mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
同步反硝化产甲烷工艺处理垃圾渗滤液的实验研究

利用同步反硝化产甲烷工艺处理垃圾渗滤液,研究了进水COD_(Cr)和NO_3~--N负荷对反应器污染物去除能力的影响,及产甲烷反应的COD_(Cr)消耗量与甲烷产量之间的关系。结果表明:随着进水COD_(Cr)和NO_3~--N负荷的提高,反应器运行性能逐渐恶化,但是将COD_(Cr)负荷重新降低后,反应器性能又得以恢复,而将NO_3~--N负荷重新降低后,反应器性能并未得到恢复,说明高水平NO_3~--N负荷会对微生物的生态平衡造成不可逆破坏;进水NH_4~+-N浓度达到一定量时,COD_(Cr)/NO_3~--N会影响厌氧氨氧化反应的强度,其临界值为12.5,低于此比值该反应强度增强,反之则减弱;产甲烷反应的COD_(Cr)消耗量与甲烷产量之间满足线性关系,其甲烷产率系数为0.25 mL/mg。
纳米钻石载药体系体内抗肿瘤效应研究

采用荷瘤小鼠为模型,将制备的功能化纳米钻石载药体系,如纳米钻石-聚乙二醇二胺-叶酸-阿霉素(NDPEG-FA-DOX)和纳米钻石-阿霉素(ND-DOX)通过尾部静脉注射至小鼠体内,阿霉素(DOX)作为实验对照组。定期测量小鼠的体重和肿瘤体积,由各组小鼠的平均体重变化表明纳米药物相对DOX具有低毒副作用;通过瘤体变化率对比说明纳米药物注射组的瘤体增长较PBS组缓慢,且ND-PEG-FA-DOX组效果更为显著,说明其具有一定的靶向作用;实验后期采集血液并对动物实施安乐死获取相应器官,绘制器官指数图,同时通过血液测试和生化指标分析,结果均证实所制备的纳米钻石载药体系对小鼠肝脏的毒副作用明显低于传统化疗药物DOX的毒副作用。
矿区植被恢复方式对土壤微生物和酶活性的影响

矿区废弃地生态退化形势严峻,生态修复已成为矿区可持续发展的主要措施,土壤微生物和酶活性可作为评价土壤恢复质量的敏感因子.本研究将以山西省安太堡煤矿复垦区作为对象,分析植被恢复方式对土壤微生物和酶活的影响.结果表明,不同植被方式对土壤理化特征、参与氮代谢的3类菌群(固氮菌、硝化细菌和反硝化细菌)和4种酶活性(蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶和多酚氧化酶活)均有显著影响.土壤总氮含量与固氮菌和硝化细菌数量均显著相关,而与反硝化细菌不相关.多酚氧化酶活性与有机碳和总氮含量之间为负相关,而其它3种酶与有机碳和总氮之间呈正相关.通过主成分分析计算综合肥力指标,刺槐-油松混交林土壤综合肥力指标最高,而未复垦综合肥力指标最低.可见,刺槐-油松混交林是晋西北干旱区矿区复垦较为适宜的植被恢复模式.
菌株 Arthrobacter sp. CN2降解对硝基苯酚的特性与动力学

为研究对硝基苯酚降解菌Arthrobacter sp. CN2在实际生产中的应用潜力,本文分别分析了pH、盐浓度和额外添加碳源对降解效率的影响,同时对降解的动力学方程进行拟合分析.菌株CN2在pH 7.0~8.0,NaCl浓度60 g·L~(-1)之间能够高效降解对硝基苯酚,72 h内对50mg·L~(-1)对硝基苯酚的降解率均大于90%.同时发现适量添加葡萄糖(0.5%)可显著促进CN2降解对硝基苯酚,与不添加葡萄糖条件下相比,达到90%降解率所需时间缩短了16 h.当对硝基苯酚浓度低于300 mg·L~(-1)时,菌株CN2对对硝基苯酚的降解符合一级动力学方程,降解速率常数在0.0217~0.0250之间.在生物反应器中应用菌株CN2模拟处理工业废水,3 L含对硝基苯酚废水(100 mg·L~(-1))在72h的降解率大于90%.研究表明,菌株Arthrobacter sp. CN2能够高效地降解对硝基苯酚,对于环境有良好适应能力,具有良好的应用前景.
三江平原典型湿地类型土壤微生物特征与土壤养分的研究

为探讨不同湿地类型土壤微生物数量和酶活性的分布特征及其与土壤养分的关系,本研究选择了三江平原洪河湿地保护区4种典型湿地类型(小叶章+沼柳湿地、小叶章湿地、毛苔草湿地和芦苇湿地)的土壤为研究对象.结果表明4种湿地类型在0~30 cm土层内: ①土壤有机碳、全氮和全磷均随土层深度的增加而减少,速效钾、速效磷和速效氮则未表现出有规律的变化,且不同湿地类型土壤养分含量差异显著. ②土壤微生物数量为细菌>放线菌>真菌,3种微生物菌落数量均随土层深度的增加而减少.土壤微生物总数量以小叶章湿地最多,毛苔草湿地最少. ③土壤蔗糖酶和纤维素酶活性均随土层深度的增加而减少,而土壤过氧化氢酶活性未表现出有规律的变化.小叶章+沼柳湿地和小叶章湿地中3种酶活性显著性高于毛苔草湿地和芦苇湿地(P<0.05). ④相关性分析表明,土壤细菌、真菌和纤维素酶与土壤养分各指标均呈极显著或显著正相关,放线菌和蔗糖酶与速效钾、过氧化氢酶与速效钾、速效磷无显著相关性关系.因此,土壤微生物和酶活性是反映土壤养分状况的重要指标.
异养硝化-好氧反硝化菌YL的脱氮特性

针对传统自养硝化-厌氧反硝化工艺流程长、脱氮效率低的问题,从驯化成熟且具有高效同步硝化反硝化作用的 SBR反应器中筛得1株异养硝化菌 YL,经鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),并通过单因子试验和正交试验对其异养硝化和好氧反硝化特性进行了研究.结果表明,菌株 YL进行氨氧化作用的最适条件为:碳源为琥珀酸钠、 C/N为10、 pH为7.0、温度为30℃、转速为160~200 r·min~(-1),此时氨氧化速率为5.05 mg·(g·h)~(-1),TOC转化速率为45.95 mg·(g·h)~(-1),氨氮和TOC去除率分别为100%和90.8%;菌株YL还能够利用亚硝酸盐、硝酸盐和羟胺进行生长代谢,去除率分别为92.7%、 93.6%和94.8%;影响菌株YL好氧反硝化性能最主要的因素为C/N,在最优条件(C/N=10,T=30℃,r=200 r·min~(-1),pH=7)下,硝氮去除率为94.6%,总氮去除率76.3%.表明菌株YL能够独立快速高效地完成异养硝化和好氧反硝化脱氮过程.
硝酸盐和甲烷对覆土中苯系物厌氧氧化的影响

