mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
一株棉酚降解菌株的筛选鉴定及对棉粕的脱毒效果

【目的】分离筛选具有降解棉酚能力的菌株,研究其生物学特性及发酵性能及棉粕脱毒效果,为棉粕脱毒生产和应用提供参考数据。【方法】采用新疆棉籽粕,以棉酚为唯一碳源分离筛选具有高效降解棉酚的菌株,研究其生物学特性,综合形态学和16SrDNA序列测定鉴定试验菌株,应用该菌株发酵棉粕,分析其棉粕脱毒效果。【结果】菌株JD - 1最适温度为37℃、且随着时间的延长,菌株的生长浓度逐渐升高,在22 ~ 24 h间趋于平稳。但随时间的延长JD - 1菌株的pH逐渐降低,趋于平稳。在24 h内随盐浓度的升高,菌株生长逐渐缓慢到最后趋于平稳,且具有一定的耐盐性。而过酸或过碱都会抑制其生长。在最适条件下, JD - 1发酵棉粕降棉棉酚降解率为40%,其在进化关系上与乳酸片球菌属(Pediococcus lactis)同源性高达99%,确定JD - 1菌株为乳酸片球菌属。【结论】以棉酚为唯一碳源,报道了一株具有具有较好降解棉酚能力的乳酸片球菌,对棉粕中棉酚的脱毒率达40%。
采收成熟度对核桃青皮褐变及相关代谢酶的影响

【目的】研究采收成熟度对核桃青皮褐变及其相关代谢酶的影响,分析核桃青皮褐变发生机制,为生产中核桃适宜采收期的确定及其褐变定向调控提供理论依据。【方法】以温185青皮核桃为试材,分别于8月22号(成熟度Ⅰ,花后125 d) 、8月27号(成熟度Ⅱ,花后130 d) 、9月1号(成熟度Ⅲ,花后135 d)采收,置于(- 1 ± 1) ℃,相对湿度为75% ~ 85%条件下贮藏,定期测定不同采收成熟度核桃青皮褐变指数、总酚含量及褐变代谢相关酶。【结果】青皮成熟度不同,褐变指数不同,成熟度Ⅱ(8月27日)采收的核桃青皮贮期褐变指数显著低于其它2个成熟度,总酚及PPO、POD、PAL、SOD、CAT及APX活性显著高于其它两个成熟度,温185核桃青皮褐变与总酚及PPO、POD、PAL、SOD、CAT及APX活性存在极显著负相关关系。【结论】成熟度Ⅱ(8月27日)是温185青皮核桃适宜采收期,其贮期青皮褐变与总酚含量及PPO、POD、PAL、SOD、CAT及APX活性密切相关。
玉米/大豆带状套作种间根系互作效应与水分利用效率

【目的】研究玉米/大豆带状套作对2种作物根系生长与水分利用效率的影响,探究其种间竞争和促进作用。【方法】大田环境下,采取不同种植模式结合地下分隔试验,测定玉米和大豆的产量、生物量、根长密度(RLD)、土壤含水量等指标,分析作物根系分布和水分利用效率(WUE),并比较玉米/大豆种间互作效应。【结果】玉米/大豆套作模式下土地当量比(LER)为1.46 ~ 2.00。套作模式中玉米为优势种,具有更强的竞争力[攻击力(Ams)平均为1.67;相对拥挤系数(Kms)平均为2.66]。玉米/大豆套作促进了2种作物根系的生长和分布,玉米根系水平方向上集中分布在0 ~ 30 cm,RLD占比89.35%,且与大豆根系有交互作用。玉米根系垂直方向集中分布在0 ~ 60 cm,RLD占比93.00%,大豆根系集中在0 ~ 20 cm,RLD占比80.46%。与单作相比,套作模式下玉米、大豆的WUE仅分别降低0.71% ~ 18.76%和2.69% ~ 20.39%;玉米/大豆2∶ 2轮作模式(MS2)WUE降低最少,同时,玉米籽粒产量提高8.00%,大豆产量降低14.78%,增产效果明显,土地利用率最大。【结论】玉米/大豆套作能增强玉米地上物质生产能力,同时改善地下根系分布环境,提高农田土地和水分生产力。玉米/大豆2∶ 2轮作模式具有最高土地生产力和水分利用效率优势,适合西南丘区推广应用。
重庆市水田和旱地资源动态变化研究

【目的】开展重庆市水田、旱地两类耕地资源动态变化特征研究,探明驱动水田、旱地资源流失的主要因素,分析耕地资源利用的区域差异,为提高耕地资源利用率、加强省域农业资源管理、保障区域粮食安全提供支撑。【方法】基于历史遥感影像数据的解译结果,运用地理重心分析、耕地资源流失率等指标和方法,对重庆地区1980-2000年、2000-2018年两个历史阶段的水田和旱地动态变化特征及空间分异进行定量研究。【结果】重庆市各区县近40年的水田、旱地面积均有所减少,水田流失面积少于旱地,但水田流失率更高。随着时间推移,水田和旱地均呈由缓慢零散占用到快速集聚流失的趋势,二者面积重心逐渐由经济发展速度快、耕地质量较好的渝西低海拔区域向经济增速较慢、耕地质量较差的东北方向丘陵区转移。1980-2000年,水田、旱地面积重心转移距离分别为0.58、0.97 km; 2000-2018年的重心转移距离分别为2.14、1.57 km。耕地资源流失率结果表明大部分区县水田和旱地属于缓慢流失类型,2000-2018年流失速度远高于1980-2000年。水田严重流失区主要集中在主城区及近郊区县,快速流失区主要聚集在渝东北地区;旱地严重流失区和快速流失区均集中在主城区,呈缓慢流失的区县离主城区有一定的距离。建设占用和生态占用是旱地流失的两大因素;水田流失以建设占用为主,生态占用为辅。综合考虑区县耕地资源流失率及耕地转出类型,可将各区县水田、旱地的耕地资源动态类型归纳为建设占用主导、生态占用主导、无优势主导类型及内部调整4大类,结合流失速度的严重、快速、缓慢和无流失可细分为10小类。【结论】重庆水田和旱地流失的主要特征及驱动力存在区域差异,应基于区域耕地流失特征加强水田和旱地的分区管理,优化开发区现存耕地的生态功能和景观功能,提高耕地的资源利用率和综合生产能力,确保粮食安全。
玛纳斯河流域棉花的分布适宜性及其对未来气候变化的响应

【目的】针对我国棉花种植科学布局及其应对气候变化的需求,利用物种分布模型方法,定量模拟玛纳斯河流域棉花的适宜分布及其对未来气候变化的可能响应,有助于理解干旱区流域棉花种植的生态适宜性及其环境驱动机制。【方法】基于玛纳斯河流域61条棉花种植记录和R软件筛选的8个环境因子,整合GIS空间分析和MaxEnt模型,分析基准气候(1970-2000年)及2040时段(SSP245情景)流域棉花的适宜分布范围与空间分布特征。利用环境因子贡献值、置换重要性值及刀切法定量分析影响棉花分布的关键环境因子,并利用GIS空间分析提取适宜分布区内关键因子的阈值范围。【结果】①基准气候下,棉花的高度、中度适宜分布区分别占流域总面积的9.64%和12.19%,主要分布在绿洲区44°~ 45°N,包括沙湾县132团、133团、141团和144团,玛纳斯县149团、150团、夹河子水库和跃进水库,以及石河子市中部和北部,奎屯市南部,乌苏市北部和克拉玛依市东北部; ②平均气温日较差、土壤酸碱度、太阳辐射是影响玛纳斯河流域棉花适宜分布的关键因子,累积贡献率达74.4%,适宜分布区内3个因子的数值范围分别为0.50 ~ 13.0 ℃、5.7 ~ 8.7、1377 ~ 1530 KJ/(m~2·d); ③与基准气候相比,2040时段玛纳斯河流域棉花的适宜分布区呈明显的破碎化减少和破碎化增加趋势,但总体减少,面积占流域总面积的1.5%,向沙湾县绿洲区南部与西北部、玛纳斯县和奎屯市绿洲区南缘和克拉玛依市东北部缩减。【结论】本研究结果对玛纳斯河流域棉花科学种植和稳定生产具有重要现实意义。
香榧种子生长发育过程中假种皮挥发油的变化

