mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
喀斯特石漠化地区火龙果林退化对土壤生态酶化学计量指标的影响

【目的】探讨喀斯特石漠化地区火龙果林土壤酶活性和生态酶化学计量的变化特征。【方法】以无退化(ND)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)4种不同退化火龙果(Hylocereus undatus)林为研究对象,采用单因素方差分析、双因素方差分析、皮尔逊相关分析和冗余分析(RDA)方法,研究0~30 cm土层β-葡萄糖苷酶(βGC),N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(ACP)4种土壤酶活性及生态酶化学计量特征的变异规律。【结果】(1)土壤βGC和ACP总体上随退化加剧呈先升高后降低;NAG仅在10~20 cm和20~30 cm土层存在显著差异,而LAP表现为SD、MD显著大于ND;LAP+NAG活性总体呈上升趋势。(2)土壤酶C:N随退化加剧而降低,酶C:P和酶N:P均随退化加剧而一定程度增加,表明退化火龙果林资源利用策略发生一定改变。生态酶化学计量的矢量L随退化加剧而变大,在MD为最大值;矢量A随着退化加剧而降低,在SD为最小值,且矢量A均小于45°,表明喀斯特石漠化地区火龙果林土壤微生物生长受N素限制。(3)RDA分析表明,土壤理化性质能够解释土壤酶及生态酶化学计量83.4%的变异,其中土壤AP和TN对土壤酶和生态酶化学计量影响最大,分别能够解释系统47.5%和24.3%的变异。【结论】喀斯特石漠化地区火龙果林土壤微生物受N限制,且随退化加剧N限制有所增加。火龙果林退化对土壤酶活性和生态酶化学计量的影响是通过调控土壤N、P养分来实现的。
I型胶原蛋白对斑马鱼模型促组织再生及抗炎作用研究

目的观察I型胶原蛋白对斑马鱼模型的促组织再生及抗炎作用。方法通过检测斑马鱼尾鳍再生面积和col1a1b基因的相对表达量,表征I型胶原蛋白促组织再生作用;通过测量斑马鱼皮肤中性粒细胞数量变化表征I型胶原蛋白的抗炎作用。结果与模型对照组相比,I型胶原蛋白溶液处理斑马鱼尾鳍面积明显增大,中性粒细胞数量明显减少。I型胶原蛋白溶液处理后的斑马鱼col1a1b基因的相对表达量明显高于正常对照组。结论I型胶原蛋白对斑马鱼模型具有促组织再生及抗炎作用。
Sentinel-1数据在西南山区水库变形斜坡InSAR监测中的适用性评价:以溪洛渡水库为例

Sentinel卫星凭借其超高的辐射分辨率、稳定的轨道系统、较大的覆盖能力、较短的重返时间、可免费下载的数据,在斜坡灾害识别监测方向上有广泛的应用。自1963年意大利瓦伊昂特大滑坡发生以来,岸坡地质灾害一直是峡谷区水库关注的主要问题之一。以金沙江上游溪洛渡水库区为例,结合PALSAR-2、TerraSAR-X数据,评价Sentinel-1 SAR数据在西南山区水库变形斜坡InSAR监测中的适用性,以理论结合实际结果分析Sentinel-1数据是否可以在一定条件下替代其他商业数据,为今后相关行业应用提供参考。结果显示: Sentinel-1数据在研究区可解译的变形斜坡约200处,类型有滑坡、危岩体和塌岸;经现场核查, Sentinel-1数据解译的最小变形斜坡投影面积约为2400 m~2,约35 m(长)×77 m(宽)大小,共16个变形像元聚集。高山峡谷区叠掩、阴影现象严重,通过对雷达常用观测模式下的SAR数据的比较,在SAR数据交集区域,有效观测面积为Sentinel-1升轨70.3%, Sentinel-1降轨68.9%, PALSAR-2升轨70.4%, PALSAR-2降轨67.6%, TerraSAR-X降轨52.5%,在不考虑分辨率的情况下,在库区Sentinel-1数据与其他两种SAR数据观测能力相比持平或更优秀。6月至11月初是溪洛渡水库的水位上升期,周边植被发育较好,造成数据相干性较差, 2017年后Sentinel-1A(1B)双星拍摄获取的SAR数据量增加,高频观测可使相干性提高,利用2017年后该卫星数据可有效识别水库蓄-排水周期内的区域性变形斜坡发育变化情况。当长时间缺失SAR数据时,会造成最近一对SAR数据间的某些像元测量的变形超过其InSAR最大量程,解缠时丢失相位周期。Sentinel-1数据由于连续性较好,监测斜坡的变形趋势较为连续,因此更适合连续小变形的趋势识别。
基于激光的G-四链体高分辨率熔解曲线分析

结合所制备的高品质法布里-珀罗(F-P)光学微腔,利用基于激光的高分辨率熔解曲线(HRM)分析研究了G-四链体脱氧核糖核酸(DNA)结构的热稳定性。探究了K+存在的情况下,诱导富含鸟嘌呤(G)的DNA单链形成G-四链体,不同K+浓度的DNA溶液,对应于溶液中G-四链体结构的不同热稳定性。实验结果表明,激光HRM曲线能很好地分辨出不同K+浓度的DNA结构。此外,通过分析不同DNA溶液在任意温度下的激光阈值,发现利用较低的泵浦能量可以很好地降低曲线的熔解温度。
基于谱峰值点特征的汉语音节匹配算法

为提升噪声环境中汉语语音音节的匹配效果,依据汉语语音的谱峰值点特征,提出了一种音节匹配算法。采用离散余弦变换提取语音信号包络语谱图,利用人耳掩蔽效应进行谱能量判决,获取每一帧谱能量的极大值点;接着在对数频率范围内作二值量化,将音节信号对应为二进制序列;然后根据二进制序列的模板对比,确定音节匹配结果。本算法对无噪汉语语音的音节匹配效果优于传统方法,且在低信噪比情况下仍具有较高的匹配准确率。
In Situ Characterization of Electrode Structure and Catalytic Processes in the Electrocatalytic Oxygen Reduction Reaction

As an electrochemical energy conversion system, fuel cell has the advantages of high energy conversion efficiency and high cleanliness. Oxygen reduction reaction(ORR), as an important cathode reaction in fuel cells, has received extensive attention. At present, the electrocatalysts are still one of the key materials restricting the further commercialization of fuel cells. The fundamental understanding on the catalytic mechanism of ORR is conducive to the development of electrocatalysts with the enhanced activity and high selectivity. This review aims to summarize the in situ characterization techniques used to study ORR. From this perspective, we first briefly introduce the advantages of various in situ techniques in ORR research, including electrochemical scanning tunneling microscopy, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, X-ray absorption spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and transmission electron microscopy. Then, the applications of various in situ characterization techniques in characterizing of the catalyst morphological evolution and electronic structure as well as the identification of reactants and intermediates in the catalytic process are summarized. Finally, the future development of in situ technology is outlooked.
基于地统计学和空间自相关的土壤有机质空间异质性分析及分区--土地整治视角

