mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
特厚煤层综放开采坚硬顶板破断对瓦斯涌出影响

针对具有坚硬顶板的特厚煤层综放工作面周期来压期间瓦斯异常涌出问题,基于坚硬顶板 “O-X”破断机理,从能量的角度分析了坚硬顶板破断回转对采空区的冲击过程,得到破断块体轴向作用力与采空区垮落煤岩碎胀系数之间的关系。同时研究了顶煤放出率及垮落煤岩碎胀系数对坚硬顶板破断回转前后采空区体积变化的影响规律,建立了周期来压期间采空区瓦斯涌出增加量计算模型,并与现场实测进行对比。结果表明:特厚煤层综放工作面坚硬顶板破断回转压缩了采空区体积,使采空区高浓度瓦斯涌向工作面,导致周期来压期间瓦斯异常涌出现象。塔山煤矿8214工作面周期来压期间采空区瓦斯涌出增加量理论计算值为14.5 m~3 /min,与现场实测增加量相比误差在1.79%~8.83%,两者结果较为相符,验证了模型的正确性。
基于核磁共振测试的煤层水锁效应解除方法

为提高煤层瓦斯抽采效果,提出利用核磁共振(NMR)无损害测试方法,结合煤矿实际需求,从孔隙负压和表面活性剂两个方面对煤层水锁效应解除方法进行实验研究。结果表明:随孔隙负压的增加,核磁共振T2截止值可分为3个阶段: “稳定-降低-稳定”阶段。当煤层内的孔隙负压小于360.9 Pa时,煤层内的外来水会堵塞煤体孔隙,产生煤体水锁效应;当孔隙负压大于769.6 Pa时,能够消除水分对煤层孔隙的封堵,解除煤层水锁效应。在表面活性剂方面,阴离子和非离子表面活性剂溶液可以解除煤体中的水锁效应,有利于瓦斯抽采,且阴离子表面活性剂溶液解除水锁程度要大于非离子表面活性剂溶液;阳离子表面活性剂溶液会抑制煤层水锁效应的解除,阻止瓦斯在煤层中的运移,抑制瓦斯的抽采。
不同含水状态下泥岩的力学性质及能量特征

不同的含水状态对岩石的力学性质和破坏机制有重要的影响。利用RMT-301岩石力学试验机,开展泥岩烘干样、天然样和饱水样在不同围压条件下的三轴压缩试验,研究不同含水状态下泥岩的力学性质和能量机制。结果表明:含水量越低,泥岩吸收的总能量越多;弹性能存储速率在压密阶段和弹性阶段随含水量的增大而降低,在弹塑性阶段弹性能增长速率减缓,失稳破坏阶段含水量越低,存储的弹性能越高,同一围压条件下,泥岩的储能极限随着含水率的增高而线性降低;耗散能在压密阶段和弹性阶段数值较小且增长缓慢,含水率越大,耗散的能量越多,进入弹塑性阶段后,吸收的总能量用于耗散作用的比例急剧增长,含水率越小,增长速度越快。声发射事件率随含水量的增大而降低,随围压的增大而降低,表明含水量越低,围压越小,泥岩内部破坏越剧烈,塑性减弱。
大倾角煤层长壁开采底板非对称破坏形态与滑移特征

底板破坏滑移是大倾角煤层开采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算和现场监测相结合的研究方法,系统研究了底板的破坏和滑移特征。结果表明,在采动应力和支架载荷作用下底板的力学性状发生改变,由层状连续介质状态演化为具有“结构体+结构面”的块裂介质状态;底板沿工作面倾向的破坏形态呈现为下大上小的非对称反拱,其最大破坏深度位于工作面倾向下部区域,且其破坏深度和范围随着煤层倾角的增大而减小;支架载荷对底板破坏影响有限,主要涉及采场直接底岩层;在底板重力倾向分量及支架和相邻块体载荷作用下,当滑移体存在临空面、滑移体所受主动力与滑移面相交、且主动力合力与滑移面法线方向的夹角大于滑移面的摩擦角时出现底板滑移,且底板岩体结构失稳滑移的概率随着煤层倾角的增大、支架倾斜幅度和范围的增大、直接底破碎程度的增大而增大。
煤矿冲击地压扰动响应失稳理论及应用

针对煤矿冲击地压问题,对扰动响应失稳理论展开研究,使其从机理、预测和防治方面形成一个完整体系。提出了煤岩体变形系统控制量、扰动量和响应量的概念,分析了冲击地压扰动响应的失稳机理及条件,认为冲击地压是煤岩变形系统在扰动下响应趋于无限大而发生的失稳,若系统处于非稳定平衡状态,则无论扰动增量大小,都会导致系统失稳。严格按扰动响应失稳理论导出了圆形巷道发生冲击地压的解析解,并得到煤岩变形系统扰动量、响应量存在临界指标,临界指标由控制量决定。从控制量、扰动量和响应量的角度对冲击地压的监测和防治进行了叙述,采动应力监测等是针对扰动量的监测,钻屑法、微震法等是针对响应量的监测,合理开采布局、开采保护层、合理留设煤柱、断顶等是针对扰动量的防治,煤层钻孔、注水、爆破、加强支护等是针对控制量的防治。
超声辅助活化煤基电极材料的研究

采用超声辅助活化提高煤基电极材料的吸附性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)观测煤基电极材料的形貌特征,N2物理吸附法检测孔径参数。结果表明,随着KOH质量分数的增加,煤基电极材料的抗压强度呈现降低趋势,而碘吸附值逐渐增大,最高可达741.44 mg/g。选择超声辅助、KOH质量分数为15%的煤基电极材料进行氰化废水吸附处理,其比表面积为386 m~2/g,总孔容为0.192 cm~3/g,微孔孔容为0.170 cm~3/g,微孔率达到88.31%。以煤基电极材料为阴阳极组建三维电极体系处理氰化废水,外加电压为4 V,吸附时间为4 h,废水中各离子的去除率均达到95%以上。
金属改性石墨烯在光催化领域的研究进展

综述了近3年金属改性石墨烯在光催化水解产氢与光催化降解有机物这2个应用最广泛的光催化领域的应用,提出了金属改性石墨烯在光催化领域中存在的问题并对其进一步应用提出了展望。
微生物降解多环芳烃的研究进展

基于微生物修复具有的高效简便、针对性强、绿色等优点,介绍了多环芳烃微生物降解研究、促进微生物降解多环芳烃的方法及如何提高多环芳烃的生物可利用性,以期为后期研究多环芳烃的微生物修复提供理论依据。
二硫化钨纳米片的制备及其在锂(钠)离子电池中的研究现状

综述了WS_2纳米片阵列的主要制备方法,包括液相剥离法、锂离子插层剥离、化学气相沉积法、水热法,及其在锂(钠)离子电池中的应用情况,并对其应用前景进行了展望。
国内外乙烷裂解制乙烯发展现状及思考

