mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
周期性饥饿再投喂对长蛸存活、生长以及肌肉脂肪酸和氨基酸的影响

在19.8-22.2℃条件下,采用周期性饥饿再投喂的方法,研究不同投喂模式对长蛸[Octopus minor,初始体重(94.29±9.35) g,初始胴背长(53.25±5.25) mm]的存活、生长以及脂肪酸和氨基酸的影响。实验分为4个组包括对照组(持续投喂)、S_1F_5组(周期性饥饿1d再投喂5d)、S_2F_4组(周期性饥饿2d再投喂4d)和S3F3组(周期性饥饿3d再投喂3d),持续24d。实验结果如下:随饥饿时间的延长,增重率、肝体比、体重变化量以及终末体重四个指标均呈现出先上升后下降的趋势,其中S_1F_5组的值均显著高于对照组,而S3F3组的值除肝体比外均显著低于对照组。长蛸的成活率随饥饿时间的增长呈现出下降趋势,但各实验组均与对照组差异不显著;摄食量随饥饿时间的延长,表现出上升趋势,且三个实验组的值均显著高于对照组。在长蛸肌肉脂肪酸中,饱和脂肪酸(SFA)、不饱和脂肪酸(UFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)以及多不饱和脂肪酸(PUFA)的含量均与对照组差异不显著,但S_1F_5组的值与对照组相比出现了一定程度的升高;在氨基酸含量上,各实验组的必需氨基酸总量(TEAA)、氨基酸总量(TAA)以及必需氨基酸总量/氨基酸总量(TEAA/TAA)的值均与对照组差异不显著。综上所述, S_1F_5组和S_2F_4组长蛸出现了补偿生长现象,且S_1F_5组长蛸具备超补偿生长能力。因此,在长蛸的人工养殖过程中,为保证其养殖效果,建议采用周期性饥饿1d再投喂5d的投喂模式。
基于多特征融合的树干快速分割算法

针对传统的树干分割算法存在分割精度低、实时性差的问题,提出了一种融合深度特征和纹理特征的树干快速分割算法。首先,通过Realsense深度摄像头采集树干彩色图像和深度图像;随后,采用超像素算法对彩色图像进行分割,并融合深度和纹理相近的相邻超像素块,最后对深度图像进行宽度检测,并对宽度在阈值范围内的物体所属的超像素块进行色调匹配,区分树干与非树干。在室内和室外植株实验中分别运用本文算法、GrabCut算法与K-均值算法进行树干分割,本文算法的平均召回率和平均准确率分别为87.6%和95.0%,GrabCut算法分别为78.0%和92.8%,K-均值算法分别为80.2%和89.1%;本文算法平均耗时为0.20 s,GrabCut算法为0.66 s,K-均值算法为4.42 s。实验结果表明,本文算法的快速分割效果较好,在保证分割精度的同时,简化了识别过程,加快了分割速度,能够应用于室内和室外树干的分割。
基于无人机成像高光谱影像的冬小麦LAI估测

利用无人机Cubert UHD185 Firefly成像光谱仪和ASD光谱仪获取了冬小麦挑旗期、开花期和灌浆期的成像和非成像高光谱以及LAI数据。首先,对比ASD与UHD185光谱仪数据光谱反射率,评价两者精度;然后,选取7个光谱参数,分析其与冬小麦3个生育期LAI的相关性,并使用线性回归和指数回归挑选出最佳估测参数;最后利用多元线性回归、偏最小二乘、随机森林、人工神经网络和支持向量机构建了冬小麦3个不同生育期LAI的估测模型。结果表明:UHD185光谱仪光谱反射率在红边区域与ASD光谱仪趋势一致性很高,反射率在挑旗期、开花期、灌浆期的R~2分别为0.995 9、0.999 0和0.996 8,UHD185光谱仪数据精度较高; 7种光谱参数在挑旗期、开花期、灌浆期与LAI相关性最高的参数分别是NDVI(r=0.738)、SR(r=0.819)、NDVI×SR(r=0.835);LAI-MLR为冬小麦LAI的最佳估测模型,其中开花期拟合性最好,精度最高(建模R~2=0.678 8、RMSE为0.69、NRMSE为19.79%,验证R~2=0.846 2、RMSE为0.47、NRMSE为16.04%)。
巢湖流域景观生态质量时空分异评价

以景观质量和生态质量构建了包含8个指标的景观生态质量评价指标体系;基于GIS及GeoDa平台,采用层次分析法(AHP)与均方差决策法的混合模型确定权重,从等级划分和指数差研究了2005-2010年巢湖流域快速城镇化背景下景观生态质量在村庄尺度的时空演变特征,采用空间自相关法分析其空间分异与聚集特征,并提出了相应的生态规划建议。结果表明:2005-2010年巢湖流域景观生态质量整体以稳定不变型为主,但其局部退化程度较改善程度在村庄数量占比和面积比方面分别提高了28.61%和29.90%;整体呈现研究区西部改善而北、东和南部退化的空间格局。从景观生态质量指数差方面,2010年的景观生态质量较2005年退化的面积占研究区的78.65%,在研究区北部、东北部、东部及南部密集分布和西部零星分布。2005年景观生态质量为较强的空间集聚性,2005-2010年景观生态质量变化随时间推移而空间集聚性减弱。根据两期的高高区、低低区及低高或高低区的特征分区,并在生态用地保护、产业布局优化、土地用途与低效工业用地管制、绿色基础设施与生态廊道的规划建设等方面提出了相关生态规划建议。研究结果可为区域生态景观规划、生态管护及景观生态系统的可持续发展提供科学借鉴。
基于多时相无人机遥感植被指数的夏玉米产量估算

为建立夏玉米无人机遥感估产模型,正确评价规模化农业经营管理和用水效率,以内蒙古自治区规模化种植的夏玉米为研究对象,设置了5个不同水分处理的实验区域,每个实验区域布置了3个样区,利用自主研发的多旋翼无人机多光谱遥感平台,对夏玉米进行多时相的遥感监测。采用牛顿-梯形积分和最小二乘法,构建了基于多种植被指数和多种生育期对应的夏玉米实测产量的6种线性模型,并采用阈值滤波法减少土壤噪声对模型精度的影响。结果显示,不同生育期的玉米估产模型精度存在显著差异。单一生育期中,精度由高到低依次为:抽雄期、吐丝期、蜡熟期、拔节期,最优植被指数为EVI2(决定系数R~2=0.72,均方根误差RMSE为485.46 kg/hm~2);多生育期的最优植被指数为GNDVI(R~2=0.89,RMSE为299.35 kg/hm~2)。经过土壤滤波后,拔节期和多生育期的R~2提升显著,其中基于植被指数GNDVI、MASVI2、EVI2的多生育期估产模型的决定系数R~2提升到0.87以上。多生育期的无人机遥感估产优于单生育期,最优估产植被指数为GNDVI,阈值滤波法可以有效提升估产精度,优化后基于植被指数的无人机遥感估产模型可以快速有效诊断和评估作物长势和产量。
基于FOD和SVMDA-RF的土壤有机质含量高光谱预测