[目的]土壤指标是耕地质量分等的依据,其空间异质性和空间自相关性对土地整治分区,以及土地平整工程中的表土剥离、移土培肥和土壤改良等关键技术的实施都具有重要作用。[方法]文章以渝西丘陵区的典型基本农田建设区为研究区,综合运用地统计学与Kriging插值法研究0~20cm、20~40cm和40~ 60 cm土层土壤有机质(SOM)的空间异质性,结合全局和局部空间自相关分析法分析各土层SOM的空间自相关性,并基于LISA聚类图进行SOM分区,进而提出土地整治的应用建议。[结果](1)研究区3层SOM平均含量处于全国第二次土壤普查土壤养分分级标准的4级,为中等水平。(2)20~40 cm土层SOM的最优模型为球面模型,其余两层均为高斯模型,3层SOM均属于中等变异,受结构性和随机性因素的共同影响,在空间上呈不规则的斑状与块状分布。(3)3层SOM均表现为显著的正空间自相关性及空间集聚特征,高-高(HH)集聚区分布在平坝与丘间谷地,主要为水田,这与水田更有利于SOC的贮存和提高土壤的固碳能力有关,其次为旱地;低-低(LL)集聚区主要分布在南部丘陵区,土地利用类型表现多样化,故丘陵区需重视土壤改良。(4)以表层SOM空间自相关分布特征为主,中、下层为辅,将研究区划分为高SOM集聚区、表层高SOM集聚区、低SOM集聚区和SOM随机分布区4个分区,根据不同分区间SOM含量差异和空间集聚特征,提出了不同的土地整治建议。[结论]研究结果体现了SOM含量在剖面和水平空间上高值与低值的集聚特征,更有利于针对性地采取土地整治措施,可作为土地整治分区的重要参考。
2021-2025年我国马铃薯产业高质量发展战略路径

[目的]我国农业发展正处于从数量扩张主导向质量提升主导迈进的转型期,马铃薯作为我国重要粮食作物,在过去40多年发展成绩斐然,高质量发展也是其未来转型升级的必然趋势。[方法]文章运用数据分析与文献研究相结合的方法,对马铃薯产业高质量发展的动因进行了辨析,并从生产、技术、比较收益、空间格局、消费、供求和贸易这七个方面对我国马铃薯产业发展历程进行了系统性回顾。[结果]我国马铃薯产业面临国际环境变化、发展理念革新、资源环境约束趋紧、生产成本上涨、机械化需求增加、产业链不完整和消费潜力增大这七个方面的挑战。基于高质量发展的"产品高品质、生产高效率、产业高安全和经济高价值"的目标导向,提出实施以技术体系、生产体系、产业体系、经营体系和政策体系为核心的马铃薯产业高质量发展战略。[结论]应从科学谋划马铃薯产业高质量发展蓝图、探索建立马铃薯产业高质量发展示范基地、推进马铃薯产业机械化、智能化和绿色化、畅通马铃薯生产端与消费端等方面着手有序推进马铃薯产业高质量发展,力争在2021-2025年期间实现马铃薯产业全面转型升级。
基于NSGA-Ⅱ算法的废石及尾砂混合充填料配比优化

为了提高高峰矿尾砂充填体强度和解决井下废石利用问题,开展高峰矿废石及尾砂混合充填材料的最优配比研究,设计了四因素四水平的正交试验,采用极差分析获得了影响充填体强度、料浆泌水率和料浆坍落度的主次因素,得到初步满足矿山要求的配比:料浆浓度为83%,灰砂比为0.25,废尾比为1.5,泵送剂添加量为0.5%。根据正交试验数据建立了28 d充填体强度、料浆泌水率和坍落度的二次多项式回归模型,基于NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化,获得最优充填料浆配比。研究结果表明:灰砂比对充填体强度影响最大,料浆浓度和废尾比次之,泵送剂影响最小;灰砂比对料浆泌水率有明显的控制作用,废尾比和料浆浓度次之,泵送剂作用最小;料浆浓度对坍落度影响最大,泵送剂和灰砂比影响次之,废尾比影响最小;多目标优化后的配比:料浆浓度为82.989%,灰砂比为0.240,废尾比为1.419,泵送剂添加量为0.537%,优化后的配比方案所需充填材料成本相比正交试验确定的方案成本下降了2.9%。
基于深度受限玻尔兹曼机的个性化推荐算法

为了提高个性化推荐系统性能,提出了一种基于深度受限玻尔兹曼机的个性化推荐方法。首先通过提取推荐系统的用户和资源特征构建多层受限玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann machine, RBM)网络,从而形成深度受限玻尔兹曼机个性化推荐模型;其次通过可视和隐藏层的边缘概率分布求解待推荐训练样本的最大似然度;然后结合对比散度(Contrast divergence,CD)重构来获得RBM主要参数更新方式,并通过可视和隐藏层的正反向更新,来获得稳定的RBM结构;最后利用计算用户资源评分值实现个性化推荐。实验结果表明,在训练样本稀疏度合理范围内,与常用个性化推荐算法比较,所提方法通过合理控制RBM深度和设置合适的隐藏层节点数,能够获得更优的均方根误差(Root mean squared error,RMSE)性能。
基于电导性能的原状土柱降雨入渗规律研究

我国东南沿海地质环境复杂脆弱,由台风暴雨引发的滑坡频频发生。雨水入渗到土体内可能导致坡体变形,进而产生滑坡、泥石流等灾害。以福建三明岩兜滑坡为研究对象,通过自行研制的人工降雨土柱入渗试验装置,对研究区滑坡的残积土柱进行了不同降雨强度下(20 mm·h~(-1)、60 mm·h~(-1))的累次循环降雨实验,考虑了不同降雨量、降雨历时和雨停时间等工况,获得了干湿循环下土柱含水率、电阻率以及基质吸力变化等丰富的降雨入渗试验数据,并与现场原型测试结果验证。研究结果表明:(1)累次降雨中,土柱上部传感器含水率峰值随着干湿循环次数增加缓慢降低,深部的土体则在累次降雨后,土体含水量逐渐累积,含水率峰值缓慢提高。(2)原状土柱土体具有非均质性,不同深度土体电阻率大小不一。电阻率响应时间与含水率响应时间具有高度相关性,含水率变化时电阻率也几乎同时产生变化,但两者变化趋势相反。(3)基质吸力在累次降雨雨停阶段回升缓慢,多次降雨过程中,由于前次降雨中留下的水分未完全排干,基质吸力在多次降雨的作用下降到0 kPa。(4)基于Keller改进的Archie拓展模型对研究区土体电阻率含水率进行拟合,并用实测数据进行验证,误差较小。进一步结合Archie拓展模型与Green-Ampt、Philip入渗模型,得到基于电阻率的Green-Ampt与Philip入渗模型。研究成果有助于进一步揭示研究区降雨作用下坡残积土的电阻率演化规律,揭示坡残积土坡在累次降雨下的水分入渗规律,对台风暴雨型滑坡稳定性分析及监测预警具有重要的理论及实际意义。
青花菜高温和盐胁迫相关LncRNAs的鉴定与表达特征分析

为探讨长链非编码RNA在青花菜高温和盐胁迫中的功能。以青花菜高代自交系‘WN12-95B'为试验材料,通过RNA-seq测序、靶基因注释和qRT-PCR分析,筛选出与青花菜高温和盐胁迫相关的LncRNA。在青花菜高温和盐胁迫文库中鉴定到2 432条LncRNAs,筛选获得158个差异LncRNAs,其中96个上调表达,62个下调表达。序列特征分析发现LncRNAs的长度较mRNA短,外显子个数也比mRNA少。靶基因注释显示差异LncRNAs可通过谷胱甘肽代谢、信号转导以及氧化磷酸化等参与青花菜高温和盐胁迫响应。 qRT-PCR分析结果显示10个挑选的差异LncRNAs在盐胁迫和高温胁迫中的表达趋势各具特点。XLOC_ 033957、XLOC_034964、XLOC_005515、XLOC_027154、XLOC_023592和XLOC_035830在高温胁迫下呈现先下降再上升的模式,但在盐胁迫中其表达模式存在差异。XLOC_033671、XLOC_003826、XLOC_06988和XLOC_024730在盐胁迫下呈持续上调表达,在高温胁迫下先上升后下降。通过测序及数据分析,鉴定出青花菜高温和盐胁迫相关的LncRNA的相关基因,为进一步分析LncRNAs在青花菜高温和盐胁迫下的调控机制提供一定的基础。
南疆无膜棉不同灌溉条件下土壤水分时空变化特征

