mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
小天体导航陆标深度学习预测框匹配算法

深度学习算法对小天体陨石坑等导航陆标的识别率比传统算法高,但难以实现在多种图像变化下的匹配,针对此问题提出一种基于特征描述符的识别预测框描述方法,并完成识别结果的匹配。该算法首先确定识别预测框圆形支撑区域,构建具有旋转平移、尺度和亮度不变性的10维特征描述符,采用描述符向量间相对距离对预测框匹配。仿真结果表明该算法对不同变换下图像都具有较强的鲁棒性,预测框正确匹配率达到90%以上,可为小天体探测导航提供技术支持。
GFRP—自密实RPC组合试件力学性能试验研究

一般纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)—混凝土组合结构的破坏模式为FRP与混凝土的界面剥离以及自身截面的抗剪承载力不足导致的受剪破坏。为提高FRP—混凝土组合结构的抗剪承载力,开展5根带T型肋玻璃纤维增强复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer, GFRP)板—自密实活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete, RPC)配箍组合试件的试验研究,探讨界面处理、箍筋配置和剪跨比等因素对组合试件受力性能的影响,分别对挠度、应变进行测试,观测裂缝形成与开展过程及其破坏状态等。结果表明,GFRP板的界面粘砂处理和横向贯穿钢筋的配置可以增强GFRP板与混凝土之间的界面抗剪强度,并明显改善两者协同工作性能,提升组合试件的极限变形能力;界面粘砂和配置箍筋能在一定程度上提升组合试件的抗剪承载能力,改善破坏形态;组合试件截面高度越大,承载能力越高,但GFRP材料的利用率会有所降低。
海马小胶质细胞活化介导慢性应激诱导缺血性脑卒中大鼠抑郁样行为的研究

目的:探索海马小胶质细胞活化及相关促炎性细胞因子在慢性应激诱导缺血性脑卒中大鼠抑郁样行为中的作用。方法:将健康雄性SD大鼠75只,采用线栓法构建右侧大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,缺血时间70 min。造模术后1周,根据SPSS随机数字生成器分布至卒中组和“卒中+应激”组。根据时程,前者分为卒中1周组、卒中2周组及卒中4周组,后者分为“卒中2周+应激1周”组(简称“应激1周组”)和“卒中4周+应激3周”组(简称“应激3周组”),每组15只。应激组采用“慢性不可预见的温和应激+孤养”法进行诱导刺激。于各时间点评估5组大鼠体质量、旷场测试(OFT)、新奇抑制摄食测试(NSFT)及蔗糖偏爱指数(SPI),采用TTC染色检测残存脑体积比,运用Western blot检测患侧海马Iba-1、IL-1β及IL-18表达,采用免疫荧光染色检测患侧海马CA1区Iba-1荧光强度。结果:MCAO术后2周时,与卒中2周组比较,应激1周组大鼠体质量下降,OFT直立运动次数和穿格子数减少(P均<0.05);MCAO术后4周时,与卒中4周组比较,应激3周组大鼠体质量下降,SPI下降,OFT直立运动次数和穿格子数减少,以及NSFT潜伏期延长和摄食量减少(P均<0.05)。TTC染色显示,5组患侧胼胝体及纹状体不同程度萎缩,但残存脑体积比差异无统计学意义(P>0.05)。Western blot显示,与卒中4周组或应激1周组比较,应激3周组大鼠患侧海马Iba-1、 IL-1β及IL-18表达均显著增加(P均<0.05);卒中组3个不同时间点患侧海马Iba-1、IL-1β及IL-18表达差异均有统计学意义(P均<0.05)。免疫荧光显示,与卒中4周组或应激1周组比较,应激3周组患侧海马CA1区Iba-1荧光强度均显著增加(P均<0.05);卒中组3个不同时间点患侧海马CA1区Iba-1荧光强度差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论:慢性应激诱导缺血性卒中大鼠抑郁样行为不仅与患侧海马小胶质细胞活化及相关促炎性细胞因子释放有关,还可能呈时间相关性增强;卒中后患侧海马炎症反应可能是一个持续过程。
温拌沥青混合料水稳定性能改善措施

目的研究分别添加Aspha-min、Sasobit和DAT温拌剂的3种温拌沥青混合料(WMA)水稳定性能,为解决温拌沥青混合料水稳定性不足提供参考。方法对3种温拌沥青混合料的水稳定性能进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和动水冲刷试验,采用单轴贯入试验、低温劈裂试验对动水冲刷后的WMA试件水稳定性能进行评估。结果3种WMA残留稳定度都可达到热拌沥青混合料(HMA)的技术水平,但冻融劈裂强度比降幅较大,尤其是添加Aspha-min后混合料的水稳定性较差;采用抗剥落剂和硅藻土对Aspha-min和Sasobit两种温拌剂进行复配后,两种温拌沥青混合料的水稳定性能都得到了显著改善;采用动水冲刷试验时WMA水稳定性能与残留稳定度结果较为一致。结论在添加温拌剂后沥青混合料的水稳定性能会受到不利影响,在多雨地区尤其是多雨寒冷地区使用时可采用抗剥落剂或硅藻土进行改善。
N在污泥改良沙化土壤中迁移转化规律

目的研究泥-沙复合介质作为沙土表层土壤时N在复合介质中的迁移转化规律。方法利用掺混比为20 %的污泥与沙土混合作为表层土壤改良沙土,采用饱和淋洗的方式,测定恒定降雨强度淋洗后改良土壤淋洗液及各土层中pH、COD和NH_4~+ -N、NO_3~- -N、NO_2~- -N、TN的质量浓度。结果7次淋洗试验结束后,NH_4~+ -N、 NO_3~- -N、NO_2~- -N、TN淋出质量分别为: 336.56 mg、1 042.51 mg、7.54 mg、 1 386.61 mg。淋洗液中不同形态氮素质量与总投加量相比,NH_4~+ -N 、NO_3~- -N、NO_2~--N、TN淋出率分别为1.25%、3.63%、0.5%、2.42%。各土层不同形态氮素质量浓度变化显示,NH_4~+ -N在试验初期较易淋出,试验后期吸附于土壤或向其他形态转化。 NO_3~- -N、NO_2~- -N质量浓度在试验后期远大于试验初期,且有持续性增高的风险。结论以20%比例掺混的复合介质与原始沙土相比能够起到改良沙化土壤的作用。 20 ~ 30 cm土层内部氮素的质量浓度相对较高,受土壤酸化影响小,为适宜种植土层。
Inhibition and mechanism of AEAMP9 a novel compound formula of alcoholic extract of anticancer medicinal plants on lung cancer A549 cells

In view of the high morbidity and mortality of lung cancer, lung cancer was concerned and human non-small cell lung cancer A549 cells were used as the target in this study. Here, after screening 124 kinds of medicinal plants in A549 lung cancer cells and the determination of their anticancer orders, an efficient and novel compound formula of AEAMP9 was developed and its underlying molecular mechanism was investigated. AEAMP9 was prepared from the alcoholic extracts of six anticancer medicinal plants including Hedyotis diffusa Willd. (Bai Hua She She Cao), Phellodendron amurense Rupr. (Huang Bai), Glycyrrhiza uralensis Fisch. (Gan Cao), Platycladus orientalis (L. ) Franco (Ce Bai Ye), Chrysanthemum indicum L. (Ye Ju Hua) and Notopterygium incisum Ting ex H. T. Chang (Qiang Huo). It can effectively inhibit the viability and clone formation of cancer cells, provoke apoptosis and block migration in A549 cells. Mechanistically, AEAMP9 significantly decreased the expressions of ABCG2, FoxMl, Vimentin, MMP14 and the ratio of Bcl-2/Bax,consequently promoted the activation of apoptosis associated genes including p53, caspase 3, caspase 8 and caspase 9. Network pharmacology and transcriptome RNA-seq revealed that many genes were significantly and differentially expressed in A549 cells after treatment with AEAMP9. TNF, IL-17 and other important signal pathways related to tumor, inflammation and apoptosis were closely regulated. EGR1, IL-6, ALK and VEGF may be the key regulatory targets for the interaction of AEAMP9 and lung adenocarcinoma. The components of quercetin, kaempferol and luteolin in AEAMP9 may play an important role in antitumor activity. Safely, AEAMP9 had no obvious toxic effects on SPF Kunming mice. Furthermore, AEAMP9 can significantly inhibit the tumor growth in mouse A549 xenograft models.
新冠病毒S蛋白RBD突变侵染性增强潜在分子作用机制

