mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
神经网络技术在风电机组SCADA数据分析中的应用研究

随着海上风电场的快速发展,降低运维成本和提高风电机组可用性问题已成为研究热点。文中提出一种数据驱动的风电机组性能评估方法用来提高风电机组运维效率,降低维护成本。该方法结合了神经网络和随机过程理论,对风电机组数据采集与监视控制系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)数据进行分析,建立了风电机组运行行为模型,提出了评估风电机组运行性能的指标。在此基础上,结合9台风电机组的SCADA数据,评估了运行性能。针对风电机组运行中出现的异常状态,分析了可能的原因,并提出了相应的维修建议。结果表明,该方法能够有效地分析SCADA数据,所提指标对提高风电场运维效率具有参考价值。
考虑市场过渡和中长期合约电量分解的水火电短期多目标发电调度

新电改的实施给现行的电网集中发电调度带来极大挑战,出现了电力交易和市场各方利益综合需求下的竞价与非竞价机组混合发电调度新难题。以云南和贵州电力市场改革为背景,从电网日前计划编制实际需求出发,兼顾购电经济性、节能降耗、竞价与非竞价机组调度公平性目标,考虑水电、火电及系统运行复杂约束,构建优化模型。提出中长期合约电量分解的二次规划方法,并以分解后的日电量为约束,保证竞价机组调度公平性;采用模糊优选法处理多目标模型,通过引入启发式策略,增加自适应参数,提高算法的稳定性和收敛性,实现模型高效求解。仿真测试表明,所提模型及方法在不同电源结构下均可获得合理调度结果,为过渡时期电力系统发电运行提供决策支持。
多电压等级不平衡主动配电网电压无功自适应多目标协调优化

高间歇性DG持续大量接入给传统配电网电压无功控制带来严峻挑战。利用新兴DG与传统设备(如电容器、OLTC等)进行电压无功协调控制显得尤为重要。然而,现有协调控制研究多采用负荷与出力的日前预测,并基于平衡网络模型和单一电压等级假设,导致其控制结果不合理或不可行。为应对上述技术挑战,基于主动配电网双向信息通信并采用自适应动态权重策略,提出一种含中压(三相三线)和低压(三相四线)的多电压等级不平衡主动配电网电压无功自适应协调优化控制策略。通过中压侧传统三角形开关电容器与低压侧新兴分布式光伏逆变器的协调控制,实现网损、电压幅值、不平衡度、电容器动作成本及光伏逆变器出力成本的综合运行优化。为有效求解上述配网最优潮流问题,采用改进直接法潮流和粒子群算法进行联合求解。最后,基于某澳大利亚真实配电网开展24 h多场景仿真,以验证所提电压无功控制的可行性、有效性及优越性。
面向调控云的电力调度通用数据对象结构化设计及应用

电力系统快速发展,要求对电网实施集中分析决策、多专业业务协作及跨调度机构工作协同。文章综合考虑电网一体化特征和调控运行管理业务需求,以实现调度通用数据结构化建模的标准、准确、完整、灵活为目标,从对象ID编码规则、对象模型规则、对象建模方法、全局共享等方面,对电力调度信息进行全局统一规划,提出面向调控云的电力调度通用数据对象结构化设计方案,该设计方案可夯实专业间、机构间的业务协作和数据交互共享的基础,能够加强电网运行集中决策,为深度挖掘数据的潜在价值以及大电网安全运行和调控精益管理提供服务。
基于自适应阈值和奇异值分解的电能质量扰动检测新方法

随着电力系统规模的增大,为保证电力设备的稳定运行,电能质量数据的分析算法面临更高的要求。在考虑算法精确度及抗噪性的同时,对一些微弱扰动及复杂扰动的检测也提出了新的挑战。针对以上需求,提出一种通用的电能质量扰动检测算法,基于异常扰动波形的特点,提出基于波形差值的自适应阈值,无需调节参数即可对信号进行故障判断,实用性高,并且采用加窗的方式对信号进行奇异值分解,并根据检测结果给出明确的扰动定位;最后通过多组模拟信号与实测信号的仿真实验,验证了所提算法的有效性,并证明了算法具有计算量小、实时性高的优点;通过与其他算法的对比分析,进一步表明了文中所提算法具有更高的灵敏度与抗噪性,普适性强。
大规模集群可再生能源有功分层协调控制策略

随着可再生能源占比不断攀升,可再生能源安全问题和消纳问题日益凸显,提高可再生能源有功控制能力十分关键。因此,针对高占比可再生能源接入电网带来的新特征,提出了大规模集群可再生能源有功分层协调控制策略,涵盖调峰控制、调频控制、断面控制、市场交易和风光协调模式,协调优化系统运行安全性、消纳经济性和控制公平性。所提策略动态评估全网乃至各断面可再生能源最大消纳能力,确保电网安全运行;按照全网层、场群层、场站层顺序逐层优化有功控制指令,拓展可再生能源消纳深度和广度;针对性配置合理有功分配权重系数,保障不同可再生能源场站群、同断面风光发电之间消纳公平。冀北电网的实际运行情况证明了文中所提可再生能源控制策略的有效性。
模块化多电平变流器直流短路故障电流计算

模块化多电平换流器直流侧发生短路故障后,等效放电电容计算对短路电流的计算十分重要,受控制系统的影响,等效放电电容难以确定。在一定的假设条件下,通过均值等效的方式得到等效放电电容的解析计算式,并且推导模块等效放电电容取得最大值2C/N和最小值C/N的条件。在此基础上,得到影响等效放电电容的因素:调制比和短路时刻;进一步分析调制比和短路时刻对等效放电电容的影响规律。最后,基于Matlab/Simulink搭建仿真模型,对本文得出的计算公式及结论进行仿真验证。
考虑补贴的独立微网容量配置优化方法

针对风光柴蓄独立微网系统,提出了考虑补贴的容量配置优化方法。该方法以总净现成本最低为优化目标,以负荷缺额率为约束条件保证供电可靠性,采用遗传算法优化系统容量配置。通过测试基于该方法所开发的软件,验证其了正确性,并以此作为仿真平台,实现了多种电源组合方式下考虑补贴的容量配置优化仿真分析。分析结果表明,在独立微网系统容量配置优化时,不同补贴方式会对系统容量配置优化结果有较大影响;在所研究的补贴标准下,按发电量补贴方式比按投资安装补贴方式投资商可获得的总补贴收益更多,总投资成本更少。
以促进可再生能源消纳为目标的我国西北-西南联网容量与送电时序研究

目前我国西电东送的规模正在逐步扩大,西部地区可再生能源装机逐渐增加,未来将接入高比例风电与光伏发电。具有较强随机性和间歇性可再生能源需要灵活性机制进行调节,传统方案是与火电打捆外送。而西南地区已有大量水电,西北西南地区进行大规模互联,能够实现不同形式电源的时空互补,从而在更大范围内消纳可再生能源并提升西电东送线路的容量效益。采用时序运行模拟技术论证了我国西北-西南联网的优势与联网效益。采用西北-西南送端电网2030年规划方案进行实证分析,结果表明西北-西南联网能够有效降低可再生能源弃电比例,并指出西北-西南联网通道合理规模在90~100 GW之间,在送电时序特性方面,西北-西南联网有助于减小西南水电外送的季节波动性,向东部送电曲线采用正调峰(8:00—19:00为峰荷时段,其余时间为非峰荷时段)将有利于可再生能源的消纳。
考虑电网背景谐波影响的直驱风电机组谐波电流建模与分析