介绍了乙烷裂解制乙烯工艺技术特点与国内外乙烷裂解制乙烯产业现状,重点对美国乙烷出口情况、未来发展趋势及我国采用进口乙烷制乙烯项目的投资现状及有关问题进行了分析。乙烷裂解制乙烯具有生产成本低、乙烯收率高、装置投资少等优势,是北美和中东地区生产乙烯的主要工艺路线;面对美国乙烷出口以及我国乙烯市场产能不足、需求旺盛的现状,我国企业加快布局进口乙烷裂解制乙烯项目很有必要,但也存在产业链复杂、进口乙烷原料不足等风险,建议国内企业谨慎投资,防止项目投资过热带来的原料供给风险与经营风险。
硅烷化法在卤代物质谱分析中的新应用

利用气相色谱-质谱法对一系列脂肪卤化物及芳香卤化物的三甲基硅烷基(TMS)衍生物在电子轰击离子源(EI)下的裂解行为进行了研究。质谱分析结果表明:有机卤化物的TMS衍生物在发生碎裂反应的过程中均生成元素组成符合[(CH_3)_2XSi]~+(X = F、Cl、Br、I)的特征骨架重排产物离子,即m/z 77、m/z 93、 m/z 137、m/z 185。此外,卤素原子取代位置的改变对重排产物离子峰的强度、类型也产生了显著影响。通过对这一类重排产物离子的研究,可快速、有效的鉴别卤代物的位置异构体,以及逆向分析有机分子的元素组成。此硅烷化的分析手段不仅可为有机卤代化合物结构的解析提供新的思路,同时也可拓展硅烷类衍生化试剂在有机质谱分析领域中的应用。
固相萃取-气相色谱质谱法测定水体中氯代多环芳烃

本研究建立了固相萃取-气相色谱质谱联用测定水体中6种Cl-PAHs的分析方法。采用poly-sery HLB固相萃取小柱对水样进行富集浓缩,用大体积采样器以2 mL/min的流速过柱,用6 mL的正己烷-二氯甲烷(4∶1,V/V)洗脱,气相色谱-质谱联用、选择离子扫描方式进行定性和定量分析,并采用内标定量法。在对应Cl-PAHs线性范围内的线性相关系数为0.9952 ~0.9997,检出限与定量限分别为0.013 ~0.592 ng/L和0.051~0.257 ng/L。除9-ClFlu (加标回收率为34.4% ~45.6%)外,其它Cl-PAHs的加标回收率为77.8%~105.4%。将本方法用于测定南京工业园区及周边水体中Cl-PAHs分析,测得其总浓度为23.594 ~106.374 ng/L。
费托合成制低碳烯烃中碱金属对CoMn催化剂催化性能的影响

碳化钴(Co_2C)在费托合成制低碳烯烃(Fischer-Tropsch to Olefin, FTO)中起着重要的催化作用.通过X射线衍射(X-ray Diffraction, XRD)、X射线吸收精细结构(X-ray Absorption Fine Structure, XAFS)等表征与方法,对碱金属在CoMn催化FTO中形成碳化钴的影响进行了研究.在钠(Na)、钾(K)元素的影响下,CoMn催化剂在活性评测中,低碳非饱和烃与低碳饱和烃的比例高达17.4与9.4,且仅有较低的甲烷(CH_4)产生,而锂(Li)对CoMn催化剂的选择性影响较弱.通过XRD表征,发现Na、K对CoMn催化剂形成Co_2C有很好的促进效果.XAFS揭示了CoMn催化剂的电子结构,催化反应后形成碳化钴的配位结构,为研究CoMn催化剂微观结构提供了基础理论.
黄精药理作用研究进展

黄精为我国常用传统中药,在长江以南大部分地区广泛分布,具有补益肝肾、延年益寿等作用,是自古以来的道家养生圣药。因其含有多糖、皂苷、黄酮、木脂素、氨基酸、醌类化合物、维生素、生物碱及多种微量元素等成分,从而具有较高的药用价值和营养价值,国内各研究机构对其进行了较深入的研究,国外对其仍处于初步研究阶段。目前实验研究主要集中在黄精多糖、黄精醇、黄精皂苷提取物或黄精水提物上,以动物实验或单方和复方制剂的临床研究为主。其多种黄精制剂已广泛应用于临床,如黄精口服液、黄精茶、苁蓉精颗粒、黄精赞育胶囊、黄精精油眼罩等,发挥着不同的效用。查阅有关黄精的研究文献,对其药理作用进行全面的综合分析,多角度总结其效用价值,为黄精的深入开发与应用提供参考。
半夏及其炮制品化学成分及功效的差异研究

目的研究半夏及其不同炮制品化学成分及功效的差异。方法采用HPLC法测定半夏及其炮制品清半夏、姜半夏、法半夏水提取物中8种有效成分肌苷、鸟苷、腺苷、琥珀酸、盐酸麻黄碱、甘草苷、甘草酸铵、6-姜辣素含量;通过小鼠气管段酚红法和浓氨水刺激小鼠引咳法对半夏传统功效祛痰、止咳进行药效学研究。结果半夏炮制品中肌苷、鸟苷、腺苷、琥珀酸、盐酸麻黄碱含量较半夏生品明显下降,法半夏中未检出肌苷。3种炮制品相比,清半夏中肌苷、鸟苷、腺苷、琥珀酸含量最高,姜半夏最低,与祛痰作用强弱一致,该4种成分是祛痰作用的活性成分,清半夏炮制时加入白矾,也增强其化痰功效;法半夏止咳作用最强,其次为半夏、清半夏,姜半夏作用最弱,法半夏经甘草、石灰水制后,辅料甘草(引入甘草苷、甘草酸铵)的加入增强了法半夏止咳作用。姜半夏经生姜、白矾制后,生姜(引入6-姜辣素)增强姜半夏止呕作用,减弱化痰、止咳作用。结论半夏炮制后化学成分及功效均发生一定变化,不同炮制方法对其化学成分和功效的影响不同。
人参皂苷Rh_2对胃癌细胞SGC7901/ADR耐药敏感性的影响

目的观察人参皂苷Rh_2(G-Rh_2)对人胃癌SGC7901/ADR耐药细胞增殖、细胞周期及化疗敏感性的影响。方法MTT法检测G-Rh_2与阿霉素(ADR)联用对SGC7901/ADR细胞增殖的影响,并计算逆转倍数(RF);流式细胞术检测G-Rh_2对SGC7901/ADR细胞周期的影响;蛋白印迹法检测G-Rh_2对SGC7901/ADR细胞P-糖蛋白(P-gp)、Bcl-2蛋白表达水平的影响。结果与ADR单药处理后细胞的半数抑制浓度(IC50)值(54.52 μmol/L)比较, G-Rh_2与ADR联用时SGC7901/ADR细胞IC50值(30.14 μmol/L)明显下降,RF为1.81;G-Rh_2与ADR联用能够将SGC7901/ADR细胞周期阻滞在G2/M期,与ADR单药处理比较,联用组细胞P-gp、Bcl-2的蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。结论G-Rh_2联合ADR能够提高SGC7901/ADR细胞的化疗敏感性,可能通过阻滞细胞周期、增加细胞凋亡进而抑制细胞增殖。
细菌中基因组岛的转移与调控机制研究进展

