mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于淡水资源账户和污染账户的生态足迹改进模型

论文通过增加淡水资源账户和污染账户,对通用的生态足迹模型进行改进,弥补了生态足迹模型中对淡水资源和对生态系统消纳污染物描述的不足,增强了生态足迹模型计测的准确性;同时以实际土地平均生产力法对东江流域涉及地市赣州、梅州、河源、韶关、惠州、广州、东莞和深圳等城市2008年的产量因子进行调整,计算了东江流域涉及8市2008年的生态足迹。结果表明:①2008年东江流域涉及各市的生态足迹和生态承载力差异较大,意味着各市之间的社会经济状况和资源禀赋大不相同。总的人均生态足迹的空间分布为除惠州和深圳外,有由上游至中下游增加的趋势;除淡水外的可利用人均生态承载力的空间分布,则呈现由上游至中下游减少的趋势。②生态足迹的空间变化随人均GDP和/或城镇人口比例的增加呈先增加后减少的趋势,这一结论或许能给流域内外的其他城市就如何减少乃至消除区域生态赤字提供一点启示,指出其经济社会发展的道路和下一步应该努力的方向。③各市除淡水外的总生态足迹均大于其生态承载力,因而整个流域不同程度地均存在生态赤字,即按照当前状况,这些地区都需要继续从区域以外的地方输入自然产品和资源及能源才能维持正常的发展。
黑河流域参考蒸散量的时空变化特征及影响因素的定量分析

利用黑河流域及周边地区14个气象站的1960—2009年逐日气象资料,基于FAO推荐的Penman-Monteith模型分析了黑河流域近50 a来潜在年、季参考蒸散量ET_0的时空分布特征,同时利用敏感分析计算了流域内不同区域典型气象站ET_0对各气候要素的敏感系数,并结合各气候要素的多年相对变化定量探讨了导致ET_0变化的主导因素。结果表明:黑河流域年ET0表现出明显的南北差异,亦即从南到北呈增大趋势,上游祁连山区年ET0约568~700 mm,中游走廊平原约800~900 mm,下游的金塔、鼎新一带约1 000 mm,额济纳地区则高达1 150 mm以上。各季节ET_0亦呈北多南少特征,且ET_0的年内分布以夏季最多,春季次之,秋冬最少。近50 a来,黑河流域年、季平均ET_0整体呈减小趋势,但亦存在区域差异,其中上游ET_0略有增加,而中下游以减小趋势为主。就年平均敏感系数而言,上游的托勒站和中游的高台站皆对相对湿度敏感性最强,而下游的额济纳旗对平均风速最为敏感。不同站点各季节/月ET0对气候要素的敏感性有所差异。风速是引起ET0变化的主导因素,相对湿度和日照时数的贡献则较小。
不同量秸秆覆盖还田对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响

为探明渭北旱塬不同秸秆覆盖量对春玉米田土壤活性有机碳(LOC)、碳库管理指数(CMI)和作物产量的影响,于2007—2010年在陕西合阳县旱农试验站进行定位试验,以不覆盖为对照(CK),设置了3个水平秸秆覆盖量处理:4 500 kg/hm~2(S1)、9 000 kg/hm~2(S2)和13 500 kg/hm~2(S3)。结果表明,0~20 cm土层,与CK相比,S1、S2和S3总有机碳(TOC)质量分数分别提高5.08%、14.12%和28.03%(P<0.05);活性有机碳(LOC)分别显著提高19.20%、44.02%和23.50%(P<0.05);碳库管理指数(CMI)分别显著提高20.94%、46.86%和50.21%(P<0.05)。春玉米产量分别与LOC和CMI显著相关(P<0.05),而与TOC则无显著相关性。研究表明,LOC和CMI较TOC更能灵敏、客观地反映渭北旱塬不同量秸秆覆盖还田对土壤碳库质量的影响,且秸秆覆盖量以9 000 kg/hm~2为宜。
黄土高原坡耕地沟蚀土壤质量评价

黄土高原坡耕地沟蚀广泛而严重。科学评价沟蚀土壤质量是侵蚀环境下土壤保育和利用的重要基础。论文以沟间土壤为对照,分析了坡耕地沟蚀对土壤质量单因子的影响并建立了沟蚀土壤质量综合评价模型。利用加权和法对黄土高原坡耕地不同沟蚀深度下土壤质量进行综合评价。结果表明:①沟蚀对坡耕地不同土壤质量因子的影响有较大差异。沟蚀导致土壤硬化,pH值增加,而土壤团聚体和养分含量(除全磷)随着沟蚀深度增加表现出明显的层次性,近似呈"W"型变化规律。②沟蚀深度对土壤质量的影响可以用幂函数y=0.866 8 x~-0.142(R~2=0.877)较好地拟合。微度侵蚀(<5 cm)、中度侵蚀(5~30 cm)和重度侵蚀(30~50 cm)的土壤质量指数较沟间土壤分别降低了10.6%、27.9%和36.5%。沟蚀深度5 cm和30 cm是土壤质量显著下降的两个关键点。③反映沟蚀土壤质量的指标可以归为肥力因子、质地因子和结构因子三类。土壤有机质、水稳性团聚体、土壤比表面积和容重4项指标能够很好地反映土壤质量状况,可作为坡耕地沟蚀土壤质量的表征指标。
疏勒河中下游绿洲胡杨林土壤水盐的空间变化特征与成因

胡杨林对保护疏勒河中下游绿洲脆弱的生态平衡具有决定性作用。认识疏勒河中下游绿洲胡杨林土壤水盐的空间变化特征与成因有利于胡杨林保护和更新复壮,促进研究区绿洲可持续发展。研究基于河西走廊疏勒河中下游绿洲天然胡杨林下8个采样点720个土壤样品,应用地统计学和数理统计学方法研究了胡杨林土壤水盐的空间变化特征及其原因。结果表明:研究区土壤含水量随深度而增加,土壤全盐量变化与之相反,两者在80 cm土层之上变化剧烈,之下变化平缓;且明显存在着自中游向下游土壤含水量逐渐减小,土壤全盐量逐渐增大的空间差异。土壤水盐含量变异明显,但均属于中强度变异。自然和人为因素共同作用造成研究区土壤水盐空间分布差异显著。
四川省自然灾害特点及损失演变趋势分析

【目的】分析四川省自然灾害的特点及损失演变趋势,并做出短期预测。【方法】通过文献和数据资料分析四川省自然灾害的特点,并建立长期趋势拟合、谐波周期分析、误差预测调整的时间序列组合模型,以此对四川省自然灾害直接经济损失进行趋势分析和预测。【结果】四川省自然灾害活动频繁,常年主要受到洪涝及旱灾的威胁,灾害具有显著的地域性和周期性,灾害组合具有链带性和群发性;灾害直接经济损失具有明显的上升趋势,且存在10年左右的长周期和2、4年左右的短周期。【结论】未来3年四川省自然灾害仍旧严重,应重视减灾工作开展,把生态环境改善放在首要地位,做好防洪和抗旱及地质灾害的排查和整治工作,并规范人类行为,强化社会系统减灾作用。
豆粕替代部分鱼粉饲料中添加核苷酸和有机硒对幼建鲤生长和消化吸收功能的影响

【目的】实验旨在研究豆粕替代部分鱼粉的饲料中添加核苷酸和有机硒对幼建鲤(Cyprinus carpio var.Jian)生长及消化吸收功能的影响。【方法】初始体重(10.30±0.02)g的幼建鲤450尾,随机分为3组,每组设3个重复,分别投喂以豆粕等氮替代饲料中鱼粉含量的0%(对照组,D1)、2%(D2)、4%(D3)的饲料,其中D2和D3添加300mg/kg的核苷酸和0.3mg/kg的有机硒,进行8周的生长试验。【结果】结果表明,D2增重、特定生长率和饲料效率相对于D1差异不显著(P>0.05),但显著高于D3(P<0.05);采食量D2显著高于D1,D3最低(P<0.05)。D2的肝胰脏重显著高于D1(P<0.05),全肠重相对于D1有提高趋势但差异不显著(P>0.05),肝体指数、肠体指数、肠长、肠长指数与D1差异不显著(P>0.05)。D2的肠道淀粉酶、Na~+,K~+-ATP酶、γ-谷氨酰转移酶活性显著高于D1(P<0.05),胰蛋白酶、糜蛋白酶、脂肪酶活性相对于D1差异不显著(P>0.05)。【结论】综上,在豆粕替代部分鱼粉的饲料中添加核苷酸和有机硒能够促进幼建鲤的生长,提高消化吸收能力。
巨桉凋落叶分解初期对小白菜光合生理特性的影响