新冠病毒(SARS-CoV-2)出现越来越多侵染性更强的突变体,比较有代表性的毒株是B. 1.351和B. 1.617,它们的共同特点是在S蛋白484号位点有氨基酸突变。484号位点是一个与hACE2上的残基K31相互作用的位点。从分子动力学和蛋白质对接的角度入手,通过研究新冠病毒的E484K和E484Q突变,发现与hACE2直接作用的氨基酸残基(A475、N487)间的氢键键长缩短。动力学结果表明,475~489这段氨基酸序列具有高度的活跃性,是一个不应该被忽略的药物设计靶点。可以为开发新冠病毒抑制剂提供新靶点,一定程度上预测新冠病毒未来进化方向,同时也为类似的冠状病毒的突变研究提供新思路。
低氮胁迫下胡杨离子平衡和硝酸盐分配的调控响应

研究采用盆栽控制试验方法分析胡杨耐低氮策略。结果表明:胡杨植株碳氮比较高,维持较高的氮素利用率;低氮胁迫下,胡杨硝酸盐优先满足地上部;根系和地上部相反的硝酸盐同化限速酶(硝酸还原酶)活性变化促进了NO_3~-的地上部转运,承担木质部长距离硝酸盐运输NRT1.5C/NRT1.8B蛋白的转录水平改变进一步加快NO_3~-地上部运输;同时,承担老叶向幼叶转运硝酸盐蛋白PeNRT1.7转录水平提高,加速植株氮素营养周转。结果表明:低氮下根系一价阴离子NO_3~-和Cl~-含量的大幅度降低,伴随着NO_3~-长距离运输的K+含量降低;导致二价离子SO_4~(2-) 、 Ca~(2+) 、Mg~(2+)补偿性升高,从而保证植株离子平衡。因此,胡杨通过合理的离子分配和碳氮平衡策略有效地适应了中等氮素胁迫压力。
产酸克雷伯氏菌胞内粗酶液降解泰乐菌素

以产酸克雷伯氏菌TYL-T1胞内粗酶液作为研究对象,研究TYL-T1胞内粗酶液对泰乐菌素的降解特性。当降解体系中含有25 mg/L泰乐菌素时,最适降解条件为pH 7.0、45 ℃和2.5 mg胞内粗酶液投加量,在6 h内泰乐菌素的降解率达到94.33%。分别添加重金属离子Co~(2+) 、Fe~(2+) 、Mn~(2+),能够促进泰乐菌素的降解。泰乐菌素酶促降解过程符合一级动力学反应模型,降解速率常数为0.714 9 h-1,半衰期为1.0 h,酶促降解最大反应速率为22.58 mg/(L·h)。降解产物没有抑制指示菌的生长,表明胞内粗酶液能完全消除泰乐菌素的生态学毒性。因此,利用产酸克雷伯氏菌TYL-T1胞内粗酶液处理泰乐菌素的残留具有很好的应用前景。
阻垢剂对硫酸钡结晶动力学参数影响研究

以BaSO_4结晶过程为研究对象,基于经典的均相成核理论,采用电导率法研究了添加0.02 mmol/L的阻垢剂DTPA-5Na(二乙烯三胺五乙酸钠)、EDTMPS(乙二胺四亚甲基磷酸)及DTPMP(二乙烯三胺五亚甲基磷酸)前后BaSO_4结晶诱导期、BaSO_4晶体析出时的生成吉布斯自由能及活化能的变化,并通过扫描电镜与X-射线衍射分析了阻垢剂对BaSO_4微观形貌和特征衍射峰的影响。实验结果表明,在实验温度为298~318 K、Ba~(2+)与SO_4~(2-)浓度为0.5~1.2 mmol/L条件下,加入阻垢剂后,BaSO_4的结晶诱导期延长,BaSO_4晶体的活化能增大,同时BaSO_4晶体的生成吉布斯自由能分别提高了10.52、8.06和6.18 mJ/m~2。此外,扫描电镜分析与X-射线衍射分析结果表明,3种阻垢剂显著地改变了BaSO_4晶体形貌,使得BaSO_4晶粒更小和分散,并使BaSO_4晶体某些晶面的特征峰衍射强度降低。3种阻垢剂不同程度地抑制了BaSO_4晶体生长。
基于沉积时间单元的单砂体研究

以尕斯库勒油田N1-N12油藏II号断层上盘VII砂组辫状河三角洲前缘亚相为例,探讨了基于小层规模的沉积时间单元划分、单砂体的含义与识别标志及构型模式。研究表明,根据自然伽马半幅点可以将小层细分为储层沉积时间单元、隔层沉积时间单元,并在储层沉积时间单元中识别出区域夹层。区域夹层与隔层沉积时间单元为泥岩沉积,储层沉积时间单元在横向上为砂泥岩间互沉积。在此基础上,提出了单砂体的完整概念,认为单砂体就是在三维空间被周围非渗透性的封隔层所包围的独立砂体。并指出了单砂体受沉积、构造及成岩三大因素控制,明确了在这三大因素控制下单砂体的识别标志,同时总结出了单砂体的基本构型模式。笔者成功地将这套研究方法应用于尕斯库勒油田VII-5小层,把原来小层级别的两个单砂体划分为沉积时间单元级别的17个单砂体,大大提高了单砂体的研究精度。
基于可控性生态减渗目标的河床底质重构技术研究

位于地下水超采区且具有景观要求的河流,需同时具备维持生态水位和渗透补给地下水的功能,研究可调控减渗效果的河床底质重构技术对维持河床垂向连通性具有重要意义。以华北平原常见河床底质和膨润土为主要材料配比得到重构底质,通过变水头渗透试验与模型入渗试验探究了重构底质减渗特性,根据不同河流条件提出不同的配比及结构方案,减渗层厚度和纳基膨润土配比方案1为100 mm和9%,方案2为150 mm和15%,方案3为200 mm和18%;利用GeoStudio SEEP/W软件计算模拟了不同方案的渗流及渗流量减少状况。结果表明,改变膨润土类型和掺量可调节底质的减渗效果,使其渗透系数达到小于1×10~(-7) cm/s和小于1×10~(-6) cm/s目标水平;纳基膨润土掺量为15%的重构底质在1 m水头渗透作用下,浸润锋经39 d运移15 cm,56 d内累计入渗量为11.1 cm,减渗效果较好;模拟结果表明,3种减渗方案有不同的减渗效果,典型断面河流水位在0.3~2.0 m时,3种方案河流渗流损失量可降低55.8%~68.8%、91.5%~94.3%和94.8%~96.5%;方案1适用于减渗需求低、地下水回补要求高的河流,方案3适用于蓄水减渗需求高或水位较高的河流,方案2适用范围最广。
南海B油田夹层特征及其对剩余油分布影响

