mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
白银市不同区域蔬菜地土壤重金属污染特征及生态风险评价

选取白银市城郊东大沟、西大沟蔬菜地土壤样品共128个,调查了Cu、Ni、Zn、Cr、 As、Cd、Hg、Pb等8种重金属的含量,采用人为影响倍数、主成分分析法、地质累积指数法和潜在生态风险法研究评价了其污染状况。结果表明:白银市蔬菜地土壤Cu、Zn、As、Cd、Hg、 Pb等6种重金属含量均超过甘肃土壤背景值,其中东大沟Zn、As、Cd和西大沟As、Cd超过了国家土壤质量二级标准。变异程度和人为影响倍数表明:东大沟Cd、Hg,西大沟Hg、As空间分布非常不均匀,受人为影响最显著。主成分分析表明:东大沟Cu、Cd、Pb和西大沟Zn、Cd含量由多种因素控制。地质累积指数(I_(geo))表明:白银市蔬菜地Cd、As、Hg、Zn污染程度比较严重,达到了中度污染到强污染,尤其东大沟Cd污染部分甚至达到极强污染,Ni、 Cr为无污染。潜在生态危害分析表明:单个潜在生态风险参数(E_i)和综合潜在生态风险指数(RI)均为东大沟>西大沟,其中Cd、Hg和As的单个潜在生态危害程度较高。虽然东大沟蔬菜地重金属污染严重于西大沟,但研究区整体污染程度和生态危害在逐年减轻。
乌梁素海湿地富营养化研究进展

本文回顾了乌梁素海湿地近20年来富营养化的研究成果。乌梁素海湿地富营养化主要状况表现为:(1)水体氮、磷平均含量已超国家地表水环境质量标准Ⅴ类要求;空间分布上,总体特征为北高南低,西高东低,局部特征则与植物分布有关;时间分布上,总体受河套地区退水和气温变化影响,局部受植物生长影响。(2)沉积物氮、磷显著富集,氮含量在水平方向上北高南低,西高东低,垂直方向上随深度增加而递减,磷含量则无一致规律。(3)藻类时空分布与氮、磷表现出较为一致的规律。近年来,藻类的过量繁殖常导致"黄苔"暴发。(4)水体有机质显著富集,与氮含量空间分布特征一致。(5)沉积物有机质主要来源于陆源输入和水生生物,与氮具有显著的同源性且空间分布特征一致;沉积物有机质显著富集,成为重要内源污染源。今后应加强乌梁素海湿地富营养化机理研究,为乌梁素海湿地恢复提供科学依据和技术支撑。
单一与复合砷锑处理对波士顿蕨富集与转化砷和锑的作用

通过水培试验,研究了单一和复合砷锑处理对波士顿蕨(Nephrolepis exaltata L.)植株各部位及其亚细胞砷锑富集和形态转化的影响,以期查明植物体内砷与锑之间可能的相互作用。结果表明,与对照组相比,单一和复合处理条件下,波士顿蕨各部位砷锑含量均有显著的增加,砷含量表现为根>叶柄>羽叶,锑含量表现为根>羽叶>叶柄。与20 mg?L~(-1)单一Sb(III)处理相比,复合处理条件下,随着砷的同时加入(10 mg?L~(-1) As)植株各部位锑含量出现下降,同时根部细胞器中的锑出现向细胞壁与胞液转移、而羽叶与叶柄出现由细胞壁向其他两个亚细胞组分转化的现象;与10 mg?L~(-1)单一As(III)处理相比,复合处理条件下,锑的加入(20 mg?L~(-1) Sb)显著降低了波士顿蕨各部位砷的含量,同时促进了根部细胞壁中的砷向胞液与细胞器转移,以及羽叶与叶柄胞液处砷向细胞壁与细胞器的转移。因此,波士顿蕨体内,砷锑之间具有拮抗作用。单一As(III)处理下,波士顿蕨根部以As(V)为主、羽叶主要以DMA为主,而Sb(III)的同时加入则能够促进As(III)更多地向As(V)和DMA转化;单一Sb(III)处理下,波士顿蕨体内以Sb(III)为主导形态,随着As(III)的同时加入,在波士顿蕨根与叶柄处,As(III)强烈地抑制Sb(III)向Sb(V)转化,相反在羽叶处却会促进Sb(III)向Sb(V)转化。
新疆塔里木河干流荒漠河岸林植被带变化

基于近40年5个不同时期的Landsat遥感数据和样地调查资料,对塔里木河干流以荒漠河岸林为主体的植被带的时空变化进行了反演,结果表明:(1)塔里木河干流平均植被覆盖度为15%,空间差异明显,总体上呈上游高(20%)、下游低(9%),北岸高(17%)、南岸低(12%)的特征。植被带宽度也有同样的分布特点;(2)塔里木河干流植被覆盖度总体呈上升趋势,平均上升速率为0.0038?10年~(-1),但不同河段差异明显,上游增加速度最快,平均增加速率为0.0083?10年~(-1),中游增加速度为0.0013?10年~(-1),而下游呈现下降趋势,下降速率为-0.0003?10年~(-1);(3)从不同植被覆盖等级来看,塔里木河干流以中低植被覆盖度所反映的荒漠河岸林呈减少和退化趋势,以高植被覆盖度所反映的耕地和人工植被面积呈增加趋势;(4)塔里木河干流上游植被带宽度和覆盖度的增加是由研究区内人工绿洲扩大所致,是以牺牲下游生态环境为代价的。
干旱导致树木死亡机制研究进展

随着全球气候变化,气温上升,干旱发生的可能性增加,干旱导致树木死亡现象的发生也越来越普遍,但干旱导致树木死亡确切的生理学机制还未完全解决,目前仍是研究的热点。近来提出的干旱导致树木死亡的假说主要有:水力学失败假说,认为干旱导致的低水势阻碍植物体内水分的长距离运输,使植物因组织脱水干燥而死亡;碳饥饿假说,认为干旱过程中发生的气孔关闭会限制碳摄取,导致植物体内可利用碳的耗竭;生物攻击假说,认为干旱中的植物易受生物因子(昆虫和病原体)的攻击而死亡。3种假说各自都能解释一定的现象,但又都存在缺陷,主要问题是不能解释所有干旱导致树木死亡的现象。近来的研究越来越关注这些机制之间的共同作用或相互作用,水力学失败、碳饥饿和生物因子之间会相互影响而加重干旱对植物的作用,尤其是水力学失败和碳饥饿相耦合已得到越来越多的认可。本文主要综述这几种致死机制的试验证据及存在的问题,同时综述当前研究存在的局限性,并讨论了未来可能的研究方向。
塔里木河下游地下水埋深对草本植物地上特征的影响

根据2014年在塔里木河下游5个断面30个植物样地的调查,获取了草本植物群落的特征资料,并记录了相应的地下水埋深数据。根据所收集的相关资料,对研究区内草本植物地上生态特征与地下水埋深间的关系进行了探讨。结果表明: 1)随着离河道距离的加大,地下水位逐渐降低,草本植物群落生物多样性逐渐减小,盖度降低,结构趋于简单,地下水位6~7 m时草本分布十分稀少;2)地下水埋深与草本植物地上生物量以及地上含水率具有显著的相关性,随着地下水埋深的增加,草本植物的地上生物量逐渐减少,地上含水率也呈减少的趋势,但地上净初级生产力与地下水埋深的关系不明显;3)生态输水使距河道一定范围内地下水位升高明显,在纵向和横向上都表现出一定的规律,生态输水的影响范围逐渐加大,植被的响应也很显著,长势出现明显好转,多样性与盖度均有所增加。
光强对杂交泡桐光合生理和荧光特性的影响