【目的】探究香榧假种皮不同制备方式与分析方法对挥发油成分含量测定的影响,揭示香榧种子生长发育过程中假种皮挥发油成分的动态变化规律,为香榧假种皮的利用提供参考。【方法】结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,优化水蒸气蒸馏法(SD)和顶空固相微萃取法(HS-SPME)样品制备条件,选择适合的方法测定香榧种子生长发育过程中假种皮挥发性油成分与含量。【结果】1)基于GC-MS的分析结果,从成分种类及含量上来看,SD更适合香榧假种皮挥发油分析样品的制备。2)用SD-GC-MS分析,检测出假种皮挥发油成分有47种,包含萜烯类21种(柠檬烯、α-蒎烯、δ-杜松烯等)、萜醇类15种(芳樟醇、冰片、榄香醇等)、萜烯酯类3种(乙酸冰片酯、乙酸松油酯、乙酸香叶酯)、其他化合物8种(胡椒酮、抗氧剂264、棕榈酸等)。3)种子生长发育过程中,假种皮中的挥发性成分呈一定的变化规律,其中莰烯、β-蒎烯、萜品油烯等含量5—9月均呈上升趋势;部分成分5—8月上升到最大值后开始下降,如α-蒎烯、桧烯、月桂烯等; 5—6月和8—9月单萜类和倍半萜类成分呈明显的负相关趋势,而6—7月由于假种皮处于生长时期,单萜类和倍半萜类组分均呈增加趋势。主成分分析发现,假种皮挥发油成分在5月和6月、7月和8月比较相似。【结论】香榧假种皮挥发油SD提取条件为料液比为1 ∶10、浸泡时间为1 h、提取时间为4 h;通过SD-GC-MS检测出47种化合物,共13 483.14 μg·g~(-1),主要成分为柠檬烯、α-蒎烯等萜烯类化合物;不同种实生长发育期的香榧假种皮中挥发性组分差异较大,化合物种类从5月份的35种增加到了9月份的47种,倍半萜类和含氧衍生物积累增多,挥发油成分的总含量从5—9月份先升后降; 5—6月、7—8月的假种皮挥发油成分组成及含量比较接近,而9月份与其他4个月份差异较大。
数字金融影响碳排放的作用机理及效果

中国数字金融发展迅速,深刻影响着人们的生产与生活方式,并可能对碳排放产生影响。文章首先梳理了数字金融影响碳排放的可能途径,并以罗默内生经济增长模型为基础,通过在生产函数中引入数字金融和能源消耗,在消费者效用函数中引入二氧化碳存量等方法,构建并阐释了数字金融影响碳排放的经济学原理和作用机制。理论分析的结果显示,数字金融的发展将通过影响居民消费理念和行为、企业生产活动方式与创新效率等方面影响碳排放,并在总体上呈倒"U"型关系,其中碳排放拐点所需的数字金融能力主要取决于能源现存消耗情况以及技术创新能力等因素。其次,基于中国省域数据对上述倒"U"型关系进行实证分析和中介机制检验。结果表明:①数字金融对碳排放的影响可分解为增产效应和节能效应。②在两种效应的综合作用下,碳排放将随着数字金融发展先增多后减少,且这一倒"U"型关系通过了内生性及稳健性检验。③数字金融的广度、深度和数字化程度对碳排放的最终影响效果存在显著的结构性差异。④此外,影响机制分析结果还表明,数字金融的发展缓解了企业融资需求压力,传统生产方式下的生产规模由此得以扩大并增加了碳排放,即数字金融发展广度带来的影响更多地体现为产值扩大的碳排放上升(增产效应);但后期随着数字金融深度和数字化作用的累积发挥,促进企业研发以及节能型技术专利带来的创新减排效应将显著增加,进而通过降低单位碳减排后最终导致碳排放减少(节能效应)。基于此,中国数字金融发展应尽快从量转向质,加大对企业低碳节能转型与数字化升级、能源产业结构优化、新能源开发与利用等方面的精准支持力度,并积极探索数字化碳金融产品的不断创新。
碳达峰约束下减污降碳的协同增效及其路径

2030年高质量碳达峰是如期实现2060年碳中和的根本基础。该研究以中国280个地级市为研究对象,样本截取时间为2006— 2019年。以2030年前实现碳达峰为刚性约束,提出"共生-共治-共享"的分析逻辑,聚焦碳排放与大气污染共生排放特征,在碳达峰年度目标量化分解、碳排放与大气污染双重损益偏离识别的基础上,考察了碳达峰目标对碳排放损益偏离、大气污染损益偏离的减污降碳协同增效的共治效应及共享路径。研究发现:①碳达峰目标发挥了显著的减污降碳协同增效作用,能够促进城市发展由损益偏离-损益均衡-精益降损的方向优化,发挥推动城市"劣者趋良、良者趋优、优者更优"的作用。②碳达峰减污降碳协同增效作用呈明显的异质性选择效应,在西部城市、资源型城市、环保重点城市、先发城市中能够发挥更高作用与更强影响。③碳达峰目标发挥减污降碳协同增效的共享路径在于双视角下"调内""匹外"式源头治理-过程控制-末端阻断的全流程发力与外部环境政策不确定性的动态匹配。需在"双碳"目标持续推进中紧抓"降碳",优化设计多措并举、全程发力的多重共享路径,增强碳达峰减污降碳增效的多赢共治效果。具体包括:①强化源头治理,在源头上控制化石能源消费总量,调整产业结构,节能降耗。②严控过程管理,破解环境规制级差引致的污染转移现象及损益偏离后果,推动绿色交通体系建设,多轮驱动。③突出末端阻断,采取全过程治理、监控、减排措施,提升绿色创新水平,减碳增汇。④动态调整实现内外匹配,环境政策要因时施策、因境而异、因地制宜,做到因事适时调整、因效精准调控。
秸秆还田对中国主要粮食作物病害影响的Meta分析

秸秆还田作为一项重要的生态农业措施,对于农作物病害的影响一直备受关注却尚未形成完全一致的观点。为明确秸秆还田对中国主要粮食作物病害的影响及其在不同病害类型、环境条件和农业管理方式下的具体表现,该研究采用Meta方法,系统分析了公开发表的中国范围内秸秆还田对作物病害影响相关研究。结果表明:秸秆还田会显著增加中国主要粮食作物病害发病率和病情指数,增幅分别达9.5%和12.2%(P<0.05)。病害类型、环境条件和农业管理措施会显著改变秸秆还田对作物病害发生的影响。具体地,病毒病害和土传病害对秸秆还田的响应较为敏感;亚热带季风气候下还田病害显著减轻,温带季风气候下显著加重,水田下还田病害较轻,旱地,尤其是冬小麦与春玉米轮作下还田病害加重显著,微酸性土壤中还田病害轻于微碱性土壤,此外,土壤有机质含量大于15 g/kg、土壤小于7 000 kg/hm~2、初始碳氮比大于15时还田均会导致病害的加重。线性回归分析显示,秸秆还田病害发生与年平均降雨量、有机质含量呈显著负相关,与初始碳氮比和土壤pH值呈正相关。综上,通过增加初始氮肥用量、改善土壤墒情以及在微酸性土壤上的应用,可最大限度地减少秸秆还田下中国主要粮食作物的病害发生。研究可为中国主要粮食作物病害的绿色防控以及秸秆资源高效利用提供理论依据。
暗管与竖井排水工程改良新疆盐渍土的设计与效果评价