为探讨分数阶微分(FOD)联合支持向量机分类-随机森林模型改善高光谱监测荒漠土壤有机质含量(SOM)的效果,对以色列Sde Boker荒漠地区采集的砂质土(SS)和黏壤土(CLS)样品进行理化分析和室内光谱测定,依据光谱的平均反射率建立支持向量机分类模型(SVMAD),并对不同土质高光谱原始反射率分别经0~2阶(间隔0.2)的分数阶微分处理,构建归一化光谱指数(NDI),分析NDI和SOM之间的二维相关性,并筛选敏感的NDI指数,以此建立不同FOD的随机森林(RF)模型,并以不同土质中的最佳模型进行组合,构建新的SVMDA-RF模型。结果表明:基于光谱平均反射率的SVMDA对土壤质地的分类正确率可达100%;分数阶微分耦合光谱指数具有放大波长间与SOM有关隐含信息的能力,经FOD提升敏感指数的数量在0.6阶时达到峰值,但黏壤土的敏感指数数量远大于沙质土;由不同FOD敏感指数建立的RF模型中,砂质土在1.2阶的模型最佳(R_C~2=0.962,R_P~2=0.920,RMSEP为0.435 g/kg,RPD为3.658),黏壤土在0.6阶的模型最佳(R_C~2=0.942,R_P~2=0.944,RMSEP为0.554 g/kg,RPD为4.316);经最佳模型组合后的SVMDA-RF模型,砂质土和黏壤土的模型精度都有所提高,其中R_C~2=0.980,R_P~2=0.979,RMSEP为0.481 g/kg,RPD为7.004。研究成果可为快速评估荒漠土壤有机质含量提供依据。
马铃薯挖掘机升运分离过程块茎损伤机理分析与试验

针对马铃薯挖掘机升运过程马铃薯块茎机械损伤严重的问题,通过对马铃薯升运过程进行运动学分析和撞击过程能量学分析,建立了损伤能量的数学模型,确定了影响马铃薯机械损伤的主要因素及各因素的试验取值范围。以损伤综合指数和伤薯率为评价指标,以跌落高度、二级升运链倾角和二级升运链线速度为试验因素,进行二次正交旋转回归试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,分析各因素对评价指标的影响规律,根据回归模型进行参数优化。结果表明,当二级升运链线速度1.42 m/s、二级升运链倾角27°、跌落高度220 mm时,损伤综合指数为0.43,伤薯率为3.6%,明显低于未经参数优化的马铃薯挖掘机薯块机械损伤情况,满足马铃薯收获作业要求。
单行气吸式微型薯精密播种机设计与试验

针对我国丘陵山地小地块播种需求,及解决机械式微型薯播种机伤种严重、充种效果不佳等问题,设计了一种单行气吸式微型薯精密播种机,可一次完成开沟、播种、覆土作业。阐述了气吸式微型薯精密播种机的工作原理,确定了排种器、开沟覆土器和传动系统的主要结构参数,以"丽薯6号"微型薯为研究对象,采用单因素试验与二次回归旋转正交试验方法,选取振动频率、振动幅度、吸种负压、作业速度为试验因素,对播种机进行了播种性能试验,建立了合格指数、漏播指数、重播指数的数学模型,分析了各试验因素交互作用对合格指数的影响规律。经参数优化,确定最优参数为吸种负压10 kPa、作业速度2.5 km/h、振动频率5.6~6.8 Hz、振动幅度19.6~20.8 mm,并经田间试验验证,该条件下,播种机播种合格指数为93.28%、漏播指数为3.25%、重播指数为3.47%,满足微型薯播种农艺要求。
气吸式排种器卸种机构设计与试验

为解决气吸式排种器因吸孔堵塞、种盘振动较大导致的漏播问题和气流扰动引发的投种不均匀现象,优化设计了卸种机构。改进了卸种机构安装位置,确保排种器在携种区能够对种子有较好的吸附作用,防止飞种,同时减少碰撞和弹跳,使得种子在携种区气室末端脱落的概率相比于改进前降低了1.67%。推导出一种适用于卸种轮和种盘之间配合的齿面曲线,并通过ADAMS仿真的方式,提取啮合力、径向力和轴向力3个指标,模拟验证了卸种轮齿设计的合理性,表明该曲线方程适用于不同种盘和吸孔数卸种轮的设计,其啮合平稳可靠,具有良好的通用性。以卸种机构、前进速度和负压为因素进行3因素试验,通过分析不同速度下卸种机构和负压之间的差异性和试验整体方差,确定了影响合格指数、重播指数、漏播指数的关键因素。选取优化后的新卸种机构进行回归分析,通过回归方程得出所设计排种器在10、12、14 km/h作业速度下的最佳作业参数,并进行了试验验证。结果表明:新卸种机构能够有效提高合格指数、降低高速作业漏播指数和粒距变异系数,在作业速度为10~14 km/h、负压为3.43~3.81 kPa时,合格指数达到96.8%,漏播指数小于等于2.0%,重播指数小于等于1.2%,各项指标优于国标要求。
水稻收获作业视觉导航路径提取方法

针对水稻收获视觉导航中的路径规划问题,提出一种水稻收获作业视觉导航路径提取方法。通过相机标定获取畸变参数矫正原始图像,并进行高斯滤波,采用基于2R-G-B超红特征模型的综合阈值法进行图像二值化分割,并对二值图像进行形态学的开-闭运算,抑制噪声干扰,根据图像灰度垂直投影值动态设定感兴趣区域,水平扫描获取作物线拟合关键点,最后采用多段三次B样条曲线拟合法提取水稻待收获区域边界线。室内试验表明,采用本文所提出的图像处理方法提取的图像中距离信息平均误差为9.9 mm、偏差率为2.0%,角度信息平均误差为0.77°、误差率2.7%。在顺光、逆光、强光、弱光4种光线环境下,对中粳798和临稻20两种作物进行了收获路径提取田间试验,以像素误差、距离误差、相对误差和标准差为评价指标,对比了不同光线下的路径提取结果,试验结果表明,对于中粳798的收获图像,4种光线环境下15个关键点的平均像素误差为28.7像素,平均距离误差39.7 mm,平均相对误差2.7%;强光环境平均像素误差最小,为26.2像素;弱光环境平均距离误差最小,为23.9 mm;强光环境平均相对误差最小,为2.0%;顺光环境稳定性最好,标准差为6.8像素。对于临稻20的收获图像,4种光线环境下15个关键点的平均像素误差36.5像素,平均距离误差45.0 mm,平均相对误差2.8%,在逆光环境下的平均像素误差、平均距离误差和平均相对误差均最小,分别为29.5像素、36.9 mm和2.3%,稳定性也最好,标准差为10.8像素。单帧图像平均处理时间38 ms。本研究可为田间作物线检测和收获作业的自动导航提供参考。
农业装备智能控制技术研究现状与发展趋势分析

智能控制是农业装备实现智能化的关键核心技术。从农业装备智能感知、智能控制、智能决策、自主作业、智能管控五方面阐述分析了国内外智能农机的发展现状,着重阐述了约翰迪尔、凯斯、科乐收、爱科等国际农机企业在农机智能控制方面的最新技术进展,分析了我国智能农机与国外的差距,指出了制约我国农机智能控制发展的关键问题。为实现我国从农机制造大国向农机制造强国的转变,融合大数据、云计算、物联网、人工智能等信息领域的前沿技术,提出了"智能在端、智慧在云、管控在屏"的智能农机系统发展新思路,指明现场控制智能化、云端决策智慧化、监控调度移动终端化是未来智能农机的发展方向。
基于线性自抗扰控制的微网逆变器时-频电压控制策略

微网是一个非线性、强耦合、多约束、负载扰动大的系统,传统比例-积分(PI)双环控制已经无法满足需求,自抗扰技术通过补偿扰动可使微网逆变控制系统的性能显著改善。据此,文中提出了基于线性自抗扰控制(LADRC)的微网逆变器时-频电压控制策略。为了提高微网逆变器的抗扰性能和动态性能,在时域上,设计和分析了dq轴解耦环节、带电容电流反馈的降维扩张状态观测器以及线性状态误差反馈控制律;为了提高微网逆变器在各谐波频率处的跟踪精度和抗扰性能,分析了时域LADRC系统的频率响应特性,并据此设计和分析了频域上的实部/虚部解耦环节和时-频域LADRC策略。最后,针对工作在孤岛模式下的微网逆变器,对所提策略进行了实验验证。实验结果表明,与PI双环控制对比,基于LADRC的微网逆变器时-频电压控制策略具有更好的解耦、抗扰、动态性能,并能精确控制谐波电压以达到抑制谐波的效果。
调相机失磁保护励磁电压判据性能分析与改进

