行为;2)满意度与忠诚度作为中介变量连接感知价值和亲环境行为,均显著正向影响亲环境行为,即生态旅游体验的满意度和忠诚度越高,游客的亲环境行为水平越高;3)中介变量(满意度与忠诚度)连接自变量(感知价值)和因变量(亲环境行为)关系受到调节变量(地方依恋)的影响,存在被调节的中介作用。此时,中介效应是可变的,随着调节变量(地方依恋)大小而改变;4)地方依恋显著负向调节满意度在感知价值和游客亲游客亲环境行为的中介效应,正向调节忠诚度在感知价值和游客亲游客亲环境行为的中介效应。【结论】可通过增强游客对森林旅游活动的感知价值认知,进而提高森林旅游的满意度和忠诚度来强化亲环境行为。首先将管理的重点放在森林生态旅游价值的创造与传递。其次,要注重保护和塑造森林旅游地的地方性,培育和强化游客的地方依恋。基于游客的地方依恋水平,对亲环境行为实施科学分层管理。针对地方依恋高的游客,满意度的中介效应低,忠诚度的中介效应高,管理的重点应提升游客的忠诚度。地方依恋低的游客,满意度中介效应高,忠诚度的中介效应低,应重点提升游客的满意度。
基于信息熵的四川盆周山地杉木生态系统稳定性评价

【目的】四川盆周山地是成都平原的重要生态屏障,而维持人工林在四川盆周山地的稳定性对于该地区的生态环境质量至关重要。运用数学方法构建人工林稳定性评价模型一直是该领域的研究热点。信息熵在系统评价中应用广泛,但在森林生态系统稳定性评价方面尚未深入探索。【方法】通过分析杉木人工林生态系统稳定性各影响因素的特点,从结构和功能指标出发,以林分结构、物种多样性和土壤理化性质为评价指标主体,建立多级评价指标体系,并基于信息熵构建多级模糊评价模型,以彭州林场的杉木人工林为目标,杉木-柳杉混交林、人工-天然混交林、天然次生林为参照,进行综合评价。【结果】1)调查样地生态系统稳定性水平由高到低依次为:天然次生林、杉木-柳杉混交林、杉木纯林、人工-天然混交林。2)在一级指标中,土壤理化性质的权重值为0.365 7,物种多样性为0.326 6,林分结构为0.307 7。3)在二级指标中,郁闭度(权重为0.214 4)、林分密度(权重为0.216 0)、土壤动物丰富度(权重为0.190 5)、土壤动物Shannon-Wiener指数(权重为0.182 7)和凋落物重量(权重为0.198 2)等评价指标影响较大。【结论】土壤理化性质是影响杉木人工林生态系统稳定性的重要因素。基于信息熵的多级模糊评价模型能均衡考虑各评价指标的贡献,可应用于森林生态系统稳定性评价。
哑变量在森林蓄积量模型估测中的应用

【目的】建立含哑变量的林分蓄积量估测模型,分析哑变量在香格里拉高山松林分蓄积量模型中的意义与作用。【方法】以香格里拉为研究区,基于2008—2009年3幅TM遥感影像与2008年抽样控制样地数据,对香格里拉高山松林分神经网络模型与考虑龄组构造的哑变量神经网络模型两种类型建立蓄积量遥感估测模型,并进行精度评价。对比模型的估测值与实测值,计算模型残差,检验各龄组残差均值与0之间的差异性;同时对模型的预测值结果进行组间均值的差异性检验,以此作为确定龄组分类形式构建哑变量的标准与依据。【结果】2个模型的独立样本检验结果表明,引入哑变量的神经网络估测模型比神经网络模型拟合效果要好,其决定系数要高于神经网络模型,决定系数从0.516提高到0.783。模型预估精度从神经网络模型的66.3%提高至哑变量模型的74.8%,估算误差优于神经网络模型。【结论】根据模型的残差差异性结果得出,哑变量模型可以在一定程度上解决在估测幼龄林、中龄林蓄积量低值高估的问题;可见引入哑变量估测森林蓄积量的方法是相对有效的。
闽中毛竹立地质量评价及分级研究

【目的】毛竹立地质量评价是揭示毛竹生长与其立地因子间的关系的重要方法,对其进行研究是科学培育毛竹林的基础。【方法】对福建省永安市毛竹林的胸径、竹高进行了大样本调查分析,采用引入哑变量分级的方法,建立了毛竹的竹高-胸径曲线模型;探讨了毛竹胸径与其立地的气候因子、地形地貌因子及土壤因子间的关系,构建了回归模型。【结果】1)拟合毛竹竹高-胸径曲线的最优模型为逻辑斯蒂模型,引入哑变量分级的方法可以显著提高模型精度。引入哑变量分级的方法与未分级的方法相比,分级后模型的决定系数由0.548提高到0.901。依据模型实验区毛竹林可以分为5个立地等级。2)主成分分析表明,实验区影响毛竹生长的最重要气候因子为1月均温和出笋期降水量。3)对福建省毛竹胸径起影响的地形地貌因子重要性排序为:土层厚度>坡位。可以用线性模型拟合胸径-地形地貌因子线性模型:D=0.119×(Pos)+0.803×(Thc)+8.136(R~2=0.554)。4)在土壤因子中,重要性排序为:全氮>有机质>碱解氮。【结论】采用引入哑变量分级的方法可显著提高毛竹立地质量评价的精度,1月均温、出笋期降水、土层厚度、坡位、坡度、全氮、有机质、碱解氮是与毛竹生长相关的主要气候和立地因子。研究结果为毛竹立地质量评价及生产潜力预估模型的构建提供了新的方法。
狼尾草粉末/纳米CuO复合材料的制备与电磁屏蔽的应用

