mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
胶东山后金矿流体包裹体及H-O-S同位素特征

通过对胶东山后金矿流体包裹体岩相学观察、显微测温和激光拉曼以及H-O-S同位素分析,研究了该矿床流体特征和物质来源。研究表明成矿流体早期为低盐度、低密度富CO_2的NaCl-H_2O-CO_2体系,之后由于沸腾作用逐渐演化成NaCl-H_2O体系,矿床形成温度为170~260℃,成矿深度为0.97~3.04 km,属中浅成中低温热液金矿床;含矿石英中H-O同位素和硫化物S同位素共同指示,成矿流体早期以岩浆水(含变质水)为主,晚期混入大量大气降水,成矿物质主要来源于中生代燕山早期岩浆岩,古老变质岩亦有一定贡献;成矿机理主要是沸腾作用和大气降水的混合作用引起流体物理化学性质变化,流体还原性增强,在有利空间沉淀富集形成金矿床。
苏里格气田致密砂岩气藏差异化水平井设计方法

水平井是提高致密砂岩气藏采收率的有效手段,但该类气藏具有强非均质性,砂岩多期叠置,有效砂岩零散发育,实施水平井会出现井漏、卡钻等现象,从而影响气田的产能建设,不合理的轨迹设计也会造成储量动用不充分,遗漏有效砂岩。为了避免出现以上现象,需要加强致密砂岩储层的地质研究,采用一井一设计的差异化水平井地质设计思路,从井轨迹上规避风险。收集了苏里格气田完钻井地质参数,统计了该气田的砂岩及有效砂岩钻遇情况,结合前人研究,确立了3种适合水平井开发的叠置砂体类型(块状叠置型、多层叠置型和削截式叠置型)及其有效砂体展布特征,在此基础上设计了3类水平井轨迹和节约井场的三维水平井(平直型水平井、大斜度水平井和阶梯型水平井),为气田稳产增效提供了保障。
川东地区龙王庙组颗粒滩发育特征及分布规律

以川东地区龙王庙组颗粒滩为研究对象,在综合野外剖面、钻井、测录井、岩心和薄片等资料的基础上,对区内龙王庙组颗粒滩特征、分布规律和主控因素进行了研究。研究区颗粒滩岩石类型包括颗粒白云岩和颗粒灰岩,颗粒类型以砂屑为主,其次为鲕粒和砾屑。颗粒滩主要发育泻湖—颗粒滩、泻湖—颗粒滩—台坪、滩间海—颗粒滩3种向上变浅、粒度变粗的沉积序列。单个沉积序列中的颗粒滩厚度一般小于2 m,纵向上具有良好的继承性,表现为多个单旋回薄单体的叠置;横向上,颗粒滩规模小,连续性较差,具有滩核向滩缘快速尖灭的特征;平面上,颗粒滩主要分布在古地貌高地核部和翼部,总体上呈点状沿北东向展布,平面连续性差。颗粒滩分布的主控因素为海平面升降变化和古地貌,海平面升降变化控制了颗粒滩的发育特征和叠置样式,古地貌决定了颗粒滩的横向连续性和平面分布特征。对比研究表明,围绕泻湖等台内较大型洼地周围发育的古地貌高地为川东地区龙王庙组颗粒滩相储层发育有利区,纵向上主要分布于龙王庙组下段的上部与上段的中上部。
黔南克脚二叠纪末生物群特征及其地质意义

贵州惠水克脚剖面是南盘江盆地北缘二叠系—三叠系界线剖面,地层连续,产不同门类的化石,对古生代—中生代之交黔南古地理和生物演化研究具有重要意义。剖面主要包括上二叠统大隆组和下三叠统大冶组下部。大隆组岩性主要为硅质泥岩、钙质泥岩和炭质页岩,夹火山灰黏土岩与薄层硅质灰岩,泥岩发育水平层理。大隆组主要产游泳生物菊石、浮游生物放射虫,另外产小个体腕足类、双壳类和腹足类等,少数层位含植物化石。大冶组下部主要为薄层泥质灰岩夹钙质泥岩。通过岩性、古生物组合、沉积构造等分析,认为本剖面在二叠纪末为离古陆较近的深水沉积。
岩体离散裂隙网络的非饱和渗流数值分析

针对裂隙岩体的非饱和渗流问题,基于离散裂隙网络模型并结合非饱和Darcy定律、Richards方程、非饱和本构模型以及Signorini型饱和-非饱和互补溢出边界,提出了离散裂隙网络非饱和渗流问题的数学模型。采用有限单元法建立了裂隙网络非饱和渗流模型的数值求解格式和对应的迭代算法。通过与矩形坝稳定渗流、一维竖直裂隙非饱和入渗以及室内二维瞬态排水渗流的试验、数值及理论结果对比分析,验证了文中算法的有效性;根据流量等效原则,指出了裂隙网络模型应用于求解连续介质非饱和渗流问题的有效性。验证了该算法对于求解裂隙边坡降雨入渗问题的可靠性,揭示了降雨入渗过程裂隙网络流量分布的非均匀性及裂隙产状对降雨入渗流动具有重要的控制作用。
微博个性化标签图形化RTM模型Gibbs采样推荐

为提高个性化标签推荐方法性能,提出基于Gibbs采样推理的微博个性化标签隐含关系主题模型(Relation Topic Model, RTM)推荐算法.首先,利用图形化形式对微博中的潜在局部信息进行表达,对用户主题分布为代表的用户进行top-k相似用户发现,然后计算出现在这些用户中的所有标签的频率,并推荐与用户最相关的标签.其次,为挖掘潜在主题信息,利用带惩罚项的增强型余弦相似度RTM模型对微博标签进行命名,大大提高联合建模对潜在主题生成标签的影响,并可发现全局标签和主题之间的关系;最后,通过真实的实验结果显示,所提推荐方法要优于选取的TF-IDF、RTMSA等几种经典标签推荐算法,验证了算法有效性.
采动诱发断层活化导水试验研究

华北地区深部开采矿井,高地应力作用下煤层采动诱发断层活化引起的承压水突涌是矿井水害的主要形式之一,借助相似材料模拟试验台,通过自主设计的试验装置和试验方法,以五沟煤矿F13断层为工程背景,研究承压水上煤层开采的覆岩运动破坏形态、底板裂隙发育扩展特征、断层带应力和结构演化规律,再现断层活化导水全过程。以工作面距断层带的距离为时间参照,采动诱发断层活化导水存在4个明显阶段:断层带应力超限屈服、断层带拉裂延展、两盘错动滑移、承压水导升。以承压水沿断层带的导升高度为基准,寻找承压水导升高度的相关性因素:工作面距断层带的距离与导升高度近似呈负线性关系;水压力、断层带宽度与导升高度具有正相关性,试验过程中水压力与导升高度的相关性呈现强-弱-强的变化趋势;根据试验结果和规律设计断层防水煤柱宽度为40 m,现场观察未出现明显突漏水现象、效果良好。研究成果对于揭示断层活化突水机制、指导矿井防治水具有一定的意义。
不同初始卸荷水平对深埋砂岩力学特性影响规律试验研究

深部岩石开挖等工况诱发的不同初始卸荷水平对其力学特征影响明显,基于对砂岩进行常规三轴压缩试验和不同初始卸荷水平的三轴卸荷试验,研究了高应力加、卸荷条件下砂岩的强度、变形及扩容特征。研究发现:在同一初始围压条件下,初始卸荷水平越高,围压降低的越小,岩样达到破坏所经历的卸围压过程越短。随着初始围压的增大,不同卸荷水平下的统一围压降参数h基本是增加的,表明在高应力状态岩样需要更大的围压卸荷量才会破坏。随初始卸荷水平的提高,凝聚力c呈指数关系增长,内摩擦角φ呈多项式关系减小。卸围压的两个阶段,侧向应变增量∆ε_3都比轴向应变增量∆ε_1大,表现为明显的侧向扩容。初始卸荷水平越低,其最大剪胀角越大,扩容效应越明显。扩容指标I_d与围压呈幂函数型关系,与初始卸荷水平呈二次函数关系。基于对试验数据的拟合,对不同初始卸荷水平作用的砂岩的摩尔-库仑准则表达式进行了修正。
高埋深储层膏质泥岩蠕变力学特性试验研究