新一代调相机在中国特高压直流换流站中逐步得到应用。正在运行的调相机失磁保护励磁电压判据采用励磁电压平均值作为保护动作量,难以可靠区分调相机深度进相运行和全失磁故障2种工况,也不能识别大部分脉冲丢失的部分失磁故障。文中提出了励磁电压方均根值判据,与平均值判据协同作用解决调相机深度进相运行和全失磁故障的区分问题;提出了脉波方均根值判据,解决丢失脉冲的部分失磁故障的识别问题。阐述了方均根值判据、平均值判据和脉波方均根值判据定值的整定方法。动模试验和现场试验结果验证了所提判据及定值整定方法的可行性和有效性。
XMPP和GOOSE在分布式馈线自动化中的应用

为实现分布式馈线自动化的智能终端间的互操作,保证终端的通信安全,文中提出了采用内置安全的可扩展消息和在线表示协议(XMPP)与基于用户数据报协议(UDP)的通用面向对象变电站事件(GOOSE)结合的IEC 61850通信映射方案。该方案使用基于哈希获取随机子集(HORS)一次性签名的安全防护方案以保证GOOSE报文的通信安全。在配电终端上使用该方案开发了基于代理式的分布式馈线自动化(FA)测试系统。测试结果说明,该方案能够满足速动型分布式FA要求。
考虑柔性负荷接入的配电网规划研究综述与展望

分析了当今配电网规划的需求,确立了柔性负荷资源纳入规划的重要作用。从能量互动方式、调度响应方式、用户及设备类型3个角度提出柔性负荷的分类方式与分类结果。针对柔性负荷接入对配电网规划的影响,从负荷预测、电力平衡、规划优化、规划方案评估四大环节分析了现有规划方法的适应性与不足之处,并提出相应的改进思路与建议。最后,围绕柔性负荷建模、配电大数据挖掘与应用等新型关键技术进行了综述,并对未来配电网建设发展趋势进行了总结与展望。
不平衡电网下双馈感应发电机的虚拟同步机控制优化策略

由于虚拟同步机(VSG)控制技术的控制带宽有限,因此当电网电压不平衡时,VSG控制无法有效控制电网负序电压引起的功率二倍频波动分量。当电压长时间不平衡时将会引起双馈感应发电机(DFIG)定、转子电流畸变,功率及转矩振荡等问题,严重影响系统输出的电能质量及系统运行性能。针对此问题,文中提出一种采用二阶广义积分器对DFIG电磁转矩及无功功率二倍频脉动进行定量控制的方法,使DFIG的VSG控制系统在不平衡电网条件下可以实现3种控制目标,即定子电流正弦且平衡、定子电流正弦且有功功率恒定和定子电流正弦且无功功率及电磁转矩同时恒定。同时,可根据电网实时要求对各控制目标进行灵活切换,提高了DFIG的VSG控制系统的控制性能。最后,所提方法的有效性通过仿真结果得到了验证。
基于空间多源异构数据的台风下输电杆塔风险评估

台风灾害下电力系统的风险评估及可视化对电力系统防灾减灾具有重要的科学意义和工程应用价值。为了预测高风险区域,优化抢修资源配置和潮流风险调度,文中分数据层、知识提取层和可视化处理层构建了台风灾害下输电杆塔风险评估体系。首先,基于设备运行信息、气象信息以及地理信息等构建空间多源异构信息数据库。再基于参数优化,应用6种机器学习算法建立了杆塔损毁风险预测智能模型,通过指标对比选择相对最优模型,同时,在此基础上提出基于不等权拟合优度法的组合模型。以1 km×1 km的尺度对台风“彩虹”下某中国沿海城市的杆塔损毁风险进行了评估及可视化,将相对最优模型与组合模型进行了详细的对比,测试结果显示:相对最优模型及组合模型均能够识别损毁最严重的区域,但相同风险阈值下组合模型的预测效果更好,验证了所提方法的可行性与合理性。最后,分析了模型通用性和样本数量级对预测效果的影响。
基于暂态能量流的双馈风电机组强迫振荡源定位

暂态能量流法是一种新型的振荡源定位方法。首先,根据暂态能量流的计算公式,结合双馈风电机组的轴系模型、网侧变换器模型及双馈感应电机的三阶简化模型,推导适用于双馈风电机组的暂态能量流,并定义能流功率作为判断能量流向的指标。然后,对双馈风电机组加入强迫振荡源后的频率特性进行分析。最后,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台搭建包含强迫振荡源的单机无穷大系统和多台风电机组经串补并网系统进行时域仿真。利用采集的数据计算暂态能量流和能流功率,验证了暂态能量流法对双馈风电机组强迫振荡源定位的有效性。
基于Kalman滤波的持续卫星时间同步攻击防护方法

随着网络空间对抗加剧,借助全球卫星导航系统进行的网络攻击已发展成为现实威胁。慢速持续型卫星时间同步攻击可绕过电力时间同步系统中卫星时钟异常检测机制,诱骗被授时设备输出错误时间信息,再借助电力系统工作机制达成攻击破坏后果。提出了一种基于Kalman滤波的持续卫星时间同步攻击防护方法。首先构建了考虑持续时间干扰的Kalman滤波卫星授时模型;然后利用能量泛函正则化最优化估算恶意攻击下被授时设备的时钟偏差;最后根据所构建的补偿模型对钟差进行补偿、实现遭攻击条件下的精准时间同步。仿真结果表明,该方法可有效防范慢速持续型卫星时间同步攻击对电力时间同步系统的影响。
基于主从博弈的电网公司需求响应补贴定价机制

文中构建了电网公司与多个用户的需求响应主从博弈模型。其中电网公司基于预测得到的下一年负荷持续曲线,选取合适时间段制定需求响应补贴策略,通过降低峰值负荷减少输配电建设成本,提高输配电整体收益;而用户根据电网公司在某时段制定的需求响应补贴价格决定在该时段的响应量来获取额外收益。文中对主从博弈模型的存在性及求解思路进行了分析,并给出了博弈均衡解的求解流程。算例表明,电网公司可基于所构建模型得到峰荷时段的补贴价格,且电网公司及用户均可通过需求响应而获益。此外算例还分析了可避免输配电容量单位成本变化对电网公司需求响应收益的影响。
基于双重激励机制的电动汽车备用服务策略

为了提高电动汽车(EV)的备用服务能力,提出一种基于双重激励机制(DIM)的EV充/放电日前调度策略。在考虑EV放电模式的前提下,设计面向用户的双重激励机制和市场互动模式,提出半托管式的用户响应方式,并对该方式下用户响应状态的不确定性进行建模分析,采用随机规划方法建立响应双重激励的EV充/放电调度模型。基于上述模型,算例对比分析放电激励加入前后EV集群的备用服务能力。同时,通过对调控参数的灵敏度分析,研究充、放电激励价格和调度时间尺度等因素对EV集群备用服务能力的影响。
基于连续控制集模型预测控制的MMC桥臂电流控制策略

模块化多电平变换器(MMC)的桥臂电流控制方法可同时实现交流侧电流控制和环流抑制。连续控制集模型预测控制(CCS-MPC)是一种时域内基于模型的最优控制方法,动态响应快,可以实现多频带复合信号的准确跟踪。提出一种基于CCS-MPC的桥臂电流控制方法,通过设计模型预测控制(MPC)控制器同时实现桥臂电流直流分量、基频交流分量的准确跟踪和倍频环流的抑制,克服了传统分频控制策略在暂态期间不同控制器相互影响的问题,无须对各个频率信号单独设计控制器,简化控制结构。在此基础上,提出了包含桥臂电流指令值计算、基于MPC的桥臂电流控制和子模块电容电压均压控制的MMC综合控制策略。最后,在MATLAB/Simulink中搭建三相MMC仿真模型,验证了所提控制策略的可行性和有效性。
考虑可靠性收益的配电网智能软开关规划方法

