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水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究综述

库坝安全是水电工程成败的关键,高陡边坡规模巨大、服役时间长、安全标准高,设计、施工与运行的难度世界罕见,已成为制约水利水电工程建设与运行安全的关键科学技术难题。在回顾研究现状的基础上,紧扣高陡边坡性能演化与安全控制这一主题,以全生命周期为研究主线,阐明高地应力区高陡边坡岩体工程作用机制与效应、复杂环境下高陡边坡变形与稳定性演化机制、高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制理论等关键科学问题及其重点研究内容,论述水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究的学术思路与技术路线,介绍部分阶段性研究成果,对高陡边坡开挖锚固与渗流控制等工程作用效应、高陡边坡岩体时效力学特性、边坡与坝体-库水相互作用与稳定性演化机制以及高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制等进行展望。
温-压耦合及动力扰动下岩石破碎的能量耗散

采用自行研制的温-压耦合及动力扰动试验系统,在4个温度等级(20℃,100℃,200℃,300℃)且每个温度等级的试样分别施加0,20,60,80 MPa的轴向静压力,对砂岩试样进行冲击试验。基于常规的霍普金森杆压缩试验中的能量耗散原理,计算出不同温度作用下动静组合加载岩石试样的能量耗散规律。结果表明:当动载荷保持不变,岩样在温度为20℃,200℃和300℃且预压力为20 MPa时,能量吸收率最大;而岩石试样作用温度为100℃时,当冲击载荷不变,不加轴压(轴压为0 MPa)时的能量吸收率最大。研究结果有助于研究高温、高应力作用下岩石破碎机制,为研究高温作用下岩体工程起到一定的参考作用。
高地应力硬岩矿山诱导致裂非爆连续开采初探--以开阳磷矿为例

在阐述深部金属矿硬岩在高地应力作用下储能特征的基础上,分析随着金属矿山开采深度的不断增加,诱导致裂矿岩非爆连续开采方法实现的可能性。实现非爆连续开采硬岩矿山有2个必要条件:一是高效能采掘设备,二是有发育的岩体节理等结构。高地应力矿区岩体开挖卸载后,应力重分布会造成岩体强度的弱化,不稳定块体增加及地下水渗流条件改善,为机械开采提供了有利条件。通过对开阳磷矿深部磷矿体进行的地质调查和对深部磷矿体矿开展的高应力硬岩矿山非爆开采试验,进一步论证高应力诱导致裂硬岩的可行性。通过诱导工程和测试诱导巷道的松动圈范围,证明卸荷作用下岩体的节理、裂隙迅速扩展,诱导巷道的松动圈范围超出爆破松动区范围;松动圈内矿体可实现高效率机械化开采,从而实现硬岩矿山的非爆连续开采;比较独头掘进和开挖诱导巷道下多自由面掘进的效果,诱导致裂条件下开采效率得到显著提升,而且还改善了块度分布。
渗透压-应力耦合作用下砂岩渗透率与变形关联性三轴试验研究

为了探讨渗透压-应力耦合作用下岩石渗透率与变形的关联性,采用岩石伺服三轴试验系统,在不同围压和渗透压条件下,利用稳态法对砂岩全应力-应变过程进行渗透率试验研究。根据试样渗透率变化与其破坏过程的对应关系,分析全应力-应变过程中试样渗透率随其脆性、延性变化的特点及渗透率-轴向应变和渗透率-体积应变之间的关联性。试验结果表明:(1)在渗透压-应力耦合作用下,试样初始渗透率、峰值强度随着围压与渗透压的改变而改变。(2)在渗流场-应力场耦合作用下连续加载的全应力-应变过程中,渗透率先随着轴向应变的增大而逐渐减小,进入弹塑性阶段后,渗透率变化曲线随围压变化呈现增大、持平及减小3个不同趋势。其中,渗透率曲线持平的现象为三轴渗透试验研究中的新现象。(3)围压较高时,若形成局部压缩带,则试样进入弹塑性阶段后,渗透率的变化趋势是由岩石微裂隙的萌生、扩展与岩石骨架颗粒压碎这2个主要因素共同决定的。(4)岩石微裂隙的萌生、扩展对渗透率增大起积极作用,岩石骨架颗粒压碎形成的压缩带对渗透率增大起抑制作用。(5)岩石进入塑性阶段后,随围压增大,渗透率由上升趋势转变为下降趋势的现象先于脆-延转换的临界状态发生。(6)岩石的体积应变对渗透率有一定影响,在脆-延转换阶段存在体积应变增大而渗透率减小的现象,这需要其他能够更精确地测量体积应变变化的试验进一步验证。
深部岩体变形破坏动态本构模型

根据深部岩体在卸荷条件下能量释放、消耗和转移的过程中,其体积变形经历弹性回弹和扩容以及剪切变形可能经历峰值前(弹性和内摩擦强化阶段)和峰值后(软化及残余破坏阶段)阶段的性状,提出深部岩体变形破坏全过程动态本构模型。该模型的特点可归纳为:(1)引入Juamann导数,能够计算有限变形;(2)描述卸荷过程中与时间相关的体变回弹、扩容至破裂的全过程关系;(3)描述了卸荷过程中,深部岩体强度(长期强度、破坏强度和残余强度)被调动的演化过程,并用同轴的屈服面、破坏面与残余破坏面3个圆锥面加以描述;(4)运用物理细观力学理论,引入宏观裂纹扩展滞后时间表征岩体不同构造水平在强化中的贡献,给出内摩擦强化阶段流变方程;(5)运用裂纹运动散布理论,引入破裂时间表征宏观裂纹扩展贯通过程,给出破裂过程中的强度随时间的演化方程,用塑性流动理论给出软化阶段形变本构方程。最后,在LS-DYNA平台下对本构模型进行二次开发,通过深埋地下隧洞开挖变形破坏的算例,初步展示该模型在深部岩体力学理论与工程中的应用前景。
多场耦合煤矿动力灾害大型模拟试验系统研制与应用

自主研制了多场耦合煤矿动力灾害大型模拟试验系统,其结构主要包括主体承载支架、试件箱体、快速推拉密封门、伺服加载系统、数据采集系统和其它附属设备等。该系统主要功能包括煤与瓦斯突出灾害模拟和煤矿开采过程中煤岩层应力变化动态模拟,其主要优势体现在:(1)箱体尺寸大,模拟相似度高,且密封能力强,可完成6.0 MPa气体压力密封;(2)地应力加载方式复杂,可实现"三向四级"加载,更加接近地下采动影响下的应力分布状态;(3)最高64路传感器同时监测煤岩体内部参数,可同时采集煤岩体内不同空间位置的温度、应力和气体压力,实现对煤矿动力灾害过程中参数时空变化规律的研究。利用该装置进行一次成功的煤与瓦斯突出模拟试验,分析结果发现突出过程中煤层中温度和瓦斯压力变化都存在时间和空间上的差异性,具体表现为动力效应明显区域瓦斯压力降低快、温度降低量大,所以通过对物理场变化规律的分析可以了解突出时煤层动力效应的时空变化状态,成果对进一步认识煤与瓦斯突出发生的机制有着十分重要的意义。
寒旱环境灌木植物根-土复合体强度模型试验研究

在自行设计、加工的原位剪切试验装置中分别种植灌木植物霸王和柠条锦鸡儿,通过对2种坡度的素土、霸王根-土复合体和柠条锦鸡儿根-土复合体进行原位剪切试验,测得素土和根-土复合体抗剪力、抗剪强度的动态变化,评价灌木植物护坡的时间效应,并采用室内直剪试验方法检验原位剪切试验结果的合理性。试验得出以下结论:(1)根-土复合体的抗剪力和抗剪强度均大于同种坡度的素土,即植物根系可显著提高边坡土体的抗剪能力,且霸王根-土复合体抗剪力和抗剪强度主要体现在剪切面处断裂根系的抗拉或抗剪作用、拔出根系的根-土摩擦力及滑移根系的锚固、摩擦作用,柠条锦鸡儿根-土复合体主要体现在根系的锚固和根-土摩擦作用,同时,素土和灌木根-土复合体的抗剪力和抗剪强度随着坡度的增加而减小;(2)素土的剪切力在3 s左右达到峰值,而根-土复合体的剪切力峰值时间为69.8~168.2 s;素土试样在剪切位移为1 mm内抗剪强度均达到峰值,而剪切位移为23.13~83.13 mm时霸王根-土复合体和柠条锦鸡儿根-土复合体抗剪强度达到峰值,即根-土复合体的剪切力峰值时间、抗剪强度峰值位移均较素土相对滞后,这反映了在剪切过程中根系的抗拉能力、根-土界面的摩擦作用逐步转化为根-土复合体的抗剪能力,从而延缓坡面变形破坏的时间;(3)为了验证原位剪切试验结果的准确性,对素土和灌木根-土复合体进行室内直剪试验,其抗剪强度值与原位剪切试验值接近,反映原位剪切试验及其结果的合理性。上述研究成果对于开展研究区西宁盆地及其周边地区坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害的防治,以及对青藏高原东北部黄土地区边坡生态工程建设、区域生态环境保护具有重要的理论指导价值和现实意义。
三维应力下煤与瓦斯突出模拟试验研究

