mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于Google Earth Engine分析黄土高原植被覆盖变化及原因

为探明黄土高原植被覆盖时空变化及其原因,基于Google Earth Engine(GEE),采用Landsat Surface Reflectance data(陆地卫星地表反射率数据)分析了黄土高原1987~2015年间植被覆盖度的时空变化规律,并借助累积量斜率变化率方法对引起植被覆盖度变化的气候和人为因素进行了量化分析.结果表明:黄土高原年均植被覆盖度由1987年的41.78%增加到2015年的53.23%,增速为0.38%/a(P<0.05).其中,1987~1999年年均植被覆盖度变化趋势不显著(P>0.05);而退耕还林还草工程实施以来(2000~2015年),年均植被覆盖度显著增加(P<0.05),增速达到0.59%/a.由像元尺度分析,黄土高原72.93%的区域植被覆盖度呈增加趋势,其中38.31%的区域增加趋势显著(P<0.05).植被覆盖度的变化受气候和人为因素的共同影响,以1987~1999年为基准期,气候变化和人类活动对黄土高原2000~2015年间植被覆盖度变化的相对贡献率分别为23.77%、76.23%,人类活动为引起黄土高原植被覆盖度变化的主要原因.退耕还林还草工程极大地改善了黄土高原的植被覆盖状况,但是城市的扩张使得部分地区的植被覆盖呈显著退化现象.
中国城市生活垃圾产生量的区域差异—基于STIRPAT模型

基于2006~2017年的中国省级面板数据,本文以STIRPAT理论模型为基础,建立固定效应模型,分别从全国和区域两个层面深入探究人口、富裕程度和技术对城市生活垃圾产生量的区域差异.研究结果表明:(1)近年来,生活垃圾产生量快速增长,同时存在显著的区域差异;(2)从人口因素看,在全国层面上城镇化水平、人口规模、家庭规模和人口老龄化的弹性系数分别是1.152、0.585、-0.478、-0.230,对生活垃圾产生量的影响程度依次减小.在东部地区,城镇化水平提升、人口规模增多和家庭规模小型化促进生活垃圾的产生,人口老龄化增加减少生活垃圾的产生.在中西部地区,城镇化的正效应和人口老龄化的负效应明显强于东部地区,人口规模的正效应和家庭规模的正效应明显弱于东部地区;(3)从经济发展看,在全国层面上居民人均消费支出与生活垃圾产生量呈现倒N型关系.在东部地区,居民人均消费支出和人均GDP的提升促进生活垃圾的产生;(4)从技术水平看,生活能源消耗强度和市容环境卫生费用的弹性系数分别为0.120、-0.0168,区域差异不明显.
滴灌定额对棉花株型、产量及纤维品质的影响

在膜下滴灌条件下,以新陆早45号为试验材料,设5个滴灌定额处理( W_1: 600 m~3·hm~(-2),W_2: 540 m~3· hm~(-2); W_3: 480 m~3·hm~(-2),W_4: 420 m~3·hm~(-2),W_5: 360 m~3·hm~(-2) ), 研究棉花农艺性状、成铃模式、产量及纤维品质对滴灌定额的响应。结果表明:随滴灌定额的减少,棉花株高表现为W_2 >W_1 >W_3 >W_4 >W_5,果枝台数和蕾花铃总数( 8月10日)均以W_1处理最大,分别为9台和13.8个,W_5处理最小,分别为8.75台和10.2个,其中W_1与W_2处理上、中、下部铃数及铃重均无显著差异。棉花籽棉和皮棉产量均以W_1处理最高,达到6 431 kg·hm~(-2)和2 520 kg·hm~(-2),但与W_2处理间均无显著差异。棉纤维长度、整齐度、断裂比在W_1和W_2处理间无显著差异,W_3、W_4、W_5处理棉纤维长度、整齐度较W_1处理分别低0.4、1.1、1.6 mm和0.5%、0.7%、0.9%。因此,控制滴灌定额在540 m~3·hm~(-2),可在不显著降低棉花产量和纤维品质的前提下,提高水资源利用效率。
蕾期和花铃期不同灌水下限对滴灌棉花产量的影响

为探究棉花生长关键时期灌溉预警线,2017年在新疆呼图壁县开展了蕾期和花铃期灌水下限分别为55%(仅蕾期) 、65%和75%田间持水量( θ_f )及其不同组合的大田试验,研究了不同滴灌条件下棉花的生长及产量状况。结果表明:灌水下限的提升对株高和生物量有明显的促进作用,在蕾期灌水下限从55%θ_f增至75θ_f,棉花株高和生物量分别增加了0.18~ 0.19 cm·d~(-1)和11.58~ 20.44 g;在花铃期灌水下限从65%θ_f增至75θ_f,棉花株高和生物量分别增加了0.04~ 0.10 cm·d~(-1)和3.47~ 4.04 g;蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f时单铃重和单株成铃数分别为5.58 g和7.79个·株~(-1),显著高于其他处理;蕾期和花铃期灌水下限均为75%θ_f时耗水量最大,为517.05 mm;蕾期和花铃期灌水下限分别为55%θ_f和65%θ_f时籽棉产量显著低于其他处理;蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f时与均为75%θ_f时产量无显著性差异。综上,棉花蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f为适宜的灌溉预警线。以播后天数为自变量,Logistic模型可以很好地模拟棉花的株高和生物量,以耗水量和株高为自变量预测棉花生物量变化情况的模型可为滴灌棉花灌水量及生长状况预测提供指导。
我国石油天然气行业大气汞排放预测及减排

基于2015年我国不同地区原油及天然气产量和区域分布的统计数据,利用联合国环境署确定的汞输入因子和输出因子,估算了我国石油开采、炼制环节以及天然气开采、燃烧环节中大气汞的排放量.同时,依据国家发改委发布的石油天然气发展"十三五"规划中制定的预测性指标,以2015年为基准年,针对2020~2030年期间的石油天然气生产加工行业大气汞排放量设定了3个阶段的减排目标,在此基础上计算了不同阶段内两大行业大气汞的减排量和排放量,为国家实现履行《水俣公约》提供基础数据支撑和参考.
基于AOD数据和GWR模型估算京津冀地区PM_(2.5)浓度

利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD)数据针对不同土地覆盖类型的适用性,提出了一种基于土地覆盖类型的AOD融合方法,生成了一种新的3km AOD数据集.在此基础上,通过地理加权回归(GWR)模型估算了京津冀地区2016年PM_(2.5)浓度,并用交叉验证的方法对模型性能进行评价.结果表明:利用融合后的AOD数据建立的模型可解释PM_(2.5)94.85%的浓度变化,交叉验证R~2为0.94,RMSE为9.27μg/m~3,MPE为6.72μg/m~3,明显优于多元线性回归(MLR)模型;基于GWR模型估算的京津冀地区2016年年均PM_(2.5)浓度为58.57μg/m~3,其中冬季PM_(2.5)浓度最高,春秋季次之,夏季浓度最低,PM_(2.5)月均浓度变化范围32.78~140.83μg/m~3,8月份浓度最低,12月份浓度最高;空间分布南北差异显著,衡水市PM_(2.5)污染最为严重,张家口市PM_(2.5)浓度较低.利用此方法成功弥补了PM_(2.5)空间缺失,为城市尺度的健康效应和环境流行病学研究提供数据支持.
熔体包裹体挥发分应用的研究进展