旨在研究南疆不同灌溉条件下无膜棉田土壤水分时空变化特征,以‘中棉619'为供试品种,南疆常规膜下滴灌模式为对照(CK),无膜棉田设置6次(wmm1)、8次(wmm2)、10次(wmm3)3个不同的灌水处理,开花前每个处理灌水量均为45 mm,开花后灌水量均为69 mm,wmm3最后一次灌水量为52.2 mm。结果表明:灌水次数较少的处理wmm1、wmm2,土壤水分的垂直分布特征为随着土层深度的增加先增加后减少,wmm3及CK土壤水分垂直分布特征为先增加后减少再增加,CK与无膜处理相对湿润区域存在差异。初花期地膜覆盖保水效果明显,但是随着生育进程的推进以及灌水次数的增加,wmm3处理10~50 cm土层土壤含水量与CK持平,50~90 cm土层土壤含水量明显高于其他处理,wmm1处理除50~70 cm土层外,含水量下降速度最快、含量最低。盛花期前后各处理的耗水量差异显著,最大耗水量出现的日期差异显著,wmm3自开花后耗水量显著高于其他处理。因此,可通过优化灌水量及次数提高水分利用率。
我国省域基础设施投入对社会-生态系统脆弱性的影响

基础设施投入对社会经济或生态系统的影响已被广泛讨论,但对社会-生态系统(SES)的作用如何仍不得而知。本研究梳理了基础设施投入对SES脆弱性的影响机理,并在核算省域人均基础设施资本存量及综合评估SES脆弱性的基础上,采用空间自相关与空间计量模型实证分析了我国省域基础设施投入对SES脆弱性的作用。结果表明: 2004-2017年,我国省域人均基础设施投入水平显著提高,且呈北高南低、东西高中间低的空间分布格局;省域SES脆弱性也在不断改善,却表现出由东向西逐步恶化的分布特点;我国省域人均基础设施投入与SES脆弱性具有空间正相关性,存在聚集性分布特征;两者呈倒U型曲线关系,即早期适量基础设施投入会降低SES脆弱性,而过度投入则会导致SES脆弱性逐步增加。本研究揭示了基础设施投入对SES脆弱性的影响机理与动态特点,可为宏观层面统筹协调基础设施建设与SES脆弱性治理提供理论与决策支持。
抗生素抗性基因的生态风险研究进展

自抗生素被发现和使用以来,其在人类和动物疾病预防与治疗、提高动物生产等方面均发挥了重要作用。但抗生素的批量生产及大量应用,特别是在养殖业和临床医疗上的滥用,导致抗生素抗性基因(ARGs)在环境中普遍存在,其借助质粒、转座子、整合子等可移动元件通过接合、转座、转化等方式在环境中广泛传播,导致微生物药性不断增强,对人类健康和生态安全造成严重威胁。当前,ARGs对人类健康的影响已受到高度关注,但有关ARGs在环境中的生态风险研究还相对薄弱。本文综述了ARGs污染的现状及其生态风险,并对该领域中未来研究重点进行了展望,以期为今后抗性基因的研究和生态防控提供参考。
海洋Re、Mo和U对氧化还原环境的指示作用

氧化还原敏感微量元素Re、Mo和U主要依靠扩散作用通过沉积物-水界面,在不同氧化还原条件下的沉积物中自生富集,Re在轻度还原的次氧化沉积环境中富集,Mo在还原性更强的硫化环境中富集,而U具有较宽的富集沉积深度区间。Re、Mo和U独特的地球化学行为使其可用于指示海洋环境的氧化还原状态,其在沉积物中的自生富集程度与沉积时所处的氧化还原条件具有良好的相关性:Re、Mo和U在氧化沉积环境(Re/Al<1.3×10~(-7),Mo/Al<0.4×10~(-4))和季节性缺氧区覆盖的沉积环境中富集程度较小,在常年性缺氧区覆盖的沉积环境(U/Al>5×10~(-4),Mo/Al>5×10~(-4))和硫化沉积环境(Mo/Al>5×10~(-4))中富集程度较大。除依据其地球化学行为特征和相对富集程度进行定性分析之外,还可以结合元素富集系数(TM_(EF)<1表示亏损,TM_(EF)>1表示富集,TM_(EF)>3表示明显富集,TM_(EF)>10表示强烈富集)、元素比值(Re/Mo≤0.3×10~(-3)指示氧化环境,Re/Mo≈10×10~(-3)~30×10~(-3)指示缺氧环境,Re/Mo≈0.7×10~(-3)~0.8×10~(-3)指示硫化环境)、元素共变体系(Mo_(EF)/U_(EF)≈0.1×现代海水值~ 0.3×现代海水值指示氧化-次氧化环境,Mo_(EF)/U_(EF)>1×现代海水值指示缺氧环境,Mo_(EF)/U_(EF)≈3×现代海水值~10×现代海水值指示硫化环境)以及同位素(氧化沉积环境中δ~(98/95)Mo≈-0.7‰,次氧化沉积环境中δ~(98/95)Mo≈-0.5‰~+1.3‰,缺氧沉积环境中δ~(98/95)Mo≈+1.6‰,硫化沉积环境中δ~(98/95)Mo≈+2.2‰~+2.5‰)等进行综合定量判别。值得关注的是,目前Re、Mo和U的氧化还原迁移转化机制尚未完善,现代海洋系统的数据较为有限,Re、Mo和U富集程度的区域分异性和高度可变性仍有待进一步研究。未来仍需要更多的现代海洋系统氧化还原敏感微量元素数据和应用实例,以更好地与古海洋体系相结合来完善氧化还原敏感微量元素指标的指示作用。
黔中喀斯特次生林优势物种空间分布格局及关联性

以黔中天龙山2 hm~2喀斯特次生林为对象,采用成对相关函数g(r)结合完全随机模型(CSR)研究重要值前4位优势树种的空间分布格局及其关联性。结果表明:样地树种的径级结构呈倒“J”型分布,在优势树种窄叶石栎和圆果化香的影响下,第Ⅴ径级(≥10 cm)的数量较多。窄叶石栎呈现倒“ J”型分布,种群更新良好,处于生长发育初级阶段;而圆果化香和云南鼠刺随着径级的增大数量逐渐递增,成年树、大树数量远多于幼树、小树,表明该种群更新不足,处于生长发育的中后期并逐渐衰退。除窄叶石栎外,其余优势树种整体呈现出在较大尺度上聚集分布,聚集程度随着尺度的增大逐渐下降并趋于随机分布,此规律在幼树径级中表现得尤为突出;而受各种因素的影响,各个树种不同径级呈现出不同的空间分布格局。在种间关联上,4个优势树种之间大多呈现负关联或者无关联关系,树种重要值越高与其他优势树种关联程度越低,呈现负关联的2个树种在小尺度上关联程度最低,随着尺度的增大负关联程度逐渐降低并趋向于无显著关联。
濒危蒙药沙冬青毛状根代谢组学分析