煤与瓦斯突出实质是开采扰动下含瓦斯煤体在三维应力作用下突然发生的力学失稳破坏,严重威胁着煤矿安全生产。以典型高瓦斯矿井-阜新孙家湾煤矿突出煤粉压制而成的型煤为研究对象,利用自主研制的煤与瓦斯突出仪,进行煤层埋深-600 m,在轴压、围压、孔隙压三维应力条件下煤与瓦斯突出模拟试验,以探求煤与瓦斯突出规律。试验再现煤与瓦斯突出孔洞口小腔大、突出煤粉分布具有分选性等突出特征现象,验证煤与瓦斯突出模拟仪的可靠性。通过对试验结果分析,划分6个突出区域,得到以下新认识:突出煤粉质量分布具有区域性特征,存在煤粉质量极值区和均值区。突出试验现象表现为瓦斯-煤气固两相射流特征,为引入射流理论研究煤与瓦斯突出机制提供新思路。突出煤粉量极大值区域位于突出中远区,是瓦斯-煤气固两相射流突出破坏能量的耗散阶段区域。不同粒径突出煤粉分布具有明显的波动分布特性。煤粉质量极大值区以较小粒径煤粉为主,煤粉质量极小值区以较大粒径煤粉为主,突出末端区域以较小粒径煤粉为主。指出高压瓦斯是突出发生的动力源和煤体粉碎粉化的破坏源,煤与瓦斯突出能量释放具有波动性特征。试验结论对煤与瓦斯突出的机制认识具有重要参考价值。
岩石破裂过程中声发射特性的颗粒流分析

以颗粒流理论和PFC程序为平台,根据矩张量理论建立细观尺度上岩石声发射模拟方法。该方法可同时给出声发射事件发生的时间、空间、破裂强度等特征,再现岩石裂纹孕育、发展和贯通过程,从而揭示岩石的破坏机制。结合室内花岗岩破裂全过程声发射特性试验研究成果,通过试验和计算结果的对比分析,验证该方法的可靠性,并得到以下结论:(1)在试样峰值强度前,声发射事件次数较少、破裂强度较低,且在试样内部随机分布;从试样峰值强度起至破坏时的残余强度,声发射事件次数较多、破裂强度较高,且主要沿宏观破裂带附近分布。(2)声发射事件次数随破裂强度变化近似呈正态分布。在均值与最大破裂强度之间,声发射事件累积数随破裂强度的降低近似呈线性对数函数关系。(3)每次声发射事件所包含的微破裂数,随破裂强度的提高而增加,近似呈波尔兹曼函数关系。(4)声发射事件次数与微破裂数近似呈负指数函数关系,即包含微破裂数越少的声发射事件,其所占总数的比例越大。研究成果可弥补现有声发射试验及模拟方法的不足,并作为一种新的手段为声发射试验与现场微震监测研究所利用。
非协调变形下深部岩体破坏的非欧模型

将岩体看成不含原生宏观裂隙而仅含原生微裂纹的颗粒材料。在开挖卸荷过程中,原生微裂纹启裂、扩展并穿过岩石基质,产生次生裂纹。此时,岩体出现非连续和非协调变形,经典的弹塑性力学理论不再适用于研究岩体的非连续和非协调变形情况。基于自由能密度、平衡方程和变形非协调条件,提出一种新的非欧模型,确定微裂纹半长度和密度对标量曲率和自平衡应力的影响,获得深部圆形洞室围岩应力场,它包括弹性应力和自平衡应力。由于自平衡应力的影响,当微裂纹的密度和半长度较大时,深部圆形洞室围岩的应力场具有明显的振荡特性。但是,当微裂纹的密度和半长度较小时,深部圆形洞室围岩的应力场振荡特性不明显。对于位于波峰附近的微裂纹,其尖端的应力集中将导致次生裂纹的失稳扩展、连接、合并成宏观裂隙,形成破裂区;而对于位于波谷附近的微裂纹,其尖端应力集中不足以导致次生裂纹发生失稳扩展,因此出现非破裂区。深部圆形洞室围岩应力场交替出现波峰和波谷现象导致破裂区和非破裂区的交替出现,即分区破裂化现象。通过数值模拟,详细研究微裂纹半长度和密度对深部岩体分区破裂化现象的影响。
桩板墙地震动力特性的大型振动台模型试验研究

通过1个比尺1∶8的二级支护边坡大型振动台模型试验,研究地震条件下桩板式挡墙加速度、动位移和动土压力等的响应特性,模型试验以汶川波、大瑞人工波和Kobe波3种地震波作为振动台激振波,汶川波采用水平(X)向、竖直(Z)向和水平竖直(XZ)双向3种激振方式,大瑞人工波和Kobe波采用水平竖直(XZ)双向1种激振方式,研究地震波作用方向和方式以及地震波形等地震动参数对桩板式挡墙地震动力响应特性的影响规律。研究表明:桩板式挡墙加速度、动位移和动土压力等的响应特性,主要受水平向地震波作用的影响,且与地震波类型、激振方向和方式以及测点位置有关。加速度动力响应峰值呈现出沿墙高非线性增大的特征,因而在采用拟静力法时,有必要在考虑支挡结构组合方式、边坡特性及地震波作用方式等影响的基础上,采用合适的地震荷载拟静力值的放大系数。动位移响应峰值和永久位移值呈现出非线性响应特性,水平竖直(XZ)双向地震波激振下,桩板墙主要产生离开土体向边坡外侧平移的动位移模式。动土压力响应峰值沿墙高呈现出两头小中间大的非线性分布特征。
层状岩体斜坡强震动力响应的振动台试验

通过大型振动台试验,研究反倾和顺层两类结构岩体边坡在强震条件下的地震动力响应。结果表明:强震条件下,斜坡对水平地震动力的响应要远超过垂直地震动力,前者所导致的加速度响应峰值(PGA)放大系数是后者的2~3倍。在水平地震动力作用下,斜坡的地震动响应具有显著的高程效应和结构效应。对于硬岩顺层斜坡在1/2倍坡高以上坡面和坡内均出现显著的PGA放大效应;而硬岩反倾斜坡的放大效应则主要表现在坡体内部1/2倍坡高以上和坡体表部2/3倍坡高以上,且放大幅度要高于顺层斜坡。软岩斜坡在水平地震力作用下的动力响应总体上较硬岩斜坡弱,顺层斜坡表现为1/2倍坡高后,PGA放大系数的持续增大,而反倾斜坡主要表现为坡表中下部(1/4倍坡高处)和3/4倍坡高以上PGA的突然增大。模型在强震条件下的破裂观测结果表明:硬岩顺层斜坡(HD)在变形破坏通常表现为顺层滑移-下部隆起溃屈型失稳;硬岩反倾斜坡(HAD)为后缘垂直拉裂-中下部平缓剪出型失稳(L型滑面);软岩顺层斜坡(SD)为顺层滑移-底部挤出-分层滑移型失稳;软岩反倾斜坡(SAD)为斜坡顶部拉裂-下部剪出型失稳。试验结果与现场观察现象能较好吻合,从而深入揭示强震条件下层状结构斜坡的地震动力响应和失稳破坏机制。
岩石高温相变与物理力学性质变化