挥发分(例如H_2O、CO_2、F、Cl和S)是地幔的重要组成部分,虽然它们在地幔中的含量很低,但是在地幔熔融和熔体演化、地幔不均一、地幔流变学、地幔地震特性和电导率等研究方面具有重要作用。对矿物熔体包裹体和玻璃挥发分的研究已经成为当前的研究热点。其中,熔体包裹体研究凭借其独特的优势成为研究地幔和岩浆挥发分组成的重要手段。熔体包裹体直接捕获了矿物形成时岩浆中的成分,且由于寄主矿物的存在使得熔体包裹体能够保持独立演化而不受外界环境影响,因此能够较为完整地保存岩浆中的挥发分信息。同时,研究熔体包裹体中的挥发分是恢复岩浆喷发前挥发分含量最直接的途径。如果通过现代分析方法(如扫描电镜、电子探针和离子探针等)对熔体包裹体进行详细的岩相学观察以及对后期可能影响熔体包裹体原始挥发组分的作用(地壳混染、岩浆去气、扩散和水化作用)进行评估,并结合实验研究熔体包裹体被捕获后发生的变化而对数据进行矫正,那熔体包裹体对研究岩浆体系中的挥发分将大有可为。基于此,本文系统介绍了熔体包裹体挥发分研究的现状及主要研究内容,主要包括熔体包裹体挥发分的测试方法、挥发分在岩浆中的溶解度、判断挥发分数据可靠性和挥发分研究的经典应用等4个方面。
温石棉和陶瓷纤维致大鼠炎症及氧化应激的毒性效应

探讨了温石棉和陶瓷纤维致Wistar大鼠肺部炎症反应和氧化应激的毒性效应。将54只初断乳Wistar大鼠随机分为3组,即温石棉染毒组、陶瓷纤维染毒组和阴性对照组。采用非暴露式气管内滴注进行染毒(2.0 mg/mL,1次/月),并于1、6、12个月分批处死6只,观察肺组织病理学改变以及支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织相关指标。结果显示,染毒组均出现不同程度的病理改变,其BALF中白细胞总数在染毒各时间点均高于阴性对照组(p<0.05);染毒组白细胞总数、中性粒细胞和淋巴细胞的百分比随染毒时间延长而升高(p<0.05),巨噬细胞百分比则下降(p<0.05);染毒组肺组织中IL-6、TNF-α、NF-κB含量在染毒各时间点均高于阴性对照组并随染毒时间延长而升高(p<0.05),且温石棉组高于陶瓷纤维组(p<0.05);染毒组肺组织中ROS、MDA浓度在染毒各时间点均高于阴性对照组并随染毒时间延长而升高(p<0.05),且温石棉组高于陶瓷纤维组(p<0.05);染毒组SOD活力均随染毒时间延长而下降(p<0.05),染毒一个月时与阴性对照组比较无差异(p>0.05),染毒6个月和12个月时温石棉组低于陶瓷纤维组且均低于阴性对照组(p<0.05)。综上,温石棉和陶瓷纤维均能对大鼠肺组织造成毒性作用,可引起炎症反应和氧化应激;温石棉致大鼠肺毒性的能力较陶瓷纤维强。
黏土矿物界面吸附Fe(Ⅱ)耦合对邻硝基苯酚还原转化的增强机理研究

系统考查了Fe(Ⅱ)分别与高岭石、蒙脱石结合的界面结合系统对邻硝基苯酚(简称2-NP)的还原转化作用。研究表明,矿物表面结合态Fe(Ⅱ)能够有效提高2-NP的还原转化速率,2-NP的还原反应符合伪一级反应动力学方程,而且速率常数(k)随溶液pH值、亚铁离子初始浓度以及反应温度的升高而显著增大。当温度25℃,pH值6.7,Fe(Ⅱ)和2-NP初始浓度分别为3.0 mmol/L、0.022 mmol/L,以及黏土的投加量为4.0 g/L时,Fe(Ⅱ)/高岭石系统对2-NP的还原转化率在4.0 h内可达到100%。同样,pH值从6.0升高至7.3时,Fe(Ⅱ)/蒙脱石系统对2-NP的还原转化也显著增强;但在较低pH值和较低初始Fe(Ⅱ)浓度时,蒙脱石对Fe(Ⅱ)的还原催化性能不如高岭石,可归因于蒙脱石具有较高的离子交换性能。因此,Fe(Ⅱ)在上述两种矿物上吸附形态的差异是导致该系统对2-NP还原转化出现不同效应的根本原因。
草原区露天煤矿开采对土壤性质和植物群落的影响

通过对胜利煤田3个露天矿植物群落特征和土壤理化性质的调查,分析了露天矿区土壤性质、物种组成和群落多样性的变化,同时采用冗余分析和聚类分析研究土壤因子与群落特征的关系,利用灰色关联法对研究区土壤肥力质量进行评价。结果表明:①露天煤矿开采对土壤含水量的影响较复杂,西二矿和东二矿土壤含水量分别下降了1.9%和14.0%,西三矿增加了63.6%。与对照区相比,露天矿区土壤养分发生损失,全钾和碱解氮含量分别显著降低了6.3%和47.2%;②露天矿区物种数量比对照区减少了26.3%~57.9%,建群种重要值下降,丰富度指数和多样性指数显著降低,草原干旱化、退化趋势明显;③土壤因子与群落多样性指数具有较高的相关性,全钾和速效钾是影响群落结构的关键因子;④远离露天采场的土壤肥力要好于采场附近,露天煤矿开采对一定范围内的土壤肥力产生影响。
高迁移率族蛋白B1促进结肠癌细胞增殖、迁移与侵袭的机制探讨

目的:探讨高迁移率族蛋白B1(HMGB1)在结肠癌细胞中的表达和对结肠癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。方法:采用qPCR与Western blot法检测人结肠癌SW620细胞与正常结肠上皮细胞FHC中HMGB1的mRNA和蛋白表达。通过Lipofectamine 3000转染质粒构建稳定下调HMGB1表达(shHMGB1)的SW620细胞,同时设置阴性对照(shNC)细胞和空白对照(blank)细胞;采用CCK-8、平板集落形成实验和Transwell实验检测细胞的增殖、迁移及侵袭能力。采用Western blot检测HMGB1表达下调对p-ERK、ERK、c-Myc、基质金属蛋白酶(MMP) -2/9、E-钙黏蛋白(E-cadherin) 、N-钙黏蛋白(N-cadherin) 、Bcl-2及Bax的蛋白表达水平的影响。结果: SW620细胞中HMGB1在mRNA及蛋白水平表达均高于正常结肠上皮细胞FHC(P < 0.05) 。经qPCR与Western blot验证,HMGB1低表达细胞构建成功。与blank组和shNC组相比, shHMGB1组细胞增殖、迁移和侵袭能力受到显著抑制(P < 0.01) 。Western blot结果表明,同blank组和shNC组比较, shHMGB1组细胞的MMP-2、MMP-9、N-cadherin、c- Myc、Bcl-2及ERK磷酸化蛋白表达显著下调,Bax蛋白表达显著上调(P < 0.05) 。结论: HMGB1可促进结肠癌SW620细胞的增殖、迁移和侵袭能力,ERK/c-Myc信号通路参与了这一过程。
特厚煤层掘进面围岩能量积聚特征及诱冲机制研究

以新疆硫磺沟煤矿特厚煤层掘进工作面为工程背景,采用现场调研、岩石力学试验和理论分析等方法,对特厚煤层掘进面围岩能量积聚特征及其诱冲机制进行了研究。研究认为:①根据硫磺沟煤矿9-15煤层与岩层的岩石力学试验结果,埋深在100~1000 m时,煤、岩层的能量密度与埋深成正比,煤层与岩层的能量密度比值为1.8~2.3,平均为2.1;②相同深度条件下特厚煤层掘进工作面围岩积聚弹性能远大于薄及中厚煤层,其积聚高弹性能的围岩结构是特厚煤层掘进面更容易发生冲击地压和冲击地压灾害更严重的原因之一;③掘进巷道影响范围内围岩积聚弹性能与煤层厚度和巷道半径成正比,且在同等巷道半径条件下,煤层厚度越大,巷道围岩积聚弹性能越大,当巷道半径为3.0 m时,围岩积聚的弹性能分别为巷道半径为2.5 m和2.0 m时围岩积聚弹性能的1.4倍和2.0倍;④提出的考虑煤层厚度和煤层冲击倾向性的冲击危险性评价方法比当前冲击危险性评价方法更加科学合理,评价结果也更符合现场实际情况。研究结果对特厚煤层掘进工作面冲击地压防治具有一定的借鉴意义。
落砂成型过程及模型孔隙率影响因素研究