苯系物是填埋场填埋气中恶臭有机气体的重要成分之一,填埋气中的CH_4则是重要的温室气体.填埋覆土层中的微生物可以氧化CH_4和苯系物,因此,强化微生物的氧化效能有助于削减和控制填埋气的污染.电子受体还原可耦合甲烷和某些有机物的厌氧氧化,从而去除甲烷和有机物.鉴此,本研究通过静态培养试验,分析了电子受体SO_4~(2-)共存条件下,NO_3~-和CH_4共存对覆土中苯系物厌氧降解的影响.结果表明不外加NO_3~-时,苯系物抑制CH_4的降解,加入NO_3~-后,苯系物共存反而有利于CH_4的去除;单独添加NO_3~-或CH_4都能促进填埋覆土中苯系物的去除;而同时添加NO_3~-和CH_4能更好地促进苯系物的去除,甲苯、二甲苯和异丙苯的去除率最高可达65%、 88%和82%,远高于不添加NO_3~-和CH_4对照处理的53%、 76%和31%;NO_3~-还原与CH_4厌氧氧化耦合过程能同步促进苯系物的厌氧氧化.
牛粪生物炭对水中氨氮的吸附特性

以牛粪生物炭为吸附剂,研究了pH、粒径、投加量、温度和共存阳离子等因素对牛粪生物炭吸附氨氮的影响及吸附特性.结果表明,共存阳离子Na~+、 Ca~(2+)的存在对牛粪生物炭吸附氨氮有抑制作用,在Na~+、 Ca~(2+)浓度相同条件下对氨氮吸附影响大小顺序为Na~+>Ca~(2+);牛粪生物炭吸附氨氮的最佳初始pH值应在5~8范围;通过对动力学数据进行分析,发现准二级动力学方程(R~2=0.967 3)比准一级动力学方程(R~2=0.765 9)和Elovich方程(R~2=0.724 9)能更好地拟合动力学数据,颗粒内扩散方程拟合结果发现牛粪生物炭对氨氮的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个过程.吸附等温线拟合发现Freundlich方程(R~2=0.976 2)能很好地描述氨氮在牛粪生物炭上的吸附行为.吉布斯自由能变化(ΔG~θ)、焓变(ΔH~θ)和熵变(ΔS~θ)的计算结果表明,牛粪生物炭对氨氮的吸附是自发的吸热过程.
饮用水中消毒副产物1,1-二氯丙酮的形成机制

采用气相色谱/质谱法,以甲基叔丁基醚为萃取剂,1,2-二溴丙烷为内标物,建立了消毒副产物1,1-二氯丙酮(DCAce)的测定方法.以L-亮氨酸为前体物,考察了DCAce的形成过程和影响因素.结果表明,当氯胺投加量在5~30mg·L~(-1)范围内,DCAce的生成量随着氯胺投加量的增加而增加; DCAce的生成量随着pH的增大而逐渐减小,在酸性条件下DCAce的生成量比中性和碱性条件下高;在15~35℃范围内,温度对DCAce生成量的影响较明显,生成量随着温度的升高而增加; L-亮氨酸形成DCAce的过程包括8个步骤,经过取代、氧化、断键、氨基重氮化和还原等一系列复杂的反应后,最终形成DCAce.
贵州清水江流域丰水期水化学特征及离子来源分析

对清水江流域丰水期河水离子浓度及组成特征分析表明,流域水化学组成以Ca~(2+)、 HCO_3~-离子为主,其次为Mg~(2+)、 SO_4~(2-); TDS均值213.96mg·L~(-1),高于世界流域均值.根据海盐校正分析得出,研究区大气降水中海盐输入对流域水化学的贡献率为2.23%,低于世界河流均值3%. Gibbs图结合离子比值分析表明,流域水化学主要受碳酸盐岩风化影响,越往下游硅酸盐岩化学风化贡献越明显,碳酸和硫酸同时参与了流域岩石风化过程.离子来源分析表明,Ca~(2+)、 Mg~(2+)、 HCO_3~-离子主要来自于白云石、方解石等碳酸盐岩风化溶解,Na~+、 K~+、 Cl~-主要来源于硅酸盐岩风化; SO_4~(2-)和NO_3~-主要来源于大气酸沉降和城镇废水输入.人为活动影响分析表明上游工矿企业活动对清水江流域水化学影响明显.
东莞石马河流域水化学特征时空差异及来源辨析

石马河流域对东江饮用水源地城镇供水具有重要战略意义.为研究石马河水化学特征,分别于2012年2月、 6月和11月采集石马河河水水样共39个,分析测定了水体主离子(K~+、 Na~+、 Ca~(2+)、 Mg~(2+)、 Cl~-、 SO_4~(2-)和HCO_3~-)及营养盐(PO_4~(3-)、 NO_3~-和NH_4~+)浓度,探讨了水化学组成的时空差异、控制因素并对其来源进行了初步辨析.结果表明,水化学组成的时空差异显著,不同时期的河水TDS及营养盐平均浓度排序为11月>2月>6月;河水阴离子以HCO_3~-为主,2月和11月时,河水阳离子以Na~++K~+为主,为HCO_3~--Na~+水,6月时则以Ca~(2+)为主,为HCO_3~--Ca~(2+)水;营养盐浓度在空间上的差异主要受人类活动导致N、 P废水排放影响,3个时期的石马河出水口处(R7) N∶P为18.4,有利于浮游植物的生长,河道出现了富营养化的现象; Gibbs图显示,2月和11月的河水主离子受蒸发岩溶解的影响较为显著,而蒸发岩和碳酸盐岩风化共同控制6月的水化学组分;海盐沉降对石马河河水物质的贡献率较小;部分Na~+、 Mg~(2+)、 Cl~-和SO_4~(2-)来自化肥的施用和工业废水的排放; NH_4~+-N、 PO_4~(3-)-P和 NO_3~--N主要分别来源于家禽养殖废水和生活废水.
环境空气PM_(2.5)连续监测系统手工采样比对测试

借鉴美国EPA关于PM_(2.5)连续监测仪器手工采样比对测试的性能指标和检测方法,结合我国现行的相关技术规范,选取两种不同原理4种型号典型的进口和国产环境空气PM_(2.5)连续自动监测系统,分别在春、夏、秋、冬这4个季节开展了PM_(2.5)连续自动监测与手工采样测量(重量法)之间的比对测试.研究确定了符合我国环境质量现状和环境监测管理需求的PM_(2.5)连续监测系统与手工采样比对测试(调试)的质控措施要求(手工采样测量结果平行性≤ 5μg·m~(-3)或5%)和技术指标要求(线性回归方程斜率1±0.15;截距0±10;相关系数≥0.95)以及相应的操作方法,为我国环境空气PM_(2.5)连续自动监测系统的现场有效使用和数据质量保证提供了必要的技术手段和质控方法.
塔里木柯坪羊吉坎剖面柯坪塔格组下段(上奥陶统)遗迹化石及其古环境意义

