mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
一种基于改进双曲正切函数的变步长自适应滤波算法

为了改进现有变步长LMS(least mean square)算法性能方面存在的缺陷,提出一种改进的变步长谐波检测算法。该算法在原有双曲正切函数的基础上引入包含输入信号的因子T(n),跟踪输入信号变化,以便分析算法性能,提高其抗干扰能力,并采用增加补偿项来确保算法的收敛速度;同时将步长迭代公式中固定约束范围转变为动态范围,使步长变化相对平滑,稳态失调相对较小;最后利用归一化的处理方法改进权值公式,增大输入信号的动态范围。仿真结果表明,新算法在收敛速度、跟踪能力、抗干扰能力、稳态误差等方面较现有的变步长谐波检测算法有较大提高,是一种可行、有效、具有一定工程应用价值的算法。
基于遗传算法的奇异值分解信号去噪算法

针对奇异值分解信号降噪方法中吸引子轨迹矩阵(Hankel矩阵)结构的确定,以及有效奇异值的选择两个关键问题,提出了一种基于遗传算法的奇异值分解信号去噪算法。首先,利用原始信号构造Hankel矩阵,运用遗传算法对矩阵结构进行优化,然后对含噪声信息的矩阵进行奇异值分解,最后通过K-medoids聚类算法确定有效奇异值个数,对有效奇异值和其对应的向量进行奇异值分解反变换,还原原始信号,达到去噪目的。通过仿真实验并与小波包变换、小波变换以及传统快速傅氏变换(FFT)去噪方法相比较,结果表明该算法具有良好的去噪效果。
牧草压扁机压扁间隙调节装置的设计与试验研究

针对牧草压扁机作业过程中压扁间隙调节困难等问题,设计了一种新型牧草压扁机间隙调节装置。选择喂入量,上、下压扁辊间隙和回复弹簧拉力为影响其作业性能的主要参数,以压扁率高及碎草损失小为试验评价指标,采用正交试验方法及隶属度加权综合评分法进行了试验研究和结果分析,得出了牧草压扁最优组合:喂入量为2.16 kg·s~(-1),上、下压扁辊间隙为3 mm,回复弹簧拉力为850 N。按照该最优方案进行试验,试验结果表明:牧草压扁率平均值为94.7%,碎草损失率平均值为2.18%,满足牧草收获的作业要求。
基于标准化降水指数SPI的泾惠渠灌区干旱演变对冬小麦气候产量的影响

为了研究干旱变化对于作物产量的影响机制,以泾惠渠灌区为例,选用标准化降水指数SPI作为干旱评判指标,采用Mann-Kendall趋势检验、最大熵谱分析等方法分析了灌区干旱的变化特征,以及干旱演变下冬小麦气候产量的变化规律。研究表明:(1)灌区冬小麦实际产量呈显著增加趋势(Z=7.6482),气候产量呈不明显减少趋势(Z=-0.5686);(2)灌区总体干旱化趋势明显(通过了99%的显著性检验),这种趋势在春、夏、秋三季都达到了显著水平;(3)干旱存在16 a的年代际周期波动,4~5 a的年际周期; (4)播种前7-9月份和播种后的10、11月的干旱情况对于冬小麦气候产量的影响最大,是影响作物气候产量的关键期;(5) SPI_(3-9)与冬小麦气候产量关系最密切,可以解释46.21%的产量变异;(6)随着干旱的年代际周期变化,SPI_(3-9)与冬小麦气候产量之间的相关系数从0.44上升至0.74,干旱对于冬小麦气候产量的影响有增强的趋势。
玉米全膜双垄沟电动式精量播种机设计与试验

为满足旱地全膜双垄沟农艺技术要求,设计了一种玉米全膜双垄沟电动式精量播种机。以穴播轮容种高度、穴播轮转速、活动鸭嘴长度为因素,以空穴率和单粒率为指标进行了正交试验。再利用试验结果做出了方差分析,得出影响播种机工作性能的因素主次,进一步优化了组合部件参数。试验结果表明:容种高度为130 mm,穴播轮转速为0.85 m·s~(-1),活动鸭嘴长度为65 mm时,该播种机的平均空穴率为1.9%,平均单粒率为93.1%,播种效果良好,满足玉米精量播种的要求。
CI指数的改进及其在陕西省的适用性分析

利用陕西4个站点2002-2012年逐日降水、气温资料和气象干旱指数,结合测墒站建站至2012年墒情数据,通过增加变量和调整权重系数对CI进行改进,统计分析改进前后的综合气象干旱指数在陕西干旱过程描述、频率及强度等方面的应用情况和改进效果,并比较了与同期土壤相对湿度的相关性差异。结果表明:改进的综合气象干旱指数(CI_(new))监测的干旱日数较CI偏少,春夏季尤为明显。各等级干旱发生频率CI_(new)较CI偏低0.1%~8%,年干旱强度较CI平均偏低64.2,但改进前后的综合气象干旱指数在年干旱日数、频率、强度的总体变化特征方面并没有显著差异,均能反映出陕西干旱频率及强度的变化特征。CI_(new)在具体干旱过程监测中的不合理跳跃次数明显减少,克服了CI对弱降水的骤然反应,保留了对强降水的敏感性,CI_(new)与土壤相对湿度的相关性达0.9,较CI明显偏好,监测过程更符合实际干旱的演变规律,程度更贴近实际。因此,CI_(new)可以作为陕西干旱监测与评估指标之一在业务中推广应用。
基于SPI指数与R/S分析的曲靖市干旱特征研究

利用云南省曲靖市典型水文站1960-2009年的月平均降水量数据资料,计算多时间尺度标准化降水指数(SPI)值,分析了曲靖市近50 a的干旱分布和干旱等级的时空变化特点。在此基础上,利用重标极差分析法(R/S分析法)计算Hurst指数,对曲靖市发生干旱灾害的规律进行研究。研究表明,曲靖市是干旱频发地区,全年平均至少有1/3的月份会发生不同程度的干旱灾害,不同时间尺度SPI指数的H值均大于0.5,说明曲靖市干旱灾害具有长期记忆性,且时间尺度越大,这种长期记忆性越强。因此,曲靖市干旱未来的总体趋势将与过去特征相关,具有自相似性并且发生干旱灾害的周期在15~17 a之间,这与曲靖市的实际情况基本一致。
陕西省畜禽粪便负荷量估算及环境承受程度风险评价

在调查陕西省各地(市)畜禽养殖数量、养殖结构的基础上,通过估算各地(市)畜禽粪便排放量及负荷量,评价了各地(市)畜禽养殖业的发展对环境产生的污染压力,为陕西省畜禽养殖业可持续发展及畜禽粪便环境污染防治提供科学依据。研究结果表明:(1)陕西省畜禽养殖饲养量中,家禽饲养量最大,其次分别为猪和羊。(2) 2006-2010年陕西省各类畜禽粪便产生量在年际间波动较大,2008处于低谷,之后又快速增长;按年粪便产生量多少排序,依次为牛>猪>羊>家禽>兔。(3)陕西省畜禽粪便农田负荷量总体呈上升的趋势,由2008年的10.78 t·hm~(-2)·a~(-1)上升到2010年的18.4 t·hm~(-2)·a~(-1),增长了70.7%;禽粪便警报值由2008年的最小值0.36增加到2010年的0.60,从对环境构成污染威胁的程度看,由不构成污染威胁到对环境稍有污染。(4)2010年, 陕西省畜禽粪便COD、BOD总产生量分别为121.25万t和104.09万t;与2008年相比,2010年陕西省各类畜禽污染物排放量COD、BOD、NH_3-N、总氮,总磷分别增长了73.2%、69.4%、76.7%、72.6%、58.2%;据估算,2010年陕西省畜禽粪便淋溶进入水体的COD、BOD、NH_3-N、TN、TP分别达36.38万t、31.23万t、3.44万t、83.4万t、39.85万t。
长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤养分和作物产量的影响