以杂交泡桐毛白33(即TF33)及其回交一代(BC_(1(194))和BC_(1(192)))为材料,通过人工模拟旷地、林窗和林下3种光环境(分别为全光照L_0、50%全光照L_1、25%全光照L_2),比较了不同光强下泡桐回交一代及其亲本TF33叶片的光合能力和叶绿素荧光特性的差异。结果显示:(1)遮荫后杂交泡桐净光合速率(P_n)日变化曲线由"双峰"型变为"单峰"型,日平均P_n随遮荫程度增加显著降低(P<0.05)。L_0条件下,BC_(1(194))和BC_(1(192))的日平均P_n未表现出杂种优势;L_1条件下,BC_(1(192))和BC_(1(194))的日平均P_n杂种优势率(RH)分别为2.23%和3.67%;L_2条件下,BC_(1(192))的日平均P_n高于TF33,但差异不显著,BC_(1(194))则表现为杂种劣势。(2) L_0条件下,TF33的最大净光合速率(P_(max))和光饱和点(LSP)最大,光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)最小;L_1条件下,BC_(1(192))的P_(max)、LSP和AQY最大,LCP和R_d最小;L_2条件下,虽然BC_(1(194))和BC_(1(192))的P_(max)低于TF33,但其LCP和R_d值也低于TF33。(3) L_0条件下,TF33、BC_(1(194))和BC_(1(192))各荧光参数差异不显著;L_1条件下,3个无性系的qP和qN差异显著,BC_(1(192))的热耗散最弱,光合能力最强;L_2条件下,BC_(1(192))和TF33的qP差异不显著, BC_(1(194))与TF33差异显著,BC_(1(192))的F_v/F_m、F_0和ETR与TF33、BC_(1(194))差异显著(P<0.05)。结果表明,TF33、BC_(1(194))和BC_(1(192))虽均对弱光有一定的调节适应机制,但在全光照下生长最为适宜,遮荫使植株的光合能力显著降低,光照不足成为其生长的决定性限制因子。在低光照(L_1)条件下,BC_(1(194))和BC_(1(192))较其亲本TF33有光合优势。
海南省辣椒春季干旱灾害等级指标

以辣椒品种海泡一号为试验材料,采用温室大棚人工控制方式,在春季分别设置持续干旱日数(10、15、20、25、30、35、40、45、50 d)和补水量(0、2、4、6、8、10、12、14、16 mm) 2因素9水平的干旱均匀试验,分析了各处理对辣椒死苗率、生理特性和产量的影响,确定了辣椒春季干旱灾害致灾因子和等级指标。结果表明:辣椒死苗率与20 cm土壤相对湿度呈显著负相关(r=-0.73);辣椒死苗率与持续干旱日数的回归关系显著,与补充水量的相关性较小,持续干旱日数可以作为辣椒春季干旱指标;随着持续干旱日数的增加,辣椒净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈下降趋势,辣椒相对产量损失呈明显加重趋势;辣椒轻度、中度、重度干旱灾害等级的临界值分别为持续干旱日数27、32和36 d,经对比验证,该干旱灾害等级指标与历史灾情相符。
黄河三角洲不同湿地群落氮磷化学计量特征及其生境适应策略

选取黄河三角洲滨海湿地盐地碱蓬(Suaeda salsa)、芦苇(Phragmites australis)和柽柳(Tamarix chinensis) 3种典型植物群落为研究对象,研究了土壤-植物N、P元素的空间分布格局及N/P化学计量学特征。结果表明:盐地碱蓬地上部分N含量,地下部分N、P含量均小于芦苇和柽柳群落,柽柳地上部分P含量、N/P值均大于芦苇和盐地碱蓬群落。3种典型湿地群落N含量均呈现出地上部分大于地下部分的规律,说明植物会将有限的氮资源优先分配给地上部分光合器官;盐地碱蓬与柽柳地上和地下部分磷含量变化趋势相反,这种差异说明处在不同群落演替阶段的植物生活史策略不同。与木本植物柽柳不同,草本植物芦苇和盐地碱蓬N/P均表现出地上部分大于地下部分的特征,这与草本植物地上部分相对生长速率较大有关。土壤中N含量、N/P垂直变化趋势一致,均随着土层深度的增加而显著降低,但土壤磷的垂直变化特征不明显。相关分析显示,土壤(源)-植物(库)之间N、P相关性较弱,说明除了土壤条件,滨海湿地氮磷化学计量格局还与植物自身的生理调节有关。
Adipophilin通过ERK1 /2- AP-1途径诱导炎症因子的表达

目的:观察巨噬细胞中脂肪分化相关蛋白(adipophilin)对炎症因子表达的影响,阐明adipophilin促进巨噬细胞炎症因子表达的机制。方法:将已构建成功的adipophilin稳定高、低表达逆转录病毒载体转染入PA317包装细胞,制备adipophilin高和低表达的RAW264.7细胞;收集已转染成功的各组细胞上清液,用ELISA方法检测IL-6、TNF-α、MCP-1等炎症因子在细胞培养液中的浓度。Western blot检测各组细胞AP-1、p-AP-1、ERK1/2及p-ERK1/2的蛋白水平;用ERK1/2抑制剂PD98059或AP-1抑制剂curcumin孵育细胞,检测各组细胞中以上指标的变化情况。结果:高表达adipophilin的细胞上清液中炎症因子IL-6、MCP-1和TNF-α浓度明显增高, adipophilin siRNA组细胞中的炎症因子降低;高表达adipophilin的细胞中p-ERK1/2和p-AP-1的蛋白水平增高, adipophilin siRNA组则减少; ERK1/2抑制剂PD98059使AP-1蛋白活性明显下调;给予AP-1抑制剂curcumin后,细胞培养液中的IL-6、MCP-1和TNF-α浓度明显下降。结论: Adipophilin在RAW264.7巨噬细胞中能够促进炎症因子的表达。
直线超声电机驱动的精密运动平台位移分辨率

由于纳米级精度运动平台在电子隧道扫描显微镜、光刻机及精密医疗设备有广泛需求,传统驱动方式中大行程、高精度难以同时实现,而直线超声电机直接驱动的精密运动平台可望解决该问题。研究所建大行程直线超声电机系统位移分辨率影响因素,通过死区时间理论及启停实验曲线分析探索运动平台可能达到的最小步距;借助XL-80激光干涉仪,实验研究驱动波形、预压力及驱动电压对平台步距影响。结果显示,运动平台分辨率可达25 nm。
利用BRB实现桥梁排架基于保险丝理念的抗震设计

由于防屈曲支撑(Buckling-restrained brace, BRB)利用低屈服点芯材轴向受压、受拉屈服耗能,若置于钢筋混凝土桥梁排架中,通过合理设计使其先于排架屈服并耗能,可减少排架本身的地震损伤,且其破坏后易于更换、起保险丝的作用。为此,初步发展利用BRB实现桥梁排架基于保险丝理念的抗震设计方法,通过拟静力、增量动力分析手段对BRB减小排架地震损伤效果进行验证。结果表明,BRB核心段长度为影响排架屈服顺序关键,BRB先于桥梁排架构件发生屈服并消耗地震能量,因此能提高桥梁排架强度及刚度,延缓排架本身屈服过程,减少变形。
磁致伸缩仪超声空化流的数值研究

基于CFD方法采用"Singhal完全空化模型"及动网格技术对磁致伸缩仪超声空化流进行数值计算。结果表明,变幅杆高频振动引起试样表面附近局部流场发生空化,且在试样表面形成脉冲压力;压力与空泡体积组分在试样表面近似呈环形分布,并随试样振动,二者周期性变化。试样表面中心区域空泡经两次振荡后溃灭产生强烈脉冲压力,峰值可达5 MPa;脉冲压力在试样表面按间隔环形区域分布,且随试样振动在相邻环形区域交替出现。随超声波在空化流场中传播声压快速衰减;压力只在距变幅杆端面约20 mm内波动明显,振幅从25 μm增大到30 μm时试件中心区域脉冲压力增大;振幅增大到35 μm时空化效果增强,试件中心区域所受脉冲压力作用减弱。
稳态工况下水电机组主轴摆度峰峰值计算方法研究