为探讨干旱区盐渍化农田水利改良措施的可行性,在新疆玛纳斯河流域安集海灌区进行了田间暗管与竖井排水工程试验,分别在距离暗管0.5 m(P1)、7.5 m(P2),距离竖井0.5 m(S1)、30 m(S2)和60 m(S3),以及未铺管区(CK)域设置7处观测区,评估农田排水措施在盐渍土改良期间的排水功能、土壤脱盐效果,同时监测棉花生长与地下水位动态。结果表明:5 a排水改良期间,0~80 cm深度土壤含盐量的总体降幅达到29.2 g/kg,棉花干物质量和籽棉产量年际增幅分别为16%和21%,浅层地下水位年际降幅1.1 m;改进的暗管与竖井协同排水相比单独应用暗管排水量增加了119%,进一步减少了盐分淋溶时期的深层渗漏量。研究结果可为干旱盐渍区的水土资源合理利用提供科学和理论依据。
基于集合经验模态分解算法的土壤肥力胁迫甄别与监测

土壤肥力是农作物生长所需的关键要素之一,其水平直接影响农作物的长势甚至产量,然而作物生长过程中受多种胁迫因素的综合影响。避免土壤肥力监测结果受到其他胁迫因素的干扰是土壤肥力精准监测的关键问题之一。该研究旨在分析利用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)算法进行土壤肥力胁迫甄别和监测的可行性。以河北省廊坊市大厂县冬小麦耕地为研究区域,以EEMD算法为基础,将分解后的本征模函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量按照年际、年间和年内的尺度进行合成,结合不同的时间尺度及胁迫特征剔除土壤水分胁迫、病虫害胁迫及重金属胁迫等因素,实现对土壤肥力胁迫的有效甄别提取。结合主成分分析相关方法,将有机质、全氮、有效磷以及速效钾4项养分指标转换为3个主成分,初步得到土壤肥力综合评价简易模型,后与分解结果进行拟合,构建并实现了土壤肥力综合水平的定量评价模型。结果表明:1)在年际、年间以及年内3组波动组分中,年际波动组分可以较好地反映研究区内土壤肥力胁迫作用对农作物长势的影响;2)利用最小二乘法对土壤养分指标测定数据进行线性拟合,拟合结果与原始数据的决定系数达到了0.857,能够较好地反映出原始数据的变化水平;3)最终土壤肥力水平评价模型评价结果与实测结果间的平均误差为11.82%,表明模型预测结果与实际情况契合程度高,模型反演结果能够较好地反映研究区的土壤肥力水平。该研究结合EEMD算法与统计学分析实现了土壤肥力胁迫的有效甄别及土壤肥力定量评价模型的构建,为遥感技术在土壤肥力研究领域的应用提供了参考。
基于改进YOLOv4模型的全景图像苹果识别

苹果果园由于密植栽培模式,果树之间相互遮挡,导致苹果果实识别效果差,并且普通的图像采集方式存在图像中果实重复采集的问题,使得果实计数不准确。针对此类问题,该研究采用全景拍摄的方式采集苹果果树图像,并提出了一种基于改进YOLOv4和基于阈值的边界框匹配合并算法的全景图像苹果识别方法。首先在YOLOv4主干特征提取网络的Resblock模块中加入scSE注意力机制,将PANet模块中的部分卷积替换为深度可分离卷积,且增加深度可分离卷积的输出通道数,以增强特征提取能力,降低模型参数量与计算量。将全景图像分割为子图像,采用改进的YOLOv4模型进行识别,通过对比Faster R-CNN、CenterNet、YOLOv4系列算法和YOLOv5系列算法等不同网络模型对全景图像的苹果识别效果,改进后的YOLOv4网络模型精确率达到96.19%,召回率达到了95.47%,平均精度达到97.27%,比原YOLOv4模型分别提高了1.07、2.59、2.02个百分点。采用基于阈值的边界框匹配合并算法,将识别后子图像的边界框进行匹配与合并,实现全景图像的识别,合并后的结果其精确率达到96.17%,召回率达到95.63%,F1分数达到0.96,平均精度达到95.06%,高于直接对全景图像苹果进行识别的各评价指标。该方法对自然条件下全景图像的苹果识别具有较好的识别效果。
基于PSO-BP的甘蔗施肥监控系统设计与试验

针对甘蔗横向种植机的施肥机构由于肥料潮湿结块易堵塞等问题,该研究对施肥机构进行电液传动与控制改造,构建了一套基于粒子群(Particle swarm optimization,PSO)-前反馈(Back Propagation,BP)神经网络预测的施肥监控系统。以施肥马达的压力、转速及肥料箱中肥料量为输入参数,将施肥机构的工作状态(空载状态、正常状态、重载状态、堵塞状态)作为输出,通过BP算法建立输入与输出之间的映射关系,并用PSO算法优化BP算法的权值与阈值,相比未优化BP算法,优化后的工作状态预测准确率由97%提高到99%。以识别施肥机构工作状态响应准确率以及重载状态下堵塞预防概率为试验指标进行车间试验,结果表明:工作状态响应识别准确率为89%;重载状态下,控制系统控制施肥马达正反转并消除堵塞的概率为87.5%。在田间试验中,监控系统能准确预测施肥机构的重载状态并自动执行防堵控制指令,没有出现堵塞故障。该施肥防堵塞监控系统无需上位机,能够满足复杂多变工况下施肥机构的工况预测及防堵控制要求,可为其他施肥机构的自动化改造提供参考。
基于驾驶员生物力学特性的拖拉机座椅位置参数优化

座椅为拖拉机与驾驶员的主要接触部件,其参数设计与优化对提高驾驶舒适性具有重要意义。该研究采用生物力学软件AnyBody建立驾驶员-驾驶环境生物力学耦合模型,并以小、中、大体型驾驶员为研究对象,以拖拉机座椅靠背倾角、水平距离及垂直高度为参数,以竖脊肌、多裂肌、腹直肌及腹外斜肌激活程度为评价指标,分析研究座椅位置参数对驾驶员腰部肌肉生物力学特性的影响规律,确定座椅最佳位置参数;以课题组研制的多自由度驾驶平台为基础,按照上述参数调节座椅位置,测试计算不同体型驾驶员腰部4个主要活动肌群的激活程度,并将测试结果与仿真分析结果进行对比,发现二者具有较好一致性,通过调整座椅参数能有效提升驾驶员腰部舒适性。对于小体型驾驶员,当座椅靠背倾角为9.7°,水平距离为472.1 mm,垂直高度为465.3 mm时,4个肌群总的激活程度最低,驾驶员腰部舒适性最高;对于中体型驾驶员,座椅最适靠背倾角为13.9°,水平距离为495.6 mm,垂直高度为485.3 mm;对于大体型驾驶员,座椅最适靠背倾角为14.8°,水平距离为526.4 mm,垂直高度为520.7 mm。研究成果可为农机装备座椅位置参数优化提供一种新思路。
有机无机肥配施模式对氮素淋失的影响

为了探索农田氮素淋失低风险的有机无机肥配施模式,该研究收集了331个有效农田有机肥化肥配施数据对,分析了施肥总量、施肥结构(有机肥替代比)、施肥时间(基追施)、有机肥种类等因素对氮素淋失的总体影响。结果表明:与单施化肥相比,有机肥配施化肥中氮素总量较低时(N<200 kg/hm~2),农田总氮(Total Nitrogen,TN)、硝态氮(NO_3~--N)淋失分别减少36.77%、65.05%;有机肥替代比高于70%,虽然可减少TN淋失(39.64%),但增加了溶解性有机氮(DON)淋失的风险(15.78%),尤其是动物型有机肥替代化肥使DON淋失增加26.31%;氮肥基施可显著降低TN、NO_3~--N淋失(43.58%、70.51%,P<0.05)。碱性旱地土壤上有机肥配施化肥可有效抑制TN、NO_3~--N淋失,但增加了26.63%~42.95%的DON淋失。旱地氮素淋失以NO_3~--N为主,且淋失系数高于水田,提高有机肥替代比可以大幅降低旱地氮素淋失,但增强了DON淋失。因子重要性分析表明:有机肥替代比对TN淋失影响占主导作用,而施氮水平对NO_3~--N、DON淋失影响更为重要。因此,低施氮量、高替代比动物型有机肥可有效减少碱性旱地土壤氮素淋失。研究结果可为有机肥配施化肥的农田应用提供依据。
基于磁场梯度张量的拉索断丝监测方法