为有效指导油田高含水阶段剩余油挖潜,综合运用岩芯、测井、地震和生产动态等资料,开展夹层成因与展布特征研究,及其对剩余油分布影响研究。结果表明,油田夹层可分为泥质夹层、钙质夹层和物性夹层3种类型,建立了夹层测井识别标准;平面上夹层可分为零星发育式、局部连片发育式和全区发育式3种类型,建立了各类型夹层平面分布标准;垂向上均质储层内部多发育单一类型夹层,非均质性较强储层内部多发育复合类型夹层;并分析了不同类型夹层对剩余油分布影响,其中,局部连片夹层和全区发育夹层下部剩余油相对富集,是油田开发后期挖潜重要方向。
1999-2019年国内浮游动物研究进展、热点变化及展望

对近20年来国内核心期刊报道的浮游动物相关文献进行综合分析,为国内浮游动物研究提供参考。基于中国知网文献检索数据库(CNKI),利用文献计量学中的可视化分析软件CiteSpace,进行关键词突现分析,构建浮游动物研究领域关键词共现视图、关键词突现视图和关键词时间线视图。近20年来国内浮游动物的研究主要集中在4个方面,即水产养殖、环境监测与生态治理、多样性及群落结构特征、新技术在浮游动物研究中的应用。分析还发现国内浮游动物的研究热点正逐渐由水产养殖向生态环境方面转移。总体来看,国内有关浮游动物对全球气候变化的响应、生态系统修复及富营养化生物控制方面的研究不够深入,需要进一步加强。
淇澳岛光滩、互花米草群落区和人工红树林区的土壤性质及其差异

以珠海市淇澳岛光滩、互花米草(Spartina alterniflora)群落区、人工种植真红树[无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia obovate)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、海桑(Sonneratia caseolaris)]而成功清除互花米草的红树林区的0~100 cm深度土壤为对象,研究光滩、互花米草群落区和人工红树林区土壤的性质及其差异。研究结果表明,与光滩0~100 cm深度土壤的对应指标相比,互花米草群落区0~100 cm深度土壤的容重减小、pH降低,10~100 cm深度土壤盐度增大,0~80 cm深度土壤有机碳含量增大,0~100 cm深度土壤的全氮和全磷含量增大,而且0~80 cm深度土壤的全氮含量显著增大(p<0.05);与互花米草群落区0~100 cm深度土壤的对应指标相比,高密度桐花树群落区0~40 cm深度土壤中的有机碳含量显著增大(p<0.05),秋茄群落区、桐花树群落区和无瓣海桑群落区0~100 cm深度土壤的pH降低,各红树物种群落区0~100 cm深度土壤的盐度、有机碳含量、全氮含量总体上都增大,无瓣海桑群落区0~100 cm深度土壤中的全氮含量显著增大(p<0.05);互花米草入侵和人工种植秋茄清除互花米草都未显著改变0~100 cm深度土壤的有机碳含量。
Banach空间中带有Sturm-Liouville边界条件的分数阶微分方程解的存在性

抽象空间微分方程的难点在于积分算子不再具有紧性,为了对相应的算子应用凝聚映射的不动点理论,通常要给非线性项添加非紧性条件。本文运用非紧性测度估计技巧、Sadovskii’s不动点定理和凝聚映射的Leray-Schauder不动点定理,研究了Banach空间中带有Sturm-Liouville边界条件的分数阶微分方程解的存在性,并举例说明所得结果的适用性。
基于偏好序的高铁票价与售票时间窗联合优化

采用形式灵活且适用性好的偏好序模型刻画旅客购票选择行为,拓展现有高速铁路动态定价与售票控制策略联合优化的研究方法。按照票价变动范围划分客票等级,结合偏好序模型的特点,通过决策各等级客票售票时间窗进行售票控制,同时,在一定范围内优化各客票等级的票价,实现票价与售票控制的联合决策。本文在分析弹性客流的基础上,采用偏好序选择概率、到达率和时间窗长度测算客票销售量。根据运营需要设定客票产品排序,以各客票产品停售时间和票价作为决策变量,建立以期望总收益最大为目标的非线性规划模型,并且将粒子群算法与线性规划精确求解嵌套求解模型。以京沪高铁为背景进行数值实验,结果表明:与固定各等级票价只优化售票时间窗的方案相比,联合优化方案可提升期望总收益约4.54%;不同需求水平下,联合优化方案的期望总收益均高于固定票价方案;期望总收益随着转移购买概率增加而增加,且不同转移概率取值下联合优化方案的期望总收益均高于固定票价方案。所提方案可为高铁列车动态定价和制定售票控制策略提供决策支持。
我国东部典型农业流域河流氮输出对人类活动和气象因子的响应

非点源氮污染是农业流域水质退化的主要环境风险之一。本研究通过对2003-2016年浙江省嵊州市长乐江流域净人为氮输入量(net anthropogenic nitrogen input, NANI)和河流出口断面氮输出量的监测,探究河流水质对NANI和驱动非点源污染的气象因子的响应关系,并建立响应模型以分析河流氮的污染源。结果表明:2003- 2016年,该流域NANI均值为95.77 kg/(hm~2·a),其中施肥、净人类食品和畜禽饲料、大气氮沉降、生物固氮和种子氮的输入氮量均值分别为53.90、25.62、11.94、4.18、0.13 kg/(hm~2·a)。流域内河流氮平均输出量为2 178.78 t/a;河流氮输出与流域NANI和降水量呈正相关,与蒸发量和风速呈负相关。响应模型(R~2=0.801 0,纳什效率系数=0.799 1)的模拟结果表明,流域内的历史遗留氮、当年NANI和河流背景氮分别占河流氮输出总量的66.8%、30.8%、2.4%。流域内的历史遗留氮不仅是河流氮污染的最大贡献者,还会长期影响河流水质,这说明河流水质对流域氮减排措施的响应具有明显的滞后效应。因此,实施长期的控氮措施是防治农业流域河流氮污染的重要策略。
内蒙古钱家店铀矿区土壤-植物中重金属元素迁移富集特征

为探究内蒙古钱家店铀矿区铀(U)及其相关元素在农田土壤(风沙土)和植物之间的迁移富集规律,以该铀矿区农田土壤和植物为研究对象,系统采集了结缕草、高粱、花生、玉米、柳树和杨树的根、茎、叶及其根际土样品,分析了U、砷(As)、镉(Cd)、钴(Co)、铬(Cr)、铜(Cu)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(Ni)、铅(Pb)、锑(Sb)、钍(Th)、锌(Zn)共13种元素的含量以及各元素在土壤-植物中的生物富集系数及转运系数。结果表明:1)钱家店铀矿区风沙土中重金属元素含量较低,浓集系数多低于1,U与其他元素呈显著正相关;2)结缕草及其根际土中重金属元素含量较其他植物偏高;3)植物对重金属元素的吸收具有选择性,杨树对Cd富集作用最强,结缕草、花生、柳树可分别富集Cu、Mo、Zn;4)各器官对重金属元素的吸收作用大致表现为叶片>根系>茎秆。整体而言,该研究区风沙土中重金属元素含量较低,各植物对土壤中Cd和Zn的选择性吸收能力较强,且对重金属元素有较强的耐受性;结缕草、高粱和花生可作为该矿区开采后生态修复的备选植物。
滴灌施肥对山地柑橘园生产效应的影响