对目前状态监测与现场试验中主轴摆度峰峰值计算的常用方法进行了综述,将计算方法分成两类:极值法和置信度法。通过实例分析指出稳态工况下极值法计算时存在结果不稳定,且结果依赖于滤波器选择的问题。研究采用置信度法计算峰峰值,实例分析表明置信度法结果优于极值法。在95%的置信度下,当计算周期数不小于6时,采用95%置信度法对原始数据及不同滤波器作用下的数据计算得到的峰峰值结果均收敛,置信度法下的峰峰值计算结果相容。
0Cr13铁素体不锈钢丝在模压过程中开裂的原因

通过对0Cr13铁素体不锈钢丝的化学成分、显微组织、开裂形貌及夹杂物的分布等进行分析,以找到其在模压过程中发生开裂的原因。结果表明:该不锈钢丝的化学成分异常,碳含量较高,铬、锰含量较低;不锈钢丝中存在数量较多的碳化物和聚集分布的夹杂物,碳化物的尺寸为0.3~0.8μm,呈暗灰色颗粒状,夹杂物的尺寸为15~25μm,主要为氧化物、钙镁酸盐及硅酸盐;模压前,不锈钢丝已发生强烈的塑性变形,碳化物在晶界处塞积,组织不均匀,夹杂物与基体的交界处存在应力集中;模压过程中,材料发生塑性失稳,裂纹起源于夹杂物导致的应力集中区域,并向内部扩展,最终导致不锈钢丝发生开裂。
中国种植业碳汇盈余动态变化及地区差异分析--基于31个省(市、区) 2000-2012年的面板数据

在科学测算31个省(市、区)2000-2012年种植业碳汇盈余量的基础上,利用基尼系数系统考察了其地区差距及动态演变特征。研究结论揭示:1)中国种植业碳汇盈余量呈现较为明显的空间差异性。基于总量变化趋势的不同可将31个地区划分为"持续增长型"、"波动增长型"、"波动下降型"与"持续下降型"等4类地区。16个地区种植业碳汇水平得到提升但增幅差异较大;余下15个地区则处于下降态势。2)基尼系数测算结果表明,中国种植业碳汇盈余的地区差距在样本考察期内虽存在一定的年际起伏,但总体处于逐步扩大趋势。从三大区域来看,东部地区差距变化幅度居中,经历了差距缩小期、波动扩大期和波动平稳期等变化阶段;中部地区差距变化幅度最大,其绝对差距也高于东、西部地区,经历了差距持续扩大期、波动平稳期、波动缩小期与小幅扩大期等变化阶段;西部地区差距变化幅度最小,经历了"扩大"与"缩小"的循环演变。
1965-2013年渭河流域降水时空变化分析

利用1965-2013年渭河流域及其周边22个气象站点的降水数据,采用线性回归、经验正交函数(EOF)分解和Mann-Kendall突变性检验等方法,分析了渭河流域近50 a降水的时空分布特征。结果表明:1)从时间变化来看,在0.05显著性水平上,除春季降水呈现明显减小趋势外(-6.23 mm/10 a),其他季节和全年降水量的变化均不明显。同时,突变分析表明春季降水存在明显的突变,1991年为其突变点,其他季节和年降水均不存在显著的突变。2)渭河流域降水空间分布不均,总体呈现由东南向西北减小的趋势,从变化趋势空间分布来看,上游的减少趋势大于中游地区。3)EOF分解结果表明,渭河流域全年和四季降水的空间分布存在总体一致型和东南-西北区域反位相型的分布类型。
草原生态补偿:减畜和补偿的对等关系

中国草原生态补偿是通过补助和奖励的政策手段达到减畜和草畜平衡的政策目标,最终使牧民收入不减少的条件下草原退化得到减缓。论文首先从理论上提出一个分析草原生态补偿减畜和补偿对等关系的框架,然后以内蒙古四子王旗查干补力格苏木为例,对草原生态补偿减畜和补偿的对等关系进行了实证分析。实证分析结果表明:因为超载情况存在空间异质性和牧户差异性,实际的超载率较统计的超载率被低估了。补偿在区域总量上是不足够的,维持区域总量补偿足够的草畜平衡奖励标准应为28.5元/hm~2。减畜和补偿存在严重的不对等关系,47.9%的资金给了那些不需要减畜的牧户,减畜比例0%;5.5%的资金给了那些需要减畜也愿意减畜的牧户,减畜比例1.2%;46.6%的资金给了那些需要减畜但只愿意部分减畜的牧户,减畜比例98.8%。预期能够实现的减畜比例仅为8.3%,由于牧户超载程度存在显著的差异,预期能够实现的减畜比例对草畜平衡奖励标准和每羊单位损失均不敏感。为了达到草原生态保护的目的,保障减畜的有效达成,应该将超载程度纳入草畜平衡奖励的政策设计中。中小牧户是草原超载的主体,"将超载程度纳入草畜平衡奖励的政策设计"的真正含义是"将草畜平衡奖励向中小牧户做出适当倾斜"。"超越"草畜平衡奖励,减少中小牧户的数量,扩大牧户的草场经营规模,促进牧区牧户的适度规模经营才是实现草原可持续发展的出路所在。
基于景观指数和空间自相关的吉林大安市景观格局动态研究

以松嫩平原西部盐碱化严重的典型区域大安市为研究对象,基于2000和2010年两个时期的土地利用和增强植被指数(EVI)数据,利用移动窗口法和局部空间自相关分析,研究大安市景观格局的变化。结果表明,大安市优势景观类型是农田、草地和盐碱地,2000年农田、草地和盐碱地分别占景观类型总面积的40.20%、19.09%和19.26%,2010年分别占景观类型总面积的41.69%、18.16%和19.94%。2000-2010年,农田和盐碱地面积增加,最大斑块指数增加,景观形状变得复杂,并且盐碱地的景观连通性增强,而草地的面积减少,最大斑块指数降低,景观形状变得复杂。大安市景观格局空间分布特征明显,优势度较高的景观类型分布的区域包括草地、农田和盐碱地,景观连通性强,景观破碎化程度和异质化程度低。而各种景观类型交错分布的区域景观破碎化程度较高,景观异质性较强。大安市2000和2010年EVI的局部Moran's I分别为0.73和0.75,在空间分布上呈现出明显的空间自相关性。2000和2010年EVI呈高-高自相关的地区大多为农田,这些区域的植被覆盖较好,EVI呈低-低自相关的地区大多为盐碱地,植被覆盖较差。大安市不同景观类型的Moran's I和斑块密度(PD)以及斑块形状指数(LSI)呈负相关关系,和最大斑块指数(LPI)以及蔓延度指数(CONTAG)呈正相关关系。移动窗口法和空间自相关法的结合分析,有助于了解大安市景观格局的空间变化特征及植被覆盖的空间聚集规律,从而为该地区生态环境保护提供依据。
秘鲁南部斑岩铜矿典型蚀变带矿物信息提取及找矿远景区圈定

不同斑岩铜矿的构造地质、成矿时代和控矿因素具有其特殊性,所以需要针对具体的矿区开展地质调查以获取矿区标志性蚀变矿物组合信息,从而利用遥感技术手段提取矿区蚀变信息,确定找矿远景区.通过综合分析秘鲁南部斑岩铜矿地质特征、控矿因素,确立了以泥化-绢英岩化和青磐岩化组合蚀变矿物带为遥感找矿指示标志,并以ASTER数据为遥感数据源开展蚀变矿物信息提取技术研究,结合已有矿区地质资料、高光谱影像和实地勘查结果,验证了典型蚀变带矿物信息提取结果的可靠性,另圈定了2处找矿远景区.在综合分析、梳理已有研究基础上,构建了多光谱遥感找矿模式,并在智利、阿根廷等其他多个斑岩铜矿区取得了较好的应用效果.
湖相页岩有机储集空间发育特点与成因机制