通过长期定位试验,研究了黄土高原西部旱农区传统耕作措施(T)和5种保护性耕作措施免耕+秸秆覆盖(NTS)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、传统耕作+地膜覆盖(TP)和免耕+地膜覆盖(NTP)对土壤有机质、速效养分以及作物产量的影响。结果表明,经过6 a不同耕作措施后,各处理土壤有机C、NO_3-N以及速效P含量均有所提高,其中有机C含量比试验初期提高了4.92%~18.05%,NO_3-N含量提高了17.98%~31.08%,速效P含量提高143.04%~212.87%。各处理土壤速效钾含量均有所下降,其中以NTS和TS降幅较小,仅为2.75%和6.26%。6 a间小麦和豌豆平均产量均以NTS最高(分别为2 030 kg·hm~(-2)和1 381 kg·hm~(-2)),而NT最低(1 608 kg·hm~(-2)和1 060 kg·hm~(-2))。传统耕作秸秆还田能促进土壤耕层肥力的提高,但产量效应不明显;地膜覆盖有些年份增产效应明显,但不利于土壤肥力的持续提高。因此,在黄土高原西部旱农区实施免耕秸秆覆盖既有利于作物产量的提高,也可以改善耕层土壤肥力。
基于景观指数的耕地细碎化与农业经济水平的空间相关性分析

为了探索耕地细碎化与农业经济水平的空间相关关系,为耕地的适度化规模经营提供一定的参考依据,该文基于2010年民乐县土地利用现状图,获得民乐县耕地细碎化6个景观指数,运用主成分分析降维得到能够代表耕地细碎化的2个主成分指标,分析了耕地细碎化与农业经济水平的空间相关性规律。结果表明:(1)第一主成分F_1与斑块数量、斑块密度、斑块平均面积、聚集度指数的载荷值大于80.2%,代表面积与分布指标;第二主成分F_2与面积加权形状因子,面积加权分维数的载荷值大于96.6%,代表形状指数。(2) F_1-农户人均纯收入,F_1-第一产业增加值的双变量全局莫兰指数分别为0.449、0.442,F_1与农业经济水平指标在空间上呈正相关关系。F_2-农户人均纯收入,F_2-第一产业增加值的双变量全局莫兰指数分别为0.467,0.5,F_2与农业经济水平指标在空间上呈正相关关系。由此可见,耕地细碎化与农业经济水平在空间上呈正相关关系,空间耦合性很好。
近30年西北地区耕地生产力动态演变及能力评价

为了明确西北地区耕地生产力及其动态演变过程,掌握该区在全国粮食生产中的整体水平,利用1982-2012年西北地区耕地生产力数据,结合GIS分析描述了该区近30年耕地生产力和耕地压力指数动态演变过程,及该区在全国粮食生产中的整体水平,结果表明:近30年来,西北地区耕地生产力呈现出小范围波动、连续上涨的发展趋势,从1982年的2078.28 kg·hm~(-2)上升至2012年的5 643.75 kg·hm~(-2),翻了近3番,但其年均增长率不稳定,年际间变化幅度相对较大,在1996年到达历史最高水平23%;西北地区耕地生产力在全国的比重明显上升(由1982年的0.455上升到2012年的0.749),但又始终低于全国平均水平(耕地粮食生产力指数始终小于1),随着时间的推移,该区粮食生产中心主要向粮食生产能力较高的新疆和陕西地区集中;西北地区耕地压力指数在阶段性波动变化中呈现出略微减小趋势,耕地压力有所缓解,但其缓解幅度并不大,耕地压力级别始终处在Ⅱ级预警值(0.91~1.10)范围内。
水杨酸对不同灌水下限青花菜根系生长、根冠比及叶片抗氧化酶活性的影响

以青花菜为试材,采用大田和室内分析相结合的试验方法,研究了0.15 mmol·L~(-1)的水杨酸(SA)对不同灌水下限(相对含水量75%,60%和45%)青花菜根系生长及叶片抗氧化特性的影响。结果表明:(1)随着灌水下限的降低,青花菜主根长、根干鲜重及过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,根冠比、过氧化氢(H_2O_2)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性逐渐升高。(2) SA处理改善了青花菜根系生长特性,降低根冠比,提高结球期抗氧化酶活性,其中60%灌水下限经SA处理后,根系及酶活性指标均与75%灌水下限保持相当水平。由此可知:以相对含水量60%作为灌水下限并配合0.15 mmol·L~(-1) SA处理可以为青花菜高效节水灌溉提供理论支撑。
不同质地土壤应用保水剂效果研究

通过盆栽试验,对保水剂在砂土、壤土和粘土上的保水效果进行了研究,结果表明:(1)对于土壤水吸力变化而言,沙土、壤土分别添加保水剂(SAP)5 g和10 g(即处理B5和B10)均低于不添加SAP(处理B0),但随着SAP用量的增加,水吸力并没有表现出减小的趋势,沙土均<30.4 kPa,壤土均<80 kPa;粘土在低水吸力范围内与砂土、壤土相似,>30 kPa各处理效果不明显。(2)对于土壤含水量而言,沙土的B10处理在含水量上显著高于其它处理,然而综合考虑水吸力和含水量时,沙土在<15 kPa水吸力范围内,B10处理虽供水性较强,但土壤持水性变差,B1处理持水性较好,供水性在作物可利用范围内;壤土的处理效果不如沙土,壤土在同一水吸力下,处理B5含水量始终处于较高水平,均高于19%,且在<30 kPa的吸力范围有较高的持水性和供水性;粘土土壤水吸力与含水量二者的关系相对比较复杂,B5处理在不同吸力范围内出现相反的保水效果,其机理有待进一步研究。
宜君县核桃经济林地土壤养分调查与评价

采集宜君县10个乡镇典型代表村0~25 cm层次土样,分别测定土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾等指标,并采用改进的内梅罗指数法对各个乡镇的土壤养分进行调查与评价。结果表明:宜君县各个乡镇土壤综合肥力水平整体一般,其中,五里镇、雷塬乡、城关镇、西村乡、彭镇、棋盘镇、云梦乡、太安镇和哭泉乡土壤肥力系数为0.91~1.19(0.9~1.8),属于一般肥力水平;尧生乡土壤肥力系数仅为0.89(<0.9),土壤肥力属于贫瘠水平。全氮和速效磷是此地区的主要限制因子。总体来看,宜君县土壤养分含量处于中低水平,且存在碱解氮和速效钾含量分布不均匀,全氮、全磷和速效磷含量偏低、pH值偏高等问题,因此土壤的培肥空间比较大。
幼穗分化期至齐穗期水分胁迫对水稻产量及功能叶性状的影响

2013年在宜良县通过田间试验,研究了水稻幼穗分化期至齐穗期水分胁迫对云南大面积生产应用的6个粳稻品种产量及产量构成因素、功能叶叶面积及SPAD值的影响。结果表明:幼穗分化至齐穗期水分胁迫后6个品种实际产量比正常灌溉产量下降11.03%,达极显著水平。幼穗分化至齐穗期水分胁迫后有效穗数、总粒数、实粒数分别比正常灌水降低4.58%、7.21%、8.53%,其中对实粒数影响最大,达显著水平。水分胁迫后齐穗期功能叶高效、低效、总叶面积指数比正常灌水分别降低13.60%、10.55%、12.92%,水分胁迫后幼穗分化至齐穗期的倒1叶、倒2叶、倒3叶SPAD值比正常灌水分别降低1.26%、1.32%、2.69%。在幼穗分化至齐穗期水分胁迫条件下,抗旱性强的品种穗总粒数、实粒数、结实率降低的幅度小,抗旱性较弱的品种降低的幅度大;抗旱性强的品种功能叶SPAD受影响越小,且有增加的趋势,而抗旱性较弱的品种呈下降趋势。
花后干旱对春小麦籽粒淀粉含量及淀粉形成关键酶活性的影响