塔里木板块柯坪山系的柯坪塔格组下段可对比为上奥陶统,属浅海偏快速碎屑岩沉积相带。羊吉坎剖面距柯坪塔格组底界之上约20-30m的中-厚层细砂岩和粉砂岩局部薄层中赋存遗迹化石,本文鉴定为5属9种,包括Cruziana rouaulti Seilacher,1970,Cruzianaichnosp.,Rusophycus biloba Vanuxem,1842,Rusophycus didymus Salter,1856,Rusophycus cf.eutendorfensis Linck,1942,Chondrites ichnosp.,Gordia marina Emmons,1844, Planolites montanus Richter,1937,Thalassinoides horizontalis Myrow,1995。其中Planolites与Chondrites为穿相分子,Cruziana与Rusophycus为Cruziana遗迹相的典型分子,Thalassinoides与Gordia在早古生代也可见于Cruziana遗迹相,因此该段遗迹化石组合可归于Cruziana遗迹相。羊吉坎剖面柯坪塔格组下段极浅海带的浑浊水体环境导致大多数时间段中壳相生物丰度偏低,可推测这些遗迹化石的造主多是分异度低的机会种群,它们在相对很短的时间段栖居活动于海底表面,随机形成遗迹化石密集的薄层。
南海水域不同深度非光合微生物的固碳潜能及其对不同电子供体的响应

通过对南海水域多个区域不同深度的海水分别以H_2、 Na_2S_2O_3、 NaNO_2为电子供体经过一定时间的驯化培养后,测定其中非光合微生物的固碳潜力,并统计南海水域不同深度非光合微生物在不同电子供体条件下固碳潜力的差异性,最后结合不同深度海水的主要固碳基因丰度差异,分析南海水域不同深度海洋非光合微生物在不同电子供体条件下固碳潜能差异的原因.结果发现以NaNO_2为电子供体时,海洋非光合微生物固碳能力普遍较低,各深度之间没有显著差异;以H_2为电子供体时,表层海水中的非光合微生物的固碳潜力显著高于深层海水中的;而以Na_2S_2O_3为电子供体时,深层海水中的非光合微生物的固碳潜力显著高于表层海水中的.基因分析结果表明,固碳基因cbbL在表层海水中的丰度高于深层海水,而cbbM基因在深层海水中的丰度高于表层海水.硫细菌大多以拥有cbbM基因为主,而氢细菌大多以拥有cbbL基因为主.因此不同海洋深度非光合微生物对不同电子供体响应的差异性可能和优势菌群结构的差异有关.海洋表层和深层溶解氧、无机碳含量的差异是导致菌群结构差异,乃至固碳潜力差异的重要原因.
北京市典型餐饮企业VOCs排放特征研究

选取北京市餐饮业中的烧烤、中式快餐、西式快餐、川菜和浙菜这5种典型菜系,借鉴EPA相关方法,对典型餐饮企业排放油烟气中的挥发性有机物(volatile organic compounds, VOCs)进行了采样分析,研究了各菜系排放VOCs的浓度水平和组分构成.结果表明按基准风量折算后,烧烤的VOCs排放浓度水平最高,达到12.22mg·m~(-3),中、西式快餐、川菜和浙菜为4mg·m~(-3)左右. 5种典型菜系中,烧烤的VOCs排放组分构成与非烧烤类菜系具有明显区别,主要组分有丙烯、 1-丁烯和正丁烷等.非烧烤菜系的主要组分是乙醇,其中西式快餐排放的醛酮类有机物比重较高.通过分析各菜系的单个灶头基准风量浓度可知,同等规模的烧烤类餐饮企业对大气环境质量的影响高于非烧烤类餐饮企业,应是重点管控对象.
基于一次差的灰色模型在卫星钟差预报中的应用

根据星载原子钟钟差的特点,提出一种基于一次差的灰色GM(1,1)钟差预报方法. 该方法首先对相邻历元的钟差作一次差,然后以一次差后的值建立灰色模型预报一次差的值,最后将预报的一次差还原即得到钟差预报值.以IGS (International GNSS Service)提供的采样率为5min的精密钟差为实验数据,通过对不同长度的建模数据和不同预报步长进行对比分析.结果表明:该方法的预报精度较传统的灰色模型有了较大提高,特别是对于PRN01原子钟,其预报效果最好;采用一次差原理可有效改善和提高模型预报的精度和稳定性,应用于钟差较长时间预报是可行的,可靠性较强.
A theoretical insight into morphological operations in surface measurement by introducing the slope transform

As one of the tools for surface analysis, morphological operations, although not as popular as linear convolution operations (e.g., the Gaussian filter), are really useful in mechanical surface reconstruction, surface filtration, functional simulation, etc. By introducing the slope transform originally developed for signal processing into the field of surface metrology, an analytic capability is gained for morphological operations, paralleling that of the Fourier transform in the context of linear convolution. Using the slope transform, the tangential dilation is converted into the addition in the slope domain, just as by the Fourier transform, the convolution switches into the multiplication in the frequency domain. Under the theory of the slope transform, the slope and curvature changes of the structuring element to the operated surface can be obtained, offering a deeper understanding of morphological operations in surface measurement. The analytical solutions to the tangential dilation of a sine wave and a disk by a disk are derived respectively. An example of the discretized tangential dilation of a sine wave by the disks with two different radii is illustrated to show the consistency and distinction between the tangential dilation and the classical dilation.
安全生产中介组织参与安全生产事故应急管理研究

在工业企业安全生产事故应急管理中,安全生产中介组织能为政府和企业提供重要的科技服务与支撑。为了更好地发挥安全生产中介组织科技中介的作用,研究了安全生产中介组织如何利用技术与知识优势参与工业企业安全生产事故应急管理。在事故应急预防与准备阶段,通过参与应急预案编制与演练、隐患排查与风险控制、应急技术研究,为企业和政府提供人才与技术支持; 在事故应急响应阶段,从信息和处置技术方面协助事故现场应急处置; 在事故后的恢复与重建阶段,参与事故信息分析整理、协助恢复企业经营活动、协助设计监督与评估机制等。通过加强自身能力建设参与应急管理的全过程,真正发挥专业科技型中介组织的作用。
美国应急预案体系建设经验借鉴研究

介绍了美国应急体制、机制、法制和应急预案建设情况,针对我国应急预案体系建设进入新阶段的发展需求,总结归纳了美国应急预案管理以应急准备为核心的认识理念,以情景构建为基础的顶层设计,以标准规范为支撑的技术基础,以循环改进为理论的管理模式,以统一管理为体制的组织保障等5个方面的经验启示,结合我国国情进行了对比分析,提出了相应的政策建议。
集于AutoCAD 的采空区风火瓦斯耦合软件开发研究

为便于矿山管理人员操作使用,清晰了解采空区内空气流动的状态及各气体组分的浓度分布,防火防瓦斯耦合措施效果,同时考虑到基于绘图功能强大的AutoCAD 及CFD 技术开发了适合采空区的风火瓦斯耦合模拟软件,提供了采空区绘制、通风、注氮、闭墙、瓦斯钻孔、漏风源汇等图元,可对采空区流场进行数值模拟分析,优化通风参数,降低采空区自然发火的可能,并能优化矿山防瓦斯防灭火方案,对矿山的安全管理采空区具有指导意义。
基于未确知测度理论的公路隧道水害危险性评价

基于未确知测度理论,建立公路隧道水害危险性评价模型。从内因和外因的视角分析,同时将内因分为水害来源、通道、水量三个部分,采取隧道区降水量、地表水文情况、隧道区渗透系数、构造断裂带类型、围岩分级、岩土分类、单位涌水量、隧道区平均气温、隧道区植被覆盖率、隧道区地下水腐蚀性(酸性)、防排水措施情况、隧道施工分级、安全管理情况等共13项指标作为为确知测度模型的判别指标;根据相应的实测数据构建未确知测度函数,同时利用信息熵理论获得各判别指标的权重,依据置信度识别准则进行等级判定,最后得出公路隧道水害危险性评价结果。运用该方法对国内6条典型公路隧道的水害危险性进行评价,评价结果与公路隧道实际情况相吻合。因此,这种新方法能够应用到公路隧道水害的危险性评价中,并能解决公路隧道危险性评价的诸多因素不确定性问题,对其进行合理有效的评价。
煤与瓦斯突出预测的QGA - LSSVM 模型