【目的】为高值清洁利用狼尾草资源。【方法】以狼尾草粉末为基材、纳米氧化铜为增强因子,通过高纯酒精分散与三维高效无偏析混合方法获得狼尾草粉末与纳米氧化铜的均匀混合物,采用温压成形工艺对均匀混合物实施双向成形制备狼尾草粉末/纳米CuO复合材料。以单因素试验结果为基础,采用BBD响应面法进行多元回归分析,建立CuO含量、成形温度、成形压力与复合材料静曲强度、吸水率的数学模型,研究不同工艺参数对静曲强度和吸水率的影响及变化规律,得到了最优制备工艺参数,评估其电磁屏蔽效能。【结果】狼尾草/纳米CuO复合材料的最优温压成形工艺参数与最佳成分配比为:成形温度185 ℃,成形压力70 MPa,保温保压时间30 min,CuO含量44 wt%。据此制备的狼尾草/纳米CuO复合材料的静曲强度为77.64 MPa,吸水率为2.3%,电磁屏蔽效能为60 dB。【结论】狼尾草/纳米CuO复合材料的吸水率不足高密度水泥纤维板吸水率(≤ 25%)的10%,仅为超薄高密度人造板吸水率(≤ 60%)的3.8%,优于人造板相关技术标准;其电磁屏蔽效能已达到工业应用标准(30 ~ 60 dB),可望达到军用标准(60 ~ 120 dB)。
千年桐盛果期优良单株综合评价选择

【目的】建立千年桐优株评价的指标体系,筛选出千年桐优株。【方法】从320株盛果期的千年桐中初选出32株备选优树,利用相关性分析法、主成分分析法和聚类分析法,根据鲜果总质量、鲜果单果质量、果高、果径、总果数、单株产果量、胸径、树高、果壳厚度、干种仁质量、干籽出仁率、鲜果出籽率、脂肪含量、单株产油量和种仁含油率共15个经济性状指标,从32株备选优树中筛选出3个最优单株。【结果】利用主成分分析法,提取了4个主成分,第1主成分为产量果型因子,方差贡献率为30.935%,第2主成分为经济品质因子,方差贡献率为26.740%,第3主成分为表型因子,方差贡献率为8.223%,第4主成分为树体因子,方差贡献率为8.528%,4个主成分累积方差贡献率为84.425%;建立了千年桐果实品质的综合评价模型: F=a_1Z_1+a_2Z_2+a_3Z_3+a_4Z_4;聚类分析将32株千年桐聚分为三类,其中Ⅰ类7株、Ⅱ类12株、Ⅲ类13株,Ⅰ类中排名前三的为国盛9号、国盛8号、国盛19号,该3株优树的综合性状最优,可确定为目标优树。【结论】与千年桐产油量相关的结实量指标和果实内含物指标在不同单株间差异明显,对千年桐进行单株选择具有重要意义。本研究选出了3株目标优树,为千年桐优良无性系繁育打下了基础。
大兴安岭6种主要乔木树种燃烧过程的含碳气体释放特征

【目的】气候变暖带来的环境问题越来越突出,含碳气体排放量增加是温室效应的主要原因,而森林火灾排放含碳气体仅次于化石燃料燃烧,是全球变暖的重要因素,为了实现定量探究森林火灾对气候变暖的影响,需要准确估算森林火灾含碳气体的排放量。【方法】以大兴安岭6种主要乔木的枝和叶为研究对象,通过室内燃烧试验的方法,利用Testo350烟气分析仪测定其在燃烧过程中含碳气体的排放量,分析不同可燃物排放气体差异性,并计算可燃物的排放因子和修正燃烧效率。【结果】1)燃烧过程中6种乔木枝、叶燃烧含碳气体(CO、 CO_2、CxHy)排放量的平均值枝为2 406.18、18 486、184.88 mg·dm~(-3);叶为2 297.43、20 548.6、166.27 mg·dm~(-3); 2)6种乔木枝的CO_2气体排放量差异不显著,樟子松叶的CO_2排放量显著低于其余5种乔木,剩余5种乔木差异不显著。6种乔木枝和叶的CO、CxHy排放量差异显著;3)6种乔木枝、叶含碳气体的排放因子(EFi)范围分别为CO(118.97 ~ 195.00)、CO_2(1 290.12 ~ 1 672.50)、CxHy(8.10 ~ 17.32)g·kg~(-1);4)叶的修正燃烧效率(MCE):针叶乔木<阔叶乔木;同种针叶乔木的修正燃烧效率(MCE):枝>叶,而同种阔叶乔木的修正燃烧效率(MCE):枝<叶。【结论】根据气体排放量计算了不同气体的排放因子,利用排放因子可对大兴安岭森林火灾排放的含炭气体进行估算;修正燃烧效率结果能定量反映出本文在实验条件下可燃物都达到了明然状态,修正燃烧效率越低产生的不完全燃烧产物就越多;修正燃烧效率结果说明了针叶乔木叶相对于阔叶乔木叶燃烧不充分,针叶乔木叶燃烧产生的CO量多;研究结果将对估计大兴安岭森林火灾含碳气体排放总量和其对环境的影响提供一定的理论依据。
基于无人机影像的天山云杉林伐后更新地林分密度估测研究