岩石内部结构随温度升高的变化会导致其物理力学性质的改变。利用MTS伺服试验机和高温炉进行常温至800℃花岗岩物理力学参数随温度变化特征试验。研究结果表明:(1)岩石物理力学性质随温度变化可划分常温~100℃和100℃~300℃,300℃~500℃,500℃~600℃,600℃~800℃五个阶段;前3个阶段的温度范围分别对应岩石内附着水、结合水和结构水汽化逸出的温度区间。(2)岩石物理力学性质(抗压/抗拉强度,渗透率,波速等)在400℃~600℃的温度范围内会有显著变化;受石英由相变为相的影响,岩石体积增大,微裂隙大量增加,在573℃附近存在强度和波速下降的加速点。(3)温度大于600℃后,岩石强度和波速会继续降低,其与固体矿物膨胀和金属键断裂引起矿物熔融破裂及相变有关。
圆盘冲击劈裂试验中岩石拉伸弹性模量的求解算法

提出圆盘冲击劈裂试验中求解岩石拉伸弹性模量的解析算法。结合圆盘对心受力的理论弹性解和实际试验过程中方便测量的物理参数,基于微积分原理,得到岩石拉伸弹性模量和垂直加载方向上总位移变形量之间的定量关系式。在此基础上,考察试样中心平行加载方向和垂直加载方向位移量之间的关系,认为两者之间存在线性关系,可以用比例函数进行表示。最后,结合SHPB冲击劈裂试验原理,通过测量得到平行加载方向位移,利用得到的比例函数进行换算,代入到拉伸模量和垂直加载方向上总位移变形量之间的定量关系式中,进而得到圆盘冲击劈裂试验中岩石拉伸模量的求解公式。该式包含冲击加载力、试样直径、试样厚度、岩石泊松比和试样中心平行加载方向上总位移变形量5个物理量,意义明确,运用简便,为求解圆盘劈裂试验拉伸弹性模量提供了一种新的方法。
岩石破坏声发射时频分析算法与瞬时频率前兆研究

为得到以时间、频率、幅度和动态过程为特征量的多维度瞬时频率前兆信息,为岩爆等地质灾害的预测提供原理上的支持,开展岩石破坏声发射波形分析的研究。以花岗岩单轴压缩为实例,对声发射大数据的分割、时频分析理论与算法,以及时频分析窗函数的滤波性能的优化进行了理论分析与计算机实验。建立分割短数据的时间/频率分辨率的计算公式与大数据优化分割的基本原则;阐明时频分析窗宽度与频率域指标的优选方法;提出时频分析的综合优化算法,即:先用对声发射大数据进行最优分割、再根据短数据的特点对分析窗进行优选、用优化的短时傅里叶变换进行主频带定位、再用维格纳变换进行主频带中心频率的识别、最后对变换后的时频图进行精细化处理,以充分展现其中蕴含的动态信息。时频分析综合优化算法的应用表明:分割的短数据较好地反映了在不同应力水平下裂纹扩展的动态过程;分析窗的优化提高了时频变换的频率局部化性能并减少了频谱泄漏效应;解决了短时傅里叶变换不能精确描述主频分布的问题,避免了维格纳变换中"交叉项"的识别问题。应用多维度瞬时频率前兆可以更好地描述岩石破坏非线性过程的前兆信息,为岩石破坏的预测与机制认识提供新的、有力的手段。
基于声发射定位的自然裂隙动态演化过程研究

利用MTS815岩石力学试验机和PCI-II声发射三维定位实时监测系统对取自锦屏II级水电站交通辅助洞的含自然裂隙大理岩岩样进行单轴压缩条件下的声发射(AE)测试,并结合AE振铃数实现对不同空间分布类型自然裂隙时空演化过程的精确定位和追踪。试验结果表明:含自然裂隙大理岩岩样受压破坏过程中的局部渐进特征显著,AE累计数曲线的上升与试验的加载过程和岩样内部的应力调整关系密切;单一型和平行型自然裂隙空间分布形式相对简单,在压应力水平较低时AE大事件(振铃数>20)随着压应力的渐增沿自然裂隙面展布,当压应力接近峰值强度时,AE大事件在裂隙面末端部位大量集聚,并朝着最终的实际破裂方向扩展;含交叉型自然裂隙岩样体内的AE大事件在初始压密阶段分布相对均匀,但随着压应力的持续增加,裂隙面附近的AE数量逐渐增加,并向裂隙面的交叉部位集聚;混合型自然裂隙结构最复杂,但仍不难根据AE大事件的空间分布确定岩样内部的软弱部位及相应的应力场变化规律。以上试验和分析结果对于深入研究岩体破裂失稳机制具有一定的意义,也可为现场微震监测提供指导。
深孔爆破一次成井技术与应用实例分析

深孔爆破一次成井是解决天井掘进困难、加快天井施工和降低掘进成本的有效方法。介绍多孔球状药包爆破一次成井和直孔掏槽爆破一次成井2种模式,说明选择一次成井模式应考虑的因素,分析深孔爆破一次成井的技术难题,并提出相应的解决措施。研究认为,岩性、孔偏大小、成井断面大小和成井高度是影响模式选择的主要因素。通过圆形布孔、不等高分层、设置中间分层、分层同响、多分层上下依序起爆和分层间合理延时爆破等技术措施解决多孔球状药包一次爆破成井的夹制性难题;通过4空孔桶形掏槽,计算确定空孔参数和分段高度,试验确定槽孔装药结构和分段间炮孔堵塞长度等技术措施解决直孔掏槽方式与相关参数确定难题。最后,以某露天矿为工程背景,介绍了23m和32 m天井一次爆破成井的工程实例。
岩体非协调变形对围岩中的应力和破坏的影响

讨论研究岩体非协调变形的重要性,提出岩石非协调变形的物理和数学含义,介绍研究岩体非协调变形的技术思路,阐述岩体非协调变形和协调变形的基本不同点。通过含微裂纹的岩体中开挖圆形洞室的计算实例,具体分析岩体非协调变形的研究对围岩应力和破坏的影响,确定非协调变形产生的自平衡封闭应力,研究微裂纹的密度和长度对自平衡封闭应力和岩体破坏的影响。
重复加卸载条件下全风化泥质砂岩累积变形与湿化规律试验研究

全风化泥质砂岩强度低,遇水后易崩解、软化,表现出与一般填料不同的工程特性。采用X射线衍射试验分析土样矿物成分,采用压缩试验和平板荷载试验研究重复加卸载条件下土样累积变形与湿化规律,以指导现场压实控制。结果表明:(1)全风化泥质砂岩填土的压缩曲线在固结仪中呈下凹型,在平板荷载试验中呈上凸型,回弹曲线均呈下凹型;(2)第i+1次压缩-回弹曲线均位于第i次曲线下方,线形相似;(3)等载压缩次数增加,沉降增量递减,累积沉降增大,3次压实后,土体的残余变形趋于稳定;(4)超载压缩曲线将回归到首次压缩曲线的延长线上,具有记忆效应;(5)重复荷载越大,单次压缩总变形和永久变形越大;(6)重复荷载作用后的压实填土遇水产生湿化沉降;(7)湿化土的压缩-回弹曲线均呈下凹型,超载越高,相同荷载作用下的变形越小。现场压实过程中,增加压路机能量比增加压实次数可取得更好的压实效果。
从文献统计分析看中国岩石力学进展

基于国内外重要文献数据库,采用文献计量技术,通过统计近30 a来岩石力学与岩土工程有关期刊中国作者论文信息和被引特征,窥察我国岩石力学与岩土工程学科发展状况与研究进展。总结分析近30 a尤其是近10 a来岩石强度与变形理论、岩石断裂与损伤力学、岩石动力学与本构关系、岩石非线性、岩石多场耦合、岩石加固与稳定性分析等方面的若干进展,同时展望岩石力学十大挑战性难题。
中低应变率范围内花岗岩单轴压缩特性的尺寸效应研究

利用变频动态加载岩石力学试验系统对直径为50 mm,长度分别为50,75,100,125 mm的花岗岩试样进行中低应变率范围内的加载试验。研究结果表明:(1)试样强度具有显著的应变率依赖性,随着应变率增大,压缩强度近似以乘幂关系增大。(2)静载和准动态加载条件下,岩石强度基本上随试样长度的增加而减小。(3)不同应变率加载条件下,直径为50 mm的试样,长径比不小于2时,方能取得基本稳定的试验结果。(4)峰值应变随试样尺寸的增大逐渐减小。(5)割线模量E_(50)和线性段弹性模量E_t随试样尺寸的增大而增大,且E_t>E_(50)。(6)破裂形式具有显著的应变率效应,随着应变率的增高,破碎程度加大;其尺寸效应则表现为:应变率ε<10~(-3)s~(-1)时,随着尺寸的增大,破裂形式表现为劈裂-锥形破裂-剪切破裂的过程;应变率ε>10~(-2)s~(-1)时,破裂形式则直接由锥形破裂变为剪切破裂。
新疆中生代复合型软岩大变形控制技术及其应用