以山地种植的温州蜜柑(Citrus unshiu Marc.)为研究对象,以农民习惯施肥(只施化肥,N、P_2O_5、K_2O养分投入量分别为211.5、180.0、220.5 kg/hm~2)为对照(CF),设置不同的滴灌施肥处理(DF1:化肥减量施用,N、P_2O_5、K_2O养分投入量分别为153.0、63.0、157.5 kg/hm~2;DF2:化肥减量施用,N、P_2O_5、K_2O养分投入量分别为180.0、108.0、 211.5 kg/hm~2),研究滴灌施肥对柑橘产量、品质、养分吸收和土壤肥力的影响。结果表明:滴灌施肥处理的柑橘产量较高,DF1和DF2处理分别比对照提高17.5%和16.4%;果实品质也较好,DF1和DF2处理的可溶性固形物含量分别比对照增加11.4%和10.5%,维生素C含量分别提高26.7%和13.6%,总酸含量分别降低16.2%和21.6%;此外,滴灌施肥处理还可以显著地增加叶片和果实对钙、镁、硼的吸收。滴灌施肥对土壤pH值及土壤肥力的影响也较大, DF1和DF2处理的土壤pH值高于对照,有机质含量分别比对照提高27.1%和20.0%,水解性氮含量分别增加88.3%和105.2%,土壤交换性钙、交换性镁和有效硼含量也显著高于对照。由此可见,滴灌施肥在节约化肥的同时,可以改善土壤肥力,提高柑橘对养分的吸收利用,进而提高果实产量,改善果实品质,是柑橘园减少化肥施用、提质增效的一项重要措施。
基于混凝土侵彻响应特性的空穴起爆控制方法

针对钻地弹对厚度不明目标的起爆控制存在加速度卸载后弹丸还未完全穿出靶标,侵彻引信难以准确实现起爆控制的问题,提出基于混凝土侵彻响应特性的空穴起爆控制方法。该方法利用理论分析和数值计算给出弹丸侵彻过程,并计算得到某弹丸以不同速度侵彻不同厚度靶板的侵彻过程数据,以此为依据,提出根据弹丸初速和侵靶时间进行出靶后自适应延时的空穴起爆控制的方法。经过算法验证,结果表明该方法能够有效地实现弹丸侵彻不明厚度的单层目标时的引信精确起爆控制。
石英砂粉促进聚氨酯泡沫燃烧结炭

研究了石英砂粉填充的聚氨酯泡沫材料的热分解过程及其燃烧残炭的表面形貌与化学成分.表面形貌观察发现,石英砂粉的添加显著增加了炭层表面的耐火堆积物,由于石英砂粉的隔热、隔火作用,聚氨酯泡沫可以熔融塌陷,从而减少与空气接触面积,显著提高极限氧指数.添加红磷、氢氧化铝阻燃剂的聚氨酯泡沫材料在没有添加石英砂粉时,其氧指数为19,而添加30%石英砂粉后极限氧指数升到25.残炭的拉曼光谱和XPS分析表明,添加石英砂粉后,残炭中耐热阻燃的石墨化炭层含量增加.TGA结合DSC分析发现,石英砂粉的添加抑制了聚氨酯360℃处的高温裂解峰,而将这个高温裂解过程提高到560℃,这也与石英砂粉的隔热、隔火作用有关.石英砂粉是一种惰性材料,其良好的隔热性是显著改善聚氨酯泡沫阻燃性的根本原因.
固液热阻对无烟煤阴燃蔓延特性影响实验研究

煤炭阴燃是地下煤火灾治理的难点,治理过程中往往依赖于灌浆等方法,但其治理效果缺乏科学的评判依据.为了高效防治地下煤炭阴燃火灾,结合地下煤矿火灾治理规律,依托自制实验装置对比了原始条件与热阻干扰情况下无烟煤正向阴燃蔓延特性.在连续松散煤体间填充5 cm水、岩粉、金属网、凝胶作为实验热阻,分析填充实验热阻对阴燃峰值温度、阴燃峰值升温速率以及阴燃蔓延速率等煤炭阴燃参数的影响.结果表明:填充水后已燃区温度增加4.7~109.0℃,且能促进煤样阴燃传播,而填充岩粉、金属网、凝胶材料后已燃区温度降低了30.7~422.1℃,且阴燃难以维持传播,总体上热阻对传播的抑制效率排序为:凝胶>金属网>岩粉>水.运用熵值法定义权重及计算的阴燃蔓延危险性综合指数排序为:水>原煤>岩粉>金属网>凝胶.分析和结果可以为快速高效控制阴燃的大面积传播和科学设置火灾缓冲带提供科学依据.
行人荷载作用下钢木组合人行桥结构时变频率识别及变化规律研究

钢-木组合结构因其良好的承载能力与环境协调性目前多用于人行桥等结构系统。为追踪行人与钢木组合人行桥耦合作用所导致的频率变化特性,建立人体与钢木组合人行桥耦合的数值模型并求解其振动响应。由于人致振动产生的响应信号有可能是非渐近和密集的,采用一种拓展解析模态分解、递归希尔伯特变换和变焦同步挤压小波变换相结合的联合方法识别其时变模态特性。研究结果表明:该模型能够很好地模拟人或人群与钢木组合人行桥之间的相互作用;在单人或是人群作用下该联合方法均能准确识别出耦合系统的频率变化并具有一定的鲁棒性。在此基础上,对不同跨径钢木组合人行桥进行数值模拟并分析不同人体参数对人-桥耦合系统固有频率的影响,最终得到人-钢木组合桥耦合系统频率随行人荷载的变化规律并拟合出经验公式。该公式能够为人行桥的设计、维护等提供参考。
用加窗插值法抑制振动信号工频噪声

对广泛存在的工频噪声,采用加窗插值方法开展研究,以抑制振动信号的工频噪声。首先,对比分析矩形窗、汉宁窗和六项余弦窗三种典型窗函数的特征;其次,采用数值仿真方法分析窗函数对插值计算结果的影响,当工频噪声频谱与有用成分频谱的间距不同时应选用不同的窗函数;最后,将加窗插值法用于实测振动信号的工频噪声抑制,当振动信号加汉宁窗时工频噪声的插值计算结果最准确,工频噪声抑制效果最好。数值仿真和工程应用表明加窗插值法用于振动信号工频噪声抑制是有效的。
基于FLUENT的深井掘进巷道局部通风参数优化

深井开采通风线路长,导致局部通风量不足、热空气无法及时排出和作业面附近热量聚集等问题出现。随着矿山开采深度的增加,高温热害成为深井开采面临的难题之一,在地温梯度和井下各类热源的作用下,深井环境更加恶劣。为了改善深井掘进巷道高温环境,提高深井局部通风散热效果,以国内某大型地下金属矿山深部掘进巷道为背景,对深井局部通风参数进行优化研究。利用FLUENT软件构建掘进巷道三维模型并对巷道温度场进行数值模拟,通过对比不同风量和风温条件下的巷道温度变化情况,优选出适用于深井掘进巷道的最佳局部通风参数,并通过现场试验对模拟结果进行了验证。研究结果表明:数值模拟与试验验证相结合的方法科学有效,改善了单纯依靠试验的传统方法存在的高成本和重复性低的缺点;数值模拟方法可以直观展示巷道风温分布特征,局部通风参数优化后能够有效改善深部掘进巷道高温环境,对深井开采局部通风降温具有一定的指导意义。
短期跳跃负荷下兔髌腱起止点微细结构变化及炎性因子表达特征