【目的】林分密度是影响森林生态系统结构和功能的主要因素,是森林资源调查的一项重要指标,对林木生长发育有着十分重要的影响。基于无人机影像,以实现提取不同郁闭度的林分密度,旨在为天然林保护工程实施后山区森林资源更新恢复评价提供技术支撑。【方法】以新疆农业大学实习林场伐后更新的天然林为研究对象,以天山云杉Picea schrenkiana var.tianshanica纯林为主,基于无人机影像,利用面向对象多尺度分割方法提取了低、中、高3种不同郁闭度林分的天山云杉冠幅信息,进而估算林分密度,提出了采用平均冠幅法估测高郁闭度林分冠层遮挡区域林木株数的方法。【结果】采用面向对象方法对新疆农业大学实习林场伐后更新的天山云杉树冠边缘信息提取精度较高,提取的林分密度与实测结果相近。其中低、中郁闭度林分中林分密度提取精度分别为0.986 8和0.933 3,高郁闭度林分中林分密度提取精度相对较低,为0.765 7。【结论】总体来看,该方法用于研究区天山云杉林伐后更新地林分密度估测是可行的,采用树冠平均冠幅法能够快速准确地提取伐后更新造林地的林分密度。
香水莲花花粉的采集、干燥和贮藏特性研究

【目的】研究香水莲花Nymphaea hybrid花粉活力和贮藏特性,以期为香水莲花有性繁殖和杂交育种的生产实践提供理论基础和技术指导。【方法】以黄、粉、紫3种不同花色的香水莲花品系为试材,采用花粉离体萌发培养基法测定不同开花天数(开花1、2、3、4、5 d)的香水莲花花粉活力、同一天不同时间段的香水莲花花粉活力、3个不同品系的香水莲花花粉活力、不同干燥方法(室内通风自然干燥、烘箱干燥和硅胶干燥)的香水莲花花粉活力及不同贮藏条件(室温、4、-20、-80 ℃)下贮藏不同时间(5、10、30、50、70、90、120、180 d)的香水莲花花粉活力。【结果】1)3种花色香水莲花的花粉活力均随开花时间呈现先升高后降低的变化规律,开花2 d的花粉活力最高;2)在一天7:30-17:30中,9:30-11:30的花粉活力较强;3)3个香水莲花品系间花粉活力存在差异,其中‘黄花型'香水莲花的花粉活力(60.61%)最高,‘紫花型'香水莲花的花粉活力(48.15%)最低;4)硅胶干燥法是香水莲花花粉干燥的最佳方式;5)4 ℃适于香水莲花花粉的短期贮藏,-20 ℃和-80 ℃适于香水莲花花粉的长期贮藏。【结论】在香水莲花开花2 d的9:30-11:30采集花粉,采用硅胶干燥法干燥后短期贮藏于4 ℃,长期贮藏于-20 ℃或-80 ℃条件下,可有效延长香水莲花花粉的寿命。
油松人工林不同大小林隙环境因子差异性比较

【目的】油松Pinus tabulaeformis是我国北方地区主要造林树种。旨在阐明油松人工林抚育间伐24 a后形成的不同等级林隙间环境因子的差异,探讨林隙的形成对环境因子的影响以及环境因子间的相关关系。 【方法】在油松人工纯林选择4种等级的林隙,即林隙直径和冠层平均树高(即林分平均高)之比分别为L-I(0.75 H)、L-II(1.00 H)和L-III(1.25 H)(H为冠层均高)和对照(CK,林冠下),测量了生长旺季的环境因子(光合有效辐射、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度),在此基础上,分析了不同林隙等级间和林隙内不同区域的环境因子的差异性以及环境因子间的相关关系。【结果】1)不同等级林隙间光合有效辐射和土壤温度均达到了显著差异(P <0.05),最大差值分别达到了167.94 μmol/m~2s和0.7 ℃,且随着林隙面积的增大而增大。2)3个面积等级的不同区域间光合有效辐射均表现出了显著的差异,土壤温度仅在L-II面积等级林隙中达到了显著差异(P <0.05),在林隙中心区域光合有效辐射和土壤温度具有最大值。3)除了L-III面积林隙等级外,其余的林隙等级和对照内光合有效辐射与土壤温度之间均有显著的正相关性(P <0.05)。 【结论】在油松人工林内,抚育间伐24 a后,间伐产生的不同等级林隙和林隙区域会对光合有效辐射与土壤温度产生显著影响,对其他环境因子的影响不大。
23份大葱资源品质的综合评价