随着风电产业的持续快速发展,直驱风电机组由于其效率高、故障率低等特点而得到了越来越多的应用,但其并网输出的中频谐波电流超标问题日趋显现。为准确反映直驱风电机组并网中频谐波电流,需建立可准确评估其谐波电流的动态数学模型。以采用典型矢量控制的直驱风电机组为对象,综合考虑电网背景谐波、调制死区效应以及功率因数的影响,建立可准确反映直驱风电机组并网中频谐波电流的动态数学模型。通过仿真分析发现,直驱风电机组并网谐波电流由电网背景谐波、调制死区所产生的同频率谐波电流叠加构成,而功率因数则通过改变同频率谐波电流间的夹角而影响相应频率谐波电流。最后,通过2.0 MW型直驱风电机组的仿真数据、计算数据与实测数据间的对比分析,验证了文中所建立动态数学模型的准确性,为直驱风电机组并网谐波电流定量分析和评估提供了手段和依据。
提升配电网电压质量的分布式储能经济优化配置方法

结合储能运行调度提出一种改善配电网电压质量的储能经济优化配置方法。从储能投资者利益出发,兼顾系统运行经济性,并考虑系统节点电压偏离正常值情况,建立以储能投资成本、线路损耗费用、主网购电费用及整体节点电压偏差最小为目标的储能选址、定容上层多目标优化模型,并引入层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)将该多目标优化问题转化为单目标问题。将储能配置与其运行调度相结合,建立以反映负荷波动的负荷标准差最小为目标的下层储能运行策略优化模型。对IEEE-33节点配网系统及某工业园区实际线路进行算例分析,结果表明在不改变现有配电网结构的前提下,所建储能双层优化模型及算法能提升配电网的电压质量和经济效益,降低网络损耗。
考虑相关性的大规模风光互补电网扩展规划

大规模新能源接入电网对电网规划提出了新的挑战,当前有关新能源并网的研究主要集中在考虑风电场接入电网以及处于不同地理位置风电场之间的相关性等方面,电网规划中考虑风光2种新能源之间相关性的研究尚不多见。随着张家口可再生能源示范区的规划建设,大规模可再生能源的可靠汇集和高效外送将成为研究的重点。在考虑风光出力相关性的基础上,提出了大规模风光互补的多目标电网扩展规划方法,综合考虑电网规划的经济性、弃风弃光带来的经济损失和对生态环境的影响,采用NSGA-II算法求解规划模型,并用IEEE-6节点系统和巴西南部46节点系统验证规划模型。算例结果表明,考虑风电场和光伏电站之间出力的相关性能统筹兼顾电网规划的经济性和环境效益,能够对未来高比例可再生能源电力系统规划提供借鉴和参考。
变结构条件下智能配电软开关暂态快速仿真方法

智能软开关(soft open point,SOP)对配电系统运行经济性、灵活性和可靠性的提升具有重要作用。为了更好地研究SOP在系统各种扰动下的动态行为特征,建立了考虑各种控制策略的SOP详细暂态仿真模型,采用基于Krylov子空间的模型降维化简(model order reduction,MOR)方法以提升配电系统的仿真计算效率,并提出新的算法将MOR方法用于变结构配电网络,使其能在多场景下对SOP进行分析。通过IEEE 123算例测试证明,该文方法能够在保证可接受的仿真精度前提下,有效降低整体模型规模,提升仿真计算效率,并满足各种外部扰动场景下的SOP暂态快速仿真分析需求。
带电盐雾环境对复合绝缘子硅橡胶材料闪络特性的影响

沿海及多雾地区,复合绝缘子可能长期运行在盐雾环境中,使得闪络电压降低,威胁电网的安全稳定运行。为研究复合绝缘子硅橡胶材料在持续盐雾环境中闪络特性的变化,人工模拟了盐雾环境,对带电不同时间后的硅橡胶材料进行了交流闪络试验,记录了闪络电压和带电期间的泄漏电流。结果表明:试品的闪络电压与带电电压值有关,带电试验中所施加的电压值越高,带电试验结束后的闪络电压越低;闪络电压随雾水电导率的增加呈负幂指数规律降低,特征指数随带电时间的增加而增加;闪络电压随带电时间的增加而降低。随着带电电压值、雾水电导率和带电时间的增加,试品表面水膜占表面积的比值和泄漏电流特征量(脉冲数量、最大脉冲幅值、累积放电量等)增加,是造成闪络电压下降的主要原因。
考虑风电不确定度的风-火-水-气-核-抽水蓄能多源协同旋转备用优化

随着风电并网渗透率的快速增长,系统的随机波动性显著增强。为合理地协调旋转备用配置效益和风险的矛盾,首先以多面体不确定集刻画风电不确定性,构建了计及风电出力误差概率的期望弃风和期望切负荷模型。在综合考虑风电、火电、水电等多类型电源机组运行特性的基础上,以发电效益与潜在期望风险为备用目标,建立了考虑风电不确定度的风-火-水-气-核-抽水蓄能多类型电源机组协同调度的旋转备用优化模型,并提出了一种自适应遗传算法与分枝切割算法相结合的双层优化算法以求解所建模型。算例结果表明,所提备用方法能自适应地寻找风电最优不确定度,合理地权衡备用策略的经济效益和风险成本,同时所建模型能适应在不同风电预测精度、不同切负荷成本系数以及不同风电调峰特性下的旋转备用优化配置,实现综合效益最优。
具有暂态阻尼特性的虚拟同步发电机控制策略及无缝切换方法

针对常规二阶虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制中存在的一次调频特性与传统阻尼特性相互影响的问题,提出了引入反映同步发电机阻尼绕组特性的暂态阻尼环节的解决方法,同时实现VSG对同步发电机暂态特性和稳态特性的模拟,建立了具有暂态阻尼特性的VSG控制的小信号动态模型,通过广义根轨迹法定性分析了VSG控制参数对系统稳定性的影响,并结合频域特性指标,利用主导极点法对控制参数进行定量设计。针对VSG并网过程中可能出现的电流冲击,提出了基于直接电压鉴相原理的预同步控制策略,实现无锁相环VSG控制在不同运行模式之间的无缝切换。最后,利用搭建的微电网仿真平台,验证了理论分析的正确性以及所提预同步方法的有效性。
新一代调相机与电力电子无功补偿装置在特高压交直流电网中应用的比较

针对特高压交直流混联电网建设过渡期呈现出的新特性与稳定运行风险,该文以特高压直流接入对近区动态无功的实际需求为导向,从运行原理、响应特性及应用实例仿真等多个角度出发,比较了新一代大容量调相机与目前电网中应用较多的SVC、STATCOM一类基于电力电子技术的动态无功补偿装置之间的差异。对比分析的结果表明,新一代调相机具有更强的动态无功支撑能力与暂态电压调节能力,更适合于我国当前特高压直流工程输送容量大、送端短路容量不足、受端多回直流集中馈入下电压支撑能力不足的电网结构特点。
柔性直流电网直流线路故障主动限流控制

针对架空线柔性直流电网线路故障,提出了基于混合型MMC的主动限流控制方法,从而降低对直流断路器开断速度、开断容量以及吸收能量的要求,减少直流电网建设成本、提高直流电网可利用率。该文首先研究了换流器的交/直流电压解耦可控性,给出了主动限流控制器的控制架构。为了解决直流故障穿越期间,桥臂电容电压可能会短时越限的问题,提出了在内环直流电流控制器附加直流电流指令动态限幅控制器的方案。提出了主动限流控制策略的一种优化手段—电流目标预设控制,分析了不同控制器延时对主动限流控制的影响。计及主动限流控制,研究了单换流器系统和直流电网故障前后直流故障电流演变机理。最后,分别在单换流器系统和直流电网系统中仿真验证了前文理论分析的正确性的有效性。
送端系统机群摆动对直流功率恢复特性影响研究