基因水平转移可导致细菌不同种属间个体DNA的交换,从而使细菌对环境的适应性增强,是细菌进化的重要途径之一。基因组岛是基因水平转移的重要载体,可移动的基因组岛能够整合到宿主的染色体上,并在特定的条件下切除,进而通过转化、接合或转导等方式转移到新的宿主中。基因组岛具有多种生物学功能,如抗生素抗性、致病性、异源物质降解、重金属抗性等。基因组岛的转移造成可变基因在不同种属细菌间的广泛传播,例如毒力和耐药基因的传播导致了多重耐药细菌的产生,威胁人类健康。基因组岛由整合酶介导转移,同时在转移的过程受到多种不同转录因子的调控。本文对细菌中基因组岛的结构特点、转移和调控机制以及预测等方面进行了综述,并最终阐明基因组岛的转移及其调控机制是遏制基因组岛传播的重要策略。
马甲子总三萜固体分散体的制备及其溶出性能研究

目的制备马甲子总三萜固体分散体(TTPR-SD)并考察其溶出性能。方法以马甲子素和白桦脂酸的溶出率为指标,采用单因素实验考察不同载体材料和不同制备方法对TTPR-SD中药物溶出的影响,采用正交试验筛选最佳制备工艺;采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(X-ray)分析药物的存在状态。结果采用溶剂法制备固体分散体,以PVPK30为载体,药物/载体比例为1∶5,超声10 min,磁力搅拌温度80 ℃时,马甲子素和白桦脂酸在60 min的累积溶出率分别达到89.19%和80.49%;马甲子总三萜以无定型状态存在于PVPK30中,与载体以氢键的形式结合。结论马甲子总三萜制成固体分散体能显著提高其溶出性能。
一株高效解磷肠膜明串珠菌的分离鉴定及解磷能力研究

【背景】植物根际土壤含有多种溶磷微生物,但是具有溶磷能力的肠膜明串珠菌未见报道。【目的】从脐橙根际土壤分离高效解磷菌,研究其解磷应用。【方法】通过初筛和复筛从23株菌中筛选解磷能力较强的菌株,同时采用钼蓝比色法测定磷含量。通过测定发酵液中小分子有机酸含量、磷酸酯酶酶活及pH值的变化,探究菌株的解磷机理。【结果】经过筛选得到9株具有一定解磷能力的菌株。通过菌种16S rRNA基因序列分析和生理生化实验确定其中一株菌为肠膜明串珠菌,命名为肠膜明串珠菌G7。培养基初始pH 6.0、碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵时G7的解磷能力较佳。G7发酵过程中产生大量有机酸,而其酸性磷酸酯酶活性高于碱性磷酸酯酶。【结论】碳源、氮源以及初始pH值都能影响G7的解磷能力,其解磷能力主要缘于在发酵过程中产生了大量小分子有机酸,关于G7的解磷机理还需要更深入的研究。
聚(杯芳烃-哌嗪)酰胺与2,2'-联吡啶超分子泡沫网络结构的构筑

大环番衍生物单体5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二酰氯基-26,28-二羟基杯[4]芳烃(DC)与哌嗪通过界面聚合,制备了聚(杯芳烃-哌嗪)酰胺(D).化合物D在乙酸乙酯溶液中形成平均直径为28和164 nm的双分布囊泡形聚集体.2,2'-联吡啶(bpy)对化合物D的交联作用可将囊泡转变为实心无规则交联网.水将交联网转变为两相界面处存在的泡沫.这个变化过程表明,化合物D在不同的诱导条件下可调整聚集状态,多重诱因使其最终形成宏观泡沫状自组装构筑.化合物D是一个集合芳香大环-小杂环,疏水-亲水、氢键供体受体、刚性-柔性及富π空腔等多种结构及自组装于一体的高分子结构,其分子链在不同诱因下改变扭曲和取向导致超分子交联网络的形成.这种可逆宏观自组装现象为自组装机理的理解及刺激-响应材料的开发提供了一种有价值的试材.
砷氧化菌对胡敏酸络合As( Ⅲ)的氧化作用

土壤砷与土壤微生物相互作用是土壤砷形态转化中需要重点关注的内容之一.为了研究砷氧化菌对胡敏酸络合三价砷[HA-As( Ⅲ) ]的作用,设置了不同pH值反应体系,研究砷氧化菌HN-2对HA-As( Ⅲ)作用下,砷的形态变化及其在固液两相中的分配.结果表明,在HA与As( Ⅲ)络合过程中,HA可以将一部分游离态As( Ⅲ)氧化为As( Ⅴ).其中,在pH = 7的体系中,As( Ⅲ)被HN-2和HA氧化成As( Ⅴ)的效率最高.在含有砷氧化菌株和不含砷氧化菌株的体系中,0 ~ 10 h振荡过程中,HA-As材料均可以释放一部分As( Ⅲ)及As( Ⅴ)进入液相中,同时砷氧化菌可以快速地将As( Ⅲ)氧化为As( Ⅴ),而胡敏酸可以较缓慢地将As( Ⅲ)氧化为As( Ⅴ);反应10 ~ 24 h期间,HN-2砷氧化菌可以将络合态HA-As( Ⅲ)转化为游离态As( Ⅲ)并氧化为As( Ⅴ); 48 h后反应逐渐达到平衡.固相同步辐射结果可以进一步证明HN-2砷氧化菌对络合态As( Ⅲ)的释放及氧化作用.
反式异戊橡胶釜内合金的分级与表征

采用等温结晶分级的方法对由负载钛型Ziegler-Natta催化剂在中试装置中催化合成的具有不同丁二烯单体单元含量的反式异戊橡胶釜内合金(TPIR-05,TPIR-10)进行有效分级,并通过13C NMR,GPC,DSC,XRD等方法表征了主要级份的微观结构、丁二烯单元含量(F_(Bd)) 、分子量(Mw)及其分布(Mw/Mn) 、热行为及晶型等.结果表明反式异戊橡胶合金由7种级份(A~G)组成,级份C,D,G为合金TPIR-05的主要级份,级份A~D,G为合金TPIR-10的主要级份.A级份是具有高丁二烯含量(F_(Bd) = 22.4%,摩尔分数)的TPI/TPB多嵌段梯度共聚物;B和D级份是具有低丁二烯含量(F_(Bd) = 2.7% ~ 6.5%)的以长TPI链段为主的多嵌段共聚物;C级份为反式-1,4聚异戊二烯;G级份是一种高丁二烯单元含量(F_(Bd) = 15.6%~ 20.4%)的无规共聚物并含有微弱的结晶性.基于上述链结构分析,提出了各级份可能的分子链结构模型.
长期不同施肥量对全程氨氧化细菌丰度的影响