以颗粒流程序PFC3D为研究工具,结合室内试验,对于落砂成型过程及成型孔隙率的变化规律进行了研究。首先,对落砂过程及结拱现象进行了分析,提出了一种带底孔筒仓流动模型,设计了优化的方形出砂头方案并将其应用于落砂成型试验;然后,利用PFC3D对落高、出砂头孔径、移动速度等因素对成型孔隙率的影响规律进行了模拟和验证。研究表明:当孔径增大时,一次出漏的颗粒数增多,成型时颗粒与颗粒之间的位置尚来不及调整,粒间孔隙较大。随着出砂头移动速度的增大,堆积层次与冲击次数增加,颗粒间的孔隙将会减小。落高增大导致冲击时的动能增大,密实度因而也随之增大。对于所考察的3种试验因素,物理试验与数值模拟均呈现出相同的影响规律。此外,提出的落砂成型孔隙率多因素相关模型具有很好的适应性。
食源性克雷伯氏菌的分离鉴定与生物膜形成特性

为探究新鲜鸭血中的优势腐败菌及其生物膜成膜特性,通过传统分离培养法分离获得59株腐败菌,经16S rRNA序列鉴定发现肠杆菌是其中的优势菌,并且克雷伯氏菌是其中的优势腐败菌。通过结晶紫染色法检测了所分离肠杆菌的生物膜形成能力,发现1株克雷伯氏菌K6的成膜能力最强。通过分析该菌在不同培养阶段生物膜内的菌数及胞外多糖含量变化,发现该菌在培养3 d和5 d时其生物膜内菌数和胞外多糖含量分别达到最高值,进一步证实了克雷伯氏菌较强的成膜特性。本研究结果表明在鸭血加工过程中应该对克雷伯氏菌进行重点控制。
基于格点数据的中国喜凉作物有效积温区划

为了解全球升温背景下中国农业热量资源的变化,基于格点数据使用5日滑动平均、最小二乘法、多元回归插值法、旋转经验正交函数( REOF)对中国≥5 ℃有效积温进行分析。结果表明,( 1)中国≥5 ℃有效积温整体呈升高趋势。南北方升高速率不一致,以秦岭为界,南方地区有效积温升幅较大;北方地区升幅相对较小,但不排除个别地区如塔里木盆地及阿拉善高原升幅较大;青藏高原和横断山脉升幅最小;秦岭及大巴山等地有效积温表现出下降趋势。( 2)中国东部地区各有效积温界限北界均有北移趋势,4 000 ℃·d积温等值线在长江中下游地区北移最明显(向北最大移动1.6纬距), 四川盆地和塔里木盆地有效积温界限呈外扩趋势。( 3) ≥5 ℃有效积温起始日期多分布在3、4月份,持续时间6个月及以下的格点占比最多;自20世纪80年代后,起始时间有明显提前趋势,持续时间有延长趋势。( 4) REOF将≥5 ℃有效积温分为8个区域,其中Ⅰ、Ⅱ区为第一模态正负2个高值区,Ⅳ、Ⅴ区为第三模态正负2个高值区,第Ⅶ、Ⅷ区是具有相同特征的区域,且第Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅷ区及第Ⅱ区东中部与中国综合农业区划结果相似。
江苏省设施蔬菜连作障碍土壤理化及生物特征

为阐明江苏省设施蔬菜连作障碍土壤特征,采集不同区域、不同连作周期的土壤,测定分析土壤团粒结构、pH值、土壤电导率、微生物类群以及土壤酶活性差异。结果表明,蔬菜长期连作土壤团粒粒径丰度下降,<0.25 mm微粒团粒显著增加;连作土壤pH值多地呈下降趋势,但差异不显著;长期连作土壤电导率显著高于短期连作土壤,土壤脲酶活性降低,过氧化氢酶活性显著增高;土壤微生物类群变化明显,与短期连作土壤相比,长期连作土壤中B/F值(细菌与真菌数量比)下降29.73%~ 53.31%,造成连作障碍的病原菌尖孢镰刀菌数量上升31.43%~ 73.68%。设施蔬菜连作影响土壤理化特征、微生物类群、土壤酶活性,土壤微生物类群的变化是造成设施蔬菜连作障碍的主要生物因素之一。
不同温度制备的水稻秸秆生物炭对稻田土壤固碳减排及微生物群落结构的影响

通过田间水稻培养试验,采用静态箱-气相色谱法和高通量测序技术,研究了不同温度条件下制备的生物炭施用对稻田作物产量及土壤中CO_2、CH_4、N_2O排放通量以及累积排放量的影响,以及对土壤微生物群落结构的影响。试验设置4个处理:对照( CK) 、施用300 ℃制备的生物炭( DY-300) 、施用500 ℃制备的生物炭( DY-500) 、施用700 ℃制备的生物炭( DY-700) 。结果表明,与对照相比,各生物炭处理CH_4、N_2O累积排放量削减,生物炭的施入优化了土壤微生物群落结构。DY-300、DY-500、DY-700处理中,CH_4累积排放量抑制率分别为39.2%、49.1%和24.0%,N_2O累积排放量抑制率分别为30.0%、39.8%和13.1%,Chao1指数增幅为2.5% ~ 29.8%。而生物炭施用对CO_2排放的抑制作用不明显。总之, 500 ℃制备的生物炭抑制温室气体排放的效果最佳, 700 ℃制备的生物炭具有对微生物群落结构的优化作用以及稻田作物的增产作用。
基于改进全卷积神经网络的黄瓜叶部病斑分割方法

为了解决传统卷积神经网络在黄瓜叶部病斑图像分割中存在模型训练时间长、分割效果差以及分割过程中易受光照和背景影响等问题,提出了一种基于改进全卷积神经网络的黄瓜叶部病斑分割方法。首先在模型训练的初始阶段使用传统的卷积神经网络得到病斑图像的轮廓特征,在训练过程中将传统的修正性单元( RELU)激活函数替换为指数线性单元( ELU)激活函数;然后对传统的卷积神经网络得到的病斑图像轮廓特征进行二次模型训练,训练过程中使用批归一化( Batch normalization)函数稳定模型训练过程;最后将原始卷积神经网络的多项逻辑回归( Soft max)分类器更换为支持向量机( SVM)分类器,对分类器输出的像素分类结果进行反卷积操作,恢复图像分辨率,得到分割结果。使用本研究方法与改进OTSU、SVM、CRF和传统FCN等4种方法在黄瓜叶部病斑数据集上进行分割试验,结果表明本研究方法的平均像素分割准确率为80.46%,平均交并比为70.43%,具有较高的分割精度。
外源磷对砷胁迫下挺水植物抗氧化酶系统的影响

为探讨外源磷输入对底泥砷胁迫下挺水植物香蒲( Typha angustifolia L.)抗氧化酶系统的影响,测量0 mg /kg、150 mg /kg、600 mg /kg 3种砷水平胁迫下,输入0 mg /L、2 mg /L、20 mg /L 3种外源磷水平后香蒲抗氧化酶活性变化。结果表明,( 1)低质量浓度磷( 2 mg /L)和低含量砷( 150 mg /kg)处理提高了香蒲鲜质量;( 2)外源磷输入刺激了底泥无砷处理下香蒲超氧化物歧化酶( SOD)和过氧化氢酶( CAT)活性上升,抑制了谷胱甘肽( GSH)活性,高质量浓度磷( 20 mg /L)处理下抑制作用增大,同时也促进丙二醛( MDA)的产生;无外源磷输入时,底泥添加低含量砷处理促进SOD活性和MDA积累量上升,高含量砷( 600 mg /kg)处理抑制了CAT和GSH活性;( 3)低质量浓度外源磷输入提高了底泥砷胁迫处理下香蒲体内抗氧化酶活性,降低MDA积累量。外源磷提高了底泥砷胁迫下香蒲抗氧化酶系统活性,但是这种刺激作用有一定的限度。香蒲比一般蕨类和苔藓类植物更有生长优势,所以香蒲具有修复面临的磷富营养化和砷污染双风险湿地的巨大潜力。
秸秆发酵还田提升土壤腐殖质含量与品质