目的探讨短期跳跃负荷下兔髌骨髌腱结合部(patella patellar tendon junction,PPTJ)与胫骨髌腱结合部(tibial patellar tendon junction,TPTJ)的适应性反应。方法19只18周龄雌性新西兰大白兔,随机分为对照组(n =4)与跳跃1 d组(J1)、3 d组(J3)、5 d组(J5)(每组n =5)。使用电刺激定量跳跃装置使兔每日完成150次跳跃(10组×15次,每组3 min,第4组与第8组结束后休息6 min,其余组结束后休息3 min,平均跳跃速度0.083次/s,每日训练总时长约70 min),训练结束24 h后处死动物,取左右后肢膝关节相应组织,行常规HE染色与免疫组化处理,定性描述组织形态学结果,并定量监测细胞密度、软骨带厚度与IL-1β、IL-6、TGF-β1表达量。结果跳跃组(J1、J3和J5组)PPTJ与TPTJ均发生不同程度的微损伤;J5组PPTJ中IL-1β和IL-6表达量均显著高于对照组与J1组;J3组PPTJ中IL-6表达量显著高于对照组;J5组TPTJ软骨带厚度显著大于对照、J1、J3组;对照组PPTJ的IL-1β与IL-6表达显著低于TPTJ;J1组PPTJ的IL-1β、TGF-β1、IL-6表达量显著低于TPTJ;J3组PPTJ的IL-6表达量显著低于TPTJ。结论短期跳跃负荷致兔PPTJ病理改变早于TPTJ,在短期跳跃负荷下的受损过程中,兔PPTJ炎性因子IL-1β、IL-6上调,而兔TPTJ则无明显炎性因子变化。研究结果为髌腱病的发病机制提供实验室依据。
基于计算机视觉的鱼类视频跟踪技术应用研究进展

通过将基于计算机视觉的鱼类视频跟踪技术应用于海洋环境、水产养殖监控等领域,可低成本、高效率的了解鱼类的生态环境、健康和生长情况。其中,图像清晰化和水下目标跟踪是鱼类视频跟踪技术中的重要环节。重点从这两方面对基于计算机视觉的鱼类视频跟踪技术应用研究进展进行了概述。图像清晰化技术可用来消除光线衰减和散射导致的图像模糊、偏色和能见度低等问题,实现方法主要分为图像增强、图像复原和深度学习;由于鱼类在水下的运动状态不确定,需采用水下目标跟踪技术感知鱼类运动规律,实现方法主要分为生成式方法和判别式方法。最后对该领域研究进行了小结与展望,计算机视觉技术为生态系统监控提供了新的观测途径,但仍存在一定局限性,需进一步研究发展。
水体小粒径悬浮物粒度低位异面扫描光散射测量方法研究

静态散射光蕴含颗粒尺寸的特征信息,因此静态光散射法是快速测量水体悬浮物粒度的有效手段。然而由于颗粒侧向和后向散射光微弱,不易探测;前向散射受艾里斑影响,存在测量盲区,导致静态光散射法的小颗粒粒度测量精度不足。提出水体小粒径悬浮物粒度低位异面扫描光散射测量方法,以光电倍增管为探测器,采用多角度连续扫描方式探测颗粒的光散射信息:通过缩短探测器到样品池距离,提高相同角分辨率下的散射光强度,提升侧向和后向散射光探测灵敏度;将探测器偏离激发光轴,避开艾里斑盲区,在不改变前角小角度测量精度条件下,实现前向大角度散射光探测。在此基础上,结合米散射模型,实现小粒径悬浮物粒度测量。不同粒度样品实验表明,方法能准确测量350nm至2μm范围内颗粒的粒度,2μm、1.5μm、500nm和350nm标物D_(50)的测量相对误差均不超过5.61%,均低于标物不确定度的相对误差,且优于实验室内激光粒度仪的测量结果。
偏光干涉法测量波片相位延迟量和厚度

基于偏光干涉理论,提出一种宽光谱范围内测量波片相位延迟量和厚度的方法。利用矩阵光学方法分析了光谱透射率曲线与中值透射率直线交点波长之间的关系,给出待测波片的相位延迟量、波片厚度等多个物理量的计算公式并进行了误差分析。误差分析表明本方法相位延迟量测量最大误差为3.38°,厚度测量最大误差为0.66μm。实验上利用分光光度计验证了本方法的有效性。本方法能够实现波片多物理量的同时测量,且调节过程对于起偏器、检偏器透光轴方向及待测波片快轴方向无严苛要求,测量过程对波片也无损伤和污染,在波片加工、使用前质量评估等方面都具有一定的应用价值。
基于某车型的UN R127行人保护分析及优化

某汽车进口国2018年起,将UN R127行人保护法规纳入该国强制性法规,因此需对某款常年出口车型进行UN R127行人保护性能评估,以便顺利通过法规认证。通过有限元方法,对该车型进行行人保护仿真分析,仿真腿型碰撞满足法规要求,但头型存在不满足法规的区域,为此针对不满足法规的区域进行原因分析,提出可行的整改方案,制作样件并进行实车试验,最终一次性通过UN R127法规试验认证,并将风险点仿真优化后的数据与试验进行对比,偏差为1.9%,表明搭建的有限元模型的可靠性,为后续车型行人保护设计开发提供参考。
杭州湾北岸临港新片区岸段潮滩沉积特征

中国(上海)自由贸易试验区临港新片区(以下简称“新片区”)是我国第一个也是目前唯一的特殊综合保税区,该区域南部为杭州湾北岸区段,是新片区重要的出海和码头集中区。研究该岸段潮滩的沉积变化过程对新片区港工建筑及海堤稳定具有重大意义。基于此,本文利用2006年12月和2020年12月临港新片区杭州湾北岸区段采集的潮滩表层沉积物样品以及地形资料,分析人类活动加剧及长江水沙量减少背景下该区域沉积格局演变。结果显示:(1)临港新片区南部潮滩表层沉积物粒径较细,类型主要为粉砂和砂质粉砂,分选性差,属正偏态,峰度较窄。(2) 2020年12月沉积物相较于2006年分选性变差、正偏程度增大、峰度变宽;芦潮港-中港沉积物粒径粗化,中港-金汇港沉积物颗粒变细。(3) 2006-2020年新片区内整体以冲刷为主,岸滩安全面临威胁。芦潮港-中港与中港-金汇港区域沉积地貌变化差异明显,冲刷区域沉积物粗化,淤积区沉积物颗粒变细。
玛湖凹陷风城组页岩油藏水平井压裂裂缝扩展模拟

水力压裂是玛湖凹陷二叠系风城组页岩油藏有效的开发手段,但压裂裂缝扩展特征不明确。针对该区水平井压裂起裂难和加砂难的问题,亟需开展水力压裂模拟,明确天然裂缝、岩石力学性质和施工参数对压裂效果的影响。依据玛页1H井实际泵压、压裂液排量、加砂量等压裂施工参数,采用Abaqus软件和Petrel软件建立二维压裂裂缝扩展模型和三维水力压裂模型,开展压裂裂缝扩展数值模拟。结果表明,压裂改造效果与天然裂缝关系密切,天然裂缝发育处岩石抗拉强度越小,压裂裂缝越易被天然裂缝捕获;当压裂段内杨氏模量较大时,形成的压裂裂缝缝宽小,且多沿着天然裂缝走向扩展滑移,加砂难度大;当压裂段内杨氏模量较小时,形成的压裂裂缝缝宽较大,可直接穿过天然裂缝,加砂相对容易。
玛湖凹陷风城组页岩油地质工程甜点地震预测方法及应用

为了进一步加快准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组页岩油勘探开发进程,寻找页岩油赋存的甜点区。在明确地质甜点以岩性为主控因素,工程甜点以脆性指数和水平主应力差为主控因素的基础上,建立了基于叠前同时反演的地质工程甜点地震预测方法。在地质甜点方面,通过岩心、实验、钻井、测井等资料,明确了页岩油甜点优势岩性为白云质粉砂岩,优选出优势岩性敏感弹性参数,利用叠前同时反演和岩相概率分析技术,预测白云质粉砂岩的分布范围;在工程甜点方面,将叠前同时反演获得的杨氏模量和泊松比,通过Rickman脆性指数法和组合弹簧模型分别得到研究区脆性指数体和地应力体。预测结果与钻井实测结果相吻合,证实了地质工程甜点预测的准确性,可供其他地区页岩油气勘探参考。
基于数值模拟的油藏生产动态优化算法