泥岩作为油气储层常见复杂介质,深部高温、高压环境下蠕变力学特性异常复杂,是引起套管损伤破坏的重要因素。以深部油气藏工程含膏质泥岩为研究对象;分别开展了温度为130 ℃、围压为30 MPa作用下三轴压缩和不同应力水平的三轴蠕变试验,结果表明,该泥岩呈非均质性不明显、具有较大塑性压缩和延性扩容变形、峰值强度略低等软岩力学特性;且轴向和侧向峰值应变达1.5%,峰值强度为74 MPa。泥岩力学特性表现出明显的时间效应,蠕变应力阀值较低;应力和持时对蠕变特性存在显著影响,低应力、长时间作用下泥岩亦呈现显著的稳态蠕变和加速蠕变破坏;且加速蠕变起始时间随应力增加呈指数降低关系;探讨了泥岩强度损伤和加速蠕变特性,认为泥岩内部蠕变损伤变量可用指数函数予以描述,且加速蠕变变形为应力与时间的二元指数函数。相关成果旨在为深部泥岩油气藏套管工程长期稳定分析及蠕变模型构建提供可靠的依据。
SIMS测量铀氧化物中氧同位素比的方法研究

在核法证领域,氧同位素比有可能作为铀矿石、铀氧化物等初级核材料地域来源的一个辅助判据。本文研究了用SIMS测量铀氧化物中氧同位素比时的质量刻度、一次离子束强度、质量分辨率等仪器参数对二次离子发射、氧同位素比测量等的影响因素,优化了仪器测量参数,建立了SIMS测量铀氧化物中氧同位素比的测量方法。在不同时间对同一样品进行了分析,测量结果基本一致,测量相对标准偏差小于1.6%。建立的方法将来可应用于核法证对铀氧化物中氧同位素的分析需要,为核材料/放射源的溯源提供辅助判据。
嗅觉功能障碍首发抑郁症患者的弥散张量成像研究

目的探讨首发抑郁症患者是否合并嗅觉功能障碍,利用弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术研究嗅觉功能障碍首发抑郁症患者脑白质结构改变及其与抑郁严重程度的相关性。方法选取本院2016年4月至2017年6月首发抑郁症患者37例为研究组,同期性别、年龄及受教育程度相匹配的志愿者38例为对照组,均进行24项汉密尔顿抑郁量表(24-item Hamilton depression rating scale,HDRS24)评分;比较两组嗅觉测试结果的差异。根据嗅觉测试结果,将研究组中17例嗅觉减退的首发抑郁症患者列为研究A组, 20例无嗅觉减退的首发抑郁症患者为研究B组,分别对研究A组及研究B组进行DTI扫描,运用基于纤维束示踪的空间统计分析方法(tract-based spatial statistics,TBSS)得到各向异性分数(fractional anisotropy,FA),比较研究A组与研究B组的颅脑FA值差异。结果与对照组比较,首发抑郁症患者嗅觉测试值降低(P < 0. 01);与研究B组比较,研究A组左侧海马、胼胝体膝部FA值降低(P < 0. 01,FDR校正),未发现FA值显著增加区域。研究A组嗅觉测试值与HDRS24量表评分呈负相关(r=-0. 519,P= 0. 033),左侧海马、胼胝体膝部下降的FA值与HDRS24量表评分无显著相关性(r_(左侧海马)= 0. 163,r_(胼胝体膝部)=-0. 104; P > 0. 05)。结论首发抑郁症患者可合并嗅觉功能障碍;嗅觉功能障碍首发抑郁症患者存在相关嗅觉通路的损害,但FA值下降与抑郁严重程度无显著相关性。
生长分化因子11对糖尿病下肢缺血大鼠血管新生的作用研究

目的探讨生长分化因子11(GDF11)对糖尿病大鼠下肢缺血部位中血流恢复及血管新生的作用,以及对缺血肌肉中缺氧诱导因子1α(HIFlα)及血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响。方法60只200 ~ 220 g SD大鼠,通过注射链脲佐菌素建立糖尿病模型,筛选空腹血糖≥16.7 mmol/L大鼠40只,饲养12周后建立下肢缺血模型,随机分为4组:糖尿病下肢缺血模型+磷酸缓冲液组(PBS组)、糖尿病下肢缺血模型+GDF11重组蛋白治疗组(GDF11组)、糖尿病下肢缺血模型+IgG Ab组(IgG Ab组)、糖尿病下肢缺血模型+GDF11抗体组(GDF11 Ab组)。其中GDF11组在建模后连续14d给予腹腔注射GDF11重组蛋白(0.1 mg/kg),PBS组注射等量PBS溶液;GDF11 Ab组通过腹腔注射GDF11抗体100 μg.IgG Ab组则注射等量IgG Ab,1周2次连续2周。分别在建模后0、7、14天,采用激光多普勒血流仪检测各组下肢血流灌注情况,免疫荧光染色测定CD31,判断缺血部位肌肉毛细血管数量,免疫印迹检测各组HIF1α、VEGF蛋白表达情况。结果GDF11组缺血下肢血流量第7、14天较PBS组明显升高,而GDF11 Ab组第14天缺血下肢血流量较IgG Ab组降低。与之一致,GDF11干预后缺血下肢周围微血管增多,而GDF11 Ab组较对照组微血管减少,同时,免疫印迹法发现GDF11干预后HIFlα、VEGF表达升高,而GDF11 Ab干预后其表达降低。结论GDF11治疗可促进糖尿病大鼠下肢缺血恢复,其作用可能与提高缺血状态下促血管生成因子HIF1α及VEGF蛋白的表达,增加微血管数量有关。
双氢青蒿素抑制LPS 诱导的小胶质细胞炎症反应

目的观察双氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的BV-2小胶质细胞神经炎症反应的影响及其机制。方法LPS诱导BV-2小胶质细胞活化建立炎症模型,用不同浓度DHA(0. 5、1、2、4 μmol/L)处理细胞,CCK-8检测细胞活性;选取1 μmol/L DHA干预细胞,倒置相差显微镜下观察细胞形态的变化; RT-PCR检测iNOS、IL-1β、IL-6、TNF-α基因表达水平; ELISA检测培养基中IL-1β、IL-6、TNF-α的表达水平; Western blot检测NF-κB、IκBα及TLR4的蛋白表达。结果低剂量的DHA(< 2 μmol/L)对BV-2细胞活性无明显影响(P > 0. 05),DHA可抑制LPS引起的BV-2细胞形态变化,DHA抑制活化的BV-2细胞iNOS、IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA的表达(P < 0. 01),减少IL-1β、IL-6、TNF-α炎症因子释放(P < 0. 01),明显降低TLR4的蛋白表达,减少细胞质内 IκBα的表达,并抑制NF-κB向核内移位(P < 0. 01)。结论DHA可能通过作用于TLR4/NF-κB通路,抑制LPS诱导的BV-2小胶质细胞NF-κB的激活,从而抑制炎症因子的产生,发挥抗炎作用。
基于RS /GIS的东北地区森林生态系统服务功能价值评估

森林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,其生态服务功能价值的评估是促进林业可持续发展的科学基础。利用2015年东北地区不同林地类型遥感解译数据,评估森林生态系统服务功能价值及其空间格局。结果表明:东北地区森林生态系统服务价值总计24066亿元,各项服务价值排名依次是:生物多样性保护(9424亿元) 、固碳释氧(7842亿元) 、涵养水源(5469亿元) 、保育土壤(1118亿元) 、积累营养物质(123亿元)和净化大气环境(90亿元);东北三省森林生态系统服务价值均呈现由西到东的增长趋势,黑龙江、吉林两省东西部差异明显。研究结果对制定东北地区森林管理政策及建立可持续环境经济核算体系具有重要意义。
林下植被去除对樟子松人工林土壤酶活性的影响

