mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
红外光谱结合热重法对3种作物秸秆腐解特征的分析
【目的】通过模拟试验明确3种作物秸秆腐解过程中的物质结构变化规律,为烟田秸秆的合理利用提供理论依据。【方法】以烟草、油菜和水稻3种作物秸秆为研究对象,采用尼龙网袋法模拟腐解180 d,应用傅里叶红外光谱及热重(TG)分析研究3种作物秸秆在干湿交替和淹水2种土壤水分条件下的腐解特性差异。【结果】3种作物秸秆在180 d时腐解率达55.69%~69.39%,表现为水稻秸秆>油菜秸秆>烟草秸秆;同一秸秆在2种土壤水分条件下的腐解率表现为干湿交替处理>淹水处理,但差异较小。红外光谱分析结果显示3种作物秸秆的官能团组成存在一定的相似性,在3420、2920、1640、1380、1050和610 cm~(-1)处共有吸收峰,但在某些特征吸收峰和吸收峰相对强度呈现差异,表明这些吸收峰所对应的物质及含量有所不同。烟草秸秆的1640 cm~(-1)/2920 cm~(-1)和1640 cm~(-1)/1050 cm~(-1)相对强度比值最大,芳香族化合物含量相对较高。随着腐解的进行,3种作物秸秆红外光谱吸收峰及其相对强度发生变化,碳水化合物、酰胺化合物和脂肪族化合物逐步分解,生成了碳酸盐、铵盐、硝酸盐和羧酸盐等,水稻秸秆中元素硅逐步释放形成二氧化硅和硅酸盐。TG分析显示,3种作物秸秆TG-微商热重(DTG)曲线上200~400 ℃阶段的失重率达55.00%以上,是秸秆挥发分析出的主要阶段。200~400 ℃和600~700 ℃阶段失重率分别以油菜秸秆(58.71%)和烟草秸秆(6.38%)最大,水稻秸秆900 ℃残留质量百分比最高(23.17%)。腐解末期(180 d)3种作物秸秆的固定碳百分比和挥发分质量分数差异显著(P<0.05),但同一作物秸秆在不同水分条件下差异不显著(P>0.05);其中,水稻秸秆固定碳百分比最高(平均值17.32%),挥发分质量分数最低,而油菜秸秆挥发分质量分数较高,固定碳百分比最低,平均值为11.69%。【结论】红外光谱结合热重法可对模拟还田秸秆的降解状况进行分析,其中烟草秸秆较难腐解,水稻秸秆还田更有利于增加土壤有机碳含量。
基于景观格局和生态敏感性的右玉县景观脆弱度分析
确定右玉县景观脆弱度,通过景观脆弱度来反映景观生态系统受到的干扰程度。以山西省右玉县为例,在建立景观脆弱度指数的基础上,通过GS+软件进行变异函数拟合分析和ARCGIS 10.2的普通克里格插值,得到景观脆弱度分布图,利用GeoDa软件分析景观脆弱度的空间自相关格局。结果表明,研究区的景观类型以耕地和林地为主,耕地、水域和未利用地面积呈下降趋势,林地、草地、城镇用地和工矿用地面积呈减少趋势;在实施退耕还林还草、发展生态旅游政策的影响下,研究区景观的多样性有所增加,景观脆弱度呈下降趋势,生态环境呈现正向演替,景观脆弱度在空间上是正相关的,且正相关趋势随着时间在增强。研究结果可为右玉县土地可持续利用提供决策依据,同时也可为类似地区景观脆弱度分析提供参考。
复合顶板无煤柱自成巷切顶爆破设计关键参数研究
为对无煤柱自成巷切顶爆破关键参数设计方法进行总结和优化,运用几何推演、数值模拟、力学分析、现场试验等手段,提出复合顶板无煤柱自成巷切顶爆破设计的系统化流程及方法,并归纳为切顶设计与爆破设计2类,包含切顶高度、切顶角度、切顶连通率与单孔装药量、炮眼间距、单次起爆数量共计6个关键参数.随后以塔山煤矿8304工作面留巷顺槽Ⅰ区复合顶板为例,设计得到其切顶爆破关键参数:切顶高度为8 m,切顶角度为15°,顶板切缝连通率至少应达到82%,单孔采用的装药结构为43331,炮眼间距为500 mm,单次起爆炮孔数量为6个.现场应用验证切缝成巷效果良好,切缝侧周期来压步距平均增大4 m,液压支架平均来压强度降低2.1 MPa,峰值来压强度降低10.2 MPa,预裂卸压效果较为明显.