为了研究花后干旱对春小麦籽粒淀粉形成影响的机理,缓减春小麦花后干旱危害,以宁夏春小麦宁春4号和宁春47号为供试材料,在盆栽条件下,人工模拟花后干旱,测定了春小麦籽粒淀粉含量及淀粉形成关键酶活性。结果表明:花后干旱胁迫显著降低春小麦籽粒淀粉含量,使宁春4号和宁春47号的直链淀粉下降9.78%~30.07%,支链淀粉下降9.02%~19.92%,淀粉总含量下降9.25%~22.82%;干旱使两品种的淀粉形成关键酶(ADPG-PPase、UDPG-PPase、SSS和SBE)活性下降,从而对淀粉品质产生影响。因此,应采取相应栽培技术缓解花后干旱危害,提高春小麦产量和品质。
不同土层加入生物质炭对盐分淋洗的影响

生物质炭作为土壤调理剂,能够显著地改良和培肥土壤,但对盐渍化土壤盐分淋洗的影响缺乏研究和了解。本研究采用土柱模拟试验,将蘑菇棒生物质炭以质量比10%,添加到内蒙古河套地区硫酸盐盐渍化土壤0~20 cm,0~35 cm和0~70 cm的土层中,并进行淋洗,测定淋出液和土壤盐分及主要盐分离子含量,以期了解生物质炭对土壤盐分和主要盐分离子洗脱的影响。结果表明:加入生物质炭的土柱,淋洗液出流的时间提前了34~37 d,电导率降低至<5 mS·cm~(-1),需要的时间缩短了94~101 d;比起0~20 cm和0~70 cm土层加入生物质炭处理,0~35 cm土层加入生物质炭淋出液出流时间最早,盐分洗脱的效果最好。生物质炭对盐分离子淋洗也产生不同的影响,促进Na~+、K~+和Mg~(2+)的洗脱,但抑制Ca~(2+)洗脱;在淋洗初期生物质炭促进Cl~-和SO_4~(2-)洗脱,后期促进了HCO_3~-和CO_3~(2-)的洗脱。可见,生物质炭可用作盐渍化土壤调理剂,不仅缩短盐分洗脱时间,而且还可以提高洗盐效率。
内蒙古东北部大豆灌溉动态预报模型

为实现内蒙古东北部大豆农田灌溉动态预报,应用多项式拟合方法将大豆适宜土壤湿度下限值插值到全生育期的每一天,形成适宜土壤水分下限动态连续指标曲线,并从土壤-作物-大气连续体角度出发,依据农田土壤水分平衡理论,利用内蒙古突泉农业气象试验站2001-2007年土壤水分数据和气象资料,建立了适合内蒙古东北部旱作农区的大豆灌溉动态预报模型, 实现了灌溉日期和灌溉量的时域滚动预报;利用2008-2011年实测数据验证该模型模拟结果,土壤相对湿度预测值与实测值的均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别为2.44%和3.42%,预报灌溉日期的误差在-3~3 d之间,表明模型准确性和实用性较强,可为东北大豆产区节水灌溉提供一定的科学依据。
温室甜椒对不同灌溉方式的生理响应

为了分析不同灌溉方式的节水效果和作物对不同灌溉方式条件下的生理响应,通过对温室甜椒进行常规灌溉(GI)和分根交替灌溉(APRI)的试验,分析了不同灌溉方式对甜椒叶片光合特性、水分参数、叶绿素相对含量(CC)、根冠比(R/S)和根系导水率(RHC)的影响,以及不同灌溉方式甜椒对水分胁迫和复水的生理响应。试验结果表明:分根交替灌溉处理能够有效地调节气孔开度,减少无效蒸腾失水,比常规灌溉处理节水25.93%,WUE、叶片细胞液浓度(CSC)、叶绿素相对含量(CC)和R/S分别提高了3.19%、6.56%、8.04%、15.38%,RHC减小了3.01%。两种灌溉方式受水分胁迫复水后都表现出叶片光合速率(Tr)、水分饱和亏(WSD)、CSC值下降,叶鲜重含水率(FWC)值上升,且分根交替灌溉甜椒(APRI)对水分胁迫和复水都具有更优的生理调节功能。
使用铜源漏电极的非晶氧化铟锌薄膜晶体管的研究

为了实现氧化物薄膜晶体管(TFT)的低电阻布线,采用Cu作为氧化物TFT的源漏电极。通过优化成膜工艺制备了电阻率低至2.0μΩ·cm的Cu膜,分析了Cu膜的晶体结构、粘附性及其与a-IZO薄膜的界面,制备了以a-IZO为有源层和Cu膜的粘附层的TFT器件。结果表明:所制备的Cu膜呈多晶结构;引入a-IZO粘附层增强了Cu膜与衬底的粘附性;同时,Cu在a-IZO中的扩散得到了抑制。所制备的TFT的迁移率、亚阈值摆幅和阈值电压分别为12.9 cm~2/(V·s)、0.28 V/dec和-0.6 V。
基于高光谱成像技术的脐橙叶片的叶绿素含量及其分布测量

为实现脐橙叶片叶绿素含量无损检测及其分布可视化表征,采用高光谱成像技术,结合自适应重加权算法(CARS)和连续投影算法(SPA),筛选特征光谱变量,进行脐橙叶片叶绿素含量及可视化分布研究。选取叶绿素测量位置的7×7矩形感兴趣区域,提取并计算脐橙叶片平均光谱。基于Kennard-ston方法,将148个脐橙叶片样品划分成建模集和预测集(111:37)。采用CARS和SPA算法分别筛选出了32个和6个叶绿素特征光谱变量,用于建立偏最小二乘(PLS)回归模型。采用37个未参与建模的脐橙叶片样品评价模型的预测能力,经比较,CARS-PLS和SPA-PLS模型均优于变量筛选前的PLS模型,且CARS-PLS和SPA-PLS模型的预测能力几乎相同,其预测集相关系数分别为0.90和0.91,均方根误差分别为1.53和1.60。SPA-PLS模型计算脐橙叶片每个像素点的叶绿素含量,经伪彩色变换,绘制了脐橙叶片叶绿素含量可视化分布图。实验结果表明:变量筛选方法结合高光谱成像技术,能够实现脐橙叶片叶绿素含量无损检测及叶绿素分布可视化表达,并简化了数学模型。
仪器测墒按需补灌对冬小麦产量和水分利用效率的影响

利用频域反射法(FDR)、时域反射法(TDR)和驻波率法(SWR)三种便携式土壤水分快速测试仪,在田间条件下测定土壤田间持水量(FC_v)和体积含水量(WC_v),于冬小麦越冬前、拔节期和开花期设补灌的目标土壤相对含水量分别为80%、70%和70%,每一补灌时期设20 cm、40 cm和60 cm三个测墒土层深度,研究不同仪器法在冬小麦生育期间对土壤水分测定的准确度和稳定性,探索用不同仪器测定数据计算灌水定额进行冬小麦补灌的效果及其差异原因。结果表明,FDR和SWR仪器测得的FC_v换算为以水土质量百分比表示的田间持水量FC_(v-m),与传统方法测得的田间持水量FC_m之间的相对误差为0.4%~2.6%;TDR仪器测定计算得出的WC_(v-m)值与烘干法测得的WC_m值的相对误差与相应土层土壤温度呈极显著正相关,在冬小麦播种期、开花期和成熟期较高,在越冬前和拔节期较低;SWR仪器测定计算得出的WC_(v-m)值与WC_m值的相对误差与相应土层土壤含水量呈极显著负相关,在土壤含水量较高的条件下测量的准确度较高。FDR仪器在冬小麦生育期内测量的准确性受土壤温度和水分的影响较小,准确度和稳定性均较高,直接利用其测定的FC_v和WC_v值计算灌水定额补灌,获得了与传统烘干法测墒补灌一致的效果。
氟化钇电子注入层对OLED器件性能的影响

利用氟化钇(YF_3)代替Li F作为电子注入层材料,以金属铝作为阴极,制备了有机电致发光器件(OLED)。实验结果表明:适当厚度的YF_3电子注入缓冲层可以增强阴极的电子注入能力,使得电子和空穴的浓度更加平衡,有效地提高器件的电致发光性能。其中,1.2 nm厚YF_3的器件具有最小的起亮电压2.6 V,最高的电流效率8.52 cd·A~(-1),最大的亮度36 530 cd·m~(-2)。最大亮度和电流效率与Li F参考样品相比,分别提高了39%和53%。
GaNAs基超晶格太阳电池的分子束外延生长与器件特性