【目的】探讨巨桉凋落叶化感物质对受体植物光合效率及光合机构的影响。【方法】采用向栽植盆中直接施加巨桉凋落叶的方法,模拟巨桉凋落叶化感物质自然释放过程,分别设置0、20、40、80、120g/盆等5个巨桉凋落叶施用水平,选择受体作物小白菜进行盆栽控制实验。【结果】随着巨桉凋落叶施用量的增加,小白菜的各种色素含量显著下降,叶绿素a降幅最大,最高处理量(120g/盆)的小白菜叶绿素a比对照降低了67.3%;P_n-PAR曲线和P_n-C_i曲线的曲角也不断减小,光饱和下AQY、P_(max)、L_(sp)、L_(cp)、R_d以及CO_2饱和下CE、P_(max)、R_p等拟合参数也呈总体降低的趋势,C_(cp)逐渐升高,C_(sp)无明显规律;光适应下F_o’、F_m’、F_s、F_v’/F_m’、Φ_(PSII)、q_P、q_N等叶绿素荧光参数值也显著下降,80和120g/盆两个处理与对照差异显著(P<0.05)。【结论】巨桉凋落叶分解初期释放的化感物质显著地抑制了小白菜的光合作用,表现出明显的光抑制特征,光反应系统受到损害。
基于功率流法梯式轨枕轨道减振性能研究

为研究梯式轨枕轨道的减振性能,将梯式轨枕轨道系统简化为四端网络。利用功率流法,分析纵向轨枕截面宽、高以及枕下弹性垫板动刚度、材料损耗因子对梯式轨枕轨道系统减振性能的影响。分析表明:枕下弹性垫板动刚度增大,使得传递到整体道床的总功率流增大,同时纵向轨枕的自振频率也增大;枕下弹性垫板材料损耗因子、纵向轨枕横截面宽、高的增大,都能使传递到整体道床的总功率流减少,同时纵向轨枕截面宽、高的增大降低了纵向轨枕自振频率。因此,应尽量增大纵向轨枕截面面积和枕下弹性垫板材料损耗因子以及减小枕下弹性垫板动刚度,从而获得更好的减振效果。
一种新型自均压二极管钳位级联有源滤波器

提出一种新型二极管钳位级联多电平拓扑,在半桥单元拓扑上增加钳位二极管,为直流电容提供单向钳位通路。在该拓扑中,只需对阀体两端单元的直流电压进行控制就可实现均压控制,且每相阀体只需2个直流电压传感器,结构简单。将拓扑拓展到三相结构,提出了二极管钳位多电平有源滤波器(APF)拓扑及其控制方法。搭建了7电平二极管钳位多电平APF仿真模型和实验样机。实验结果表明,该拓扑自均压控制和谐波补偿效果良好,控制算法简易、可行。
IEEE 1588同步时钟网络时延误差的分析及修正

IEEE 1588同步时钟基于TCP/IP技术,采用变电站通信网络对时,受通信网络传输阻塞的影响,存在同步报文传输路径延时误差。文中分析了IEEE 1588时钟同步精度误差;提出了基于区分服务调度模型的同步报文路径延时误差修正方法,通过设置网络节点业务报文队列的优先级,建立了带宽调节因子和紧迫度机制,确定了同步报文的时延,并提出时钟发生器振荡频率的修正方法;实现IEEE 1588同步时钟误差的修正。搭建了高精度网络时钟硬件平台,并完成了测试。实验结果表明,该时钟实现了纳秒级网络对时,能够满足智能变电站IEC 61850标准对时间精度的要求。
高压直流输电线路故障识别的分形算法

对高压直流输电线路内部、外部故障进行仿真计算和分析发现:由直流输电线路平波电抗器和直流滤波器构成的物理实体边界对高频分量具有很强的衰减作用,使得外部接地故障下直流输电线路两端量测的故障线模电压短窗时域波形极为平滑,其分形维数为1;而内部接地故障下线路两端量测的故障线模电压短窗时域波形的高频含量高,其分形维数远大于1。据此,形成以单端故障线模电压的分形维数计算为基础的直流输电线路故障识别算法。大量PSCAD仿真实验表明,所提算法有效、可靠。通过对高、低阻故障下的波形特征及其盒维数计算机理的分析,揭示了所提算法具有耐受高阻能力的原因。
基于矩阵束算法的经消弧线圈接地系统故障选线新方法

从线性电路的动态响应入手,定性分析了经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时暂态零模网络外加激励源信号的构成,并研究了在此外加激励源下各条线路暂态零模电流的全响应,提出了一种利用暂态零模电流全响应中的强制分量进行群比的暂态选线方法。该方法利用矩阵束算法对故障后各条线路暂态零模电流进行频率分析,提取出各条线路暂态零模电流强制分量中暂态特征最明显的频率分量进行选线。该方法无需滤波,可真实反映出故障暂态信号的组成,具有抗噪能力强、计算速度快等优点。此外,该方法仅用到电流量,可靠性高。ATP仿真结果验证了该方法的有效性。
钢板剪力墙结构基本自振周期简化计算研究

本文针对钢板剪力墙结构自振周期缺乏研究的现状,将钢板剪力墙简化为Timoshenko梁,提出了考虑周边框架影响的钢板剪力墙等效抗剪刚度计算的方法,然后根据Southwell-Dunkerley理论,给出了钢板剪力墙结构基本自振周期的简化计算公式。然后,通过56个算例比较分析了本文公式计算结果与有限元计算结果发现:本文公式计算结果与有限元结果之比的平均值为1.015,标准差为0.049,说明本文公式具有足够的可靠性。接着,又对结构高度、均布质量、等效抗剪、抗弯刚度、钢板的高厚比、高宽比等参数进行了分析,分析结果表明:随着结构高度与均布质量开方的乘积增大,结构的基本自振周期增长;层数相同时,随着等效抗剪刚度、抗弯刚度的增大,周期有减小的趋势;层数相同时,随着钢板高厚比与高宽比乘积的增大,周期增长。
考虑小区发展不均衡的空间负荷预测分类分区法

小区面积和规模大小、投运年份先后、功能性质差异以及地理位置优劣等,都在一定程度上造成各小区负荷发展的不均衡。目前应用分类分区法进行空间负荷预测时,未考虑到或者很少考虑到影响各功能小区负荷发展的诸多因素。针对这一不足,根据实际规划中可收集到的数据资料将小区细分为5类:已知历史负荷的老城区,仅知投运年限的老城区,无任何数据的老城区,已知投运年份的新城区,投运年份未知的新城区。根据这5类小区的数据特点分别采用不同的方法预测其负荷分布。其中,对于仅知投运年份的老城区和未知投运年份的新城区分别引进了模板法和优先指数权重法。最后通过算例验证该方法的实用性和可行性。
基于改进离散BCC算法的电网开关信息错误辨识

提出一种使用离散细菌群体趋药性(BCC)算法对开关信息进行辨识的方法。首先,定义了关于开关信息的离散变量,并基于此建立了拓扑分析、量测生成及直流潮流计算的数学模型。其次,利用量测矩阵和直流潮流计算结果,给出了与量测不确定度相关的对开关信息离散变量的评价指标。最后,在离散BCC算法的基础上,提出一种离散更新机制,并给出了基于所提离散更新机制对离散变量进行优化的方法,该方法可以快速地对开关信息进行辨识和修正,为状态估计结果的准确性提供了保障。通过IEEE 39节点系统仿真测试,验证了所提算法的有效性。
非隔离光伏并网逆变系统的地电流分析与验证