为了探讨利用蒙药蒙古沙冬青毛状根生产其药用成分的可能性,本研究采用超高效液相色谱-串联四级杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)技术分别对蒙古沙冬青毛状根和自然根组织进行化学成分分析,并通过主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多元变量分析方法研究二者间的代谢产物差异。结果显示,蒙古沙冬青毛状根和自然根样本在正、负离子模式下分别得到3 982和4 209种代谢物,差异代谢物分别为1 706和1 639种,其中表达上调的代谢物分别有1 455和1 095种;注释到KEGG的差异代谢物有171和134种,主要富集在8大类65条代谢通路:氨基酸代谢、次生代谢产物生物合成、碳水化合物代谢、脂质代谢、辅助因子和维生素代谢、萜类和聚酮化合物代谢、能量代谢及核苷酸代谢等通路;蒙古沙冬青毛状根差异代谢产物主要集中在氨基酸代谢和次生代谢产物生物合成通路中,正离子模式下涉及的差异代谢物分别占37.4%和32.7%,负离子模式下占28.4%和26.1%;次生代谢产物生物合成途径中涉及黄酮/类黄酮生物合成、生物碱生物合成、β-内酰胺菌素生物合成、芥子油苷生物合成、苯丙烷代谢等11条代谢通路,其中黄酮/类黄酮生物合成途径涉及的差异代谢产物最多,占次生代谢产物生物合成途径中差异代谢物的34%,其次是有关生物碱生物合成的差异代谢物,占24%;黄酮/类黄酮生物合成途径中涉及的差异代谢物有88.2%呈现上调。本研究结果可为蒙古沙冬青毛状根代谢产物积累及途径解析提供理论依据。
不同林龄杉木林土壤磷形态与解磷菌变化

【目的】分析不同林龄杉木林土壤中的磷素形态变化特征,探讨林龄与不同分类水平解磷菌种类及相对丰度的联系,为人工林土壤磷素的有效利用和可持续经营提供参考。【方法】在福建南平选取5个林龄(4、15、 24、43、100年)杉木人工林,用改进Hedley磷素分级法测定0~20 cm土壤中不同分级磷素含量,并采用高通量测序技术对PCR扩增的phoD基因进行测定,得到不同分类水平上解磷菌的相对丰度。【结果】在同一林龄杉木林中,总体上不同分级磷素含量大小依次是Residual-P>NaOH-P>NaHCO_3-P>H_2O-P>HCl-P。土壤中H_2O-IP含量随林龄增加而显著升高(P<0.05),NaHCO_3-IP含量随林龄增加先升后降,在43年时最大。随林龄增加,土壤NaOH-P含量波动明显,表现为24年>100年>43年>4年>15年。有机磷总量整体呈上升趋势,随林龄变化表现为100年> 24年>43年>15年>4年。随林龄增加,杉木人工林土壤中活性磷含量逐渐升高,杉木幼龄林、中龄林、近熟林的土壤磷素活性表现为稳定态磷>中等活性磷>活性磷,过熟林的磷素活性表现为稳定态磷>活性磷>中等活性磷。杉木林土壤的解磷菌丰富度随林龄增加总体表现为43年>100年>24年>15年>4年,解磷菌种群多样性总体表现为43年>100年>15年>24年>4年。OTU韦恩图和PCoA分析表明,15年和24年土壤中解磷菌结构和多样性相近, 43年杉木林土壤包含的解磷菌类群最丰富,且独特性最明显。4年杉木林解磷菌类群数目最少。在门分类水平上,土壤中变形菌门含量最高,其次是异常球菌-栖热菌门和放线菌门;在属分类水平上,优势类群主要有慢生根瘤菌属、Pseudolabrys、假单胞菌属、异常球菌属等;冗余分析表明,土壤NaHCO_3-IP与厚壁菌门相对含量呈显著正相关,NaOH-IP与放线菌门、芽单胞菌门等呈显著负相关; HCl-OP与酸杆菌门呈显著负相关,H_2O-OP、NaHCO_3-IP与慢生根瘤菌属呈显著负相关。【结论】随林龄增加,杉木人工林土壤中不同形态的磷素含量变化明显,土壤活性磷含量不断提高,近熟林和过熟林土壤的潜在供磷能力高于幼龄林和中林龄;土壤理化性质的改变影响了土壤微生物活性,解磷菌的丰富度和多样性增加可能在一定程度上提高了杉木人工林土壤磷素的有效性。
长白山红松阔叶林的净碳交换变化及基于时间卷积神经网络的模拟

【目的】分析长白山红松阔叶林净生态系统碳交换量(NEE)的季节性差异及其气象因子响应,在月尺度下揭示气象因子对NEE的动态影响,为调节研究地区的碳收支提供理论指导。同时研究时间卷积神经网络在森林生态系统净碳交换模拟中的应用,探索NEE模拟的新方法。【方法】基于长白山温带红松阔叶林通量观测站2007—2010年间的30 min观测数据,分析NEE和输入模型的5种气象因子的季节性差异,并分析5种气象因子与NEE的相关性。使用随机森林模型,计算影响NEE的各因子重要性得分,选择得分较高的5种气象因子:潜热通量、显热通量、冠层上方空气湿度、冠层上方水汽压和净辐射作为NEE模拟的输入;分别构建基于时间卷积神经网络(TCN)、长短期记忆网络(LSTM)、人工神经网络(ANN)、支持向量回归(SVR)和极限学习机(ELM)的5种NEE模型,采用决定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)评价模型的预测精度和稳定性。【结果】长白山温带红松阔叶林通量观测站NEE全年总量为-74.777 3 gCO_2·m~(-2) a~(-1),总体表现为碳汇,但夏季表现为碳汇,冬季表现为碳源; NEE与潜热通量、冠层上方水汽压、净辐射和冠层上方空气湿度均极显著负相关(P < 0.000 1),和显热通量相关性不显著; TCN模型的RMSE为0.110 5 mgCO_2·m~(-2) s~(-1),R2为0.821 4,RMSE分别比ELM、SVR、ANN和LSTM减少0.024 8、0.022 4、0.022 2和0.006 8 mgCO_2·m~(-2) s~(-1),R2分别比ELM、SVR、ANN和LSTM增加0.080 6、0.077 7、0.068 6、0.022 3;根据5种模型的10次试验结果,计算得到TCN模型RMSE的标准差为0.000 4 mgCO_2·m~(-2) s~(-1),相比ELM、ANN和LSTM分别减小0.001 4、0.001 3和0.000 2 mgCO_2·m~(-2) s~(-1) 。【结论】长白山温带红松阔叶林通量观测站的NEE总体表现为碳汇,但存在明显的季节差异; NEE与潜热通量、冠层上方水汽压、冠层上方空气湿度、净辐射极显著负相关(P<0.000 1),与显热通量相关性不显著。对于长白山温带红松阔叶林通量观测站的长期NEE预测结果表明,基于TCN的模型不仅预测精度良好,并且具有较强的稳定性,能为时间卷积神经网络在生态模拟领域的应用提供可行性依据。本研究结果可为调节长白山红松阔叶林的碳收支提供理论指导。
贵州天名精化学成分及抗菌活性研究