采用分子束外延(MBE)生长技术生长了周期厚度不同的1 e V吸收带边的GaN_(0.03)As_(0.97)/In_(0.09)Ga_(0.91)As应变补偿短周期超晶格(SPSL)。高分辨率X射线衍射(HRXRD)测量结果显示,当周期厚度从6 nm增加到20 nm时,超晶格的结晶质量明显改善。然而,当周期厚度继续增加时,超晶格品质劣化。对超晶格周期良好的样品通过退火优化,获得了具有低温光致发光现象的高含N量Ga NAs/In Ga As超晶格,吸收带边位于1 e V附近。使用10个周期的Ga NAs/In Ga As超晶格(10 nm/10 nm)和Ga As组成的p-i-n太阳电池的短路电流达到10.23 m A/cm~2。经聚光测试获得的饱和电流密度、二极管理想因子与由电池暗态电流-电压曲线得到的结果一致。
CD25siRNA基因转染可提高大鼠穿透性角膜移植片的存活率

目的探讨CD25siRNA基因转染对大鼠穿透性角膜移植排斥反应的作用,及术后植片中IL-10和FOXP3的含量变化。方法配制50 μL Entranster~(?)-反义CD25siRNA和50 μL Entranster~(?)-CD25siRNA点眼纳米转染试剂,50 μL生理盐水为对照。建立Wistar-SD大鼠穿透性角膜移植模型,右眼为术眼,采用单纯随机抽样方法,分为对照组(A组)、Entranster~(?)-反义CD25siRNA转染组(B组)和Entranster~(?)-CD25siRNA转染组(C组),每组28只。术后每日对植片行临床评分并分别于3、7、14、21 d行HE染色、免疫组化、Western blot和qRT-PCR检测。结果角膜植片生存曲线显示CD25siRNA转染组角膜植片的生存率显著优于其余2组(P<0.05);HE染色显示CD25siRNA转染组较其余2组,角膜植片新生血管减少,炎症细胞渗入减少;同时,术后各时间点CD25siRNA转染组中CD25表达均低于其余2组(P <0.05),但IL-10表达均高于其余2组(P<0.05),FOXP3表达在3组间无统计学意义(P > 0.05)。结论CD25siRNA转染通过上调抗炎性细胞因子IL-10表达,抑制炎症反应,进而延长角膜植片生存时间,提高植片生存率。
强化总氮去除的改进型潮汐流人工湿地

潮汐流人工湿地(TFCWs)显著强化了氧的传递,能在几十倍于传统人工湿地的负荷下实现非常充分的硝化效果(>90%),硝化反应已不再是其去除总氮的限制因素。但显著强化的传氧能力使TFCWs在宏观上处于好氧状态,导致反硝化受限,总氮去除不佳。针对此问题,结合传统生物脱氮工艺原理及潮汐流工艺的脱氮特点,提出了3项强化总氮去除的改进型潮汐流人工湿地工艺,即:四级分步进水潮汐流人工湿地工艺、五级内循环潮汐流人工湿地工艺和单级多潮汐人工湿地工艺。以上工艺在保持原始潮汐流人工湿地传氧能力强、处理能力极高的特点下,实现了对总氮的高效去除,平均去除率达到83% ~88%。这些工艺还同时实现了高效的有机物[(对COD、BOD_5的平均去除率分别为(79% ~91%) 、(94% ~ 99%)]和总磷(平均去除率为88% ~ 99%)去除,具有成为分散式污水处理中实现三级处理标准的主体工艺的良好潜力。在深入分析潮汐流系统脱氮过程特点的基础上,提出了一个基于氨氮吸附填料的最优化潮汐流脱氮工艺。该工艺理论上能保证进水碳源全部优先用于反硝化,以单级单“潮汐”的形式实现总氮的最大去除。
铁锰复合氧化物吸附作用研究进展

在水污染修复技术中,吸附法因操作简单、成本低,被认为是最有前途的除污技术。铁锰氧化物由于其较高的比表面积和较强的吸附能力,是一种较好的吸附剂,已经广泛应用到对污染物的吸附处理过程。本文重点综述了铁锰复合氧化物对砷、重金属及磷酸盐等污染物的吸附作用研究进展,系统分析了不同因素对铁锰复合氧化物吸附性能的影响。综合分析发现,铁锰复合氧化物在污染物修复中展现出广阔的应用前景。
福建丁家山铅锌矿床石榴子石特征及成矿意义

为查明丁家山铅锌矿床石榴子石的分布、形貌、成分和环带等特征及其与成矿的关系,采用矿物富集型异常填图、显微镜鉴定、X射线粉末衍射和扫描电镜分析等方法对研究区2类石榴子石进行深入研究。研究区石榴子石富集中心自北东向南西展布,第一类石榴子石的X射线衍射曲线出现了与钙铁榴石和钙铝榴石相符合的分裂峰;第二类石榴子石内钙铁榴石和钙铝榴石含量之和均在90%左右,且自核心向边部出现了Fe和Al、钙铁榴石和钙铝榴石含量的消长变化,表明两类石榴子石均属钙铁-钙铝榴石固溶体系列,证实丁家山铅锌矿床的接触交代成因,也说明石榴子石结晶过程中系统内部酸碱度及氧化还原条件发生了波动。石榴子石内的裂隙为金属硫化物沉淀提供了空间。
现场次氯酸钠发生器在水厂供水消毒中的应用

对比了几种自来水消毒技术,提出次氯酸钠替代液氯消毒是未来自来水厂供水消毒的趋势,并着重分析了电解制次氯酸钠发生系统的特殊优点。介绍了NT-L-6000次氯酸钠发生器在温州东向自来水厂的应用,包括设备的运行参数、消毒成本以及消毒效果等。实践证明运行的NT型次氯酸钠发生器有效氯产量稳定,消毒效果良好,符合相关的环保标准要求。
电膜耦合工艺电生氧化物对芳香聚酰胺膜的影响

电膜耦合工艺产生的电生氧化物(活性氯和臭氧)对芳香聚酰胺纳滤膜性能有影响。通过膜通量、截留率、接触角、红外光谱、XPS和SEM等表征,结果表明芳香聚酰胺纳滤膜对臭氧有较好的耐氧化性能,但是不耐活性氯。臭氧氧化强度为0 ~ 100 mg · h/L时,芳香聚酰胺纳滤膜表现出了良好的抗臭氧氧化性。次氯酸根对纳滤膜的影响随ClO~-浓度与浸泡时间的增加而加剧。膜表面红外对比分析显示,碱性条件下,ClO~-通过吸附作用影响芳香聚酰胺膜表面结构,强化膜面亲水性,增大膜通量,但降低了膜截留率。
高浓度城市污泥厌氧发酵产酸示范工程的启动与运行

为探索污泥厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFAs)的工艺特征和可行性,在无锡某污水处理厂建设了一个处理规模为3 m~3/d(含水率为90%)的污泥产酸示范工程,对高浓度进泥条件下启动和运行过程中的产酸特征以及技术经济指标进行了研究。结果表明,平均进泥浓度为70 g/L时,经热碱预处理后污泥平均SCOD浓度比处理前增加了8.2倍,最高值为36 553 mg/L,TSS降解率为25.5%,VSS降解率为39.3%。在每天进、排泥各3 m~3的半连续运行状态下,发酵罐中VFAs平均浓度为7.63 g/L,平均酸产率达330.25 mgCOD/gVSS。发酵液中SCOD的主要成分为VFAs,占57.90%,VFAs的主要成分为乙酸,占55.72%。污泥发酵液中TN、TP和氨氮的平均浓度依次为1 299.94、113.54、274.21 mg/L,SCOD/N和SCOD/P的平均值分别为14.8和184.2,说明发酵液可作为污水强化生物脱氮除磷的外加碳源。根据示范工程得到的成本和收益参数进行预测,一个规模为100 m~3/d的污泥厌氧发酵产酸工程的成本投入为292.9元/m~3,收益为374.8元/m~3。
基于OGC WPS的TVDI算法实现与共享