分析了非隔离光伏并网逆变系统的地电流大小。介绍了包括单级结构的传统三相逆变器和三相半桥逆变器,以及两级结构的带2电平升压变换器的三相逆变器和带3电平升压变换器的三相逆变器。建立了地电流解析计算方法,给出了各种拓扑的共模简化模型及地电流的傅里叶表达式,以及参数变化对地电流的影响。分析了不同前级升压拓扑对地电流的影响,进行了仿真和实验。
广域测量系统中刀片式构架相量数据集中器的设计与实现

基于同步相量测量技术的广域测量系统(WAMS)为电力系统各领域的研究和开发提供了全新的数据支持平台。相量数据集中器(PDC)是WAMS中连接同步相量测量单元(PMU)和测量主站的关键环节,目前多数解决方案是采用工控机来实现。实际情况表明,基于工控机的PDC在可靠性和可扩展性方面存在明显不足。采用刀片式构架理念设计的新型PDC极大地提高了其在可靠性和可扩展性方面的表现,特别是对基于IEC 61850标准过程层总线的智能变电站有很好的适应性,实际运行验证了所提出的解决方案有效、实用。
一种带构造柱混凝土砌块墙体抗震性能试验研究

提出了一种带构造柱混凝土砌块承重墙体,并已获得国家发明专利。进行了2个带构造柱混凝土砌块墙体和2个普通带芯柱混凝土砌块墙体低周反复荷载下抗震性能比较试验研究。砌块墙体高宽比为0.6和1.0,厚度均为240 mm,轴压比均为0.3。对比分析了各墙体的承载力、刚度及其退化过程、延性、耗能和破坏特征。研究表明,所提出的带构造柱混凝土砌块墙体与普通带芯柱混凝土砌块墙体相比,抗震性能显著提高。
轴向变形对拱自振频率影响的样条有限点法

提出用样条有限点法计算拱的横向振动和纵向振动的最小频率。用3次B样条函数的线性组合模拟拱自振时的位移振型函数,根据Hamilton原理推导出了拱结构自由振动频率方程。通过实例验证了样条有限点法计算效率高、精度高、计算格式简单,较有限元法具有很大优越性。计算分析了轴向变形对横向振动最小频率的影响,提出了临界矢跨比的概念。考虑轴向变形时不仅频率系数的大小发生了变化,同时它的变化规律也与原来不同。当结构的矢跨比小于临界矢跨比时,横向振动最小频率较不计轴向变形时减小,随着矢跨比的增大逐渐增大;当结构的矢跨比大于临界矢跨比时,横向振动最小频率较不计轴向变形时增大,随着矢跨比的增大逐渐减小。由此给出了目前广泛使用的横向振动最小频率曲线的适用范围,同时建立了纵向振动频率计算用曲线。
考虑抽水蓄能机组的机组组合模型及求解

在传统机组组合模型的基础上,建立了抽水蓄能机组模型。结合混合整数规划原理,根据抽水蓄能机组的运行特性,建立了其各工作状态的虚拟机模型及工作状态转换模型。利用IEEERTS 96系统对该模型进行测试。测试结果表明,该模型易于与传统机组组合模型结合并能有效解决抽水蓄能机组工作状态转移及出力分配问题。
基于柔性分析的风电并网容量优化建模

针对目前风电并网容量优化分析对风电出力随机性考虑的不足,在电力系统柔性分析研究的基础上,引入柔性参数,将风电功率的随机性柔性化表示,并将其量化为惩罚成本计入风电运行价值函数中。同时,考虑风电运行价值对风电并网容量的影响,建立了风电并网容量优化柔性数学模型,并运用拉格朗日函数的鞍点理论将此多目标优化模型简化为2个单目标的优化问题。通过IEEE 30节点算例分析表明,风电功率的柔性化表示充分反映了风电出力随机性强的特点,同时优化柔性数学模型的应用使得风电并网容量规划方案的经济性和安全性有机地结合起来,实现了风电运行价值和风电并网容量折中决策。
基于动态规划的电池储能系统削峰填谷实时优化

削峰填谷是电池储能系统的基本功能之一。为了更好地发挥储能系统作用、延长电池使用寿命,削峰填谷优化需综合考虑电池容量和充放电次数、变流器出力、实时负荷曲线、与储能系统其他控制功能相配合等因素。文中提出一种基于动态规划的实时修正优化控制策略,可在优化模型中引入充放电次数限制和放电深度限制等非连续约束条件,并通过将电池电量离散化等方法解决含有非连续约束的优化问题。同时,针对电网扰动等因素引起的储能系统其他控制功能动作导致的电池可用容量不确定变化,通过在线修正的方法加以解决。上述控制算法已成功应用于南方电网兆瓦级锂离子电池储能示范工程。以该系统所在的深圳碧岭站负荷实测数据为基础,对所设计控制策略进行了验证,说明了其良好的优化效果。
感应发电机暂态电压稳定性定量分析

比较了感应发电机和感应电动机的暂态电压稳定特性;对应于感应电动机的暂态电压稳定判据,提出了感应发电机的暂态电压稳定判据及相应的稳定裕度定义。其中综合考虑了节点电压和转子转速的影响,合理设计了多判据的执行流程,以保证远离临界条件时的快速性及接近临界条件时的准确性。用反复仿真试探到的暂态电压稳定的故障临界切除时间作为标准,考核基于上述稳定裕度的灵敏度分析算法。仿真结果证实,上述判据及裕度指标可以准确反映感应发电机的电压稳定程度。
利用三角形及其九点圆的摄像机标定

提出基于三角形及其九点圆的摄像机标定方法.利用了三角形九点圆中其九个点的特殊性,并且利用透视投影变换保二次曲线不变性,得到其像点在像平面共椭圆,从而可以通过九点的映射关系将透视投影变换的非线性问题线性化.图像分割和角点提取的误差会直接影响标定的精度,在此三角形及其九点圆中的点特别是算法中的关键点三角形顶点和垂心都是三条直线的交点,减小图像分割与提取时造成的误差.DLT方法的不精确就源于图像分割和角点提取的误差,方法克服了DLT方法的不足.张的方法无法保证单应性矩阵的正交性,因此为了保证正交性和提高精度需要优化.与传统方法相比操作简单,应用九点圆定理,仿射变换的引入将透视投影非线性问题线性化,避免了参数之间的非线性方程求解,降低了参数求解的复杂性,因此其定标过程快捷,准确.模板的构造,减少了图像分割和交点提取误差,算法实现保证旋转矩阵的正交性.综合上述分析,理论上表明方法的有效性.同时实验表明,标定方法操作简单,不需要计算机视觉的专业知识,快速,精度高,鲁棒性好.
发动机电控冷却系统设计及试验

提出取消节温器,水泵、风扇分别电控化的发动机新型电控冷却系统型式,运用集总参数法建立系统的数学模型,并搭建电控冷却系统试验装置;运用反馈线性化方法设计非线性控制器,进行仿真和试验研究;分别设计基本模糊控制器和变论域模糊控制器,进行发动机冷却液温度控制试验。最后综合比较非线性控制、基本模糊控制和变论域模糊控制3种控制策略的控制效果,结果表明:发动机电控冷却系统采用变论域模糊控制效果较优。
隧洞三臂凿岩台车开挖爆破设计

随着水电工程建设的不断发展,隧洞施工环境、地质条件越来越复杂,TBM、多臂钻等机械开挖方法逐步代替了传统的人工开挖方式。本文主要介绍了在锦屏二级水电站西端排水洞采用三臂凿岩台车施工时的爆破设计,旨在为相关类似工程提供参考。
高纯钛的辉光放电质谱法多元素分析

采用辉光放电质谱法(GD-MS)测定高纯钛中Mg、Al、Cr、Fe、V、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi等痕量杂质元素,并对GD-MS工作参数及条件进行了优化。主要元素与内标校正ICP-MS法定量分析的结果一致,对结果差异的原因进行分析,论述了Element GD辉光放电质谱仪在痕量杂质元素分析方面的优势。
吉林省春季土壤水分分布特征及影响因素分析