针对目前兴起的拉索损伤磁记忆检测方法易受环境干扰磁场影响的问题,该研究基于磁场梯度张量和磁荷面积分理论研究温室拉索断丝监测方法,推导拉索钢丝的磁场梯度计算公式,提出拉索断丝位置和断丝数量的判定方法,并采用磁场试验进行对比验证。为了验证试验的可重复性,对于每一种测试工况均设定了2组试验。理论计算表明,3个方向的磁感应强度沿拉索长度方向的磁场梯度(B_(xz),B_(yz)和B_(zz))曲线均在断丝位置(500 mm)出现突变,一束拉索中断丝2根与断丝1根时3个磁场梯度曲线突变处包围的面积的比值的平均值约为2。磁场试验结果表明,断丝位置为496 mm,与实际断丝位置(500 mm)的误差为0.8%,通过2次测量,一束拉索中断丝2根与断丝1根时3个磁场梯度曲线突变处包围的面积的比值的平均值约为2。2次测量结果的差别极小,验证了试验的可重复性和可靠性。实际工程中,取3个磁场梯度判断的断丝数量的平均值,可以有效减小三轴磁传感器探头位置带来的误差。该研究为拉索断丝监测提供了理论依据,且有效排除了环境磁场干扰。
长三角地区景观生态风险与人类活动强度的响应及其时空关联

人类活动是诱发区域生态风险的重要因素,但生态风险与人类活动在不同尺度下的表征效果不一,响应程度不同,从多尺度科学地研究区域景观生态风险与人类活动强度的关联特征对于协调区域人地关系地域系统矛盾,推动地区可持续发展具有重要意义。该研究以长三角地区为研究对象,基于1990-2020年4期土地利用、夜间灯光、人口空间分布数据,建立市域、县域、格网三级尺度,构建景观生态风险及人类活动强度评估模型,刻画不同尺度下二者的时空响应特征,并基于Copula函数、双变量空间自相关及耦合协调度模型,揭示景观生态风险与人类活动强度的时空关联性。结果表明:1)1990-2020年间不同尺度下长三角地区景观生态风险均呈现北高南低的空间分布格局,且高风险地区持续减少,低风险区均呈增加趋势,其中市域尺度下高风险地区的减势最明显,而县域尺度下,低及中低风险区总体增势最为显著;2)1990-2020年间不同尺度下长三角地区人类活动强度均呈现东北高西南低的空间分布格局且高强度区域均呈现显著上升趋势,而低强度区域均明显下降,其中格网尺度下高强度区域增幅最大,达13.42个百分点,市域尺度下低强度区域的减幅最为明显,达9.76个百分点;3)1990-2020年间长三角地区人类活动强度与景观生态风险呈现正向相关性,但人类活动强度对于景观生态风险的影响正在削弱。空间上高-高(H-H)集聚区域呈现持续减少趋势,而低-低(L-L)呈现先增后减的变化趋势,低-高(L-H)及高-低(H-L)在2010年后增势明显。研究结果可为长三角地区国土空间优化及生态安全维护提供理论依据,为区域生态风险防范和生态修复提供参考。
基于BDS和IMU的挖掘机铲斗位姿测量方法与试验

为提高农田建设中挖掘机施工作业精度和智能化程度,该研究提出了一种基于北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)和惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的挖掘机铲斗位姿测量方法。首先,采用IMU测量挖掘机各执行机构的姿态角信息,解算获得挖掘机车体坐标系下铲斗末端的三维坐标,利用双天线BDS和IMU检测车体的位置和姿态建立了挖掘机铲斗末端三维坐标的实时解算模型,并设计了融合双天线BDS和IMU输出高频率高精度位姿的卡尔曼滤波算法。模拟挖掘机实际施工场景进行了静态和动态试验,采用全站仪验证铲斗末端三维坐标解算值。试验结果表明,该方法能准确实时测量挖掘机铲斗末端三维坐标,挖掘机铲斗末端三维坐标解算值与全站仪实测值的运动轨迹变化一致,同一时刻空间两坐标点距离均方根偏差小于30 mm,三个轴向坐标动态测量均方根偏差均在20 mm内,绝对偏差≤30 mm的数据占比不低于95.35%,挖掘机铲斗位姿的准确测量为挖掘机精准施工智能引导提供了基础。
排土场平台-边坡系统沟蚀形态演变与产沙特征

排土场是露天采矿区主要泥沙来源的人造地貌之一,控制排土场土壤侵蚀对矿区高质量发展具有重要意义。该研究采用野外放水冲刷试验,研究排土场平台-边坡系统沟蚀演变及产沙特征。结果表明:1)沟蚀演变中的主导侵蚀方式存在阶段性转变,侵蚀沟形态发育特征也呈阶段性差异,平台侵蚀沟分为沟头形成阶段,溯源-拓宽阶段和稳定阶段3个发育演变阶段;边坡侵蚀沟依次经历覆土层下切阶段,覆土层拓宽阶段,红土层下切阶段和侵蚀减缓阶段。2)边坡是平台-边坡系统主要沙源,其累积产沙量占平台-边坡系统的88.15%~90.16%;覆土层下切阶段和红土层下切阶段是边坡的主要产沙阶段,其累积产沙量分别占边坡的29.72%~53.36%和19.06%~48.88%。3)平台和边坡侵蚀速率均与径流功率的响应关系较优,在平台沟蚀的溯源-拓宽阶段和稳定阶段为线性响应;在边坡沟蚀的覆土层下切阶段和红土层下切阶段为指数响应,拓宽阶段和侵蚀减缓阶段为线性响应。模型建立中需进一步考虑此种响应规律随沟蚀发育演变产生的变化,研究结果可为排土场水土保持措施布设和科学认识沟蚀过程与特征提供参考。
基于高光谱数据的盐荒地和耕地土壤盐分遥感反演优化

盐荒地作为研究区的"临时盐库",其土壤盐分远高于研究区平均水平,因此探究不同土地利用类型土壤盐分的光谱响应差异以及对盐分遥感模型的影响,是实现不同土地类型土壤盐分反演值更加接近真实值的重要途径。该研究以河套灌区永济灌域为例,针对耕地和盐荒地土壤分别进行原位高光谱测定(FieldSpec 4 Hi-Res,ASD),对光谱数据进行多种光谱变换(基础数学变换、导数变换及光谱指数)后,分别基于特征波长和特征光谱指数构建单一土地类型盐分反演模型(耕地(Agricultural Land,AL)、盐荒地(Salinized Wasteland,SW))和整体盐分反演模型(耕地+盐荒地(Agricultural Land + Salinized Wasteland,AL+SW)),对比分析2种建模方式下的模型精度,提出区域土壤盐分遥感反演的最佳建模方式。结果表明:AL、SW和AL+SW中土壤样本数据的平均含盐量分别为5.09、13.42和7.09 g/kg,且在各等级盐分区间内,SW的光谱反射率均大于AL,其中轻度盐化土、中度盐化土和重度盐化土的光谱反射率平均差值分别为0.040、0.020和0.034;光谱变换和光谱指数均能有效改善不同土地类型中土壤盐分与光谱的相关性。相比基础变换(倒数、对数、根式等),导数变换不仅增大了敏感波长的范围,还使得特定波长处相关系数得到显著提升。不同土地类型中基于特征光谱指数的模型精度均高于基于特征波长的模型;单一土地类型盐渍化反演模型明显提高了区域土壤盐分的反演精度,单一土地类型盐渍化反演模型中(AL、SW模型)各变换下光谱指数模型平均决定系数相比整体模型(AL+SW模型)由0.50提高到了0.61,其中基础变换、一阶导数和二阶导数模型平均R~2相比整体模型分别提高了0.06、0.11和0.17,同时,基于最优光谱指数的单一土地类型盐渍化反演模型平均R~2相比整体模型由0.74提高到了0.92。因此,当区域中存在盐分相差较大的多种土地利用类型时,对不同土地利用类型单独构建土壤盐分反演模型能确保反演结果更接近实际情况。
胡萝卜抗冻蛋白对亚冻结下冻融面团品质的影响