近年来,我国交直流混联电网发展初具规模,电网安全稳定特性发生深刻变化,大容量特高压直流输电系统与传统交流电网的交互影响、耦合特性进一步复杂化。该文重点研究送端电网机群摇摆对近区特高压直流功率恢复特性的影响,发现当直流故障激发送端机群振荡后,随着系统戴维南等值电势幅值不断下降,直流换流母线电压跌落将造成直流功率在恢复过程中再次出现塌陷,对交流输电通道形成二次冲击,影响交流薄弱断面输电能力。最后基于实际电网算例,分析受端电网单永故障下多回直流同时发生相继换相失败故障对送端电网稳定性的影响。研究结论可为电网运行人员合理安排运行方式提供依据,有利于保障大区互联电网安全稳定运行。
大规模风电与直流综合作用对送端系统暂态稳定影响机理

风火打捆交直流外送系统提高了我国新能源的利用率,风电与直流系统共同影响着系统的暂态稳定。针对含大规模风电接入经交直流非并联送出的三区域系统,分析了双馈风机与直流系统的运行特性及对送端系统的影响,将两者的综合作用等效为系统的等值机械功率增量,推导了相应的转子运动方程,得到三区域系统暂态功角稳定分析模型。根据该模型基于扩展等面积定则揭示了大规模风电与直流系统综合作用对送端系统暂态稳定的影响机理,研究了不同故障类型下系统的暂态稳定性。最后通过仿真验证了所提理论的正确性,为大规模新能源跨区域传输的开发利用及其稳定控制提供了理论基础。
考虑锁相环动态的柔性直流输电机电暂态模型

在进行柔性直流输电系统的规划设计、调度运行以及稳定性分析与研究等工作时,离不开准确可靠的柔性直流输电机电暂态模型。柔性直流输电系统中,锁相环(phase locked loop,PLL)模块起着测量并向控制系统提供相位信息的作用,其对相位信息的测量不是完全理想的,而是存在动态过程。现有的柔性直流输电机电暂态模型中均忽略了锁相环对相位信息的动态测量误差,这与实际动态过程不符,在一定程度上降低了柔性直流输电系统机电暂态模型的仿真精度。该文分析了忽略锁相环动态对柔性直流输电系统机电暂态模型仿真精度的影响,并提出了在机电暂态模型中考虑锁相环动态的方法。通过与电磁暂态模型的仿真对比以及大电网算例仿真,验证了所提出的考虑锁相环动态后的柔性直流输电机电暂态模型的准确性和适用性。
基于统计学特征的新能源纳入西北电网备用研究

新能源纳入备用对电网安全运行和新能源充分消纳都具有重要意义,但新能源随机性和难预测等实际问题制约了其作为备用的可靠性。为此本文以西北电网为例,研究提出了基于统计学特征的新能源纳入电网备用方案。首先,分析了新能源纳入备用对电网平衡和新能源消纳的影响,阐述了由此引发的安全性和经济性矛盾;其次,提炼出电网供电保证率、新能源保证出力和保证预测准确率等指标,给出了计算方法并分析了其统计学特征;最后,基于以上指标,提出了“主网采用新能源保证出力以保证供电安全、省网采用新能源保证预测准确率以提高经济性”的新能源纳入电网备用管理方案。实际算例表明:文中方案兼顾供电安全和新能源充分消纳,可以作为大规模新能源接入后电网日前调度方式安排的依据,兼具学术研究和推广应用价值。文中成果已经在国家电网公司西北电力调控分中心得到实际应用,2017年增发新能源电量4700GW·h、降低受阻率3个百分点,有效促进了新能源消纳。
基于希尔伯特黄变换滤波预处理的相关性能量分析攻击

使用TMega16单片机作为研究载体,以希尔伯特黄变换( HHT)滤波技术在相关性能量分析( CPA)攻击中的应用为主线,对如何通过HHT预处理技术提高CPA攻击的效率进行研究,提出一种CPA攻击方案。对采集到的能量曲线进行基于HHT技术的滤波预处理,并对处理后的能量曲线进行攻击。实验结果表明,与传统CPA攻击方案相比,采用该方案的攻击相关系数提高了约34%,效果提升明显,而且正误密钥之间的区分度也较高。
饲料蛋白质水平对洛氏鱥生长、非特异性免疫及蛋白质合成的影响

为了研究饲料蛋白质水平对洛氏鱥(Rhynchocypris lagowskii Dybowski)生长、非特异性免疫及蛋白质合成的影响,以洛氏鱥幼鱼[(6.98±0.01) g/尾]为研究对象,以鱼粉、棉粕、豆粕及菜粕为蛋白源,配制成蛋白质水平为24.98%、30.02%、34.99%、40.01%和44.98%的5种等能、等脂肪的配合饲料,进行为期8周的饲养试验。结果表明,在试验条件下,随着饲料蛋白质水平的升高,洛氏鱥的终末体质量、特定生长率、增重率均呈先升高后降低的趋势,其中34.99%和40.01%组洛氏鱥的终末体质量、特定生长率及增重率显著高于24.98%组(P<0.05);随着饲料蛋白质水平的升高,洛氏鱥饲料效率和蛋白质效率呈先升高后降低的趋势,其中40.01%组洛氏鱥饲料效率和蛋白质效率显著高于24.98%组(P<0.05),但与30.01%、34.99%和40.01%组差异不显著(P>0.05)。通过折线回归分析得出,饲料蛋白质水平为35.89%时,洛氏鱥的特定生长率最高;饲料蛋白质水平为36.11%时,洛氏鱥饲料效率最高。洛氏鱥肌肉中粗蛋白质含量随饲料蛋白质水平的升高呈先上升后下降趋势,其中, 40.01%组洛氏鱥肌肉中粗蛋白质含量显著高于24.98%、30.02%、34.99%和44.98%组(P<0.05);而洛氏鱥肌肉中粗脂肪含量随饲料蛋白质水平的升高呈先下降后上升趋势,其中, 40.01%组显著低于24.98%、30.02%和34.99%组(P<0.05),但与44.98%组差异不显著(P>0.05)。洛氏鱥肝胰脏的碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)和溶菌酶(LZM)活性随饲料蛋白质水平的升高呈先上升后下降的趋势,其中40.01%组洛氏鱥AKP、ACP、SOD和LZM活性显著高于24.98%、30.02%、34.99%和44.98%组(P<0.05);洛氏鱥白肌中RNA含量和RNA/DNA比值随饲料蛋白质水平的升高呈先升高后降低的趋势,其中40.01%组洛氏鱥白肌中RNA含量和RNA/DNA显著高于24.98%、30.02%、34.99%和44.98%(P<0.05)。通过折线模型回归分析可知饲料蛋白质水平为36.10%时,洛氏鱥白肌中RNA含量最高;饲料蛋白质水平为35.91%时,洛氏鱥白肌中RNA/DNA比率最高。在洛氏鱥配合饲料中,最适宜蛋白质需求水平为34.99%—40.01%。
量子无线通信技术在海洋环境监测中的应用

以量子技术为基础,利用光子基本粒子的量子纠缠原理,由量子态携带在线实时海洋环境监测数据信息,构建基于量子无线通信的海洋环境监测系统。该系统在无线通信中可确保数据的安全性、系统性、及时性和准确性,提高信息化和灵活化水平,可为海洋环境规划、环境管理、环境治理等提供全面安全可靠的监测数据。
莱州湾表层沉积物粒度和黏土矿物分布特征与运移趋势分析