针对新疆沙吉海矿区中生代复合型软岩产生的顶板离层冒落、侧墙鼓出、底板鼓起等非线性大变形破坏现象,综合应用现场工程地质调查、理论分析、数值计算、物化分析、软岩水理作用测试、现场测试等手段和方法,深入分析本区中生代复合型软岩巷道围岩的分子膨胀+岩体结构面错动+开挖扰动的复合破坏机制,提出以恒阻大变形锚网索耦合支护为核心的主动支护技术体系。通过恒阻装置充分释放围岩膨胀能和塑性能,减小支护荷载及高应力集中,同时借助高阻性能抑制过大有害变形,合理控制围岩塑性圈;然后通过锚网索二次耦合支护消除围岩塑性大变形、层间软弱结构面的错动引起的围岩-支护之间的变形不协调,并采用注浆锚管控制底鼓大变形,最终形成围岩-支护结构协同承载体系。基于非线性大变形力学设计方法及数值分析,进行施工过程设计及参数设计。工程实践表明,该技术得到成功应用,保证了巷道的稳定。
矿山帷幕薄弱区综合分析方法研究

在矿山水害防治工程中,帷幕注浆是一种应用广泛且阻水效果较好的方法,但随着矿山开采深度的增加以及帷幕服务年限的增长,多数帷幕出现漏水和阻水效果降低的现象。结合张马屯铁矿帷幕井下补幕堵漏工程,通过帷幕区水文地质分析、帷幕钻孔资料分析、放水试验、瞬变电磁探测和连通试验等方法,提出一种帷幕薄弱区综合分析方法,在此基础上确定补幕注浆治理的范围,提出合理的井下钻孔设计和注浆方案,并取得理想的治理效果。实践表明,这种方法能有效减少注浆治理的盲目性,降低治理成本,保证注浆治理效果,对类似工程具有一定的借鉴意义。
基于硬岩快掘技术的切缝药包聚能爆破试验研究

为了检验切缝药包在岩巷快掘中的适应性及控制爆破参数,首先优化爆破参数的设计,使得炮眼利用率达到90%以上,达到快速掘进和光面爆破的要求,在爆破方案取得成功后进行全断面两边周边眼对比试验和全断面控制爆破对比试验,通过对比,全断面周边眼进行控制爆破眼痕率可以达到90%,同眼距情况下,0.5 kg为最优,装药量比光爆和原方案分别减少16.7%和37.5%;同药量情况下,眼距由原来的450 mm可以扩大到550 mm,提高22%以上。试验结果表明,简易切缝药包不仅成型好而且为企业创造较高的经济效益,适合在岩巷快掘施工中推广。
水化学环境变化对泥质岩胀缩性的影响

通过膨胀试验研究不同水化学环境下泥质岩的胀缩性能,分析层理面方位、同种类不同浓度、同浓度不同价位阳离子以及不同化学路径对泥质岩胀缩性的影响规律。并结合扫描电镜能谱分析,探讨泥质岩胀缩性能发生变化的内在机制。结果表明:(1)泥质岩膨胀性随岩样端面与层理面夹角的增大而减小。(2)泥质岩膨胀性受溶液浓度和阳离子价的共同影响。同种类水溶液中,溶液浓度越高,膨胀性越差;同浓度同种类阴离子水溶液中,阳离子价位越高,膨胀性越差;不同种类浓度水溶液中,膨胀性与其所经历的化学路径有关。(3)当膨胀性低的水溶液置换膨胀性高的水溶液后,泥质岩将发生体积收缩。(4)泥质岩膨胀性与其所含交换阳离子中低价阳离子与高价阳离子的比值有关,比值越大,膨胀性越强。
考虑层理方向效应煤岩巴西劈裂及单轴压缩试验研究

针对淮南矿区B_(10)煤层以水平层理为主,且层理性较强的特点,通过巴西劈裂及单轴压缩试验,研究煤岩在垂直和平行于层理面方向上的拉、压力学特性。研究结果表明:(1)煤岩垂直和平行于层理面方向抗拉强度均具有明显的离散性,但前者离散程度更大;对比两者均值,前者显然小于后者,各向异性显著。(2)宏观煤岩成分分布的随机性及其物理力学性质的差异是导致煤岩抗拉特性离散性的重要条件;而宏观煤岩成分的条带状分布特点,以及煤岩割理系统分布的方向性,则是决定煤岩力学特性各向异性的内在原因。(3)煤岩垂直与平行于层理面方向单轴压缩轴向应力-应变曲线相比,前者峰前变形特征相似,力学性态稳定,峰后应力跌落迅速,脆性特征明显;后者则峰值前、后各曲线均变形各异,力学性态不稳定。煤样的轴向峰值应变均小于1%,变形特征属脆性破坏。(4)垂直和平行于层理面方向单轴压缩煤样的断口破坏形态分别以剪切和劈裂破坏为主,且2个方向的单轴压缩强度及变形参数均具有明显差异,各向异性特征显著。(5)煤岩垂直和平行于层理面方向单轴压缩特性均具有一定的离散性,但后者离散程度更大。(6)煤岩单轴抗压强度远大于抗拉强度,垂直和平行于层理面方向单轴抗压强度分别为抗拉强度的40.1和14.7倍。
基于粒子群算法和广义回归神经网络的岩爆预测

岩爆是岩石深部开挖中一种常见的工程地质灾害。为评价岩爆发生的可能性,提出一种基于粒子群算法和广义回归神经网络模型(PSO-GRNN模型)的岩爆预测方法。该方法利用已有岩爆数据,通过神经网络技术建立回归模型,采用粒子群算法对模型参数进行优化,减少人为因素对神经网络设计的影响。据此方法,在能量理论的基础上,选取洞壁围岩最大切向应力、岩石单轴抗压强度、抗拉强度和弹性能量指数作为主要影响因素,利用国内外26组已有工程数据建立岩爆预测的PSO-GRNN模型。通过对苍岭隧道和冬瓜山铜矿岩爆预测的工程实例分析验证该方法的可行性和适用性。所提方法可为类似工程的岩爆预测提供参考。
深部厚煤层断层煤柱型冲击矿压机制研究

针对断层区采掘时冲击矿压频频发生的严峻现状,运用理论分析、实验室试验、数值模拟以及工程实践等方法,研究断层区的冲击机制。主要研究内容及结论如下:(1)建立断层闭锁与解锁滑移的力学模型,理论推导得出上行解锁和下行解锁的判定公式,公式表明断层解锁与断层摩擦强度、断层倾角以及水平应力和垂直应力之比有关。(2)提出断层区断层煤柱型冲击矿压的概念,认为断层煤柱型冲击分为断层活化型冲击、煤柱破坏型冲击和耦合失稳型冲击,并阐释各自的冲击作用机制。(3)分析跃进矿25110工作面20次冲击震源分布规律、冲击影响因素和冲击作用机制,认为大部分冲击为断层滑移、老顶断裂和煤柱破坏诱发的断层煤柱型冲击。(4)从弱化断层滑移和减弱煤柱冲击破坏两方面提出针对25110工作面断层煤柱型冲击矿压的治理措施,现场实践表明,控制工作面推进速度可减少断层活化型冲击,提高巷道支护强度和爆破卸压、大直径钻孔卸压可有效降低冲击矿压灾害。
铁路运营隧道衬砌背后接触状态及其分析