为快速、有效地对煤与瓦斯突出类型作出预测,运用灰色关联和因子分析模型对所选主要的判别指标进行分析提取,利用量子遗传算法(QGA)对最小二乘支持向量机(LSSVM)的参数作寻优处理,最终建立QGA - LSSVM 煤与瓦斯突出预测模型。选取从砚石台矿区历史实测的数据,以96∶20的比例对该模型进行训练与测试,并将预测结果与其他预测模型的预测效果进行了比较。研究结果表明: 对判别指标进行灰色关联分析可以有效去除对煤与瓦斯突出影响作用小的指标;用因子分析进行公共因子提取,可以有效减少数据信息冗余; 利用QGA 优化的LSSVM 模型能使结果避免陷入局部最优解,用该模型可以有效预测煤与瓦斯突出类型,误判率为0。
基于因素分析法的煤矿灾害安全性分析

为了解煤矿安全性与灾害因素之间的关系,利用已有大量的安全记录作为基础数据,使用因素空间理论中的因素分析法对煤矿灾害安全性进行分析。论述了因素空间和因素分析法的基本特点,及目前定性安全评价中的问题。对所举实例分析表明:因素分析法可以挖掘出蕴含在安全信息中的灾害因素与煤矿安全性之间的因果关系,并可分析出所得结果的可信程度。该例煤矿灾害安全性因素决定度排序为:冒落>瓦斯>岩爆>透水。基础信息比较客观,分析结果可信度为85.7%。
有效围压对煤体破裂声发射信号影响研究

含瓦斯煤体受载破裂声发射信号监测对煤与瓦斯突出等动力灾害预测研究具有重要意义。为了提高井下动力灾害预测准确性和及时性,在不同围压、不同孔隙压力条件,进行了煤体受载破裂声发射信号监测试验。结果表明:围压作用使声发射信号滞后且峰值增大,瓦斯压力使声发射信号首次高振铃计数提前;用围压和孔隙压力差值表示有效围压,通过引用有效围压,可以综合讨论围压和孔隙压力对声发射信号的影响,并且通过最小二乘法拟合发现有效围压与煤体破裂声发射信号峰值具有线性关系。利用有效围压与声发射信号的线性关系可以推导信号峰值,将信号峰值的30%设置为信号阀值,为煤与瓦斯突出等动力灾害预测提供一种新的方法。
基于改进运动矢量估计法的视频稳像

提出用改进的运动矢量估计方法对视频序列进行运动补偿,以有效去除机载成像设备摄取视频序列的帧间抖动,实现电子稳像。介绍了BRISK算子提取特征的模型和算子描述方式,利用BRISK算子提取相邻帧的稳定特征点并进行匹配,结合参数仿射变换模型实现帧间运动矢量粗估计。为了提高运动矢量估计的精度,引入粒子滤波解决因特征点景深不同引起的运动矢量估计失准的问题,继而采用加权最小二乘法改进运动矢量估计。最后采用卡尔曼滤波从全局运动矢量里分离出运动补偿分量,对视频序列进行逐帧补偿。实验表明,视频序列稳像后的帧间变换保真度值提高了近3db,显示提出的的稳像算法可以处理复杂运动下视频的帧间抖动,且快速准确并具有一定的鲁棒性。
谐振充电技术在火花开关触发系统中的应用

为提高触发高功率横向激励大气压(TEA)CO_2激光器中旋转火花开关的稳定性和可靠性,减小火花开关触发系统的体积和重量,提出了将高频谐振充电技术应用于触发系统的方法。研发了采用全桥逆变结构和串联谐振软开关电路、输出电压大于38kV、输出功率为2kW 的高频高压充电电源并将其作为旋转火花开关触发系统。该系统的全桥逆变电路由智能功率模块(IPM)构成,采用MSP430单片机控制IPM 驱动信号的频率、脉宽以及个数,直流电压经全桥逆变电路及串联谐振电路在高压脉冲变压器原边获得脉冲信号。此脉冲信号经高压脉冲变压器的升压和变压器次级整流给高压电容充电,当电容电压达到火花开关间隙的自击穿电压时,电容放电。实验结果表明,该系统在500Hz的重复频率下能连续稳定触发旋转火花开关,提高了触发系统的可靠性和稳定性,其体积及重量为脉冲式触发系统的1/2。
运动副间隙引起的并联机器人误差及其补偿

针对运动副间隙引起的并联机器人定位误差,提出了通过优化驱动杆的关节角位移参数来补偿运动副间隙误差的方法。以平面3-RRR并联机器人系统为研究对象,建立运动副误差模型,研究了间隙误差引起的杆件实际长度误差和驱动杆实际关节角位移误差的变化规律。根据机器人的逆运动学方程,建立了基于全微分理论的机构误差分析模型。应用粒子群优化(PSO)算法优化驱动杆的关节角位移参数,补偿了运动副间隙引起的系统结构误差。引入线性递减惯性权重和压缩因子对标准PSO算法进行改进,给出了算法的统一表达式。误差补偿结果显示,改进PSO算法能够有效提高优化算法的收敛性能,使用优化后的关节角位移参数得到的机器人末端轨迹误差值比未补偿轨迹降低了99%以上。仿真实验结果显示本文方法能够有效补偿运动副间隙引起的系统结构误差,保证并联机器人系统的定位精度。
激光跟踪仪转镜倾斜误差的标定及修正

为了提高激光跟踪仪的测量精度,分析了跟踪仪的几何结构误差,重点研究了其转镜倾斜误差的标定和修正方法。利用矢量分析和坐标转换相结合的方法建立了跟踪仪转镜倾斜误差模型,推导出了跟踪仪几何空间坐标修正公式,并基于自准直仪、多面棱体和可调反射镜建立了高精度误差标定装置。利用标定装置分析了误差标定方法,通过系统仿真研究了转镜倾斜误差对系统测角误差及最终坐标测量误差的影响。利用误差标定实验检测出的系统转镜倾斜误差约为4″,将其带入坐标修正公式,并与修正前的坐标进行了比对分析。对比结果显示,经误差修正后系统空间坐标测量误差可减小约2×10~(-6),验证了转镜倾斜误差标定和误差修正方法的有效性,表明利用该方法可在不改变系统硬件结构的基础上提高测量系统的测量精度。
GaAs低噪声放大器的抗静电设计