对于大规模油藏开发优化,常规优化算法存在收敛速度慢、寻优效率低、难以与现场结合等问题。针对这些问题,建立了油水井动态调控优化模型,并结合模拟退火遗传算法和拉丁超立方采样算法寻找模型全局最优解,同时,利用同步扰动随机逼近算法提高了模型局部求解收敛速度,研发编制了油水井动态调控优化软件,并应用于大庆油田H区块。对比油田常规油水井生产制度,油水井动态调控优化模型的最优方案使H区块累计产油量在5年内增加了5.68×10~4 m~3,较好地解决了油水井生产动态控制优化问题,也为大规模油田高效开发提供了一种新的方法。
玛湖凹陷二叠系风城组全油气系统成藏机理

准噶尔盆地西部玛湖凹陷风城组勘探揭示了常规-非常规油气有序共生特征。通过精细解剖玛湖凹陷风城组油藏特征,结合储集层宏微观分析及生产资料,剖析全类型油藏成藏机制。结果表明,全油气系统中常规油、致密油和页岩油有序成藏,核心为"源储耦合"以及储集层孔喉结构对油气的"动态封闭"成藏。致密储集层和页岩储集层在成岩早期为中-大孔喉的常规储集层,烃类浮力成藏;成岩中-后期演化为微米-纳米孔喉,浮力作用减弱,毛细管力增强,与烃源岩"相邻或一体"的储集层烃类持续发生初次或微运移,直至生排烃形成的源储压差与微米-纳米孔喉形成的毛细管力达到动态平衡,形成"自封闭"的连续型非常规油气聚集。常规储集层孔喉结构对烃类产生的毛细管力远小于浮力作用,需外部条件"他封闭",形成圈闭中的油气聚集。总体表现为储集层孔喉结构的时空演化与油气生-排-运-聚的动态耦合。
玛页1井风城组页岩含油性与烃类赋存状态

页岩含油性评价以及烃类赋存状态是页岩油甜点评价与优选的关键,以玛页1井下二叠统风城组页岩为研究对象,通过岩石热解、多温阶热解、X射线衍射等分析方法,开展页岩含油性评价以及烃类赋存状态研究,在此基础上开展风城组页岩油甜点层优选。研究表明,玛湖凹陷风城组页岩主要为3类岩相组合,风二段烃源岩品质相对最好,风一段烃源岩品质一般,风三段烃源岩品质相对较差,有机质显微组分以镜质组和惰质组为主,处于成熟阶段,具备良好的页岩油物质基础,纵向上风城组页岩可划分为6个含油性较好的甜点层,风二段顶部以及中部纹层状长英质页岩发育段的含油性最好,烃类赋存状态主要为游离态,游离油占总油80%以上,游离油主要赋存于粒间孔和层理缝中,呈连续分布状,具备较好的含油性基础和可动资源前景,研究成果为风城组页岩油下一步的勘探部署与有效开发提供理论依据和技术支撑。
胶结型天然裂缝对水力压裂裂缝延伸规律的影响

为确定致密砂岩储集层中天然裂缝在水力压裂裂缝网络形成中的作用,采用渗流-应力-损伤耦合方法建立数值模型,并运用Monte-Carlo模拟方法,在数值模型中生成裂隙网络模型,研究天然裂缝方向、天然裂缝强度、水平主应力差、压裂液注入速率以及压裂液黏度对水力压裂裂缝延伸规律的影响。结果表明,天然裂缝与最大水平主应力夹角为30°~60°时,形成的水力压裂裂缝最为复杂。天然裂缝强度增大不利于分支裂缝和转向裂缝的产生,低水平主应力差条件下,天然裂缝展布方向主导水力压裂裂缝的延伸;在高水平主应力差条件下,应力主导裂缝网络的延伸;当水平主应力差为3.0~4.5 MPa时,水力压裂裂缝复杂程度最高,延伸范围最大。增大压裂液注入速率,会促进复杂水力压裂裂缝网络的形成;适当提高压裂液黏度,可以促进裂缝的扩展,但是当黏度过高时,裂缝仅在射孔周围有限范围内形成复杂裂缝网络。
断控缝洞型油藏储集体发育特征及其连通关系——以塔河油田托甫台地区T单元为例

断控缝洞型油藏非均质性极强,油藏开发特征显示出井间连通关系的多样性和复杂性,厘清断裂和岩溶对储集体发育的影响,有利于油藏连通性分析及注采措施调整。以塔河油田托甫台地区T单元为例,综合地震解释结果、上覆水系特征以及生产动态响应规律,系统分析储集体的发育特征。储集体发育主要受控于断裂和地表水系,岩溶作用强度差异导致储集体发育特征不同,使开发井表现出不同的井间连通关系和生产特征。基于动静态资料分析,建立了适用于断控缝洞型油藏的井间连通模式,为后续措施调整提供依据。
哈拉哈塘油田奥陶系碳酸盐岩油藏储集层泥砂产出机理

为厘清哈拉哈塘油田奥陶系油藏井壁失稳机理,重点分析了冲捞砂样的岩块和砂粒粒径及其矿物组分。研究区奥陶系碳酸盐岩储集层井壁失稳有2种形式:上部未封堵非生产层吐木休克组的井壁坍塌,即宏观失稳,形成井筒坍塌岩块;主力生产层流体携带的砂粒产出,即微观失稳,造成井筒泥砂复合堵塞,堵塞物主要包括裂缝充填物破碎和微凸体剥落产出的泥砂。灰色关联法井壁失稳主控因素分析结果表明,储集层埋深、井径、含水率、井眼方位等是影响井壁失稳的主要因素,通过优化井径、井眼方位以及工作制度,可以防控泥砂微粒产出。
玛湖致密砾岩油藏水平井生产动态分析及产能预测--以玛131小井距立体开发平台为例

为厘清玛131小井距立体开发平台的产能水平和生产动态特征,进行了生产特征、不稳定产量及产能预测,构建了动态分析及产能预测工作流程,确定了等效地层渗透率、有效裂缝半长等预测单井产能的关键参数。目标油藏原油易脱气,早期下入井下气嘴可有效减轻脱气现象;返排前期油嘴过大,会导致裂缝体积大幅减小,需要控压返排;基于递减曲线和解析模型的P50产能预测结果可以互为补充,提供更为准确合理的产能预测区间;百三段水平井的平均有效裂缝半长大于百二段一亚段,其井距存在优化的空间。
车排子地区车47井石炭系划分及对比

车排子地区车47井3 370.0-3 456.5 m井段为灰黑色含砾粗中粒岩屑砂岩、深灰-灰黑色含砾岩屑砂岩与砂岩互层,夹含碳粉砂岩,岩石组合与建组剖面及白板地等哈拉阿拉特组第六岩性段顶部可对比;在含碳粉砂岩中获得Protohaploxypinus clarus,P.verrucosus,P.junggarensis,P.jimsarensis,Noeggerathiopsidozonotriletes multirugulatus等晚石炭世孢粉化石,时代大致为Moscovian期。上部(井深2 551.2-3 370.0 m)为玄武质-安山质火山角砾岩、火山集块岩等,火山熔岩极少,岩石组合既不同于以火山熔岩为主的哈拉阿拉特组1-4段,又与阿腊德依克赛组下段显著有别,且位于第六岩性段顶部岩屑砂岩之上,可与建组剖面上获得锆石U-Pb年龄为306.9 Ma和304.5 Ma的哈拉阿拉特组第七岩性段对比,可确定其时代为晚石炭世Kasimovian期。
采用含22.5°二面角反射器无源定标体组的极化校准方法