铁路隧道衬砌背后接触状态可分为衬砌背后接触密实、衬砌背后接触松散和衬砌背后空洞3种情况,其中,衬砌背后接触松散和衬砌背后空洞统称为衬砌背后接触不良,是常见的隧道质量缺陷。研究表明:衬砌背后接触不良是诱发隧道病害的重要原因,直接影响到隧道结构的安全性。通过对100余座铁路运营隧道衬砌无损检测及统计分析,取得以下结论:(1)同等条件下,单层衬砌比复合式衬砌更易出现衬砌背后接触不良状况,且单层衬砌背后接触不良程度高于复合式衬砌;(2)衬砌背后接触不良段所占比例及严重程度与围岩级别有密切关系,在隧道围岩稳定性较差的区段更为严重;(3)衬砌背后接触不良状况随断面位置而变化,以拱顶处最大,拱脚减小;(4)衬砌背后空洞的存在受到隧道设计理念、工程质量控制和运营养护水平等因素的影响,而衬砌背后及时的回填注浆则是控制的关键。取得的隧道衬砌背后接触状态及其分布规律可为结构缺陷的病害演化及致灾机制的研究提供参考与借鉴。
大理岩脆-延-塑转换特性的细观模拟研究

针对锦屏深埋大理岩峰后变形破坏的脆-延-塑转换特性,采用颗粒流程序(PFC)中的簇单元模型(CPM)对其进行细观模拟研究。经过对室内试验结果的反复模拟校准,获得描述锦屏深埋大理岩力学性质的一组细观物理力学性质参数。模型试验结果表明:试样的一系列宏观力学表现,包括弹性模量、泊松比、单轴与启裂抗压强度、应力-应变曲线、峰值与残余强度包络线、拉压强度比以及破坏形态等均与锦屏深埋大理岩的试验结果具有良好的一致性。对不同围压下裂纹发育规律的研究表明:不同应力状态下细观裂纹发育特征的显著差异是导致大理岩的变形破坏出现脆-延-塑转换特性的主要原因;张性裂纹的大量发育决定介质的脆性破坏模式,而剪切裂纹数目的快速增长则促使介质由脆性破坏模式逐渐向延-塑性破坏模式转换。
钢管压入土体施工挤土机制与案例分析

对钢管压入土体过程中钢管内土塞的受力状态、产生挤土效应条件及挤土机制进行分析,结果表明:产生挤土效应的条件为土塞底部应力超过钢管端部地基承载力;根据土塞底部应力与钢管端部地基承载力的关系,不同情况下可认为钢管压入土体为非排土桩、排土桩及不完全排土桩;当为不完全排土桩时,挤土率可作为钢管压入过程中的挤土程度评价指标。对钢管内土塞底部应力与钢管端部地基承载力理论计算方法进行分析与总结。最后,通过钻孔灌注桩护壁钢管旋压施工工程案例的实测结果与实施效果,对钢管压入土体施工挤土机制理论分析的合理性与实用性进行论证。
砂岩巴西劈裂疲劳破坏过程中变形与强度特征的试验研究

利用RMT-150B岩石力学多功能系统,对砂岩巴西劈裂疲劳破坏过程中的变形与强度特征进行试验研究。试验结果表明:常规劈裂试验峰值前的变形与单轴压缩的变形特征大致相同,可分为压密、弹性、屈服和破坏4个阶段;疲劳破坏完全受到常规劈裂全过程曲线的控制,破坏时的变形量与上限载荷(应力)在常规劈裂全过程曲线峰后对应的变形量相当;疲劳试验过程中的变形量(变形速率)与时间曲线类似蠕变特征曲线,可分为初期加速、等速和加速3个阶段;疲劳上限载荷(应力)比、抗拉疲劳强度与循环次数呈负相关,疲劳上限载荷(应力)比是影响岩石疲劳寿命主控因数,试样内部原微裂纹等缺陷分布特征对劈裂疲劳寿命影响显著;疲劳上限载荷(应力)比增加导致疲劳寿命降低,而破坏时拉伸变形基本保持不变。
梨果实的"公梨"与"母梨"分析

为了探明梨果实"公梨""母梨"产生的原因和二者之间的差异,对梨花萼脱落、宿存与"公梨"、"母梨"进行分析。从品种特性、授粉品种和授粉量、植物生长调节剂、光照、树龄和树势、修剪和负载、花序序位等方面综述了影响梨花萼脱落的因素;从果形、病虫发生情况、矿质元素和植物激素含量、组织结构、品质等方面综述了脱萼果与宿萼果之间存在的差异;分析了形成"公梨"与"母梨"品质差异的原因,并对今后开展"公梨"、"母梨"研究进行展望。
原生裂纹对煤岩剪切破坏宏细观演化规律的影响研究

利用自主研发的煤岩细观剪切加载试验装置,开展不同加载速率剪切载荷作用下,含水平和垂直表面原生裂纹煤岩的裂纹开裂扩展时空演化模式、宏观裂纹形态及细观裂纹贯通机制的研究。研究结果表明:水平表面原生裂纹影响煤岩宏观裂纹发育数目,破坏后宏观形态呈H型或H+L型,而垂直表面原生裂纹对宏观裂纹发育数目无影响,破坏后宏观形态呈L型;原生裂纹对新裂纹发展演化的影响限于预定剪切面附近局部区域内,位于预定剪切面远处的原生裂纹,以及煤岩岩样制作中在预定剪切面远处产生的岩样缺损,其形态均未发生明显变化,未对剪切面附近宏观裂纹发育产生明显影响;在预定剪切面附近,后期产生的宏观主裂纹会引起前期右侧产生的裂纹受压而闭合,预定剪切面左侧的非贯通垂直原生裂纹,对宏观主裂纹的起裂、扩展无影响;细观分析表明,水平表面原生裂纹使煤岩局部破坏模式复杂多样化,包括压破坏、拉破坏、剪破坏及组合破坏模式,导致裂纹开裂位置可能出现在煤岩中部原生裂纹处,而垂直表面原生裂纹对煤岩破坏模式影响不明显。
山东枣庄石榴园土壤养分状况研究

为了解山东省石榴主产区(枣庄市峄城区)土壤肥力状况,采用室内分析测定的方法,对枣庄市峄城区万亩石榴园15个果园的土壤有效养分进行测定分析。结果表明,石榴园土壤pH范围在6.78~7.42之间,其平均值为7.17,适合石榴生长;有机质含量总体处于较低水平,变化范围为7.88~13.89g/kg,平均值仅为10.93g/kg;土壤碱解氮变化范围为15.80~77.20mg/kg;有效磷含量变化范围为5.48~140.33mg/kg,平均值为36.75mg/kg;土壤有效钾变异变化范围为57.0~262.0mg/kg,平均值为169.0mg/kg。土壤碱解氮含量处于较低水平,土壤有效磷缺乏过量并存,有效钾含量处于适宜和丰富水平。为此,认为试验区石榴园要增施有机肥,加强氮供应,根据园地情况调控使用磷肥、钾肥。
美引烤烟品种NC297不同海拔生态适应性研究

为探究美引烤烟品种NC297不同海拔高度的生态适应性,展开连续多年多点的试验示范研究。结果表明,NC297在不同海拔的适应性广,烟叶产量(其产量为2016~2562kg/hm~2)、抗性、品质等主要农艺性状较为协调兼顾,与其原生地表现相似。该品种具有耐肥性较好、抗病性较强、优质适产和易烘烤等特点,烟叶外观质量综合评分高,糖碱比和两糖差值较为合理。在香气的甜韵感和丰富性方面表现优于对照品种K326和'云烟87',吸食品质彰显清香型风格,是适宜于在1600~1800m中海拔地区的中等肥力以上土壤种植和大面积推广的优良品种,最适宜种植密度为15000~16500株/hm~2,最佳施肥比例为N:P_2O_5:K_2O=1:1:3,施氮量田烟N105~135kg/hm~2、地烟N75~105kg/hm~2。
桔黄大牛角椒的果皮色遗传及雄性不育系的转育研究

为选育黄果皮牛角新品种,利用本课题组转育成的牛角椒红果皮雄性不育系、红果皮保持系、美国大牛角高代自交系探讨生理成熟时牛角椒果皮颜色的遗传规律、牛角椒雄性不育性与果皮颜色的遗传规律。结果表明:牛角椒的果皮颜色的遗传,由1对等位基因控制,红色对黄色为显性遗传;牛角椒雄性不育性与果皮颜色的遗传属独立遗传。以此为依据提出了以黄果皮保持系材料为轮回亲本,转育黄果皮牛角椒雄性不育系的遗传模式,为转育黄果皮牛角椒新品种打下理论基础。
北京休闲农业标准体系构建与推广模式研究