针对温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI)计算复杂和重复实现等问题,采用Python语言实现了TVDI模型算法,并利用开源的网络地理信息系统(Web GIS)平台52°North包装成符合开放地理空间信息联盟(Open Geospatial Consortium,OGC)网络处理服务(WPS)规范的WPS,在网络上共享了基于TVDI算法的WPS。以2010年湖北省中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer, MODIS)数据为例,对算法进行测试。结果表明,干湿边线性拟合整体效果较好,算法效率较高且运行稳定。服务的发布共享避免了科研中重复实现TVDI算法,有利于研究人员专注于干湿状况的分析研究,提高研究效率。
草莓FaAP1基因植物表达载体构建及在拟南芥中的超表达

为研究草莓AP1同源基因FaAP1的功能,构建了其植物表达载体pBI121-FaAP1,并导入到农杆菌菌株GV3101中。利用花序浸染法将该基因导入拟南芥,经抗性筛选、PCR检测表明获得了3个转化株系。结果显示,与对照相比,转基因株系明显早花,成花时间可提早10d以上;同时其营养生长受到抑制,植株个体矮小,莲座叶数目减少;在早花的同时,转化株系花器官异常,不能形成种子。表明草莓FaAP1基因参与了成花过程的调控。
水分与光照互作对铁皮石斛生长、光合特性及可溶性糖含量的影响

以1年生铁皮石斛为试材,研究了水分与光照互作对铁皮石斛生长、光合特性及可溶性糖含量的影响。结果表明:不同基质含水量和光照强度处理显著影响铁皮石斛植株的生长特性;基质含水量对叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素以及类胡萝卜素含量影响显著,对叶绿素a/b影响不显著;光照强度对所有光合色素指标均影响显著;基质含水量、光照强度及其交互作用对净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)的影响均达显著水平,光照强度过高和过低均显著降低叶片的Pn、Gs、Tr;基质含水量、光照强度及其交互作用对铁皮石斛可溶性糖含量影响显著,同一光照强度下,可溶性糖含量随基质含水量降低而显著升高,而在基质含水量相同时,可溶性糖含量随光照强度的增强而显著升高。在各处理中,以240μmol/(m~2·s)光照和70%基质含水量(W_2L_2)处理适宜于植株生长,以360μmol/(m~2·s)光照和40%基质含水量(W_3L_1)处理可溶性糖含量达到最高。
中度火干扰对具茨山典型植被草本植物早期恢复特征的影响

为了解火干扰后火烧迹地植被恢复规律,对新郑具茨山国家级森林公园侧柏林、草丛2种不同植被类型火烧迹地和未火烧地开展植物群落学调查,研究了中度火干扰对该区不同植被类型植被恢复早期草本植物恢复特征的影响。结果表明:所研究的2种火烧迹地类型草本植物物种重要值和物种多样性指数值均表现出相同的变化趋势,即火干扰后草本植物物种重要值比未火干扰草本植物重要值显著减小(P<0.05),物种种类数量显著增加(P<0.05);火干扰后草本植物物种多样性Simpson指数(D)、Shannon指数(H)均显著高于未火干扰相应的物种多样性指数(P<0.05);火干扰前后侧柏林和草丛中大多数草本植物为广生态位种群,狭生态位型物种相对较少;侧柏林和草丛地火干扰后生态位重叠度较低的种对数增加。
基于模糊控制的温室内土壤湿度智能监控系统设计

为提高温室管理水平,针对有线系统监测布线不灵活或长时无人监测和无线系统数据传输不稳定等问题,设计一种基于GSM技术具有远程交互功能的土壤湿度监控系统。该系统由MSP430控制器、GSM模块灌溉控制电路等组成。通过GSM模块以短信的方式实现与用户之间的交互功能,并利用模糊控制算法进行精确灌溉。运行试验结果表明:设计的系统工作稳定,数据传输距离不受限,节水灌溉效果显著,GSM模块收发信息的正确率达100%;接收数据正确率达98.73%,实时监控灌溉性能稳定;能够实现精确灌溉,与人工漫灌相比节省20%~30%的用水量,节水效果显著。
高磷鲕状赤褐铁矿离析焙烧提铁降磷研究

针对重庆桃花高磷鲕状赤褐铁矿中,有害元素P的质量分数较高为1.17%,有85.90%的P分布于褐铁矿中,其余以胶磷矿形式产出,提出了离析焙烧-弱磁选工艺实现提铁降磷.矿石与氯化剂、还原剂混匀后置入焙烧炉中进行离析焙烧,铁从弱磁性矿物转变为强磁性矿物后,焙烧矿采用弱磁选回收铁.结果表明:焙烧矿中产生了以磁铁矿(Fe_3O_4)、金属铁(Fe)为主的新矿相及少量的氧化亚铁(FeO)新矿相,实现了铁矿物与磷矿物的有效分离;在离析焙烧温度950 ℃、焦炭用量20%、废盐用量45%、离析焙烧时间60 min、弱磁选磁场强度H=0.12 T、弱磁选磨矿细度小于0.038 mm占95%的综合工艺条件下,得到了Fe的质量分数为71.65%,P的质量分数为0.17%,Fe回收率为87.92%的铁精矿分选指标,提铁降磷效果显著.
赣东北荷塘组页岩气成藏条件及有利区评价

为了探讨赣东北地区下寒武统荷塘组页岩气成藏地质条件,以野外荷塘组页岩实测剖面、露头地质调查资料及样品的分析测试结果为基础,对研究区页岩的分布与沉积特征、地球化学特征、储层特征及页岩气保存条件等方面的综合分析,认为赣东北地区荷塘组页岩的储层物性条件较好.结果表明:赣东北地区下寒武统荷塘组页岩沉积厚度一般在25~200 m,分布较广泛,主要为深水陆棚相沉积环境.页岩的有机质类型主要为I型,有机碳含量高,达0.54%~11.40%,平均为5.75%,热演化程度高(R_o为2.35%~4.90%,平均为3.22%),达到过成熟阶段.页岩脆性矿物含量高,主要为石英及少量的长石、碳酸盐矿物.黏土矿物含量中等,以伊利石为主,其次伊/蒙混层,不含蒙脱石.页岩微孔隙类型主要为矿物晶间孔、有机质孔、粒间溶蚀孔及微裂缝.页岩的孔隙度平均为2.2%,渗透率平均为0.006 mD.根据中国海相页岩气有利区的评价标准,优选出赣东北地区页岩气勘探开发的有利区--磨盘山、上饶2个区块.
海相碎屑岩中高含水期储层性质变化及微观机理--以塔里木盆地玉北地区东部中下奥陶统鹰山组为例

综合利用岩心、薄片、扫描电镜、压汞测试等资料,将研究区东河砂岩划分为4种宏观储层和3种微观储层,对不同水淹程度下宏观储层性质变化及微观机理进行研究.研究后认为东河砂岩Ⅰ~Ⅲ类宏观储层物性、泥质质量分数、驱油效率在不同水淹阶段变化规律不同,而微观变化对宏观变化有控制作用,各宏观储层变化均为3种微观储层变化相叠加的结果,常见一种微观储层为主控因素,其余为影响因素.研究结果表明:水淹后,对于平均孔隙度,Ⅰ~Ⅲ类储层先减小后缓慢增大,最终平均减小2.8%;对于平均渗透率,Ⅰ~Ⅱ类储层先增大再减小、随后显著增大,最终平均增加59.3%,Ⅲ类储层先减小再增大,最终增加96.6%;对于储层泥质质量分数,Ⅰ~Ⅱ类储层先减小再增大、随后再减小,最终平均减小0.63%,Ⅲ类储层先增大再减小,最终减小10.8%;对于驱油效率,Ⅰ类储层逐渐减小、最终降低21.1%,Ⅱ类储层逐渐增大、最终增大13.0%,而Ⅲ类储层先减小后增大、最终增大5.8%.微观机理方面,Ⅰ~Ⅲ类储层物性、泥质质量分数变化主控因素分别为中孔中喉、中孔细喉、细孔细喉微观储层性质变化,其影响因素各不相同.
粉煤灰复合胶凝材料充填体强度与水化机理研究