利用2003~2010年吉林省春季土壤含水率数据及相关数据,采用常规统计方法、地统计学方法和基于地理信息系统的空间分析方法,讨论吉林省春季土壤水分分布特征,并对其影响因素进行初步分析。结果表明,吉林省春季0~30 cm土壤平均含水率总体上呈由西向东逐渐增加的趋势,空间差异性显著,其中10 cm深度土壤含水率空间差异最大;土壤层之间的距离越近,土壤含水率的相关性越好,东部10 cm深度与其他层次土壤含水率的相关性好于中西部,中部相比东部和西部而言,各层次之间土壤含水率相关性最差。研究还发现,田间持水量和降水量是影响吉林省土壤含水率分布的主要因素,受土壤、气候等自然要素的空间异质性影响,田间持水量对中部和东部的土壤含水率影响更大,而降水对中部和西部的土壤含水率影响更大。
欠发达地区聚落景观空间分布特征及其影响因子分析——以安徽省宿州地区为例

以欠发达地区——皖北宿州地区的聚落为研究对象,采用景观格局分析软件FRAGSTATS计算了5个景观格局指标。用ArcGIS软件计算了形状指数、景观类型空间邻接比例、最邻近指数、最近距离以及聚落的耕作半径,分析了该区聚落景观的空间格局特征及影响因子。结果表明:耕地是宿州地区的景观基质,聚落是宿州地区分布最广、斑块数目最多的景观类型;耕地是影响农村聚落分布格局的重要因子;农村聚落分布受中心城镇影响明显;用缓冲区的方法求取耕作半径在耕地分布均匀地区较为实用。
东北初夏极端低温事件的空间分布特征及其成因机理分析

采用东北三省150个测站1961~2008年的逐日温度资料和同期美国环境预报中心(NCEP)、国家大气研究中心(NCAR)2.5°×2.5°分辨率的全球再分析资料,探讨东北三省初夏极端低温事件的空间分布及其大气动力学特征,结果表明:该区初夏气温与夏季气温变化在时空尺度上相关显著,具有重要的预警作用;给出初夏极端低温事件的定义,其空间分布可归为3种类型,随纬度的增加极端低温事件发生的频率也显著增加;20世纪90年代以来,极端低温事件明显减少,仅出现2次,但影响范围遍布东北三省全境;阻高与冷涡的配置和大气低频Rossby波扰动对初夏东北冷涡活动气候基本流的同位相强迫,更增强了500 hPa位势高度距平场由北向南的"+、-"局域环流的异常,是极端低温事件的强弱与空间范围大小的重要动力机制;较为偏东的鄂霍次克海阻高和冷涡,以及冷平流的作用与以黑龙江省(包括吉林省的一部分)为主出现极端低温Ⅰ、Ⅱ类事件的关系更加密切,贝加尔湖阻高和鄂霍次克海阻高与偏南的强冷涡相互匹配、大气低频Rossby波扰动很强易出现第Ⅲ类极端低温事件。
黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析

利用GIS技术、RS影像和Fragstats3.3等景观统计软件,从景观面积变化、景观斑块特征和景观整体水平格局等方面,对比研究了黄河三角洲2000年和2009年湿地不同时空尺度的景观格局变化。结果表明:10 a间黄河三角洲滨海湿地海岸线和陆地面积整体呈增长趋势,天然湿地面积急剧减少,平均分维数大部分降低,湿地景观破碎度降低,多样性和均匀性指数增加,蔓延度指数增加。湿地景观格局指数的变化反映了旱田及水田的大面积种植,盐田养殖业的大力发展以及石油开采等人为活动对景观格局的深刻影响,人类活动已经成为黄河三角洲滨海湿地景观格局变化的主要驱动因子。
基于希尔伯特-黄变换的汶川地震记录分析

利用HHT方法对6个台站的汶川8.0级地震加速度记录进行EMD分解,进而对地震波输入结构的总能量进行分解,得到地震动能量在IMF分量之间的分布关系。同时通过对各分量边际能量谱的分析,可以从另一方面得到地震波的频谱特性,边际能量谱峰值频率与地震波傅立叶谱的卓越频率相同,边际能量谱也可以作为一种估算震动卓越周期的方法。
GPS资料揭示的小江断裂近期运动特征

利用中国地壳运动观测网络1999~2009年5期的GPS观测数据,选择以区域重心基准为参考的方法,从大地形变测量的角度分析和研究了小江断裂近期及其各段的地壳形变信息。结果显示:小江断裂近期具有明显的左旋走滑运动特征,并具有一定的张扭性质,这种运动性质在汶川地震前后具有很好的继承性,这也说明了汶川大地震对小江断裂的总体运动趋势并未造成太大的影响。2007~2009年的GPS资料显示小江断裂北段的平均滑动速率为4.75mm/a,平均张扭速率为0.65mm/a;中段的平均滑动速率为5.55mm/a,平均张扭速率为1.55mm/a;南段的平均滑动速率为4.72mm/a,平均张扭速率为3.2mm/a。
基于GIS和遥感的中国城市分布与自然环境关系的定量研究

利用ArcGIS10、ENVI4.5、Visual FoxPro6.0等软件,采用空间分析技术手段,定量分析了中国655个建制城市的空间分布与河流、植被、地形起伏度、高程4种自然环境因素的关系,结论如下:①城市对水的依赖程度高,城市等级越高,依赖程度越强;②总体趋势上,植被状况越好,城市分布数目越多;城市对植被的依赖程度高,城市等级越高,依赖程度越强;③总体趋势上,地形起伏度越大,城市分布数目越少;地形起伏度对城市分布有较大影响,城市等级越高,影响程度越大;④高程对城市分布有较大影响,城市等级越高,影响程度越大。综合评价全国不同区域的城市发展适宜度,分析了适合城市发展的区域。
城市群的边界效应与边界地区发展

在城市群主导区域发展的空间背景下,城市群间的相互作用已形成一种新的边界地区。提出城市群间相互作用的边界效应模型,并重构了边界地区的发展阶段。以武汉城市圈-中原城市群及信阳市为对象进行实证研究,结果表明:边界效应模型能够测度城市群间相互作用对其边界地区的可能影响;现阶段,武汉城市圈与中原城市群间的相互作用为信阳市发展提供了较大的介入机会,但尚未形成显著的边界效应,可能原因是信阳市自身的介入能力不足,说明边界效应是外部介入机会与内部介入能力耦合作用的结果;与此相对应,信阳市总体上仍处于地方化主导的发展阶段,推进区域化进程将是其未来发展的战略选择。研究结论能够为城市群间的相互作用及其边界地区发展提供借鉴和启示。
鲤脑垂体和HCG诱导雌性日本鳗鲡性腺成熟过程中血清生化成分的变化

使用鲤脑垂体和HCG对雌性日本鳗鲡人工催熟,用临床医学检验方法,测定分析了雌性日本鳗鲡卵巢发育过程中,血清总蛋白(TP)、血清甘油三脂(TG)、血清胆固醇(TC)、血糖(Glu)、血钙(Ca)和血清无机磷(P)6项生化指标的水平及变化趋势,并与对应的不同卵巢发育阶段的性腺成熟系数(GSI)进行比较分析。结果表明,84d的注射过程中,实验组的性腺逐渐成熟,GSI显著升高,第12针时达到46.32%±1.75%;而对照组性腺GSI一直在2.42%±0.18%。实验组和对照组血清TP水平相对平稳,各组变化无显著差异(P>0.05)。实验组和对照组血脂在56d前差异显著(P<0.05):实验组血清TG,TC一直维持较高水平,平均分别为(12.67±2.83)mmol/L和(15.54±3.01)mmol/L;对照组TG和TC一直下降且水平较低,平均分别为(6.33±4.14)mmol/L和(8.53±3.30)mmol/L。实验组和对照组血清Glu均在实验初的较低水平基础上持续上升。相关分析表明,实验组血清TG与GSI水平极显著负相关(r=0.732,n=6,P<0.01)。实验组血清Ca与GSI(r=0.961,n=6,P<0.01),血清P与GSI(r=0.775,n=6,P<0.01)都呈现出极显著的相关性:血清Ca和P在28d后持续上升,GSI逐渐增大。对照组中的血清Ca和P水平则一直维持在一个较低的水平。研究结果表明:雌性日本鳗鲡卵巢发育与其脂类代谢密切相关,无机离子(Ca,P)在此过程中起到重要作用。利用繁殖鱼体营养代谢特点,检测日本鳗鲡血脂或血清Ca和P水平,可成为初步判断雌性日本鳗鲡发育情况的新方法。
草鱼APN基因的克隆及表达特征