玉米芯颗粒对风沙土毛管水运移和蒸发特性的影响
为探索玉米芯在干旱地区的有效利用方式、提高其利用率,通过土柱模拟的方法,将1.5~6.0 mm玉米芯颗粒与风沙土混合开展吸水与蒸发试验。以未添加玉米芯的土柱为对照,设置10种添加玉米芯处理,对不同处理土柱的吸水量、湿润锋、蒸发量、蒸发强度等进行测定,分析玉米芯及其用量对风沙土吸水、保水效果的影响。结果表明,混合土壤毛管水上升高度比对照低0.0%~76.3%,毛管水平均上升速率比对照低7.3%~ 78.7%,蒸发强度比对照低10.7%~64.2%。玉米芯添加量≤40%时,吸水量比对照高8.6%~16.2%;玉米芯添加量>40%时,吸水量比对照低1.1%~46.0%。毛管水上升高度与时间之间呈幂函数关系,水分补给量与时间之间呈幂函数关系,水分补给量与毛管水上升高度之间呈线性相关。吸水条件下的Green-Ampt模型调整后可用于模拟混合土壤的毛管水上升过程。Rose蒸发模型能很好地表达混合土壤累计蒸发量随时间的变化特征。研究结果为沙化土地治理、秸秆还田改良耕地等研究与实践提供理论依据。
云南两高辐合背景下低涡强降水过程对比分析
基于气象观测和欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析资料(ERA5),选取2018—2020年发生在云南的3次两高压辐合区(以下简称两高辐合)背景下低涡连续性强降水过程进行对比分析,探究其环流形势、动热力因子及水汽辐合的相似性和差异性.结果显示:①夏半年西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)西伸时,云南常受两高辐合影响,当辐合区中有低涡生成,易发生连续性强降水,且强降水落区并不完全分布在整个狭长的两高辐合区内. ②两高辐合区低涡降水具有相似的雨带分布和移动特征,但雨带的集中程度、分布范围、小时雨强和总雨量存在差异.强降水开始时,落区偏东,随着西太副高西伸及东北引导气流的引导,低涡向南向西移动,强降水落区也随之向南向西移动.低涡在某一地区徘徊导致降水集中在该区域,且西太副高西伸较强时,两高辐合形势更强,低涡降水大雨及以上量级雨带也更窄. ③低涡造成的降水主要分布在低涡中心及低涡切变附近,且降水发生在低层暖湿的环境中,低层及中高层有冷空气侵入时,小时雨强的极端性更强,降水落区也相对偏北.两高辐合区低涡降水落区与水汽辐合区对应较好,水汽辐合强度较弱时,对应的总降水量较小.