林下植物是森林生态系统的重要组分,在调节森林养分循环中起重要作用。本研究以科尔沁沙地樟子松人工林为对象,研究了林下植被去除对土壤微生物量、参与碳氮磷矿化的6种水解酶活性以及有效氮磷含量的影响。结果表明,林下植被去除显著降低了夏季(8月份)所有酶活性以及土壤微生物量碳、微生物量磷和有效磷含量,而在春季(5月份)仅显著降低了土壤β-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,对其他酶活性、微生物量以及有效氮磷含量无显著影响。结果表明,保留林下植被能有效促进樟子松人工林土壤微生物活性和土壤碳氮磷转化,维持植物生长期养分供应。
东北次生林生态系统保护与恢复技术探讨

东北森林在国家生态文明建设、生态环境保护、社会经济发展等方面发挥着重要的作用。本文在分析东北林区森林资源现状的基础上,指出东北次生林生态系统目前存在的问题,指明东北次生林生态系统的发展方向;结合未来三十年全国森林经营规划与国家天然林保护工程等,提出东北次生林生态系统保护、恢复与利用技术及对策,探讨了“后天保时代”(天然林保护工程结束以后)的次生林经营与保护,为东北林区的可持续发展指明了方向。
干旱胁迫对杨树幼苗氮磷化学计量特征及分配格局的影响

以1年生杨树幼苗为研究对象,采用盆栽控水法,设置适宜水分、轻度、中度和重度胁迫处理(即田间持水量的80%、60%、50%和40%),研究干旱胁迫对杨树幼苗不同器官氮磷化学计量的影响。结果表明:与适宜水分处理相比,随着干旱胁迫时间延长,叶N含量先降低后增加,茎N含量先下降后无显著差异,根N含量下降;叶和茎P含量先降低后升高,根P含量增加;叶和茎N/P先升高后降低,根N/P下降。根茎叶之间的N或P含量呈显著正相关(P<0.05),而各器官的N与P含量间均无显著相关性(P>0.05) 。N含量和 N/P在各器官顺序为叶>茎和根,P含量在各器官中无显著差异。各器官N含量和N/P变异系数为根>茎>叶;P含量变异系数在各器官相似。研究表明,随干旱胁迫加剧,杨树幼苗生长受N元素的限制作用增强;N在叶和茎中的变异程度小于P,而根中N和P的变异性相近。
东北地区产水量时空分布格局及其驱动因素

近20年来,东北地区土地利用空间格局变化显著,且该区域处于我国最高纬度地区,是全球气候变化最敏感的区域之一,因此研究气候和土地利用变化对该区域水资源的影响,有助于该区域水资源的可持续管理。本研究基于1990年、2000年和2010年土地利用、气象和土壤数据,结合InVEST模型,研究近20年来东北地区产水量时空分布格局,并采用结构方程模型分析气候、土地利用变化对东北地区产水量的影响。结果表明,在1990—2010年间,中国东北地区产水量先降低后增加;空间尺度上,辽东山区、长白山区产水量较高、中部平原区产水量较低,而大、小兴安岭产水量则介于二者之间;结构方程模型分析表明,降水是导致东北地区产水量时空变化的主要因素,而温度和土地利用变化对研究区产水量的影响较小。
气候变化对树木凋落物分解的影响研究进展

全球气候变化已成为世界广泛关注的热点。以气候变暖、大气CO_2浓度升高等为主的各种因子对森林生态系统的影响已有大量研究和报道。树木凋落物作为森林生态系统中主要的物质循环载体,其对气候变化的响应近年来也有不少研究,但对影响的结果和机制仍存有不少争议。另外,目前非常缺乏气候变化对树木凋落物分解影响研究最新进展的综合性报道,即便有一些相关进展报道也比较零散,局限于很小的某一领域。因此,本文结合我们多年来在树木凋落物研究基础上,针对气候变化中最常见的几个问题如气候变暖、干旱、大气CO_2和臭氧浓度升高以及氮沉降等5个方面对树木凋落物质量及其分解的影响,就目前国内外有关研究的最新进展做一综合归纳;同时,也对未来有关研究做了简要的展望,以期为完善我国气候变化背景下森林凋落物研究以及丰富森林生态系统物质循环的有关生态学理论提供借鉴。
辽东山区不同森林类型生态化学计量特征

森林生态系统化学计量对于阐明养分元素在生态系统中的供应状况及其耦合关系,揭示影响森林结构与功能恢复的限制性因子具有重要作用。本研究以辽东山区主要森林类型———次生阔叶混交林、柞树林、油松林和落叶松人工林、红松人工林为研究对象,通过测定叶片、凋落物和土壤的C、N、P含量,分析了不同林型的化学计量特征及差异。结果表明: 1)不同林型的C、N、P含量差异显著,且各林型叶片和凋落物C、N、P含量均大于土壤;其中阔叶混交林土壤N含量最高,而柞树林土壤N含量最低。2) 5种林型C ∶ N和 C ∶ P变化趋势均为凋落物>叶片>土壤,N ∶ P为叶片>凋落物>土壤;其中叶片N ∶ P平均值为12.16,表明该地区植物生长可能存在N 限制。阔叶混交林和柞树林与油松林、落叶松林和红松林N ∶ P差异显著,前者受N、P共同限制,后者受N 限制。3)辽东山区森林植被叶片与凋落物的N、P、C ∶ N和N ∶ P均表现为正相关关系,土壤与叶片和凋落物N、C ∶ N均呈负相关关系。本研究表明,理解养分元素在“植物-凋落物-土壤”之间的生态化学计量特征,对于揭示整个森林生态系统的养分状况和生物化学循环过程极为重要。
严寒条件下岩体开挖爆破振动安全控制特性研究

复杂条件下的岩体爆破振动安全控制是开挖关注的焦点问题。严寒条件下地表一定深度被冰冻,岩体的物理力学性质与波阻抗特性发生改变,导致爆破振动衰减特性发生明显变化。首先针对不同岩性的岩体,开展了冰冻条件下的岩体物理力学性能的对比试验,结果表明岩体被冰冻后弹性模量的增量百分比达30%;然后基于丰满水电站重建工程爆破开挖的振动测试,比较了冬夏季岩体爆破振动衰减规律的变化特征,结果表明冬季爆破振动的衰减速度明显低于夏季,二者存在一个明显的比例距离分界点,在该处冬夏季的爆破振动速度大小发生转变;进而基于数值模拟方法,研究了不同冰冻深度对爆破衰减参数的影响,提出了冬季与冰冻深度相关的爆破最大单段药量的数学表达;最后从地震波的频谱特性以及结构的强度极限等角度探讨了严寒条件对爆破振动安全控制标准的影响,结果表明,严寒条件下建筑物的爆破振动安全控制标准相比夏季可略有提高。研究成果可对广大严寒地区爆破施工的安全控制提供参考。
林农复合对沙地樟子松人工林土壤团聚体、有机碳及微生物生物量碳分配的影响

为探究林农复合对土壤团聚体、土壤有机碳、土壤微生物生物量碳的影响,在辽西地区选取樟子松-花生、樟子松-谷子、樟子松纯林(对照)为研究对象,对其土壤团聚体、团聚体有机碳、土壤微生物生物量碳以及土壤有机碳含量及其分布特征进行研究。结果表明:(1)研究区土壤团聚体以0.053 ~ 0.25 mm粒级为主,占团聚体总量的37%~ 45%,其中樟子松-谷子的大团聚体(>0.25 mm粒级)含量最高。(2)两种林农复合各粒级团聚体有机碳含量变化显著不同(P<0.05),樟子松-花生团聚体有机碳随粒径增大呈现“倒N”型分布,而樟子松-谷子土壤团聚体有机碳随粒径增大呈现“N”型分布。(3) 0 ~ 20 cm表层土壤微生物生物量碳和有机碳含量大小顺序为:樟子松-谷子>樟子松纯林>樟子松-花生。(4)试验区土壤有机碳的积累主要受0.053~0.25 mm和>2 mm粒级团聚体含量的影响;另外,0 ~ 50 cm土壤剖面微生物生物量碳和有机碳相关分析表明,樟子松-谷子土壤微生物生物量碳与有机碳具显著相关性,而在樟子松-花生复合林地内无显著相关性;这说明不同营林措施对土壤有机碳和微生物的影响存在差异。综上,辽西地区樟子松-谷子复合措施有利于改善土壤结构,促进大团聚体的形成,对提高土壤保水、供肥能力,实现对土壤的保护和可持续利用具有较为明显的作用。
造林密度对水曲柳人工林地上生长和细根生物量的影响