经过近10年的快速发展,北京休闲农业已经步入调整提高的关键阶段,亟需全方位的规范指导。在分析国内外和北京市休闲农业及其标准化发展状况的基础上,采用资料分析法,结合北京休闲农业发展趋势,构建了北京市休闲农业标准体系,指出了北京休闲农业需要着力制定的主要标准,提出了推进标准化的主导模式。结果显示,北京市休闲农业标准化发展有赖于标准体系的构建和完善;北京休闲农业标准体系涵盖了6种业态、7个功能和6个关键点,现阶段体系共有59项标准,目前尚有36项需要制定;推进休闲农业标准化应结合政府主导、协会主导、合作社主导、龙头企业和示范园区主导等5种不同模式,实施分类指导,促进北京休闲农业的规范和健康发展。
广东省油茶林地土壤养分分析

为给油茶林地施肥管理提供科学依据,对广东省油茶林地土壤养分进行测定分析。结果表明:不同试验区域及同一试验区域不同试验点土壤养分含量存在巨大差异,在油茶养分管理时就必须根据实际情况分别采用不同的施肥措施;表土层的碱解氮、速效磷、速效钾、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量均明显高于底土层含量,在施肥时应当注意施肥深度,以利于根系对养分的吸收。
湖南省农业信息化发展与农村经济增长关系的实证研究

为了研究湖南省农业信息化对湖南农村经济的促进作用,通过采用2000-2010年湖南省农业信息化指标与农业经济产出的相关数据,对农业信息化各项指标进行主成分分析后提取了信息化规模和信息化人力资源2个主因子并将其与农业经济产出进行了协整检验和格兰杰因果检验。结果表明:湖南省农业信息化水平与农村经济产出之间存在长期稳定的均衡关系以及双向的因果关系,最后根据结论提出了相关建议。
不同地区银杏古树开花生物学特性研究1--开花物候期和花穗特征分析

为了研究不同地区银杏古树雄株的开花生物学特性,对中国主要银杏产区的33棵百年以上的银杏古树进行了调查分析,包括开花时间、2~4年生具花短枝上花穗数、花穗长、花穗宽、单个银杏花穗上的花药个数。研究结果表明:2006年银杏古树雄株开花时间从3月底到4月中旬,花期3~7天不等,从南到北相继开花;33个银杏古树雄株2~4年生具花短枝上花穗数从3.1~6.02个不等,平均为4.53个;花穗长在16.55~32mm,平均为25.25mm;花穗宽5.2~8.19mm,平均为6.83mm;单个银杏花穗上的花药个数在36.68~73.26个,平均为50.31个。分析结果表明,不同雄株间在开花时间、2~4年生具花短枝上花穗数、花穗长、花穗宽、单个银杏花穗上的花药个数存在显著差异。
中国热带和亚热带地区能源草资源调查与初步筛选

按照"草本,高大,多年生,丛生性好,适应性较强,热带或(和)亚热带分布"的自拟标准,通过查阅文献和植物标本,初步筛选出64种纤维素质能源草,隶属于8科31属。在对它们的野外调查中,观察到拥有1000m~2以上自然种群且植株高度超过1.5m的只有芒、五节芒、斑茅、南荻、河八王、象草、甜根子草、芦竹、芦苇、光高梁、龙须草和拟高粱等12种。对这12种能源草进行了引种栽培研究,其中河八王、甜根子草、芦苇和龙须草长势一般,其他8种长势良好,可作为进一步筛选研究的对象。
水杨酸对移栽后烟株早生快发的影响

为促进移栽后烟株的早生快发,以K326为试验材料,采用温室大棚漂浮育苗,在幼苗长至3~4叶1心时,叶面分别喷施0、0.5、1.0、1.5mmol/L的水杨酸,成苗后移栽至大田。结果表明,水杨酸通过增强抗氧化系统的活性,及时有效地清除活性氧,为移栽后烟株快速适应变化的环境提供有利的条件,从而促进烟株根系的快速发育、增强根系活力和根冠比,最终缩短烟株的还苗期,促进早生快发,为后续的快速生长和干物质积累奠定基础。水杨酸浓度不同,作用效果不同,1.0、1.5mmol/L浓度的作用效果好于0.5mmol/L。
福建乌龙茶区域品牌忠诚的影响因素分析--以福州消费者为例

以福州消费者问卷调查数据为基础,利用双对数模型对福建乌龙茶的区域品牌忠诚影响因素进行计量分析。研究表明:福建乌龙茶感官品质、知名度、消费者饮茶年限、消费者收入水平都对乌龙茶区域品牌的忠诚具有极显著的影响,而销售价格、购买便利性、文化环境因素对福建乌龙茶区域品牌忠诚的影响没有达到显著。在此基础上,提出相应的对策。
美国技术性壁垒对中美茶叶贸易影响的实证分析

为探究影响中国茶叶对美国出口的因素及其影响程度,根据1991-2010年相关茶叶贸易数据,分析了近20年中美两国的茶叶贸易情况。通过回归模型实证分析发现,技术性壁垒是中国茶叶对美出口的主要障碍,此外中国茶叶单位平均价格和总产量等也会对两国茶叶贸易产生显著影响。通过对这些因素之间的影响关系进一步定量分析,提出中国茶叶出口应对美国技术性壁垒的政策建议:政府健全中国茶叶管理的标准化体系,企业提高技术创新能力并增强标准化意识,行业协会自我改进信息服务工作。
广东省水稻产业发展现状与对策分析

广东省是全国13个粮食主产省份之一,2010年全省的水稻种植面积与稻谷产量在全国均排名第9。目前,广东水稻生产已具有良好的产业基础。在概述国内外水稻产业的生产与贸易现状的基础上,分析了广东省水稻产业的生产现状、种植区域分布、水稻产业的科技进步贡献率等。从产业发展整体来看,广东省水稻产业还存在农资和劳动力成本持续上升,农民种粮积极性不高、机械化水平偏低、产业链短,品牌效应不显著、品种多,主导品种不突出、农业基础设施薄弱、病虫害威胁大等问题。最后,结合广东省水稻产业发展现状,基于粮食安全角度提出了广东省水稻产业发展的对策建议。
中华绒螯蟹遗传育种研究进展

中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)是中国淡水渔业的重要组成部分。在近几十年的发展过程中,其人工育苗和养殖业得到了迅速的发展,而且其商业价值也日益增加,已经成为中国水产养殖的支柱产业。经过好几代人的努力,中华绒螯蟹遗传育种研究取得了许多重要成果。为此本研究主要从分子标记、性别调控、抗病育种和家系选育4个方面对中华绒螯蟹近年来的研究进行了总结,并提出了未来中华绒螯蟹育种的主要发展方向以及亟待解决的问题。
武汉市湖岸带植物调查及评价

为解决武汉市岸带景观建设植物材料不足的问题,对武汉市30个湖泊岸带植物的种类、性状、观赏特征、生境进行调查。结果表明:武汉市湖岸带维管植物共有473种,隶属113科304属。其中,人工岸带植物应用种类较少,乡土植物应用明显不足,并且存在入侵种蔓延的现象,而自然岸带植物种类比较丰富。运用层次分析法进行综合评价,筛选出适于武汉市湖岸带生长且具有较高观赏价值的乔木7种、灌木8种、草本植物14种、藤本植物6种。建议在湖岸带植被构建中选用优良的乡土植物种类,提升湖岸带的生态功能和园林景观效果。
陕西苹果花期预测模型研究

为了增强陕西各苹果产区精确防御花期冻害的能力,有效提高苹果产量和品质,促进陕西苹果产业稳定、持续、健康发展,依据统计分析原理,对陕西各苹果产区花期和花期前的各项气温因子进行详细的相关性分析。结果显示:陕西苹果花期前0~5℃的活动/有效积温与真实花期的相关性好于0~5℃天数与真实花期的相关性;0~5℃的活动/有效积温越靠近真实花期,其与真实花期的相关性越显著;从0℃至5℃各活动/有效积温与苹果花期的相关性呈增高趋势;各有效积温因子与苹果花期相关性好于活动积温因子与苹果花期的相关性。基于以上分析结果,分果区建立了陕西苹果的花期预测模型,并通过回代和预测对模型进行检验。检验结果显示平均误差小于3天,预测结果可为实际生产中苹果花期防灾减灾工作的开展提供参考。
阿拉善荒漠功能灌木群分布格局