为研究贵州天名精(Carpesium faberi)的化学成分和抗菌活性研究,应用多种色谱方法从天名精全草的乙醇提取物中分离得到14个单体化合物,并运用现代波谱技术其鉴定结构,分别为大叶土木香内酯(1)、4α,10α-二羟基-1βH,5βH-11(13)-烯-12,8α-愈创木酚(2)、4β,10β-二羟基-5α(H)-1,11(13)-二烯-8α,12-愈创木酚(3)、4-表异粘性旋覆花内酯(4)、11(13)-去氢腋生依瓦菊素(5)、天名精内酯酮(6)、吐叶醇(7)、cassipourol(8)、4',5'-dehydrodiodictyonema A(9)、(3R)-8-羟基香叶醇(10)、胆甾-7-烯-3β-醇(11)、豆甾醇(12)、5,8-表双氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇(13)、豆甾-5,22-二烯-3β,7α-二醇(14)。其中化合物2和7~14为首次从该植物中得到。初步评估了化合物1~14的抗菌活性,化合物1对枯草芽孢杆菌表现出弱活性;化合物6和10对白色念珠菌显示出弱活性。
陈皮黄酮类成分对六君子汤干预脾虚大鼠胃肠激素及CD3+ 、TFF3 mRNA表达水平的贡献研究

该文旨在建立15批六君子汤中陈皮黄酮类成分的“谱-效”关系模型,并统计分析出化学峰与药效之间的相关性,寻找出发挥药效的主要化学成分。首先应用HPLC构建15批六君子汤中陈皮黄酮类成分的指纹图谱,采用Venusil XBP C18(L) (4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,以乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱,流速1.0 mL·min~(-1),检测波长300 nm,柱温30 ℃,获得化学指纹图谱。同时探讨了15批汤剂中陈皮黄酮类成分对脾虚模型大鼠的胃肠激素GAS、MTL、VIP含量、TFF3 mRNA表达量以及T淋巴免疫细胞CD3+百分率的影响,采用灰度分析法分别建立谱效关系模型。结果显示对胃肠道调节作用贡献较大的主要特征峰为峰16(维采宁-2)、峰63(甜橙黄酮)、峰64(异甜橙黄酮)、峰65(川陈皮素)、峰67(3,5,6,7,8,3′, 4′-七甲氧基黄酮)、峰68(橘皮素)、峰69(5-去甲川陈皮素)。因此,六君子汤中陈皮的黄酮类成分与药效之间呈线性相关,且多成分共同发挥药效,该研究可为探索六君子汤中陈皮“要补气、先理气”作用的物质基础提供一种新思路。
高能脉冲氙灯驱动电路特性分析

为了增强高能脉冲激光器的驱动效能、优化驱动电路的工程实现效果,采用电路分析与仿真的方法,对脉冲氙灯和脉冲形成网络的放电特性进行了理论分析和仿真验证,取得了各影响因素与脉冲电流波形的相关度数据。结果表明,脉冲电流波形的矩形度和工程实现的难度随节数的增加而增加,理想节数在5附近;波峰幅值随末链电感的减小而减小,其加权值的理想取值点在0.8附近;上升速度随首链电感增加而减小,其加权值的理想取值区间为1.2~1.4。此研究有利于进一步推动高能脉冲氙灯驱动电路的工程应用及拓展。
计及灵活性负荷资源需求响应和不确定性的楼宇微网调度双层优化模型

针对含分布式发电资源和灵活负荷资源的楼宇微网消纳可再生能源的问题,以电动汽车为灵活性资源,构建了计及需求响应和充放电不确定性的楼宇微网调度优化模型。首先,构建了灵活性负荷资源的电价型需求响应模型和激励型需求响应模型;其次,将电动汽车视为产消一体者,分别采用马尔科夫链和信息间隙决策理论(information gap decision theory, IGDT)处理充放电不确定性;最后,以净收益最大化、光伏消纳最大化、用户满意度最大化、二氧化碳排放量最小化构建确定型楼宇微网调度优化模型。通过算例分析验证了所构建优化模型的有效性,该模型不仅提高了系统的清洁能源消纳率,减少了二氧化碳排放量,还能够为用户带来一定的收益,挖掘灵活性负荷资源参与微网调度的潜力,最终实现供用双方的效益双赢。
一种辅助同步发电机组的储能柔性控制策略

针对新能源大规模渗透下的系统惯量减少和电压调节恶化问题,提出一种储能辅助同步发电机组的柔性控制策略。将储能配置在同步发电机组的输出母线处,储能通过同步发电机组运行数据的反馈进行柔性控制,配合同步发电机组进行功率输出,二者有机结合形成新的发电单元---柔性同步机组,其等效惯量、内阻抗和阻尼可变。在所提控制策略下,储能工作在易于实现的电流源模式,可增加柔性同步机组的惯量和阻尼,改善电压动态并在稳态时提供针对性的无功支撑。仿真结果验证了所提策略的有效性。
考虑微电网灵活性资源属性的配电网规划方法

针对含微电网的配电网,提出了一种考虑微电网灵活性资源属性的配电网规划方法,该方法从变电站规划和网架规划两阶段考虑了微电网的灵活性资源属性。首先,建立了微电网内各灵活性资源的数学模型,进而组成微网的对外等效模型;然后,通过更新定容公式以及在网架规划中添加约束条件来考虑灵活性资源;最后,建立以配电网投资和运行成本最小为目标函数的规划模型,并基于改进的遗传算法进行求解。通过含3个微电网的待规划区域进行算例设计和仿真,结果表明文章提出的规划方法可以在成本少量增加的情况下提升系统传输灵活性,使得未来配电网运行过程中出现分布式电源波动或负荷预测不准确时,线路留有足够的灵活性供主网或微电网进行功率传输,证明了所提出模型的合理性和有效性。
换相失败下STATCOM助增暂态过电压机理与优化策略

随着新能源发电的大规模接入,交直流输电系统"强直弱交"特点日益突出。当直流输电系统发生换相失败时,弱送端系统会产生暂态过电压。静止同步补偿器(static synchronous compensator, STATCOM)响应电网电压的变化时,其控制环节的滞后性会导致STATCOM对暂态过电压产生助增作用。针对该现象,文章首先分析了换相失败下弱送端系统暂态过电压的产生机理,接着通过分析频率响应特性,对STATCOM响应滞后时间给出了理论推导,最后针对STATCOM响应滞后特性提出了一种基于阻尼投切的优化策略,以抑制STATCOM对过电压的助增作用,并通过仿真验证了优化策略的有效性。
一种抑制多馈入特高压直流换相失败的投旁通控制策略

换相失败是特高压直流输电系统的常见故障之一,常在送、受端交流电网引起剧烈的无功波动。投入旁通对是对直流系统进行保护的重要控制措施之一。当直流输电系统发生故障时,逆变侧保护装置动作后投入旁通对有助于达到快速停运直流输电系统,隔离故障的目的。而现在有关旁通对的研究多集中于其在直流故障中的应用,关于其在换相失败问题中的应用研究较少。通过分析旁通对控制对特高压直流输电系统送、受端电压特性的影响,论证了旁通对控制策略对换相失败后整流侧过电压、逆变侧低电压的改善作用。进而提出了一种换相失败后投旁通对的控制方法,以逆变阀组换相失败及交流电压跌落程度为旁通对控制的启动判据,根据直流运行状态对直流电流进行动态调节,然后根据受端交流系统恢复程度退出旁通对。PSCAD / EMTDC仿真表明,所提旁通对控制器在交流故障导致特高压直流换相失败后,能够起到快速隔离交直流系统、减轻无功电压波动的控制效果。
安徽省岩浆岩放射性生热率特征研究