密度对林木个体生长和林分蓄积量增长均有重要的影响,但是林分密度与树木根系之间的相互作用并不明确。为此,本研究以黑龙江省帽儿山4种造林密度(处理Ⅰ:株行距: 1.0 m×1.0 m,Ⅱ: 1.5 m×1.5 m,Ⅲ: 2.0 m×2.0 m和Ⅳ: 1.5 m×3.0 m)水曲柳(Fraxinus mandschurica Rupr.)人工林为研究对象,在2012—2016年连续测定了林木的胸径和叶生产量(2013、2014和2016年)以及每年的林木枯死状况,并在2013年采用根钻法和内生长法分别对细根(直径≤2.0 mm)和吸收根(直径≤0.5 mm)的现存量和生产量进行了估计。结果表明:密度最低的处理IV中树木分杈率最高(31.55%),平均树高最低;密度次低的处理 III中,胸径和树高均高于其他处理。叶生产量随着林龄增加而增大,以处理II中最高。总的林木自然枯死率以密度处理I最高。样地水平上,近5年林木株数保存率与叶生产量、胸径年生长量均为负相关(前者统计上显著) 。细根和吸收根的现存量与生产量均以处理IV最高,处理I~ IV中吸收根现存量分别为(184.62±17.73) 、(146.45±5.59) 、(150.32±5.39)和(242.81±19.07) g·m~(-2)。样地水平上,吸收根现存量和生产量均与林分密度负相关(后者统计上显著) 。吸收根与叶生产量和胸径年生长量的比值以处理IV中最高,而其他处理间差异则相对较小。综合来看,造林密度2500株·hm~(-2)林分具有最大的平均胸径和树高,最高的株数保存率,以及较为合理的吸收根和叶生产量比例,是本地区最适宜的密度。
高烈度地震区黏滑断层隧道减震层减震模型试验研究

为提高高烈度地震区黏滑断层隧道的抗震性能,依托都汶高速龙溪隧道F8黏滑断层段,开展了不同厚度减震层的大型静力断层黏滑错动试验和强震震动动力试验,对强震作用下黏滑断层隧道减震层减震技术进行研究。研究结果表明:强震作用下断层黏滑错动对隧道上盘部分的影响程度及影响范围均大于下盘部分,隧道上盘部分是抗震设防设计的重点段落;隧道设置10 cm减震层的减震效果明显优于隧道设置5 cm减震层和15 cm减震层的减震效果,推荐布设厚度为10 cm的减震层。研究成果对提高高烈度艰险山区穿越黏滑断层隧道的抗震性能提供了技术支撑。
严寒地区地源热泵地埋管周围土壤冻结影响因素的实验研究

为了研究影响地埋管周围土壤冻结的因素,文章建立了模拟严寒地区热失衡状态下地源热泵冬季运行情况的实验装置。实验研究了进口流体温度、土壤体积含水率和土壤初始温度对地埋管周围土壤冻结的影响。结果表明: 进口流体温度变化改善了埋管周围的温度场,有利于埋管换热器换热;随着土壤初始温度升高,减小了土壤物性参数的变化,增加了地埋管换热器的换热量;土壤体积含水率的增加,强化了周围土壤与地埋管换热器的换热作用,有利于提高地埋管的出口流体温度和取热值。
卸荷速率和孔隙水压力对砂岩卸荷特性影响研究

为了研究卸荷速率和孔隙水压力对砂岩卸荷力学特性的影响,设计进行了不同卸荷速率(0.005,0.02,0.05,0.1 MPa/s)和不同孔隙水压力(0,0.3,0.6,0.9,1.2 MPa)下的三轴卸荷试验。研究结果表明:①在加载阶段,随着孔隙水压力的增大,岩样的应力-应变曲线斜率逐渐降低;②在围压卸载阶段,卸荷速率越大,卸载阶段的应变围压柔量越小,岩样破坏时的围压越小,岩样强度相对较高,但破碎程度更严重,而且,在相同的卸荷速率情况下,孔隙水压力越大,岩样侧向扩容现象越明显,岩样越容易破坏;③在围压卸载阶段,岩样的变形模量出现了先缓后陡的劣化趋势,而且,卸荷速率越小、孔隙水压力越大,变形模量劣化幅度越大;④卸载过程中,卸荷速率越大,岩样脆性破坏特征越明显;孔隙水压力越大,岩样破坏时的近轴向的张性裂纹越多和追踪次生裂纹越多,孔隙水压力在岩样内部裂纹、裂隙尖端的应力集中是导致岩石变形破坏的主要原因。
单向冻结过程中NaCl盐渍土水盐运移及变形机理研究

冻结过程中的水盐迁移机理一直是冻土学研究的热点。通过单向冻结试验,研究了冻结过程中的水盐运移过程及土体变形。研究表明,在土体初始含盐量为0.8%的条件下,土体的冻胀变形显著减小,盐分的存在强烈影响着冻结缘处水分的集聚,盐对土体的冻胀具有抑制作用。在补给不同浓度NaCl溶液的条件下,土体初期的冻胀变形规律一致,随着盐分在冻结锋面处的累积,土体在后续冻结过程中水分迁移动力不足,从而使得土体冻胀过程中冻胀明显减小。基于溶液的性质并考虑盐分对土体冻结温度和未冻水含量的影响,建立了冻结过程中NaCl盐渍土水盐迁移规律及变形的计算模型,计算结果显示,计算模型能够很好地反映含盐土体在冻结过程中的温度、水分、盐分及变形的规律,从而为深入了解盐渍土在冻结过程中的变形机理提供理论参考。
堆载诱发型土质滑坡运动特征物质点法模拟

坡顶堆载是人类工程活动诱发滑坡的主因之一。物质点法(MPM)属于一种无网格数值计算方法,它能够有效模拟滑坡大变形全过程物质行为与运动特征。文章基于线性形函数离散方法、MUSL求解格式及Drucker-Prager屈服准则,建立了可用于滑坡全过程模拟的单套单相物质点模型;通过对比干燥铝棒堆积物模拟砂堆失稳过程的基准试验结果,对模型有效性进行了验证。对堆载诱发型土质滑坡典型工况进行了物质点法全过程模拟,获得了滑坡全过程中典型时刻坡体形态、塑性应变分布以及控制点滑速演化趋势。结果表明:算例堆载诱发型土质滑坡属推移型滑坡,具有渐进性破坏特征,可分为坡顶压缩、局部蠕滑、加速滑动与减速滑动等四个阶段。参数分析结果亦表明,堆载诱发型土质滑坡前缘物质运动特征量均与堆载量间存在强正相关性、而与土体黏聚力及内摩擦角存在强负相关性。统计29种典型工况,分别建立了峰值滑动加速度、最大滑速、最大滑距及坡体最大动能等运动特征量与堆载量、土体黏聚力及内摩擦角之间的线性回归方程,可用于堆载诱发型土质滑坡致灾行为预测。
无砟轨道粗颗粒盐渍土路基设计方法

我国“一带一路”发展规划中涉及大面积的盐渍土区域,高速铁路线位往往穿越盐质荒漠,沿线不含盐优质路基填料极其匮乏,亟需研究粗颗粒盐渍土作为高速铁路无砟轨道路基填料的可用性。通过技术创新、理论探索,提出了一种无砟轨道粗颗粒盐渍土路基设计方法,内容主要包括采用不同最大粒径、含盐量、溶陷系数及盐胀系数的粗颗粒盐渍土构筑无砟轨道路基,基床底层运用上结构层与下结构层的双结构层进行设计;以基底隔断层、基床隔断层、倒L型防护层、渗水排盐盲沟作为隔盐排盐系统,形成具有堵疏兼备的阻盐、排盐功能;通过容许盐胀变形法对基床底层上结构层、下结构层进行理论计算,确保无砟轨道路基抗隆起变形满足设计要求;对高速列车摩擦力或制动力可能造成基床隔断层复合土工膜产生相对滑移或拉伸破坏,采用最小滑动摩擦系数法进行控制设计。该方法可实现粗颗粒盐渍土在无砟轨道路基领域的首次应用。
渗流-应力耦合作用下砂岩声发射及分形损伤特征研究