智能软开关(SOP)具有较强的潮流控制能力,在配电网正常运行场景下和故障环境中均能有效发挥作用,在规划层面应兼顾其对于配电网供电可靠性与运行经济性提升所带来的综合收益。文中综合考虑了SOP接入对配电网供电可靠性和运行经济性的影响,建立了智能软开关规划模型;采用快速搜索和发现密度峰聚类方法对年负荷数据进行聚类,生成配电网典型运行场景以计算其对运行经济性的提升收益;采用基于关联约束的支路故障率计算方法,考虑线路电流负载率、节点电压以及线路长度对支路故障率的影响,生成动态预想故障集以计算供电可靠性收益;采用模拟退火与二阶锥规划相结合的混合算法对上述规划模型进行求解,最后,在PG&E 69节点算例上验证了所提规划模型的有效性。结果表明,面向配电网可靠性与经济性的SOP规划方法能够有效降低配电网综合成本,实现投资效益的最大化。
考虑参数空间潮流可行域的交直流混合微电网下垂系数选取

孤岛运行模式下,交直流混合微电网中的分布式电源逆变器的下垂系数会影响系统潮流可行域,而传统的下垂系数由逆变器的容量、频率和电压调节范围决定,并未充分考虑这一影响。针对上述问题,首先建立了考虑逆变器控制方式的交直流混合微电网潮流计算模型,基于此提出了参数空间下的潮流可行域快速计算方法,进一步分析了下垂系数对潮流可行域的影响,综合考虑负荷稳定裕度和小信号稳定因素求取下垂系数最优值。最后,针对改进的12节点的交直流混合微电网算例进行仿真计算,验证了所提方法的有效性与适用性,与传统方法相比系统电压稳定裕度显著提升。
计及风电备用容量与需求响应的多备用资源鲁棒优化

为缓解多重不确定性因素造成的系统运行与备用压力,提出了一种计及风电备用容量与需求侧响应的日前-日内两阶段多备用资源鲁棒优化模型。一方面,为充分发挥风电场与需求侧的备用容量,提高系统运行与备用的灵活性,分别对风电场备用与需求侧备用进行建模;另一方面,基于鲁棒优化模型对系统多种备用资源进行优化,保障电网在最恶劣运行工况下的安全可靠运行,提升了系统的鲁棒性。采用列和约束生成算法对两阶段鲁棒优化问题进行了求解。修改的IEEE RTS-79测试系统算例验证了所提模型与算法的有效性。结果表明,协同优化多种备用资源可以提升电力系统的运行灵活性,促进风电的消纳;同时,通过调节鲁棒模型中不确定性限值的大小,可以实现系统运行鲁棒性与经济性的平衡。
含风电场的多端柔性直流输电系统小信号建模方法

含风电场连接的多端柔性直流输电系统易发生系统失稳现象,构建一个精确的小信号模型分析系统小干扰稳定性是必要的。然而,在建立含风电场的有源直流系统小信号模型时,已有文献大多未对风电场进行建模。据此,文中以平均值模型为基础,在时域下建立了包括风电场在内的直流系统小信号模型。为体现换流器自身损耗,计及直流侧等效桥臂阻抗,提出利用部分直流线路电容简化换流器直流侧模型推导;同时,考虑到风电场接入的影响,引入交流公共耦合点滤波电容。在风电场模型构建上,建立了全功率聚合风电场的小信号模型,与风电场侧换流站构成单个状态空间。算例部分搭建了含风电场三端柔性直流输电系统的小信号模型,与PSCAD模型进行阶跃响应及稳定裕度对比,结果表明所提小信号建模方法能够精确模拟小干扰动态响应,且在系统稳定性分析中性能优越。
计及需求响应不确定性的综合能源系统协同优化配置

提出了一种计及综合需求响应(IDR)不确定性的综合能源系统(IES)设备优化配置方法。首先,以提高能源利用效率为目标,基于冷/热/电联供系统构建了计及IDR的IES基本结构。然后,采用证据理论对IDR中的随机和认知不确定性进行分析,并利用可信水平约束,优化一定电价方案下的负荷曲线。在此基础上,建立兼顾设备优化配置及运行策略的双层协同规划模型,上层以规划总成本最低为目标进行设备选型和容量配置,下层以运行成本最低为目标优化设备出力。通过比较所有电价方案下的总成本,获得最优电价与设备配置方案。最后,通过算例验证了计及IDR不确定性的优化配置结果对风险的抵御能力更强,且采用证据理论能够实现概率理论和区间理论的统一。
充电负荷聚合商参与绿色证书交易的运营模式与关键技术

充电网络是能源互联网的典型场景之一,深入研究充电网络运营模式与关键技术,可以有效缓解电动汽车充电负荷给电力系统带来的冲击,同时可以为促进大规模可再生能源消纳提供支撑。计及可再生能源配额制政策背景,提出了充电负荷聚合商的定义及运营框架,并针对充电负荷聚合商参与绿色证书交易市场的驱动力进行分析,进而构建了充电负荷聚合商内外2级绿色证书交易模式,并针对绿色证书交易与碳排放权交易、电力市场交易的耦合机理,建立了多市场协调机制。最后依据绿色证书交易模式,通过感知层、网络层、平台层、应用层4个维度,提出了针对充电负荷聚合商的绿色证书交易系统设计构想,支撑充电负荷聚合体系的发展与建设,为中国多类型、多场景下的能源互联网商业模式设计及其发展路径构建提供了参考。
多能源网络的广义电路分析理论——(二)网络模型

以电力、热力、燃气网络为代表的多能源网络是世界上最为复杂的物理网络之一,是连接能源生产和消费的重要传输环节,也是多能源系统耦合的重要途径。文中借鉴电力系统分析中“矩阵化”与“外端口等值”的思想,基于多能源网络支路层的广义电路模型,提出了网络层的广义电路分析理论。首先,针对多能源网络高维动态特性难以描述的问题,以支路广义电路模型为基础提出了拉普拉斯域通用多能源网络建模方法,并建立了矩阵化的紧凑模型。其次,提出了多能源网络的外端口等值方法,等效地将复杂的内部信息转换为等值的边界条件,既能解决多能源网络的联合分析难题,同时又很好地保护各能源系统数据信息隐私。最后,分别结合热力网络与燃气网络的实际特点,提出了热力网络与燃气网络的全网络广义电路模型与边界等值方法。
工业镇“生产-生活-生态”空间演化过程、动因与重构——以河南省曲沟镇为例

以曲沟镇多期高清遥感影像、问卷访谈及大量一手数据为基础,综合运用参与式农村评估(PRA)、GIS空间分析及土地利用转型矩阵等方法,剖析了研究区1991-2017年“三生”空间格局演变及驱动因素,对引导其“三生”空间协调发展有重要的现实意义。结果显示:①研究期内,以工矿用地为主的建设用地增量显著,总体呈现高速扩展、局部集聚及多样化发展态势;②生产空间由农业为主转变为农业与工业两强并存,工业生产空间嵌入到农业生产空间中形成“马赛克”式格局;③生活空间演变呈现空间扩展与质量提升并存的趋势;④生态空间的变化则具备面积缩减与质量下降2个特征;⑤工业镇“三生”空间的演变过程,是乡村能人带动、产业结构演变、路径依赖累积、政府宏观调控及综合地理条件约束等内外因素综合作用的结果。
韧性理论视角下乡村聚落研究启示

伴随着城镇化的快速推进,乡村发展的脆弱性和不稳定性不断增强,在国家乡村振兴和城乡融合政策导向背景下,乡村聚落逐渐呈现出多元分化的转型态势。探索不同类型乡村聚落如何应对内外部环境的扰动,揭示其转型的多元路径是现代乡村地理学亟需关注的重要课题。韧性理论为乡村聚落地理学研究提供新视角,对于探究乡村地域系统如何抵御和化解内外部扰动,提升可持续性发展能力有着重要意义。在阐述韧性概念、理论基础上,提出从韧性理论视角探讨乡村聚落多功能转型,开展乡村聚落韧性的系统性研究,并从韧性的尺度关联以及相互作用机制分析乡村聚落韧性的测度,围绕韧性视角下乡村聚落的适应性转型及内在机制,为乡村发展寻求与扰动冲击相耦合的适应性转型路径,为乡村可持续发展提供理论指导和治理依据,丰富乡村地理学理论研究。
论乡村聚落转型