永磁直驱风电机组的构网型控制与黑启动
当前,孤岛微电网的常规构网型控制适用于具有稳定功率输入的分布式电源,且孤岛微电网的常规黑启动方案多依赖大容量储能,经济性较差。面向对等运行模式下的孤岛微电网,提出了以永磁直驱风电机组为主电源的新型构网控制策略。在网侧变换器上建立其直流电压与孤岛微电网母线频率的实时联动机制,开发机侧变换器输出功率关于直流电压的下垂控制结构,使多台风电机组之间按照下垂系数之比自动分配负荷容量。根据所接负荷容量自动调节孤岛微电网的母线频率,实现了风电机组参与微电网的一次调频功能。通过变桨控制,实现了风速波动条件下孤岛微电网的稳定运行。提出了一种以直驱风电机组为主电源的孤岛微电网的黑启动控制策略,相较现有黑启动方案,无需附加大容量储能装置,从而降低了系统成本。最后,在PSCAD/EMTDC平台上,验证了理论分析的正确性与所提控制方法的可行性。
考虑风电-光伏功率相关性的因子分析-极限学习机聚合方法
针对风电和光伏时序数据单独聚合改变风电-光伏序列相关性的问题,提出因子分析-极限学习机聚合方法。首先,将z-score标准化的风电-光伏原始日场景集分解为水平分量日场景集和波动分量日场景集。其次,对水平分量日场景集进行近邻传播聚类,得到K类场景簇,再通过分层抽样获取2n天的水平分量日场景集。在标准化的风电-光伏原始日场景集中选取对应2n天的原始日场景集,分别得到n天的训练集和n天的测试集。然后,通过极限学习机获取水平分量日场景集和原始日场景集之间的映射关系,输出拟合功率日场景集。最后,通过反标准化,分别得到n天的风电和光伏功率的聚合序列,并通过概率统计指标、相关系数、仿真计算结果验证所提方法的准确性和可行性。
秸秆还田深度对春玉米农田土壤有机碳、氮含量和土壤酶活性的影响
为研究秸秆还田旋耕深度对土壤理化性质和酶活性的影响,明确不同秸秆还田深度条件下土壤理化性质与酶活性的关系,在3年(2016—2018年)田间微区定位试验条件下,研究秸秆旋耕还田10 cm(S_1D_1)、20 cm(S_1D_2)、30 cm(S_1D_3)和秸秆移除旋耕10 cm(S_2D_1)、20 cm(S_2D_2)、30 cm(S_2D_3)6个处理对东北春玉米农田土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明:旋耕深度(D)及其与秸秆处理(S)交互作用(S×D)显著影响土壤有机碳(SOC)含量,0~20 cm土层S_1D_1、S_1D_2处理SOC含量较S_1D_3处理高1.2%~16.0%,而20~40 cm土层S_2D_3处理SOC含量最高。旋耕深度、秸秆处理及两者交互作用对土壤硝态氮(NO_3~--N)和铵态氮(NH_4~+-N)含量、蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响显著。在0~40 cm土层,D_1、D_2旋耕深度下秸秆还田处理NO_3~--N含量比秸秆移除处理平均提高46.9%和34.9%,NH_4~+-N含量平均降低31.6%和4.4%。在各旋耕深度下,S_1处理0~20 cm土层蔗糖酶和脲酶活性高于S_2处理,20~30 cm土层过氧化氢酶活性低于S_2处理。相关性分析表明,SOC、土壤全氮(TN)与NO_3~--N、NH_4~+-N含量和蔗糖酶活性呈显著正相关,与pH、土壤含水量(SWC)呈显著负相关。主成分分析表明,与S_1D_1相比,S_1D_2对0~20土层蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性和0~40 cm土层SOC、TN含量影响更明显。综上所述,秸秆旋耕还田20 cm可改善0~40 cm土层养分水平,提高土壤酶活性,推荐为东北春玉米产区农田土壤培肥的合理秸秆还田方式。
区位因素对沈阳市铁西区三维建筑景观变化的影响
研究城市三维建筑景观变化的影响因素,对未来城市景观的合理布局与调整有着重要的指导意义。本文以沈阳市铁西区为例,采用缓冲带分析法,研究了1997—2008年区位因素对铁西区三维建筑景观变化的影响。结果表明:离主要道路越近,建筑平均高度越高;离政府所在地越近,建筑密度与容积率越大,建筑能耗越低;建筑平均高度与容积率随距商业中心距离的增加而降低;公园与商业中心对城市景观变化的作用较小。
东祁连山高寒草本草地土壤微生物量及酶的季节动态