为探究渗流-应力耦合作用下岩石内部微元体的损伤演化特征,对取自某矿井的砂岩进行了三轴渗透及声发射试验。研究结果表明:砂岩的渗透率变化历经降低、动态平衡、快速增加以及略微回落四个阶段;声发射现象呈阶段性变化特征,随着围压的升高,声发射最大值越滞后;基于柱状分形理论得到的分形特征表明,分形维数逐渐降低,表明砂岩内部损伤经历了一个从无序到有序的变化趋势,分形维数突变点的出现,可作为砂岩即将失稳破坏的前兆;渗流-应力耦合作用下砂岩的损伤值呈指数型函数增加,渗透损伤D_s主要集中于屈服阶段之后,渗透损伤与总损伤的比值随围压的升高呈线性减小;应力加载是损伤产生的主要因素,渗透作用为次要因素;分形维数d_f与损伤D、渗透损伤D_s之间呈良好的负指数型函数关系。
清洁能源消费、环境治理与中国经济可持续增长

研究目标:探究清洁能源消费对污染排放和经济增长的系统性影响,揭示可持续经济增长策略的内涵。研究方法:基于中国1985~2015年的时序数据,构建联立方程模型,采用3SLS与协整分析相结合的实证研究方法。研究发现:清洁能源消费的比重每提高1%,将分别减少CO_2和SO_2排放0.129%与0.408%,内生地增加GDP的0.024%和外生地减少GDP的0.089%;不同减排措施的减排成本与收益存在明显差异,需要对其甄别选用;2006~2015年,增加清洁能源消费虽然对CO_2和SO_2减排做出重要贡献,但固定资产投资能耗的下降对减排的贡献最大,且该期间减排策略存在缺陷需要修正;严格环境治理约束下确保2020年GDP增长目标顺利实现的关键是,物质资本存量的年均增速不能低于8.31%,且能源强度要达到相应降幅;实施可持续经济增长策略的重点在于必须对4个方面进行严格把关。研究创新:首次区分了清洁能源消费影响GDP的内生与外生两种不同效应。研究价值:为中国制定清洁能源替代战略和实施可持续经济增长策略提供决策参考。
中国苦苣苔科植物的多样性与地理分布

物种多样性编目是开展生物多样性保护的重要基础,该研究结合最新分子系统学研究成果以及近年来发表的新资料,对中国苦苣苔科植物多样性和地理分布数据进行了统计和分析。结果表明:中国苦苣苔科植物共有44属671种(含种下单位,下同),其中特有属11个;特有种573种,占总种数的85.39%。种数最多的10个属依次为广义报春苣苔属(180种)、广义马铃苣苔属(122种)、石蝴蝶属(39种)、半蒴苣苔属(39种)、芒毛苣苔属(38种)、长蒴苣苔属(35种)、石山苣苔属(31种)、吊石苣苔属(31种)、蛛毛苣苔属(28种)、汉克苣苔属(22种)。在地理分布上,种数排名前10的省份(区)有广西(260种,33属)、云南(236种,30属)、贵州(96种,28属)、广东(93种,17属)、四川(85种,21属)、湖南(58种,13属)、西藏(39种,9属)、湖北(29种,15属)、福建(26种,13属)、江西(25种,9属)。含中国特有苦苣苔科植物的属中排前10位的分别为广义报春苣苔属(178种)、广义马铃苣苔属(119种)、石蝴蝶属(37种)、半蒴苣苔属(35种)、石山苣苔属(30种)、长蒴苣苔属(29种)、吊石苣苔属(23种)、蛛毛苣苔属(19种)、芒毛苣苔属(19种)、汉克苣苔属(11种)。这表明中国南部和西南部是苦苣苔科植物的一个分布中心,特别是石灰岩地区有着高度的物种多样性和特有性,广义报春苣苔属、广义马铃苣苔属、石蝴蝶属、半蒴苣苔属、石山苣苔属、吊石苣苔属等为我国典型的优势属。此外,根据目前的研究现状,还对我国苦苣苔科植物资源的调查、分类学和系统发育研究、保护和可持续利用等进行了讨论。
基于葡萄糖脉冲的同位素稀释质谱检测法标品制备

同位素稀释质谱检测法(IDMS)是目前进行胞内代谢物浓度高通量检测精度最高的一种方法,这个方法的关键就是制备待检测代谢物对应的~(13)C全标记的标品。传统制备~(13)C全标记标品的方法是采用批培养的模式获取,但该方法所制备的胞内代谢物浓度通常较低。通过以~(13)C全位标记葡萄糖作为唯一碳源培养毕赤酵母G/DSEL菌种,采用~(13)C全位标记葡萄糖脉冲刺激法,结合快速取样淬灭方法的新方法,成功制备了带~(13)C标记标品并提高了其浓度。经液质联用(LC-MS)与气质联用(GC-MS)结果分析,与传统制备方法相比,胞内大部分有机酸、磷酸糖、氨基酸和核苷酸类物质的浓度实现了约2-10倍的提高。因此底物脉冲法可以有效提高~(13)C全标葡萄糖的单位利用率,并能实现对胞内部分含量低于仪器检测限的代谢物的检测。
准噶尔盆地玛湖凹陷晚二叠世至中三叠世古气候、物源及构造背景

二叠纪-三叠纪之交重大地质转折期,海相地质记录指示全球发生了一系列显著的生物和环境事件,但是,该时期陆相古气候、古风化作用等方面的研究还很薄弱,争议较大.为了恢复新疆准噶尔盆地玛湖凹陷上二叠统乌尔禾组至中三叠统克拉玛依组的古气候、物源特征等,本研究对玛湖凹陷钻井岩心中的泥岩样品开展了全岩主量和微量元素测试,采用多种化学风化指数判定源区风化程度及古气候条件,通过多种地球化学比值及图解来恢复源岩岩性及其构造背景.化学蚀变指数(Chemical Index of Alteration,CIA)、化学风化指数(Chemical Index of Weathering,CIW)、Parker风化指数(Weathering Index of Parker,WIP)和斜长石蚀变指数(Plagioclase Index of Alteration,PIA)等多种化学风化作用指标均指示,玛湖凹陷自晚二叠世至早三叠世发生显著的风化作用变化,由低等程度的化学风化作用转变为中等程度的化学风化作用,某些季节可能会较为温暖湿润,且在整个早三叠世保持大致稳定,在早三叠世晚期稍减弱,这与锶同位素反映的全球风化作用变化趋势一致.中三叠世时的化学风化作用与早三叠世相比,并未降低,反而稍有增加,这可能代表了地区性事件.早三叠世化学风化作用显著增强的原因可能在于全球变暖、植被破坏及季节性降雨增加等.此外,上二叠统乌尔禾组至中三叠统克拉玛依组的物源岩性主要为长英质火成岩,源岩形成时的构造背景可能为大洋岛弧环境.
长岭断陷下白垩统湖相烃源岩形成古环境及主控因素

恢复烃源岩形成时期的古环境,落实优质烃源岩发育主控因素对确定湖相烃源岩发育层系及刻画烃源岩非均质性意义重大.利用岩石学、元素地球化学对长岭断陷早白垩世火石岭期至营城期的古环境进行恢复,并对反映古环境的微量元素含量及其比值与有机碳含量(Total Organic Carbon,TOC)进行相关性分析,确定控制湖相烃源岩发育的主要环境因素.研究表明,从火石岭期至沙河子期,再到营城期,长岭断陷经历了古水深从变深到变浅,古气候从潮湿-半潮湿气候到半干旱气候,古盐度从淡水相到半咸水相,湖泊水体还原性从增强到减弱的古环境演化过程,早白垩世不同时期长岭断陷古环境表现出明显的分带性,古气候和氧化还原条件是控制长岭断陷下白垩统湖相烃源岩发育的主要环境因素.长岭断陷沙河子组二段烃源岩形成于潮湿与缺氧的古环境,该时期湖盆演化处于均衡补偿阶段,且烃源岩古生产力较高,因此研究区沙河子组二段优质烃源岩十分发育,分布广.
湘东锡田燕山期A型花岗岩黑云母矿物化学特征及其成岩成矿意义