为了揭示阿拉善荒漠主要功能灌木群的空间分布格局和种间关系,通过样带法由东向西沿阿拉善荒漠进行5m×5m样方调查,采用负二次指数、平均拥挤度、聚块性指数等对华北驼绒藜、珍珠、霸王、沙冬青等12种荒漠主要灌木群的分布格局和种间关联进行分析。结果表明:荒漠灌木中除霸王、沙冬青、四合木外,其他灌木种群均呈聚集分布;刺旋花、珍珠、短腿锦鸡儿、华北驼绒藜丛生现象明显,聚集性强;霸王、四合木在样带内呈随机分布,唯有沙冬青呈均匀分布。从种间关联性来看,霸王、猫头刺、沙冬青之间有显著正关联,多种之间总体表现为负相关。
苹果三维树冠光能利用效率分布模拟

为了模拟树冠内叶片光能利用效率(LUE)三维分布,构建了三维树冠净光合速率(Pn)和LUE耦合模型,LUE由Pn和光合有效辐射(PAR)比值求出。以27年生开心形'富士'苹果树(Malus domestica Borkh.cv.'Fuji')为试材,通过实测确定三维树冠内叶片和PAR分布,并据2011-2012年测定数据拟合相关模型参数。模拟结果表明,当光合有效辐射低于约750μmol/(m2·s)时,树冠整体LUE随PAR的增加而增加,超过750μmol/(m2·s)后,LUE随PAR的增加而略有降低;LUE随空气CO2浓度和湿度的增加而增加。光照充足时[PAR=1500μmol/(m2·s)],从树冠底部到顶部,树冠整体LUE从0.02481mol/mol降低为0.01250mol/mol,降低了50%,树冠两侧和内膛的差异不到10%。在一天当中苹果树冠LUE整体呈双峰曲线,晴天的LUE比阴天高22.7%,约为0.01148mol/mol。研究显示,该模型可模拟出不同环境条件下苹果三维树冠LUE的三维分布和日变化。
大量、中量营养元素和植物生长调节剂对油茶保果率的影响

为提高油茶保果率,对普通油茶喷施营养元素和植物生长调节剂,结果表明:对于四会普通油茶,各处理方法在0.05水平上差异显著,且10mg/L2,4-D和0.3%尿素的处理保果率最高,都达到63.33%,各处理对果实的影响,对于单果重、横径、果皮厚、籽数、鲜籽重这些指标,部分处理跟空白对照有显著差异,其中德威乐植物营养剂800倍处理单果重和鲜籽重平均值分别是空白对照的2.87、3.13倍;对于广州普通油茶,30mg/L萘乙酸+0.3%尿素处理保果率最高,达63.33%,但各处理方法在0.05水平上差异不显著,各处理对果实的影响,除了横径,其他指标的各处理跟空白对照没有显著差异。
普通丝瓜果肉褐变的变异及低褐变品种的筛选

普通丝瓜果肉在烹饪等加工过程中容易发生褐变,降低了丝瓜的营养价值和食用价值。试验通过对普通丝瓜品种资源果肉的褐变度进行测定,研究普通丝瓜品种果肉褐变度的变异,筛选出低褐变度的普通丝瓜品种材料,并对福建省种植的普通丝瓜品种进行评价和筛选。结果表明,普通丝瓜品种褐变度(OD值)测定结果在0.115~0.647之间,变异系数为36.1%,变异范围广,表明普通丝瓜果肉褐变度遗传改良具有很大的潜力;筛选出低褐变度的普通丝瓜品种材料26份;福建省栽培的8个普通丝瓜品种的褐变度差异较大,其中'农福丝瓜801'和'金美2号'2个品种褐变度低,品质较好,可以大面积栽培。
巴西橡胶树水解酶基因克隆与表达分析

磷是植物生长发育所需的大量重要元素,而缺磷是提高橡胶产量的重要限制因子,研究橡胶树耐低磷胁迫的分子机制,对提高橡胶树磷养分的利用效率具有重要意义。利用低磷胁迫差减文库获得的EST,通过RT-PCR和RACE技术克隆橡胶树应答低磷胁迫基因,并利用实时荧光定量PCR技术进行表达分析。结果表明,从橡胶树中克隆到1个应答低磷胁迫的水解酶基因HbHyd,全长1860bp,包含1个1479bp的完整阅读编码框(ORF),编码56.1kD(492aa)蛋白,经NCBI同源性分析,HbHyd编码的氨基酸序列与蓖麻水解酶的氨基酸序列一致性为84%。利用荧光定量PCR分析HbHyd的表达水平,可知在低磷磷胁迫处理下,HbHyd在橡胶树根中表达量明显上调。HbHyd基因在橡胶树应答低磷胁迫过程中上调表达,该基因的克隆有助于提高橡胶树磷素吸收利用效率。
白蜡窄吉丁综合防控研究进展

白蜡窄吉丁是一种入侵性害虫,寄生树种多、隐蔽性强、危害大。详细叙述白蜡窄吉丁的形态特征、地理分布及其综合防控方法。其中,防控方法主要包括生态控制、物理防治、生物防治及化学防治等方面。提出生态控制和生物防治,特别是对其天敌寄生蜂的分布与控制作用评价、优势天敌的空间分布、繁殖与释放利用是今后研究的重点。
烤烟烘烤中烟叶淀粉降解的研究进展

综述了烤烟烘烤中烟叶淀粉降解对烟叶品质的影响、降解的生化过程及影响降解程度与速率的因素。烘烤中,烟叶淀粉的降解程度和产物均影响烟叶品质,降解是在多种酶的催化下以水解和磷酸解2种方式实现的。影响烟叶淀粉降解的内部因素为烟叶淀粉粒属性、烟叶成熟度、烟叶微生物等,外部因素为烘烤设备及其参数、人工添加酶和微生物制剂等。可为烤烟烘烤工艺的优化、烘烤中促进烟叶淀粉降解措施的制定提供参考。
陕西省冬小麦干热风分布特征及预测研究

为了全面掌握陕西冬小麦种植区干热风灾害的基本特征,依据干热风气象灾害指标,利用1981-2010年近30年的气象资料,统计分析了陕北南部及秦岭以北的冬小麦主要种植区,共44个县区干热风的年际变化规律和空间分布特点,应用GIS技术研制了干热风区划图,并以富平县为例利用灾变预测方法预测未来重干热风的发生年份。结果表明,陕西冬小麦干热风自20世纪90年代中期开始有加重趋势,且年发生次数趋于稳定,主要发生区域在关中东部,陕北南部和关中中部次之,关中西部最少。
施氮对夏玉米氮素利用及土壤硝态氮积累的影响

为了进一步研究施用氮肥对夏玉米氮素利用及土壤硝态氮积累的影响,寻求夏玉米合理施氮量,以'郑单958'为试材进行大田试验,研究施氮量对夏玉米氮素利用及土壤硝态氮积累变化的影响。结果表明,施氮量在0~260 kg/hm~2范围内,夏玉米产量随其增加显著提高,当施氮量高于260 kg/hm~2时,产量有减少趋势;氮素的利用率随施氮量的增加也逐渐降低。在玉米整个生育时期土壤硝态氮含量呈现先下降而后缓慢上升的趋势,随着施氮量增加,各土层硝态氮含量提高。适量施氮可促进玉米对氮素的吸收利用,进而提高玉米产量,但过量施氮导致硝态氮在土壤中大量积累,增大了污染环境风险。在超高产栽培条件下,从玉米产量、氮素利用率和土壤硝态氮积累情况综合考虑,夏玉米合理施氮量应控制在195~260 kg/hm~2范围之内。
CO_2浓度升高对作物生理影响研究进展

农业是对气候变化反应最为敏感部门,CO_2浓度升高又是气候变化的主要特征之一,同时CO_2作为作物的光合底物,对作物的生长发育以及生理生化过程具有重要影响。气候变化对农业影响关系到国家粮食安全,明确CO_2浓度升高对作物的生理影响是客观评价气候变化对作物生产影响的重要组成部分,对正确认识粮食供给能力具有重要意义。综述了高浓度CO_2对作物光合作用的影响,包括作物光合作用对短期和长期高CO_2浓度的响应;归纳了高浓度CO_2对蒸腾作用的影响;总结了高浓度CO_2对水分利用率的影响;分析了高浓度CO_2对作物呼吸的影响。分析认为,短期CO_2浓度升高提高了作物光合作用,但持续性的高CO_2浓度对光合的促进作用由于光合适应而有所减弱,CO_2浓度升高使气孔开张度减小或关闭,气孔导度下降,作物蒸腾作用降低,水分利用效率提高,最后提出了目前研究中的一些不足和今后需要深入研究方向。
中国村镇银行发展问题研究