为合理开发利用品质优良的大葱种质资源,本研究利用变异分析、相关性分析、主成分分析以及聚类分析等方法,对国内外23份大葱种质资源的营养品质进行分析,对不同大葱资源营养成分的累积部位及10项营养成分含量差异进行综合评价。结果表明,大葱资源的品质性状变异丰富,其中叶和假茎的游离氨基酸的变异系数分别达到54.18%和87.01%。经相关性分析发现,假茎游离氨基酸含量与叶游离氨基酸含量、叶可溶性蛋白含量、假茎和叶的可溶性糖含量极显著正相关。对“宏量营养因子”和“微量营养因子”进行分析发现,其累计方差贡献率达65.75%;基于这两个主成分对大葱资源的综合评价值(F值)进行分析,发现‘特晚抽一本’、‘晚抽一本’、‘MF-950大葱’、‘天喜一本太’、‘MF800特晚抽一本’和‘鸡腿红葱’的综合品质性状较优。根据宏量营养成分和微量营养成分的含量差异性,将23份大葱资源分成3类,第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅲ类资源分别包括了8份、11份和4份大葱。聚类结果与主成分分析的综合评价得分、二维排序结果基本一致,排名前4的大葱资源聚集为第Ⅲ类,第Ⅲ类资源叶的可溶性蛋白、可溶性糖以及抗坏血酸含量较高,可作为优质食叶型大葱品种;第Ⅱ类资源可作为葱白食用型大葱;第Ⅰ类资源可作为微量营养型大葱品种。综上所述,叶可溶性蛋白含量、叶可溶性糖含量和假茎抗坏血酸含量可作为食用大葱的重要品质指标。本研究为大葱品种品质改良及加工利用提供一定的理论依据。
高柱头外露率软米型两系不育系水稻选育和配组米质分析

本研究以两系不育系‘矮粳15S’为转育亲本,通过与高柱头外露率水稻以及含有软米基因水稻杂交及复交,再与‘矮粳15S’水稻多代回交,田间对柱头高外露表型进行筛选,同时结合分子标记辅助选择软米基因,已成功培育出柱头外露率高并含有软米基因的两系不育系水稻新品系‘浦粳软S’。‘浦粳软S’不育系熟期较早,植株茎秆粗壮,矮杆大穗,柱头外露率为53.1%。本研究再以‘浦粳软S’为母本与不同籼型恢复系杂交并进行后代米质分析。结果显示,20个组合稻米直链淀粉含量都较低,介于11.2%~13.3%之间。考察除直链淀粉含量以外的其他稻米指标,在20个组合中,有13个组合稻米能够符合优质三等食用粳稻品种品质规定要求;有2个组合稻米能够符合优质二等食用粳稻品种品质规定要求。开展本研究为今后培育超高产优质两系杂交水稻新组合提供科学依据。
丝瓜(Luffa cylindrica) EST-SSR分子标记的验证及多态性分析

丝瓜中的特异性分子标记较少,严重阻碍了丝瓜分子标记辅助育种的进程。为解决这一问题,本研究在广东省农业科学院蔬菜研究所开发的8 523对EST-SSR标记的基础上进一步挑选出406对,在有棱丝瓜自交系S304 (Luffa acutangula (Linn.) Roxb.)、普通丝瓜P93075 (Luffa cylindrica (Linn.) Roem.)及二者杂交后代F1中进行了验证和多态性分析。结果表明,在406对EST-SSR标记中,352对在S304、P93075及二者杂交后代F1中有扩增产物,占合成标记的86.70%;其中297对标记具有多态性,占可扩增标记的84.38%;在297对具有多态性的标记中,除了二碱基重复序列中重复次数为9及三碱基重复序列中重复次数为7的标记外,标记的多态性随着重复次数的增加而增强,且重复次数到一定值时标记的多态性处于相对稳定状态。本研究发现的关于标记多态性与重复次数之间关系的规律将为EST-SSR标记的高效筛选提供参考价值;筛选并验证的标记丰富了丝瓜EST-SSR标记的数量,为下一步丝瓜种质资源遗传多样性分析、品种鉴定及分子标记辅助育种等相关研究提供数据基础。
红籽鸢尾瞬时表达体系的建立

本试验通过瞬时表达解决红籽鸢尾遗传转化效率低和转化周期长的问题。以红籽鸢尾叶片为材料,用转入植物表达载体pBI121的根癌农杆菌EHA105进行遗传转化。通过研究菌液不同浓度(OD600)、乙酰丁香酮浓度(AS)、侵染时间及共培养时间等因素对红籽鸢尾叶片中GUS基因表达效果的影响。结果表明:在农杆菌浓度OD600为0.6,添加1×10~(-4) mol/L乙酰丁香酮的侵染液中真空抽吸30 min后,黑暗培养4 d,红籽鸢尾叶片的GUS基因表达效果最好。本试验建立的瞬时表达方法操作简单、转化效率高,为后期红籽鸢尾的基因功能研究及分子育种提供了依据。
鱼蟹稻田飞虫捕食装置风光互补供能系统的研究

针对鱼蟹稻田飞虫捕食装置的离网型户外供能需求的问题,着重研究该装置的供能系统方案。基于户外供能合理性要求,采用小型风力发电机和太阳能电池板自主互补发电来进行能源供应;对小型风力发电机和太阳能电池板分别进行Matlab/Simulink建模,着重对叶轮的风能利用系数、叶尖速比和桨距角的相关性进行量化分析,利用单因素分析法对太阳能电池板进行分析;在桨距角确定的条件下,适当取值叶尖速比,能够获得最大风能利用系数。同时,在不同温度和辐射的条件下,太阳能电池板能够取得功率曲线的峰值,为风光互补的最大功率获取提供理论上的支持。针对离网型风光互补系统能源的合理化利用,提出混合供能的能量管理策略,符合该装置的供能需求,对户外同类型装置供能设计提供一定的参考。
基于二次正交旋转组合设计的西葫芦果实贮前热处理条件的优化