运用粒度参数分析、黏土矿物含量分析、Flemming三角图示法和Gao-Collins二维的“粒度趋势分析”等方法,对采自莱州湾海域的表层沉积物样品和黏土矿物样品进行分析,了解了该研究区域的沉积环境及沉积物的运移趋势。研究区由岸向海沉积物类型大致依次为砂-粉砂质砂-砂质粉砂-粉砂-黏土质粉砂,并且研究区表层沉积物在近岸区域呈现较为明显的平行岸线的条带状特征;同时沉积物的平均粒径、分选系数、偏态、峰态等粒度参数也呈现出良好的正相关性或负相关性;研究区黏土矿物为伊利石、蒙脱石、绿泥石、高岭石,除伊利石分布大致为黄河三角洲近岸低,向研究区东北方向逐渐升高外,其余的黏土矿物都表现出了近岸高,远海低的分布特征,且主要物源为黄河物质输入。 Flemming三角图研究区所有采样点大部分分布在Ⅱ区,少部分分布在Ⅲ区,说明研究区整体水动力较强;采样点在A—E区均有分布,但在C、D两区分布最多,说明研究区沉积物粒径较集中。研究区表层沉积物整体呈由岸向海输运的趋势,具体来看,黄河沉积物入海后向北、向东、向南运移,研究区内沉积物的来源是黄河输沙以及周围入海的小河流的输沙和沿岸冲刷的物质。
短期低盐度胁迫对驼背鲈(♀)×鞍带石斑鱼(♂)杂交子代幼鱼抗氧化及消化生理的影响

为探讨在不同程度的盐度降低下对驼背鲈(Cromilepptes altivelis ♀)与鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus ♂)的杂交品种(鼠龙斑幼鱼)摄食、抗氧化和消化生理的影响,本实验设置盐度突变组: 5×10~(–3)、10×10~(–3)、15×10~(–3)、20×10~(–3)、25×10~(–3)、30×10~(–3)(对照组);盐度渐变组(每天盐度降低5×10~(–3))。在第0、3、7天时分别取样,测定血清和肝脏中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)活力;胃组织中的胃蛋白酶、肠道中的脂肪酶、淀粉酶活性。结果表明:盐度突变组中,盐度降低幅度越大对酶活性的影响越大,尤其5×10~(–3)~15×10~(–3), 3种抗氧化性酶活性在肝脏中的变化趋势相似,均呈显著升高再降低的趋势,血清中的SOD、CAT在第3、7天活性相似,均显著高于其他同时期各组, MDA在第7天显著升高; 3种消化酶活性均显著下降,盐度越低,下降幅度越显著;其他各组的抗氧化性酶和消化酶活性与对照组相比无明显差异。盐度突变组各组的摄食量均呈下降趋势,尤其5×10~(–3)组最低。盐度渐变组SOD、CAT活性呈持续上升趋势, MDA先上升再下降,胃蛋白酶与脂肪酶活性均是呈先上升再下降的趋势,淀粉酶持续下降;其摄食量下降后又恢复至胁迫前。综上,鼠龙斑对盐度的适应范围较广,当盐度突变为较低的水平(<15×10~(–3))时,对鼠龙斑的抗氧化性及消化生理的影响较大,随着胁迫时间延长可能对鱼体肝脏抗氧化系统具有损害作用,从而影响其生长,因此在实际过程中可通过逐渐降低盐度的方式对鼠龙斑进行驯养,以达到降低应激伤害的作用。
基于高内涵分析方法建立稳定共表达人δ阿片受体与PKAcat-EGFP的CHO细胞模型

目的利用高内涵分析(HCA)方法用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞建立人δ阿片受体(hDOR)及增强型绿色荧光蛋白(EGFP)标记的蛋白激酶A催化亚基(PKAcat)融合蛋白(PKAcat-EGFP)稳定共表达的细胞模型,为体外高通量筛选作用于hDOR的药物及药物分子机制研究奠定基础。方法通过脂质体介导法将潮霉素B抗性的hDOR重组质粒(pcDNA3.1/Hygro(+)-hDOR)转染入已稳定表达PKAcat-EGFP的CHO细胞中,随后用含潮霉素B的选择性培养基培养细胞,有限稀释法挑取耐药单克隆,PKA重分布实验筛选阳性克隆,利用Z'因子对建立的细胞模型的可靠性进行评价,利用PKA重分布实验与LANCE cAMP 384试剂盒检测受体功能。结果PKA重分布实验与LANCE cAMP 384试剂盒检测结果表明,CHO-PKAcat-EGFP/hDOR-3号克隆反应性良好,特异性DOR激动剂SNC80 100 nmol·L~(-1)作用时的Z'平均值为0.615,表明该细胞模型可靠,经多次传代后,细胞中的hDOR在40代以内能保持稳定表达,SNC80可浓度依赖性地激活细胞上的hDOR,其EC50值为(6.192±1.225)×10~(-9) mol·L~(-1)。结论成功建立了hDOR与PKAcat-EGFP融合蛋白稳定共表达的细胞模型CHO-PKAcat-EGFP/hDOR-3。
肌萎缩侧索硬化症治疗药物研发进展

肌萎缩侧索硬化症(ALS)是一种进行性、致死性的神经系统疾病,主要特征为上下运动神经元选择性受损而致肌肉萎缩,患者最后死于呼吸衰竭。2017年5月,美国FDA批准了脑卒中药物依达拉奉用于ALS的治疗,成为继利鲁唑后第二个用于治疗该病的药物,为ALS药物研发提供了新的思路。本文结合当前ALS病理机制研究,阐述靶向谷氨酸兴奋性毒性、氧化应激损伤、线粒体损伤、基因突变、异常蛋白聚集和神经营养因子缺乏等机制的药物研发现状,以及酪氨酸激酶、骨骼肌肌钙蛋白复合物、Sigma1受体、TDP-43和C9ORF72等药物新靶点研究进展,以期为后续ALS治疗药物研发提供参考。
市道轮换下的高频数据参数估计

在高频金融数据研究分析中引入市道轮换模型,结合自回归模型和波动率替代模型,对高频数据进行建模分析,运用滤波算法以及Kim平滑算法等进行参数估计和预测.利用2017-01-03至2017-08-02上证综指每5 min的收盘价格,用Matlab实现马氏市道轮换自回归模型的预测和推测,并构建波动率替代模型.结果表明,马氏市道轮换高频数据模型是一种具有模型创新且理论性强的分析方式.
非均质油藏聚合物驱注入参数优化方法与应用

聚合物驱注入参数优化是提高非均质油藏聚合驱技术效果和经济效益的关键技术之一.聚合物驱注入参数优化属于复杂的大规模最优化问题,目前仍缺乏与之相适应的高效求解算法,严重限制了注入参数优化方法的研究与应用.本研究通过理论推导得到由有限差分随机逼近方法(finite difference of stochastic approximation,FDSA)引导的随机扰动逼近改进新算法(simultaneous perturbation stochastic approximation algorithm,SPSA-FDG),可提高计算收敛速度,在迭代计算过程中,各控制变量近似梯度大小比例与FDSA算法类似,梯度估计精度高于SPSA算法,并保留了SPSA算法每次迭代计算次数少的优点.实例应用表明,SPSA-FDG算法迭代收敛时需要248次油藏数值模拟计算,明显少于FDSA算法和SPSA算法.此外,在聚合物驱注入总量不变条件下,通过应用改进算法和油藏数值模拟手段,优化聚合物驱每一段塞下的最优注入浓度和段塞尺寸,得到的聚合物驱优化注入方案净现值比均匀注聚方案提高11.64%,可使油田开发技术经济效果最大化.
直井-水平井组合井网平面井间动用规律

定量描述组合井网中水平井的作用及组合井网井间动用规律,是组合井网高效部署和油田高效开发的关键.基于实际油田组合井网形式,建立反映实际井网特点的渗流模型;利用保角变换,求解得到确定井网条件下的势函数与流函数;提出注采井间无因次动用范围的概念,建立定量描述组合井网井间动用规律的方法;结合油田实际计算结果对比,组合井网中水平井部署后,注采井间消耗的压力降减小;中-高速流动区范围扩大,而低速流动区范围减小;当正对直井产量比越小,这种变化趋势越明显.研究表明,本方法可为定量研究组合井网井间动用规律和组合井网高效部署提供技术支持.
基于微卫星标记的拟鲤遗传多样性及群体遗传结构分析