有机储集空间是页岩的重要储集类型,但对处于生油窗内的湖相页岩是否发育有机储集空间却缺少研究.系统采集处于生油窗范围内不同演化程度的湖相页岩样品,利用氩离子抛光样品制备技术,分别使用Quanta 200扫描电镜及EDAX能谱仪联机和JSM-6700 f冷场发射扫描电子显微镜对湖相页岩进行微观特征观察和岩石组分分析,背散射图像和二次电子图像均显示,页岩内大量发育呈暗色条带状的有机质-粘土-碳酸盐和有机质-粘土-硫酸盐混合体.该混合体内极易发育孔隙,从2 500~4 000 m,该类孔隙连续分布,当埋深小于3 600 m时,这类孔隙的尺度一般为微米级,但随着演化程度增高纳米孔隙增加,并且呈密集分布.混合体内孔隙的发育分别与页岩含油饱和度迅速增高及游离有机酸含量的增加同步,该类孔隙的发育不仅仅取决于生烃作用,它的形成是生烃转化和有机酸溶蚀共同作用的结果.上述结果表明,在生油窗范围内湖相页岩中,有机质与无机矿物作为整体共同演化且相互作用,在生烃与溶蚀叠合作用下形成了丰富的有机质-矿物混合体内储集空间,该储集类型对陆相页岩油气赋存具有重要意义.
干旱内陆河流湿地景观破碎化模型构建与尺度分析--以黑河中游湿地为例

尺度的选择一直是地理学及景观生态学的研究重点和热点。在遥感和GIS的支持下,以黑河中游湿地为例,利用移动窗口技术和空间形态学准则构建湿地类型变化追踪模型;利用面积频率统计法、卡方分布归一化尺度方差、分维数距平和多样性指数探讨干旱内陆河流湿地类型变化追踪模型的适宜和最佳窗口尺度。结果表明:1)类型变化追踪模型能实现基于像元的湿地景观空间格局分析,弥补传统湿地景观破碎化研究主要基于景观和斑块类型水平尺度,难以深入解析湿地空间演变过程的不足;2)黑河中游湿地类型变化追踪模型的适宜窗口尺度为150 m×150 m~450 m×450 m,最佳窗口尺度为250 m×250 m。该结果是进一步研究黑河中游湿地空间破碎化特征的基础,同时对于丰富干旱内陆河流湿地景观破碎化研究尺度选择有一定积极作用。
鄂尔多斯盆地上三叠统长7段泥页岩储集性能

页岩气的成功勘探开发引发了全球海相页岩研究的热潮,然而对处于生油窗内的陆相页岩储集性能的研究尚需加强.基于光学薄片、场发射扫描电镜、环境扫描电镜、纳米CT、图像分析、GRI物性、气体吸附等方法对长7段泥页岩储集性能进行系统研究.结果表明:长7段泥页岩形成于陆相半深湖-深湖环境,面积为10×10~4 km~2,TOC>2%,Ro=0.8%~1.0%,HI= 124~480 mg/g,生烃潜力高;脆性矿物含量为45%~59%,孔隙度为0.6%~3.8%,渗透率为0.000 72×10~(-3)~ 0.002 30×10~(-3)μm~2;主要发育粒内孔、粒间孔和有机质孔,以伊蒙混层等粘土矿物粒内孔为主,有机质孔较少;孔隙直径为30~200 nm,孔喉系统连通性中等,具备储集能力;伊蒙混层等粘土矿物含量与比孔容相关性优于热演化程度与烃指数等,表明长7页岩微观孔隙主要受控于成岩作用,有机质生烃作用对储集空间贡献相对较小;滞留烃主要以吸附态和游离态存在于黄铁矿晶间孔、伊蒙混层粒内孔、伊利石粒内孔与长石粒间孔.
油藏底水与隔夹层对原油生物降解程度的控制效应

系统剖析流花11-1礁灰岩油藏储层烃类的生物降解特征,揭示油藏底水与隔夹层对原油生物降解程度具有显著控制效应,这使得油藏原油生物降解程度及其分布预测更加复杂化.研究发现,流花11-1油藏具有统一的油水界面,油源类型单一,原油成熟度较高且分布较窄,可能为短期快速充注所形成的油藏.原油普遍遭受生物降解,降解程度均小于6级.垂向上,隔夹层虽可引起局部储层烃类降解程度的倒转,但单井油柱生物降解等级仍以储层与油水界面的距离为主要控制因素,表现为降解程度由顶部向底部呈明显梯度变化,油藏底水控制效应明显.横向上,油藏降解程度的差异主要由隔夹层控制下储层内原油与活跃底水的接触程度不同导致.在隔夹层密集发育区流体运动受阻,进而使微生物营养物质供应不足,代谢物质交换不畅,原油降解程度相对较低.在上述研究的基础上,建立了油藏底水与储层非均质性对原油生物降解程度的控制效应模型,并探讨了该方法在稠油油藏开发中的应用.
皖西南紫薇梨象生活史与危害特性研究

紫薇梨象(Pseudorobitis gibbus Redtenbacher)是一种危害紫薇的重要害虫,近年来在安徽等地发生严重。笔者对其生活史与危害特性进行了观测分析。结果表明,紫薇梨象在安徽省安庆地区1年1代,以成虫(43.9%)和老熟幼虫(56.1%)越冬。越冬成虫翌年4月中旬出果上树为害;越冬幼虫4月上旬化蛹、6月中旬羽化成虫上树取食为害。紫薇梨象对紫薇危害部位较广(嫩梢、花芽、花蕾、蒴果等),其中以嫩梢和蒴果受害最为严重。不同紫薇品系的被害率分析表明,紫薇梨象对翠薇和银薇的危害性要明显高于南紫薇。研究证实,紫薇蒴果是紫薇梨象越冬场所,清除蒴果是防除该虫的行之有效的主要措施。因此,在紫薇梨象越冬前(9月上、中旬)对紫薇果枝进行修剪能够显著降低紫薇梨象的危害。
延安市土地利用/土地覆被格局变化特征

利用延安市2000、2005和2010年3期土地覆被数据,采用空间叠加分析、土地利用动态度分析、空间转移矩阵分析方法,研究了不同时期土地覆被变化及其空间分布规律。结果表明:时间上,土地覆被结构发生了较大变化,草地面积显著增加,林地面积略有增加,水域面积少量增加,建设用地持续增加,耕地面积大幅减少,但减少的速度趋缓;耕地和未利用地主要转化为草地和建设用地,未利用地的补充主要来源于耕地,反映存在耕地荒废和土地退化现象。空间上,西南部和东南部的林地面积所占比重较大,东北部的草地面积增加明显。建设用地增加主要分布在宝塔区,沿沟谷河道条带发展;耕地减少的区域主要分布在西部、北部和东部,增加耕地零星分布,洛川、黄陵东部和黄龙西南部增加明显。
干热岩地热能研究与开发的若干重大问题

在大陆动力学和地球系统动力学创新思想指导下,干热岩地热能的开发将对未来的能源革命和工业革命起到关键的作用,然而目前干热岩地质理论研究十分薄弱.从地质学和经济学的角度讨论干热岩的定义;以大陆盆山热构造系统为基础,提出地热能综合分类方案;根据岩石流变学和构造物理学理论,探讨在固态、半固态流变环境下干热岩的构造岩石系统;在活动盆山构造系统地壳四维非均匀流变思想指导下,探讨干热岩的分布规律和形成机理;提出将地球系统动力学的思想贯穿到干热岩及其关联的资源、灾害、环境、工程地质的调查研究与应用的各个环节之中,并建议在华北、青藏高原及其邻区、东南沿海、台湾4种不同类型的热构造活动区进行联合勘查、综合评价与系统开发.
江汉平原砷中毒病区地下水砷形态季节性变化特征