为了探究合理的秸秆还田方式,促进土壤有机碳固定和提升土壤肥力,基于野外定位试验,对比研究了江苏省黄棕壤腐殖质各组分碳含量对不同秸秆还田方式(常规秸秆猪粪发酵还田、发酵床秸秆垫料发酵还田、秸秆炭化还田、秸秆直接还田)的响应。结果表明,与秸秆直接还田相比,秸秆猪粪发酵还田、发酵床垫料发酵还田和秸秆炭化还田处理土壤表层0~ 5.0 cm全碳含量分别增加了18.8%、11.0%和11.8%。两种秸秆发酵还田方式均增加了胡敏酸E_4 /E_6值、胡富比与PQ值。不同秸秆还田方式对胡敏酸ΔlgK值无明显影响。秸秆直接还田对土壤腐殖质碳和总有机碳含量无显著影响。说明秸秆发酵还田方式,尤其是秸秆猪粪发酵还田,在增加土壤胡敏酸含量的同时提升了腐殖质品质,秸秆炭化还田可提高腐殖质腐殖化程度。
基于one-shot学习的小样本植物病害识别

针对植物病害小样本问题提出一种基于one-shot学习的植物病害识别方法。以公开数据集PlantVillage中8类样本数量较少的植物病害图像作为识别对象,使用焦点损失函数( focal loss,FL)训练基于关系网络的植物病害分类器。训练过程中,调整FL超参数使模型聚焦于困难样本,从而提高植物病害识别精确率。结果表明:该方法在5-way、1-shot任务中识别精确率达到89.90%,相比原始关系网络模型精确率提高了4.69个百分点。同时,与匹配网络和迁移学习相比,改进后的方法在实验数据集上识别精确率分别提高了25.02个百分点和41.90个百分点。
伞齿轮铸辗复合成形中的热变形行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机,对20CrMnTi钢伞齿轮进行了变形温度为850~ 1150 ℃、应变速率为0.01~ 5 s~(-1)的热压缩试验,研究了变形温度和应变速率对20CrMnTi钢动态再结晶行为的影响,建立了20CrMnTi钢动态再结晶模型。结果表明:不同变形温度和应变速率下,20CrMnTi钢的动态再结晶体积分数曲线都大体呈“S”型,即初始阶段动态再结晶体积分数增加速度较快,而在到达某一临界值时增加速度变小;较高的变形温度和较小的应变速率更加有利于20CrMnTi钢发生动态再结晶。通过动态再结晶模型可以确定20CrMnTi钢发生动态再结晶的条件,从而可以通过控制变形温度和应变速率使20CrMnTi钢在变形区域发生充分再结晶,实现细化晶粒、均匀组织和提高成形性的目的。
方盒形件拉深成形变压边力加载规律优化

选择方盒形非轴对称件为模拟研究对象,分析了方盒形件拉深成形的工艺特点和常见的失效形式及判定标准,通过专业CAE分析软件DYNAFORM,研究分析了方盒形件在不同典型压边力加载模式下的拉深成形性能和极限拉深比(LDR),确定了V型或者类似于V型的变压边力加载状态下坯料的成形效果和LDR最优。建立了方盒形件成形过程中变压边力加载规律的径向基(RBF)神经网络智能预测模型,并完成预测模型的训练和性能检验,对比发现预测结果与模拟结果吻合较好,而且RBF神经网络预测变压边力加载时板料拉深成形质量更好,也更趋近实际生产状态。最后对神经网络预测结果进行多项式拟合优化,获得了成形效果较为理想的变压边力加载曲线。
不同盐度生活污水硝化及N_2O释放特性

以14 L序批式活性污泥反应器(SBR)处理含盐生活污水,控制曝气体积流量60 L/h、时间300 min,考察不同盐度(NaCl)SBR内微生物活性变化,并确定反应器脱氮及N_2O释放特性。结果表明,盐度对各菌群抑制程度亚硝态氮氧化菌(NOB)>氨氧化菌(AOB)>碳氧化菌。盐度<10 g/L,AOB和NOB受抑制程度较低,而N_2O还原受明显抑制,N_2O产率由盐度0时的5.14%增至10 g/L时的7.96%。盐度增至20 g/L,AOB和NOB均受到明显抑制,系统内亚硝化率达90%以上。系统淘洗出NOB,由全程硝化转变为短程硝化过程。NO_2~- -N大量积累和AOB相对含量增加,为低含氧条件下AOB的好氧反硝化提供了条件,高盐度对氧化亚氮还原酶活性抑制也导致了系统N_2O释放量增加。
致密油水平井裂缝穿层及延伸规律

大庆致密油层砂体不连续,水平井钻井易出层,导致砂岩钻遇率低,采用常规压裂容易丢失上下目的层段,需要通过穿层压裂来提高动用程度。为此分别针对扶余和高台子油层钻遇特点,开展真三轴水力压裂物理模拟实验,研究了不同储层其水力压裂裂缝在纵向上穿层及延伸规律,确定了裂缝穿层及延伸规律的影响因素。实验结果表明:扶余油层自泥岩向砂岩穿层整体难度较大,高台子油层自砂岩向泥岩穿层整体难度较小;储层与隔层的应力差及层理对于水力裂缝穿层及延伸有明显影响,其中层间应力差越大,裂缝穿层难度越大,应力差5~8 MPa时水力裂缝易被限制于低应力层;穿层裂缝易沿层理面扩展从而使裂缝复杂化。研究结果可为致密油水平井穿层压裂选井选层及压裂方案优化提供借鉴和指导。
铁氧体应用于水中污染物去除的研究进展

针对铁氧体吸附去除水中重金属、无机非金属和有机污染物,并通过改性及官能化制成铁氧体复合材料提高其吸附容量的研究进行了归纳总结。对铁氧体吸附剂未来发展趋势进行了展望,认为铁氧体掺杂的稀土可拓展到稀土生产废弃物和稀土尾矿的利用,以实现废弃资源的再利用,提高经济效益;充分利用废水中的物质如金属离子,进一步研究铁氧体的原位生成技术,简化铁氧体的制备方法,同时达到“以废治废”的目的;寻找新型具有高吸附容量、低成本、可循环利用的官能化基质材料,以提升铁氧体的吸附性能;铁氧体除了可作为吸附剂且具有磁性以外,还可作为催化剂,若与其他物质(例如ZnO)结合,可以拓展可见光的吸收范围,以用来拓展污染物去除的种类及效果。
内循环厌氧反应器处理制浆造纸废水的效能及影响因素

介绍了处理制浆造纸废水的内循环厌氧反应器工程实例,考察了有机物(COD和挥发性脂肪酸VFA)去除效果及其影响因素(进水容积负荷、进水预酸化度、环境条件)。在平均进水COD为1 562.1 mg/L、平均进水VFA质量浓度为684.0 mg/L、平均水力停留时间为3.7 h条件下,平均COD和VFA去除率分别达到53.7%和77.9%。既保持较高COD去除率又充分发挥反应器处理能力的最佳进水COD容积负荷为11.8 kg/(m~3·d)。温度(32.2~39.5℃)、碱度(以CaCO_3计)(1 712.2~2 683.5 mg/L)均在适宜范围内,pH(7.5~7.9)略高于适宜范围。进水酸化度不足和水力停留时间较短是进一步提高COD去除率的主要限制因素,可通过适当延长预酸化池和内循环厌氧反应器的水力停留时间来解决。
延长组页岩气水平井水基钻井液体系研制与应用

为了解决页岩气井水平段发生井漏、井塌及油基钻井液使用过程中的环境污染问题,开展了可替代油基钻井液的高性能抑制防塌水基钻井液体系研究。通过大量室内实验,评价筛选出最佳的抑制剂、封堵剂类型和添加量,优化处理剂的协同及配伍性关系,最终研制出膨润土-甲酸钾水基钻井液体系,并室内实验评价了该钻井液体系的抑制性、封堵性、润滑性、抗污染能力和热稳定性。实验结果表明,膨润土-甲酸钾水基钻井液的渗透率降低率达91%,岩屑回收率达97%,具有较好的抗盐、抗钙能力,可抗温120 ℃。现场应用表明,页岩气井造斜段和水平段钻进过程中,该水基钻井液的密度、黏度和失水等指标均在设计范围之内,体系性能始终保持稳定,能够满足延长页岩气钻井的需要。
致密油水平井分段压裂裂缝延伸规律数值模拟