氨肽酶N(APN)是肽酶M1家族的成员之一,在蛋白质的消化中发挥重要作用。采用同源克隆和RACE技术首次克隆草鱼APN基因的全长cDNA序列。该cDNA全长为3258bp,包含27bp的5UTR序列,552bp的3UTR序列,2679bp开放阅读框,编码892个氨基酸;草鱼与斑马鱼基因同源性和编码氨基酸同源性分别为81.5%和75.4%,与其他动物同源性分别为58.8%~61.2%和54.3%~60.2%。经预测,其编码蛋白的分子量为100.61ku,等电点为5.14,该蛋白具有与哺乳动物十分相似的1个螺旋跨膜结构,但跨膜区氨基酸同源性较低;系统进化分析表明,草鱼APN基因与斑马鱼的亲缘关系最近;利用Real-timePCR技术检测了该基因的发育表达,结果显示草鱼出膜4d后APNmRNA表达量相对稳定;APN在草鱼前肠、中肠和后肠均有较高的表达量,以前肠组织表达量最高;昼夜节律研究发现,肠道APN基因06:00-18:00的表达量较18:00-06:00高。
一次北半球中高纬度地区冬季气象灾害分析

利用NOAA和NCDC原始资料,诊断分析了2007—2008年一次冬季大规模冰冻雨雪灾害天气,重点讨论了各地的阻塞高压(下称阻高)与这次灾害性天气产生原因之间的联系,并通过Rossby波的传播和发展对阻高的影响,分析了阻高产生的原因及在这次天气过程中的作用。结果表明,乌拉尔山阻高和鄂霍次克海阻高的共同作用,阻挡了来自极地冷气流的大股南下,使得来自北方的小股冷空气被阻高分离,南支气流南下与来自副热带高压的暖湿气流交汇,造成降温和持续性降雪,而随着冷平流的输入使阻高原地崩溃,东欧暖平流使阻高西侧新生高压脊发展成新的阻高。北美阻高随着地形作用也导致2007年底美国大部分地区和加拿大东部地区遭受暴风雪的袭击。Rossby波的传播与演变促使了阻高的形成,极涡南移过程中也造成这些地区的大雪和暴雪,阻高的调整(崩溃和重建)导致强冷空气的爆发。
X波段双线性偏振雷达电磁波衰减对冰雹识别的影响

利用X波段双线性偏振雷达2009年4-10月降雨的Z_H-Z_(DR)统计分布,得到基于Z_H-Z_(DR)分布的冰雹识别参量(H_(DR))表达式。雷达发射的电磁波经过雨区导致的衰减会使H_(DR)识别冰雹不准确,需要进行衰减订正。文中利用差分相移(φ_(DP))订正了H_(DR)表达式中经过雨区衰减的反射率(Z_H)和差分反射率(Z_(DR))。个例分析表明,经雨区衰减订正后X波段双线性偏振雷达回波与北京南郊观象台CIN-RAD/SA多普勒天气雷达回波具有较高的一致性,在零度层之下,H_(DR)>0的区域能有效地反映出地面降雹情况;在零度层之上,H_(DR)>0的区域可能是冰雹或湿霰,订正后H_(DR)判别冰雹的虚警率有可能提高。
应用OMI卫星资料监测蒙古戈壁沙尘的传播

利用2005—2007年OMI(Ozone Monitoring Instrument)卫星的气溶胶指数AI(Aerosol In-dex),分析了沙尘传播的特征。结果表明,蒙古戈壁与北美西海岸地区(40°-50°N,120°-130°W)的AI指数之间有较高的相关性,两地具有源区和被影响区的关系。通过计算沙尘传播时间的滞后相关系数,得到从蒙古戈壁到美国西海岸的沙尘传播时间约为6~7天,且通过了99%信度。利用滞后相关系数,获取了沙尘传播信号,并对沙尘的远距离传播进行了预报。
大口黑鲈北方亚种、佛罗里达亚种及其杂交子代的生长和形态差异分析

以大口黑鲈北方亚种和佛罗里达亚种为亲本,建立了北方亚种自交N(北方亚种♀×北方亚种♂)、佛罗里达亚种自交F(佛罗里达亚种♀×佛罗里达亚种♂)、正交子代NF(北方亚种♀×佛罗里达亚种♂)和反交子代FN(佛罗里达亚种♀×北方亚种♂)4个试验群体,并对其生长性能和形态学差异进行了比较。N、NF和FN的生长性能比较结果表明,在90~152日龄期间,3个试验群体生长速率差别不大,在152日龄后大口黑鲈北方亚种的生长速度明显快于两杂交子代。可数性状的分析结果表明,4个试验组在腹鳍、臀鳍硬棘、鳃耙和脊椎骨上均无差异;正反交子代与两亲本在背鳍条、胸鳍条、臀鳍条、尾鳍条、侧线上鳞、侧线下鳞的数量上均达到极显著差异(P<0.01)。可量性状和框架结构数据的聚类分析结果表明,N和F聚为一支,NF和FN聚为一支,然后这两支再汇聚;主成分分析概括出方差贡献率较大的3个主成分,累积贡献率为71.44%,主成分1主要反映鱼体框架的变化,方差贡献率为54.90%,主成分2和主成分3主要反映鱼的头部、背部和尾部的形态变化,方差贡献率分别为11.21%和5.33%。在35个测量参数中挑选11个对判别贡献较大的参数建立4个群体的判别函数,判别准确率为83.90%~100.00%。研究结果为杂种大口黑鲈的鉴定、育种及养殖提供了科学依据。
河西走廊“2010.04.24”特强沙尘暴特征分析

利用全天空成像仪、地面、高空气象观测资料、数值模式资料和NCEP/NCAR再分析资料,对2010年4月24日甘肃河西走廊的特强沙尘暴过程进行了分析。结果表明,从观测到沙尘至天空完全被沙尘遮蔽,仅仅只有2.5min;中西伯利亚—新疆北部的偏北大风携带着极地强冷空气入侵,造成了甘肃河西走廊的特强沙尘暴。进一步的分析还表明,沙尘区域上空存在一个西风急流中心,其高度在200-250hPa之间,沙尘暴爆发时,风速增大到40m·s~(-1),高度降低,范围扩大。由急流中心向地面伸展的最大风速带将高空动量向下传播,引发了河西走廊的沙尘暴;南北风的变化主要发生在250hPa以下,最大中心高度均位于400hPa附近,北风前锋到达之处,沙尘暴爆发;冷空气爆发时,首先造成地面气温的急剧下降,其次是700hPa和500hPa气温下降;地面热低压的强烈发展,一方面使气压梯度加大,另一方面导致边界层对流不稳定,二者的作用都增强了沙尘暴的强度。
西北区西部夏半年强降水分布与变化特征

利用国家气象信息中心西北区西部104个测站1961—2007年5-10月逐日降水量资料,分析了近47年该区夏半年强降水的时空分布特征与变化趋势。结果表明:(1)西北区西部强降水日数东多西少。最多出现在半湿润的青海高原东缘,次多出现在半干旱区的天山和祁连山区,位于干旱和极端干旱区的南、北疆盆地边缘及柴达木盆地西部,很少或从未出现过强降水日。(2)更干旱的该区西部比青海高原似更易出现强降水极大值,特别是位于峡谷、山口及冷空气通道的巴仑台、乌鲁木齐、阿合奇、若羌及阿左旗等地。(3)该区强降水日出现的最早时间呈"东、西两头早,中间晚"的格局,而最迟时间则反之。(4)该区强降水日出现频数虽呈增长态势(特别是中天山地区),但增长趋势并不显著。
宁夏5月降水变化及其对前期全球SST异常的响应分析