为明确热水处理减轻西葫芦果实冷害的最佳处理条件,以“绿丰”西葫芦为材料,电解质外渗率y为冷害的表征指标,在单因素试验基础上,采用二次正交旋转组合试验设计,研究热处理温度x1、热处理时间x2对西葫芦果实表征函数影响,并经统计分析,建立数学模型。结果表明,所得回归方程为y= 142.608 647–0.690 821x2+ 0.051 444 x1 2+ 0.007 499 x2 2,达到极显著水平,且无失拟因素存在;在热处理(43.3℃、28.4 min)的最佳工艺条件下,于(4±0.5)℃低温下胁迫10 d后西葫芦果实电解质外渗率实测值为33.41%,与理论值相对误差为0.95%,较未处理组降低了27.26%。该试验优化西葫芦果实冷害减轻的热处理工艺参数准确可靠、稳定、可行,为西葫芦采后贮藏技术与果蔬冷害防治的进一步研究提供了一定的技术依据。
界首市泉河小流域农业面源污染调查与评价

为了解界首市泉河小流域农业面源污染现状和特征,制定相应的农业面源防控措施,对流域内农业面源污染情况进行了调查分析和评价。通过对该典型小流域内陶庙镇、王集镇、代桥镇、泉阳镇4个乡镇的11个行政村的农田污染源、养殖污染源及人居生活污染源进行实地走访,调查数据应用等标污染负荷法进行评价分析。结果表明,界首市泉河小流域内4个乡镇的农业面源污染排放源中,农田污染源的污染物总量和污染负荷率分别是17.44 t和4.68%;养殖污染物排放总量和污染源负荷分别是99.31 t和26.63%;生活源污染物的排放量和污染负荷率最大,分别达到256.19 t和68.69%;在COD、TN、TP 3个主要评价因子中,污染负荷率最高的是COD,达80.22%,TN污染负荷率为9.22%,TP的污染负荷率为10.56%;养殖业污染和人居生活污染源是界首市泉河小流域农业面源污染的主要来源,也是该小流域农业面源污染防控的重点。在治理该小流域农业面源污染时,应大力发展绿色、生态、循环农业,严格控制畜禽养殖污染,加大农村人居环境整治,强化政府在农业面源污染治理中的统筹引导作用等。
番茄独脚金内酯合成基因SlCCD8响应非生物胁迫的分析

独脚金内酯(strigolactones, SLs)是植物内源信号因子,具有诱导根寄生性种子萌发、抑制分枝和生物学功能,但有关其参与植物非生物胁迫的报道较少。为探究SLs合成相关基因CCD8在番茄抵抗非生物胁迫下的作用,本试验克隆番茄SlCCD8基因全长,运用实时荧光定量PCR技术分析SlCCD8基因在番茄不同胁迫处理后根部和叶片的表达量,并进一步利用酵母功能验证系统探究该基因的抗逆作用。结果表明,番茄SlCCD8基因开放阅读框全长1 674 bp,编码557个氨基酸,蛋白分子质量是62 kD,理论等电点(pI)为6.37。番茄幼苗在镉、铜、干旱和高温胁迫下,除了干旱处理的根部和高温处理的叶片,其余不同的时间点根部和叶片中SlCCD8基因的表达量都有明显上调变化,并且,转SlCCD8基因酵母在镉和高温胁迫下具有更高的耐受性和存活能力。推测SlCCD8基因对番茄抵抗镉和高温胁迫具有正向调节的作用。本研究结果为深入研究独脚金内酯相关基因参与植物非生物胁迫的工作提供理论依据。
高比例分布式发电接入配电网自适应控制方法

针对因分布式电源(DG, Distributed Generation)并网时线路存在压降损耗造成的无功功率输出精度不稳,以及因DG孤岛下发生功率缺额时造成DG出口电压和频率均出现大幅下降的问题,提出了一种改进下垂控制策略,解决了DG接入配网运行稳定性问题。在DG模型增加下垂输出功率的f-U反馈调节和压降补偿环节,将该控制系统应用于有源配电网的准同期并网模式、孤岛模式及两种模式的切换动态时域暂态响应过程,仿真结果表明了改进下垂控制策略的可行性,验证了该方法能实现电压频率的稳定和有功无功的有效控制,可以为有源配电网的稳定运行控制提供理论基础。
基于DA-RKELM算法的光伏发电功率预测方法

针对光伏发电功率具有的波动性和随机性等特点造成的电网安全问题,提出了一种基于蜻蜓算法优化的正则核极限学习机光伏发电功率预测方法。通过相关性分析确定影响光伏发电功率的关键影响因子,构建光伏发电功率预测模型;利用蜻蜓算法获取网络最优的权重和阈值,在标准极限学习基础上引入正则化函数和核函数以避免传统梯度下降法造成的过拟合问题,增强模型空间映射能力;仿真实验表明,与DA-ELM、PSO-ELM以及标准-DA-ELM模型相比,DA-RKELM预测模型能达到更高的预测精度,更贴近光伏发电的实际运行功率。
Simulation Research on Optimization of AGV Charging Strategy for Automated Terminal