全程氨氧化细菌( Comammox Nitrospira)的发现彻底改变了对传统硝化作用的认知,其在生物地球化学氮循环中可能具有很重要的作用,并为硝化作用研究提供了新的思路,故需要有更多的工作去评估Comammox Nitrospira在不同生态系统中的分布,本试验选取西南大学长期定位试验田的3种不同施肥量的水稻土,分别为对照组( blank control) 、常规施肥量( NPK) 、高量施肥( 1.5NPKS)处理土壤,进行硝化势及硝化微生物尤其是全程氨氧化细菌的测定.结果表明: ① 3种施肥量处理土壤中均检测出较高数量级的Comammox,分支A( Clade A)丰度(以干土计,下同)分别为9.0×10~7、1.7×10~8、7.2×10~8 copies·g~(- 1),而分支B( Clade B)丰度分别为1.5×10~7、1.2×10~7、1.7×10~7 copies·g~(- 1). ② 3种施肥土壤中AOA丰度为1.5×10~7 ~ 1.2×10~8 copies·g~(- 1),AOB丰度分别为2.0×10~5 ~ 9.3×10~7 copies·g~(- 1),均低于Comammox丰度,而不施肥条件下Comammox丰度与AOA、AOB的比值最大,分别为7.2、524.4. ③ Comammox Clade A丰度与Comammox Clade B的比值随施肥量增加而增加,且比值依次为6.1、14.4、43.1. ④ NPK、1.5NPKS两种N肥施用量下全程氨氧化细菌分支A丰度分别为对照组的1.9、8.0倍,氨氧化古菌( AOA)分别是对照组的3.2、7.2倍,氨氧化细菌( AOB)均比对照组显著增加2个数量级;硝化势也随施肥量增加而增大;但不同施肥量对分支B丰度却无显著影响.本试验结果表明Comammox广泛分布于中性紫色水稻土中,在水稻土中丰度均比AOA、AOB高,因此Comammox很有可能在中性紫色水稻土的硝化作用中有一定贡献;水稻土中Comammox以Comammox Clade A为主.
典型区土壤重金属空间插值方法与污染评价

选择最优的空间插值方法对土壤重金属空间分布特征的反映和污染评价具有重要的意义.以湖北省恩施市典型区表层土壤重金属As和Cd为例,选取常用的反距离权重法( IDW) 、径向基函数法( RBF) 、局部多项式法( LPI)和普通克里格法( OK)进行空间插值,对比分析了不同插值方法的插值精度及结果差异.同时采用地累积指数和指示克里格法( IK)评价了土壤重金属污染状况.结果表明,不同插值方法对于同一种元素的预测误差相差较小,但对土壤重金属含量的空间分布特征存在明显差异,其中LPI法表现出明显的平滑效应,OK法次之,而IDW法和RBF法极大地保留了元素含量的极值信息,插值结果较详尽.为准确了解局部高背景区土壤重金属的空间分布状况,应优选IDW法或RBF法进行插值.以湖北省深层土壤重金属含量算术均值作为背景值,地累积指数污染评价结果显示: As和Cd的超标样点分别占5.5%和99.0%,研究区Cd污染程度较高. IK法污染评价显示: Cd中度-强污染以上的高概率污染区域主要位于研究区的中部,应重视土壤Cd污染分布,并对其有效治理与修复.
中国粮食主产区耕地土壤重金属时空变化与污染源分析

土壤重金属污染威胁着农田生态系统安全和人类健康.基于2000年以来中国五大粮食主产区3 006个耕地样点的土壤重金属实测数据和20世纪80年代的土壤重金属历史数据,采用单因子指数法评估了粮食主产区耕地土壤重金属的污染现状和变化趋势,并基于地累积指数,结合区位环境污染探讨了其污染来源.结果表明,中国粮食主产区耕地土壤重金属点位超标率为21.49%,整体以轻度污染为主,其中轻度、中度和重度污染比重分别13.97%、2.50%和5.02%.四川盆地、长江中游及江淮地区、黄淮海平原、松嫩平原和三江平原的耕地点位超标率分别为43.55%、30.64%、12.22%、9.35%和1.67%,南方耕地污染重于北方.主要污染物为Cd、Ni、Cu、Zn、Hg,超标率分别为17.39%、8.41%、4.04%、2.84%、 2.56%.自20世纪80年代以来,耕地土壤重金属含量呈增加趋势,整体上点位超标率增加了14.91%,其中Cd、Ni、Cu、Zn和Hg的污染比重分别增加了16.07%、4.56%、3.68%、2.24%和1.96%.除三江平原外,其他4个粮食主产区耕地土壤重金属点位超标比重增加趋势显著,且南方地区的Cd、Ni和Cu重金属超标比重变化量高于北方,而Hg和Cr增速低于北方. Cd、Hg以人为污染源为主,其他6种重金属以自然污染源为主,但Pb、Zn和Cu约有20.00%的点位受人为活动的影响.矿业、工业、污灌水是主要的污染源,除污灌水来源北方重于南方外,其余污染来源均是南方污染重于北方,污染物种类也多于北方.
黑麦草对水体中镉-壬基酚复合污染的生理响应及修复

探讨了黑麦草对水体中镉-壬基酚( Cd-NP)复合污染的生理响应及修复作用.结果表明,单一Cd污染情况下,高浓度Cd~(2 +)( 10 mg·L~(- 1) )对黑麦草的生物量和叶绿素含量均有显著的抑制作用,植株过氧化物酶( POD)和多酚氧化酶( PPO)活性显著增大.单一NP污染情况下,黑麦草的生物量、叶绿素含量和MDA含量均无显著性变化;高浓度NP( 5 mg·L~(- 1) )存在下,植株POD活性显著增大.当黑麦草受到复合污染胁迫时,高浓度NP的加入降低了Cd的抑制作用,使黑麦草的MDA含量有所回落,植株PPO活性有所下降. Cd~(2 +)浓度为1 mg·L~(- 1)时,黑麦草对Cd~(2 +)有较好的去除效果,12 h的去除率达到了55.3%.吸收时间超过12 h,高浓度NP对黑麦草吸收Cd~(2 +)有较显著的促进作用. NP浓度对植株地下部分Cd~(2 +)吸收量有极显著影响,转移系数随着NP浓度增大而呈现上升趋势. NP浓度为5 mg·L~(- 1)时,黑麦草对NP的吸收效果较好,24 h的吸收率为44.6%.低浓度Cd~(2 +)的加入对黑麦草去除NP无显著性影响,而高浓度Cd~(2 +)的加入对黑麦草吸收和降解NP均有极为显著的抑制作用.
城市黑臭水体的吸收特性分析

黑臭水体是城市水环境的一个严重问题,对城市黑臭水体光学特性进行分析,是利用遥感技术手段进行黑臭识别的前提与基础. 2016 ~ 2017年采集了长沙、南京和无锡的城市黑臭水体共计85个样点,非黑臭水体共计80个样点,并对水样的悬浮物等水质参数浓度以及水体组分的吸收系数进行了测量.结果表明: ①黑臭水体的总颗粒物吸收系数、非色素颗粒物吸收系数总体上高于非黑臭水体. ②黑臭水体与非黑臭水体的CDOM吸收系数有明显的差异.由此可用CDOM吸收特征波段440 nm和不同波段范围内拟合的吸收系数曲线斜率对黑臭水体进行区分.城市黑臭水体吸收特性的分析,将为黑臭水体的遥感识别和监测提供有效的技术支撑.黑臭水体中的高CDOM浓度,可以作为遥感识别黑臭水的一个重要参考.
杭州市空气细颗粒物浓度与哮喘就诊人次的关系