查明地下水中砷的时间变异性规律及机理是高砷地下水研究的难点和热点,也是防控地下水砷污染的根本.选择在雨季前后对浅层潜水和孔隙承压水进行了动态监测.研究表明地下水砷含量和形态与地下水位波动存在明显的响应关系:雨季开始后随着地下水位抬升,地下水还原环境增强,As(Ⅴ)和Asp转化成As(Ⅲ),颗粒态铁大幅降低,导致水中溶解的砷和铁大幅增加,地下水砷含量在雨季达到最高且As(Ⅲ)所占比例达到90%;雨季结束后随着水位逐渐降低,地下水中As(Ⅲ)所占比例和溶解的砷含量下降.农业活动对浅层潜水砷形态季节性变化有明显的影响.孔隙承压水的砷形态分布变化较浅层潜水幅度大,其变化与水位波动存在滞后效应.自然或人为活动引起的地下水位季节性变化改变了含水层的氧化还原环境,补给水源与地下水之间的混合过程带来新的物质输入促进地下水系统中砷的迁移转化.
QCM-D应用于纤维素酶水解分析中的研究进展

酶水解包含酶的吸附、解吸及其对纤维素的降解过程,是纤维素生物转化的重要途径。耗散型石英晶体微天平(QCM-D)是基于石英的压电特性制备的一种表面敏感型分析技术,能感应到纳克级的质量变化。不同于传统的化学方法,QCM-D可实时反映其动态过程及动力学特征。笔者概述了QCM-D的原理、生物传感器的成熟制备方式及其在纤维素酶水解方面的应用研究成果。分析认为,通过QCM-D在线测定酶水解过程中频率和能量耗散变化,可原位、实时响应水解底物表面的质量变化,直观地反映纤维素酶在底物上的吸附、解吸,以及纤维素酶水解的动态过程。由QCM-D呈现的频率和耗散间的关系还可间接获得吸附层的结构信息。但QCM-D用于酶水解时也存在一定的局限性,这一方法对底物的成膜性要求较高,在定量分析方面也有待深入研究。
柿果实和叶片中可溶性单宁含量的年变化

为掌握不同类型柿资源果与叶中可溶性单宁含量的年动态变化规律,以野生柿、完全涩柿(PCA)、完全甜柿(PCNA)和不完全甜柿(PVNA) 4种类型11份样品为试材,采用Folin-Ciocalteu法在不同生长时期对其果实和叶片中可溶性单宁的含量进行测定。结果表明:柿果实和叶片中含有丰富的可溶性单宁,监测期内其含量分别在0~70.92 mg/ g和5.99~65.49 mg/ g波动;不同品种果实可溶性单宁含量均在生长初期最高,随着果的生长发育而逐渐降低,与果质量、纵径和横径值呈极显著的负相关关系,说明单宁细胞稀释效应可能是其脱涩的主要原因;不同品种柿叶可溶性单宁含量差异较小,动态变化规律基本一致,含量高峰时期集中在7月中旬至8月上旬,如以可溶性单宁为目标成分进行柿叶资源的开发利用,则应在此时集中采收。
生态垫及保水剂对废弃砂石坑立地造林的影响

北京市平原造林中废弃砂石坑地类的石砾含量比例高达30% ~40%,土壤保水保肥能力差。为增强土壤蓄水保墒能力、减少土壤养分流失、促进苗木健康生长,笔者对生态垫及保水剂进行组合设计(处理1为生态垫,处理2为保水剂,处理3为生态垫+保水剂,对照为无任何处理),综合应用于砂石坑造林工程,并对各处理土壤水分状况、养分状况、植物生理及形态指标等进行了测定。结果表明:综合各土层指标分析,处理3较对照及其他处理表现出最佳的保水保肥及促进植物生长效果,其中,土壤瞬时含水量提高10%以上,田间持水量、涵养水源量及最大蓄水量分别提高了4.45%、41.34%、8.26%以上;土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量提高了64.49%、19.28%、132%、40%以上;丙二醛、可溶性糖、脯氨酸含量低于对照34%以上,叶片相对含水量、叶绿素、叶水势、有机质、全氮、有效磷、速效钾含量、根系活力提高了9.61%、70.96%、17.99%、12.58%、22.81%、 44.62%、74.94%、141.53%;冠幅增量较对照提高1.9 m;综合因子分析表明处理3与其他处理及对照差异显著。因此,建议在类似困难立地造林过程中推广综合应用生态垫及保水剂。
大型露天矿山生态破坏与环境污染损失的评估

矿产资源开发中生态环境损失的定量评估是矿山环境保护政策制定的重要基础。基于评估指标体系的可操作性,从防护性成本、生态破坏造成的农林生产损失、生态破坏造成的生态服务功能损失、环境污染造成的农作物减产损失、环境污染造成的人体健康损失、恢复治理成本等6个方面,构建了大型露天矿山生态破坏与环境污染损失评估框架,并以三道庄矿山为例,利用遥感技术获取研究区2005-2009年的土地利用与生态破坏数据,结合野外调查和资料整理获得的环境污染相关数据,动态评估了三道庄露天矿山生态破坏与环境污染的损失。评估结果表明,三道庄露天矿山开采4年间共造成经济损失10 716.1万元。建立的评估框架可在加强矿山生态保护与恢复工作中指导矿山生态破坏与环境污染损失的评估。
基质配比和缓释肥添加量对浙江楠大规格容器苗质量的影响

以浙江楠1年生容器苗为材料,采用析因试验设计,设置基质配比(代号S)和缓释肥添加量(代号F)两因素,培育2年生容器苗,对其生长及N、P养分状况等质量因子进行分析。结果表明:基质中黄泥、泥炭比例变化对容器苗生长的影响较小,缓释肥添加量对容器苗生长的影响较明显,两因素对苗高、地径及根冠比影响皆不显著;而两因素对养分吸收的影响均显著。缓释肥加载对该容器苗生长的影响主要体现在干物质积累和根系发育方面,两者的较佳添加量分别为2.5和3.5 kg/ m~3。组合S1(泥炭45%+谷壳40%+黄泥15%)+ F2(2.5 kg/ m~3)处理的单株干物质量最大,为56.48 g,其次为组合S1+ F3(3.5 kg/ m~3)、S2(泥炭35%+谷壳40%+黄泥25%) + F2处理的,干物质量分别为54.05、52.07 g,而根系发育指标表现出组合S1+ F2、S1+ F3、S2+ F2和S2+ F3处理的较好。S2基质容器苗叶片N含量显著高于S1基质,叶片、根系P含量则在S1基质时较高。随缓释肥添加量增加,浙江楠N含量上升,P含量降低。基于以上生长及养分吸收状况,浙江楠2年生容器苗对基质配比不甚敏感,可结合生产成本和需求进行配比调整,而其对缓释肥加载要求较高,因此培育高质量容器苗应采用高N低P型缓释肥,经换算,培育浙江楠2年生容器苗,N的施用量不应低于1 850 mg/株,P的施用量不应高于350 mg/株。
榉树枯萎病的发生为害调查及病原鉴定

榉树枯萎病(blight disease of Zelkova schneideriana)是在榉树上发现的一种新的病害,为了解该病害的发生发展,确定该病害的病原,笔者对病害的发生和为害情况进行了实地调查,用柯赫氏法则确定了病原,并对病原进行了形态与分子鉴定。研究结果表明,病害在林地和苗圃均有分布,导致榉树大树和幼苗死亡,榉树地上部分逐渐失绿枯萎,根部变色腐烂。对枯萎病病原进行了分离、接种和再分离,确定该病病原,并通过形态学特性和rDNA-ITS序列分析,鉴定该病害病原为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。对该病的传染性进行分析确定了该病害为土传病害,病害的发生与地形地势有关,低洼地段病害往往发生较重,有随地表水流到处传播特点。病原物尖孢镰刀菌产生大量厚垣孢子,孢子从植物根部入侵,造成根部皮层腐烂,地上部分枯萎。
不同林分密度油松人工林生物量分配模式