为了探究胡萝卜抗冻蛋白(Carrot Antifreeze Proteins,CaAFPs)对不同冻融循环下面团性质的影响,该研究将CaAFPs按照0.5%的比例添加到面团中,并以未加入CaAFPs的面团作为对照。通过比较4 ℃冷藏、-12 ℃亚冻结冻藏以及-18 ℃冻藏下3种储藏温度下,以冻融处理为辅助手段,测定不同条件下面团的含水率、失水率、可冻结水含量、质构特性以及pH值等指标的变化趋势,以此来研究CaAFPs对冻融下亚冻结面团性质的影响及机理。结果表明:经过5次冻融循环后,对照组面团的失水率呈现不同程度的上升趋势(P<0.05),加入CaAFPs后,有助于延缓面团水分的散失,各组失水率均有所下降。对照组含水率呈现不同程度下降趋势(P<0.05),加入CaAFPs后,含水率较对照组高(P<0.05)。对照组面团的可冻结水含量呈现不同程度的上升趋势(P<0.05),加入CaAFPs后,对面团的网络结构有一定的保护作用,可冻结水含量均有所下降。对照组硬度、胶着性呈现上升趋势(P<0.05),弹性、黏聚性和咀嚼性呈现下降趋势(P<0.05),加入CaAFPs后,在一定程度上可以改善面团的质构特性,使得质构变化缓慢些。对照组面团的pH值呈现不同程度下降趋势(P<0.05),加入CaAFPs后,可以延缓面团酸化现象,面团的pH变化趋势变小。以上说明添加CaAFPs对冻融面团品质具有一定的保护作用。研究结果为CaAFPs在冷冻面团中的应用以及优化冷冻储藏温度等提供一定的参考,面团在亚冻结冻藏-12 ℃下能够保持较好的性质,故可考虑将面团储藏在-12 ℃下以节约能源消耗并能保持其较佳的状态,同时也拓宽了在亚冻结状态下研究抗冻蛋白的性质的研究思路。
苹果外部缺陷全表面在线检测分选装置研发

中国是水果消费大国,但在水果产后检测装备方面相对滞后。针对目前在线检测装置无法采集苹果全表面图像信息且无法精确计算缺陷面积的问题,该研究以表面缺陷面积的快速检测为主要目标,提出苹果全表面图像合成算法,设计了一套苹果外部品质在线检测及分级装置。该研究以苹果为例,基于球模型提出苹果全表面图像合成算法、缺陷面积校正算法精确计算苹果的表面缺陷面积。通过试验验证,对苹果表面图像进行分割合成后,整体的图像的漏检率为0。提出缺陷面积校正算法,可以计算图像中位于任意位置的苹果缺陷真实面积,选取了120个样本进行验证,其中擦伤样本、碰伤样本、痘斑病样本、表面腐败样本各30个。4种表面损伤面积的预测值和真实值的决定系数R~2均在0.97以上,均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)在4 mm~2以下。在偏角试验中,4种表面损伤面积的预测值和真实值的决定系数R~2均在0.974 2以上,RMSE在6.304 4 mm~2以下。装置检测苹果的速度为2个/s,评级准确率为95%。研究结果表明,检测与苹果评级精度较高,工作较为稳定,实现了苹果外部缺陷的检测与分级评价,可为苹果的外部品质检测提供技术支撑。
Vine Copula与贝叶斯模型平均结合的月径流预测及应用

准确可靠且预见期较长的月径流预测对水资源配置、防汛抗旱以及生态环境保护等具有重要意义。径流变化与降水、气温、潜在蒸散发以及前期径流等存在密切联系。鉴于Vine Copula可以灵活地将多个随机变量的边缘分布函数通过Copula对的形式联结起来构造多维联合分布函数以及贝叶斯模型平均(Bayesian Model Averaging,BMA)在处理多模型集合预报方面的优势,该研究基于BMA集合多个Vine Copula模型提出了一种BVC径流预测模型(简称BVC模型),应用于黄河流域上游4个水文站(唐乃亥站、民和站、红旗站和折桥站)的月径流预测,采用确定性系数(R~2)、纳什效率系数(Nash-Sutcliffe Efficiency coefficient,NSE)和均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)评价模型的预测性能。结果表明,验证期内预见期为1~3个月时,BVC模型在各水文站的R~2均大于等于0.83、NSE均大于等于0.78且RMSE均维持在较低水平;与随机森林(Random Forest,RF)模型和长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory Neural Network,LSTM)模型相比,BVC模型能够很好地预测各水文站月径流的变化过程,特别是月径流极值的变化。研究表明BVC模型在预见期为1~3个月时的月径流预测性能明显优于RF模型和LSTM模型。该研究构建的BVC模型为流域的水资源管理和风险评估等提供参考。
Landsat 8和机器学习估算蒙古高原草地地上生物量

草地地上生物量(Above-Ground Biomass,AGB)是反映草地植被利用状况的重要参数,其精准监测对于草地科学管理与合理利用具有重要意义。近年来,遥感技术因其能快速、准确获取大尺度草地光谱信息,已经被广泛应用于草地地上生物量的估算中。该研究以中国内蒙古呼伦贝尔市与其毗邻的蒙古国东方省草原区为研究区,利用Landsat 8数据计算的9种植被指数、气象数据和地面调查数据,比较分析6种机器学习算法构建的回归模型性能,重新构建优化的随机森林回归模型。结果表明,以光谱、降水量、气温为特征的优化后的随机森林回归模型性能更稳定,预测值与实测值之间决定系数为0.801,均方根误差为43.709 g/m~2,相对均方根误差为23.077%。研究区域地上生物量呈中部较低,东西两侧较高的空间分布特征,最高可达357.2 g/m~2,最低为33.01 g/m~2,与该区域降水量与草地利用方式的空间异质性密切相关。该研究表明,基于Landsat 8数据结合气象数据构建的机器学习模型在草地生物量遥感反演中有较大潜力,地上生物量反演结果可以为草地资源合理利用与评价提供参考。
不同覆盖方式对旱地玉米农田水分和产量的影响

【目的】明确不同覆盖方式对西北半干旱雨养区春玉米田土壤水分动态特性和产量的影响。【方法】利用大田试验,设置玉米秸秆带状覆盖(SM)、白膜双垄沟覆盖(BM)、黑膜双垄沟覆盖(HM)和露地无覆盖(CK)4种不同栽培方式。【结果】覆盖能明显改善玉米全生育期0~200 cm土壤墒情,SM、HM和BM处理增墒效应主要集中于拔节期后,覆盖处理在各时期、各土层土壤含水量普遍高于CK,相比CK,SM、HM和BM覆盖处理0~200 cm土层平均含水量分别提高6.7%、7.9%和8.3%,SM处理与HM、BM处理差异不显著,覆盖能显著提高玉米产量和水分利用效率。相比CK,SM、HM和BM处理显著增加百粒质量和穗粒数,且籽粒产量分别显著增加10.2%、 21.7%和25.4%,其次水分利用效率分别提高22.9%、34.6%和39.8%。玉米籽粒产量、百粒质量(0.807**)和水分利用效率(0.958**)呈极显著正相关。【结论】地膜和秸秆带状覆盖均能提高作物产量和水分利用效率,而秸秆带状覆盖能提高资源利用效率,符合国家农业绿色发展的要求。
外源6-BA对干旱胁迫下苹果砧木M26的生理效应