在人类聚居学、人地关系地域系统和土地利用转型等理论基础上,从物质-社会空间耦合的视角阐释乡村聚落转型的概念内涵及其表征要素,揭示不同历史阶段乡村聚落空间从同质同构转向异质异构的基本特征,剖析外缘拉力、内生推力和系统突变力综合作用下的乡村聚落转型驱动机制,设计乡村振兴目标导向下乡村聚落转型分区、分类、分模式的路径体系。研究认为,乡村聚落转型应该调节物质空间和社会空间的协同演进,着力提升乡村聚落的内生动力和应对外界干扰抵御、适应和转型的能力,分类、有序的推进乡村聚落多元化发展并驱动乡村振兴。
20世纪90年代以来西方乡村地理研究的主要理论演变与启示

采用Citespace工具和文献归纳方法,系统梳理了20世纪90年代以来西方乡村地理研究的热点及理论发展脉络。在全球化和逆城市化背景下,西方国家乡村地区普遍经历了发展转型与空间分化过程,其研究热点和主要理论发展大致分为3个阶段。20世纪90年代,主要关注于乡村农业去中心化和逆城市化过程,延续20世纪80年代政治经济学的研究范式,围绕农业经济展开的监管理论和根植于浪漫主义运动的乡村田园牧歌式理论主张占主导,受后现代思潮影响兴起了社会文化转向的“他者”研究;进入21世纪,在网络视角转向下,全球尺度的乡村分化及其内在机制的综合研究引起学界关注,研究议题及理论切入主要涉及全球乡村、乡村重构、乡村分化、多功能农业、舒适性迁移和创新理论等;近10 a以来,在全球气候变化和粮食危机背景下,危机下的乡村可持续发展得以较大关注,衍生出可持续生计、社区恢复力、脆弱性、生态经济、生物经济等的概念和理论主张。中国乡村地理的学科发展需集成多学科方法与理论,融合中西方乡村研究的理论与实证成果,以人地关系地域系统理论为核心指导,全面深化从系统的“要素-结构-功能”视角分析乡村生产、生活、生态、经济、社会、文化等多维空间的分化、重构、治理的过程、动力和综合效应及其优化调控机制,发展中国乡村人地关系地域系统理论。
迈向城乡融合:新型城镇化与乡村振兴结合研究的关键与趋势

新型城镇化和乡村振兴两大国家战略有机结合并进行城乡共治是实现城乡融合的关键。通过分析新型城镇化和乡村振兴研究文献,认为新型城镇化与乡村振兴战略结合应聚焦两大战略的共生效应,科学评价城乡耦合程度,明确城乡融合的时空格局,提炼两大战略的耦合机制。要实现城乡融合,需要深入探究新型城镇化和乡村振兴战略的结合点和时空差异,以问题为导向进行学科交叉,从空间、经济、社会3方面入手,厘清城乡在行政管理、土地、户籍和社会保障制度间的关系,倡导多维制度联动改革,从国家、省域、城市、县域、乡镇到社区,通过多尺度整合,重构城乡融合的理论,激发以社区为核心的基层治理活力,进而创新中国城乡共治的模式。
乡村聚落空间重构的理论解析

快速城镇化进程中中国传统乡村聚落空间面临剧烈分化和重组。在阐释乡村聚落空间重构的概念内涵基础上,基于宏观和中微观层面、客体和主体系统探讨了乡村聚落空间重构的机理,并提出了乡村聚落空间重构过程中需关注的要点。结论如下:①乡村聚落空间重构即为适应城乡发展要素的变化,行为主体采取经济、技术、政策等手段调整村镇空间等级体系及干预单体聚落内部土地资源配置,以协调乡村地域人地关系的过程,具有重构内容复合性、重构目标多元性和重构过程复杂性的特点。②乡村聚落空间重构折射着现代社会生产方式、经济结构、社会结构、制度演化、技术发展等宏观环境的变迁,并根植于所在乡村地域自然-经济-社会等客体系统的约束框架之内,凝聚着利益行为主体间的博弈、对抗、竞争与合作关系。③乡村聚落空间重构应正确处理人口-土地-产业关系,充分重视聚落的文化和生态价值,有效发挥政策和制度的支撑作用,以促进新时期乡村地域系统的全面振兴。
考虑互惠偏好的闭环供应链系统合作机制研究

将互惠偏好引入到闭环供应链系统合作机制中,研究了由一个制造商,一个零售商和一个再制造商组成的三层闭环供应链,运用Stackelberg博弈理论分析了闭环供应链整体及各成员的最优决策问题,并对5种情形(决策模式)下的均衡结果进行比较分析.研究发现在考虑互惠偏好行为下,分散决策模式和局部联盟决策模式下的系统利润低于集中决策模式下的收益;新产品和再制造产品的销售量(零售价格)与制造商对零售商的互惠偏好系数呈正(负)相关,与零售商对制造商的互惠偏好系数呈负(正)相关;5种决策模式的供应链系统利润与制造商对零售商的互惠偏好系数呈正相关,与零售商对制造商的互惠偏好系数呈负相关.
土壤质量与功能:从科学到实践---2019年荷兰瓦赫宁根土壤会议综述

第4届瓦赫宁根土壤会议于2019年8月27日至30日在荷兰瓦赫宁根大学及研究中心召开,有来自世界各国的300余名科研工作者参加。此次会议在“认识土壤功能”主题框架下,按土壤质量研究的基本逻辑,设置了土壤功能与社会、衡量土壤功能的创新方法、跨尺度的土壤功能建模与制图、土壤功能协同与权衡等4个议题,从土壤功能的视角,展示了以欧洲研究团队成果为主的土壤质量研究最新进展。本文对其内容与组织进行了介绍和评述,得到了以下思考与启示:(1)土壤功能分解与表达已成为土壤质量研究的热点问题;(2)应重视模型与专家系统在土壤质量评价中的综合运用;(3)工作坊、大师课等新型学术会议办会形式值得借鉴与发展。
碳酸钙改性滑石施加量对土壤重金属铬的形态影响研究

通过将碳酸钙与滑石按照摩尔比2∶1混合后,在马弗炉中1150 ℃焙烧2 h后得到改性滑石,然后利用XRD、FTIR和BET对其进行系统表征,最后通过土壤培育实验探讨碳酸钙改性滑石不同施加量(添加量分别为0%、0.5%、1%、2%、3%和4%)对土壤铬形态动态影响效应。结果表明:碳酸钙改性滑石主要物相组成为Ca_2Mg(Si_2O_7)和少量的Ca_3Mg(SiO_4)_2,疏松多孔,平均孔径为18.809 nm,通过FTIR可以观测到明显的特征峰Si-O-Si,改性滑石有效硅含量高达19.09%。施加该材料在土壤中可以通过形成硅酸盐络合物来改变土壤铬的形态,有助于降低土壤中重金属铬的可交换态含量,最大降低幅度能够达到60%以上,并且对碳酸盐结合态有着明显的降低效果,但对铁锰氧化物结合态的影响不大,对于有机物结合态含量同样有着降低的效果。在第60天的时候,施加量为0.5%时,土壤中铬的残渣态含量增加了15%。过量的施加该材料会导致土壤的pH变成强碱性,因此适当的施加该材料有助于改变重金属铬在土壤中的存在形态,有助于降低铬的生物有效性,从而可以治理重金属污染。
生物炭复配矿物质钝化修复重金属复合污染土壤的研究