为了解不同林分密度下各组分生物量分配模式的变化特征,以20年生油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,采用嵌套式回归法建立了油松各器官生物量与胸径、树高的回归方程,并分析了林分地上和地下各器官生物量比例随林分密度的变化趋势。结果表明:油松林生物量分配格局因林分密度(267~3 367株/ hm~2)的不同存在较大的差异。地上、地下生物量范围分别介于20.74~141.25 t/ hm~2和5.36~36.92 t/ hm~2之间。生物量根冠比随林分密度的增加而增加(0.223~0.313,平均0.276),其中树干和枝条占总生物量的比例随林分密度的增加而减小,而叶片、粗根和细根的比例随林分密度的增加而增大。研究结果在一定程度上检验了最优分配理论的适用性,同时油松根系生物量模型以及估算方法对准确估算森林生态系统生物量及碳循环具有借鉴价值。
甲醇温度和压力对喷雾特性的影响试验

为了解甲醇自身温度及喷射压力变化对喷雾特性的影响,使用高速摄像机和三维激光相位多普勒颗粒分析仪(PDPA),分别对25、50、60、70、80℃的液态甲醇及喷醇压力为0.3、0.4、0.5 MPa时的甲醇喷雾进行了研究。结果表明:随着甲醇温度的升高,喷雾雾化质量提高,甲醇射流液柱减少,液滴索特平均直径(SMD)减小,同时喷雾主射流区向外扩张。另外,喷雾贯穿距和液滴速度均呈先增大后减小的趋势,在70℃时达到最大值。在相同温度下,喷醇压力的增加提高了喷雾液滴速度,有助于贯穿距的增大,同时液滴索特平均直径(SMD)明显减小。因此在柴油机进气预混甲醇燃烧的实际应用中,升高液态甲醇温度至70℃左右,并适当增大喷醇压力至0.5 MPa,是一种有效提高气道内甲醇雾化效果的方法。
基于人群搜索算法的四驱汽车扭矩分配控制策略

为了提高四驱汽车的整车性能,对四驱汽车扭矩分配特性进行了相关分析,并提出了一种新的扭矩分配控制策略。基于Matlab/Simulink构建了整车7自由度动力学模型;研究了不同路面、不同车速和不同转向工况下轴间扭矩分配和轮间扭矩分配对汽车质心侧偏角及横摆角速度的影响规律。以线性二自由度半车模型作为参考对象,基于人群搜索算法(Seeker optimization algorithm,SOA)和PID控制系统设计了扭矩分配控制系统,并进行了仿真分析。基于NI PXI设备构建了扭矩分配硬件在环试验平台,进行了试验验证。结果显示:该控制策略能较好地跟随驾驶员的转向意图,车辆行驶稳定性得到提升,试验结果也验证了控制系统的有效性。
融合光谱与图像信息的河套蜜瓜糖度在线检测试验系统

针对蜜瓜糖度在线检测的需求,设计了融合漫透射光谱与图像信息的河套蜜瓜糖度在线检测试验系统,该系统包括硬件平台和软件系统两部分。硬件平台主要包括蜜瓜输送装置、光谱采集装置、图像采集装置和控制系统4部分。软件系统基于Microsoft Visual C++6.0语言,结合Omni Driver软件、FlyCapture2及OpenCV软件开发。系统可实现蜜瓜光谱与图像信息的自动采集、显示及保存,可实现对漫透射光谱预处理,获取糖度检测所需光谱数据,对图像预处理,提取蜜瓜外观特征图像信息(R、G、B颜色值和蜜瓜体积)。在此基础上,系统可通过融合漫透射光谱与图像信息的蜜瓜糖度检测模型,计算蜜瓜糖度。系统同时可实现检测个数统计,外观特征信息及糖度的实时显示、保存等功能。测试试验表明,该试验系统检测1个样品用时1.2 s,糖度检测均方根误差为1.22,可满足河套蜜瓜糖度在线检测试验需求,为进一步开展河套蜜瓜糖度在线检测研究奠定了基础。
玉米秸秆超微粉碎与醇解液化研究

研究了超微粉碎技术对玉米秸秆结构组成、物化性质和醇解液化的影响。结果表明:随着玉米秸秆粒径的减小,4种粉体的堆积密度由0.11 g/mL逐渐增大到0.41 g/mL,比表面积增大了1.05 m~2/g,休止角和滑角也都不同程度增大。采用激光法和扫描电镜分析可知,与普通粉碎相比超微粉碎能显著减小颗粒粒径,使得超微粉的平均粒径达到15.54 μm,由于团聚现象,离散度增大,X射线衍射结果显示超微粉碎破坏了玉米秸秆的晶体结构,结晶度显著减小,由44.72%减小到13.68%,表明超微粉碎能有效改善玉米秸秆的粉体性质。用微波和油浴两种加热方式对玉米秸秆进行液化,微波条件下,仅5 min超微粉液化率已经达到90.37%,而油浴需要近1 h才能达到90%以上,说明微波是一种有效的加热方式;常规油浴条件下,120 min超微粉液化率达到95.30%,而小于0.25 mm的普通粉液化率仅为84.83%,表明超微粉碎可通过增大比表面积和降低结晶度来提高醇解液化率。
插入式滴灌管局部阻力相邻影响研究

为研究插入式滴头局部阻力间的相互影响,以φ16插入式滴灌管为研究对象,设置6种滴头间距进行灌水试验,同时采用CFD模拟并分析验证。在此基础上对φ20滴灌管进行了模拟研究。结果表明:滴头局部阻力相邻影响系数模拟结果与试验结果基本吻合;滴头局部阻力相邻影响系数随滴头间距的减小而减小;滴头前后扰动范围和流速分布的变化是滴头局部阻力产生相邻影响的主要原因;滴灌设计中,当滴头间距小于0.5 m时,应考虑滴头局部阻力间的相邻影响,相邻影响系数取值范围为0.9~1.0。
环境因子对温室甜瓜蒸腾的驱动和调控效应研究

为探明温室环境对甜瓜蒸腾的驱动和调控机理,以土壤相对含水率、空气温度、相对湿度和光辐射量为试验因素,按四因素五水平二次回归正交旋转组合设计,测定了不同环境因子组合下甜瓜叶片蒸腾速率和气孔导度。利用水量平衡法控制土壤含水率,用Li6400型光合仪叶室控制温度、相对湿度和光辐射量,定量分析了瞬时尺度上土壤和气象环境因子对甜瓜叶片蒸腾速率影响的的主效应、单因子效应、边际效应和交互作用,建立了环境因子驱动的蒸腾速率模型。研究结果表明:除相对湿度外,土壤相对含水率、空气温度和光辐射量对蒸腾速率均为正效应,其中土壤相对含水率和空气温度的单因子效应趋近线性函数,光辐射量和相对湿度的单因子效应分别为开口向上和向下抛物线函数;土壤相对含水率和空气温度的边际效应随编码值的递增变化较平缓,且在试验编码范围内均为正效应,光辐射量和相对湿度对蒸腾的边际效应随编码值的增加分别呈显著递增和递减趋势,其正负效应临界编码值分别为-0.69和-1.49;环境因子对蒸腾的影响存在交互作用,表现为协同促进或拮抗调控作用,大气水汽压亏缺是环境影响蒸腾的重要中转因子,在瞬时尺度叶片蒸腾的调控中起主导作用。
川北山区坡耕地侵蚀耕作对土壤团聚体碳的影响