利用1961—2008年NCEP/NCAR全球月平均海表温度(SST)与风场再分析资料和宁夏气象信息中心提供的宁夏19个观测站的5月降水资料,采用EOF分解、相关普查和距平合成方法,分析了宁夏5月降水的时空变化规律和前期1-4月全球SST与宁夏5月降水的相关关系,寻找出SST影响降雨的显著相关区。结果表明,宁夏5月降水的EOF第一主分量的方差贡献率接近75%,时间系数分布总体略呈凸型。前期SST和5月降水之间存在显著相关关系,正相关区主要在赤道东太平洋海区、赤道印度洋海区和中大西洋海区以及阿拉斯加南部附近的海面,而显著负相关区的面积较小。2月达到90%以上置信度的相关格点数最多,4月最少。降水偏多、少年对应的SST距平合成场具有相反的特征,正、负距平中心的位置基本一致,与对应各月的相关显著区大部分重合,降水偏多年的正相关对应正距平中心,负相关对应负距平中心;降水偏少年则相反,具有很好的一致性。
近30年甘肃省气温时空变异分析

基于ArcGIS Analyst平台,采用协同克里格(CoKriging)插值方法,对1979—2008年甘肃省旬平均气温进行了空间插值,得到1km×1km各旬的平均气温表面数据。第36旬气温插值结果的平均误差、均方根误差、平均标准差、标准化平均误差和均方根标准差的平均分别为-0.00046,1.998,1.809,0.0035和1.087℃。利用插值计算结果和气象站观测数据,分析了旬、月和年平均气温的时空变异特征。结果表明,空间上东南部地区的气温变异较小,其他地区的变异较大;时间上第23-24旬、第24-26旬、第25-27旬、第33-35旬和第34-36旬的平均气温呈平稳下降趋势,第4-6旬、第5-7旬、第6-8旬、第7-9旬和第8-10旬的平均气温呈平稳上升趋势,7月气温呈不显著下降趋势,3,5和10月的平均气温略呈上升趋势。1979—2008年甘肃省的年平均气温为8.05℃,3年滑动平均最低气温(1983—1985年)为7.13℃,最高气温(2005—2007年)为8.82℃,气温上升趋势较为明显。
巴丹吉林沙漠不同下垫面辐射特征和地表能量收支分析

利用2009年夏季在内蒙古自治区阿拉善右旗境内巴丹吉林沙漠开展的"巴丹吉林沙漠陆-气相互作用观测试验"所取得的资料,对比分析了典型晴天条件下,巴丹吉林沙漠两种不同下垫面的辐射平衡特征和地表能量收支的日变化规律。结果表明,不同下垫面地表反射率具有明显的差异,沙漠反射率为0.33,湖区沙生芦苇反射率为0.23,沙漠反射率大于沙生芦苇反射率。巴丹吉林沙漠两种典型下垫面上,各辐射分量均具有相似的日变化特征,即白天大、夜间小。两种下垫面上的净辐射日变化与峰值基本相同,日积分值均约为8MJ·m(-2)。由于下垫面性质不同,地表能量的分配也不相同。沙漠主要以感热通量为主,地表热流量其次,潜热通量很小可以忽略不计;湖区以潜热通量为主,感热通量和地表热流量次之。
中国北方地区降水变化的分区研究

利用1958-2009年中国北方243个测站逐月降水资料,采用聚类分析和旋转经验正交展开方法,从年变化和年际变化的尺度,对中国北方降水进行了分区研究。按照降水年变化的相似性,将北方分成了7个区。除了个别测站年降水有两个峰值期,北方大部分地区的降水年变化特征都比较相似,降水主要集中在夏季。按照降水年际变化的相似性,对北方地区进行了四级分区,一级分区分成2个区,二级分区分为4个区,三级分区分为9个区,四级分区分为12个区。近52年来,北方中东部区年降水量呈下降趋势,而西部区呈上升趋势。降水年际变化的分区格局在20世纪80年代发生转折,在60、70年代,北方降水主要呈三区格局,东部与西部降水的年际变化比较相似,与中部差异大;进入80年代之后,呈两区格局,东西差异显著。
Schiff碱铕配合物的合成及性质

在甲醇中合成了2-乙酰基苯并咪唑缩牛磺酸Schiff碱型配体及其与Eu(Ⅲ)的配合物。通过Eu化学和元素分析、质谱、核磁共振谱、红外光谱、激光拉曼光谱、三维荧光光谱,确定了配体与配合物的组成及结构。Eu(Ⅲ)配合物为Eu_2L_3(NO_3)_3(L=C_(11)H_(12)N_3O_3S)。配合物荧光发射主要是Eu~(3+)微扰的配体发光,其次为中心Eu~(3+)离子的窄带发射。当λ_(ex)=330.0 nm时,配合物发射Eu~(3+)离子的特征窄带荧光;当λ_(ex)=410.0 nm时,Eu~(3+)发射λem=525.0 nm的荧光。
聚酯热熔胶增韧环氧树脂

利用扫描电子显微镜研究了聚酯热熔胶PE30增韧环氧树脂的微观相结构;利用DSC、DMA和TGA研究了聚酯热熔胶PE30对环氧树脂耐热性能的影响;测试了环氧树脂的冲击强度、弯曲强度和断裂韧性,考察了聚酯热熔胶PE30对环氧树脂力学性能的影响。结果表明,聚酯热熔胶PE30的最佳质量分数为15%,在固化过程中环氧体系发生诱导相分离,相结构由单相到连续相再到反转相;断裂韧性和冲击强度分别提高了127%和250%;弯曲强度和弯曲模量分别降低27%和44%;而体系玻璃化转变温度与起始热失重温度下降约1.5%,损耗峰温度下降约2.5%,说明聚酯热熔胶PE30可以在很大程度上提高环氧树脂的韧性,同时保持其耐热性能基本不变。
基于地下水陆面过程耦合模型的黑河干流中游耗水分析

耗水分析能够直接揭示水资源利用的本质,蒸散发是流域尺度耗水的主体.将一个典型的陆面过程模型和一个地下水模型紧密耦合,从而在地下水模型中增加具有物理机理的蒸散发描述,同时改进陆面过程模型中地下水的动力过程,由此在发挥这两类模型各自优势的基础上,构建了一个地下水-陆面过程耦合模型.利用该模型模拟了黑河干流中游2008年逐小时的蒸散发过程.结果表明:黑河干流中游2008年总耗水量约为35.7×10~8 m~3,耗水最大的地表类型是农作物为19.3×10~8 m~3、裸地和戈壁为7.2×10~8 m~3、草地为6.0×10~8 m~3、稀疏植被为3.1×10~8 m~3,其中,不同地表类型的年蒸腾量分别为8.8×10~8 m~3、0.02×10~8 m~3、2.2×10~8 m~3以及0.4×10~8 m~3,对应它们的年蒸散发强度分别为:580mm、117mm、331mm以及202mm.通过耗水平衡分析也得到2008年黑河干流中游地下水呈负平衡状态,全年地下水超采约0.9×10~8 m~3,其中区内地下水储量在7—11月间呈增加趋势,其他各月呈减少趋势.
干旱气候因子与森林火灾

森林火灾作为一种自然灾害,气候变化直接或间接影响森林燃烧的火环境,进而对火发生和火行为产生影响.干旱气候条件与森林火灾的发生有密切的关系,气象条件通过气温、日照、蒸发量、风力、空气湿度等影响着森林火灾的发生和发展.一般情况下,气温高、降水少、湿度小、风力大易发生森林火灾.在山区,山谷风和地形影响森林火灾蔓延,森林火灾的蔓延主要受山谷风所控制,具有间歇性,另外地形的变化在很大程度上制约着火势的蔓延.所以,要利用不同时段的气象条件、山风出现的时间及有利地形,及时组织灭火和控制火势蔓延.森林火灾的发生有各种类型,通过对森林火灾中一些特殊火行为及相关元素对火灾发展蔓延影响分析,找出森林火灾扑救与逃生的方法及注意事项.
近10a来冻土微生物生态学研究进展