【目的】探究6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)对干旱胁迫下苹果砧木M26生理特性的影响。【方法】以树龄2 a的苹果砧木M26为试验材料,采用盆栽控水法,设置正常水分(CK)、干旱胁迫(T_1)、干旱胁迫+25 mg/L 6-BA(T_2)、干旱胁迫+50 mg/L 6-BA(T_3)、干旱胁迫+75 mg/L 6-BA(T_4)、干旱胁迫+100 mg/L 6-BA(T_5)6个处理。测定各处理的叶绿素含量、光合荧光、抗氧化酶活性、相对电导率(REC)和渗透胁迫物质含量。【结果】随着干旱时间的延长,丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、相对电导率(REC)、胞间CO_2 (C_i)均呈上升趋势;叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a+b(Chl a+b)、叶绿素a/b(Chl a/b)、气孔导度(Gs)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、过氧化氢酶(CAT)活性和荧光参数F_0、F_m、F_v/F_m持续下降;过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性糖(SS)含量呈先升后降的趋势。喷施6-BA后各指标的变幅均减小了,其中T_3(50 mg/L 6-BA)处理下MDA、Pro、REC、C_i升幅最小,均显著低于其他处理组,但显著高于CK;CAT、P_n、T_r降幅最小,均显著大于其他处理组,但显著低于CK。主成分分析结果显示,外源6-BA对干旱胁迫下苹果砧木M26缓解能力依次为:T_3>T_4> T_2>T_1>T_5。【结论】50 mg/L 6-BA处理能更好改善干旱胁迫下M26的光合能力,提高抗氧化酶活性,增加生物膜的稳定性,达到缓解干旱胁迫的目的。
金属氧化物催化臭氧氧化机理研究进展

催化臭氧氧化技术是目前水处理研究的热点,其中金属氧化物是催化臭氧化最常用的催化剂之一,因价格便宜、具有良好的催化性能备受关注。由于催化反应机理复杂,臭氧分子在催化剂表面的分解产物多样,同一种催化剂的催化臭氧化机理存在争议。文章讨论了金属氧化物催化臭氧化中发现的多种机理,主要包括羟基自由基机理、超氧自由基机理、表面络合配位机理和表面氧原子机理;催化剂表面性质影响臭氧分子的分解方式,分别探讨了表面羟基和表面氧空位存在时对催化反应机理的影响,发现表面羟基和氧空位的存在可以促进臭氧分子进一步解离,在诱导臭氧分子分解中起关键作用;讨论了金属氧化物催化臭氧化机理研究的发展趋势,为实际应用提供参考。
湖北宜城陆地生态系统碳储量特征及影响因素

陆地生态系统的固碳功能对于全球碳循环具有重要意义,而不同的陆地生态系统的有机碳分布特征又不尽相同。文章以湖北宜城市4种陆地生态系统为研究对象,分析了不同生态系统植被和土壤碳库的有机碳储量和碳密度空间特征,讨论了有机碳分布的影响因素。结果表明:(1)宜城市植被碳密度较低,乔木层碳密度为4.44 t/hm~2(以C计,下同),碳储量为2.22×10~5 t。草灌层在不同陆地生态系统中的有机碳分布各不相同,草灌层在森林生态系统中的有机碳密度为2.88 t/hm~2,碳储量为1.43×10~5 t,在草原生态系统中的有机碳密度为7.79 t/hm~2,碳储量为1.1×10~4 t,在湿地生态系统中的有机碳密度为20.84 t/hm~2,碳储量为3.4×10~4 t。(2)宜城市土壤有机碳的平均含量5.5 g/kg,1 m以上土壤平均密度为66.77 t/hm~2,有机碳储量为1.13×10~7 t。0~20 cm的土壤中有机碳含量最高,达到了8.6 g/kg,深度越大,有机碳的含量越低。不同生态系统土壤有机碳的分布特征存在较大差异。草原生态系统的土壤碳密度最大,达到了90.86 t/hm~2,湿地的土壤碳密度最小,仅为38.91 t/hm~2;农田生态系统的土壤碳储量最高,总储量为7.87×10~6 t。从垂直方向上看,土壤有机碳含量总的趋势是呈现出从上到下逐渐降低的趋势,但各个生态系统的规律又不尽相同。(3)从生态系统尺度来看,宜城市有机碳密度草原>森林>农田(不含植被)>湿地,有机碳总储量农田(不含植被)>森林>草原>湿地,生态系统有机碳分布特征受气候、植被、土壤等多重因素相互作用影响。
"一带一路"沿线国家碳排放空间分析

该文基于1990-2019年"一带一路"沿线66个国家的碳排放数据、GDP数据、城镇化率数据和工业增加值占GDP比值等数据,通过Moran's I指数进行空间自相关分析,结果表明Moran's I指数全为正值,表明存在空间自相关性,并且呈现出"И"型变化。通过GWR模型对二氧化碳排放量5类影响因素的空间异质性进行探索,结果表明,1990年、2000年、2010年和2019年这4年人均二氧化碳排放量的影响因素存在明显的空间异质性。其中分布在东欧、南欧、西亚和中欧一带国家影响因素的影响次序大致相同,分布在东南亚、东亚、南亚和中亚一带国家的影响次序大致相同;人均GDP影响因素的回归系数均为正值,位于中亚地区周围国家的回归系数普遍较高;城镇化率影响因素的回归系数较大的国家主要分布在东欧一带以及东亚一带;产业结构回归系数较大的国家主要分布在东南亚和西亚一带,回归系数较小的国家主要分布在东欧一带;能源强度影响因素回归系数大的国家主要位于中欧、南欧和西亚一带。
中国天山积雪物候演变及驱动因素辨析

厘清中国天山积雪物候时空演变特征对冰冻圈气候变化适应、生态文明建设以及固体水资源可持续发展具有重要意义。研究基于2002—2017年MODIS逐日无云积雪面积产品,采用逐像元统计方法计算每个水文年内中国天山积雪持续时间(Snow Cover Duration, SCD)、开始日期(Snow Onset Date, SOD)及结束日期(Snow End Date, SED),并结合气象资料采用趋势分析方法分析了积雪物候时空格局及其对地形和气候变化的响应。结果表明:天山积雪物候的空间格局及变化趋势存在差异性,SCD呈西高东低、北高南低的分布格局,且高海拔地区SOD较早,SED较晚。中部和西部的SOD呈提前趋势,巴音布鲁克大草原的SOD提前趋势较为明显,西南部、北部及东部地区的SOD呈推迟趋势;中部地区的SED呈推迟趋势。海拔5 000 m以下,SCD、SOD及SED随海拔变化的平均梯度分别为4.93 d/100 m、-1.64 d/100 m和2.94 d/100 m,SCD的增长趋势在2 500—3 000 m达到最大,随海拔的升高SCD增长的趋势逐渐缩减,SED对地形变化的响应与SCD基本相似,但海拔对SED的影响较SCD弱。天山秋季增温和变湿是SOD推迟的主要原因,春季增温可促进SED提前,而春季变湿有助于SED推迟。
基于LSTM的气味源距离估计

为提升基于金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor,MOS)传感器阵列估计气味源距离的精度,同时避免传统距离估计方法对手动参数设定的依赖性,提出了一种基于长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的气味源距离估计方法。所提方法利用LSTM网络对长序列特征的获取能力,从MOS传感器阵列的信号中自动学习距离指标,从而实现端到端估计。搭建了气味扩散仿真平台,生成气味扩散仿真数据集用于网络训练、参数调优和验证测试。结果显示,所提出的模型在10 m范围内的平均估计误差为0.16 m,比基于统计特征的估计方法误差降低了一个数量级。最后分析了不同LSTM超参数对距离估计精度的影响,并且就网络对未知气味扩散环境条件的泛化适应能力进行了验证。
单侧敏感土壤水分传感器设计及标定研究