As the automated container terminal is the development trend of terminal, AGV(automated guided vehicle) becomes the most widely used horizontal transportation tool and it is important to make its reasonable charging strategy.Aiming at the shortcomings of the current AGV, a charging strategy of offline charging being primary and online charging being auxiliary is proposed.In order to solve the problem of location selection of online charging station, a quick method of selecting effective stations by using heat zone map is proposed.Through a large number of simulation experiments using this strategy, the fact that the number of AGV can be reduced under the same workload, shows that the efficiency of horizontal handling of automated container terminal has been improved, which proves that the charging strategy is effective.
基于门控循环单元的车辆跟驰行为仿真模型

驾驶员记忆效应能有效提高车辆跟驰行为中的加速度预测准确率,结合General Motors(GM)跟驰模型与门控循环单元网络建立新的车辆跟驰模型。通过数据预处理获得有相似驾驶行为的小型车间车辆跟驰数据,校准新模型,从而确定模型的最优参数与结构,依据车辆跟驰特性通过仿真验证了模型有效性,与神经网络、支持向量回归进行对比,仿真结果证明,结合了L-BFGS优化的GRU车辆跟驰模型比仅考虑前导车与跟驰车间瞬时相互作用的车辆跟驰模型,能得到更高的仿真精度和稳定性。
自适应动态控制种群分组的自然计算方法

多种群优化方法可以解决数据量增大导致的优化难度增加的问题,现有的种群分组都采用随机分组或人为设定的方法,没有充分考虑粒子运动轨迹。针对此问题,提出一种种群分组自适应动态控制策略,使用高斯拟合函数作为种群分组的参考曲线,根据函数单调区间划分子种群;对于有越过子种群上界趋势的粒子采用逆向策略,保持种群多样性同时提高收敛速度。该策略不依赖于算法的具体进化过程,适用于所有基于种群优化的自然计算方法。验证实验结果表明了所提新算法的有效性和普适性。
基于软件历史仓库和抽象语法树的相似缺陷识别方法

软件开发过程中,软件开发人员常常通过搜索软件历史仓库(historical software repository,HSR),再经复制/粘贴以实现软件复用。HSR中会保存被复用的代码的缺陷及修复信息,辅助处理相似缺陷。基于此,提出一种基于HSR挖掘的相似缺陷识别方法。首先,基于变更日志的分析,从HSR中提取出已知缺陷的模块,建立bug模块库。然后,采用基于抽象语法树(abstract syntax tree,AST)的相似代码检测方法,识别待测试软件与bug模块库中相似的代码,并借助HSR中保存的相应缺陷及修复信息,完成待测试软件中可能包含潜在缺陷的模块的识别。同时,为提高相似代码的识别精度,优化基于AST的代码特征度量。在18个C程序、164对克隆代码上进行实验,结果表明所提方法能够识别出全部相似代码且性能优于已有工具。在人工构建的bug模块库上验证了代码相似性对相似缺陷识别的作用。最后,在8个真实的大型C项目上进行验证,平均缺陷召回率达到94%,表明挖掘HSR可以有效地为跨项目传播的相似代码提供缺陷理解支持。
用于电缆局部放电检测的储能式交流激励型振荡波测试系统

针对电缆现场局部放电检测试验缺乏低噪声和便携测试系统的问题,提出了一种由电容器组储能供电的交流激励型电缆振荡波测试系统。该系统在传统调频式串联谐振电路的逆变电源输出端添加了两个双向高速固态开关,并使用电容器组为逆变电源供电,能够在被测电缆上产生试验所需的振荡波电压,具有免受开关噪声干扰的突出优点。此外,为避免使用发电机带来的脉冲干扰降低局部放电检测的灵敏度,该系统采用在测试阶段由电容器组对系统供电,在测试间隔期间由电源对电容器组充电的对策解决了系统对发电机的依赖问题。对该系统开展大容量电容测试以及10kV配电电缆应用测试,结果表明:该系统在电容器组供电条件下可将等效容值为1μF的电缆负载升压至峰值24kV,且局部放电检测噪声低于10mV;系统可满足10kV电力电缆现场离线局部放电检测试验的需求。
永磁同步电机的高带宽鲁棒容错电流预测控制

为提高永磁同步电机交流伺服系统的电流环带宽和动态响应性能,提出了一种基于预测评价函数与滑模观测器的两步电流预测控制方法。首先设计了以获得最优电压矢量为控制目标的预测评价函数,解决了现有两步电流预测控制中系统噪声引起较大电流波动的问题;然后基于包含参数摄动项的定子电压方程和新型开关函数设计了一种滑模观测器,当观测器选取合适的增益矩阵时所观测的等效电流误差收敛于因电气参数失配导致的电流预测误差,并可根据等效电流误差进行相应电压的补偿修正。在电机控制性能测试平台上对所提出的方法进行了幅值为3A的q相电流阶跃响应实验,电流环带宽测试实验以及控制器鲁棒性实验,结果表明:该方法不仅能够有效提高伺服系统电流环的带宽水平和动态响应性能,还具有较高的鲁棒性。
挤出滚圆法批量制备铁铜矿石复合氧载体