簇间距和段内簇数是致密油水平井分段压裂设计的重要参数。为了弄清簇间距和簇数对于致密油水平井压裂裂缝延伸的影响规律,建立了水平井段内多簇压裂数值模型,采用扩展有限元数值模拟了不同簇间距和段内不同簇数条件下的裂缝延伸形态,评价了簇间距和段内簇数对于裂缝延伸的影响。结果表明:随着簇间距的减小,裂缝的偏转程度会增大,同时会对中间裂缝形成抑制,影响中间裂缝的延伸;裂缝平均缝长与簇数的多少呈反比例关系,段内簇数越多,平均缝长越短;外侧裂缝的偏转角度与簇数的多少呈正比例关系,段内簇数越多,外侧裂缝的偏转角度越大。实际监测井底压力和压后产能测试表明,该压裂模型的数值模拟计算结果与实际数据偏差很小(0.5%~7.4%),模拟结果合理。
PAC对PDDA与一氯胺反应形成NDMA的影响

考察了聚合氯化铝(PAC)对聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)与一氯胺反应形成消毒副产物N-亚硝基二甲胺(NDMA)的影响。结果表明,在模拟微污染原水的氨氮含量条件下进行预氯氧化后,先加PAC后加PDDA、先加PDDA后加PAC、同时投加PAC和PDDA、投加PAC-PDDA这几种混凝剂投加方式测得NDMA生成质量浓度在30 ng/L左右,与未加PAC时生成NDMA的质量浓度22.80 ng/L相比,加入PAC后生成NDMA含量均稍有增加。各种投加方式下仅改变反应时间、温度、一氯胺或PDDA投加量与形成NDMA的量均不产生影响。在接近实际预氯氧化-复合混凝剂处理微污染原水的模式下,NDMA生成量与反应条件和投加PAC相关,但实质是受投加PAC引起体系pH改变的影响。
国内外老油田套损特征及大庆油田套损防控建议

针对目前大庆油田套损井数逐年增加,修井成本高,套损严重区块修复率低的难题,对比分析了国内外一些老油田套损情况,研究了中国、欧美和俄罗斯等国老油田套损类型、层位、时间、原因,梳理了不同成因类型相应的防控措施。结果表明:大庆与胜利、吉林、安梅阁等油田的套损类型都以变形为主;套损层位广泛分布于非油层和油层,不同油田分布比例有所不同;套损井出现数量与油田开发阶段紧密相关;地层沉降导致地应力变化是套损的重要影响因素。国外在套损检测、模型预测、剩余可用寿命模型等方面取得较好效果,但套损治理措施仍以常规技术为主,未取得重大突破。建议在大庆油田套损防控中引入国外成熟技术。
低渗透致密气井DST解释方法

低渗透致密气井由于储层渗透性差无法自喷生产,造成DST试井流动期间井口无产量,因而无法应用常规DST分析方法。系统研究了致密气井DST测试期间流动规律,发现在二开流动期间储层存在气水两相流,而井筒中流动为管流。建立了地层两相流与井筒管流耦合流动的试井模型,井筒中流动应用能量守恒定律,地层中流动遵循气水两相流流动规律,描述了开井阶段井口无产量情况下的DST试井流动机理。对鄂尔多斯区块致密气井实测DST试井数据进行分析表明,新模型能拟合全压力历史,拟合率90%以上,得到了合理的地层参数解释结果。该方法适用于低渗透、低产量的致密气井DST试井资料解释。
压力波调控井下开关找堵水技术及其应用效果

目前油田测试找水存在的技术问题和工艺限制,严重影响了采油井堵水层位判定的准确性和堵水有效性,致使采油井堵水后存在堵水效果不好,采油泵与堵后产液不匹配等问题。因此研究应用了"压力波调控井下开关找堵水技术",工艺管柱由2部分组成,上部为抽油泵、螺杆泵或潜油电泵组成的举升管柱,下部为堵水封隔器、压控开关等工具组成的找、堵水管柱。采油井生产过程中,通过井口打压,改变井下各级压控开关的开、关状态,实现堵水管柱堵、采层段不同组合。可通过地面实时量油和含水化验,获得采油井各层段或层段组合的产液量和含水率,准确找出高产液、高含水层段,进而对高产液高含水层段进行有效的封堵,该工艺技术实现了采油井生产状态下的准确找水和有效堵水,同时,还可对产液层段进行合理配产,在保证堵水效果的同时,确保采油井在合理的生产状态下生产。
大兴安岭南部晚二叠世沉积岩稀土元素和微量元素地球化学特征

大兴安岭南部地区晚二叠世林西组分布广泛,暗色泥岩发育,是重要的烃源岩,但长期以来其环境归属存在较大分歧。对林西县官地镇的林西组下部沉积岩进行了系统的稀土元素和微量元素分析。结果显示:灰岩稀土元素w(∑REE)为(13.31~115.1)×10~(-6),平均为62.05×10~(-6),远小于同期泥岩样品的平均值154.0×10~(-6);轻稀土相对于中稀土、重稀土略亏损,灰岩δEu显著正异常(0.93~2.31,平均值1.53)、泥岩δEu弱负异常(0.83~0.96,平均值0.90),灰岩、泥岩δCe均为正异常(灰岩0.99~1.23,平均值1.11;泥岩0.98~1.05,平均值1.01),显示与正常海相和淡水湖泊相不同的稀土元素配分模式;灰岩中微量元素质量分数小,但其变化幅度较暗色泥岩大,灰岩具有Sr富集、Ba亏损的特点,Cu、Zn、Rb、Zr等微量元素质量分数与石英砂屑体积分数呈正相关;灰岩中δEu和δCe正异常,暗示存在热液作用活动和强的还原介质条件;沉积岩中log(δCe)平均值为0.027,远大于氧化-还原环境的判别指标值-0.1,且w(V)/w(Cr)大于5.14、w(V)/w(V+Ni)大于0.90,进一步证实林西组沉积时期主体为强还原环境。
埋藏条件对渤海海域沙垒田凸起周缘中生界储层的影响

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、X衍射等多种分析手段,对渤海海域C12构造和Q17构造中生界碎屑岩储层进行了研究,以期为落实储层主控因素、进一步寻找中生界优质碎屑岩储层发育带打下基础。Q17构造储集空间类型主要以原生粒间孔为主,其次为粒间、粒内溶蚀孔;C12构造以裂缝为主,其次为粒内溶蚀孔,Q17构造储层物性优于C12构造。研究认为:埋藏条件对储层物性差异起到了决定性影响,并首次提出反复深埋藏的概念;Q17构造储层处于浅埋藏条件,其成岩阶段可划分为早成岩B期和中成岩A1期;C12构造储层处于反复深埋藏条件,其成岩阶段可划分为中成岩A期和早成岩B期;由于浅埋藏,Q17构造储层压实作用弱、热演化程度低、长石溶解作用强、高岭石大量发育,因此储层物性普遍较好;而由于反复深埋藏,C12构造储层压实作用强、热演化程度高,仅在中生界顶部发育高岭石高含量带,对应的储层物性较好,中深部储层大量伊利石化,造成渗透率严重恶化,致密储层发育。浅埋藏是中生界优质储层发育的决定性因素,而反复深埋藏对中生界储层起到了主要破坏性作用。
小型断陷湖盆初始裂陷期沉积充填演化特征--以松辽盆地梨树断陷苏家屯地区火二段为例