冻土微生物在冻土生物地球化学循环中起着重要的作用,并且在一定程度上可以指示全球气候变化.在全球气候变暖的背景下,研究冻土微生物群落特征及其与环境因子变化的关系是当前热点研究领域.系统综述了冻土微生物群落的复杂性以及其影响因素、冻土微生物生态功能及其对碳氮循环的反馈机制、冻土微生物对环境气候变化的响应机理,旨在为研究冻土微生物对全球气候变化的响应及其在生态系统中的作用提供参考.
青藏高原大气气溶胶研究进展

大气气溶胶是地球大气成分中含量很少的组分之一,但其对气候环境以及人类健康有着极其重要的影响.由于青藏高原地理单元的独立性和特殊性,该地区气溶胶特征和行为的研究引起越来越多的关注.回顾了青藏高原大气气溶胶研究的历史和分析监测方法,从气溶胶的基本特性、气候效应、环境效应三个方面综述了20世纪90年代以来青藏高原大气气溶胶研究的成果,并对该地区研究的前景有所展望.
冰盖下冰花浓度分布的数值模拟

封冻河道内的冰花分布规律对冰期水文及环境分析有着重要的意义.视冰花为连续介质,基于多相流理论和欧拉-欧拉模型方法,建立了河渠垂向二维标准k-ε紊流数值模型.在不同的水流流速、冰花颗粒尺寸、上游来冰量条件下,对冰盖下冰花浓度场进行了模拟分析,得到了冰盖下冰花分布特征.结果表明:水流流速越大,冰花沿垂向分布范围越大,冰花浓度分布曲线斜率越大,冰花浓度沿垂向的均匀性越大,同时浓度最大值越小;冰花颗粒尺寸越大,冰花沿垂向分布范围越大,冰花浓度分布曲线斜率越大;上游来冰量越大,冰花沿垂向分布范围越大,在同一水深其浓度值也越大,冰花浓度沿垂向分布的均匀性越大.
基于季节冻土微观结构特征的神经网络冻胀率仿真预测

为了寻求基于宏观-微观物理参数间接得到季节冻土冻胀率的途径,根据现有技术手段容易测试到土的性质参数,利用BP神经网络法对季节冻土冻胀率进行预测.选取微观孔隙参数及结构单元体参数各4个、外部条件参数3个共11个参数,建立季节冻土冻胀率神经网络预测模型.结果表明:在33个检验样本中,误差最大为0.19,最小为0.00,有4个样本的误差在0.1~0.19之间,其他样本误差都在0.05以下,占总样本数的88%,说明模型能反映冻胀变化的基本趋势.因此,文中建立的基于11个宏观微观物理参数的BP神经网络冻胀率预测模型是可行的.
古尔班通古特沙漠与绿洲交错带土地利用变化对土壤特性的影响

对比研究了古尔班通古特沙漠与绿洲交错带8种土地利用类型的土壤特性变化.结果表明:不同土地利用类型的土壤粉砂含量差异性显著(P<0.05).人类活动干扰的时间越长、强度越大,粉砂和极细砂含量越高,而细砂反之.在人类活动干扰前期(≤5a),土壤养分与干扰时间成反比,而后(>5a)与时间成正比.不同土地利用类型的土壤养分分为4个等级:1级为盐碱地,为最高等级;2级为生态防护林地、荒草地和天然灌木林地;3级为10a农田地、5a菜园地和3a农田地;4级为5a农田地,为最低等级.人类活动使得土壤盐分由原来的(盐碱土)上层高、下层低转为上层低、下层高.而且盐分与干扰时间成反比.土地利用变化的过程中,土壤盐分与Cl~-、SO_4~(2-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+和Na~+离子均成正比,而与HCO_3-离子成反比.5a农田地土壤退化指数(-30.58%)最高,是其他土地利用类型的1.5~3.9倍.
1973—2010年基于RS和GIS的马兰冰川退缩与气候变化关系研究

以1973—2010年的RBV、MSS、TM和ETM~+遥感资料为信息源,通过遥感图像处理技术和目视解译方法提取冰川界限,应用GIS技术分析了位于昆仑山中段的马兰冰帽近37a冰川面积变化.结果表明:1973—2010年马兰冰帽呈退缩趋势,冰川面积减少了6.04%;冰川退缩经历由快-慢-快-慢的过程,近10a冰川退缩不显著,体现冰川变化的一个转型时期.在研究期内,马兰冰帽南北向退缩690.4m,东西向退缩84.29m.研究表明:马兰冰帽退缩的关键因素是气候变暖,年降水量的增加不能够抵消由夏季温度剧烈上升导致的冰川消融.此外,地形条件、冰川规模都是影响冰川波动的重要因素.
小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的克隆及其对非生物胁迫的响应

【目的】分析小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的特征及其对非生物胁迫的响应,并探讨其在小麦抗逆调控过程中的生物学功能。【方法】利用RACE技术克隆了该基因cDNA全长,采用生物信息学方法分析克隆基因编码蛋白的特性,并通过半定量RT-PCR分析该基因在非生物胁迫条件下的表达特性。【结果】TaPM19-1的cDNA全长1 090 bp,无内含子,编码蛋白包含182个氨基酸,分子量为19.02 kD,包含有典型的AWPM19保守域;依据氨基酸序列将来源于不同植物的16个AWPM19类蛋白分为3组,TaPM19-1与2个来源于大麦及1个二穗短柄草的AWPM19类蛋白亲源关系最近,同属于第三组。高级结构分析显示,TaPM19-1可形成4个由α-螺旋组成的跨膜域,N端位于膜内,包含由27个氨基酸组成的信号肽,C端近40个氨基酸位于膜内。表达分析显示,TaPM19-1除在发育后期的种子中有较高水平表达外,其它组织中未检测到表达;在所检测的2个小麦品种根系中,TaPM19-1的表达受ABA诱导,但在叶片中的表达量极低;水分胁迫条件下,该基因在根系和叶片中均呈现较强的诱导表达特性;在高盐和高温胁迫条件下,该基因在洛旱2号小麦中均可诱导表达,而在中国春小麦中未检测到该基因表达;在低温胁迫条件下,未检测到TaPM19-1的表达。【结论】获得了小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的cDNA全长,其编码蛋白可形成典型的跨膜结构特征;该基因受植物激素ABA的诱导,在洛旱2号中也可被干旱、高盐和高温胁迫诱导,但在中国春中对高盐和高温胁迫无响应。推测TaPM19-1在洛旱2号和中国春中存在不同的转录调控机制。
斑鸠对H9N2亚型禽流感病毒的易感性及其流感病毒受体类型的研究

【目的】验证斑鸠对H9N2亚型禽流感病毒的易感性,测定斑鸠呼吸道上皮细胞表面流感病毒受体的类型和分布。【方法】以5×10~4EID_(50)/只的剂量经滴鼻、点眼途径感染A/Chicken/Beijing/2/2009(H9N2)亚型禽流感病毒,共感染8只斑鸠和8只SPF鸡,对试验斑鸠和SPF鸡进行临床症状、大体病变、组织学病变的观察及病毒抗原的定位、病毒分离和感染抗体的测定。【结果】攻毒后5d,斑鸠和SPF鸡未见异常临床表现和大体病变,病理组织学检查发现斑鸠的喉头、气管上段、中段和下段上皮细胞均有不同程度的脱落;在斑鸠的喉头、气管上段、中段和下段上皮细胞的胞浆内检测到了大量阳性流感病毒蛋白颗粒;斑鸠咽拭子病毒分离阳性率为75%(6/8),SPF鸡咽拭子病毒分离阳性率为100%(8/8)。攻毒后14d,斑鸠H9N2亚型禽流感病毒HI抗体阳性率为80%(4/5),SPF鸡HI抗体阳性率为100%(5/5)。对H9N2亚型禽流感病毒受体检测结果表明,斑鸠的喉头、气管上段、中段、下段上皮细胞表面存在SAα2,3Gal和SAα2,6Gal两种连接键型的受体。【结论】斑鸠对H9N2亚型禽流感病毒A/Chicken/Beijing/2/2009(H9N2)易感,且斑鸠的喉头和气管上、中、下段上皮细胞表面同时存在能够与禽流感病毒结合的SAα2,3Gal受体和与人流感病毒结合的SAα2,6Gal受体。
干旱区不同灌溉方式及施肥措施对棉田土壤呼吸及各组分贡献的影响