以东祁连山珠芽蓼草地、禾草草地和嵩草草地为样点,对土壤微生物量和酶的季节动态进行了研究。结果表明,土壤微生物量碳随季节呈先升高后降低再升高的趋势,7月达最大值(P<0.05),9月下降至最小值(P<0.05),但土壤微生物量氮、磷的季节变化略有不同。土壤微生物量碳、氮与土壤有机碳和全氮比率分别为0.16%~0.84%和0.48%~2.03%,其季节变化与微生物量碳、氮基本一致。土壤微生物量碳氮比、碳磷比和氮磷比分别为3.19~20.55、4.38~49.74和1.11~3.56,碳氮比最大值出现在7月,最小值在5月。土壤酶活性也呈季节性变化,土壤脲酶和中性磷酸酶的季节动态不一致。
数据驱动的台风灾害下配网10kV杆塔受损空间分布预测
相比于主网,配网杆塔因设计规范相对较低且数量庞大,在台风灾害下更易发生大规模断杆、倒杆等事故。为此,文章结合气象、电网和地理信息,提出一种数据驱动的台风灾害下10kV杆塔受损空间分布预测方法。首先,对收集和提取的数据进行标准化、分类变量独热编码、样本均衡等处理以提高数据质量,并基于皮尔逊相关系数绘制相关性热力图,根据相关性分析结果选择合适的变量作为最终输入数据;其次,利用AdaBoost回归、梯度提升回归、K近邻回归、随机森林、支持向量回归等5种机器学习算法建立配网10kV杆塔受损空间分布预测模型;再次,基于层次分析法和熵权法进行指标综合赋权,并对各预测模型进行综合打分,实现最优模型选取;最后,以台风“山竹”下江门市10kV杆塔为例,对杆塔受损空间分布预测结果进行可视化,对比实际杆塔受损分布情况,验证了所提方法的科学性和可行性。
不同光周期对高粱叶片和蚜虫体内营养物质含量和相关酶活性的影响
为明确光周期对高粱和高粱蚜体内物质含量的影响,该研究设置了5个光周期,分别为2L∶22D、6L∶18D、10L∶14D、14L∶10D、18L∶6D,测定不同光周期下高粱叶内可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸、淀粉和叶绿素含量,同时检测了高粱蚜体内的谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性,以及可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸、总脂肪的含量。结果表明:在长光照(10L∶14D、14L∶10D、18L∶6D)下,高粱叶片的可溶性糖、游离氨基酸、淀粉和叶绿素含量高于短光照(2L∶22D、6L∶18D),极短光照(2L∶22D)和最适光照(14L∶10D)条件下高粱叶片的可溶性蛋白含量低于其他光周期;在极长光周期(18L∶6D)条件下,高粱蚜体内的ALT和AST活性最高,光周期为10L∶14D时高粱蚜体内ALT和AST活性均达最低值;短光照(2L∶22D、6L∶18D)条件下高粱蚜体内保护酶SOD和CAT活性高于长光照(10L∶14D、14L∶10D、18L∶6D)条件;在光周期为10L∶14D时高粱蚜体内可溶性蛋白、可溶性糖和总脂肪含量达最高值,光周期为14L∶10D时高粱蚜的游离氨基酸含量最低。说明在极端光周期时,为了应对不良环境高粱蚜体内转氨酶活性呈上升趋势,保护酶活性在短光照条件下升高;10L∶14D的光周期适合高粱蚜生长发育,高粱蚜体内营养物质含量较高;极端光周期条件下高粱蚜的可溶性蛋白、可溶性糖、总脂肪含量呈下降趋势。
考虑最大供电能力指标约束的配电网降损重构
提出了考虑最大供电能力约束的配电网优化降损重构方法。首先构建配电网最大供电能力评估指标,并通过变步长的重复潮流算法对配电网不同运行方式下的最大供电能力指标进行评估;同时基于多场景法计及配电网不同负荷方式的变化,进而构建可综合考虑最大供电能力指标约束的配电网降损重构模型,并采用二进制粒子群优化算法进行求解。算例验证表明,该方法在实现配电网降损的同时,可维持系统需求的供电能力裕度,有效保障复杂不确定性环境下配电网的供电可靠性。
高原内陆河流域气候水文突变与生态演变规律——以内蒙古锡林河和巴拉格尔河流域为例
以内蒙古锡林河和巴拉格尔河流域为研究对象,利用数理统计、Mann-Kendall突变检验、气候倾向法、克里金空间插值等方法,综合遥感信息解译,辨析近55a不同高原内陆河流域气温-降水-径流突变与生态演变规律,结果表明:锡林河流域干旱程度较巴拉格尔河流域剧烈,气温总体偏高,降水量、径流深偏枯,降水、径流天数偏少,且径流系数偏低;锡林河流域气温增温趋势较显著,气温突变较早,两地增温速率均大于0.2℃/10a;在年尺度,两地径流系数、降水量、径流量的突变时间、顺序、驱动因素和突变前后变化量存在较大差异;在季节尺度,两地降水空间分布差异较大;两地NDVI最大值与冬季降水分布特征趋同,均分布于上游河谷区.