针对目前土壤水分传感器测量需侵入土壤,无法获取土壤表层含水量信息及其标定过程繁琐等不足,改进ECH_2O传感器探头结构,提出单侧敏感型电容式土壤水分传感器。采用ANSYS软件仿真分析探头灵敏度、敏感深度与探头极宽与极距之比(a/b)的变化关系,认为a/b在0.8~ 1之间取值时探头特性较优;基于谐振原理设计了带有频伏转化功能的电容测量电路;推导出混合介电参数标定β模型,提出β模型两点标定法。在土壤、泥炭、珍珠岩、醋糟中的试验数据表明: β模型较好地表征了输出电压信号与土壤含水量之间的关系,最小相关系数R~2 = 0.955 4;除珍珠岩外,基于两点标定β模型的测量误差小于0.025;泥炭、醋糟容重变化引起的测量误差小于0.025。
基于1DCNN和LSTM的单站逐时气温预报方法

针对海量气象观测数据间存在大量的物理噪声、与气温无关的冗余特征以及时间相关性,提出了一种将一维卷积神经网络(1DCNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)相结合的多信息融合气温预报方法。首先,运用差分法对气象观测数据进行预处理,得到平稳时间序列数据;其次,运用1DCNN提取与气温变化相关的特征变量作为神经网络模型的输入变量;最后,运用1DCNN和LSTM构建多信息融合气温预报模型1DCNNLSTM,并以云南省昆明市历史气象观测数据为例,与传统的LSTM、1DCNN和反向传播神经网络(BP)对未来24小时的逐时气温预报进行了比较研究。研究结果表明,1DCNN-LSTM的均方根误差(RMSE)相较于LSTM、 1DCNN和BP最大降低了5.221%、19.350%和9.253%,平均绝对误差(MAE)最大降低了4.419%、17.520%和8.089%。为气温的精准预报提供了参考依据。
基于新型观测算子的双偏振雷达雨滴谱变分反演

提出一种基于变分理论的双偏振多普勒天气雷达反演雨滴谱方法,最优反演雨滴谱的同时可实现衰减订正。反演过程中使用一种新型观测算子,利用滴谱仪实测数据计算状态变量和双偏振参量,使观测算子更能代表本地降水特性。将新型观测算子、误差协方差矩阵和状态变量的先验估计用于代价函数中,基于高斯-牛顿迭代方法求解代价函数得到最优雨滴谱。利用理想模拟试验和南京信息工程大学C波段双偏振多普勒天气雷达实测个例对算法进行验证和评估。结果表明:算法反演得到的状态变量(液态水含量LWC和质量权重平均直径D_m)与滴谱仪数据计算结果的相关系数达到了0.96和0.80,相对偏差为25.19%和10.63%,均方根误差比常规反演结果改善了50%左右,比基于模拟观测算子的变分反演结果改善了30%左右,最优反演雨滴谱得到的降雨率R和雨量计数据相关系数达到0.89,相对偏差为14.78%。
基于改进Apriori算法的环境空气NO_2浓度变化的关联因素分析

环境空气污染是一种复杂的非线性动态现象,受道路网络上的交通流、气象条件等因素的影响,定量揭示这些因素与空气污染物浓度的变化关系,是空气质量预测与改善的重要基础。以广东省佛山市南海区气象局空气质量监测站点周边1.5 km的半径区域为研究范围,利用改进后的关联规则算法对监测站点不同方位的道路交通流,引入气象条件,定量分析对空气污染物NO_2浓度的影响,并通过线性相关分析验证关联规则的结果。(1)传统的Apriori算法计算效率低,得到的规则多为无效、不可靠。将原算法对数据库多次扫描,改变为对上一频繁K项集的元素进行扫描。并引入新的可靠性衡量指标"提升度",及加入对关联规则结果的筛选过程。改进后的算法只需扫描数据库一次,新增的两类改进方法使Apriori算法计算效率得到提升,且增强了强关联规则挖掘的可靠性。(2)从强关联规则得出:影响NO_2浓度变化的主要因素是风速、温度和气压,风速和温度与NO_2浓度的变化呈负相关,气压与NO_2浓度变化呈正相关。(3)引入道路交通流,结合气象因素对NO_2的影响:道路交通流量大且扩散条件好,不会导致污染物迅速上升,具体表现为:当道路交通流量较大时,伴随气压较低、风速较大或者温度较高,NO_2浓度处于低浓度等级,置信度较高(90%~100%);而道路交通流小且气象条件差,会导致污染物逐渐累积,具体表现为:道路交通流较小时,伴随气压较高、风速较低或气温较低,不利于NO_2扩散,且量化的置信度存在一定的偏差;考虑风向条件时,道路位于上下风向,对NO_2浓度的影响也不同。(4)基于强关联规则识别的关键影响因素,与NO_2进行线性拟合并计算皮尔逊相关系数,所得结果与关联规则算法的结论一致。通过以上结果,表明关联规则算法在挖掘定量关系具有较高的效率性和准确性,可为区域空气治理和预测提供技术支持。
NEFA经MMPs途径对奶牛子宫内膜上皮细胞Ⅳ型胶原蛋白表达的影响

为了研究体外非酯化脂肪酸(NEFA)对奶牛子宫内膜上皮细胞基质金属蛋白酶(MMPs)、Ⅳ型胶原蛋白(COL-Ⅳ)和炎性因子(IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α)分泌的调节作用,进而探讨NEFA对奶牛胎衣不下(RFM)发生的影响,使用不同浓度的NEFA刺激牛子宫内膜上皮细胞,采用qPCR和Western blot检测细胞中MMP-2、MMP-9、COL-Ⅳ、 IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α的表达水平。结果表明,与对照组相比,低浓度组和高浓度组的MMP-2和COL-Ⅳ的mRNA表达极显著升高(P<0.01),MMP-9的mRNA极显著下调(P<0.01);IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α的mRNA表达在高浓度组均极显著上调(P<0.01),在低浓度组,IL-6的mRNA被极显著上调(P<0.01),IL-8和TNF-α的mRNA被显著上调(P<0.05)。Western blot的结果显示,与对照组相比,高浓度组的MMP-2和COL-Ⅳ的蛋白表达极显著上升(P<0.01),MMP-9的蛋白表达显著下降(P<0.05)。结果证实,NEFA可通过调控MMPs、胶原蛋白和炎性因子调控ECM的降解,从而影响RFM的发生。
苦马豆素历史、来源及生物活性研究进展

苦马豆素是一种含羟基吲哚里西啶生物碱,从发现命名至今已经有40多年的历史,起初被确证是疯草类有毒植物的毒性成分,研究重点主要是侧重其毒性与毒理方面,证实苦马豆素可特异性的抑制动物机体α-甘露糖甘酶活性,导致细胞溶酶体甘露聚糖蓄积,造成细胞空泡变性,引起器官组织损伤和神经功能障碍。随着研究的深入,人们又发现苦马豆素具有抗肿瘤、抗病毒和免疫调节等生物活性,从此掀起了苦马豆素药理作用研究的热潮,引起人类医学研究领域学者的关注和极大兴趣。现根据国内外苦马豆素相关研究文献,从其研究历史、主要来源、毒性与毒理及药理活性等方面进行归纳总结,并对今后的研究方向进行展望,以期为人们较全面地掌握苦马豆素的历史、最新研究进展、以及科学认识苦马豆素的两重性提供重要理论参考。
叶面喷施不同钙源对辣椒生长及其果实品质的影响