基于提升GaAs 低噪声放大器(LNA)的抗静电(ESD)能力的需求, 且实现器件小型化轻量化, 设计了一种S 波段GaAs 低噪声放大器的ESD 防护电路, 该电路利用1/4波长线的微波特性, 通过1/4波长微带线并联在GaAs 芯片的输入输出端, 瞬态二极管(TVS)并联在芯片的电源端, 不改变器件原有封装尺寸的条件下构成保护结构。基于ESD 人体模型, 运用静电模拟仪器对低噪声放大器进行了模拟试验, 并对其性能进行了测试。结果表明,在6.5 mm× 6.5 mm×2.4 mm 的封装尺寸下, 器件的抗静电能力从250 V 提高到了1 000 V,在频率为2.6~ 3.7 GHz, 带内增益大于25 dB, 增益平坦度小于±0.5 dB, 噪声系数小于1.5 dB, 满足高可靠领域应用的要求。
阳极氧化层对活塞热负荷的影响研究

为了探究某发动机铝质活塞阳极氧化对其热负荷的影响,借助硬度塞温度测试法及数值分析手段,分别对该发动机原始活塞和阳极氧化活塞进行温度场和热应力计算分析。结果表明,在最大负荷工况下,阳极氧化活塞最高温度较原始活塞最高温度降低了7.1%,其最大热应力较原始活塞最大热应力减小了24.5%,其他区域温度和热应力均有不同程度的减小。阳极氧化工艺降低了活塞的热负荷,同时有利于增强活塞的可靠性,延长其使用寿命。
FA/O精抛液组分对Cu/Ta CMP去除速率的影响

研究了精抛液中各组分对Cu/Ta 去除速率的影响。在分别考察磨料质量分数、Ⅱ型螯合剂、活性剂和双氧水等各组分对Cu/Ta 去除速率的影响后, 研发了磨料质量分数为2%, Ⅱ型螯合剂体积分数为0.35%, 活性剂体积分数为2%, H_2O_2体积分数为2%的FA/O精抛液。并在MIT854布线片上进行了精抛测试。结果显示,精抛12 s之后, 100-100线条处高低差从精抛前的76.7 nm降低为63.2 nm, 而50-50线条处高低差从精抛前的61.3 nm降低为59.8 nm。并且, 经过FA/O精抛液精抛后粗抛后产生的尖峰也有所减小, 台阶趋于平坦。精抛后, 100-100和50-50处的高低差均小于70 nm, 能够达到产业化指标。
地铁运行区域新建多层钢筋混凝土框架结构振动实测与分析

对地铁运行区域某新建多层混凝土建筑楼面、地面的振动加速度进行实测,并将实测结果与标准限值比较。分别从加速度有效值(均方根值)和加速度级等方面对地铁运行引起的楼面振动规律进行分析。分析结果表明: 地铁列车运行引起的自由场地振动卓越频率出现在60 ~ 80Hz 之间; 多层建筑内以竖向振动为主; 中心频率为80Hz 的振动在部分楼层出现反弹; 多层建筑的底层与顶层振动易对人们工作与生活产生影响。
西瓜新品种‘西抗4号’

‘西抗4号’为中早熟优质高产耐裂西瓜杂交一代品种。果实圆形,果皮绿色,上覆墨绿色中条带,有蜡粉。果皮厚约1.2 cm 左右,韧性好,耐裂,耐贮运。单瓜质量6.5 kg 左右,果肉红色,肉质细嫩无渣,汁多纤维少,口感佳,甜度高,中心遮光糖含量12%,中边糖梯度小。全生育期约96 d,果实成熟期约30 d。产量48.743 t · hm~(-2)。适宜陕西省关中地区早春保护地栽培。
白榆新品种‘阳光女孩’

‘阳光女孩’是由白榆实生苗中选育出的观赏型榆树新品种。树干通直,树冠呈阔卵形;枝条分枝角平展,略有下垂,密度中等,一年生枝呈青绿色;叶片较大,叶边缘皱褶,叶基重度偏斜;幼树树皮灰白色,光滑无纵裂,皮孔横连清晰,枝痕明显。适宜在中国东北、西北、华北及沿海地区栽植。
杜鹃花新品种‘江南春早’

‘江南春早’是‘紫蝴蝶’×‘红珍珠’杂交育成的杜鹃花新品种。花色为艳丽的玫粉色;花径4.5 ~ 5.5 cm;单瓣5裂,裂片较深;雄蕊8 ~ 10枚。植株长势强健,株形紧凑美观;耐高温高湿,适宜在长江中下游地区园林绿化中露地栽培。自然始花期4月上中旬,持续20 ~ 25 d。
核用银杏品种遗传关系的 AFLP 分析

采用AFLP 技术对34份核用银杏品种进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明:8对AFLP引物组合共扩增出1 337条谱带,多态带百分率为99.63%;品种间的遗传相似系数在0.2915 ~ 0.6812之间,平均值为0.4911;在相似系数为0.50时供试品种可分为4大类;依据AFLP 结果建立了核用银杏品种指纹图谱。核用银杏4个类型的Nei’s 遗传多样性指数范围为0.1392 ~ 0.2014,总体为0.2112,Shannon’s信息指数范围为0.2138 ~ 0.3165,总体为0.3417;4个类型品种间的遗传分化系数为0.0871,基因流为5.4230。结合特异位点、相似系数、聚类结果等筛选出8份核用银杏优质品种。
核桃砧木新品种‘中宁强’

核桃砧木新品种‘中宁强’是由美国引进的魁核桃(Juglans major)与河南省洛宁县核桃(Juglans regia L.)杂交选育而成。具有树干通直,根系发达,分枝力强,生长速度快,抗干旱,耐瘠薄,嫁接亲合力高等特点,年胸径生长量1.7 cm,为核桃的1.7倍。嫩枝扦插生根率85%,作砧木嫁接核桃品种的枝接成活率90%以上,芽接成活率95%,嫁接的核桃品种表现出生长势旺盛,坚果仁更加香甜。适宜在华北、西北、华东和西南核桃主产区应用。
桃 GH3基因家族的生物信息学分析及其在果实发育中的表达

为了探索生长素酰胺合成酶(GH3)基因家族在桃(Prunus persica L. Batsch)果实生长发育过程中的作用,对桃基因组中的GH3基因家族进行生物信息学分析,对它们在溶质型和硬质型油桃果实发育成熟阶段的表达水平进行qRT-PCR 检测。检测结果表明:桃GH3基因家族有8个成员,分别为 PpGH3-1 ~ PpGH3-8,聚类分析表明其分为GroupⅠ和GroupⅡ两类。实时荧光定量PCR分析表明GroupⅡ型基因(PpGH3-1、PpGH3-2、PpGH3-3、PpGH3-4和PpGH3-5)在溶质型油桃中的表达水平高于硬质型油桃,其中PpGH3-3和PpGH3-4最为明显。经NAA处理后的硬质型油桃果实PpGH3-1、PpGH3-3、 PpGH3-4和PpGH3-7相比对照上调表达,其中PpGH3-3上调表达最为明显。试验结果表明生长素在桃果实成熟软化过程扮演着重要的角色。
利用辣椒种间F_2和F_(2:3)两个群体进行其主要农艺性状QTL 分析