本文采用挤出滚圆法批量制备以铜矿石和铁矿石的废弃细微粉末为原料的复合氧载体,以蒙脱石、浮石等作为粘结剂,实现氧载体颗粒内粉末的物理均匀混合、颗粒一次成型以及活性组分间的协同效应.首先优化挤出滚圆法工艺,主要考察制备颗粒的机械强度,发现FeCu-10M(蒙脱石质量分数为10%)和FeCu-5P(浮石质量分数为5%)表现出较高的破碎强度。随后在批次流化床中采用神华烟煤为燃料对其进行反应性测试,发现FeCu-10M的煤化学链燃烧性能优异,多次循环中仍保持良好的稳定性.XRD和SEM表征显示颗粒内没有发生明显副反应且无明显烧结、团聚现象.本研究表明挤出滚圆法适合大批量制备氧载体颗粒,所制备的铜铁矿石复合氧载体在反应性、循环稳定性和经济性等方面均具备良好的应用前景.
EGR对柴油机低温燃烧模式切换过程影响研究

针对柴油机低温燃烧(LTC)与传统燃烧(CDC)对废气再循环(EGR)率需求差异大,燃烧模式切换过程中EGR响应滞后于喷油响应,引发燃烧参数波动的问题,本文基于单缸柴油机,进行了稳态与瞬态EGR控制规律及其对切换过程的影响研究。研究表明,EGR率瞬态响应慢,以40%EGR率为目标,上升与稳定需要约2.4 s,初期与稳态目标值差距最大;负荷上限CDC-LTC直接切换过程中,平均指示压力(IMEP)最大波动达到0.15 MPa,氮氧化物(NO_x)出现排放尖峰;瞬态EGR优化可以改善燃烧模式切换燃烧与排放性能,提前开启EGR阀可以实现IMEP波动率较直接切换下降75.3%, NO_x排放峰值浓度下降40.9%.
生命早期环境不可预测性对过度进食的影响:基于生命史理论

在生命史理论的视角下,本研究通过两个研究揭示了生命早期环境不可预测性对过度进食的影响及其作用机制。研究1招募处于生命早期阶段的91名初中生(年龄12~14岁),采用饱食进食(Eating in the absence of hunger, EAH)范式,结果发现生命早期环境不可预测性能够显著正向预测个体饱食状态下的高热量食物选择(即过度进食);研究2招募新冠病毒疾病(COVID-19)爆发背景下301名武汉市居民(高死亡威胁组)和179名其他省市居民(控制组)(年龄18~60岁)为被试,通过问卷法回溯性地测量生命早期环境不可预测性并探究其影响当前过度进食的机制,结果发现生命早期环境不可预测性通过生命史策略的中介作用间接影响过度进食。同时,死亡威胁(新冠病毒疫情)扩大了环境不可预测性通过生命史策略间接影响过度进食的效应,而社会支持则能缓冲这一效应。研究结果为COVID-19背景下和灾后居民的健康进食干预提供了依据。
石蜡填充石墨烯气凝胶的制备方法研究与性能表征

有机相变材料因为其高潜热、低成本、稳定性、无毒以及抗腐蚀等优异性质而能够有广泛的应用。不过其低导热性和相变体积变化的问题,在应用设计中必须加以改善。石墨烯气凝胶是一种超轻的多孔碳材料,一般具有很高的孔隙率和比表面积,考虑到石墨烯本身的高导热性,能被用于有机相变材料的多孔骨架。本文对比了热还原法和水热反应法制备石墨烯气凝胶,旨在寻求简易稳定的制备方式。实验结果表明,热还原法得到样品虽然具有较高的碳氧比,但是过于蓬松很难定形,而水热反应法能够得到外形固定且具有连续多孔结构的石墨烯气凝胶。制得的样品能吸收32倍于本身质量的石错,相变潜热降低2.6%,相变温度降低1.1℃,且能够有效保持不泄漏。
探寻地球2.0之旅

2019年诺贝尔物理学奖被授予了三位天体物理学家:美国普林斯顿大学教授詹姆斯·皮布斯(James Peebles)、瑞士日内瓦大学教授米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和日内瓦大学/剑桥大学教授迪迪尔·奎洛兹(Didier Queloz),以表彰他们分别为“理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置”作出的贡献.Peebles因“物理宇宙学的理论发现”获得表彰,其对物理宇宙学的洞见丰富了整个宇宙学研究领域,为过去50年来宇宙学从推测到科学的转变奠定了基础.Peebles指引天文学家走向宇宙的暗处.另外两位科学家Mayor和Queloz则因发现了一颗“围绕类太阳型恒星运行的系外行星”打开了一扇通往太阳系外世界探索的明窗.
基于闭环辨识的除氧器水位最优前馈-反馈控制器设计

优化前馈-反馈控制策略是提高火电机组深度调峰能力的有力途径。对于非最小相位对象,静态前馈或不完全动态前馈在运行中较大偏离不变性原理时,不能有效补偿扰动.基于电厂大数据平台,本文建立了某300 MW机组除氧器水位控制系统的闭环仿真模型,在此基础上设计了除氧器水位系统的最优前馈-反馈控制策略。针对主要扰动给水流量,采用线性二次型调节器(LQR)设计离散状态空间形式的动态前馈控制器,代替原来的静态前馈控制器,并通过闭环仿真对PID反馈回路的调节器参数实施粒子群优化,得到最优前馈-反馈控制器。仿真与现场控制数据的对比表明了基于闭环辨识模型设计的LQR动态前馈-反馈控制器,在抑制动态偏差和消除扰动影响方面的明显优势。
极端气候工程地质: 干旱灾害及对策研究进展