为更好地了解耕作侵蚀对坡耕地土壤碳循环的影响,采用~(137)Cs示踪技术研究了川北山区坡耕地土壤再分配对土壤有机碳和团聚体有机碳含量与储量的影响。结果表明:与该区土壤~(137)Cs有效背景值比较,短坡耕地上坡部位(坡顶、坡肩)土壤中~(137)Cs含量降低了76.91%,而下坡部位(坡脚、坡趾)增加了24.02%;坡耕地上坡部位发生土壤损失,耕作侵蚀平均速率为63.22 t/(hm~2?a),占土壤总侵蚀的94.61%,耕作导致下坡土壤沉积,平均沉积速率为23.94 t/(hm~2?a)。上坡土壤中大于2 000 μm、250~2 000 μm和53~250 μm的团聚体所占比例显著低于下坡,而小于53 μm的团聚体所占比例则相反;土壤及不同粒级团聚体的有机碳含量与储量下坡显著高于上坡。土壤和不同粒级团聚体的有机碳含量与~(137) Cs面积浓度呈极显著正相关关系,说明侵蚀引起土壤再分配造成上坡有机碳含量贫瘠,而下坡相对富集。因此,川北山区坡耕地施肥管理应关注土壤质量空间变异特征。
葡萄糖水溶液环境对麦秆水热产物特性的影响

为了研究葡萄糖对水热炭化反应过程和水热焦形成的影响,以麦秆为原料,利用高温高压反应釜,对麦秆在葡萄糖水溶液环境中的炭化反应过程和水热焦理化结构演变及液相产物主要组分浓度分布的变化进行了分析。研究发现,在反应温度220℃,停留时间120 min条件下,随着葡萄糖添加量的增加,水热焦产率和碳质量分数有所增加,而氢和氧质量分数未发生明显改变,当葡萄糖添加量为麦秆质量的0.4倍时,水热焦产率达68.56%;葡萄糖分子阻碍了麦秆中主要化学组分的分解与炭化反应,使得水热焦炭聚合物的红外吸收特征峰减弱,同时XRD衍射峰强度降低,热稳定性下降,如选择水热炭化过程水循环利用,可进行可溶性糖分离;在麦秆与葡萄糖共同水热炭化过程中,葡萄糖以分解反应为主,同未添加葡萄糖的麦秆水热炭化液相产物相比,糠醛、5-HMF和乙酸的质量浓度均有所增加,其中5-HMF增加最为显著,至葡萄糖添加量为4 g时,达20.21 g/L。
高压静电场对水培番茄生理指标与产量的影响

为探讨高压静电场对水培番茄生理生化指标与产量的影响规律,阐明影响机理,将番茄幼苗放入平行板电极的2个极板间并施加2.00、2.25、2.50 kV/cm 3种不同强度的高压静电场8 h,然后将电场处理后的幼苗在温室采用无机基质和营养液模式培养,同时对茎粗、鲜质量、叶绿素含量、根系形态特征、生长期、膜透性、离子浓度变化和果实最终产量进行测试分析,结果表明:与不加电场的对照相比,营养液栽培高压静电场处理改变了番茄的生长特性,且强度为2.25 kV/cm的电场对茎粗、鲜质量、叶绿素含量、根系形态的促进效果最优,基质栽培中2.25 kV/cm的电场处理后产量提高了23%。
砒砂岩改良风沙土对铵态氮吸附特性影响研究

由于砒砂岩的广泛分布和煤炭资料的开发利用,晋陕蒙接壤区出现了一系列生态环境问题。为恢复区域生态,尝试利用区域内的砒砂岩来改良风沙土,以实现砒砂岩的资源化利用和受损生态系统的修复,本研究设计了风沙土中砒砂岩不同添加比例(0、10%、25%、50%、75%、90%、100%)的改良模式。研究了25℃下不同改良模式对NH_4~+-N吸附动力学和等温吸附特征的影响,评价了不同模型对改良土壤的适应性,以期为建立合理的氮肥施用指标和提高肥料利用率提供依据。结果表明:相同条件下,砒砂岩对NH_4~+-N的吸附量大于风沙土;随着砒砂岩添加比例的增加,改良土壤对NH_4~+-N的吸附量呈线性增加关系。砒砂岩的添加可以显著增加风沙土对NH_4~+-N的吸附,增加土壤供氮的持续性,提高肥料的有效性。准二级动力学模型可用于拟合改良土壤对NH_4~+-N的吸附动力学曲线。NH_4~+-N的等温吸附曲线以Freundlich模型拟合效果更优。各处理对NH_4~+-N的吸附均为自发过程,且为有利吸附,吸附速率由膜扩散和颗粒内扩散共同控制。
基于林分空间结构分析方法的土壤大孔隙空间结构研究

土壤大孔隙的形成和分布具有重要的生态学意义,但尚未有研究者利用生态学方法研究其空间结构。以三峡库区紫色砂岩区的3种典型土地利用类型下的土壤大孔隙为研究对象,将图像处理技术与林分空间结构分析方法相结合,从形态学和生态学角度量化分析土壤大孔隙的空间结构。结果表明:3种土地利用类型的土壤大孔隙形状、空间结构复杂程度高,空间分布格局随土壤深度的增加均呈聚集分布趋势,且深层土壤的大孔隙组成较表层单一,其中草地最明显,大孔隙发育程度均随土壤深度的增加而降低;3种土地利用类型的土壤优先流发育程度由大到小为:草地、果园、农地,同一土地利用类型不同孔径范围的大孔隙所形成的优先路径的连通性、导水性和发育程度由大到小依次为:草地孔径范围[5.0 mm,∞)、[2.5 mm,5.0 mm)、[1.0 mm,2.5 mm)、(0,1.0 mm),农地和果园孔径范围[1.0 mm,2.5 mm)、[2.5 mm,5.0 mm)、(0,1.0 mm)、[5.0 mm,∞);将林分空间结构分析方法与土壤大孔隙位置密度分布、大孔隙变异度和复杂度指标进行对比,并与以往研究土壤大孔隙空间结构的方法进行比较,所得结果相同,证明该方法可以用于土壤大孔隙空间结构的分析和研究。林分空间结构分析方法简单易行,从生态学的角度完善了大孔隙空间结构的分析,弥补了目前基于物理化学方法在大孔隙结构理论分析的不足,进一步揭示了土壤大孔隙空间结构形成和分布的原因。
油菜钵苗移栽机双五杆栽植机构多目标优化设计

针对双五杆栽植机构结构复杂、参数多,用传统的解析法设计较为困难的实际问题,分析了油菜钵苗移栽机双五杆栽植机构的工作原理和运动特性,构建了该机构多目标优化设计模型,借助Matlab软件开展了多目标优化设计模型的求解和参数分析,并结合高速摄像技术开展了该机构多目标优化设计模型与实际轨迹一致性的验证。结果表明:机组前进速度为0.3 m/s、栽植频率为60株/min时,栽植株距和轨迹高度均为300 mm,入土轨迹与出土轨迹具有较高垂直度和重合度,栽植轨迹最低点鸭嘴器水平方向速度为0.04 m/s,接近零速栽植,满足油菜移栽要求。
多架次作业植保无人机最小能耗航迹规划算法研究

利用栅格法对工作区域进行划分,快速得到往复遍历式植保无人机的作业路径,在以作业架次数最少为约束条件的情况下,研究了一种多架次返航路线规划算法,合理地分配了各架次的喷药量和返航点,使无人机的工作总能耗最小,降低了无人机在非作业情况下无效消耗能量,提高了作业效率。仿真结果表明,在同等作业条件下,在一块210 m×200 m的矩形作业区域,采用本算法进行航迹规划,相比于仅以药液耗尽为返航依据的航迹规划,能耗节省率达到了12.89%,而且作业面积越大,能量节省效果越明显,通过田间对比试验,进一步证明了算法的可行性。
棘轮齿轮式水稻钵苗移栽纵向送秧机构设计与试验