以一年生辣椒(Capsicum annuum)材料‘V06C1720’为母本,灌木辣椒(C. frutescens)材料‘H101’为父本,建立包含180个单株的种间F_2作图群体,应用SSR和SRAP 标记技术构建了共278个标记位点的17个连锁群遗传图谱,图谱全长1 282.10 cM,标记平均间距为4.61 cM。利用 QTLNetwork 2.0软件和 F_2、F_(2:3)表型数据,对辣椒15个主要农艺性状进行了QTL分析,在第1、2、3、 4、6、7、10、12、13、14、15和16连锁群上共检测到48个加性QTL和11对上位性QTL,可分别解释5.18% ~ 40.33%和4.09% ~ 13.56%的表型变异。变异率大于10.00%的主效加性QTL 有33个,占总数的68.75%;来自灌木辣椒‘H101’的增效等位加性QTL 位点有29个,占总数的60.42%。株高、主茎高、果长、果径、单果质量、果形和果实辣味等7个性状的9个加性QTL 在两个群体中同时被检出,这些在不同环境及不同遗传背景下能够稳定存在的QTL 可为辣椒农艺性状分子标记辅助选择育种、QTL 精细定位及克隆提供有价值的参考。
利用 Solanum galapagense 番茄重组自交系对控制单果质量及果形的QTL 定位分析

利用由野生种番茄(Solanum galapagense)‘LA0317’和普通栽培种番茄(Solanum lycopersicon)‘9706’构建包含130个株系的BC_2S_8群体,对控制果实质量和果实形状的QTL 进行分析,共检测到18个QTL,LOD 值介于2.40 ~ 5.17之间,可解释8.0% ~ 32.4%的表型变异,其中LOD 值大于3的QTL 有5个,贡献率超过10%的QTL 有8个。与果实质量相关的QTL 有5个,加性效应值均为负值。与果形指数相关的QTL 有6个,与果实纵径相关的QTL 有2个,与果实横径相关的QTL 有5个。在分子标记SSR135、InDel_FT-77、TMS66和InDel_FT-143处均聚集了多个控制单果质量和果形的QTL,说明这些位点可能同时对多个不同的果实表型性状起作用,属于多效位点。
苹果可溶性糖组分及其含量特性的研究

以132个苹果品种为试材,采用离子色谱法对其成熟果实的可溶性糖组分进行测定,并测定其可溶性固形物含量(TSS)、可溶性糖含量(SS),利用频次分析、相关性分析、回归分析等统计分析方法,明确苹果果实可溶性糖组分含量水平及其分布和定量关系。结果表明,苹果中的可溶性糖以果糖为主,其次是蔗糖和葡萄糖,山梨醇含量最低,约4/5的品种蔗糖含量高于葡萄糖含量;含量离散度山梨醇 > 葡萄糖 > 蔗糖 > 果糖;果糖含量、蔗糖含量、甜度值、TSS和SS 均服从正态分布,去掉个别拖尾品种后葡萄糖含量和山梨醇含量也呈正态分布;果糖含量与甜度值之间、TSS 与SS之间均存在极显著一元线性关系,相关系数达0.9450和0.8797;TSS、SS 均存在关于其他指标的多元线性模型,且拟合精度和预测精度很高。
生产率提高和产业结构变化对住房价格的影响

通过构建劳动力和住房市场均衡模型,探究了生产率提高和产业结构变化对住房市场和劳动力市场均衡状态的影响,并利用我国35个大中城市2002—2012年的数据建立动态面板模型进行了实证分析.结果表明,生产率提高会引起房价上涨,且第三产业的效应强于第二产业;产业结构优化升级是房价上涨的动力.住房价格上涨是生产率提高和产业结构优化的必然结果,中央政府建立“稳定房价工作责任制”的调控措施不符合市场的发展规律.政府应当重点引导产业和劳动力向中小城镇流动,促进中小城镇与大城市产业和劳动力市场的均衡发展,建设以市场自我稳定为目标的长效机制.
拉索支座减隔震桥梁自适应推倒分析方法

以拉索支座减隔震桥梁为研究对象,提出了自适应推倒分析方法(AMPP),对比多模态推倒分析方法(MPA)和一阶模态推倒分析方法(PO-1),研究AMPP方法应用于这类桥梁抗震性能评估的可行性及效果.结果表明:推倒分析方法可以成功应用于拉索支座减隔震桥梁的抗震性能评估,AMPP方法对关键参数的计算精度高于一阶模态推倒分析和多模态推倒分析,但多模态推倒方法对下部构件的内力评估精度较好.
氮沉降对木荷马尾松林叶片元素计量比的影响

为研究氮沉降对不同林龄木荷-马尾松混交林养分的影响,在室外分别设置了N0(0 kg·hm~(-2)·a~(-1))、N1(50 kg·hm~(-2)·a~(-1))、N2(100 kg·hm~(-2)·a~(-1))和N3(150 kg·hm~(-2)·a~(-1))4个处理的浓度,进行1 a的氮沉降模拟试验。结果表明,N1、N2和N3处理在试验后期均使30、50年生林木叶片中碳、氮、磷含量较试验前期有所增加,40年生林木叶片碳、氮含量增长明显,而磷含量在N2、N3处理较试验前期有所下降。30、50年生林木叶片氮磷比值主要在14-16之间,说明30、50年生林木同时受到氮、磷的限制,而40年生林木叶片氮磷比值均大于16,说明40年生林木主要受到磷的限制,但不同林龄叶片碳氮比值在试验后期均低于试验前期,下降明显。因此,氮沉降对不同林龄木荷-马尾松混交林叶片的碳、氮、磷含量及其计量比有着不同的影响。
杉木人工林细根不同根序形态和碳氮含量的比较

对莘口教学林场不同林龄杉木人工林细根各级根序的平均直径、比根长、比表面积、组织密度及碳氮含量差异进行分析。结果表明:随着根序级别的递增,3个林龄杉木细根的平均直径、组织密度和C含量及C/N均呈增加趋势,而比根长、比表面积和N含量均呈减小趋势;随着林龄的增加,杉木细根同一根序的比根长、比表面积与C含量和C/N呈凹型变化趋势,而平均直径和组织密度则呈凸型变化趋势,N含量没有明显的变化特征。可见,杉木细根不同根序间的形态和碳氮含量存在异质性,用根序分级方法可区分这种异质性,这可为今后杉木根系养分利用研究中细根的分级提供科学依据。
杉木人工林区域群体密度的变化规律

以种群生命表及生存分析理论为基础,编制杉木人工林区域群体生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线及生存曲线,分析区域群体密度动态变化趋势。结果表明:杉木人工林区域群体密度随龄级的增加而降低,幼龄群体密度较大,群体密度变化呈倒"J"型。群体密度动态变化指数V″_(pi)=0.005%,群体增长的潜力有限,趋近于稳定型;存活密度曲线趋于Deevey Ⅲ型;群体死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,均在第1-4龄级阶段骤降,而后缓慢上升并保持在较低水平;生存分析证明,杉木人工林区域群体表现出前期锐减、中后期平稳减少直至衰退的变化规律;谱分析结果显示,杉木人工林区域群体密度除受基波影响外,还展现出一定程度的小周期波动。
福建省马尾松人工林二元立木材积方程检验与修订

福建省马尾松人工林二元立木材积表作为行业标准已经颁布使用了30多年,迫切需要检验和修订。根据2 514株马尾松立木材积数据,采用回归方程和交叉建模检验方法,对福建省现行的二元立木材积方程作适用性检验和修订。结果表明:福建省现行的马尾松人工林二元立木材积方程的估计值标准差为0.114,总相对误差和平均相对误差绝对值均大于10%,平均系统误差大于7%,已经不再适用,需要重新编方程;新建立的二元立木材积方程中的参数很稳定,变动系数均小于2%,估计值标准差为0.06、总相对误差和平均系统误差小于2%、平均相对误差绝对值小于10%;从误差指标来看,方程是适用的。
杉阔混交林不同强度择伐对土壤温度的影响