【目的】探讨干旱区灌溉方式及施肥措施对棉花生长季农田土壤呼吸速率及碳平衡的影响,比较不同管理措施对棉田土壤碳汇强度的影响。【方法】设置滴灌和漫灌两种灌溉方式,在棉花生育期每种灌溉方式设有机肥(OM)、氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾化肥与有机肥配施(NPK+OM)3种施肥处理,以不施肥处理为对照(CK),采用LI-8100土壤碳通量测定仪测定农田土壤呼吸速率,利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),分析不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤碳汇强度。【结果】不同灌溉方式及施肥措施下农田土壤呼吸速率的季节变化随气温变化均呈先升高后降低的趋势,在7月中旬达到峰值,10月中旬棉花收获后降至最低。不同灌溉方式下农田土壤碳排放量为滴灌>漫灌;相同灌溉方式下不同施肥处理为NPK+OM>OM>CK>NPK。滴灌条件下根系呼吸对土壤呼吸的贡献率为36.38%—58.74%,漫灌条件下为33.73%—52.03%;铃期根系呼吸贡献率最高,生育期平均为48.05%和44.31%。整个棉花生长季节,两种灌溉方式下农田净初级生产力(NPP)均为NPK+OM>NPK>OM>CK。不同管理措施下整个生育期农田土壤均表现为碳"汇",其中,不同灌溉方式下农田碳汇强度为滴灌>漫灌,不同施肥措施为NPK+OM>NPK>OM>CK,灌溉与施肥互作条件下,滴灌方式下NPK+OM处理碳汇强度最强。【结论】在干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥与有机肥配施并实施秸秆还田等农田管理措施,不仅能增加土壤有机碳含量,培肥地力,提高棉花产量,而且能促进土壤固碳减排。
不同添加剂处理对水稻秸秆腐解效果的影响

【目的】研究不同化学添加剂处理下水稻秸秆腐解产物的理化特性、养分含量、腐殖酸性质变化以及腐解产物浸提液对种子发芽指数的影响,为秸秆高效、高质腐熟以及有机废弃物合理利用提供理论依据和技术参考。【方法】以水稻秸秆作为供试有机物料,EM菌作为供试腐解菌剂,FeSO_4、Na_2SO_4、石灰和碱渣作为添加剂,布置室内培育试验,观测不同添加剂处理下水稻秸秆腐解产物的pH,有机质,氮、磷、钾养分,腐殖酸性质的变化,分析各处理腐解产物浸提液对萝卜种子发芽的影响。【结果】培养54 d后,各添加剂处理的pH为8.17—8.65,呈微碱性,并且其物理特性也达到腐熟标准;10%碱渣、3%FeSO_4、10%碱渣配合3%FeSO_4处理下秸秆腐解产物的有机质残留和养分含量水平较高;3%FeSO_4和10%碱渣配合3%FeSO_4处理下,秸秆腐解产物的腐殖酸含量分别为76.1、78.0 g·kg~(-1),明显高于其它处理。化学添加剂处理也显著提高了腐殖酸品质,10%碱渣和10%石灰处理下,秸秆腐解产物中的胡敏酸(HA)含量为47.7和50.3 g·kg~(-1),胡敏酸与富里酸比(HA/FA)>2;添加10%碱渣、3%FeSO_4以及10%碱渣配合3%FeSO_4处理下,萝卜种子发芽指数(germination index,GI)均达到80%以上,表明上述处理不仅能促进秸秆的高效腐熟,还能有效消除秸秆腐解产物的毒害作用。【结论】有机物料腐解过程中添加碱渣和FeSO_4能明显促进秸秆腐熟,提高腐解产物的品质。
基于波浪能的海洋浮标发电系统

波浪能是一种新型的清洁能源,近几年提出多种对波浪能进行开发的方案,但大多都是在波浪和发电机之间加入转化装置,这样效率低,成本高。为简化波能转化装置,提高波浪能的利用率,降低波能转化装置的成本,设计一套基于波浪能的海洋浮标发电系统,可以直接将波浪能转化为电能。详细叙述海洋浮标发电系统方案设计;并对海洋浮标进行运动建模和参数推导分析;基于Matlab对发电机在不同海况下进行仿真,得到空载电压波形,根据波形理论分析出影响发电机性能的主要因素为波高和频率。理论分析及仿真结果可以指导导磁结构的圆筒型直线发电机的理论研究,并为基于波浪能的海洋浮标发电系统的工程应用提供依据。
应用分布式水文模型优化黑龙港及运东平原农田灌溉制度Ⅰ:模型参数的率定验证

为了应用分布式水文模型优化该地区的农田灌溉制度,本文首先运用洗牌复形演化(SCE-UA)算法在曲周和吴桥两个试验站对分布式水文模型(SWAT)中的作物参数进行了率定,接着以遥感监测实际蒸散(ET_a)数据为目标,在该区域应用拉丁超立方-单次单因素(LH-OAT)方法对SWAT模型中的参数进行敏感性分析,选出了对ET_a最敏感的参数,用序贯不确定性(SUFI-2)算法优化出一套参数范围,最后对冬小麦-夏玉米轮作体系产量的长期模拟结果进行了验证。这些参数率定和模拟验证的结果为进一步深入研究该地区节水农业中的水分生产函数和优化灌溉制度奠定了基础。
动态水权效益模型及其蚁群算法求解

本文提出了动态水权的基本概念及特征,研究了动态因素影响下水市场参与者活动及区域内水权交易的效益最优问题。以无定河流域陕西省境内水权配置为例,建立了其在丰枯期、节水潜力双因素变化下的动态博弈模型,并运用蚁群算法实现了模型最优求解。结果表明:枯水期靖边县、米脂县成为用水户,榆阳区、横山县和绥德县为转让户,转让户产生最大效益为1320万元,用水户及时弥补了缺水并产生效益为1850万元,区域总效益达到3170万元。模型能实现动态因素影响下的转让户、用水户及其区域总效益的最大化,为实现区域水资源的优化配置提供了重要的方法。
永定河流域水生态补偿标准研究

生态补偿是用水竞争激烈的流域遏制水环境恶化趋势,实现向可持续开发利用转变的重要手段。生态补偿标准的核算是实施生态补偿的关键环节。针对流域水生态补偿实施中的不足,借鉴国内外在理论体系、管理体制、运行机制相关层面的研究成果,构建了完善补偿标准的理论框架。以永定河流域为研究对象,给出了流域水生态补偿标准的实施依据。并根据水量水质不可分割特性,给出了跨区域的水量、水质补偿标准测算方法,探讨了基于污染物处理水平的补偿标准计算过程。最后针对补偿标准测算中出现的问题,给出了完善流域水生生态补偿机制的建议。
黄河生态水文评估指标体系构建及案例研究

在总结、分析国内外相关研究成果的基础上,结合黄河生态水文特点,提出其指标体系构建原则,借助Pearson相关分析法提取并确定了可表征黄河河流生态水文情势的50个指标,构建了黄河生态水文评估指标体系,并将该指标体系应用于黄河干流兰州断面的生态水文评估。实例研究采用变化范围法进行评价计算,结果表明,兰州断面的整体水文改变度为0.722,即发生高度改变。其中1、2、8、9月平均流量、逆转次数、高流量延时、枯季最大流量、丰季最大流量发生时间、大小洪水次数、涨水次数与延时等指标改变强烈,将对黄河兰州段的水沙关系、生物种群数量、幼苗比例、栖息地环境以及滩区、湿地、洪泛区的植被与动物种类产生较大影响。与水文变化指标体系进行对比,发现两者评估结果基本一致,表明本文方法在实际应用中是可行的。同时,微观结果表明,本文方法相对水文变化指标体系更细致、更全面、更准确,可较好地反映黄河生态水文态势。