黑云母的化学组成特征对揭示花岗岩的源区特征、形成环境、后期热液作用以及成矿元素富集特征具有重要的指示意义.对与锡田钨锡多金属矿床成矿作用密切相关的锡田燕山早期花岗岩黑云母和长石成分进行了系统的电子探针分析.分析结果表明,黑云母具有富铁贫镁、高铝低钠的特征,其MgO和FeO~T含量分别为0.12%~1.35%和15.47%~23.24%,类似于高铁黑云母;其含铁指数Fe/(Fe+Mg)较高,集中在0.87~0.99,属于铁叶云母;其长石主要以正长石和钠长石为主.这些特征暗示了寄主岩石源区以壳源为主.结合相关区域地质资料,表明锡田燕山早期花岗质岩浆具有较高的温度和较低的氧逸度.黑云母具有高的含铁指数、较高的结晶温度和低的氧逸度等特征均有利于锡成矿,可以作为勘探锡矿的标志之一.综合分析认为,在锡田花岗质岩浆演化过程中,岩浆结晶期后分异出的流体趋向于向富锡的方向演化,是锡田多金属矿床成矿流体的重要来源.
奶牛乳液中伊丽莎白菌按蚊亚种高度同源株的分离与鉴定

[目的]本文旨在从患乳房炎的奶牛乳液中分离鉴定病原菌。[方法]收集患乳房炎奶牛的乳液病料后分别接种绵羊血液平板和麦康凯鉴别培养基,置于37 ℃培养箱过夜。观察获得的单菌落形态并接种含有血清的液体培养基富集培养,然后煮沸法提取细菌纯培养物的基因组,以该基因组为模板通过PCR扩增未知细菌的核糖体RNA序列并对产物进行测序分析。以不同培养时间测定菌液D_(600)并绘制细菌的生长曲线。用倍比稀释法在96孔板上测定细菌对不同药物的最小抑菌浓度。[结果]从病料中分离到一株革兰阴性菌,命名为JS20170427COW。该菌无运动性,在绵羊血平板上菌落圆形、光滑、淡黄色、边界清晰。生化试验和16S rRNA序列分析结果显示,其与伊丽莎白按蚊亚种人源株KT768343.1同源性达95%,称之为伊丽莎白按蚊亚种高度同源株。药敏试验显示,该菌对杆菌肽、溶菌素、硫酸黏菌素、乳酸菌素以及多肽类药物等耐药。[结论]从病牛乳液中分离到一株与伊丽莎白菌按蚊亚种同源性高达95%的细菌,其具有公共卫生的潜在意义。
不同施肥方式下土壤颗粒稳定性及其对四环素吸附能力的影响

[目的]针对不同施肥方式的农田,分析土壤胶体的稳定性及其对四环素的吸附能力,探讨四环素在土壤中的胶体运移性变化。[方法]设置不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和施用有机肥(OF)3种处理,湿筛沉降法筛分制备0.053~2 mm,0.002~0.053 mm和<0.002 mm(土壤胶体)3个粒径组土壤颗粒,采用静置沉降和动态激光散射技术分析土壤颗粒的分散稳定性,探讨不同电解质条件下土壤胶体的凝聚动力学,用zeta电位测定仪测定不同电解质溶液下土壤胶体表面电位的变化。最后,通过吸附动力学和等温吸附试验分析不同粒径组土壤颗粒对四环素的吸附能力。[结果]CK处理中土壤胶体含量最高,且更容易凝聚,稳定性最差;施用有机肥显著提高了土壤中大颗粒(0.053~2 mm)含量,减少了土壤胶体的释放。土壤胶体临界凝絮浓度从大到小的处理分别为OF、NPK、CK。土壤颗粒对四环素的吸附能力在OF处理中最强;土壤胶体对四环素的吸附能力均远大于其他粒径的土壤颗粒和原土。[结论]施用有机肥更有利于土壤大颗粒的形成,未团聚土壤胶体粒级更小,zeta电位更负,在水体中稳定性更强,对四环素的吸附能力也更强。因此,施用有机肥可有效减少土壤中胶体的释放,并能提高胶体在水体中的稳定性及对污染物四环素的吸附,从而影响污染物四环素在土壤中的分布和迁移。
一种对地四重覆盖星座构型设计方法

针对传统星座设计中覆盖模型求解困难,覆盖性能统计不便等问题,提出一种基于二维图的对地四重连续覆盖星座构型设计新方法。首先对传统的二维空间坐标系进行了改进,利用球面几何学分析了覆盖圆与卫星轨道的相对位置关系,建立二维图和星座网格的解析数学模型。通过对数学模型的进一步分析,归纳与总结了二维图的几何性质。将星座对纬度带的覆盖转化为对纬度带上任意点的二维图的覆盖,提出星座网格对二维图的单重和四重连续覆盖条件。在此基础上,研究四重覆盖星座构型的设计与筛选方法,从而避开了覆盖性能统计的复杂过程。最后对二维图基本理论和星座设计方法进行了实例仿真,校验了该方法的可行性。
日光温室不同厚度土墙体蓄放热特性研究

为实现土墙日光温室结构优化及温室土墙体轻简化,以泰安市不同厚度土墙日光温室为研究对象,利用在两温室(1号墙体较厚、2号墙体较薄)北墙体的不同高度上布置的温度传感器采集的数据,比较分析了在不同天气状况条件下两温室不同厚度土墙体的蓄放热特性。结果表明,晴好天气时,1号温室土墙体的蓄热量和放热量略高于2号温室,二者差值很小,分别为82.3、45.0kJ。连阴天时墙体全天放热,测试3d的平均放热量,1号温室明显高于2号温室,厚墙体与薄墙体的放热量有明显差异,其二者差值为615.9kJ,但两温室距离墙体内表面0.1m处的平均气温相差仅0.6℃。从距墙体内表面0.6m以外的墙体温度相对稳定部分的温度分析表明,厚墙体温室(1号温室)温度相对稳定层的范围较薄墙体温室的大,蓄积热量也较多,应采取有效的换热设备或材料,将厚墙体内温度相对稳定层蓄积的热量释放到温室内部,用于进一步提高温室气温,以充分发挥厚墙体的节能效果。
崩岗崩积体坡面糙度及其与侵蚀方式的耦合影响研究

崩岗崩积体是崩岗的主要沙源地。基于人工模拟降雨试验及三维激光扫描技术,研究崩岗崩积体坡面侵蚀过程。研究表明:利用三维激光扫描的点云数据能定量分析降雨前后坡面水蚀特征。全坡面及各坡位均为片蚀总量大于细沟侵蚀总量,但各坡位的侵蚀强度有所差异,其细沟侵蚀强度由大到小表现为下坡、中坡、上坡,片蚀强度由大到小表现为上坡、中坡、下坡。坡面空间糙度由大到小大致呈现下坡位、中坡位、上坡位,坡面侵蚀方式可影响坡面糙度值及变化趋势,而坡面糙度亦能影响各侵蚀方式的侵蚀强度。整个降雨时段内全坡面侵蚀量最大、产沙量次之,沉积量最小,受坡面糙度变化影响,全坡面侵蚀、产沙量均呈现递减趋势。而上坡位的侵蚀、产沙量无明显变化,中、下坡位的侵蚀、产沙量呈对数减小趋势。此外,除上、下坡位沉积量间存在显著差异外,各坡位间侵蚀量、产沙量均无显著差异。
功能膜覆盖好氧堆肥过程氨气减排性能研究

畜禽粪便高温好氧堆肥过程中氨气的排放不仅污染环境,而且会降低有机肥氮素含量。因此,控制好氧堆肥过程中氨挥发是降低氮损失及减少堆肥周边环境恶臭的关键。为研究膜覆盖对畜禽粪便好氧堆肥过程氨气挥发的影响,以猪粪和小麦秸秆为试验原料,采用具有选择渗透性的Gore膜作为覆盖材料,在实验室好氧堆肥反应器系统中进行了为期27d的好氧堆肥试验。试验设置覆膜组和对照组,采用开启1h、关闭1h间歇通风方式,通风速率为3L/min,重点监测堆肥过程堆体温度、氧浓度和NH_3排放速率等。研究表明:覆膜组比对照组高温期持续时间略长,更有利于杀死堆体有害病原菌;相比于对照组,覆膜组NH_3排放量减少18.87%;相比于温度峰值出现的时间,两组试验NH_3峰值出现时间均延后,且覆膜组延后时间更长。
生物油重质油醇类添加剂提质研究