安徽省位于中国东南部,岩浆活动频繁,燕山期岩浆活动最为发育,岩浆岩出露面积超过13 000 km~2,不同类型、不同成因的岩石均有发育,并以大别山、长江中下游和皖南地区较为集中。本研究在安徽省不同岩浆岩带共采集159块样品开展岩石密度和放射性生热元素含量测试,结合前人对安徽省岩浆岩放射性生热元素的测试结果,首次对安徽省岩浆岩开展了系统的放射性生热元素统计研究。结果表明:安徽省岩浆岩总体上U、Th、K平均含量相差较大,花岗质岩石及中酸性火山岩的U、Th、K含量较高,基性岩浆岩的U、Th、K含量较低;不同类型的岩浆岩放射性生热率相差较大,花岗质岩石和中酸性火山岩生热率相对较高且变化范围较宽,基性岩浆岩生热率较低且变化范围较窄;金寨和长江中下游地区部分花岗岩生热率超过5 μW/m~3,为高产热花岗岩;岩浆岩的热贡献主要来自于U和Th的放射性衰变热,K的衰变热贡献相对较低,一般不超过10%。通过本文研究,结合前人对安徽省地质地热等方面的研究成果,发现岩浆岩放射性生热对安徽省温泉分布、干热岩勘探和U矿床勘探等具有重要的意义,可为安徽省后续地热资源勘查开发研究提供支撑。
基于LSSVM交互预测的供水管网爆管检测

随着我国越来越多的供水管网安装SCADA系统,基于数据预测的爆管检测方法越来越受到重视。传统基于数据预测的方法大多根据单点流量、压力的历史监测数据预测当前时刻监测值,当预测值与监测值的差值超过阈值时判定为爆管。然而,实践经验表明,监测数据的丢失与错误会严重影响单点预测结果,进而引起频繁误报与漏报。考虑到实际用水及监测数据的空间关联性(例如水压监测点布置距离越近其监测数据相关性越大),开展了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)交互预测的供水管网爆管检测研究。对管网中不同位置监测数据构建多输入单输出LSSVM交互预测模型,选取1倍标准差为阈值进行爆管检测,并与传统的卡尔曼滤波爆管检测结果相对比。结果表明,LSSVM交互预测模型能降低数据丢失、数据错误对预测结果的影响,且对较小的爆管响应更加灵敏,进而有效地提高了基于数据预测的爆管检测性能。
不同母质柑橘园土壤养分特征及肥力综合评价

为探究不同母质柑橘园土壤养分特征,阐明土壤母质对肥力影响,为果园精准施肥提供参考依据,本研究采集了5种不同母质的柑橘土壤,共计217个样点,分析了土壤pH、有机质以及大、中、微量元素有效态含量。结果表明:柑橘园土壤平均pH<5.5,土壤呈酸性;除板页岩、石灰岩外,其他母质土壤有机质匮乏;第四纪红土交换性钙、镁含量丰富,其他母质较为匮乏;各母质土壤的碱解氮、有效锌、硼、钼含量适宜,速效钾、有效磷、硫、铁、锰、铜过量。方差分析表明,除有效铜、锌外,其他各养分含量在不同母质间均存在显著差异,板页岩发育的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾以及有效铁、铜、钼高于其他母质土壤,交换性钙、镁含量低于其他母质。通过主成分综合评分得出,5种母质土壤综合肥力大小为板页岩>砂岩>第四纪红土>河湖冲沉积物>石灰岩。随着柑橘种植年限延长,板页岩、河湖冲沉积物、石灰岩土壤肥力有极显著提升,第四纪红土肥力有显著提升。综合分析,板页岩发育的土壤养分最为丰富。土壤有机质、碱解氮、速效钾、有效硼、有效磷、有效硫是影响肥力的重要因子,针对不同母质土壤养分间的差异,可因地制宜地对果园土壤进行精准管理,以确保果园的良性发展。
紫外/氯胺消毒对供水系统中微生物数量分布的影响

针对上海临江水厂紫外/氯胺组合消毒供水系统,研究了紫外关闭前后,紫外/氯胺组合消毒和单氯胺消毒对供水系统中微生物数量分布的影响。结果表明:紫外/氯胺组合消毒对出厂水微生物的消毒效率比氯胺消毒更高。目前工艺条件下,组合消毒可做到对可培养细菌的100%灭活,单氯胺消毒只能达到97.71%~99.98%。单氯胺消毒下,管网异养菌平板计数均值相对紫外/氯胺组合消毒增加128.78%,二次供水异养菌平板计数均值相对增加8.94%,紫外/氯胺组合消毒相对单氯胺消毒可改善管网微生物生长水平,但不能改变管网微生物生长变化规律。二次供水的微生物水平仍明显高于供水管网。二次供水模式中,直供水模式的水质相对最好,水池+水箱供水模式的水质相对最差。相同供水模式下,组合消毒比单氯胺消毒对二次供水微生物的控制效果更好。
锂离子电池安全性保护措施研究进展

锂离子电池最常见的安全性问题主要出现在电解液和隔膜.热失控是导致锂离子电池产生安全事故的主要原因.改变电解液组分、增加电解液组分、引入阻燃添加剂等措施,能够有效缓解并抑制热效应,降低可燃性.改性聚烯烃隔膜是提高隔膜热稳定性的简单方法,使用高熔点的聚合物或无机材料对隔膜进行修饰,其本质类似于给隔膜穿上一层"外骨骼",用来抵御热冲击和机械冲击.隔膜在保证具备基本功能的同时,还要更加环保,逐步转向可持续的生物质材料.本文针对近年来锂离子电池的安全保护措施进行了综述,主要包括近几年内部保护措施和外部保护措施的相关研究和探索方面的成果.详细介绍了最近报道的不易燃电解液、阻燃添加剂、隔膜、正极材料、限流设备和电池管理系统的作用机理和研究进展,并展望了未来锂离子电池安全性研究的发展方向.
结合改进SWT和EMD的高分遥感影像道路提取

针对利用传统笔画宽度变换(stroke width transform,SWT)提取遥感影像道路阈值无法自动确定以及精度不够高的问题,提出了一种结合改进SWT和融合多特征后的陆地移动距离(earth mover's distance,EMD)进行高分遥感影像道路提取的方法。首先,结合连通分量分析,将笔画宽度变换改进成可自动确定提取阈值的方法,进行初步道路提取;其次,确定一个道路参考区域,利用连通区作为索引,分析道路参考区域与其他区域之间的特征相似度,通过提取纹理与光谱特征,计算加权融合后的特征EMD值,设定合理的阈值过滤大部分非道路区域,提取出其他道路区域;最后,进行形态学后处理得到最终提取结果。通过实验实现该方法并与现有道路提取方法进行对比。经过评估,证明该方法在提取不同场景的道路时均能达到理想效果且具有较高精度。
高光谱技术在土壤及适种作物的研究进展

作物-土壤的交互作用不仅影响着土壤的生态环境,而且对作物的高产、稳产也产生着重要影响。利用实验室方法可对植株各项指标进行测定,但测定过程繁琐、耗时长,且重复性差,需针对不同作物生长环境及指标挑选出精准、快速的估测模型。鉴于此,文章对不同质地的土壤(红壤、水稻土、岩性土)及适种作物(玉米、小麦、茶叶等)的各项指标的最优估测模型进行总结,在未来可以针对不同土壤及作物的各项指标进行快速无损估测。在农业生产过程中,可利用高光谱技术根据土壤的质地、养分指标及含水量等条件对适种作物进行筛选。在作物种植前,可筛选出优质品种的种子进行种植;在种植过程中,可根据作物的各项营养指标及是否染病对农田进行管理,从而实现经济效益及社会效益的最大化。
应用型本科高校普通生物学课程教学改革探索