利用16对多态性微卫星标记对新疆额尔齐斯河干流北湾河段、支流哈巴河以及乌伦古湖拟鲤(Rutilus rutilus)3个地理群体的遗传多样性及遗传结构进行了分析。结果显示,16个微卫星位点的平均多态信息含量PIC、期望杂合度He和等位基因数AN分别为0.902 9、0.916 8和18.937 5,遗传参数均反映出3个群体较高的遗传多样性水平。乌伦古湖群体的遗传多样性水平略低于哈巴河和北湾群体。主成分分析表明,影响乌伦古湖群体与哈巴河和北湾群体间遗传多样性差异的主要因素可能为盐度。遗传分化指数和UPGMA聚类分析显示3个群体间均未发生种群遗传分化。分子变异分析(AMOVA)显示个体间的变异贡献率为88.47%,仅少部分变异来源于群体间(1.83%),表明拟鲤3个群体间的遗传变异水平较低。
油菜直播机犁式正位深施肥装置设计与性能试验

研制一种犁式正位深施肥装置,采用类铧式犁面开沟,施肥犁柱中间落肥,与油菜联合直播机旋耕装置相配合,可实现正位深施肥,提高肥料利用率。对类铧式犁面、施肥犁柱、犁侧板等结构进行设计,分析确定起土曲面与导土平面的结构参数,采用室内数字化土槽试验考察前进速度对施肥深度和施肥后沟深的影响。结果表明,在前进速度为1.1、2.2、3.3km/h下,施肥深度合格率达到95%,稳定性系数在90.37%以上。将犁式施肥装置安装于油菜联合直播机的田间试验表明,犁式施肥装置田间施肥深度合格率为94%,各行稳定性系数为96.87%。对正位深施肥和带状混施的2种施肥方式下播种的油菜苗期根系和产量分析表明,用犁式施肥装置正位深施肥有利于油菜根系生长和产量提高。
宁德市耕地土壤交换性钙镁数据空间分布特征及影响因素分析

利用宁德市各地测土配方施肥项目4 416个取土化验结果,分析了宁德耕地土壤交换性钙镁数据空间分布特征及影响因素。结果表明:宁德耕地土壤交换性钙、镁含量总体均属中等偏低水平,钙镁比总体属适宜偏高水平;交换性钙、镁含量和钙镁比分别为中等变异、强变异、强变异;富钙、富镁、钙镁比适宜的耕地分别占4.49%、8.58%、63.04%;钙镁比适宜的耕地中缺钙、缺镁比重仍分别高达63.52%、57.37%。采用序贯高斯模拟绘制的宁德耕地土壤钙、镁含量和钙镁比空间分布图,较克里格插值,能更好地反映数据的分布情况。除土壤类型分组的交换性镁含量差异不显著外,其他影响因素分组的土壤交换性钙、镁含量差异均极显著(或显著) ;耕地利用类型、地貌、土壤有机质含量分组钙镁比差异极显著。
不同工艺的烟草提取物对烤后上部烟叶质量的影响

为提高烤后上部烟叶的经济性状和内在品质,探索采用田间不适用烟叶提取的烟草提取物在烤烟烘烤过程中的应用效果。以云烟87上部2片不适用鲜烟叶为原料,采用6种提取工艺进行烟草提取物的提取,并将其喷洒在云烟87上部3 ~ 4片烟叶上进行烘烤,研究其对烤后上部烟叶的经济性状、有机酸、常规化学成分、致香物质和感官评吸质量的影响。结果表明,6种提取物均能提升中上等烟叶比例、降低下等烟比例,以常温单宁沉淀法提取物(T5)效果最佳,与对照相比,下等烟比例下降了47.69%,中上等烟叶比例提升了26.01%。且6种提取物能够大幅提高多酚类物质含量和挥发性有机酸含量,其中多酚类物质含量增幅均在24%以上。烤后烟叶感官质量以常温单宁沉淀法效果最佳。
不同短日照处理下红小豆花器官分布及脱落的生理特征

为明确不同短日照处理对红小豆花器官形成与脱落进程的影响,以及花器官离层部位重要生理指标的响应特征,于2015年在河北农业大学教学试验农场,以唐山红小豆为供试材料,以自然光生长为对照,设置生长锥肥大期至花序节苞叶及枝梗分化期遮光、小花分化期遮光、雌雄蕊分化期至花器官完成期遮光共3个短日照处理,初花开始调查花的形成与脱落进程,花器官离层部位重要生理指标。结果表明,小花分化期遮光处理可降低花器官脱落比例,比另2个短日照处理平均低6.6%,且有利于中下部节位成花。小花分化期遮光可降低离层脱落酸和赤霉素含量,全生育期分别平均比对照下降8.53%和8.92%;小花分化期遮光处理还可降低离层纤维素酶和多聚半乳糖酶活性,比对照平均下降25.15%和21.88%。小花分化期遮光处理可在花后10 d内显著提高离层果胶质和木质素含量。
喷施新型腐殖酸型叶面肥对小麦旗叶抗氧化和产量及品质的影响

[目的]探究新型腐植酸型叶面肥在小麦生产上的应用,并研究其结合杀菌剂应用于防病虫害、干热风和提高产量的效果及其机制,为该肥料在小麦生产上推广施用提供科学依据。[方法]以'扬麦16号'为材料,设置低剂量叶面肥(LF)处理(1 500 g·hm~(-2))、高剂量叶面肥(HF)处理(3 000 g·hm~(-2))、LF+多菌灵(LFC)处理和HF+多菌灵(HFC)处理,以喷施等量清水为对照,研究小麦穗期喷施含腐植酸液体叶面肥2次对作物产量和品质的调控效应,并检测不同处理的植株叶片叶绿素(Chl)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)含量和抗氧化酶的活性。[结果]喷施1 500和3 000 g·hm~(-2)叶面肥后7和14 d,小麦旗叶的Chl、SS和SP含量均提高,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均增加,丙二醛(MDA)含量降低;其中,高浓度叶面肥处理的效应比低浓度处理的更为明显,结合多菌灵喷施的效应也更为明显。施肥处理明显提高小麦籽粒的千粒质量和产量,结合多菌灵的施肥处理的促进效果更为显著。低浓度和高浓度叶面肥处理的小麦籽粒产量分别比对照增加5.7%和8.3%,结合多菌灵施用后,分别增产8.4%和10.6%。施肥处理提高了小麦籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值和稳定时间,结合多菌灵的施肥处理的促进效果更为显著。[结论]在小麦抽穗期和齐穗期喷施含腐植酸叶面肥,能够明显提高叶片的抗氧化及籽粒灌浆和输送养分的能力,从而提高了小麦的产量和品质。
环境中噬菌体携带耐药基因传播的研究进展

噬菌体是地球上最丰富和最多样化的生物实体,其数量是细菌的10~100倍。它们感染易感细菌宿主,并通过转导作用在宿主细胞内繁殖或以前噬菌体形式整合自身基因至细菌基因组中,从而有助于它们在细菌宿主中的繁殖(短期)或进化(长期)。利用荧光定量PCR方法(qPCR)对不同环境来源的噬菌体基因进行定量分析,发现其基因组中携带大量的耐药基因(ARG),其中检出率及丰度最高的为耐β-内酰胺抗生素的基因,主要为bla_(TEM)、bla_(CTX-M-groups)、bla_(SHV)、bla_(NDM)和bla_(KPC),以及耐氟喹诺酮类药物的基因qnrA、qnrB和qnrS。且随着高通量测序方法的不断改进,用此方法针对不同样品的宏基因组测序结果分析也同样发现了高水平ARG的存在。这些结果表明噬菌体可能成为潜在的储存载体,促进抗生素耐药性的传播。本文将从荧光定量PCR(qPCR)方法和全基因组测序方法两方面综述全球不同环境样本中噬菌体基因组携带ARG的情况以及其多样性和丰度的研究进展,并讨论其潜在危害性,希望引起更多的关注。
H桥级联型整流器电容电压平衡控制策略