【目的】通过叶面喷施不同钙源研究其对辣椒的农艺性状、果实钙含量的影响,为生产上辣椒果实钙含量的提升、产量增加和品质改善提供参考。【方法】以辣椒为试验材料,采用基质培养,设置CK(叶面喷施清水)、G1(叶面喷施氯化钙)、G2(叶面喷施糖醇钙)、G3(叶面喷施小分子肽钙)4个处理,测定辣椒的主要农艺性状、钙含量、产量和品质等指标。【结果】喷施3种不同的钙源均可加快辣椒果实的成熟,提高地上部钙素在果实的分配率。G3与CK相比,辣椒的地上部鲜重显著增加22.02%,单株产量为536.9 g,显著增产38.77%。果实钙含量与积累量分别达2.78 g·kg~(-1)和96.86 g·株~(-1),较CK处理显著升高46.32%和78.25%。辣椒地上部中,果实的钙素分配率较CK处理显著提高58.58%,维生素C含量达0.6378 mg·g~(-1),较CK处理显著增加17.29%; G3与G1相比,辣椒的单株产量、单果重和维生素C含量分别显著提高18.0%、33.8%、18.3%;G3与G2相比,辣椒的地上部鲜重、成熟果个数和单株产量均显著提高。地上部氮、钾、钙的积累量增加。【结论】与氯化钙和糖醇钙相比,小分子肽钙能更好地从辣椒的叶片转移到果实中,进而提高果实钙含量。供试条件下,在促进辣椒生长、提高产量和品质方面,叶面喷施小分子肽钙的处理效果最佳。
响应面法优化超微绿茶粉制作曲奇饼干关键配方

【目的】优化超微绿茶粉曲奇饼干配方,为茶叶精深加工开发终端产品提供思路。【方法】对超微绿茶粉、糖粉、黄油的添加量进行单因素试验,通过感官审评对其进行质量评价,确定3个因素添加量的优化范围。在单因素试验基础上,采用Box-Behnken试验设计,进行3因素3水平响应面优化设计,共17组处理,考察超微绿茶粉、糖粉、黄油的添加量对超微绿茶粉曲奇饼干感官审评的影响,确定超微绿茶粉曲奇饼干的配方,并对优化配方加工的饼干进行感官评价、理化指标检测、质构评价。【结果】超微绿茶粉制作曲奇饼干的配方为:以总粉(低筋小麦粉+超微绿茶粉)100 g即100%计,蛋液添加量15%,柠檬汁1%,超微绿茶粉3.0%,黄油84.4%,糖粉25.9%,烘焙上火温度170 ℃,下火温度150 ℃,时间20 min。在此条件下加工的超微绿茶粉曲奇饼干,感官审评得分85.36分,风味较好。经质构仪分析,饼干的硬度为578.44 g,酥性为626.46 g·s。经检测,饼干的各项理化指标均符合国标要求。【结论】采用响应面法得出了超微绿茶粉曲奇饼干最优的关键配方,可用于规模化生产,为茶叶精深加工开发茶食品、缓解茶产业供需矛盾提供新的思路。
基于InVEST模型的岷江流域土地利用变化对生境质量的影响研究

土地利用及生境质量变化过程对维护自然系统平衡,区域社会经济可持续发展具有重大意义。借助InVEST模型生境质量模块,以岷江流域作为研究区,在分析岷江流域土地利用变化的基础上对其2000、2008、2013、2017年的生境质量变化特征进行分析。结果表明: (1)在2000—2017年,岷江流域的建设用地呈现不断增长的趋势,而耕地、林地和草地呈现缩减的趋势;耕地、林地和建设用地之间的转换较为明显,建设用地转入最大的来源主要是耕地。(2)从时间尺度上看,岷江流域生境质量属于较差和良好等级的占比总体上分别上升71.34%和2.41%;中等和优等等级的占比总体上下降了4.28%和2.61%。(3)从空间尺度上看,岷江流域上游地区的生境质量总体上高于中下游地区;建设用地大面积扩张,侵占了大量的耕地和林地,从而导致了中下游平原区域的整体生境质量下降,其中处于较差和中等等级的区域显著扩大。
营口海岸带土地利用及景观格局35年变化

营口沿海产业基地是“兴辽计划”和振兴东北的重要支点,其经济发展与海岸带变迁的耦合机制亟需海岸带土地利用和景观格局的变化足迹,以便深入理解海岸城市与经济发展协同演进过程。以面向对象的分类器为主辅以人工解译,提取营口海岸带1984—2018年间30m土地利用信息,采用土地转移矩阵和景观格局指数分析土地利用和景观格局变化趋势,通过主成分分析法探讨诱发变化的关键驱动因素。结果表明: (1)土地利用类型1984—1992年以耕地和盐田变化为主发展到1993—2006年建设用地激增的趋势,具有从农耕为主到城市化的鲜明时代特征; (2)土地利用类型间的逐年转化程度各不相同,其中1993—1995年、2006—2007年、2011—2015年耕地和低效盐田向建设用地的转入最为突出; (3)景观格局总体上斑块趋于分散, 2004年后破碎化加剧,并呈现以建设用地和耕地为区域基质,其他景观周围分布的模式; (4)人口和经济政策因素在营口市海岸带土地利用方式转变过程中具有明显驱动效应。尤其“以港兴市”、耕地占补平衡、沿海产业基地建设等政策驱动当地土地利用倾向性的变化方向。合理调整土地利用结构,优化景观布局,充分利用沿海地理优势的同时更应着眼于可持续发展,致力经济、社会和生态效益相统一。
381例足月初产妇急产围产结局及其危险因素

目的:探讨足月初产妇急产的围产结局和危险因素。方法:收集2020年1月1日至12月31日在浙江大学医学院附属妇产科医院住院分娩的足月、单胎妊娠、头位并经阴道分娩的初产妇共6951名,其中发生急产者381例为急产组,按照1: 2随机抽取762名非急产者为对照组。比较两组的围产结局,并采用多因素logistic回归分析初产妇急产的危险因素。结果:经阴道分娩的足月、单胎妊娠、头位初产妇中急产发生率为5.48% (381/6951)。急产组第一产程、第二产程的时长明显短于对照组(均P<0.01),而第三产程的时长两组差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,急产组软产道裂伤的发生率明显增加(P<0.01),但在产后出血及新生儿相关围产结局方面与对照组差异无统计学意义(均P>0.05)。多因素logistic回归分析结果显示,急产与孕妇身高(OR=1.038,95%CI: 1.010~1.067, P<0.01)、分娩孕周(OR=0.716, 95%CI:0.618~0.829, P<0.01)、晚期流产史(OR= 1.986,95%CI:1.065~3.702,P<0.05)、临产前发生破膜(OR= 1.802, 95%CI: 1.350~2.406,P<0.01)、宫颈球囊引产(OR=3.230,95%CI: 2.027~5.147,P<0.01)、地诺前列酮栓引产(OR=2.332, 95%CI: 1.632~3.334,P<0.01)、催产素引产(OR=0.291, 95%CI:0.219~0.386,P<0.01)相关。结论:初产妇足月分娩时急产的发生率不低,急产会导致会阴裂伤明显增加。产妇身高较高、有晚期流产史、临产前发生破膜、使用宫颈球囊引产、使用地诺前列酮栓引产是足月初产妇急产的危险因素,而催产素引产和较大分娩孕周是足月初产妇急产发生的保护因素。
经皮给药系统促渗新技术新方法的研究进展

经皮给药可以避免口服给药后的胃肠道消化反应和肝脏首过效应、注射给药引起的疼痛,具有简、便、效、廉的特点,受到越来越多人的关注。但经皮给药吸收效率低的问题阻碍了经皮药物的广泛应用。通过查阅相关文献发现,近年来纳米载体促渗、中药挥发油促渗、物理促渗新方法新技术,为提高经皮给药制剂的开发提供了新策略。重点从这3个方面进行归纳总结并分析存在的问题,以期为经皮给药的制剂开发提供借鉴和参考。