在实际应用中,采用传统Whitt点目标无源定标方法往往会出现极化失真矩阵求解错误从而无法正确进行校准的问题。针对这一问题,在剖析常用的Whitt算法失真矩阵求解错误原因的基础上,提出了一种采用含22.5°二面角反射器的定标体组的新定标方法,包括点目标定标体组合、极化散射矩阵测量值预处理方法及特征值配对准则,可有效避免特征值配对错误导致校准结果错误的问题。仿真试验验证了所提方法的有效性和稳健性。
含脉冲负载的综合电力系统储能优化配置研究

考虑到舰船环境限制和高能脉冲负载对储能的需求,有必要对储能装置进行合理的选型和优化配置,来提升综合电力系统性能。为此,基于带权极小模理想点法和层次分析法,提出了一种储能装置性能评价函数,并以其为优化目标,进行储能装置优化配置。所提出的评价函数充分考虑系统需求和脉冲负载特性,以储能装置体积、质量和经济性作为评价函数主要组成部分,同时考虑功率、能量、电压、荷电状态等约束,建立优化配置模型,并采用差分进化算法进行求解。以高性能锂电池和超级电容器为例,对所提模型进行求解计算,结果表明在所给权重系数下锂电池性能更优,更适用于综合电力系统,并给出了优化配置后的指导方案。
冬小麦-夏玉米轮作区土壤磷与磷肥产量效应变化

为了给作物持续高产下科学施用磷肥提供依据,采用1978年以来土壤有效磷变化的大数据分析、不同时段磷肥定位试验、大面积磷肥产量效应试验等方法分析了冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷变化、土壤和肥料磷的产量效应。结果表明,冬小麦-夏玉米轮作区土壤有效磷含量平均为22.43 mg/kg,表现为太行山山麓平原﹥冲积平原。 1996-1999年,太行山山麓平原、冲积平原区供试土壤有效磷含量分别为15.09,11.90 mg/kg,冬小麦P_2O_5用量180 kg/hm~2时土壤供磷能力:冬小麦分别为83.9%,75.8%,夏玉米分别为83.3%,89.7%。冬小麦秸秆还田下,土壤磷收支表观平衡分别为盈余52.8%,55.4%。2010-2012年,太行山山麓平原土壤有效磷27.22 mg/kg,冬小麦、夏玉米P_2O_5用量分别为108,60 kg/hm~2时土壤供磷能力:冬小麦为84.6%,夏玉米为90.1%。小麦秸秆不还田下,土壤磷收支表观平衡:冬小麦盈余6.7%,夏玉米亏缺47.1%。基于2002-2006年,2012-2016年多点大面积磷肥在冬小麦、夏玉米上的效应函数计算出最高产量P_2O_5用量:冬小麦分别为107.3,125.1 kg/hm~2,夏玉米分别为52.0,58.9 kg/hm~2。过量施用磷肥连续种植3 a 6茬,土壤积累磷均表现出显著的增产效应。冬小麦-夏玉米轮作秸秆还田下,冬小麦、夏玉米推荐P_2O_5用量分别为90 ~ 100,30 kg/hm~2;秸秆不还田分别为100 ~ 120,45 kg/hm~2。
不同轮作模式对谷子生理生化指标和产量的影响

为缓解谷子连作障碍,为优化谷子种植模式提供参考,以谷子连作(Si)为对照(CK),设置了谷子-玉米(Si- Zm) 、谷子-马铃薯-玉米(Si-St-Zm) 、谷子-玉米-大豆(Si-Zm-Gm)和谷子-大豆-马铃薯(Si-Gm-St) 4种轮作模式,分析不同轮作模式对谷子关键生育期生理指标、光合特性、农艺性状、产量和白发病发病率的影响。结果表明,与CK相比, Si-St-Zm、Si-Zm-Gm和Si-Gm-St这3种轮作模式下谷子旗叶超氧化物歧化酶(SOD) 、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性均显著增加,最大增幅分别为45.55 %,41.55 %和109.09 %; Si-Zm-Gm和Si-Gm-St轮作模式下谷子株高、茎粗、根长和根分枝数均显著增加,最大增幅分别为30.48%,30.50%,31.76%和13.79%; Si-Gm-St轮作模式下谷子旗叶H_2O_2和MDA含量均显著减少,最大减少幅度分别为18.78%和47.29%;气孔导度、净光合速率、蒸腾速率和叶绿素相对含量分别显著增加31.94% ~ 101.43%,35.74% ~ 234.00%,16.44% ~ 46.97%和24.15% ~ 66.16%,谷子穗长、千粒质量和产量分别显著增加14.90%,17.09%和10.58%,谷子白发病发病率显著降低12.33%。综上所述,与CK相比,Si-Gm-St模式下谷子旗叶SOD、POD和PPO活性显著增加,光合效率显著提高;谷子产量和抗病能力最高。因此,与Si-Zm、Si-St-Zm和Si-Zm-Gm轮作模式相比,Si-Gm-St轮作模式对缓解谷子连作障碍的效果最好。
大豆GmZAT12基因的克隆和表达分析

锌指蛋白是真核生物中被广泛研究的转录因子,在植物生长发育和逆境应答中发挥重要作用。为了揭示大豆锌指蛋白基因功能,从商豆1201中克隆获得GmZAT12基因的CDS全长序列,并对其编码的蛋白质进行生物信息学分析。通过烟草表皮注射系统检测GmZAT12蛋白的亚细胞定位情况,采用实时荧光定量(qRT-PCR)技术对GmZAT12基因在大豆不同组织和非生物胁迫中的表达模式进行分析。结果表明,GmZAT12全长516 bp,共编码171个氨基酸,分子质量为19.264 28 ku,理论等电点(pI)为9.02;主要构成元件为无规则卷曲和α螺旋;含有20个磷酸化位点,其中以丝氨酸磷酸化位点为主。序列分析结果表明,GmZAT12蛋白含有2个保守的C_2H_2锌指结构域;亚细胞定位结果显示,GmZAT12蛋白定位于细胞核。qRT-PCR表达分析结果显示,GmZAT12基因在大豆根、叶片和种子中表达量较高,在花和茎中表达量较低; GmZAT12基因受到高温、低温、NaCl和ABA诱导表达,推测该基因可能参与大豆非生物胁迫应答。
不同密度下大麦灌浆期可溶性糖与淀粉含量的动态变化及相关分析

为探明春大麦可溶性糖含量与籽粒淀粉组分含量的关系,以蒙啤3号和蒙啤5号为试材,设375,450,525, 600万株/hm~2共4个密度处理,于2018-2019年研究不同种植密度下大麦灌浆期叶片、茎秆和籽粒可溶性糖与淀粉组分含量的动态变化,分析了其对籽粒淀粉组分形成的影响。结果表明,2 a 2个品种各处理叶片、茎秆和籽粒可溶性糖含量随着灌浆进程均呈单峰曲线变化,峰值在花后21 d出现;随着种植密度增加先升高后降低,最大值在525万株/hm~2密度处理出现。2 a 2个品种各处理籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量随着灌浆进程呈逐渐上升趋势,随着种植密度增加先升高后降低,峰值均为525万株/hm~2处理。相关分析显示,各灌浆阶段叶片、茎秆和籽粒可溶性糖含量与成熟期籽粒淀粉组分含量均呈极显著正相关关系;通径分析显示,对成熟期籽粒总淀粉含量影响最大的是花后21 d叶片、花后7 d茎秆和籽粒可溶性糖含量,通径系数分别达到1.002 3,0.580 4和0.745 5;对直链淀粉含量影响最大的是花后35 d叶片、花后7 d茎秆和籽粒可溶性糖含量,通径系数分别达到0.776 6,0.469 7和0.715 6;对成熟期籽粒支链淀粉含量影响最大的是花后21 d叶片、花后7 d茎秆和花后14 d籽粒可溶性糖含量,通径系数分别达到1.046 9,0.638 2和0.775 6。525万株/hm~2是该试验条件下提高大麦籽粒淀粉组分含量最适宜的种植密度;花后7 d茎秆和灌浆初期籽粒可溶性糖含量对大麦产量和品质提高具有重要意义。
耕作方式对稻茬小麦幼苗茎蘖生长生理和生产力的影响