针对H桥级联型整流器(cascaded H-bridge rectifier, CHBR)的电容电压平衡问题,在建立CHBR数学模型的基础上,研究了一种基于PI控制的直流侧电容电压平衡控制策略,采用载波移相调制策略(carrier phase-shifted SPWM,CPS-SPWM),理论推导出调制比与有功功率之间的关系,得出该电容电压平衡控制的均压范围。搭建了三模块CHBR的仿真模型和试验样机,试验结果验证了该算法具有较好的均压能力。
植物表型组学:发展、现状与挑战

随着遥感、机器人技术、计算机视觉和人工智能的发展,植物表型组学研究已经步入了快速成长阶段。本文首先介绍了植物表型组学的发展简史,包括其理论核心、研究方法、在生物研究中的应用以及国际上最新的研究动向。然后,针对各类表型技术载体平台如手持、人载、车载、田间实时监控、大型室内外自动化平台和航空机载等,分析这些技术手段在室内、外植物研究中的应用情况和实际问题。为了对表型研究中产生的巨量图像和传感器数据进行量化分析,把大数据转化为有实际意义的性状信息和生物学知识,本文着重讨论了后期表型数据解析和相应的研发过程。最后,提出表型组学的应用前景与未来展望,以期为中国的表型研究提供指导和建议。
新安江模型和支持向量机模型实时洪水预报应用比较

选择新安江模型和支持向量机模型分别在浙江省、陕西省的4个流域进行实时洪水预报,并使用K-最近邻实时校正法对新安江模型预报结果实时校正,比较2种模型在不同流域的应用效果,其中选择确定性系数、峰现时间误差、洪峰相对误差和均方误差作为模型预报评价指标。进一步改变预报预见期并分析2种模型在不同预见期内的预报精度。研究结果表明,新安江模型和支持向量机模型在不同流域洪水预报中各有优势,支持向量机模型预报精度受降雨精度影响较大。当预报预见期较长时,新安江模型预报结果更好;随着预见期缩短,支持向量机模型预报精度显著提高,在短预见期实时预报中支持向量机模型优势更明显。在预报难度较大的半湿润半干旱流域,新安江模型和支持向量机模型在率定期和实时预报过程中均具有较高精度。
基于联立方程组的人工樟子松枝下高模型构建

【目的】基于黑龙江省帽儿山实验林场、横头山林场、孟家岗林场的61块樟子松人工林固定样地的5211株样木调查数据,构建了树高模型与枝下高模型的联立方程组。【方法】首先,从8种常用的标准树高曲线,选出拟合效果较好的2个模型作为树高曲线的备选模型。再以5个枝下高预估模型作为基础模型,通过引入林木及林分变量(林木大小,竞争因子,立地条件)采用最优子集回归法筛选出3个变量少且拟合效果较好的模型作为枝下高备选模型。将树高曲线备选模型与枝下高备选模型分别两两联立,建立树高与枝下高联立方程组模型,采用似乎不相关回归(SUR)对模型参数进行求解。最后,对联立方程组进行评价。【结果】树高(H)和枝下高(HCB)与林分断面积(G)和优势木平均高(H_0)呈正相关。最优的联立方程组预估树高时调整后相关系数(R~2_a)为0.9520,均方根误差(RMSE)为1.17m;预估枝下高时的R~2_a为0.9066,RMSE为1.36m,并且模型的各项检验指标数值较小。【结论】整体来看,联立方程组的拟合效果较好,预估精度较高,同时联立方程组解决了树高与枝下高的内在相关性问题。本文所建立的含林分因子的树高模型与枝下高模型联立方程组可以很好地预估不同林分条件下樟子松人工林的树高和枝下高,为进一步研究樟子松树冠结构和动态提供了基础。
红松人工林地表针叶可燃物燃烧PM_(2.5)排放影响因子

【目的】为研究森林火灾对大气环境中PM_(2.5)的贡献量,分析不同火环境下地表可燃物排放PM_(2.5)的变化特征,以期为森林火灾排放颗粒物污染提供依据。【方法】本实验以帽儿山地区红松人工林地表针叶可燃物为研究对象,铺设不同可燃物载量和可燃物含水率组合方式的可燃物床层,基于燃烧风洞实验室进行点烧实验192次,并利用崂应2050型智能空气/TSP综合采样器定量测量不同风速条件下可燃物燃烧释放烟气中细颗粒污染物(PM_(2.5))浓度。【结果】在可燃物载量、可燃物含水率和风速的共同作用下,PM_(2.5)质量浓度值有很大的变化区间,最小值为166.7μg/m~3,最大值为7516μg/m~3。各因子对PM_(2.5)质量浓度的影响差异较明显,从大到小的顺序为:可燃物载量>风速>可燃物含水率。通过多因素方差分析表明,可燃物含水率与PM_(2.5)质量浓度没有明显的相关性(P>0.05),可燃物载量和风速与PM_(2.5)质量浓度相关关系显著(P<0.05),且可燃物载量与风速存在显著的交互作用(P<0.05)。以双因素模型拟合PM_(2.5)质量浓度预测模型,可燃物载量和风速共同解释77%的PM_(2.5)质量浓度变差。【结论】红松针叶燃烧对大气颗粒物污染有明显的贡献作用。PM_(2.5)质量浓度对可燃物含水率、可燃物载量和风速的响应程度存在明显差异,与可燃物载量和风速呈显著正相关,与可燃物含水率关系不明显。本研究以可燃物载量和风速为预报因子构建的PM_(2.5)质量浓度预测模型具有较高的精准度,可以为估算森林火灾排放PM_(2.5)质量浓度提供理论基础。
福建三明2000-2011年森林火灾PM_(2.5)排放量的估算

【目的】福建三明地区属于森林火灾多发地区,森林火险等级较高,森林火灾在燃烧过程中释放大量可吸入颗粒物(PM_(2.5)),不仅对大气环境造成污染,还会对人类的身体健康造成不良影响,因此,研究福建三明地区森林火灾PM_(2.5)排放量具有重要意义。【方法】本文基于福建省三明市2000-2011年森林火灾数据,采用蓄积量-生物量模型计算林火过程消耗生物量,其中,森林损失蓄积量和过火面积数据由当地防火部门提供。运用排放因子法计算得出PM_(2.5)排放量,各林型PM_(2.5)排放因子由历年文献统计得出。针对福建三明地区4种主要林型:马尾松林、杉木林、阔叶混交林和针阔混交林对森林火灾中PM_(2.5)排放量分别进行估算,为该地区森林火灾污染物排放研究提供依据。【结果】结果表明,福建三明地区2000-2011年间森林火灾PM_(2.5)估算总排放量为458.789~2958.339t。其中杉木林燃烧PM_(2.5)排放量估算为217.117~1072.489t,阔叶混交林,马尾松林,针阔混交林PM_(2.5)估算排放量分别为94.123~903.154t、93.379~478.634t、54.169~504.063t。【结论】综合分析,按不同森林火灾等级分析,由于重大火灾和较大火灾发生次数较多,PM_(2.5)排放主要集中在重大火灾和较大火灾;按不同森林类型分析,PM_(2.5)排放主要集中在杉木林和阔叶混交林两种林型,杉木林和阔叶混交林由于其地上生物量相对丰富,且易发生森林火灾,是今后重点抚育管理对象,相关部门应在防火期到来之前做好修枝抚育间伐工作。
北京山区崩塌、滑坡、泥石流灾害空间分布及其敏感性分析