为探讨不同择伐强度对人工杉阔混交林土壤温度的影响,分别对人工杉阔混交林不同择伐强度(中度34.4%、强度51.2%和极强度69.5%) 3 a后的林地土壤温度(深度0-20 cm)进行实测与分析。结果表明,中度和强度择伐下,土壤温度升高范围为0.2-1.2 ℃,升高幅度在5.0%以内;极强度择伐下,土壤温度升高范围为1.3-3.3 ℃,升高幅度在5.3%-10.8%;林地土壤温度随择伐强度的增大而升高,0和5 cm的土壤温度升高幅度较大,尤其是极强度择伐。林地0-15 cm土壤温度与择伐强度具有显著相关性,而林地20 cm土壤温度与择伐强度具有相关性但不显著;一元二次方程能较好地模拟土壤温度与择伐强度的关系。不同强度择伐3 a后,林地土壤温度随土壤深度的增加而降低,符合指数方程,且呈显著负相关。
网板周围流态的可视化研究进展

对网板的研究目前主要集中于网板流体力学方面,而对网板周围流态的研究甚少。实现网板周围流态的可视化,不仅有利于为网板的性能优化提供借鉴,也可为计算机数值模拟结果进行验证。本研究中,综合采用线条法和氢气泡发生法对3种不同类型网板可视化的相关研究,分析了矩形平面网板、立体曲面网板和双翼型网板模型周围水流的流态分布,解析了流态分布与网板升力特性的关系,并对中国在网板研究中所存在的问题和今后的可实施性发展提出一些建议。
鱼礁区与池塘养殖刺参体壁营养成分的分析及评价

为了解人工鱼礁区和池塘两种养殖模式下刺参Apostichopus joponicus体壁营养成分及品质的差别,采用生化分析方法对两种养殖模式的刺参(体质量约为200 g)体壁营养成分进行了测定、比较和评价。结果表明:鱼礁组刺参体壁的粗脂肪、胆固醇、碳水化合物含量和能量均显著低于池塘组(P<0.05),灰分含量显著高于池塘组(P<0.05),二者的水分和粗蛋白质含量无显著性差异(P>0.05);鱼礁组刺参体壁的Na和Mg含量均显著高于池塘组(P<0.05),Ca、Fe、Cu、Mn含量均显著低于池塘组(P<0.05);鱼礁组刺参体壁的氨基酸总量和鲜味氨基酸总量均显著高于池塘组(P<0.05),而必需氨基酸总量与池塘组无显著性差异(P>0.05);除苏氨酸外,鱼礁和池塘组刺参的氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)值均小于1,二者的饱和脂肪酸总量、不饱和脂肪酸总量均无显著性差异(P>0.05);鱼礁组脂肪酸中仅C_(16:1)和C_(20:5n3)含量显著低于池塘组(P<0.05),其余均无显著性差异(P>0.05)。研究表明,养殖模式会影响刺参营养成分和风味物质的组成和含量,在人工鱼礁区养殖的刺参,其营养价值优于池塘养殖刺参。
利用微卫星标记指导红鳍东方鲀亲本选配

为制定红鳍东方鲀家系配组方案提供可行性指导,利用微卫星标记辅助红鳍东方鲀Takifugu rubripes家系的建立,选择34个微卫星标记对红鳍东方鲀两个群体进行遗传评估。结果表明:A群体的平均等位基因数(N_a)和Nei基因多样性指数(H_e)分别为6.647 0和0.711 5,B群体的相应值分别为4.647 1和0.646 1,且两个群体之间的遗传差异达到显著性水平(P<0.05);群体间的遗传分化系数(G_(ST))为0.050 7,基因流(N_m)为4.679 6,表明红鳍东方鲀群体间存在低程度的遗传分化和一定程度的基因交流;分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异主要存在于群体内,所占比例为78.49%,而群体之间仅占21.51%;根据群体间Nei氏遗传距离构建UPGMA系统树,群体内个体之间的遗传距离为0.11~0.82,依据遗传距离的远近将全部个体分成多个分支,不同分支内含有数个个体;各项遗传参数表明,试验群体具备一定程度的遗传变异,不同个体之间拥有相对较远的亲缘关系,可以根据个体之间遗传距离制定育种计划,建立家系进行选育研究。研究表明,利用微卫星标记信息构建红鳍东方鲀家系的方法是切实可行的。
转化生长因子-β促角膜基质瘢痕形成的分子机制

转化生长因子-β(TGF-β)对角膜基质瘢痕形成具有极其重要的生物学效应,而且是导致细胞外基质(ECM)异常沉积及胶原纤维结构异常的关键调控因子。TGF-β是一个由多种细胞分泌、具有多效性的细胞因子家族,必须激活才具备效应。TGF-β主要通过与相关受体结合后激活Smads信号通路才能发挥作用。TGF-β可刺激胶原及蛋白多糖的合成和分泌,引起ECM合成与降解失调。TGF-β通过上调结缔组织生长因子(CTGF)、下调硫酸角质素蛋白聚糖(KSPGs)及调节基质金属蛋白酶(MMPs)从而扣制ECM降解。近年来,TGF-β因其广泛的生物学作用而成为抗瘢痕形成的研究热点。就TGF-β的生物学特征、TGF-β受体(TGFF-βR). Smads信号通路及TGF-β促角膜基质瘢痕的分子机制进行综述。
生物质炭的特性及其应用的研究进展

生物质炭是生物质原料在完全绝氧或部分缺氧条件下经高温热裂解产生的一类富碳、高度芳香化和高稳定性的固体产物。作为新型多功能材料,生物质炭以其特殊的物理结构、丰富的表面性能和优良的生态环境效应等特点日益成为众多学科研究的前沿热点。文章介绍了生物质炭的基本性质,概括了生物质炭在农业、环境、能源及生物质炭基功能材料等4个前沿领域的国内外应用研究进展,分析了目前各个应用领域研究存在的问题和不足,并指出了未来生物质炭应用研究的前景和方向。国内外研究表明:生物质炭因其丰富的孔隙结构和表面性能、巨大的比表面积、高含量的植物生长所需营养元素、较高的化学稳定性和较强的阳离子交换能力(CEC,cation exchange capacity),在土壤改良剂、固碳、氮减排、缓释肥料载体、污水治理、烟气净化、土壤修复、固体成型燃料、燃料电池、固体酸催化剂和电极材料等领域具有巨大的应用前景。这些方面的研究都取得了一定的进展,但目前生物质炭应用技术的研究还处于起步阶段,研究工作还有待于深入和加强。
高速公路不同植物防护边坡根土复合体抗剪能力研究