“普通生物学”是环境科学与工程专业的专业基础课,为后续专业课程框架的搭建奠定基础,然而,课程点多、面广的特点以及“满堂灌”式传统教学方法无法引起学生的学习热情。为了适应“双一流”背景下应用型综合大学对人才培养的需求,教学团队将“BOPPPS+对分课堂混合式教学” “第二课堂思想教育、专业教育与创新创业教育三融合”双循环模式应用于教学,取得了一定的教学效果,并为相关课程教学改革提供了参考。
藏南布丹拉山南坡种子植物区系海拔格局分析

生态群落交错区通常因物种丰富、区系成分复杂而被视为关键带。藏南布丹拉山处在半湿润向半干旱的生态环境过渡带上,因其特殊的自然地理环境而有着丰富的山地植物多样性,但这一重要生态过渡区的种子植物组成和区系成分海拔分布格局目前尚缺乏了解。为了理清布丹拉山南坡种子植物区系成分及其垂直分布变化格局,该文通过野外植物群落的样方调查、实验室标本鉴定与相关文献资料查阅,系统地研究了布丹拉山南坡种子植物属种区系地理成分性质,探讨了优势属丰富度和属区系地理成分沿海拔梯度的变化趋势。结果表明: (1)该区种子植物约有45科156属316种,其中单种属和小属最丰富,区系地理成分在属种水平上温带分布型占主导地位。(2)在地理成分垂直分布梯度上,温带分布型属在海拔4 000 m时出现峰值,含53属,之后随海拔的升高而呈下降的趋势。(3)该区植物区系地理成分的性质和物种丰富度的垂直分布变化格局可能主要受当地半湿润的气候条件与局域环境因子和地形因子综合作用的影响。该研究结果可为该区域的植物多样性保护与资源利用研究提供重要的基础资料。
短尾铁线莲不同部位水浸提液对刺槐幼苗根系生长及生理特性的化感作用

【目的】深入了解短尾铁线莲和刺槐人工林的种间关系,探究短尾铁线莲是否对刺槐幼苗有潜在的化感作用。【方法】对比分析了不同质量浓度(5、10、20、30和50 g·L~(-1))的短尾铁线莲根、茎和叶各部位水浸提液对刺槐幼苗根系生长状况和生理特性的影响。【结果】(1)短尾铁线莲不同组织(根、茎和叶)水浸提液对刺槐根系生长和生理特性存在不同程度的化感作用。短尾铁线莲根、茎和叶浸提液在<20 g·L~(-1)时对刺槐幼苗根系生长有促进作用,且作用程度与浸提液质量浓度呈正相关,根、茎浸提液对其促进作用显著大于叶浸提液;而在50 g·L~(-1)时却抑制其生长; (2) 3种浸提液在50 g·L~(-1)时对刺槐幼苗根系的渗透调节物质(可溶性蛋白和丙二醛)含量有显著影响。与对照相比,50 g·L~(-1)时3种浸提液浇灌刺槐幼苗后,根系的可溶性蛋白含量分别减少38.10%、 33.25%和51.49%(P<0.05);根系丙二醛(MDA)含量分别增加38.09、25.25和18.99 nmol·g~(-1) (P<0.05); (3)短尾铁线莲的3种水浸提液在<20 g·L~(-1)时,使刺槐幼苗根系的超氧化物歧化酶(SOD) 、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著增加,而在50 g·L~(-1)时,根系中的SOD、POD和CAT活性均显著小于CK(P<0.05);茎浸提液对刺槐根系SOD和CAT活性的作用大于根和叶浸提液。【结论】短尾铁线莲对刺槐幼苗存在一定的化感作用,且短尾铁线莲茎浸提液对刺槐幼苗根系生长及抗氧化酶整体影响较大。
滩坝砂储集体测井产能等级划分与地震属性横向预测

滩坝砂储层因其储层物性差、单层厚度薄等特点而导致产能预测较为困难,提出了一种新的基于数据和模型双驱动的井震结合产能等级划分方法。通过机器学习中的降维算法结合聚类算法,并利用聚类算法中的肘部法确定最佳聚类数,进行储层测井产能等级自动划分。首次在平面径向流公式的基础上建立了测井产能等级指示模型,为地震属性横向预测提供井点刻度。以胜利油田W工区为例,利用最小二乘法推导出了测井产能等级指数公式,计算了10口井目的层单井产能等级指数。对提取的多种地震属性在井点处的属性值与测井产能等级分类结果进行Pearson相关性分析,优选了3种与产能等级指数显著相关且两两之间相互独立的地震属性。利用支持向量回归算法,建立了地震属性融合的储层产能等级指数平面图,经3口验证井检验,产能等级指数平面图与实际产能吻合程度较好。研究结果表明,基于测井产能等级划分的地震属性横向预测方法可以有效预测靶区储层产能等级。
四旋翼无人机的位置和姿态控制算法研究

四旋翼无人机是一种非线性、强耦合、欠驱动系统.针对四旋翼存在参数不确定性和外部干扰等问题,本文提出了一种基于反步积分-迭代学习控制和自抗扰控制的位置-姿态控制算法.对于双闭环控制系统,内环采用自抗扰控制,通过扩张状态观测器可以实时观测和补偿内部耦合等建模时参数不确定性项和外部随机干扰.外环采用反步积分-迭代学习控制,因为反步法可以很好的进行轨迹跟踪但特别依赖模型的精确度且缺乏抗干扰能力,与迭代学习控制有机结合后,使得系统在有限时间内跟踪性能得到提高.仿真试验实现了四旋翼位置和姿态的跟踪控制,验证了所提控制算法的有效性.
GM计数管辐射特性与能量补偿研究

基于国防科技工业电离辐射一级计量站X、γ射线参考辐射场,对某厂家生产的j613r型GM计数管的坪曲线、线性曲线等辐射特性进行实验研究;结合中国计量科学研究院CT成像系统精确测定计数管内部结构尺寸,并对灵敏区进行能量补偿。结果表明:在10.62 μSv/h ~ 161.52 mSv/h范围内,计数管可用于剂量测定;采用厚度为0.81 mm的Pb补偿层开中央狭缝的方式时,灵敏区最佳补偿面积为88% ~ 90%,补偿后,48 ~ 662 keV范围内相对于137Cs偏差在± 20%以内,可为个人剂量仪提供测量部件。
1980-2018年中国极端高温事件时空格局演变特征

基于全国2 419个气象站1980-2018年逐日气象观测资料,利用Mann-Kendall突变检验、滑动t检验、空间自相关及标准差椭圆等方法,选取4个典型的极端高温指数,分析了中国极端高温事件时空格局演变特征。结果表明:①中国近40 a来夏天日数、热夜日数、暖夜日数和暖昼日数均呈显著的上升趋势,4个指数均在20世纪80、90年代偏少,2000年以后逐渐增加,4个极端高温指数均在2000年左右发生显著变化。② 4种极端高温指数的空间自相关主要是以高-高和低-低2种空间聚集形态为主,夏天日数和热夜日数的聚集性较强,近40 a来暖夜日数和暖昼日数的空间聚集性先增强后减弱,且空间聚集性分布格局由高-高包围低-低转变为低-低包围高-高。③ 4个指数变化率最大的站点均位于南方地区,其中夏天日数变化率最大的站点呈东西向分布格局,其余3个指数变化率最大的站点呈南北向分布格局,西南、西北地区交界地带夏天日数和暖昼日数在近40 a来变化率均显著高于全国其他地区,华东沿海地区暖夜日数的变化趋势方向性分布最明显,且变化趋势高于全国其他地区。
基于航空和高铁流的中国城市网络格局及演化