为研究大气细颗粒物污染对哮喘门诊就诊的短期影响及各人群的易感性差异,收集杭州市某医院2013年1月1日至2015年12月31日哮喘门诊(含急诊)资料,以及同期空气污染数据和气象数据,考虑到污染物浓度与呼吸系统疾病就诊人次及气象因素之间的非线性关系,采用时间序列广义相加模型及分层分析的方法研究空气污染对哮喘影响的滞后效应及人群按性别、年龄分层的易感性差异,对平均温度、平均相对湿度及长期趋势等采用自然立方样条函数进行平滑拟合,同时用哑元变量控制星期几效应和节假日效应的影响.在P = 0.01水平下PM_(2.5)、NO_2、SO_2之间均呈显著的正相关性,而气温与3种污染物之间呈显著的负相关性. PM_(2.5)日均浓度每升高10 μg·m~(- 3),对哮喘就诊人次影响的相对危险度( relative risk,RR)在滞后5d达到最大值,为1.005 6( 95%CI: 1.002 1 ~ 1.009 1),且具有统计学意义( P < 0.05).在男性人群和18 ~ 64岁人群中,细颗粒物浓度对于哮喘就诊人次的影响在滞后3 ~ 5 d的RR值均具有统计学意义,在女性人群和≥65岁人群中,在滞后5 d时RR值均具有统计学意义.在多污染物模型中,引入NO_2的影响后PM_(2.5)对哮喘就诊人次的影响在滞后5 d时的RR有所提升.杭州市PM_(2.5)浓度的升高可能会造成3 ~ 5 d内哮喘门诊就诊人次的增加,且对男性人群和老年人群影响更为明显.
珠江口盆地开平凹陷边界断层三维几何学与运动学

神开断层位于开平凹陷北部,是发育在南海被动大陆边缘洋陆过渡带的大型伸展拆离边界断层.本文以高精度2/3D地震资料和测井资料为基础,首次对神开断层的三维几何学和运动学特征进行剖析.根据断距变化,结合走向、倾向、倾角特征,将神开断层分为西南、中、东北三段;空间上认为神开断层断面是由多个等倾角区组成的复杂曲面,重建其几何学形态模型,通过5个垂向轴面和3个横向轴面将神开断层断面分为20个区.以正断层相关褶皱理论为指导,对神开断层运动学特征进行深入研究;根据平衡剖面对比,认为断层西南段、东北段在始新世早期开始发育,中段在始新世中晚期发育并与西南段和东北段连锁形成一条断层;断层旋转程度自西南向东北变弱;断层西南段反转强度最大,中段次之,东北段无反转.神开断层西南段为“反犁式”形态;中段为“座椅式”形态,与大洋核杂岩伴生;东北段为“犁式”形态.断层下盘的波瓦状构造为古老的拆离断层面,与神开断层一起构成拆离断层系.
同时震源数据的加权结构增强最小二乘逆时偏移

同时震源(Simultaneous-source,SS)地震采集技术能有效地提高地震数据采集效率,但直接对SS混合数据偏移成像会在最后的成像剖面中引入很强的串扰噪声.将SS数据偏移成像看作一个反演问题,利用最小二乘(Least-squares,LS)求解是压制SS直接成像中串扰噪声的一种有效尝试.构造增强滤波(Structure-enhancing filter,SE)约束的最小二乘逆时偏移(LSRTM)方法可以有效地压制SS数据成像中的串扰噪声,但SE实质为低通滤波,会将成像中的陡倾角等细节信息平滑涂抹,降低成像分辨率.本文在利用SE对LSRTM约束的基础上,提出了基于加权构造增强约束的LSRTM方法(WSE-LSRTM)并应用于SS数据的反演成像中.该方法不仅能够有效地压制串扰噪声(cross-talk)、保留结构信息,而且可以保护成像中的陡倾角结构不被过度平滑而破坏.在对简单模型和复杂Marmousi模型的数值测试中,该方法都取得了良好的效果.
含圆形脱粘缺陷复合材料夹层结构侧向压缩破坏载荷与破坏模式分析

为分析含脱粘缺陷复合材料夹层结构侧压破坏载荷与破坏模式,采用损伤起始判据和损伤演化准则模拟面板与胶层的损伤及破坏过程,建立了考虑材料失效的三维渐进损伤分析模型。针对两种典型复合材料夹层结构,基于所建立的模型完成了破坏载荷预估和破坏模式分析,并将有限元分析与试验结果进行了对比。结果表明:面板较弱时,中部含圆形脱粘缺陷夹层结构侧压破坏模式通常为材料失效压缩破坏,随着载荷的增加,面板中部及脱粘区域周围发生损伤并沿板宽度方向向两侧扩展,直至材料完全损伤发生破坏;面板较强时,侧压破坏模式通常为整体失稳破坏,屈曲后结构基本不再具有继续承载的能力而迅速发生破坏。分析结果破坏载荷预估值与试验吻合较好,破坏模式与试验结果一致。
基于分布式平台Spark的空间文本查询分析

随着基于位置服务应用的不断推广,空间文本数据查询的应用价值(例如结合地理位置和用户标签的社交推荐)也在不断提高.但是,随着数据规模的迅速增长,传统的基于单机环境实现的技术难以为用户提供低延时和高吞吐量的服务.为此,本文基于Spark平台对分布式环境下的空间文本查询算法进行了探究.采用了面向海量空间文本数据的两层索引框架(包括全局索引和局部索引),该框架利用了分阶段过滤的策略来处理分布式下的布尔范围查询问题.同时,针对空间文本相似连接提出了Prefix-RI结构并提出了相应的分布式算法.基于Spark平台实现了所提出的分布式算法,并通过大量的实验对比验证了所提出方法的优越性.
Numerical research on the anti-sloshing effect of a ring baffle in an independent type C LNG tank

Liquid sloshing can be suppressed by the installation of baffles. The influence of a ring baffle on sloshing reduction is investigated based on an analysis of parameter sensitivity through computational fluid dynamics (CFD) simulation. Firstly, a series of liquid sloshing experiments with a liquefied natural gas (LNG) independent type C model tank is designed to validate the numerical method. Four definition parameters of the ring baffle, the height (H), the position installation (P), the inclined angle (θ), and the thickness (t), are selected as effective factors, and the efficiency of sloshing reduction is used as the comparison criterion. Research cases of parameter sensitivity are designed by orthogonal tests and computed by a validated numerical method. It is found that the thickness has little effect but the other parameters, especially the height, have significant influence in suppressing sloshing. The directions of improvement of the significant actors are analyzed. The effective height of the ring baffle is discussed numerically with different excitation angles. It is demonstrated that increasing the height of the ring baffle will not bring further improvement in efficiency of sloshing reduction after it exceeds 20% of the tank diameter.
Influence of deep sea environment on the performance of a LiFePO_4 polymer battery

A lithium-ion polymer battery cell is an ideal energy source for underwater vehicles due to its high energy density and small volume. However, the performance of lithium-ion batteries in a 10 000 m deep sea is still unknown and is of particular concern in the design of 10 000 m autonomous remote vehicles (ARVs). In this paper, we explore how the external characterizing parameters of a LiFePO_4 polymer battery during discharge are affected by a high pressure of 100 MPa and low temperature of 3 °C for simulating the conditions experienced in a 10 000 m deep sea environment. An unscented Kalman filter (UKF) algorithm is applied to estimate the state of charge (SoC) of a battery to investigate the influence of high hydrostatic pressure on SoC estimation due to changes in parameters. The results indicate that the LiFePO_4 polymer battery works under 100 MPa hydrostatic pressure, but its parameters change obviously and influence SoC estimation. SoC estimation accuracy was improved through compensating the functions of open circuit voltage (OCV) versus the state of charge (OCV-SoC) of the battery in a 100 MPa hydrostatic pressure and a low temperature environment.
肿瘤标志物SCC-Ag、CEA、CYFRA21-1和D-二聚体联合检测对非小细胞肺癌的早期诊断价值