滇中亚高山森林植物叶-凋落叶-土壤生态化学计量特征
为了深入认识滇中亚高山区域5种典型森林生态系统养分循环规律和系统稳定机质,通过测定植物叶、凋落叶和土壤C、 N、P含量,掌握该区域典型森林植物叶-凋落叶-土壤生态化学计量特征。结果显示:(1)5种森林类型C、N、P含量差异显著,其中各林型植物叶和凋落叶C、N、P含量均高于土壤。(2)5种森林类型植物N、P再吸收率均为华山松林>云南松林>常绿阔叶林>高山栎林>滇油杉林;5种森林类型的再吸收率均为P(均值为61.20%)高于N(均值为36.48%),表明了该区域土壤P的相对匮乏。(3)5种森林类型C/ N、C/ P、N/ P均表现为凋落叶>植物叶>土壤;各林型植物叶N/ P范围为10.17-15.31。(4)5种森林类型植物叶与凋落叶C、N、P含量、C/ N和C/ P均呈极显著或显著正相关;凋落叶与土壤的C、N含量及N/ P呈显著正相关;5种森林类型植物叶N与P含量呈显著正相关关系;土壤N与P含量呈显著负相关关系。本文探究养分元素在“植物叶-凋落叶-土壤”之间的化学计量特征,为了解该区域森林生态系统的养分状况和揭示生物地球化学循环过程提供了理论数据。
海南东寨港红树林湿地沉积物氮形态空间分布特征及影响因素
沉积物中氮的赋存形态直接影响其参与生物地球化学循环的进程、途径和贡献大小,探究沉积物中不同氮形态的环境地球化学行为对研究氮的地球化学循环具有重要意义。以海南东寨港红树林湿地沉积物为研究对象,分别采集表层沉积物和柱状沉积物,采用分级浸提法提取不同形态的可转化态氮进行空间分布特征及影响因素分析。结果表明:研究区沉积物中总氮(TN)质量分数在1 149.0~1 690.6 mg/kg之间,总可转化态氮(TTN)的质量分数在464.6~647.5 mg/kg之间,二者均呈现出从上游至入海口逐渐降低的空间分布特征;4种可转化态氮中强氧化剂浸取态氮(SOEF-N)与TTN呈显著正相关,也是最主要的氮形态存在形式。通过沉积物C/N比值分析可知,研究区有机质主要来自污染物的大量排入,东寨港红树林柱状沉积物中TN与含水率、TOC呈极显著的正相关关系,表明氮与有机质具有相似的来源。
近50年云贵高原楚雄市日照时数变化特征及其成因分析
利用近50年云南省楚雄市气象观测站日照资料, 采用线性倾向估计法分析了楚雄市日照随时间的变化特征, 并使用统计分析软件对日照变化的影响因素进行了相关性分析。结果表明, 近50年楚雄市日照时数年代际变化呈减少趋势; 日照时数月变化为11月-次年4月多于5-10月, 即干季多于雨季; 日照时数最多的月份是3月, 最少的是7月; 对近10年日照时数日变化而言, 14:00(北京时)日照最为充足。通过相关分析得到日照时数的变化与自然因子中的云量、 雾日和年降水量呈负相关关系; 与人为因子也呈负相关关系。
低温贮藏对‘松风本'龙眼果实品质和耐贮性的影响
本文以‘松风本'龙眼果实为试验材料,研究贮藏温度对龙眼果实贮藏品质和耐贮性的影响。采后龙眼果实经过挑选、清洗等预处理后晾干,用聚乙烯保鲜袋(0.015 mm厚)包装,分别置于室温(25±0.5)℃和低温(3±0.5)℃下贮藏。贮藏期间定期取样测定龙眼果实的营养品质和耐贮性指标。结果表明:与(25±0.5)℃室温贮藏相比,(3±0.5)℃低温贮藏可以有效延缓龙眼果实采后呼吸强度,保持较高的果皮色素(叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷、类黄酮)含量和果肉营养物质(可溶性固形物、可溶性总糖、蔗糖、还原糖、维生素C)含量。此外,(3±0.5)℃低温贮藏还能延缓采后龙眼果肉自溶和果皮褐变,以及抑制龙眼果实失重率的升高,维持较高的龙眼果实商品率。据此认为,(3±0.5)℃可以作为‘松风本'龙眼果实低温贮运的推荐温度条件,以保持‘松风本'龙眼果实的贮藏品质和延长其保鲜期。