选取稻壳生物炭、木屑生物炭、羟基磷灰石及蒙脱石作为钝化材料,按钝化剂5:土壤100的重量比添加到重金属复合污染土壤中,通过测定土壤重金属形态变化,研究了钝化材料修复重金属复合污染土壤的效果及其机理。结果表明:生物炭和矿物质均能有效固定土壤中重金属,其中羟基磷灰石的钝化效果最好,对土壤镉、铜和铅的固定化率分别为76.24%、74.26%和98.13%。蒙脱石的钝化效果最差。添加钝化剂后土壤重金属中的酸可提取态和可还原态向着更加稳定的可氧化态和残渣态转化,土壤重金属活性态比例下降。生物炭复配矿物质处理对土壤重金属的钝化效果介于单一生物炭处理和单一矿物质处理之间。此外,生物炭及矿物质均能有效地提高土壤pH,pH可能是影响土壤修复效果的关键因素。
肥料及增效剂对黑土无机氮水解酶和大豆产量影响研究

研究设化肥(CK,掺混肥200 kg hm~(-2))、无肥(WF,掺混肥0 kg hm~(-2))、化肥+增效剂(HZ,CK+增效剂20 kg hm~(-2))、秸秆+有机肥+化肥(JYH,秸秆7500 kg hm~(-2)+有机肥30000 kg hm~(-2)+CK)、秸秆+有机肥+化肥+增效剂(JYHZ,JYH+增效剂20 kg hm~(-2))5个处理,用田间试验方法,研究了秸秆、有机肥、化肥及增效剂对黑土含水量、无机氮含量、水解酶活性、大豆产量及构成因子的影响。结果表明:(1)大豆苗期(VE)持续干旱、分枝期(V6)持续降雨条件下,各处理对0 ~ 20 cm土层土壤含水量未产生显著影响,但JYH、JYHZ处理可导致20 ~ 40 cm土层土壤含水量显著增加;大豆盛花期(R2)至成熟期(R8),WF、HZ处理0 ~ 20 cm土层土壤含水量显著高于JYH、JYHZ处理,秸秆、有机肥处理在保持表土水分方面劣势明显。(2)大豆生育前期(VE、V6、R2)CK、WF、HZ处理NH_4~+-N高于JYH、JYHZ处理,而R8期JYH、JYHZ处理显著高于其他处理。VE至R8期,秸秆、有机肥处理可显著提高土壤NO_3~--N含量,增效剂可不同程度降低土壤NO_3~--N含量。(3)V6期,JYH、JYHZ处理0 ~ 40 cm土层土壤脲酶活性显著高于CK、WF、HZ,配施增效剂可显著提高大豆V6期脲酶活性,提高氮素利用效率;增效剂处理可显著提高鼓粒期、成熟期土壤蔗糖酶活性;秸秆、有机肥处理可提高大豆生育后期土壤蔗糖酶活性。(4)JYH、JYHZ处理生物产量和籽粒产量较CK提高4.72%、3.78%和6.08%、4.72%,生物产量与总荚数、总粒数、茎节数、株高呈负相关,但不显著。该研究为改善黑土耕层结构、降低农田化肥面源污染风险提供了科学依据。
绿肥配施有机肥改良新建红壤橘园的效果研究

为探索亚热带低丘新建果园土壤肥力快速提升方法,在浙西选择一新建红壤橘园,进行了为期2年的种植绿肥与联合施用有机肥的土壤培肥试验。试验设对照、双季绿肥、有机肥及双季绿肥+有机肥等4个处理,各处理化肥用量相同。试验结果表明,从土壤有机碳、微生物生物量碳、速效氮磷钾、酶活性及土壤容重和水稳定性团聚体等肥力指标的变化来看,培肥效果:双季绿肥+有机肥>有机肥>双季绿肥。在不施用有机肥的条件下,种植绿肥后土壤有机碳、微生物生物量碳、有效磷、速效钾、水稳定性团聚体分别比对照增加13.14%、52.00%、27.08%、18.91%、20.25%,土壤容重下降2.90%,但增幅相对较小;土壤有效态微量元素含量几乎没有变化。在种植绿肥的同时施用有机肥可显著增加土壤有机碳、微生物生物量碳、有效磷、速效钾、水稳定性团聚体,分别比对照增加94.46%、276.00%、94.41%、110.81%、86.27%,土壤容重下降9.42%;同时可明显增加土壤全磷和微量元素的含量,全磷、有效态硼、钼、铜、锌水平分别比对照增加27.27%、266.67%、72.73%、155.56%、168.18%。种植绿肥同时施用有机肥的紫云英和黑麦草生物量分别为种植绿肥的1.62 ~ 1.90和1.79 ~ 1.95倍。分析认为,由于新建红壤果园肥力低下,仅靠种植绿肥等生草技术对土壤肥力的提升有限;施用有机肥和种植绿肥方式相结合是新建红壤果园的快速培肥途径。
不同土壤管理与施肥模式对茶园土壤环境及茶叶产量的影响

茶园大量施用化肥产生的土壤酸化及水环境污染等环境问题,严重限制着茶产业的绿色生态发展。设置化肥减量、秸秆地表覆盖、活覆盖(以草控草)、以生物炭为主的土壤调理剂、有机肥等6种处理措施,研究了不同土壤管理与施肥模式对茶叶产量和茶园土壤环境的影响。结果表明:施用以生物炭为主的土壤调理剂使茶叶产量增加,茶园土壤有机质含量提高、基本肥力状况改善,同时使硝态氮(NN)、铵态氮(AN)土-水界面迁移数量减少,茶园径流中氮磷元素流失减轻,环境效益较好;氮肥的使用使土壤的pH值下降,引起茶园土壤酸化;免耕覆盖(秸秆地表覆盖、活覆盖)、施用有机肥和生物炭土壤调理剂均能提高土壤pH值,抑制土壤酸化;免耕覆盖在控制杂草方面效果比较明显,减少人工除草成本效益显著。另外,研究发现试验茶园径流水中磷素形态以可溶性总磷(DTP)为主,可溶性磷占总磷(TP)的70% ~ 92%;土壤pH值随季节发生变化,7月升高,9月降低,11月再回升。因此,施用有机肥、免耕覆盖、以生物炭为主的土壤调理剂种植技术模式可以在不施用化肥的情况下提高茶叶产量、改善茶园土壤环境质量、减少环境污染,可以替代传统的种植模式。
基于植被指数的公路路域界限

基于植被指数的公路路域界限研究对公路建设决策以及生态环境保护有着重要意义。以广昆高速段Landsat 8 OLI遥感影像为基础数据,基于植被指数探讨公路沿线不同缓冲区内植被长势的变化及规律,从而为路域界限确定提供依据。研究结果表明: NDVI、ARVI和IAVI植被指数可以作为实时监测公路路域生态变化的植被指标;公路对临近植被的影响程度随着距离的增加而减小,其在200 m内的影响尤为明显,而在600 m左右开始趋于稳定;路域界限可以动态缩放,在公路选线中,路域界限可以放宽至次要影响区或无影响区,在生态环境评价中,路域界限可以缩至主要影响区。
滴灌施肥蔗田土壤氧化亚氮排放与反硝化酶活性的关系