为了提高粉煤灰资源利用率和充填采矿效益,以金川镍矿为工程背景,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析并结合胶结充填体强度试验,开展了粉煤灰替代水泥和矿渣微粉的复合胶凝材料的水化机理研究与充填体强度试验.结果显示:掺入粉煤灰的复合胶凝材料的水化产物主要是斜方钙沸石晶体、钙矾石晶体和C-S-H凝胶.当粉煤灰替代20%的水泥掺量时,3,7和28 d充填体强度分别降低26.9%,29.9%和20.3%;当粉煤灰替代15%的矿渣微粉,3,7 d强度分别降低23.5%和20.1%,但28 d强度却提高7.6%.在满足金川矿山下向分层充填法采矿条件下,粉煤灰替代水泥掺量、矿渣微粉掺量分别可达到20%和15%.与矿用水泥充填材料相比,复合充填胶凝材料成本降低约49.8%.
含不同倾角天然软弱夹层的大理岩破坏试验

为研究不同倾角的天然软弱夹层对大理岩的影响规律,分别基于0°,30°,45°,60°和90°的天然软弱夹层岩样进行单、三轴压缩试验.试验结果表明夹层对岩石的强度具有"弱化效应":1)单轴压缩时,夹层岩样整体上表现为劈裂型破坏,但在倾斜夹层处会出现不同程度剪切滑移,产生拉剪复合型破坏.三轴压缩时,夹层岩样发生剪切破坏,其中60°夹层岩样的破裂面与夹层面完全重合.2)不同倾角的夹层对岩石的弱化作用不同,整体趋势为岩石的强度随夹层倾角的增加呈现出先减小、再增大的特点,当夹层角度为60°时,夹层对岩样的弱化效应最为显著.3)大理岩三轴压缩时沿夹层破坏的夹层倾角范围为51°~69°,理论与试验结果吻合较好.
通风条件对综掘面控尘气幕的影响

为了有效地控制综掘面高浓度粉尘污染,应用FLUENT软件数值模拟通风条件影响综掘面控尘气幕形成与作用的规律.结果表明:压风口与迎头距离、压抽比、压风筒及抽风筒直径越大,抽风口与迎头距离、压风量越小,越利于形成控尘气幕,但压抽比越小,控尘气幕的风速越大;根据数值模拟结果,拟合了50 mg/m~3以上高浓度粉尘扩散距离与各通风条件的关系式,确定了压抽比为0.75时,控尘气幕作用效果较佳,为控尘气幕形成与作用的最优通风条件,并将其进行了工程应用.实测值与数值模拟值基本一致,高浓度粉尘被控制在距迎头5 m的无人作业区域内.
高温后花岗岩断裂特性的加载速率效应研究

为考察温度和加载速率对花岗岩断裂特性的影响规律,对25~800 ℃之间5种温度水平高温后的中心直裂纹花岗岩巴西圆盘试样分别进行了5种加载速率下的室内劈裂试验.结果表明:圆盘的荷载-位移曲线呈现典型的脆性特征,但随温度的升高,脆性特征逐渐弱化,与加载速率相比,温度对曲线的发展趋势影响较大;随温度的升高,花岗岩断裂韧度逐渐减小且在400 ℃时发生突变;不同温度条件下断裂韧度随加载速率的增大逐渐增加,但增加幅度逐渐减小最终趋于平缓,具有明显的加载速率效应,提出了相应的经验公式K_(IC)=A+B/(v+C),其中随温度的升高,参数A逐渐降低,参数B波动较小,而参数C逐渐增大,同时获得了花岗岩材料断裂韧度的下限值K_(IC0).
东莞市人工景观结构与连接度的协整性及因果关系

城市人工景观特征逐步向城市外围自然及半自然景观渗透。近年来对快速城市化地区的景观格局特征定量化研究很多,但侧重于景观格局特征的简单分析和描述,忽略了城市空间扩展过程中,城市人工景观结构与景观连接度动态变化过程中之间的内部联系。以东莞市1988—2009年城市人工景观为研究对象,通过计算并分析景观结构与景观连接度指数,利用计量经济学中的协整概念与格兰杰因果检验方法并详细分析了这两类指数之间的具体关系。研究结果表明:(1)所选取的景观结构指数与景观连接度指数能较好地描述东莞市城市人工景观时空格局变化过程;(2)人工景观斑块类型面积(CA)与可能连通性指数(PC)存在协整关系。景观聚集度指数(AI)、蔓延度指数(CONTAG)与景观连通性指数(IIC与PC)也存在协整关系,即这些变量之间确实存在长期均衡关系;(3)格兰杰因果关系检验中,在不同滞后期的情况下,大部分的结果表明景观连接度指数(IIC与PC)是景观结构指数(CA、AI、CONTAG)的格兰杰成因,说明景观连接度指数信息有助于预测景观结构指数的变化。
典型资源型城市生态承载力评价——以唐山市为例

资源型城市生态承载力评价研究的开展对促进资源型城市自然-经济-社会复合生态系统健康可持续发展具有指导意义。以唐山市作为案例城市,基于资源型城市独特的生态系统特点,从生态弹性力、承载媒体的支撑力、承载对象的压力三方面提出对生态承载力进行量化的研究方法,构建了较完整的生态承载力综合评价指标体系,利用主客观相结合的赋权方法,对唐山市生态承载力状况进行评价,探讨了2001—2010年10年间唐山市生态承载力变化趋势。结果表明:唐山市在研究时段内,生态弹性力指数波动强烈,表明生态系统的稳定性较差;承载媒体的支撑力指数逐渐增大,指数由0.111上升至0.898,显示系统的承载指数越来越高;承载对象的压力变化较为复杂,呈现先降后升,近几年又略有下降的趋势;系统的生态承载力整体上呈现波动性上升趋势,综合指数由0.345上升至0.720,说明唐山市生态系统的承载能力不断提高,但资源依赖型发展模式带来的资源短缺、环境污染和生态破坏等问题仍是制约生态承载力进一步提高的主要因素。研究成果客观地反映了唐山市生态承载力状况,对于唐山市未来的发展提出了合理的对策和建议,可为其他地区生态承载力研究提供一定借鉴。
不同植被类型植物物种多样性

为了评价大面积人工种植杜仲对当地植物多样性的影响,以河南省汝阳县不同植被类型为研究对象,通过群落学调查,运用重要值、Shannon-Wiener物种多样性指数(H)、Simpson物种多样性指数(D)和均匀度指数(J_H')等指标,统计分析杜仲人工林、温带落叶阔叶林(以下简称次生林)和撂荒地3种不同植被类型的植物物种多样性,探讨杜仲种植对植物多样性的影响。调查发现,杜仲林样地中出现植物82种,隶属39科63属,草本层为最发达的一层;次生林样地中出现植物70种,隶属32科62属,乔木层为最发达层;撂荒地样地中出现植物84种,隶属35科69属,无乔木层。杜仲林物种丰富度和多度均不亚于次生林和撂荒地,且杜仲林草本层物种丰富度和植株总数均高于次生林。统计分析显示,杜仲林乔木层、灌木层和草本层多样性指数H和D值、均匀度指数J_H'值与其它两种植被类型相比无显著性差异(P>0.05)。因此,种植杜仲过程中采用合理密度,适当管理,不仅能提供叶、花、果等资源,而且能够丰富草本植物的种类和数量,增加植物物种多样性。
川西亚高山粗枝云杉人工林地上凋落物对土壤呼吸的贡献

采用Li-8100土壤碳通量分析仪对川西亚高山典型的粗枝云杉(Picea asperata)人工林土壤呼吸(凋落物去除和对照)及其环境因子进行为期1年的连续观测。结果表明:凋落物去除处理和对照土壤呼吸速率均具有显著的季节动态变化,并呈现一致的动态特征,变动范围分别为0.35—4.39 μmol m~(-2) s~(-1)和0.40—5.15 μmol m~(-2) s~(-1)。整个观测期间,凋落物去除对土壤温度、水分以及土壤呼吸速率产生的差异均不显著。与对照相比,凋落物去除分别使土壤呼吸速率和土壤水分平均下降了14.21%和4.95%。两种处理的土壤呼吸速率和土壤温度均呈显著指数相关,与土壤水分呈显著线性相关。凋落物去除和对照的土壤温度敏感性(Q_(10))分别为3.84和4.09。凋落物对土壤呼吸速率的年均贡献率为14.93%,且存在明显季节动态。可见,地表凋落物是亚高山森林土壤呼吸的重要组成部分。
漓江水陆交错带不同植被类型的土壤酶活性