基于2009、2014、2019年的航空、高铁时刻表数据构建出航空子网络、高铁子网络以及航空-高铁叠合网络,利用社会网络分析、主成分分析等方法得到交通综合指数,并用以对3个网络的动态演化特征进行分析。研究表明:①航空流与高铁流视角下的城市网络形态存在显著的差异。航空运输为远距离、高等级核心城市之间的联系提供了快速通道,航空网络中构成菱形结构支点的核心城市处于动态变化的状态,随着中西部城市的崛起,网络均衡性逐步提升;高铁网络对东部和中部地区主要城市起到串联作用,网络的演化依托高铁干线的延伸,呈现由点状向廊道至带状发展的平面分布。②网络对比分析发现高铁网络的拓展对航空网络产生挤压效应,逐渐成为1 500 km范围内的主导性高速交通运输方式,促使航空运输的优势距离不断扩展;网络叠合分析发现高行政等级城市及经济发达城市占据主导位置,中西部城市崛起,东北城市衰落;整体网络呈现由点-线-面扩张发展的趋势,且胡焕庸线两侧的城市网络格局存在显著差异。叠合网络东部和中部城市联系从以航空为主导转为高铁主导,而西部城市仍以航空联系为主导。
自然保护地社区居民感知冲突的空间响应及形成机制-以西昌邛海国家湿地公园为例

以西昌邛海国家湿地公园为例,采用半结构访谈与参与式制图相结合的方法对当地居民进行调查。通过质性+空间的混合分析方法探讨了居民感知冲突的类型、空间响应分布及其形成机制,旨在为自然保护地的冲突管理提供参考,实现人地关系协调发展。结果显示:①社区居民感知有7种冲突类型,分别为生计保障不足、活动空间压缩、政策措施缺位、情感支持弱化、日常生活不便、环境质量降低和生产经营矛盾,前5种冲突总占比达76.4%,构成了当地的主要冲突;②冲突的空间响应是居民对冲突关注度和不满意程度的共同反映,总体上呈现出高值区相对独立、低值区连片分布的空间格局,响应水平较高的区域,具有较高的冲突显示度和管理优先等级;③冲突的空间响应是多因素共同作用的复杂现象,其中旅游开发程度和生计策略的影响较大,交通出行管理、居住区类型、土地利用类型和房屋修建管理的影响也不容忽视,总体反映了邛海生态建设、旅游开发、政策与制度安排、社会经济等基本情况,分别为冲突响应提供了原始动力、外部推动力、结构性动力和社会性动力。
岫岩陨石坑撞击角砾岩的岩相学和冲击变质特征

撞击角砾岩是陨石撞击过程形成的特有岩石种类,是研究撞击成坑过程、陨石坑定年、矿物岩石冲击变质的理想对象。岫岩陨石坑是一个直径1800m的简单陨石坑,坑内有大量松散堆积的撞击角砾岩。本研究通过光学显微镜、费氏台、电子探针、X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子质谱仪等分析测试手段,主要研究了岫岩陨石坑撞击角砾岩的岩相学和冲击变质特征,并在此基础上讨论了撞击角砾岩的形成过程和陨石坑的形貌特征。岫岩陨石坑内产出有三种撞击角砾岩,分别是来自上部的玄武质角砾岩和复成分岩屑角砾岩,以及底部的含熔体角砾岩。组成玄武质角砾岩和复成分岩屑角砾岩的碎屑受到的冲击程度较低,仅有少量石英发育面状变形页理,指示不超过20GPa的冲击压力。而组成含熔体角砾岩的碎屑受到了很强的冲击,发育了熔融硅酸盐玻璃、石英面状变形页理、柯石英、二氧化硅玻璃、击变长石玻璃、莱氏石等冲击变质特征,指示的峰值压力超过50GPa。本研究证实了含熔体角砾岩通常产出在简单陨石坑底部,由瞬间坑的坑缘和坑壁垮塌的岩石碎屑与坑底的冲击熔体混合形成。岫岩坑的真实深度是495m,真实深度与直径的比值为0.275,符合简单陨石坑的尺寸特征。陨石坑内的撞击角砾岩中心厚度为188m,与直径之比为0.104,略低于其它简单坑,可能是受丘陵地貌影响导致改造阶段垮塌到坑内的岩石角砾偏少。
建成环境对城市活力影响的时空异质性研究:基于大数据的分析

城市地理与城乡规划一直关注建成环境对城市活力的影响,但鲜有研究揭示该影响的时空异质性。城市活力表现为居民在实体空间上的分布及其活动,并呈现时间动态变化特征。通过采集广州市中心城区新浪微博签到数据以及建成环境大数据,在1 km×1 km方格网、2 h时间段的时空单元上可视化城市活力的时空动态变化特征,基于时空地理加权回归模型(GTWR)揭示区位、功能混合度与密度对城市活力影响的时空异质性,并对比工作日与双休日的差异。研究发现:①广州中心城区城市活力呈现东西带状的"多节点"空间格局,在24 h内经历"分散-集聚-进一步集聚-分散"的时空动态变化。②区位、功能混合度与密度对城市活力的边际效应表现出空间和时间双重维度的不稳定性。③由于居民活动的时空约束不同,城市活力时空特征及其建成环境影响在工作日与双休日存在差异。
农业劳动力转移与农业机械化对中国粮食生产的关联影响分析

农业劳动力转移和农业机械化相互影响和关联,两者共同驱动着中国粮食生产变化。为更好地促进中国粮食生产,提升国家粮食安全保障能力,采用Kaya恒等式模型构建了农业劳动力转移和农业机械化联合影响下的粮食产量变化分析框架,运用对数平均迪氏分解法,将它们分解为规模效应、数量效应、装备效应和效率效应,揭示了四大效应对2003—2018年中国及其31个省域(不包括港澳台)粮食生产的影响程度。研究结果表明:1)无论在时间还是空间变化层面,数量效应都明显抑制了粮食生产,而规模效应和装备效应则显著促进了粮食生产,两者在粮食主产区表现尤为突出;2)2003—2018年,效率效应对全国层面的粮食生产由负向抑制变为正向驱动,对省域层面的24个省区呈现明显的负向驱动作用。为促进中国粮食产量持续稳定增产,建议持续加大对粮食主产区的政策和资金扶持,稳定其农业生产队伍,进一步强化粮食主销区的粮食安全责任,因地制宜地促进不同区域粮食生产的机械化发展。
高寒农田土壤有机碳和全氮密度垂直分布特征及其与海拔的关系

【目的】为探讨高寒地区农田生态系统有机碳和全氮积累状况及差异特征。【方法】在祁连山中段南坡选取样点分层采集土壤样品,进行室内测定其有机碳、全氮含量及其密度垂直分布特征沿海拔的空间分布规律。【结果】研究区0 ~ 50 cm土层土壤有机碳密度在海拔2800 m处达到最大值10.18 kg m~(-2);全氮密度在海拔3000 m处达到最大值1.86 kg m~(-2),土壤有机碳密度随海拔的升高呈“U”型曲线变化,全氮密度随海拔的升高呈单峰曲线变化。 0 ~ 50 cm土层剖面上,土壤有机碳密度及全氮密度在海拔≤ 3000 m处随土层深度的增加而降低,在海拔3100 m处随土层深度的增加而增加。海拔高度与全氮含量、全氮密度存在显著正相关关系(P < 0.01);土层深度与有机碳含量存在显著负相关关系,与有机碳密度和全氮密度存在极显著正相关关系(P < 0.01)。【结论】海拔和土层是影响祁连山南坡农田土壤有机碳和全氮分布的关键因子。