村镇银行作为一种新型农村金融机构,给当地农户及涉农企业带来了融资帮助、填补中国农村金融的空白,同时也在发展中存在一定障碍。以中国村镇银行现状和吉林省3家村镇银行发展情况为背景,分析了村镇银行在发展中存在的问题,包括资金来源不足、规模小、发起人难找、金融生态环境欠佳、贷款风险高等问题,并提出加大政策扶持力度、壮大经营规模、完善法人建设等解决对策。
安徽省淮北平原夏玉米主要生育时期旱涝指标与影响评估

为给淮北平原夏玉米高产稳产和防灾减灾以及保险理赔等工作提供参考依据,利用1961-2010年安徽省淮北平原夏玉米生育期间降水资料,采用积分回归分析方法确定了逐旬降水量对夏玉米的增产或减产效应及其影响的关键时段,同时采取降水概率≤20%与≥80%分位数法设计了夏玉米不同生育时段及其全生育期间旱与涝的气候指标,统计分析了夏玉米旱与涝灾的区域分布和灾损率及其风险分布特征。结果表明:淮北平原夏玉米生育期间逐旬降水量的负效应多于正效应,抽雄-乳熟期间降水对夏玉米产量影响显著,期间发生旱或涝灾的减产率分别为12.6%和16.3%。淮北平原夏玉米播种-出苗、苗期-拔节、拔节-抽雄、抽雄-成熟和全生育期旱灾与涝灾的气候指标分别是各自时段内的降水总量≤17.0、≤50.0、≤95.0、≤110.0、≤370.0mm和≥95.0、≥235.0、≥265.0、≥280.0、≥740.0mm。淮北平原夏玉米生育期间涝灾多于旱灾,且旱灾与涝灾风险分别呈经向和纬向分布,全生育期旱灾与涝灾的气象相对减产率分别为-22.4%和-28.9%,其他生育时段旱与涝灾的气象相对减产率在-8%~-16%之间。
猪伪狂犬病毒Taqman-MGB荧光定量PCR检测方法的建立及应用

建立可区分猪伪狂犬野毒株及基因缺失疫苗株的TaqMan-MGB荧光定量PCR检测方法。根据猪伪狂犬病病毒gE基因序列,设计一对特异引物和探针,通过优化反应条件,建立了可区分猪伪狂犬野毒株及基因缺失疫苗株的TaqMan-MGB荧光定量PCR检测方法,同时验证该方法的特异性、敏感性、重复性,并对30份疑似病料进行临床检测。本研究所建立的TaqMan-MGB荧光定量PCR检测方法灵敏度可达2.23×10拷贝/μL,比常规PCR检测方法高100倍;与猪圆环病毒2型(PCV2)、猪瘟病毒(CSFV)、猪繁殖和呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪细小病毒(PPV)均无交叉反应,具有高特异性;对30份疑似病料的TaqMan荧光定量PCR和普通PCR检测阳性率分别为40%和33%,两者符合率90%。该方法灵敏度高、特异性强、重复性好,可同时检测大量样品,可适合于PRV的临床诊断和流行病学调查。
外源抗氧化剂对高温强光胁迫下苹果果皮组织抗氧化特性的影响

苹果的果实日灼是一种常见的生理病害,给生产造成了重大损失,为探索喷施外源抗氧化剂对降低日绕发生率的可行性。本试验研究了在高温胁强光迫下,以Vc、苯甲酸钠、半胱氨酸、维生素E、抗坏血酸+柠檬酸、抗坏血酸+6-BA处理,对苹果果皮组织抗坏血酸过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活性和维生素C含量的影响。试验结果表明:在所有处理中,抗坏血酸过氧化物酶APX的活性比对照均有显著提高,其中2种复配剂和Vc处理达到了极显著提高(P<0.01);超氧化物歧化酶的活性平均提高33%,Vc+CA,Vc和Cys处理有显著提高(P<0.05);维生素C含量平均提高13.8%,只有Vc+CA处理达到极显著水平(P<0.01),为21.9%。施用外源抗氧化剂后苹果果皮组织抗氧化能力均有提高,尤其是施用复合抗氧化剂效果更明显。
2种常见番茄致病真菌对几种杀菌剂的敏感性测定

旨在筛选能同时有效抑制番茄早疫病菌和番茄晚疫病菌生长的杀菌剂。采用生长速率法测定了几种杀菌剂对供试病原菌的EC_(50)值,并通过EC_(50)值比较病原菌对供试杀菌剂的敏感性。结果表明:番茄早疫病菌对25%啶菌噁唑EC、25%咪鲜胺EC表现敏感,对50%腐霉利WP、0.3%丁子香酚SL和10%多抗霉素BWP表现中抗;番茄晚疫病菌仅对25%啶菌噁唑EC表现敏感,对25%咪鲜胺EC、0.3%丁子香酚SL和10%多抗霉素BWP表现中抗,对50%腐霉利WP则表现高抗。2种病原菌对2×10~8cfu/g绿色木霉菌WP和8×10~9cfu/mL枯草芽孢杆菌AS较为敏感,EC_(50)值均小于1×10~8cfu/L。化学杀菌剂中啶菌噁唑,生物源杀菌剂中丁子香酚、绿色木霉菌和枯草芽孢杆菌对2种番茄致病真菌的抑菌效果较好的药剂,用量少且毒性低,可以在生产中推广使用。
南方砂梨二次花分级标准探讨

为了确定南方砂梨二次花分级标准,2010-2012年连续对2个具有代表性的丰水梨果园进行了调查统计、分类研究,在原二次花分级标准Ⅰ的基础上,拟定了砂梨二次花发生的新分级标准Ⅱ。研究了二次花2个分级标准的病情指数间的关系以及开花率与二次花指数问的相互关系。结果表明:2种分级方法在二次花较重时(二次花指数>45)时,对二次花指数调查结果影响不显著,而在二次花较轻(二次花指数<45)时,则对二次花指数的调查结果有显著的影响。分级标准Ⅰ方法的二次花指数调查值显著偏高,而分级标准Ⅱ调查值显著偏低。归纳出分级标准Ⅱ为评价二次花发生相对准确、实用的模式。
石斛属植物种质资源鉴定及指纹图谱应用研究进展

为了鉴别石斛属植物不同种质,区分石斛伪品劣品,笔者综述了传统的形态学与显微鉴定、细胞学、孢粉学以及指纹图谱技术(化学指纹图谱和DNA指纹图谱)的特点,及其在石斛属植物种质资源鉴定中的应用,发现指纹图谱技术对石斛属植物的种源和道地性鉴定以及石斛类药材质量控制十分有效,但指纹图谱标准和评价体系还存在不足,今后还需在野生石斛资源的评价与合理利用、指纹图谱与药理作用相关性、遗传改良和基因克隆等方面开展深入研究。
冀东铁矿排岩场造林技术研究

排岩场是矿山废弃地中生态退化最严重的类型,针对铁矿排岩场砾石裸露、土壤缺少的恶劣环境条件,以冀东地区铁矿排岩场为研究材料,开展了鱼鳞坑、客土和裸根苗直接装容器杯的综合造林试验。结果表明,采用规格18cm×14cm的塑料容器杯直接装容器杯造林,丁香和爬山虎成活和生长情况较好,成活率分别为82%和97%,造林效果理想;刺槐采用26cm×21cm的大规格容器杯造林,成活率仅达60%,造林效果较差。
基于县域单元的降尺度苹果花期冻害风险区划

为了有效利用气候资源,趋利避害,合理规划和发展陕西苹果产业;同时促进县域苹果种植布局优化,健康、可持续生产,依据5个苹果种植代表县县站与其境内区域站花期气温的关系,进行概率移植,借助各代表县县站1971-2012年花期气温数据,计算获得各代表县县站及其境内区域站苹果不同等级花期冻害的发生概率。根据对100多个历史灾害个例的分析结果,分别赋予苹果花期轻度、中度、重度等级冻害0.1、0.3、0.5的灾损系数。依据气候致灾风险的基本原理和模型,计算获得各代表县县站及其境内区域站的花期冻害风险指数,并基于GIS系统制作了各代表县的降尺度苹果花期冻害风险分布图。