对不同滴灌施肥处理下甘蔗不同生育期蔗田土壤氧化亚氮(N_2O)排放通量和反硝化酶活性间关系进行了探讨。田间试验设2种滴灌灌水量水平和4种施肥量水平。2种灌水量水平分别为W_(0.6):180 m~3 hm~(-2)和W_(1.0):300 m~3 hm~(-2)。4种施肥量水平F_(1.0):N 250 kg hm~(-2),P_2O_5 150 kg hm~(-2),K_2O 200 kg hm~(-2);F_(0.9):施肥量是F_(1.0)的90%;F1.1:施肥量是F_(1.0)的110%;F_(1.2):施肥量是F_(1.0)的120%。测定不同处理甘蔗4个生育期蔗田土壤N_2O排放通量以及土壤硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)和羟胺还原酶(HyR)活性。结果表明:W_(0.6)F_(1.2)和W_(1.0)F_(1.2)处理甘蔗产量较高,分别为117.7 t hm~(-2)和124.0 t hm~(-2)。在分蘖期,所有处理土壤NR、 NiR和HyR活性均达到最大值,其中W_(0.6)F_(1.2)和W_(1.0)F_(1.2)处理反硝化酶活性较高。采集土样当天蔗田土壤N_2O排放通量与土壤NiR活性之间呈极显著正相关,相关系数为0.472(r0.01=0.449,n=32),说明蔗田土壤NiR活性显著影响N_2O的排放通量。因此,W_(0.6)F_(1.2)处理,即滴灌灌水量为180 m~3 hm~(-2)及施肥量为N 300 kg hm~(-2)、P_2O_5 180 kg hm~(-2)和K_2O 240 kg hm~(-2),在提高产量的同时对蔗田N_2O的减排也有积极意义。
河北坝上地区草地坡面尺度土壤容重空间变异特征

以河北坝上地区的典型草地坡面为研究对象,运用传统统计学、地统计学方法,研究坡面尺度不同深度土壤容重的空间变异特征。通过土壤容重与其它土壤性质间的相关分析,探究其空间变异的影响因素。结果表明:该坡面土壤容重的平均值约为1.08 g cm~(-3),其在空间分布上差异显著,总体为凸坡>偏凸坡>偏凹坡>凹坡。地统计分析得出0 ~ 5 cm表层土壤容重呈弱空间自相关性;20 ~ 25 cm和40 ~ 45 cm这两层土壤容重具有中等空间自相关性;10 ~ 15 cm、30 ~ 35 cm和50 ~ 55 cm这三层土壤容重具有强空间自相关性。地形是影响坝上地区坡面尺度土壤容重空间变异的关键因素;在地形控制影响下,土壤有机质含量对土壤容重的影响最显著,其次是机械组成,植物根系生物量对土壤容重的影响在凸坡较显著。草地坡面土壤容重具有较强的空间变异性,说明小尺度土壤容重空间变异的研究值得关注。
溧阳市耕地质量空间分布特征与保护分区研究

为进一步分析县域耕地质量空间分布格局,研究耕地保护的空间相关性,选取江苏省溧阳市为研究区,运用空间自相关分析方法,以耕地质量指数为空间变量,从县级和乡镇级尺度探讨耕地质量的空间分异规律及产生这一规律的原因,构建了耕地保护分区。结果表明:(1)整体上,溧阳市耕地质量的各属性都具有较强的空间正相关性;全局Moran's I值和局部空间自相关指标值均表明,耕地经济质量等空间自相关性最强,利用质量等次之,自然质量等最弱;局部空间上呈现较强的变异特征,正相关类型(HH和LL型)多以组团形式存在,负相关类型(HL和LH)以点状形态零星存在。(2)空间尺度的变化对耕地质量指数空间相关性影响较大。县级尺度空间自相关水平普遍高于镇级平均水平,而且大部分乡镇的Moran's I值均低于县级整体水平。 (3)综合考虑3类耕地质量指数的空间分布特征,将溧阳市耕地划分为4类保护区,提出相应的保护措施。
Nek2B和β-catenin在三阴性乳腺癌中的表达及意义

目的在分子水平探讨Nek2B与β-catenin在三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)中的表达及意义。方法利用生物信息学分析的方法[GEO2R在线工具、基因本体(GO)功能分析、KEGG生物途径富集分析]筛选TNBC基因芯片集数据中的差异表达基因;运用Western blot及即时定量逆转录-聚合酶链反应(qRT-PCR)检测Nek2B、β-catenin在TNBC细胞系中的表达水平;收集山西医科大学第二医院2007年1月1日至2012年12月31日的80例TNBC患者资料,采用免疫组织化学法检测Nek2B在TNBC肿瘤组织芯片的表达,分析其与TNBC临床病理学特征之间的关系。结果通过生信分析2个TNBC肿瘤的cDNA芯片集(GSE38959和GSE27447),初筛共得到998个差异表达基因(DEG),其中13个共同DEG,生物途径分析结果显示共同DEG与Wnt/β-catenin通路有密切联系,其中Nek2的表达差异最大,且与患者不良预后相关;Western blot和qRT-PCR结果提示在同一种TNBC细胞系中,Nek2B与β-catenin的表达强度一致;免疫组织化学结果显示,在TNBC肿瘤组织中,Nek2B的高表达与高组织学分级(G3;84.3%比37.9%,P<0.001),淋巴结转移(76.7%比54.1%,P=0.032)和高Ki-67阳性指数(78.6%比52.6%,P=0.007)以及 β-catenin阳性表达(72.5%比27.3%,P=0.018)相关。结论Nek2B高表达与TNBC患者的不良预后有关,在TNBC组织与细胞中,Nek2B的表达与β-catenin呈正相关性,提示Nek2B可能通过调控Wnt/β-catenin信号通路影响TNBC的发生与发展。
生物食诱剂对山东省莒南县花生田夜蛾科成虫监测与诱杀效果的初步评价

在山东莒南县花生田利用生物食诱剂和性诱剂对常见夜蛾科害虫成虫进行虫情监测,并对食诱剂防控夜蛾科害虫的效果进行研究。食诱剂和性诱剂监测结果表明,花生田棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、黄地老虎、小地老虎等夜蛾科害虫成虫的发生高峰期均出现在7月12日;性诱剂仅能诱捕到雄性成虫,食诱剂可同时诱捕到雌性和雄性成虫,其诱捕到的棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、地老虎雌雄比分别为1∶0.68、1∶5、1∶3和1∶1.4。食诱剂撒施、化学防治、食诱剂诱捕盒技术与化学防治组合处理后第10天花生叶片受害率分别为9.51%、6.73%、6.24%,百株虫量较对照降低68.68%、76.39%、85.87%,食诱剂诱捕盒技术与化学防治组合应用防控效果优良。
食诱剂与不同诱捕器结合使用对棉铃虫成虫诱捕效果的影响

为明确不同类型诱捕器对棉铃虫块状食诱剂田间诱捕效果的影响,2018年7月-9月在河北省廊坊市广阳区、河南省新乡市新乡县和原阳县的棉花、大豆、玉米、花生田,利用蛾类诱捕器和三角形诱捕器比较了块状食诱剂对棉铃虫的诱捕效果。结果表明,食诱剂分别与2种诱捕器结合,在4种作物田对棉铃虫成虫均具有明显的诱捕作用;蛾类诱捕器诱集到的棉铃虫成虫数量是三角形诱捕器的1.2~6.5倍。因此,蛾类诱捕器与棉铃虫块状食诱剂结合使用可以更有效诱捕田间棉铃虫成虫。
基于GF-1/2卫星数据的冬小麦叶面积指数反演

叶面积指数(leaf area index, LAI)是监测作物生长状况的重要参数,准确、快速、大面积估算LAI不仅有助于更好地监测农作物,而且也有助于其在建模、总体作物管理及精准农业中的应用。本研究为了利用国产遥感影像快速、大面积反演冬小麦LAI,以GF-1/2影像作为数据源,提取常用植被指数,结合不同生育期(起身期、拔节期、开花期)实测LAI数据,建立反演冬小麦LAI的单变量和多变量经验模型,并对其进行验证。结果表明, GF-1起身期、 GF-1拔节期以及GF-1开花期提取的植被指数中, MSR (modified simple ratio)、GNDVI (green normalized difference vegetation index)、EVI (enhanced vegetation index)与LAI间的相关系数最大,分别为0.708、0.671和0.743,说明这些植被指数与冬小麦LAI间的相关性较显著; GF-1不同生育期的反演模型相比,基于拔节期GNDVIGF-1建立的二次多项式模型和基于开花期EVIGF-1、GSRGF-1 (green simple ratio)、NDVIGF-1 (normalized difference vegetation index)建立的PLSR (partial least squares regression)模型R~2最大,均为0.783, PLSR模型的RMSE小于二次多项式模型,说明该多变量模型的稳定性优于单变量模型;同一个生育期不同影像相比,基于GF-2的NDVIGF-2建立的二次多项式模型和基于NDVIGF-2、MSRGF-2、SAVIGF-2 (soil-adjusted vegetation index)建立的PLSR模型精度高于基于GF-1的2种模型, R~2分别为0.768和0.809;不同生育期反演的LAI分布图表明, LAI反演值与实测LAI值基本吻合。以上研究结果说明国产高分辨率遥感影像在农作物生理参数反演中有一定的应用价值,可以为以后的相关研究提供一定的参考。
耕层构造对土壤三相比和春玉米根系形态的影响