目的:探讨肿瘤标志物鳞状细胞癌抗原(SCC-Ag)、癌胚抗原(CEA)、细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)和D-二聚体(D-D)在非小细胞肺癌(NSCLC)患者体内的表达水平,阐明其对NSCLC早期诊断的临床价值.方法:选取NSCLC患者200例(NSCLC组)、肺部良性病变患者198例(肺部良性病变组)和健康体检者196名(对照组)作为研究对象,检测静脉血血清中SCC-Ag、CEA、CYERA21-1和D-D水平,并进行组间比较.绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析各肿瘤标志物、D-D水平以及联合指标在NSCLC患者中的诊断价值.结果:NSCLC组患者各肿瘤标志物及D-D水平均明显高于肺部良性病变组和对照组(P<0.01);肺腺癌患者CEA水平高于肺鳞癌患者(P=0.005),肺鳞癌患者SCC-Ag和CYFRA21-1水平高于肺腺癌患者(P=0.008,P=0.004);Ⅲ-Ⅳ期NSCLC患者CEA、CYFRA21-1和D-D水平明显高于Ⅰ-Ⅱ期NSCLC患者(P<0.05).ROC曲线,单项检测中,SCC-Ag的曲线下面积(AUC)最大(AUC=0.805),其灵敏度和特异度分别为85.42%和64.21%,联合指标的诊断效能优于各单项指标(AUC=0.933),其灵敏度和特异度分别为86.46%和88.42%.结论:肿瘤标志物SCC-Ag、CEA、CYFRA21-1和D-D联合检测可明显提高NSCLC早期诊断的灵敏度和特异度,其对NSCLC早期诊断具有重要意义.
晶体化学在氧化铜矿物浮选中的应用研究进展

晶体化学是矿物分选的重要理论基础之一,在矿物浮选领域中发挥着重要作用.本工作总结了晶体化学的研究内容及其在氧化铜矿物浮选中的应用,介绍了氧化铜矿物晶体结构特征、表面特性及可浮性研究现状,综述了晶体化学在氧化铜矿物浮选药剂作用机理研究及浮选条件控制等方面的应用,指出了晶体化学在矿物浮选中的应用研究方向.
基于流热固耦合的熔盐泵转子动力特性分析

用ANSYS软件模拟了熔盐泵转子的应力与变形,研究了不同介质流量下非定常流动对转子部件的影响,考察了泵转子结构的模态性能.结果表明,转子温度自叶轮部件沿泵轴向轴承逐渐降低,不同介质流量下叶轮内的最大等效应力均出现在叶片进口边与前盖板的结合处,泵轴与轴承的配合处出现了明显的应力集中,转子部件的最大变形出现在叶轮边缘,且最大等效应力和变形量均随介质流量增大而减小,设计流量下转子部件最大等效应力和总变形量的变化幅度最小,添加预应力后转子部件前6阶固有频率增加,但振幅变化不大,流量对转子部件模态性能的影响较小.
无线传感器和执行器网络可靠高效路由

针对当前的无线传感器与执行器网络(WSAN)技术缺乏实时性能以及工业无线环境的动态性问题,基于Kautz图设计容错、实时、高效、可靠的先验式路由FRER,不需要维持路由表,只利用节点IDs,根据节点IDs的匹配长度快速找到目标节点的最短路径.当节点故障时,不需要进行路径重挑,根据自身ID与目标节点ID的匹配,上一跳节点能够快速找到剩余节点的最短路径.考虑路径的多样性,不局限于Kautz拓扑,利用邻居节点信息拓展网络中路径的多样性.考虑链路故障,基于链路可用性历史信息组合多路径,保证在链路故障情况下网络维持可接受水平的路由路径可用性.实验结果表明,与REFER和Debruijn图相比, FRER在实时性、容错性和可靠性性能上优于两者.
基于混合教-学算法的汽车装配线物料供应调度

针对汽车装配线的物料调度问题,以装配线不缺货为约束,构建多设备联合配送的准时化物料供应模型.开展问题域的描述,以优化规划期内的线边库存水平为目标,构建数学规划模型.基于标准教-学算法(TLBO)的框架,提出求解这一复杂组合优化问题的混合教-学算法(HTLBO).根据问题的特点,设计特定的编码与解码方法,确定各个设备的配送任务及排序.通过融合交换、反转和插入变异算子,构建局部搜索流程,以强化算法的全局开发能力.结合问题的性质,提出基于束搜索技术的剪枝方法,以强化算法的深度寻优能力.开展仿真实验,测试结果验证了该调度算法的可行性和有效性.
伴生芹菜和紫背天葵对连作豇豆生长发育及根际土壤环境的影响

【目的】豇豆连年种植易造成产量减少、品质下降,经济效益低。研究伴生芹菜和紫背天葵对连作豇豆生长发育及根际土壤环境的影响,旨在为缓解豇豆连作障碍提供理论依据。【方法】采用豇豆连作土壤进行盆栽试验,设三个处理为豇豆单作(对照)、芹菜伴生豇豆、紫背天葵伴生豇豆。分析了不同处理豇豆生长指标、土壤微生物数量、土壤理化性质、叶绿素含量、抗氧化酶活性及产量。【结果】与单作相比,伴生芹菜处理显著提高了豇豆株高、茎粗、地上鲜重和地上干重23.98%、9.07%、16.14%和16.00%;伴生紫背天葵处理其株高、茎粗与单作无显著差异,地上鲜重和地上干重则显著低于单作。伴生芹菜处理根际土壤放线菌数量最高,较单作处理显著增加了10.06%;真菌数量最低,较单作处理显著降低了41.51%;细菌数量和单作处理之间无显著差别;而伴生紫背天葵处理其放线菌、真菌和细菌数量与单作相比均无显著差异。伴生紫背天葵处理其土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性最高,与单作处理相比,土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性分别显著增加了7.07%、381.00%、21.63%和42.79%。伴生芹菜处理蔗糖酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性较单作处理分别显著增加了162.48%、30.75%和35.27%,而脲酶活性与单作处理相比无显著差别。与单作相比,伴生芹菜和紫背天葵分别提高豇豆根际土壤pH 0.98%、1.23%;同时二者分别显著降低土壤电导率9.48%、 8.34%。伴生芹菜处理豇豆叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+ b含量均显著高于其他处理;而伴生紫背天葵处理与单作相比不存在显著差异。伴生芹菜处理豇豆根际土壤过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性最高,与单作相比,分别显著增加了16.20%、73.49%和17.76%;而过氧化氢酶(CAT)活性和单作处理之间不存在显著差异。伴生紫背天葵处理豇豆根际土壤CAT、GR活性相对于单作处理分别增加了97.12%、58.79%;POD、DHAR活性则与单作处理无显著差别。伴生芹菜和紫背天葵处理均能显著提升豇豆产量,前期分别增加了19.87%、19.61%,中期分别增加了18.22%、15.33%,后期分别增加了8.44%、12.70%。【结论】芹菜和紫背天葵伴生连作豇豆可以提高叶片抗氧化酶活性和根际土壤酶活性,改善根际土壤环境和微生物结构,且均能提高豇豆产量,有利于缓解连作障碍,其中以芹菜伴生处理效果较佳。
不同聚合度和聚合率的聚磷酸磷肥对石灰性土壤磷与微量元素有效性的影响