水陆交错带是内陆水生生态系统与陆地生态系统之间的功能界面区,其包含了高地到低地直到水体的区域,是土壤有机质源、汇和转换器。土壤中有机物的分解以及营养物质的转化不仅影响到植物的生长,也对水体质量产生间接影响。土壤酶几乎参与土壤中有机物质的分解与合成的全过程,直接或间接影响着土壤一系列的生物化学反应,对生态系统的物质循环产生重要影响。不少学者围绕农田土壤、林地土壤以及湿地土壤探讨了不同植被下酶活性的变异。水陆交错带植被种类丰富,周期性的淹水条件加剧了土壤性质变异的复杂性。但目前水陆交错带不同植被类型土壤酶活性差异的研究不多。以漓江水陆交错带土壤为研究对象,对苔藓、草本和灌丛3种植被类型下的土壤溶解性化学成分、4种土壤水解酶即糖苷酶、几丁质酶、亮氨酸氨基肽酶和磷酸酶以及2种氧化还原酶即酚氧化酶和过氧化物酶的活性,以及土壤性质与酶活性之间的关系进行了研究。结果表明,苔藓植被下土壤的糖苷酶和酚氧化酶活性显著高于草本和灌丛,草本植被下土壤的过氧化物酶活性显著高于苔藓和灌丛,灌丛植被下土壤几丁质酶活性显著高于苔藓和草本,但不同植被类型的土壤亮氨酸氨基肽酶活性无显著差异。相关分析表明,土壤水分含量与糖苷酶和酚氧化酶活性呈显著正相关,而与几丁质酶和碱性磷酸酶活性呈显著负相关。土壤有机碳和易氧化碳均与糖苷酶和酚氧化酶活性呈极显著负相关,与几丁质酶活性呈显著正相关。土壤溶解性有机碳与亮氨酸氨基肽酶和酚氧化酶呈显著正相关。综合认为,水陆交错带不同种类土壤酶在不同植被类型间的差异有别,土壤水分含量和土壤有机碳显著影响土壤酶活性的变化。不同植被类型土壤酶活性的差异不仅与植被类型有关,与水陆交错带微地形以及土壤性质的空间异质性也有密切关系,需运用长期控制试验手段开展研究。
模拟氮沉降对太岳山油松林土壤酶活性的影响

为研究土壤酶活性对氮沉降增加的响应,以山西太岳山油松人工林和天然林为研究对象,于2009年8月开始实施模拟氮沉实验,试验设置对照(CK,0 kg N hm~(-2) a~(-1));低氮(LN,50 kg N hm~(-2) a~(-1));中氮(MN,100 kg N hm~(-2) a~(-1));高氮(HN, 150 kg N hm~(-2) a~(-1))4种氮处理,自2012年起每年5、7、9月在各处理样方采集表层0—20 cm土壤,测定土壤酶活性(过氧化物酶、多酚氧化酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶)。研究结果表明:施氮处理下的脲酶与中性磷酸酶活性均有所提高,而低氮处理下天然林中的多酚氧化酶与人工林中的蔗糖酶显著低于对照,中氮、高氮处理下过氧化物酶、多酚氧化酶、天然林中的纤维素酶以及人工林中的蔗糖酶显著降低。总的来说,人工模拟氮沉降促进了土壤中脲酶和中性磷酸酶的活性,抑制了过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,并降低了天然林土壤中的纤维素酶活性和人工林中的蔗糖酶活性,但对天然林中蔗糖酶和人工林中的纤维素酶无影响。主导木质素降解的多酚氧化酶活性与纤维素酶、蔗糖酶活性显著相关,纤维素酶与蔗糖酶活性的下降可能是由木质素降解受到抑制,土壤微生物可利用碳源减少所引起。另外,受到天然林土壤含氮量较高的影响,与人工林相比,天然林的多酚氧化酶活性对模拟氮沉降更敏感。由于被抑制的酶均与土壤有机质降解密切相关,氮沉降增加将减缓山西油松林土壤有机质的降解,有利于有机质在土壤中的积累。
中亚热带4种森林凋落物量、组成、动态及其周转期

为研究亚热带次生林保护对森林生态系统养分循环等功能过程的影响。采用凋落物直接收集法,比较湘中丘陵区3种次生林(马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎+青冈常绿阔叶林)和杉木人工林的凋落物量、组成特征及其周转期。结果表明:4种林分年凋落物量在414.4-818.2 g m~(-2) a~(-1)之间,3种次生林显著高于杉木人工林,3种次生林两两之间差异不显著,落叶对林分凋落物量的贡献最大,占林分凋落物量的59.9%—66.6%。杉木人工林和南酸枣落叶阔叶林的凋落物量月动态变化呈“双峰型”,马尾松+石栎针阔混交林、石栎+青冈常绿阔叶林呈“不规则型”。优势树种的凋落物量对其林分凋落物量的贡献随林分树种多样性的增加而下降,杉木、马尾松凋落物量的月动态与其林分凋落物量的月动态基本呈一致变化趋势,但南酸枣、青冈、石栎没有一致的变化趋势。杉木人工林凋落物分解率最低(0.31),周转期最长(3.2 a),南酸枣落叶阔叶林分解率最高(0.45),周转期最低(2.2 a),凋落物的分解速率和周转随林分树种多样性增加而加快。可见,次生林凋落物量大,且分解快,周转期短,有利于养分归还和具有良好地力维持的能力。
生态足迹的模型修正与方法改进

生态足迹是测定人类活动的资源消费需求,判明自然资产是否被过度利用的有效工具。介绍了生态足迹的基本概念和模型,简单分析基本模型存在的主要缺陷和争论,重点解析了近年来生态足迹模型在参数调整、项目计算、账户扩展等方面的演变和修正。介绍生态足迹研究的传统方法:综合法和组分法,评述了生命周期评价,基于投入产出分析,三维模型,净初级生产力,能值理论,时序分析等的方法改进。对未来的研究方向提出自己的看法,期望对我国的生态足迹研究有一定的启示作用。
蓝藻毒素对底栖动物的毒理学研究进展

近年,由于人类活动加剧,大量氮磷等营养物质流入湖泊等缓流水体,导致水体富营养化。而由此引起有害蓝藻水华的频繁爆发,使生态环境和人类健康受到严重威胁。相关研究表明,蓝藻水华的爆发不仅能够使水体水质恶化,其中一些产毒藻类还会产生大量蓝藻毒素,对水生生物产生重要影响。底栖动物作为水体生态系统的重要组成部分,在食物网中有重要作用,同时其中的许多种类又与人类息息相关,因此关于水华蓝藻毒素对淡水底栖动物的毒理学研究具有重要意义。在介绍蓝藻毒素概况的基础上,综述了蓝藻毒素的致毒机理和对底栖动物的影响,展望了研究方向。
中国主要落叶果树果实硒含量及其膳食暴露评估