梨树断陷苏家屯地区火石岭组气藏条件良好,但由于其初始裂陷期的深部地层构造复杂、钻井资料有限,严重制约了火石岭组勘探开发进程。为了深化对断陷湖盆初始裂陷期沉积演化特征的认识,调研研究区沉积构造背景,充分利用三维地震资料,建立了梨树断陷苏家屯地区深层火石岭组高精度层序地层格架。将苏家屯地区火二段划分为1个三级层序SQ2,在三级层序内部划分出3个四级层序SQ2-1、SQ2-2、SQ2-3,并在高精度层序地层格架下对其沉积相类型、空间展布特征及演化规律进行研究。研究认为:SQ2-1至SQ2-3沉积时期为盆地初始裂陷期,研究区两侧控盆断裂持续活动,断陷湖盆由单断式向双断式演变,湖盆不断扩张,沉积体系分布范围逐渐扩大;火二段以断陷沉积为主,主要发育扇三角洲和湖泊2种沉积相类型,扇三角洲沉积受断裂坡折带控制显著,不同沉积体系在空间展布上分带明显,呈现出中部凹陷带湖相沉积、东西断阶带扇三角洲相沉积的特征;纵向演化上,总体表现出湖盆持续扩张,水体不断加深,沉积物粒度向上变细的特征。根据苏家屯地区火二段的沉积演化规律,建立了小型断陷湖盆初始裂陷期的沉积模式,可指导该区后续的油气勘探。
北京市主城区城市森林景观格局特征分析

城市森林是城市生态文明建设的重要组成部分。该文以北京市五环内城市森林为研究对象,以2016年9月16日的GF-2遥感影像为数据源,依据景观和生态服务功能将城市森林划分为附属庭院美化林、道路河流防护林、城区公园休闲林和城市郊野游憩林四个类型,并运用面向对象法提取不同类型的城市森林数据信息,制作生成专题图,同时运用Fragstats 4.2软件对景观斑块数量和构成、破碎度指数、分维数、辛普森多样性指数、辛普森均匀度指数、聚合指数等指标进行计算。结果表明:高分影像在城市森林信息提取上具有优势,分类总体精度高达90.36%,Kappa系数达0.88;北京主城区城市森林总面积为22 514.79 hm~2,林木覆盖率为32.35%;城市森林斑块分布不均,大型、特大型斑块数量占总数比例13.62%,但面积占比高达73.20%,中小斑块的生态价值有待挖掘;不同城市森林类型特征存在差异,附属庭院美化林和道路河流防护林为优势景观类型,但两者破碎度高,聚合度差,分布零散,城区公园休闲林和城市郊野游憩林面积占比相对较小,南部城区公园建设薄弱;城市森林景观指数随城市拓展呈规律性变化,景观破碎度自市中心向外逐渐减小,二环内破碎度高达183.50。基于研究结果,建议北京市在城市森林建设中加强对中小斑块的资源整合,增建口袋公园;加强道路河流防护林建设,用以连接城区公园休闲林和城市郊野游憩林等大型斑块,同时加强南部城区公园建设;加强城市森林整体空间调控,对三环内老城区进行补植,对三环以外城市森林优化经营技术,提高整体城市森林覆盖度和质量。
不同恢复模式下红壤区森林植被盖度变化的阈值效应分析

植被恢复过程中乔木层与灌草层变化的阈值效应往往决定着生态恢复工程的成败,若忽视这一效应可能会引发其他生态问题。为了进一步促进我国森林生态系统植被恢复建设,填补相关研究空白,研究了典型红壤区自然和人工恢复模式下乔木层和灌草层盖度的动态变化特征,基于前沿的生态阈值评估框架,利用线性模型和三种阈值模型(包括分段回归模型、阶跃函数模型以及通用模型)评估了不同恢复模式下两种盖度指标之间的阈值效应。模型评估结果的后验分布形式表明:在人工恢复乔木层与灌草层盖度之间存在阈值效应,而在自然恢复模式下则不存在;通过比较各个模型评估结果的精度可知,分段回归模型结果更加准确;进一步利用分段回归模型得出,当前人工恢复样地中乔木层盖度的阈值为42.85%(95%的置信区间为41.57%~44.13%),此时灌草盖度为58.75%,若超过乔木层盖度阈值会使得灌草层盖度开始降低。研究结果对促进我国红壤区人工林生态系统的结构改善具有较高的参考价值。
土地流转契约稳定性对转入土地农户化肥施用强度和环境效率的影响

本研究目的在于分析土地流转契约稳定性对转入土地农户化肥施用强度和环境效率的影响,并利用安徽省414户种粮大户的调研数据进行实证检验。研究方法包括DEA-SBM模型、多元回归模型和Tobit模型。结果表明:(1)土地租期、土地租金对种粮大户种植小麦、水稻、玉米的化肥施用强度分别有显著负向和显著正向的影响。(2)种粮大户种植小麦、水稻、玉米的平均环境效率分别为0.54、0.58、0.59,存在比较严重的环境效率损失;土地租期、土地租金对种粮大户种植小麦、水稻、玉米的环境效率分别有显著正向和显著负向的影响。本文主要结论是提高土地流转契约的稳定性有利于降低转入土地农户的施肥强度,进而提高农地规模经营的环境效率。
油菜联合直播机种床松旋装置设计与试验

针对冬油菜机械化播种时种床带土壤板结严重导致油菜产量下降的问题,开展油菜联合直播机种床松旋装置的设计与试验。研制一种实现种床带浅松作业的类深松铲,通过分析类深松铲触土刃口力学特性,确定其主要结构参数。基于提高种床带作业质量目的,以工作幅宽为2 000 mm的2BYM-6/8型油麦兼用精量联合直播机为试验平台,确定种床带为IT245旋耕刀片、非种床带为IT225旋耕刀片,以类深松铲为主要工作部件,类深松铲的布局以“前四后二”的排布方式开展田间试验。田间试验结果显示:浅松旋耕联合作业后,种床带浅松深度为229.4~239.4 mm,旋耕深度为124.8~139.2 mm,耕深稳定性达90%以上,厢面平整度为25.71~ 27.14 mm。田间试验作业效果达到设计要求,满足油菜播种农艺要求。
轮式联合收获机电控液压转向特性测试与分析

针对轮式联合收获机自动导航中需要对电控液压转向特性进行测试与分析等问题,设计了转向轮转角测量装置,构建了电控液压转向测试系统,通过电液转向控制器实现了转向轮转角的实时控制与同步测量,对电控液压转向过程中的稳态转向速率、瞬态响应过程等线性与非线性特征开展了分析与测试。由路面静态试验验证得到收获机转向轮转向中位左右15°范围内,转向轮转角对应转向液压缸活塞杆伸缩量关系线性拟合决定系数R2>0.99,均方根误差RMSE=0.25。田间动态试验显示:电控液压转向存在的非对称死区电压区间占控制电压范围的32%;转向轮稳态动作时的转向轮转向速率与转向控制电压线性度显著;在不同方波信号激励下,转向轮瞬态响应过程平均滞后时间90 ms、调整时间150~200 ms、调整转角0.21°~2.77°、滞留时间25~77 ms、滞留转角0.10°~1.24°。
自主转送式杂粮含水率快速测定仪设计与试验

针对杂粮含水率检测设备不配套和无法快速准确测定多种杂粮含水率的问题,参考国际干燥箱法测定标准,基于TRIZ理论创新设计了一种自主转送式杂粮含水率快速检测装置,实现物料盘在圆柱凸轮轨道上有序可靠的运行,并完成多工位转送机构、自动称量系统和闪烘机构等关键部件的仿真设计与装配验证。应用PLC耦合自主控制技术,实现定量入料、闪烘测量和快速除料3种工序切换,通过精准模块化运算,实时获得准确的杂粮含水率。采用二次正交旋转组合设计的方法,构建表征杂粮含水率检测精度和检测行程时间的协同评价定量模型,优化了闪烘温度、物料粒度和物料质量的参数组合,提升了该装置的运行效能与检测精准性。研究表明,该含水率检测仪的重复性和再现性可靠,检测相对偏差在0.2%以内,测量准确,自动化程度高,可为多样性杂粮含水率快速测定仪的广泛应用提供技术支持。
寒区春季融雪期表层土壤湿度变化与影响因素分析