为了研究棘轮齿轮式水稻钵苗移栽纵向送秧机构的可行性,分析了水稻钵苗移栽纵向送秧机构的工作原理和棘轮齿轮式机构的传动特性,针对高速回转式水稻钵苗移栽机送秧机构需满足传动平稳、传动比精确、工作可靠性好、作业中没有积累误差、振动和噪声小的特点,设计棘轮齿轮式水稻钵苗移栽纵向送秧机构,对其结构设计中的重要几何参数建立了数学模型,进行了优化,采用CAD/CAE软件建立虚拟模型。对该机构进行了台架试验,结果表明,该种传动形式的纵向送秧机构能够满足高速回转式钵苗移栽机的工作要求,为研发高速回转式钵苗移栽机纵向送秧机构提供了理论和实践依据。
干涉型光谱仪高精度光谱定标方法

干涉型光谱仪获取光谱的干涉数据信息,数据处理过程中将干涉信息进行一系列光谱复原,最终得到光谱信息数据。光谱定标处理是干涉型光谱仪光谱反演的重要环节,直接决定了光谱信息的可用性和准确度。介绍了干涉型光谱仪光谱定标的基本思路,并在此基础上提出了一种基于总光程差精确解算的光谱定标方法。由于干涉型光谱仪总光程差难以精确测量,而总光程差解算是光谱定标的核心和关键,基于此情况,提出了遍历总光程差,分析光谱漂移,最终确定干涉型光谱仪总光程差的总体思路。定标处理中将所有总光程差可能值带入光谱复原流程,进行光谱复原与分析,最终得到光谱漂移最小的总光程差,即为总光程差解算值。该方法可以精确解算干涉型光谱仪的总光程差,进而对干涉型光谱仪进行高精度光谱定标。同时介绍了详细、完整的光谱定标流程,最终得到干涉型光谱仪各个波段的中心波长值、波数分辨率等。最后设计了典型的干涉型光谱仪主要参数,并生成了该光谱仪的模拟干涉数据,利用该方法对模拟数据进行光谱定标,并对光谱定标结果进行了精度分析和验证,证明该方法波数分辨率定标精度优于0.000 25 cm~(-1)。
基于溶剂化效应的BDE-15分子振动光谱增强特征振动研究

利用密度泛函与自洽反应场理论在B3LYP/6-31+G(d)水平下分别计算气态及24种不同极性溶剂中4,4'-二溴二苯醚(4,4'-dibrominateddiphenylethers, BDE-15)的分子振动光谱(红外光谱、拉曼光谱),以气态分子振动光谱为基准,筛选出对溶剂极性敏感的特征振动作为指标构建溶剂对BDE-15振动光谱溶剂化效应指标体系,探究溶剂对BDE-15分子振动频率、红外/拉曼峰强溶剂化效应及综合效应,并寻求显著增强BDE-15分子特征振动频移/强度的溶剂。研究表明:从分子振动频率角度,溶剂极性敏感的(频移>1 cm~(-1))分子特征振动均为伸缩振和面外弯曲振,但24种溶剂对BDE-15分子振动频率溶剂化效应并不显著;从分子振动峰强角度,24种溶剂对BDE-15分子振动光谱峰强的增强效应主要发生在红外光谱的中低频区及拉曼光谱的高频区,其中起显著增强(红外/拉曼效应指标值分别大于6与5)的溶剂为醇类、乙腈、二甲亚砜、硝基苯;不同极性溶剂对BDE-15拉曼峰强溶剂化效应及综合效应指标值均表现出随溶剂介电常数增长由线性到对数的增长趋势,而红外峰强只保留低介电常数溶剂时的线性关系。利用上述BDE-15分子振动光谱峰强增强方法对BDE-153,BDE-154和BDE-209进行验证,醇类、乙腈、二甲亚砜、硝基苯对三者的振动光谱红外/拉曼峰强的效应指标值分别大于6与5,且最大峰强增倍数皆大于33,说明所建BDE-15分子振动光谱增强特征振动方法有助于进一步开展基于分子振动光谱的PBDEs同系物间辨识研究。
动物粪便近红外光谱的应用潜力

近红外光谱技术(NIRS)以其低成本、高效、环保、无损的优势在日粮和畜产品品质分析中得到广泛应用。饲料品质参数(如粗蛋白)的获取对于日粮营养的合理搭配不可或缺,传统的近红外光谱技术将日粮的近红外光谱与日粮品质参数的化学测定值进行回归,建立预测模型对日粮品质参数进行检测。然而,在放牧条件下日粮近红外光谱的难以获取限制了这一传统建模方法在动物营养中的应用。作为动物代谢性产物,动物粪便不仅包含有日粮信息也携带有动物自身信息。近年来,基于动物粪便近红外光谱和日粮信息(日粮植物学成分、化学成分及其消化率)建立的回归模型,也已被用于动物日粮信息的检测。简要介绍F.NIRS在动物性别、品种鉴定及繁殖和寄生虫感染状态检测中的应用。NIRS在动物粪肥分析中的应用结果表明NIRS能够对粪肥中主要成分含量进行快速分析。尽管F. NIRS预测准确性有待提高,但已显示出其作为快速、有效的分析工具用于检测日粮品质参数及动物生理状态的潜力。相关的英文评述性文章业已出版,但在中国F.NIRS的研究和应用非常欠缺。期望本文的呈现有助于F.NIRS在国内的发展。推荐将NIRS作为快速分析工具用于对粪肥主要成分(DM, OM, TS, VS, TN, TKN和NH_3-N)含量进行检测。
纤维素菌体残留物提取类腐殖质的红外光谱研究

微生物驱动下,纤维素分解及转化在腐殖质形成中具有重要作用。采用红外光谱辅以元素分析的技术手段对单一真菌(木霉、青霉和黑曲霉)及复合菌液体摇瓶培养70 d后菌体残留物的类腐殖质(类胡敏酸HLA和类胡敏素)结构进行了分析对比。结果表明:(1)两技术手段的结合有助于菌体残留物HLA分子结构的阐明,然而在表征残留物类Hu结构方面,尚需进一步探讨;(2)木霉有利于其所形成菌体残留物HLA分子的缩聚作用,而青霉则更有利于该组分的降解;(3)青霉和复合菌对残留物HLA分子表现为氧化降解作用;(4)复合菌和黑曲霉均有助于培养液无机氮化合物向残留物HLA和类Hu组分中有机氮成分的转移,促使其氨基C含量增加,为腐殖化进程提供氮源。
土壤有机质近红外预测FIR模型传递算法研究

针对近红外光谱检测中存在的模型传递问题,即在某一测试环境或仪器上建立的定性定量预测模型不适用于其他检测环境或仪器所采集的数据,该研究以土壤有机质为研究对象,采用FIR算法开展了此方面的研究工作。首先,在山西境内不同地方采集了59个壤土土壤样本,选用ASD公司的FieldSpeC3光谱检测仪,分两批次对土壤样本进行了近红外光谱检测。第一批测试土样称为"源机样本"为50个,第二批测试土样称为"目标机样本"为9个;然后,随机选取"源机样本"中的41个样本作为校正样本,其余9个样本作为预测样本,采用偏最小二乘(PLS)定量预测方法建立了土壤有机质的定量预测模型,预测样本的预测相关系数为0.961,预测样本标准差(RMSEP)为0.600%,预测样本标准偏差(SEP)为0.597%,说明采用该方法可以很好地预测"源机样本"。当采用上述模型对9个"目标机样本"进行预测时,发现其预测相关系数为负值,表明采用该模型直接对"目标机样本"进行预测是不可行的。最后,采用FIR模型传递算法对"目标机样本"进行了处理,当窗口大小为p=516时预测效果提高,预测相关系数为0.706,RMSEP为0.662%,SEP为0.430%,说明FIR可以实现不同测试条件下获得谱图的传递,实现模型的共享。