【目的】针对苹果、梨、桃、葡萄、枣、猕猴桃等6种主要国产落叶果树开展果实硒含量及其膳食暴露评估研究,明确硒含量水平及其对消费者健康的风险水平,为水果生产和消费提供参考。【方法】从主产区(包括安徽、河北、河南、江苏、辽宁、山东、陕西和新疆)共采集760个水果样品,采用氢化物原子荧光光谱法测定样品硒含量。分别以硒耐受上限(UTL)、硒最高用量(UIL)和硒适宜膳食摄入量(AI)为评价标准,对中国成人和哺乳妇女每日从6种水果中摄入硒的量(包括平均摄入量、最高摄入量、中间摄入量和最低摄入量)进行风险评估。【结果】 ⑴ 测定的760个水果样品,平均硒含量为4.3 μg·kg~(-1),最高硒含量为38.0 μg·kg~(-1),硒含量<5 μg·kg~(-1)的样品占78.2%,富硒(硒含量≥10 μg·kg~(-1))样品占14.2%;⑵ 样品间硒含量有异,变异系数分别达到80.0%(枣)、110.0%(葡萄)、116.8%(梨)、125.7%(猕猴桃)、126.0%(苹果)、148.2%(桃)和136.5% (总体);⑶ 硒平均含量依次为枣(7.3 μg·kg~(-1))>葡萄(6.4 μg·kg~(-1))>桃(5.5 μg·kg~(-1))>猕猴桃(5.3 μg·kg~(-1)) >梨(4.7 μg·kg~(-1))>苹果(1.3 μg·kg~(-1));⑷ 陕西的梨和桃以及陕西和新疆的葡萄,其硒含量均明显高于其他省份同类水果;⑸ 中国居民来自6种水果的硒平均摄入量分别为0.032 μg·d~(-1)(猕猴桃)、0.120 μg·d~(-1)(苹果)、 0.183 μg·d~(-1)(葡萄)、0.197 μg·d~(-1)(枣)、0.213 μg·d~(-1)(桃)、0.222 μg·d~(-1)(梨)和0.968 μg·d~(-1)(总体); ⑹ 风险评估结果显示,中国居民从6种水果中摄入硒的量是安全的,风险指数均低于100%,为0.001%—99.702% (成人)和0.001%—31.847%(哺乳妇女)。【结论】中国6种主要落叶水果的硒含量均普遍较低,富硒产品比例均不高。枣硒含量最高,苹果硒含量最低,其他4种水果之间硒含量差异不明显。有的省份之间水果硒含量存在明显差异。哺乳妇女来自6种水果的硒摄入风险均较成人低。中国居民从6种水果中摄入硒的量是安全的,不会影响人体健康。生产富硒水果是增加中国居民硒膳食摄入量的有效途径。
基于Meta-Analysis研究施肥对中国农田土壤有机碳及其组分的影响

【目的】施肥是影响农田土壤有机碳至关重要的因素之一。探讨施肥对不同利用类型与种植制度下土壤有机碳的影响程度,对于深刻认识农田土壤有机碳及其可持续管理均具有重要意义。【方法】收集已公开发表文献数据,建立具备相同有机碳分组方法但相对独立的286组数据库。采用数据整合分析方法(Meta-analysis),定量分析种植制度、利用类型等人为管理及土壤属性(质地)等因素下施肥(化肥和有机肥)对土壤总有机碳及矿物结合态组分含量的影响程度。【结果】与不施肥相比,施肥均能显著提高土壤总有机碳和矿物结合态组分的含量,其提高的幅度分别为39.4%和27.7%;且施用(增施或配施)有机肥对土壤总有机碳及矿物结合态组分的提高幅度(58.4%和41.9%)是化肥(13.4%和8.0%)的3.4倍和5.2倍。不同种植制度、利用类型和土壤质地条件下,施用化肥和有机肥对土壤总有机碳和矿物结合态组分的影响程度存在显著差异。一年一熟下,施用有机肥对土壤总有机碳的提高幅度(58.5%)显著高于一年两熟制(55.6%),施用化肥对矿物结合态组分含量的提高幅度(10.7%)也显著高于一年两熟(7.3%);但两种种植制度下施用有机肥对矿物结合态组分含量的提高幅度基本相当(42.6% —43.5%)。不同利用类型下,施肥能显著提高旱地土壤总有机碳及矿物结合态组分,且提高的幅度均高于水田;但施用化肥并没有显著提高水田中土壤总有机碳和矿物结合态含量。不同土壤质地条件下,施用有机肥能使土壤总有机碳水平较低的砂土提高64.4%,显著高于土壤有机碳水平较高的壤土和黏土(48.7%和50.3%);施用化肥使矿物结合态组分含量较低的砂土提高15.6%,其提高的幅度均显著高于矿物结合态组分含量较高的壤土和黏土(7.8%和8.1%)。【结论】有机肥的施用(增施或配施),尤其在一年一熟及有机碳水平较低的砂土上,对于农田土壤有机碳积累及肥力维持与提升均具有重要意义。
一个脊髓小脑共济失调家系的分子遗传学研究

目的研究1个汉族脊髓小脑共济失调(SCAs)家系的基因分型。方法收集该SCAs家系中的6例患者和有血缘关系的40例无症状者共46人的外周血样品,结合先证者的临床体征及二代测序结果,采用多聚酶链式反应(PCR)对该家系致病基因ATXN2的CAG三核苷酸重复片段进行扩增,通过琼脂糖凝胶电泳和PCR产物测序的方法确定该家系所有成员的正常与异常扩增等位基因内三核苷酸重复次数。结果该家系的遗传性SCAs为常染色体显性遗传,4代46人中有6例SCA2患者,7例为致病等位基因携带者。患者ATXN2两个等位基因中的1条CAG三核苷酸重复次数在正常范围内,另1条CAG三核苷酸重复次数在异常范围。患者异常等位基因CAG三核苷酸重复次数范围为40~46次。结论该家系为CAG三核苷酸重复序列动态突变引起的常染色体显性遗传性脊髓小脑共济失调Ⅱ型,基因诊断还发现该家系中有7名致病等位基因携带者。
大豆转录因子基因GmMYB111的克隆及功能分析

【目的】克隆大豆MYB转录因子基因,进行序列分析和表达模式分析,并对其功能进行鉴定。【方法】通过对盐胁迫相关的数字表达谱(DGEP)数据分析,获得一个MYB转录因子GmMYB111;以盐胁迫处理的cDNA为模板,利用RT-PCR法分离克隆MYB基因cDNA编码序列;根据GmMYB111蛋白序列进行同源性搜索,得到与GmMYB111蛋白序列相似度较高的其他物种的蛋白序列;使用MEGA5.05对GmMYB111蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析并构建同源物种间系统进化树;利用实时荧光定量PCR方法检测目的基因在大豆中受非生物胁迫诱导表达情况及组织特异性表达情况;利用拟南芥原生质体转化体系分析GmMYB111的亚细胞定位情况;通过酵母杂交系统检测其转录激活活性以及体外结合活性。【结果】根据前期江苏省农业科学院农业生物技术研究所盐土农业研究室盐胁迫相关的数字表达谱(DGEP)数据获得盐胁迫响应显著上调(27倍)的GmMYB111,利用RT-PCR方法从栽培大豆根组织中克隆该基因片段,序列比对发现其与已公布的Williams82基因组数据库序列一致,生物信息学分析表明,其编码的氨基酸序列具有MYB类转录因子的共同特征,其N端具有R2、R3两个MYB结构域,同时其C-端还存在一个富含酸性氨基酸的转录激活区;系统进化树分析表明,该基因编码的蛋白与GmMYB76、GmMYB12a以及苜蓿MtMYB61的亲缘关系最近; GmMYB111在大豆中的表达受高盐、干旱、冷害和ABA诱导表达,实时荧光定量PCR检测结果显示,在高盐和冷害胁迫下,GmMYB111呈上调表达,在干旱胁迫诱导后呈先上调后下调的表达模式,在ABA诱导下其表达量呈现波动式上调和下调表达;时空表达分析表明,GmMYB111为组成型表达,在大豆幼苗期和成熟期的表达量相对较强,成熟期的表达量相对较低,从不同组织来看,GmMYB111在茎、叶和花中表达量最高,在根中表达量相对较低,在豆荚中不表达;亚细胞定位结果显示GmMYB111定位于细胞核中,为典型的转录因子;酵母杂交系统检测表明,GmMYB111具有转录激活功能,并且能够与顺式作用元件TAACTG基序相结合。【结论】 GmMYB111为典型的R2R3-MYB转录因子基因,具有转录激活活性及DNA结合活性,在大豆中的表达可能与大豆的非生物胁迫和ABA信号转导途径有关,推测其可能通过调节下游基因的表达来调控大豆对非生物胁迫的应答。