【目的】本研究拟通过对北京地区的山地灾害发生的影响因子进行敏感性评价,认识该区内灾害的分布特征与规律,为防灾减灾工作服务。【方法】利用ARCGIS10.2作为处理平台,分析北京山区崩塌、滑坡、泥石流灾害的空间分布特征;同时选取断层、岩性、坡度、坡向、多年平均降雨量因子进行敏感性分析,并对各因子进行敏感性评价。【结果】3类灾害在距断层0~6km范围内分布最多,占总灾害个数的86%;在距断层0~2km内灾害点密度达到0.83个/km~2,其敏感性系数(S_(ci))为1.95;崩塌、滑坡、泥石流灾害在花岗岩分布最多,其S_(ci)分别为7.05、3.46、5.89;3类灾害受降雨影响具有一致性,崩塌、滑坡、泥石流分别在年均降水量区间为710~730mm、710~730mm、630~650mm时S_(ci)值最高,分别为1.14、1.68、0.90;3类灾害在平均坡度5°~15°区间内S_(ci)最大,分别为0.75、0.53、0.93;崩塌、滑坡在西南方面最易发生,S_(ci)分别为0.37、0.64,泥石流多发生于流域内,灾害发生坡向不固定。【结论】通过对灾害不同影响因子进行敏感性赋值,利用ARCGIS中的空间叠置分析与栅格累加功能,得到北京山区崩塌、滑坡、泥石流3类灾害的敏感性分布图,对北京山地灾害的发生有了更进一步的认识。
长白落叶松人工林地位指数及立地形的比较研究

【目的】以吉林省长白落叶松人工林为对象,分析立地形与地位指数及其与林分生产力之间的关系,检验立地形评价长白落叶松人工林立地质量的可行性。【方法】基于168块固定样地的314个观测数据,提出了基准胸径确定的方法,即以胸径-年龄的逻辑斯蒂方程为基础,求其拐点纵坐标(即为基准胸径)。以理查兹生长方程分别拟合优势高-年龄、优势高-优势胸径的导向曲线,分别计算各样地的地位指数与立地形,并分析立地形与地位指数以及二者与林分生产力之间的关系。【结果】立地形与地位指数回归方程的决定系数R~2为0.3627,RMSE为1.9930m,平均绝对误差MAE为1.5632m。地位指数、立地形与生产力的相关系数分别为0.6764和0.3203。采用等距划分的方法将计算所得的地位指数与立地形划分为8个等级,地位指数从1至8级各等级所占比例分别为0.64%、3.82%、12.74%、24.84%、32.48%、19.43%、5.10%、0.96%;立地形从1至8级各等级所占比例分别为0%、1.59%、9.24%、42.36%、44.90%、1.91%、0%、0%。【结论】对于落叶松人工林来说,立地形只能解释36.27%的地位指数变异;地位指数与生产力的相关性远大于立地形与生产力的相关性。对立地形与地位指数采用等距划分的方法进行立地质量等级划分,立地质量等级均呈现出中间多、两头少的趋势,但各等级的样地数量差异较大。总体来说,本研究中立地形不宜作为长白落叶松人工林立地质量评价的指标。
马尾松林冠下套种阔叶树20年间土壤肥力变化

【目的】探讨马尾松公益林林相改造后土壤肥力的变化,以便为马尾松公益林经营提供依据。【方法】在马尾松公益林中采用间伐后套种细柄阿丁枫、木荷、闽楠的林相改造试验,把马尾松纯林改造培育为异龄复层的针阔混交林,并在改造当年、改造后5年、改造后10年、改造后20年对4种林分的土壤理化性质进行测定。【结果】4种林分土壤的水稳性团聚体组成、土壤孔隙、土壤的有机质及养分含量均随着时间的推移呈增加的趋势,并且这种趋势随时间的进展而加大,增加的量表现为马尾松细柄阿丁枫混交林>马尾松木荷混交林>马尾松闽楠混交林>马尾松纯林,前3种林分相差较小,但前3种林分与马尾松纯林间的差异显著。马尾松纯林套种阔叶树林相改造后20年(2016年)与套种当年(1996年)相比,马尾松细柄阿丁枫混交林、马尾松木荷混交林、马尾松闽楠混交林、马尾松纯林林地土壤0~20cm层土壤,干土>0.25mm水稳性团聚体分别增加了5.21%、4.67%、3.78%、1.24%,土壤总孔隙度分别增加了3.82%、3.78%、3.01%、0.49%,土壤有机质分别增加了9.67、8.39、7.26、2.84g/kg,土壤全N含量分别增加了0.22、0.13、0.14、0.05g/kg,土壤全P分别增加了0.10、0.06、0.05、0.04g/kg。【结论】马尾松公益林套种阔叶树林相改造后形成的混交林具有较好的培肥土壤功能,有利于公益林的地力维持和持续经营。
10 GΩ在片高值电阻溯源实验

为解决在片高值电阻参数的溯源问题,组建了一套可溯源的在片高值电阻测量系统,并提出针对该系统的量值溯源方案,实现了在片高值电阻到常规同轴形式标准高值电阻的溯源。组件的测量系统通过额外的探针和线缆将同轴形式的标准电阻器接口延伸至探针末端,使用在片直通对接线将对应探针短接,形成同轴-在片-同轴形式的测量回路,从而将在片测量值与同轴端测量值联系起来,同时给出了保守的不确定度评估方法。使用组建的测量系统进行在片高值电阻溯源实验,实验数据显示在10 GΩ点的相对扩展不确定度为0.3%(k = 2)。
基于小波变换的CT /ECT图像融合方法

在基于工业CT及ECT的多相流参数测量中,CT所得重建图像分辨率较高,但由于其投影角度较少,重建图像边缘出现失真;对于ECT系统,由于其敏感场软场特性,其重建图像分辨率较低,但图像边缘保真度高。基于二者的互补特性,研究了CT/ECT图像融和方法,提出了改进的逻辑滤波器算法应用于小波变换的低频系数融合规则,结果表明该方法可提高融合后的重建图像质量。
野生露珠杜鹃林不同分解层的土壤化感潜力

探明野生杜鹃群落不同层次土壤浸提物的化学成分及其含量差异,为阐明杜鹃群落天然更新障碍与化感作用之间的关系提供基础数据,从化学生态学角度解释群落天然更新障碍的原因。通过种子发芽试验,比较凋落物层(L层)、腐殖质层(H层)和土壤表层(S层)浸提液对自身种子萌发的化感效应,采用内标法结合气相色谱-质谱(GC/MS)联用等技术鉴定土壤浸提液所含的有机化合物。(1)种子发芽试验显示,露珠杜鹃不同土壤层浸提液的化感效应不同。L层的抑制作用最为强烈,其浸提液显著抑制自身种子的萌发。H层和S层对自身具有一定的抑制作用,与对照相比不显著;(2)鉴定了不同层次土壤浸提液中所含的有机化合物,L层、H层和S层均检测出31种组分,其中相对含量大于5%的组分分别有6、8和8种。L层浸提液主要化感成分为丙三醇和棕榈酸,分别达到总量的19.56%和19.17%; H层主要化感成分为2-羟基丙酸和棕榈酸,分别达到总量的14.05%和12.48%; S层土壤浸提物的主要化感成分为棕榈酸和2-羟基乙酸,分别达到总量的14.91%和12.79%。野生露珠杜鹃不同土壤浸提物的化感物质含量以L层最高,L层作为群落土壤化感物质的主要来源;从化感物质组分来分,长链脂肪酸和有机酸类是H层和S层主要的化感物质种类,长链脂肪酸类和醇类是L层主要的化感物质种类。杜鹃群落林下土壤中存在的化感物质可能是其天然更新障碍的重要原因之一。
不同放牧与围封高寒灌丛草地土壤微生物群落结构PLFA分析