为定量评价植物根系固土的时间效应,以岳武高速公路岳西第一标段公路边坡为对象,应用自制的直剪仪对素土及植物生长期61、95、125 d的根土复合体抗剪强度进行现场测定和物理模型预测。试验表明,(1)植物不同生长期根系均能显著增加边坡浅层土壤抗剪强度,增强值与植物生长时间成正相关。其中生长期125 d的根系土壤抗剪强度的提高幅度最大,增加值为5.21 kPa。(2)土体剪切破坏过程中,根系可以有效改善坡面抵抗变形性能。素土试样在位移量为18 mm左右即达到抗剪强度峰值,根土复合体这一数值为19~40 mm;且根土复合体的残余剪切强度平均为素土的2.68倍。(3)通过对比野外实测值与Wu模型计算值,Wu模型高估了根系对土壤抗剪强度的增强作用,相关学者对此提出的折减系数0.4和0.56仍不能与实测值相符,通过计算引入修正系数0.47,模型预测值的精确度最大提高了16.72%,有利于更准确地评估植物根系的边坡稳定作用。
不同雨强及坡度下坡面流的水动力特性

土壤侵蚀是中国南方多雨区面临的一个重大环境问题,研究不同降雨条件下红壤坡面的水动力特性,对于认识红壤侵蚀过程具有重要的意义。采用室内人工模拟降雨试验,研究了不同雨强(60、90、120、180、270 mm?h~(-1))和不同坡度(5°、10°、15°、20°、25°)条件下红壤坡面的侵蚀特征,分析测定了侵蚀过程中的流速、水深及单宽流量,探讨它们随雨强及坡度的变化规律。结果表明,相同雨强下沿程流速随着坡度增大而呈增大的趋势,坡度为20°的流速大于另外3种坡度(10°、15°和25°)的流速;随着雨强的增加,坡面流平均水深不断增大。不同雨强条件下,坡度为10°的坡面径流平均水深相对较大,而在中大雨强下,当坡度为20°和25°时平均水深均处于较低水平;在同一坡度下,坡面单宽流量随着雨强增大而增大,两者呈现较好的线性关系,决定系数均大于0.91;随着坡度的增加,单宽流量在10°和20°附近分别出现先增加后减少的变化趋势,坡度对单宽流量影响存在临界坡度,其变化值在10°附近。试验结果揭示了试验槽内红壤坡面侵蚀过程中雨强、坡度与水动力特性的关系。
造林密度对樟子松人工林枯落物和土壤持水能力的影响

以毛乌素沙地东南缘榆林市城北6 km的珍稀沙生植物保护基地为研究地点,通过对30个相同立地条件下10种不同造林密度(即10种森林类型,每种设3个重复)的樟子松(Pinus sylvesiris var. mongolica)人工林标准地进行调查、林下枯落物和土壤持水能力的定量测定,比较并分析了造林密度对其林下枯落物和土壤持水性能的影响。这10种樟子松样地的编号及造林密度分别为P_Ⅰ(900 plant·hm~(-2))、P_(Ⅱ)(1200 plant·hm~(-2))、P_(Ⅲ)(1500 plant·hm~(-2))、P_(Ⅳ)(1800 plant·hm~(-2))、P_(Ⅴ)(2200 plant·hm~(-2))、P_(Ⅵ)(2500 plant·hm~(-2))、P_(Ⅶ)(2800 plant·hm~(-2))、P_(Ⅷ)(3000 plant·hm~(-2))、P_(Ⅸ)(3300 plant·hm~(-2))和P_Ⅹ(3600 plant·hm~(-2)。结果表明,(1)各样地枯落物总量(TL)的排序依次为TL_(PⅢ)=TL_(PⅣ)>TLP_Ⅹ>TL_(PⅧ)>TL_(PⅨ)>TL_(PⅥ)>TL_(PⅦ)>TL_(PⅤ)>TL_(PⅡ)>TLP_Ⅰ;最大持水量的变动范围为2.46~8.23 t·hm~(-2);有效持水量在0.163~6.42 t·hm~(-2),P_(Ⅲ)和P_(Ⅳ)样地枯落物持水功能表现最好,P_Ⅰ样地表现最差。(2)各林地林下土壤自然含水量、土壤容重和土壤最大持水量无显著差别,变动范围分别在8.94%~16.54%、1.10~1.66 g·cm~(-3)和200.43~266.43 t·hm~(-2);土壤非毛管孔隙度差异较大,变动范围为0.99%~4.32%;P_(Ⅲ)和P_(Ⅳ)样地土壤持水功能表现最好,P_Ⅰ样地表现最差。(3)利用幂函数分别对枯落物吸水速度与浸泡时间、枯落物持水量与浸水时间进行拟合,均有较高的拟合系数。各样地森林土壤的平均稳渗速率几乎没有差异,均在20 min左右稳定在0.11~0.89 mm·min~(-1)。(4)研究发现,P_(Ⅲ)和P_(Ⅳ)样地枯落物和土壤持水能力最好,最佳造林密度是1500~1800 plant·hm~(-2)。为防止林分衰退,应及时适当间伐。同时,该地区是否适合大面积大密度的樟子松人工造林,还有待进一步研究。
气候暖干化对半干旱区春小麦产量形成的影响

利用1986─2013年典型黄土高原半干旱区春小麦(Triticum aestivum Linn.)试验资料,结合试验区气象站1958─2013年气候要素观测数据,研究气候变化对春小麦产量形成的影响,为应对气候变化提供科学依据。结果表明:1958─2013年试验区降水量呈下降趋势,气候倾向率为-10.966 mm/10 a;降水量年际波动大,变异系数为20.3%。春小麦主要生长发育时段的3─6月降水量也呈减少趋势,3─6月降水量变异系数为33.2%。试验区气温呈极显著上升趋势,气候倾向率为0.378 ℃/10 a。春小麦生长季干燥指数也呈上升趋势。20世纪90年代后暖干化特征明显。试验区春小麦产量与5月下旬─6月上旬气温呈极显著负相关(r=-0.492,P<0.01),气温偏高,小花分化速度加快,有效小花减少,无效小花增加,结实率降低,导致春小麦产量下降。试验区春小麦产量与其生长季降水呈显著正相关(r=0.306,P<0.05),说明黄土高原半干旱区小麦全生育期降水不足是影响春小麦产量的主要气候因素。而春小麦产量形成对5月中旬─5月下旬降水量的变化尤为敏感,此时段是小花开始分化到花粉母细胞四分体形成时的水分临界期,是春小麦需水关键期,降水量减少,部分花粉和胚珠不育,结实率显著下降,产量降低。结论:降水量是影响春小麦产量形成的关键气候因子;而气温增高是春小麦产量形成的主要限制因子。黄土高原半干旱区气候暖干化背景下,春小麦产量呈下降趋势;气候因素对春小麦发育和产量的负效应增大,产量的不确定性增加。
漂浮植物对富营养化水体中氮磷去除效果研究

通过模拟不同程度富营养化水体,研究凤眼莲、水芙蓉和莲花竹在不同处理浓度水体中对氮、磷的去除效果。结果表明:凤眼莲、水芙蓉和莲花竹对水体中的氮、磷都有一定的去除效果,经过30 d的净化试验,凤眼莲对氮、磷去除率分别为50%~78.46%和68.16%~89.56%,水芙蓉对氮、磷去除率分别为57.58%~76.87%和72.28%~76.47%,莲花竹对氮、磷去除率分别为0.60%~10.80%和2.48%~10.04%。在现场试验中,水体中总氮和总磷分别降低了31.17%和20.48%,由此可见,凤眼莲和水芙蓉对氮、磷有较好的去除效果,能够改善富营养化水体。