为探究稻茬小麦壮苗培育和高产栽培途径,在水稻秸秆全量还田条件下研究了耕翻(PR)、旋耕(RR)和免耕(NT)3种耕作方式对冬前麦苗主茎和分蘖生长生理和成熟期单穗产量的影响。结果表明,耕翻方式下越冬始期茎蘖数分别比旋耕和免耕方式下高1.5%,12.8%,差异显著(P<0.05);单株叶面积和干质量分别达到94 cm~2和787 mg,均显著高于免耕(P<0.05)。相比免耕,耕翻显著提升了小麦苗期主茎、第一、第二和第三分蘖顶部全展叶片的硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,明显促进了二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)、磷酸丙糖异构酶(TPI)活性和叶绿素相对含量(SPAD值),并促进了蔗糖合成酶(SS-Ⅱ)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和叶片可溶性糖含量的提高(P<0.05);并且显著提高了主茎、第二和第三分蘖的叶片氮含量(P<0.05)。此外,耕翻和旋耕方式还增加了主茎、第一和第二分蘖的叶面积和干质量。表明耕翻较旋耕和免耕方式更有利于协同提升苗期主茎和低位分蘖的氮代谢、糖代谢和光能利用水平,进而增加光合生产能力,形成壮苗。而旋耕对碳氮代谢和光合能力的提升高于免耕,但弱于耕翻。耕翻下主茎穗的穗粒数、单粒质量和旋耕差异不显著,但二者均显著高于免耕(P<0.05)。耕翻下第一和第二分蘖的穗粒数显著高于旋耕和免耕(P<0.05),但耕翻与旋耕间第一、二和三分蘖穗的单粒质量和单穗质量差异不显著(P>0.05)。由此可见,通过耕翻方式可提升稻茬小麦冬前幼苗的主茎、第一、二分蘖的糖氮代谢和光合生理活性,形成壮苗个体,促进了单穗生产力尤其是穗粒数的增加。
预处理及木质素酶对玉米秸秆酶解糖化效果影响

以玉米秸秆为原料,以酶解糖化分析、扫描电镜及傅里叶红外光谱验证为检测指标,建立了高效玉米秸秆预处理方法及条件,并进一步探讨了酶解糖化过程中各木质素酶与纤维素酶、木聚糖酶的协同作用效果及酶解糖化过程中各木质纤维素酶的最佳添加比例及添加量。结果表明:2% CaCO_3+ 1% H_2O_2在料液比1∶11,温度120 ℃,时间70 min条件下,可较好地去除木质素并保留纤维素及半纤维素组分;酶解糖化试验表明,木质素酶中漆酶对预处理玉米秸秆水解起主要促进作用,各木质酶的最优添加量分别为漆酶8 U/g,木素过氧化物酶10 U/g,锰过氧化物酶6 U/g,此条件下水解液中的混合糖含量为116 mmol/L,比未添加木质素酶含量提高了16%。试验为低酶用量、高糖得率的高效木质纤维素降解复合酶体系的建立及玉米秸秆木质纤维素原料的高效转化利用奠定了基础。
超深井下射孔弹侵彻超强砂岩的ALE仿真

随着完钻井深不断增加,储层岩石压实度、强度和地层压力也不断增加,需采用超强射孔弹射穿污染带,超强弹-超强靶-高围压组合将增加侵彻分析的难度。应用LS-DYNA软件,结合ALE算法,以某油田井下射孔为例,建立无围压和50 MPa围压下HS45-5型超强弹-枪-液-套管-砂岩三维模型。通过建立非反射边界条件,消除爆轰波对射流成型和效果的干扰;通过调整关键部位网格密度、优化不同接触面间的网格协调,减少数值畸变与网格数量,提高分析精度,降低机时。研究表明:13 μs时,射流能量峰值达60 kJ,占总能量的23%,随后急剧衰减, 850 μs时衰减为零;16 μs时,射流速度峰值达6 300 m/s;50 MPa围压下穿深为560 mm,较无围压下降低了20%。通过本研究可为井下超强弹侵彻高围压超强靶的仿真分析提供参考。
水肥耦合对稻田氨挥发及水稻产量的影响

水分、施肥管理是减少稻田氨挥发损失的重要农业管理措施,然而目前关于水肥耦合对于稻田氮素气态损失影响的研究还较少。本研究采用常规灌溉(W1:干湿交替灌溉) 、节水灌溉(W2:全生育期湿润无明水)与不同施氮量(N1:常规施氮, 353.86 kg/hm~2; N2:减施20%氮肥,283.09 kg/hm~2)相互耦合,设W1N1、W1N2、W2N1和W2N2共4个处理,通过盆栽试验对水稻不同生育期的氨挥发通量、土壤铵态氮含量以及水稻产量进行观测。结果表明,W1N1、W1N2、W2N1、W2N2的氨挥发总量分别为66.07 kg/hm~2、47.70 kg/hm~2、43.45 kg/hm~2、34.42 kg/hm~2。相同施氮量下,节水灌溉可降低27.84%~ 34.24%的总氨挥发累积量,其中在基肥施用后和分蘖肥施用后可分别降低8.00%~ 61.40%和47.03%~ 76.82%的稻田氨挥发。在节水灌溉条件下,减施20.00%氮肥处理可减少20.78%的总氨挥发累积量。此外,W1N2、W2N2处理的氨挥发累积量及单位产量氨挥发量表现出较低水平,说明减氮耦合常规灌溉或者节水灌溉处理均可对稻田氨挥发起到很好的缓解作用。结构方程模型分析结果也表明,氮肥施用量是直接影响稻田氨挥发量的重要因素,从而间接影响水稻产量。但是,W2N1、W2N2处理均存在引起水稻显著减产和籽粒含氮量降低的风险。综合考虑各处理对减少氨挥发损失和水稻稳产的影响,本研究中干湿交替灌溉耦合减氮处理(W1N2)是一种较高效的稻田水肥管理方式。
黑臭水体遥感识别CART模型构建与应用

以河北省廊坊市为研究区,根据黑臭水体光谱性质,基于CART模型提出一种改进的模糊决策树黑臭水体遥感识别方法。研究数据表明:黑臭水体与一般水体在可见光及近红外波段存在光谱差异,Rrs(R)-Rrs(B)、 Rrs(R)-Rrs(G)以及Rrs(B)+Rrs(G)+Rrs(R)可以较好地区分两类水体;根据叶子节点隶属度进行黑臭水体提取(黑臭水体<0.5,一般水体>0.5),其中隶属度为1或0的节点定义为置信区,其余节点为模糊区;提取结果总体精度达到84.78%,其中置信区为92.85%,模糊区为72.23%。该方法在实现高精度提取黑臭水体的同时,通过定义置信区和模糊区可有效降低人工核查,实现更为高效的工程应用。