通过加入不同质量分数(5%~25%)的甲醇、乙醇、辛醇及其混合醇对松子壳热解重质油进行提质研究,考察醇添加剂对重质油理化特性影响及其存储稳定性。研究发现加入醇添加剂超声处理后能显著降低重质油的粘度、含水率和pH值,并提高其热值;同时使多环芳烃、酮类等物质含量降低,脂肪烃、芳香烃等含量增加。混合醇处理重质油的品质更好,存储56d后性质仍较稳定,粘度和含水率随储存时间延长稍有增加。加入甲辛醇56d后重质油的粘度为980mPa·s,含水率为21.02%,增长速率仅均为原始重质油的一半;且添加量越高,油的热值越高,添加量25%时热值为32.66MJ/kg。但从热重分析发现甲辛醇添加量为20%时燃烧性能最好,其燃烧段的失重速率最大并且燃烧后的灰分最少。
遥感降水量产品寒区精度评估与径流模拟适用性研究

采用地面雨量站观测的降水量为基准数据,以寒区呼兰河流域作为典型研究区,评估了TRMM(Tropical rainfall measuring mission)最新一代卫星降水量产品3B42V7、3B42RT以及CHIRPS(Climate hazards group infrared precipitation with station data)、基于地面降水量插值获得的IDWP降水量数据在日、月、季度和空间尺度上的精度。利用站点和卫星2种降水量数据驱动SWAT模型,采用 SUFI2算法计算模型并考虑模型参数的敏感性,进行日流量过程模拟,评估了多卫星降水量产品在流域水文模拟和预报中的应用能力。研究结果表明:流域日平均尺度上, 3B42V7、3B42RT、CHIRPS分别高估地面降水量5.43%、41.24%、3.37%。3B42V7在流域日、月、季度时间尺度上很接近地面观测降水量。3B42RT的日降水强度累计概率分布与雨量站较为接近。3B42V7和CHIRPS在率定期和验证期的日流量模拟效果均较好,NSCE率定期为0.77、0.84;验证期为0.67、0.56。3B42RT对流量峰值的模拟较差。可考虑采用 TRMM 3B42V7和CHIRPS作为基础降水量资料应用于寒区水资源管理、干旱监测和洪水预报等相关研究。
华北典型区冬小麦区域耗水模拟与灌溉制度优化

以经校验Aquacrop模型模拟了不同土壤条件下冬小麦水分与产量响应关系,结合北京大兴区土壤分布及其冬小麦实际种植情况,对模型模拟结果进行区域尺度拓展,以此为基础分析了研究区不同灌溉制度下冬小麦耗水量、产量及水分生产率的变化规律,并推荐了与华北地区水资源实际情况相适宜的冬小麦亏缺灌溉制度。结果表明:应用Aquacrop模型能较好模拟冬小麦生育期内土壤墒情和冠层覆盖度的动态变化过程及其生物量与产量情况,可利用经校验后的模型进行冬小麦水分与产量响应关系研究。灌溉定额在300mm范围内,随着灌溉量增加,耗水量增大;在灌水次数相同条件下,灌溉日期不同,因蒸腾量变化导致耗水量差异显著。在相同处理下总体上降水多年份产量较高,而不同处理之间随着灌溉量增加产量增大;在灌水次数相同情况下,灌溉关键生育时段选择对冬小麦产量形成及水分生产率提高至关重要。以冬小麦增产提效为原则,在灌1水情况下重点保障拔节抽穗阶段的需水;灌2水情况下重点保障返青拔节、抽穗乳熟阶段需水;灌3水情况下重点保障返青拔节、拔节抽穗、抽穗乳熟阶段需水。针对华北水资源严重短缺实际,建议北京大兴区冬小麦采用灌2水的亏缺灌溉制度,较灌4水情况下的灌溉量与耗水量分别减少140、65mm,能确保75%产量。可见,在与华北类似的资源性缺水区域,选择适宜亏缺灌溉制度,能大幅降低区域灌溉量与耗水量,在稳定区域冬小麦产量及涵养地下水源方面具有重要的现实意义。
基于改进力导向模型的生态节点布局优化

在西北干旱半干旱生态脆弱区,构建生态网络可以连接破碎的生境斑块,提高景观之间的连通性。而生态节点的布局优化能够降低能量损耗,增加稳定性,对维持区域生态环境安全稳定具有重要意义。以生态脆弱区典型县域磴口县为研究区,在现有生态网络基础上,改进了H&V算法的力导向(force-directed)模型,通过优化生态节点的布局对生态网络进行优化。研究结果表明,在磴口县选取的局部研究区内,与H&V算法相比,改进force-directed模型优化的生态节点布局覆盖率达到90.79%,提升了4.08个百分点;平均聚类系数升高至0.071,是未改进H&V算法的1.4倍;分布均匀度降低至2.629,比未改进H&V算法降低了0.629。通过模型优化使得网络结构清晰、生态节点布局均匀,节点覆盖率更高,表明优化后生态网络结构更为稳定。
锤片式粉碎机粉碎玉米秸秆机理分析与参数优化

对锤片式粉碎机粉碎玉米秸秆过程进行分析,并对其粉碎性能进行试验研究。借助高速摄像技术,得出玉米秸秆主要粉碎形式为:打击粉碎、撞击粉碎、搓擦粉碎,且在粉碎过程中打击粉碎与搓擦粉碎影响较大,并得出锤片末端线速度(主轴转速)、玉米秸秆含水率对锤片式粉碎机粉碎性能影响较大。在此基础上,以影响锤片式粉碎机粉碎性能的主要因素--主轴转速、含水率、筛孔直径为试验因素,以度电产量作为评价指标进行试验研究。试验结果表明,各因素对度电产量影响由大到小顺序为筛孔直径、含水率、主轴转速。选取筛孔直径6mm、含水率10%~50%、主轴转速2000~3500r/min,以度电产量最大为目标的参数优化试验表明:当含水率10%~32%时,主轴转速宜2000r/min;当含水率33%~50%时,主轴转速宜2020~2452r/min,且随着含水率的增大而增大。
摆动分离筛薯土分离机理分析与参数优化试验

针对摆动分离筛薯土分离机理不明确,作业参数匹配不合理导致明薯率与马铃薯破皮率矛盾突出等问题,利用高速摄像机实时拍摄不同曲柄转速、筛面倾角和机器前进速度时摆动分离筛上薯土混合物的分布状态,统计并分析薯土混合物分布高度的变化规律,揭示薯土分离机理,并获得影响分离筛性能主要因素的取值范围。以明薯率和破皮率为评价指标,采用BoxBehnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,对影响摆动分离筛性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,各因素对明薯率、破皮率影响由大到小为曲柄转速、筛面倾角、机器前进速度。摆动分离筛优化参数组合为:曲柄转速230r/min,筛面倾角21.1°,机器前进速度2.03km/h,优化后明薯率和破皮率分别为98.94%和0.21%,明薯率较优化前提高1.68个百分点,破皮率较优化前降低9.6个百分点,参数优化试验结果满足国家标准要求。
粘重土壤下马铃薯挖掘机分离输送装置改进设计与试验

针对升运链式马铃薯挖掘机输送分离装置普遍存在的在粘重土壤条件下升运链长度匹配性不佳等问题,设计了一种适宜粘重土壤的升运链输送分离装置。通过对该输送分离装置及薯土混合物的理论分析,确定了影响最佳薯土分离效果的主要因素,得到影响分离性能的升运链长度范围和抖动器等结构参数;以二级升运链长度、机具前进速度和升运链线速度为试验因素,以明薯率、伤薯率为试验指标进行田间试验,试验结果表明:二级升运链长度为3.1m、机具前进速度为1.2m/s、升运链线速度为1.5m/s时,其明薯率为98.1%,伤薯率为1.1%,高于马铃薯挖掘机的收获作业要求。满足粘重土壤条件下马铃薯挖掘机的作业要求。
立辊式玉米收获机割台间隙夹持输送装置设计与试验