受全球气候变化影响,极端气候事件的发生频率和强度均呈显著加剧趋势,并通过各种方式作用于地质体,诱发一系列工程地质灾害,严重影响经济社会可持续发展,给当前工程地质研究带来许多新的挑战.迫切需要加大极端气候工程地质作用及防灾减灾基础研究.这对于提高我国重大工程应对气候变化和极端气候事件的防御及其决策能力,提升我国自然灾害综合防治能力,具有重要战略和现实意义.这也是现代工程地质学科的重要使命和发展方向.针对干旱灾害问题,近些年来工程地质界围绕干旱气候-土体相互作用方式、作用结果、监测技术及对策开展了大量研究,在干旱气候作用下土体工程性质响应过程及灾变机制方面取得了重要进展,尤其在土体蒸发、收缩、龟裂过程及机理等方面取得了一批创新性研究成果,弥补了工程地质领域在干旱气象灾害方面的研究空白,为指导干旱地区的工程地质实践和防灾减灾工作提供了科学依据.今后,除了需要加强气候变化以及大气-地质体相互作用基础研究外,还应该加强相关技术研究,如分布式光纤感测技术、基于自然解决方案的微生物地质工程技术、大数据与云计算技术、人工智能等,为工程地质防灾减灾提供先进的理论和技术支撑.
无机盐离子对石英表面油-水润湿性的影响

油藏岩石表面油-水润湿性对原油的开采具有重要影响,润湿性向亲水转变被认为是低矿化度水驱技术的主要机制,但是低矿化度水注入后岩石表面发生润湿性转变的微观机理目前依然存在很多争议.本研究针对极性分子在岩石表面的极性吸附,研究水中无机盐离子对石英表面润湿性的影响及其作用机理.研究发现,相同浓度下, NaCl溶液和KCl溶液的接触角基本相同;在浓度较低时, CaCl_2溶液使三相接触角降低的幅度比NaCl溶液更大, Na_2SO_4溶液比NaCl溶液效果更明显;在较高浓度下, Na_2SO_4溶液的接触角与NaCl溶液相似.当离子浓度大到一定程度时,不同溶液的接触角都趋于15°左右,离子使吸附的极性分子基本都脱附,导致石英表面润湿性向亲水转变.基于石英粉末的Zeta电位测量和石英片表面的原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)粗糙度分析,提出了两种机理解释: (1)癸烷中的十八胺在油水界面质子化带正电,与水中阴离子相互吸引,降低了油水界面张力; (2)水中的阳离子在带负电的石英表面吸附,使石英片表面负电性减弱,并置换了部分石英表面吸附的十八胺分子,使石英表面亲油性减弱.
环境中硒的迁移、微生物转化及纳米硒应用研究进展

硒,人类及动物不可或缺的微量元素之一,在地球化学循环中扮演着重要角色.自然界中的硒通过风化作用从磷化岩、煤矿等富硒源中释放,经沉降、挥发、大气循环、生物作用等方式在生态系统中迁移转化.在众多迁移转化途径中,微生物对硒的转化尤为重要,主要包括异化还原、同化还原、氧化、甲基化和去甲基化5种方式.其中,异化还原是去除环境介质中SeO_4~(2–)及SeO_3~(2–)的主要方式,产物纳米硒(SeNPs)凭借独特的物理化学性质广泛应用于电子、医学、环境修复等领域.然而,关于生物源SeNPs合成的过程调控、机制解析,乃至生物信息学相关研究尚处于初步探索阶段.因此,本文综述了硒在环境中的迁移转化过程,着重阐述了微生物对硒的转化机理,以及生物合成SeNPs在化学传感器、抗癌领域及催化领域的应用,旨在为揭示硒元素的地球化学循环、微生物转化机制,及拓宽生物SeNPs的应用领域提供必要的信息及理论参考.
冰冻圈水资源对中国社会经济的重要性: 基于多级流域尺度分析

冰冻圈水资源为全球寒区旱区生态安全和社会经济发展提供重要保障.随着气候变暖导致冰冻圈水资源供给变化以及社会经济增长对水资源需求增加,区域水资源短缺风险不断加剧.鉴于此,加强冰冻圈水资源与社会经济关联研究至关重要.本研究首先在三级流域尺度上系统分析了中国冰冻圈水资源的空间分布特征及其影响区人口和GDP时空变化格局,然后进一步综合供给和需求两侧指标,评估了冰冻圈水资源对社会经济的重要性.结果表明: (1)中国冰冻圈及其影响区共涵盖7个一级流域、38个二级流域和84个三级流域. (2)从冰冻圈要素的重要性看,塔里木河、羌塘高原以及雅鲁藏布江等流域冰川面积和储量较大,青藏高原腹地和松花江流域多年冻土覆盖率较高,松花江区、新疆北部以及青藏高原西南部平均积雪深度较大. (3)以2015年为基准,计算得到冰冻圈水资源重要影响区人口和GDP分别约为2.63亿和11.4万亿元,分别占全国23.1%和16.5%,主要分布在我国一、二级地形阶梯分界线的东南部和北部以及三级阶梯北部; 1995~2015年间冰冻圈重要影响区人口占全国比重增加(由24.4%增为26.8%), GDP占全国比重下降(由21%降为19%). (4)冰冻圈水资源对中国社会经济的重要性与冰冻圈影响区社会经济规模在空间上基本一致,然而,青藏高原西南部虽然冰冻圈水资源供给功能强大,但因为社会经济规模很小,所以服务的现实作用有限.