【目的】聚合度和聚合率是影响聚合态磷肥肥效的关键指标,本研究旨在明确聚合度和聚合率对聚磷酸盐在土壤中的转化、土壤磷有效性及磷肥肥效的影响。【方法】以灌耕灰漠土为供试土壤,玉米为供试作物进行了盆栽试验。试验共设5个处理:不施磷肥(CK);磷酸二氢铵(MAP);聚合度和聚合率不同的3种聚磷酸铵磷肥平均聚合度3,聚合率40%(APP-3-40%);平均聚合度3,聚合率90%(APP-3-90%);平均聚合度2.7,聚合率90%(APP-2.7-90%)。除对照不施磷肥外,每钵(7kg土)施N 2.4 g、P_2O_5 1.1 g、K2O 0.7 g。于播种后第10、 20、30、40、50、60、70、80、90 d采集土样,测定土壤水溶性磷和Olsen-P。并于第90 d测定土壤全磷,土壤有效态Fe、Mn、Zn含量和磷分级(Guppy法)。分别于播种后第45和90 d取玉米植株样品,测定玉米干物质,含磷量与微量元素Fe、Mn与Zn含量。【结果】与MAP处理相比,不同聚合度与聚合率的聚磷酸磷肥处理均可显著提高土壤有效磷含量。聚合度均为3时,APP-3-90%处理土壤水溶性磷与有效磷比APP-3-40%分别提高了15.7%与7.9%,土壤Resin-P与NaHCO_3-P分别提高了38.0%与22.8%,HCl-P则降低了6.2%。聚合率均为90%时,APP-3-90%处理的土壤有效磷比APP-2.7-90%提高了5.0%,Resin-P与NaHCO_3-P分别提高了75.1%与34.2%,HCl-P降低了12.0%,APP-3-90%的玉米干物质与吸磷量比APP-2.7-90%处理的分别提高了14.3%与4.5%,聚合度相同的APP-3-90%与APP-3-40%处理间差异不显著。聚磷酸磷肥可显著提高土壤微量元素(Fe、Mn、Zn)的有效性。在相同聚合率(90%)下,APP-3-90%处理的土壤有效Fe、Mn和Zn含量比APP- 2.7-90%分别提高了5.7%、8.4%与29.9%。在相同聚合度(n= 3)下,APP-3-90%处理的土壤有效Fe和Zn含量比APP-3-40%分别提高了3.0%和29.0%。在相同聚合率(90%)下,APP-3-90%处理玉米的Fe和Zn吸收量比APP-2.7-90%分别提高了5.7%和19.5%,不同聚合率处理间差异不显著。【结论】聚磷酸磷肥可显著提高石灰性土壤磷及Fe、Mn和Zn的有效性,减少土壤对磷的固定;聚合度对土壤磷有效性与微量元素的活化作用显著大于聚合率。
生物质炭对黄瓜连作土壤理化性状、酶活性及土壤质量的持续效应

【目的】探讨不同生物质炭施用量对连作黄瓜根区土壤环境的作用效果,为用生物质炭修复黄瓜连作土壤以及在农业中的推广应用提供科学依据。【方法】以如皋市农业科学研究所大棚示范区为试验基地,一次性向设施农田土壤中添加0(CK)、5(C1)、10(C2)、20(C3)、30(C4)、40(C5) t/hm~2的生物质炭,通过连续两年温室定位试验,测定生物质炭施用后黄瓜连作根区土壤的物理性状、养分含量及酶活性的变化状况,采用土壤质量指数(SQI)评价不同生物质炭施用量对黄瓜连作两季后土壤质量的影响。【结果】随着生物质炭施用量的增加,第一季与第二季黄瓜根区土壤的理化性状变化趋势一致,具体表现为容重不断降低,土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量、饱和导水率、有效磷及有机质含量不断升高,且当生物质炭施用量为30 t/hm~2(C4处理)时,土壤中全氮、硝态氮和铵态氮含量最高。与CK相比,生物质炭的施用可以减少黄瓜根区土壤 < 0.25 mm粒径的微团聚体含量,而增加 >0.25 mm粒径的大团聚体含量,土壤中0.25~0.5 mm和0.5~1 mm粒径的团聚体含量都在高施用量(40 t/hm~2)处理中达到最大值。生物质炭施用后的连续两季,黄瓜根区土壤中脲酶与过氧化氢酶活性均随生物质炭施用量的增加呈先增加后降低的趋势,其活性分别在生物质炭施用量为30 t/hm~2和20 t/hm~2时最大。当生物质炭施用量为30 t/hm~2时,两季黄瓜产量都达到最高,分别为3.24×10~4 kg/hm~2和6.18×10~4 kg/hm~2。通过土壤质量指数(SQI)对生物质炭施用后两季黄瓜土壤质量进行评价可知,不同生物质炭施用水平下土壤质量指数依次为C4 >C5 >C3 >C2 >C1 >CK,相应的土壤质量指数分别为0.774、0.740、0.728、 0.650、0.635、0.583。【结论】施用生物质炭对黄瓜连作田土壤的理化性状和酶活性均有显著影响,高施用量(40 t/hm~2)条件下对土壤物理性状改善效果最好,当生物质炭施用量为30 t/hm~2(C4处理)时对黄瓜连作根区土壤的养分含量提升效果最佳。SQI可以客观定量地评价生物质炭施用对连作黄瓜根区土壤质量的影响,其分析结果表明改善黄瓜连作土壤环境的最佳生物质炭施用量为30 t/hm~2。
有机物料对山核桃林地土壤的培肥改良效果