针对立辊式玉米收获机割台夹持输送装置存在夹持均匀性和稳定性差,故障率高等问题,设计了一种结构简单、输送效果好、可靠性高的间隙定位夹持输送装置。提出了玉米植株间隙定位夹持输送方式,分析了间隙夹持定位输送装置主要结构与运动参数的设计方法;通过正交试验确定了影响夹持输送质量的3个主次因素依次为输送轨道间隙、夹持输送链速度和夹持输送链长度;确定A_2B_3C_3为较优组合,即夹持输送链长度为130cm、输送轨道间隙为3.1cm、夹持输送链速度为4.5m/s;在该条件下喂入姿态成功率为92.5%、断茎率为0.25%,输送过程稳定可靠,不存在堵塞问题,满足立辊式玉米收获机的作业要求。
基于Petri网模型的收获机轴流式脱分选装置参数化设计

为实现设计的快速化和规范化,进行了基于喂入量变化的联合收获机轴流式脱分选装置的参数化设计研究。通过建立喂入量与相关设计参数的数学模型,获得可用于参数化设计的各个参数。在分析参数之间层次关系和依赖关系的基础上,利用Petri网模型、通过参数传递构建了简化设计的计算机模型并开发了设计平台。应用结果表明:当在程序界面中输入喂入量并选择相关数据后,能自动生成各种所需的结构参数(栅格式凹板包围面积、清选筛面积、脱粒滚筒齿数)以及工作参数(风量、功率);将某部件所得结构参数输入UG环境平台,可获得该部件的三维设计图样。经与现有成熟机型脱分选装置结构参数和工作参数比较可知,计算机模型生成的设计参数和工作参数规范,获得的三维图样符合设计要求。参数化设计平台不但可以进行脱分选装置的规范化设计、提高设计效率,还可以快速判别、修正现有机型脱分选装置的设计参数。
地轮中置式高机动性宽幅农具机架平台研究

针对大型宽幅农机具运输和田间转移困难,现有形式复杂或操作不便等问题,研究一种高机动性宽幅农具机架平台。平台采用中置式作业与运输兼用型地轮技术方案,配套动力离合、液压同步升降、机械锁定、车轮方向变换、传动比调节等附属机构,实现横向悬挂作业与侧向牵引运输状态方便快捷的转换。通过理论分析结合数字样机虚拟仿真,确定了变形及液压加力等核心机构的参数,并对比了与常规地轮前置机架的耕深控制特性,地轮与作业部件安装位置与距离所产生的仿形超前或滞后问题得到明显改善。为检验研究成果,以平台为载体设计了高机动性24行大豆密植平播机,并进行了工程结构分析与优化。样机试验表明,作业效果良好,平台各项指标满足设计要求,作业与运输状态转换单人操作用时小于8min,运输过程安全、稳定。
基于EDEMCFD耦合的内充气吹式排种器优化与试验

针对内充气吹式排种器对圆形种子适应性差、排种效果不佳的问题,对内充气吹式排种器进行优化设计,为增强种子充填容积和气流压附力在型孔底部开设不同结构的槽孔。基于离散单元法理论建立玉米籽粒粘结颗粒模型,运用EDEMCFD耦合分析方法,以型孔内种子在排种盘转动过程中所受的曳力值为指标,在入口风速为30m/s、前进速度为8km/h的工作条件下对3种不同型孔结构排种盘进行圆粒种子排种效果的耦合仿真,分析排种过程中圆粒种子所受曳力的变化情况及清种和压种性能。仿真结果表明:同一排种盘中,因大圆粒种子迎风面积大于小圆粒种子,所受曳力均大于小圆粒,迎风面积大的颗粒更易被清出型孔;径向内开方孔盘型孔内气流对颗粒的曳力及压附力均较大,且增大了型孔对种子在径向方向的充填容积,该盘对圆粒种子及混合种子的工作效果均较好。为验证仿真结果进行台架试验,当前进速度为8km/h时进行3种排种盘工作压强的单因素试验,结果表明,径向内开方孔盘合格率随工作压强的增大而增大,当工作压强大于5.5kPa时,合格率超过95%,明显优于其他2个排种盘;对径向内开方孔盘进行前进速度为4~12km/h、工作压强为4~8kPa的双因素试验,结果表明,合格率随着前进速度和工作压强的增大而增大,针对不同前进速度,当工作压强高于6kPa时,合格率接近96%,漏播率低于1%。
软件定义的VANET下流表用量感知的QoS路由机制

VANET可以提供各类安全和非安全相关的服务,但现有的VANET难以保障应用服务的QoS需求.软件定义网络(software defined networking, SDN)以系统化的灵活控制网络的方式出现,其分离的数据与控制平面为网络带来了可编程性.因此首先设计了一种面向异构多网接入的软件定义的VANET架构;接着提出一种流表用量感知的动态QoS保障框架,允许使用模块化的方式管理网络,并支持业务流的动态加入和退出;最后建立了多业务流多约束条件下流表用量感知的QoS路由模型,该模型不仅考虑了丢包、时延和吞吐量等链路参数,还考虑了业务需求和流表使用情况,从而为VANET应用服务提供并发的QoS路由.实验表明:流表用量感知的动态QoS路由机制不仅能够满足多业务对各自丢包、时延和吞吐量的要求,还能够感知流表用量,从而避免流表溢出对QoS路由机制的影响,进一步提高了网络QoS保障的性能.
秸秆后覆盖小麦播种机设计与试验

针对华北平原麦玉两熟区,小麦在玉米秸秆覆盖地撒播易出现秸秆堵塞、麦种架空、晾籽等问题,利用正转旋耕抛土模型以形成土壤、秸秆顺序覆盖,设计了一种秸秆后覆盖小麦播种机,可一次完成旋耕、均匀撒播、覆土、覆盖秸秆、镇压等作业。旋耕刀采用对称螺旋线排列;通过抛土运动分析确定了被抛物料运动的最大高度为0.52m,水平方向最大位移为0.79m,并确定了导土板的位置参数;通过性能试验优选分种装置与水平方向夹角为35°,分种板间的距离为50mm。在河北涿州试验站进行了整机田间试验,结果表明:正转旋耕装置能有效抛土、抛秸秆,避免秸秆、根茬堵塞分种装置,耕深稳定在148~152mm内,耕深稳定性系数为95.5%,多功能行走轮滑移率约为5.3%,机具通过性能符合国家标准(GB/T 20865-2007)要求;机具作业后秸秆覆盖量平均为1.07kg/m~2,达到作业前秸秆覆盖量的80%;播深稳定在30~35mm内,播深合格率为91.1%,不同位置幅宽内10cm×25cm矩形框内麦种数量稳定在29~30粒,符合农艺要求。
铲齿组合式残膜捡拾装置设计与试验优化

针对新疆平作区棉花残膜回收机起膜、拾膜分步作业造成残膜回收率低、含杂率高的问题,提出了起膜、拾膜协同作业的思路,设计了一种铲齿组合式(同步起膜、拾膜)残膜回收装置。通过对起膜铲起膜机理进行分析,确定了起膜铲导曲面参数方程和主要结构参数;通过对捡拾滚筒拾膜过程运动及受力分析,确定了拾膜齿杆能够"扎"起残膜的必要条件。运用Design-Expert 8.0.6数据分析软件中心组合试验方法对组合式残膜捡拾装置的关键参数进行了试验,建立了起膜铲入土角、捡拾滚筒转速、机具前进速度与残膜回收率和含杂率的三元二次回归模型。采用非线性优化计算方法,对影响因素进行综合优化计算。试验结果表明:当起膜铲入土角为30°、拾膜滚筒转速为120r/min、机具前进速度为1.0m/s时,残膜回收率为90.3%,含杂率为4.1%,比起膜、拾膜分步作业条件下的残膜回收率提高了5.3个百分点,含杂率降低了4.8个百分点。试验指标均达到了国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求。