基于VMD的行星齿轮箱故障特征提取新方法
针对行星齿轮箱振动信号故障特征提取困难的问题,提出一种基于变分模态分解的行星齿轮箱故障特征提取方法。首先利用变分模态分解(VMD)算法对样本信号进行分解,得到若干本征模态函数(imf)。然后,计算各分量与样本信号之间的相关系数和欧氏距离,筛选出表征样本信号特征的有效分量,并计算其Teager能量算子,将计算结果进行重构。最后,针对多尺度模糊熵对信号局部差异不够敏感,提取重构信号的多尺度模糊熵和多尺度能量作为基本参数,进行参数融合构成新指标。将其应用于行星齿轮箱太阳轮和行星轴承故障分析,结果表明:新方法既可以区分行星齿轮箱太阳轮不同故障类型,又能有效识别行星轴承不同位置故障。另外,与现有方法对比,新方法区分效果更好。
煤层气井压裂裂缝内超级分子膜控煤粉可行性研究
针对煤层气井压裂裂缝中的煤粉堵塞问题,提出利用超级分子膜( SMF)在裂缝中形成网状结构,诱导小颗粒煤粉排出,阻止大颗粒煤粉运移,进而提高裂缝的渗透性的方法。以沁水盆地3号煤为对象开展了煤层气井压裂裂缝内控煤粉试验。试验结果表明: SMF中A剂质量分数高于5%,B剂质量分数在2%~9%时能够有效控制煤粉聚集成团,煤粉混合液变清澈;采用SMF驱替后,岩心渗透率提高3~6倍,当SMF组合浓度适中时,岩心渗透率提高6倍以上。驱替后的岩心中,煤粉呈现出明显的团状,驱出来的液体中基本不含煤粉。且液体对煤基质的伤害率在15%以内。表明采用SMF能够有效提高煤粉伤害后的裂缝渗透率,为裂缝内煤粉治理提供了一个新的方向。
基于度-时法的哈尔滨冬季采暖强度评价
采用度时法比度日法更能细致地反映采暖和制冷强度时间分布特征。论文应用度时法分析了哈尔滨采暖期内采暖强度的时间变化特征,获得如下结论:1)哈尔滨集中供暖时间为183 d,近10 a采暖期平均气温-7.7 ℃,平均气温距平最高值2.6 ℃(2007、2008年)、最低值 -2.0 ℃(2013年)。采暖期小时平均气温最高在14:00(-3.6 ℃),最低在06:00(-11.3 ℃)。 2)2005-2014年,哈尔滨年平均采暖强度1.1×10~5 ℃· h,最大1.2×10~5 ℃· h(2013年),最小1.0× 10~5 ℃· h(2007年)。3)哈尔滨采暖期小时平均采暖强度为25.7 ℃· h,日内呈单峰分布,06:00采暖强度最大,为29.3 ℃· h,14:00采暖强度最小,为21.6 ℃· h。晚上21:00到次日上午9:00,采暖强度大于日平均值,而上午9:00到晚上21:00采暖强度则明显低于日平均水平。4)采暖期各月平均的小时采暖强度1月最大,为35.4 ℃· h,从大到小依次减少顺序是1、12、2、11、3、10、4,4月小时采暖强度仅为12.0 ℃· h。5)日内小时采暖强度最小值3、4月出现在15:00,其余月份在14:00;最大值1、2、12月出现在07:00,3、10、11月在06:00,4月在05:00。在每年1月中旬06:00~08:00,出现整个采暖期采暖强度极大值。