为探究寒区春季融雪期表层土壤湿度时空变化及其影响因素,以松嫩平原黑土区为研究区,利用遥感和GLDAS模拟同化数据集,以温湿指数作为辅助指标,通过一元线性回归、相关分析、滑动平均及相对贡献率法,分析了融雪期表层土壤湿度时空变化特征,揭示了表层土壤湿度变化的具体驱动因素。结果表明: 32年来,融雪前期表层土壤湿度空间分布均呈减小趋势,融雪后期则呈南增、北减趋势;整体而言,融雪前期表层土壤湿度主要受积雪影响,后期主要与降雨及总降水变化密切相关,只有在积雪和降雨较少的地区,温度的蒸发作用才会相对明显;融雪前期表层土壤湿度多年变化主要由温度变化趋势驱动,积雪多年变化趋势对土壤湿度变化起到一种限制作用,降雨和总降水变化趋势决定了融雪后期表层土壤湿度的变化方向;从相对贡献率分析可知,融雪前期温度的升高和降雪的减少将导致表层土壤湿度的降低趋势放大一倍,但融雪后期降雨变化趋势的积极作用在一定程度上会影响春播前期土壤湿度暖干化的反馈过程,从而对陆气间水分交换产生积极影响。
基于毛细管网的日光温室主动式集放热系统研究

为了对比日光温室传统保温蓄热后墙与基于毛细管网的主动式集放热系统( AHSCTM)的集放热性能,对AHSCTM的集放热性能进行了测试,构建了AHSCTM水温模型,利用一维差分法对相同环境条件下的外保温复合墙( 370 mm黏土砖和100 mm聚苯乙烯板复合而成)日间储热量和夜间放热量进行了模拟。结果表明,AHSCTM的日间储热量和夜间放热量分别为相同条件下外保温复合墙的84.4% ~ 111.3%和74.8% ~ 100.7%,AHSCTM的COP( Coefficient of performance)为1.1 ~ 2.4。在夜间运行期间,AHSCTM放热量是相同时间段内外保温复合墙的98.2% ~ 172.5%。因此,与外保温复合墙相比,AHSCTM有利于提高室内最低气温。改进AHSCTM的日间储热量和夜间放热量得到大幅提升,分别较外保温复合墙高67.6% ~ 112.1%和69.0% ~ 128.3%,COP可达2.8 ~ 7.0。改进AHSCTM的储放热性能优于外保温复合墙,说明利用改进AHSCTM配合保温墙体替代传统保温蓄热后墙是可行的。
基于模糊c均值聚类法的玉米农田管理分区研究

为提高大面积农田作物管理的精确性,以甘肃黄羊河农场玉米膜下滴灌示范区为研究对象,对大面积农田进行管理分区研究。综合考虑地形属性(高程、坡度、坡向) 、土壤质地(砂粒、粘粒、粉粒含量) 、土壤含水率( SWC) 、速效氮含量( AN) 、电导率( EC_(1: 5) )以及玉米产量,根据相关性分析结果筛选产量主控因子,使用主成分分析得到3个主成分作为分区依据,进而使用模糊c均值聚类法( Fuzzy c-means algorithm,FCM)进行管理区划分,以模糊性能指数和归一化分类熵作为最佳分区数的评判依据,分析管理分区后各分区间的差异。结果表明:玉米产量的主控因子分别为土壤粉粒含量、土壤砂粒含量、SWC、AN、EC1∶ 5和高程,使用模糊c均值聚类法进行聚类分区得到最优分区数为3个。管理区之间各主控因子呈现极显著差异性( P < 0.01), 且生育期内作物株高、叶面积指数( LAI)和SWC在不同分区中也有明显差异;同时,分区内的各因子变异性均有不同程度的下降。研究结果说明,农田分区管理可以依据不同分区特点制定管理策略,为“精准农业”的实施提供理论基础。
不同灌溉模式对水稻生长、水分和辐射利用效率的影响

为研究不同灌溉模式对寒地黑土水稻农艺性状、光合特性、水分利用效率以及辐射利用效率的影响,设置了控制灌溉、浅湿灌溉和全面淹灌3种灌溉模式,于2017—2018年在黑龙江省庆安灌溉试验站进行了试验。结果表明:两个生长季内,控制灌溉水稻各生育时期叶面积指数比全面淹灌分别增加了7.94% ~ 23.67%和5% ~ 14.47%,控制灌溉下地上部干物质量的积累量比全面淹灌增加了12.13%和7.98%,控制灌溉和浅湿灌溉的冠层光合有效辐射截获总量较全面淹灌分别增加了74.05、23.65 μmol /( m~2·s)和63.35、16.85 μmol /( m~2·s);除乳熟期外,其余生育期控制灌溉叶片叶绿素含量( SPAD)显著高于浅湿灌溉与全面灌溉; 3种灌溉模式下最大初始转换效率从分蘖期开始上升,拔节期和抽穗期达到最大值,在乳熟期开始下降,非光化学荧光淬灭系数、光化学荧光淬灭系数前期略有波动,在乳熟期迅速下降,光合电子传递速率从分蘖期到乳熟期逐渐下降。两个生长季内,控制灌溉下产量略高于全面淹灌,但灌溉用水量较全面灌溉分别减少了31.45%和31.67%,水分利用效率比全面淹灌提高了46.45%和46.20%,辐射利用效率分别较全面淹灌增加了1.042%和1.036%,表明控制灌溉为黑龙江省半湿润区最佳灌溉模式。
暗管排水和有机肥施用下滨海设施土壤氮素行为特征

为揭示暗管排水和微生物有机肥施用下滨海设施土壤氮素的归趋和转化机制,设计了暗管排水结合有机肥处理( S-OF) 、暗管排水结合无机肥处理( S-IF)和无暗管排水的无机肥处理( CK), 以葡萄和油菜间作栽培为模型系统,观测土壤总氮含量在垂直剖面上的分布、耕层土壤矿质态氮含量和有机态氮含量的变化及其与土壤理化性质的相关性。结果表明:暗管排水和微生物有机肥共同驱动下,土壤容重有所降低,孔隙度升高;暗管排水促使耕层土壤总氮向深层土壤迁移,相比S-IF,S-OF处理耕层土壤总氮的降低幅度较小;滨海设施土壤耕层的总氮80%以上以有机态形式存在,矿质态氮所占比例很小,S-OF处理有利于试验后期土壤矿质态氮含量的提升;耕层土壤矿质态氮含量与土壤有机质、总有机碳含量呈极显著正相关。暗管排水和微生物有机肥施用有利于改善滨海设施土壤结构,提高耕层土壤有机质和总有机碳含量,促进土壤有机态氮向矿质态氮的转化,本研究结果可为滨海设施土壤改良和水肥决策提供科学依据。
根茎类作物收获机自动对行系统设计与试验

针对国内根茎类作物收获机械自动化水平低、劳动强度大、对行功能缺失、明薯率低、伤薯率高和漏挖率高等问题,以4UGS2型双行薯类收获机为载体,以垄行截面走向为研究对象,综合运用机械、液压和电子控制等领域关键技术,设计了一种自动对行系统。该系统包括地垄仿形机构、牵引机构、液压系统和控制系统,采用基于PID的速度控制模式实现收获机作业路线实时调整,从而实现收获机行进过程中的自动对行功能,进一步提高了薯类作物收获机械自动化水平。田间收获试验表明:薯类收获机安装自动对行系统后,其平均明薯率为97.25%,平均伤薯率为1.44%,平均漏挖率为1.57%。通过与人工对行收获试验对比可知,平均明薯率提升了2.16个百分点,平均伤薯率降低了1.40个百分点,平均漏挖率降低了1.81个百分点。
小麦宽苗带精量播种施肥机设计与试验