【目的】山核桃低产区和高产区林地土壤理化性状、肥力水平差异大,比较不同有机物料改良其土壤酸性、提高土壤肥力的作用,为合理施用有机物料提供依据。【方法】选择山核桃低产(红壤)和高产(石灰岩土)林地土壤进行室内培养试验。选取生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭和沼渣4种有机物料,按质量1%的比例添加到供试土壤中,在25℃恒温条件下,在培养开始的0、30、60、90、180天,分别测定了土壤pH、碱解氮、有效磷、速效钾及有效态铁、锰、铜、锌的含量。【结果】 1)红壤经180天培养后,发现有机物料对不同养分的作用不同。与对照相比,4种有机物料中仅沼渣处理的土壤碱解氮含量显著提高,高于对照52.85 mg/kg(P < 0.05);4种有机物料都提高了土壤有效磷含量,其中生物有机肥和黄腐酸钾的作用明显高于竹炭和沼渣处理,分别高于对照13.21 mg/kg、12.07 mg/kg(P < 0.05);4种有机物料处理都显著提高了土壤速效钾含量(P < 0.05),黄腐酸钾的作用显著优于其它3种有机物料(P < 0.05),高于对照136.00 mg/kg(P < 0.05);4种有机物料中,仅黄腐酸钾处理的土壤有效铁含量显著提高,高于对照71.59 mg/kg(P < 0.05);仅竹炭处理的土壤有效锌含量显著提高,高于对照0.94 mg/kg(P < 0.05);而对有效锰、铜均无显著提升作用。2)石灰岩土培养180天后,4种有机物料对土壤碱解氮都无显著提升效果;但都显著提高了土壤有效磷水平,其中生物有机肥的作用显著高于其它3种有机物料(P < 0.05),高于对照4.67 mg/kg(P < 0.05);黄腐酸钾提高土壤速效钾的作用显著高于其它3种有机物料(P < 0.05),高于对照94.00 mg/kg(P < 0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铁的含量,分别高于对照190.61 mg/kg、249.43 mg/kg(P < 0.05);生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭处理的土壤有效锰含量显著提高,分别高于对照135.74 mg/kg、155.96 mg/kg、51.51 mg/kg(P < 0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铜含量,分别高于对照1.79 mg/kg、2.99 mg/kg(P < 0.05);但仅沼渣处理对土壤有效锌有显著提高作用,高于对照3.23 mg/kg(P < 0.05)。3)在红壤(pH 4.46)中施用4种有机物料均提高了土壤pH,但仅沼渣处理的提升作用达显著水平,高于对照0.86个单位(P < 0.05);同时,仅沼渣处理显著降低了红壤的土壤交换性Al3+,较对照降低3.04 cmol/kg(P < 0.05)。在石灰岩土(pH 6.13)中,4种有机物料对土壤pH均有显著提高作用(P < 0.05),其中黄腐酸钾的作用高于其它3种有机物料,高于对照0.98个单位(P < 0.05);但4种有机物料对降低石灰岩土的土壤交换性Al3+均无显著效果。【结论】有机物料对不同产量水平的山核桃林地土壤的培肥改良作用不同:有机物料在高产林地上具有养分供应的提升和协调的作用;有机物料在低产林地上具有显著提高土壤速效养分、提高土壤pH、降低酸性土壤中铝的生物毒害的作用。
秸秆直接还田及炭化还田对土壤酸度和交换性能的影响

【目的】本研究旨在通过连续4年田间微区定位试验,比较等氮磷钾养分条件下秸秆炭化还田与等量秸秆直接还田对土壤酸度及交换性能的影响,以期为土壤酸化改良及秸秆、生物炭资源合理利用提供理论依据。【方法】试验以沈阳农业大学植物营养与肥料研究所玉米渗滤池微区定位试验为基础,共设6个处理,分别为不施肥(CK)、氮磷钾配施(NPK)、单施生物炭(C)、生物炭+NPK(CNPK)、单施秸秆(S)、秸秆+NPK(SNPK)。其中NPK、CNPK和SNPK处理养分投入总量相等,均为N 225 kg/hm~2、P_2O_5 112.5 kg/hm~2和K2O 112.5 kg/hm~2,S处理秸秆施用量为4500 kg/hm~2,单施生物炭处理生物炭施用量为1500 kg/hm~2。应用化学分析法对土壤活性酸、交换性酸、阳离子交换量及交换性盐基离子进行分析和测定。【结果】经过连续4年的不同施肥处理,施用生物炭及秸秆均显著提高了土壤pH,降低了土壤交换性酸总量和交换性铝含量,但各处理间交换性H+含量差异不显著。相较于试验前土壤(pH 6.05),单施生物炭和单施秸秆处理分别使土壤pH提高了0.55和0.45个单位。在等氮磷钾养分条件下,CNPK和SNPK处理较试验前分别使土壤pH提高了0.31和0.13个单位,且CNPK处理显著高于SNPK,但二者之间对土壤交换性酸含量的影响无显著差异。同时各处理交换性盐基离子总量均显著高于CK,单独施用生物炭对提高土壤盐基总量、交换性Ca~(2+)和交换性Mg~(2+)的效果显著优于单独施用秸秆。在等秸秆量与等氮磷钾养分条件下,秸秆炭化还田及秸秆直接还田较不施肥对照分别使交换性盐基总量提高了17.6%和15.1%,且秸秆炭化还田对提高土壤有效阳离子交换量的效果显著优于秸秆直接还田。与CK处理相比,C、CNPK、S和SNPK处理分别使土壤阳离子交换量提高了1.68、2.52、1.53、2.30 cmol/kg,其中以CNPK处理效果最佳。【结论】在等秸秆量和等氮磷钾养分条件下,施用生物炭和秸秆能有效降低土壤酸度和交换性酸中交换性铝含量,提高土壤盐基离子含量及交换性能,且秸秆炭化还田的效果更为明显。
两个玉米品种灌浆期叶片氮转移效率差异的分子机制

【目的】提高玉米氮效率是实现农业高产高效的重要措施,而花后叶片的衰老和玉米的氮效率密切相关。为此,在田间条件下研究了叶片衰老过程与氮转移效率的关系,尤其是不同玉米品种氮转移效率差异的分子机制。【方法】田间试验选择中度绿熟玉米品种先玉335(XY335)和持绿玉米品种NE9为供试作物,设施N 45,120和240 kg/hm~2三个水平。测定了玉米吐丝期以及吐丝后7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d和成熟期茎、叶、籽粒氮含量和花后绿叶面积,吐丝期及吐丝后14 d、28 d、42 d和成熟期叶片氮浓度,以及吐丝期和灌浆期叶片中SPAD、可溶性蛋白浓度、游离氨基酸浓度和ZmSee2β(玉米叶片中协同衰老的蛋白酶-豆荚蛋白的基因)基因表达的变化,计算了叶片氮转移效率。【结果】品种XY335具有比品种NE9更高的产量,随施氮量的增加品种XY335的籽粒产量较品种NE9增加更加显著。虽然两个品种的收获指数没有差异,但是品种XY335的氮素收获指数高于品种NE9,并且品种XY335营养器官的氮转移效率高于品种NE9,整体高8.28个百分点(P < 0.05)。品种XY335叶片氮转移效率比品种NE9高出12.89个百分点,而二者茎的氮转移效率没有差异。品种XY335花后叶片中氮浓度开始降低的时间早于品种NE9,在低氮条件下尤为明显。成熟期时,三个氮水平处理下品种XY335叶片中的氮含量均低于品种NE9。从吐丝期到灌浆期,品种XY335叶片中可溶性蛋白的降解率高于品种NE9,其中N45处理下高16.5个百分点,N120处理下高6.2个百分点。从吐丝期到灌浆期叶片中游离氨基酸的浓度不断增加,而品种XY335叶片中的增加幅度大于品种NE9。从吐丝期到灌浆期叶片中ZmSee2β基因表达量增加,而随施氮量减少品种XY335叶片中表达量高于品种NE9,表明品种XY335叶片中蛋白降解得更加迅速。【结论】相对于绿熟品种NE9,品种XY335具有籽粒产量高和籽粒氮素积累强的特点。这不仅由于吐丝后品种XY335具有较强的氮素吸收能力,而且因为品种XY335有更高的叶片氮转移效率。品种XY335叶片氮转移效率高可能是因为控制蛋白质降解的ZmSee2β基因表达能力强,提高了叶片中蛋白质的降解速度。