土壤微生物群落可以指示土壤质量变化,是土壤生态系统变化的预警及敏感指标。采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法研究了高寒杜鹃灌丛草地不同强度放牧及围封后,土壤微生物群落结构特征的变化规律和响应。结果显示,高寒杜鹃灌丛草地土壤总PLFA量、细菌生物量、真菌生物量和放线菌生物量均随着放牧强度的增大而显著降低(P<0.05)。重牧灌丛草地,围封后的土壤总PLFA量、细菌生物量、放线菌生物量、G~+/G~-和压力指数显著高于放牧处理,而细菌/真菌比显著低于放牧处理;中牧灌丛草地,围封后的土壤总PLFA量、细菌生物量、细菌/真菌比显著高于放牧处理,而真菌生物量和压力指数显著低于放牧处理;轻牧灌丛草地,围封处理的土壤各生物量和生物量比值与放牧处理无显著差异。PLFA主成分分析表明:主成分一(PC1)主要包括14: 0、15: 0、10Me16: 0和18: 1ω9c等直链饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸,占PC1的53.68%;主成分二(PC2)主要包括由i16: 0、16: 1ω7c、i17: 0、cy17: 0、17: 0、18: 1ω9t、18: 0和cy19: 0等支链饱和脂肪酸和环丙烷脂肪酸组成,占PC2的51.34%;各处理样地土壤微生物群落结构相似;围封处理的响应程度大于放牧处理。相关性分析表明,土壤总PLFA量、细菌生物量、真菌生物量和放线菌生物量与土壤有机碳、全氮均呈极显著正相关,细菌/真菌比值与土壤有机碳、全氮呈极显著负相关。以上表明过度放牧降低了高寒灌丛草地土壤微生物活性,显著降低了土壤微生物生物量,适度放牧和围封可维持土壤微生物群落结构的稳定,围封有利于过度放牧草地土壤微生物的恢复。
锶污染下燕麦对土壤酶活性和微生物群落功能多样性的影响

为了评价燕麦对金属锶(Sr)污染土壤的修复效果,通过土培盆栽试验,在土壤中添加Sr,共设置6个处理: 25 mg/kg Sr(CK)、100 mg/kg Sr(L)、250 mg/kg Sr(H)、25 mg/kg Sr+燕麦(CK+燕麦)、100 mg/kg Sr+燕麦(L+燕麦)和250 mg/kg Sr+燕麦(H+燕麦)。从土壤酶(转化酶、磷酸酶、蛋白酶、脲酶和脱氢酶)活性和土壤微生物群落功能多样性来评价燕麦在锶污染土壤植物修复中的作用。结果表明:燕麦显著提高了脲酶和脱氢酶活性。燕麦显著提高了锶污染土壤微生物对31种碳源的平均利用率(AWCD),并提高了锶污染土壤条件下微生物群落的Shannon多样性指数(H)、Shannon均匀度指数(E)和碳源利用丰富度指数(S),降低了Shannon优势度指数(D)。主成分分析表明种植燕麦显著增加了锶污染土壤中微生物群落功能多样性。与未种植处理(L和H)相比,L+燕麦处理中羧酸类碳源和聚合物类碳源的利用率分别增加了19%和31%,H+燕麦处理中羧酸类碳源和聚合物类碳源的利用率分别增加了24%和41%。因此,在锶污染土壤中,燕麦显著提高了土壤酶活性,改善了微生物功能多样性。
地形对新疆昌吉州草地净初级生产力分布格局的影响

新疆草地资源丰富且地形多变,地形作为影响植被生产力最主要的环境因素之一却未被充分考虑。以Landsat和DEM为数据源,以新疆昌吉州草地为研究对象,应用CASA模型计算得到连年的净初级生产力,采用ArcGIS的空间分析方法对新疆昌吉州草地2000—2016年的净初级生产力分布进行了分析。研究结果表明,地形对生产力的分布有着显著影响,在海拔、坡度和坡向3个地形因子对整体趋势变化的影响分析中发现,坡度引起的NPP变化最大,坡向次之,海拔较小。在整体特征上,海拔每升高30 m,生产力增加4.11 g/m~2;坡度每增加1°生产力增加-0.225 g/m~2; N坡向生产力水平最高(23.23 g/m~2),SW坡向最低(3.54 g/m~2)。不同生产力年份生产力在地形因子作用下变化趋势相同但变化幅度不同,较高生产力年份中3个地形因子的变化幅度都是最大的。
内陆盐沼芦苇根系形态及生物量分配对土壤盐分因子的响应

根系形态和生物量分配是决定根系吸收能力发挥的重要特征,其对环境限制因子的响应与适应策略一直是研究的热点。然而,有关土壤盐分对植物根系性状的影响还存在许多不确定性。选择兰州秦王川国家湿地公园芦苇群落为研究对象,垂直于沙河河岸从湿地边缘至湿地中心,依次设置3个不同土壤盐分梯度样地(样地I、样地II和样地III),采用全根挖掘法和Win- RHIZO根系分析仪相结合的方法,研究了芦苇(Phragmites australis)根冠比、根总长度、比根长、根分叉数、根平均直径等形态参数的变化特征。结果表明:随着样地土壤盐分含量的增加,湿地群落的高度、盖度、密度、地上生物量逐渐下降,芦苇的根冠比、根分叉数呈逐渐减小的趋势,比根长、根总长度呈先下降后上升的趋势,而根平均直径呈相反的变化趋势;研究区土壤含盐量总体以中度盐渍化为主,表层土壤盐分呈现强变异性,随土层深度的增加含盐量呈下降趋势,而变异程度有所差异;芦苇根系性状与土壤含盐量的相关性分析可知,土壤含盐量与根总长度和比根长呈极显著相关关系(P < 0.01),与根冠比、根分叉数呈显著相关(P < 0.05),而与根平均直径相关性不显著。内陆盐沼的芦苇表现出敏感植物的特性,通过根系形态的调整和生物量分配策略的改变来适应盐分强变异的土壤环境,体现了逆境胁迫下湿地植物应对多重环境选择压力的生态适应机制。
干旱区滴灌枣棉间作模式下枣树棵间蒸发的变化规律

为明确枣树单、间作棵间土壤蒸发及水分耗散特征。通过大田试验,采用MLS测定枣树单、间作棵间土壤蒸发,并对其土壤蒸发的变化规律和气象因素、土壤因素及边界效应进行试验研究。试验结果表明:枣树棵间土壤蒸发在各生育期均出现不同的差异性。单、间作棵间土壤蒸发量及植株蒸腾量存在显著差异且总体上单作高于间作。对外部影响因素进行研究,枣树棵间土壤蒸发与太阳辐射、土壤含水量等呈现良好的函数关系。但日均温仅与单作棵间土壤蒸发相关性较高,而与间作相关性较差。对间作枣树边界效应进行判别,间作棉花显著影响间作枣树行间棵间土壤蒸发量,且棉花叶面积指数与行间棵间土壤蒸发量呈现良好二次函数关系。该研究在一定程度上体现了间作模式的优势,为其对减少无效水分消耗,提高水分利用效率提供理论依据。
植被-地温指数(NDVI-LST)在新疆干旱监测中的适用性

采用MODIS归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和地表温度(Land Surface Temperature,LST)产品数据分析新疆2000—2015年生长季3阶段NDVI与LST的时空变化特征及相关关系;利用多元线性回归方法分析不同时期影响NDVI-LST相关关系的气象因子;并按不同土地覆盖与土地利用(Land-Use and Land-Cover Change,LUCC)类型分析NDVILST相关关系时空变化特征。结果表明:(1)生长季3时期LST与NDVI均存在显著相关关系,可利用两者的特殊关系进行干旱评估。(2)不同时期气象因子对NDVI-LST相关关系影响程度不一;并且不同LUCC类型的NDVI-LST相关关系也存在明显差异。(3)在生长季中期利用植被健康指数(Vegetation Health Index,VHI)对新疆大部分地区的植被健康和干旱进行监测是可行有效的,而初期与末期的干旱评估需要利用其他干旱指数进行补充研究。