为解决小麦宽苗带播种均匀性差和开沟阻力大的问题,设计了一种窝眼轮式精量排种、内四等分输种管间隔输种的小麦宽苗带精量播种施肥机。对关键部件进行了理论分析,并对旋耕覆土过程进行了离散元仿真研究,在此基础上进行了排种器台架试验和整机田间试验。台架试验结果表明,窝眼轮转速为35 r /min时,行内播种均匀性变异系数、各行排量一致性变异系数、种子破碎率分别为9.31%、2.30%和0.38%。田间试验结果表明,窝眼轮式排种器配套内四等分输种管提高了种子在苗带上的分布均匀性,播种均匀性变异系数为11.55%,苗带平均宽度为8.2 cm,正转旋耕装置能有效清理苗带、避免秸秆杂草堵塞;利用旋耕抛土原理能够实现对种、肥的分层覆土,播种和施肥平均深度分别为3.2 cm和9.4 cm,种肥深度垂直间距平均值为6.2 cm,变异系数分别为4.15%、2.97%和5.48%,较好地实现了种肥分层,整机设计满足大田播种农艺要求。
基于分区域特征点聚类的秧苗行中心线提取

为了准确检测水稻秧苗行中心线,提出了基于分区域特征点聚类的秧苗行中心线提取方法。采用2G-R-B特征因子和Otsu法分割秧苗和背景;通过分区域统计秧苗像素点分布提取秧苗行的候选特征点,利用特征点间近邻关系对特征点进行聚类,确定秧苗行数和各秧苗行的起始点;基于秧苗成行栽植特点引入“趋势线”,利用点到该直线的距离与距离阈值作比较,筛选出远离各行趋势线的点,并将其去除;对筛选后的每一行特征点用最小二乘法进行直线拟合,获取秧苗行中心线。实验结果表明,该算法具有较强的抗噪性能,提取秧苗行中心线的准确率达95.6%,与标准Hough变换和随机Hough变换算法相比,处理一幅分辨率为320像素× 237像素的彩色图像平均耗时短,能够实现水田秧苗行中心线的准确提取,可为插秧机自主行走提供可靠的导航信息。
基于相关信息熵和CNN-BiLSTM的工业控制系统入侵检测

入侵检测技术旨在有效地检测网络中异常的攻击,对网络安全至关重要.针对传统的入侵检测方法难以从工业控制系统通信数据中提取有效数据特征的问题,提出一种基于相关信息熵和CNN-BiLSTM的入侵检测模型,该模型将基于相关信息熵的特征选择和融合的深度学习算法相结合,因此能够有效去除噪声冗余,减少计算量,提高检测精度.首先针对不平衡样本等问题进行相应预处理,并通过基于相关信息熵的算法进行特征选择,达到去除噪声数据和冗余特征的目的;然后分别运用卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆神经网络(BiLSTM)从时间和空间维度提取数据特征,通过多头注意力机制进行特征融合,进而得出最终检测结果;最后通过单一变量原则和交叉验证方式获得最优的模型.通过与其他传统入侵检测方法实验对比得出:该模型具有更高的准确率(99.21%)和较低的漏报率(0.77%).
三维本体关联模型下的在线学习路径优化方法

针对目前在线学习路径优化方法存在学习资源关联性低等问题,提出一种三维本体关联模型下的在线学习路径优化方法(TDOCM-LPOM).首先利用本体技术构建三维本体关联模型(TDOCM),模型融合了课程本体、学习者本体以及学习资源本体特征信息;其次设计了种群多样性与映射函数协同更新的二进制粒子群算法(CUBPSO),依据种群多样性状态调整映射函数,使映射函数曲线斜率更符合粒子运动规律,提高在线学习路径优化能力;最后以TDOCM模型为核心融入CUBPSO算法提出TDOCM-LPOM学习路径优化方法,并与其他三个优化方法相比较.实验结果表明,TDOCM-LPOM方法具有更好的稳定性与精准性,可以有效优化在线学习路径.
基于暂态功率的高压直流线路单端量保护

针对传统高压直流单端量保护存在可靠性较低的问题,通过计及直流边界、线路频变等因素影响,研究了高压直流线路暂态功率故障特性,提出了基于暂态功率的单端量保护方案。根据暂态功率在正方向区内外故障的频率段差异性,利用高低频段暂态能量比值,构成边界保护元件;针对利用暂态功率频率衰减特征无法区分正反方向故障的局限性,利用暂态功率极性构造方向辅助判据。结合保护启动元件和故障选极元件构成基于暂态功率的单端量保护方案。仿真结果表明,该保护方案能够快速有效地区分直流线路区内外故障,具有一定的抗过渡电阻性能及抗干扰能力,可靠性较高。
智能变电站自动化与保护核心IEC标准的进展与分析

近年来,对智能变电站深入研究、推广应用促进了国内外各项技术的标准化进程。基于泛在电力物联网标准体系的研究背景,首先综述了智能变电站自动化与保护技术国内外标准化工作现状;其次阐述了IEC框架下变电站自动化与保护技术的标准构成,详述并分析了其3个核心标准的体系架构及关键技术的进展,其中,IEC 61850包括配置语言、信息模型、服务映射、网络通信,IEC 60255包括保护开入/开出数字化、传输时延、同步相量测量,IEC 61869包括总体技术要求、中压低功率互感器、数字接口与合并单元。最后从体系架构、信息模型继承、功能标准制定、全维度信息安全、国内外标准一体化研制等5个方面提出了相关建议。
含多类型故障限流设备动作的直流电网保护时序配合

柔性直流电网作为新能源并网的有效手段,要求能够可靠开断直流故障电流。直流电网中配置的多种类型故障限流设备间的故障保护时序配合亟须研究。文中基于直流电网直流线路双极短路故障,研究了故障限流器、直流断路器、半桥全桥混合型模块化多电平换流器以及DC/DC变换器这几类多类型故障限流设备的故障保护时序配合。针对包含环网状以及辐射状结构的复合型多端直流电网系统中的不同区域,配置不同类型的故障限流设备,同时采用检测故障电流变化率的方法判断直流断路器是否可靠动作。根据不同的故障区域,提出了相应的故障限流设备间的保护时序配合方案,并且考虑了部分限流设备如直流断路器拒动后其他限流设备的动作逻辑。在PSCAD/EMTDC仿真中验证了提出的直流电网中多类型限流设备保护时序的可靠性和有效性。
基于无相位实测数据的系统侧谐波阻抗估计方法

系统侧谐波阻抗的准确估计是合理划分谐波责任的前提,已有方法估计谐波阻抗需要公共连接点的谐波电压电流相量信息,但在实际工程应用中,一般电能质量监测仪(如Fluke 1760等)都只提供量测点的谐波电压电流幅值及相互间的相位差而非谐波电压电流相量值,导致已有方法失效。在随机独立矢量法的基础上,提出了一种在监测数据无相位情况下的系统侧谐波阻抗估计方法,该方法只需要公共连接点谐波电压电流幅值及相互间的相位差,而无需谐波电压电流的相位角信息即可估计出系统侧谐波阻抗值,为有效解决工程实测数据无相位难题提供了一条新途径。通过算例仿真分析和工程实测数据分析,证明了所提方法的正确性和有效性。
LCC-VSC混合直流输电线路的组合型单端故障定位方法

电网换相换流器-电压源换流器(LCC-VSC)混合直流输电线路中的故障行波传播特性有别于常规直流和柔性直流的输电线路。文中针对混合直流输电线路分析了行波折反射过程及两端边界反射角的频变特性,确定了单端法故障定位装置的合理安装侧,提出了一种组合型单端故障定位新原理。首先,利用定位精度略低的固有频率法进行故障位置初测,以此粗略计算故障点第1次反射波的大致到达时刻。然后,再利用故障点反射波与对端母线反射波的波到达时刻的对称性质在行波传播时序图中匹配找到这2种反射波的精准波到达时刻。最后,根据初始行波、故障点第1次反射波和对端母线第1次反射波到达时刻实现故障定位。仿真实验表明,固有频率法的引入有效避免了由于无法准确区分故障点第1次反射波与对端母线第1次反射波所带来的定位误差,所提方法在LCC-VSC混合直流输电系统中能实现较准确的故障定位。