建立适宜耕层构造是解决旱作农田耕层“浅”、“实”、“少”问题的重要技术措施之一,对北方旱作农田具有重要意义。在国家农业环境阜新科学观测实验站利用长期定位试验,设置虚实并存耕层(furrow loose and ridge compaction plough layer, FLRC)、全虚耕层(all loose plough layer, AL)、全实耕层(all compaction plough layer, AC)、上虚下实耕层(up loose and down compaction plough layer, ULDC, CK) 4种处理,研究耕层构造对土壤三相比和春玉米根系形态的影响。耕层构造定位试验始于2009年,本文利用2015年和2016年数据分析果表明,虚实并存耕层能够优化土壤三相比(P < 0.05),春玉米播种前0~10 cm土壤三相比以全实耕层构造为宜, 10~30 cm以虚实并存和全虚耕层构造为宜;春玉米收获后20~30 cm土壤三相比的虚实并存和全虚耕层构造优于上虚下实耕层和全实耕层构造。虚实并存耕层构造能够增加春玉米吐丝期根重密度、根长密度、根表面积密度和根体积密度(P < 0.05);其中春玉米根重密度增幅7.47%~97.09%,根长密度增幅6.62%~112.04%,根表面积密度增幅9.80%~125.07%,根体积密度增幅40.11%~151.97%。虚实并存耕层可以显著增加春玉米籽粒产量(P < 0.05),增幅18.19%~34.86%,主要原因是行粒数的显著提高和秃尖的降低;还增加群体生物产量(P < 0.05),增幅5.18%~11.30%;和提高收获指数(P < 0.05)。综合分析认为,虚实并存耕层是改善土壤三相结构和优化春玉米根系形态的最优耕层结构,在辽西旱作农田合理耕层构建中具有一定的应用价值。
谷子PEPC基因的鉴定及其对非生物逆境的响应特性

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)是C4植物光合作用关键酶,并在植物多种代谢途径及逆境信号应答过程中起重要作用。本研究通过序列比对,从谷子基因组中筛选出6个SiPEPC候选基因。 SiPEPC蛋白特征参数相似度很高,序列非常保守,都含有PEPC基因特征功能域PEPcase Motif。SiPEPC成员主要被定位在细胞质、细胞核和线粒体。在SiPEPC成员启动子序列中含大量有光、激素、逆境以及其他生长调控相关的顺式应答元件。苗期逆境qRT-PCR表达谱分析表明, 5个SiPEPC基因(SiPEPC1、SiPEPC2、SiPEPC3、SiPEPC5、 SiPEPC6)不同程度受ABA、PEG、高盐和低温诱导表达,表明其参与了苗期对非生物逆境的响应。5个SiPEPC基因表达量在正常生长条件下随着谷子的生长呈增强趋势,且在不同生育时期干旱胁迫下明显增加,表明其参与了拔节、抽穗、灌浆期的干旱胁迫应答。拔节期弱光可诱导5个SiPEPC基因的表达,而在拔节期中等强度光照以及抽穗期和灌浆期的中等光照和弱光照下表达量均急剧降低,揭示光照强度严重影响SiPEPC基因的表达。
中国高粱地方种质芽期苗期耐盐性筛选及鉴定

日益严重的土壤盐渍化对现代农业生产造成了巨大的危害。高粱既是世界五大粮食作物之一,又是耐盐性很强的抗逆作物。开展高粱耐盐性研究、筛选出一批综合耐盐能力优良的高粱品种对开发利用盐渍化土地、增加粮食产量和维持农业可持续发展具有重要意义。本研究对110份中国高粱地方品种分别进行了芽期200 mmol L~(-1)和苗期100 mmol L~(-1)的NaCl胁迫试验,测定芽期发芽势、发芽率以及苗期的相对叶绿素含量(SPAD)、苗长、根长、苗鲜重、根鲜重、苗干重、根干重等指标。计算芽期、苗期盐胁迫下性状值占对照性状值的百分比表明,参试品种芽期相对发芽势、相对发芽率范围分别为0~98.89%、23.65%~101.79%,盐胁迫下相对发芽势变化差异显著。苗期相对叶绿素含量、相对苗长、相对根长、相对苗鲜重、相对苗干重、相对根鲜重、相对根干重变化范围分别为59.53%~99.91%、 52.47%~95.23%、47.87%~100.14%、27.43%~95.28%、30.48%~98.26%、21.62%~100.34%、31.46%~102.13%。采用隶属函数值分析和主成分分析2种方法结合聚类分析对参试高粱芽期和苗期的耐盐能力综合评定,鉴定出芽期高度耐盐材料22份,耐盐材料32份;苗期高度耐盐材料37份,耐盐材料41份;其中,来自内蒙古的朝阳棒槌(00003011)和来自北京的白鞑子帽(00001081)等10个品种在芽期和苗期均表现高度耐盐,可作为后续全生育期耐盐鉴定和耐盐育种的优异资源。对芽期隶属函数值排名以及苗期F值排名结果进行相关性分析表明,芽期与苗期耐盐性没有显著相关性;主成分分析结果表明,反映生物量的指标如苗干重、根鲜重可作为苗期大量材料耐盐鉴定的评价指标。
川硬皮肿腿蜂在松褐天牛幼虫上的合作繁育行为

【目的】硬皮肿腿蜂Sclerodermus spp.在寄生蜂中独有雌蜂合作繁育的准社会行为。本研究旨在明确该合作繁育行为在非自然寄主天牛上有何表现。【方法】随机选取松褐天牛Monochamus alternatus幼虫(体重范围0.16~0.44 g),个体称体重后分别接1, 2和4头已交配但尚未产卵的川硬皮肿腿蜂S. sichuanensis雌蜂即母蜂,观测母蜂产卵前期和子代发育表现等参数,分析寄主体重(连续自变量)和接蜂数(分类自变量)对这些参数的影响。【结果】对所有观测参数的分析未发现寄主体重与接蜂数这两因素之间存在互作影响,说明这两个因素独立影响观测特征。川硬皮肿腿蜂母蜂产卵前期随寄主体重增大而逐渐延长,但在母蜂数较多的情况下产卵前期缩短:接4头蜂处理下产卵前期比接1和2头处理下的产卵前期分别缩短18.3%和20.6%。按照母蜂平均产子代蜂数量(蜂均产蜂量)计算,接1头蜂处理下的蜂均产蜂量分别是接2和4头蜂处理下的蜂均产蜂量的1.5和3.3倍;蜂均产蜂量不受寄主体重的影响。子代蜂性比(雄蜂占比)在接蜂数较多处理下略有增大,但仍然极端偏雌;性比不受寄主体重的影响。子代卵至成虫存活率在接4头母蜂处理下最低,比接1和2头母蜂处理下分别降低37.4%和30.5%;子代卵至成虫存活率不受寄主体重的影响。子代蜂体型(后足胫节长度)随寄主体重增大而增大,但不受接蜂数的影响。【结论】本研究结果说明,在合作利用体型较大的非自然寄主时,母蜂数量比寄主体型大小对川硬皮肿腿蜂的合作繁育行为产生更大的影响。