超高温堆肥提高土壤养分有效性和水稻产量的机理
【目的】超高温堆肥发酵时间短,铵态氮和有机酸含量均较高,但发酵产物腐熟不完全。研究超高温堆肥施入土壤后对作物生长和产量的影响,为其安全有效使用提供科学依据。【方法】采用两季盆栽试验,设置了不施氮肥对照(N0)、单施化肥(CF)和等氮条件下分别以20%普通有机肥氮(CvC)、发酵原料氮(FRM)、超高温堆肥产物氮(HTC)与80%无机氮配施共5个处理。调查了水稻长势,收获期测产,并取样分析了氮磷钾吸收量,同时测定了土壤中速效氮磷钾养分和微生物活性。【结果】HTC处理水稻产量、分蘖数、穗粒数、植株吸氮量和氮素回收率均最高,2016、2017年HTC处理籽粒产量分别比CF处理提高了25.8%、32.8%,比CvC处理提高了22.4%、16.5%,水稻穗粒数分别比CvC提高了26.8%、37.5%(P < 0.05)。2016、2017年HTC处理总钾累积量分别比CvC高出45.5%、33.9%(P < 0.05)。两年试验中,CvC和HTC处理的水稻氮素回收率显著高于CF处理,HTC处理又高于CvC处理(2016年达显著水平)。水稻收获后,HTC处理的土壤有机碳、矿质氮含量显著高于CvC处理,而CvC处理的土壤有效磷含量显著高于HTC处理。HTC处理土壤有机质中可溶性有机碳如挥发性有机酸、游离氨基酸等含量明显高于CvC处理,因而土壤AWCD值最高,微生物活性最强。CvC处理土壤微生物对碳水化合物、胺类的利用率较高,HTC处理的对羧酸、氨基酸类利用率较高。回归分析表明,水稻产量与土壤电导率、土壤有机碳含量、土壤全氮含量及AWCD值呈显著的正相关关系;相关分析表明,土壤矿质氮含量、植株钾累计吸收量均与土壤全氮含量及AWCD值呈显著正相关关系。【结论】尽管超高温堆肥在物料腐熟程度上不如普通有机肥,但该工艺处理时间短,温度高,在确保杀灭有害微生物的同时,保留了较高的碳和氮含量。在20% N替代水平下,施用超高温堆肥对水稻产量和氮素回收率的提升效果优于普通有机肥,这与提高水稻钾吸收利用量、土壤矿质氮含量与微生物活性有关。
页岩气井超临界二氧化碳压裂起裂压力预测
超临界二氧化碳流体在页岩气井少水及无水压裂方面的应用潜力巨大。为分析超临界二氧化碳压裂的起裂机制及受控因素,首先考虑井筒内温度、压力变化对二氧化碳物性的影响规律,构建了页岩气井憋压过程中井筒内温度场及压力场的数值计算方法;其次以此为基础,建立了超临界二氧化碳压裂条件下套管-水泥环-地层的热流固耦合力学模型,结合岩石破坏准则,提出了起裂压力的计算方法,并以某页岩气井为例进行了实例研究。结果表明:超临界二氧化碳压裂起裂压力显著低于常规滑溜水压裂,但是受增压速率的影响,破裂时间大幅度提高;超临界二氧化碳压裂条件下,起裂压力随着排量和注入温度的增加而增大,随着开井压力的降低而增大;破裂时间随着排量、开井压力的增加而降低。
纤维素气凝胶骨架负载SiC提升环氧复合材料非线性电导特性与热力学特性
掺杂SiC颗粒的聚合物材料可以表现出优异的非线性电导特性,并广泛应用于电场梯度材料。然而,由于非线性复合材料中填料含量较高,优异的非线性电导特性以牺牲机械特性为代价。因此,如何在极低SiC填充量下实现非线性电导特性和机械特性的协同优化对实际工程应用而言尤为重要。该文首先利用硅烷偶联剂对SiC进行表面改性,然后在纤维素气凝胶骨架上成功实现自组装,并通过真空辅助浸渍法制备了非线性电导环氧复合材料,实现了其导热性能、机械性能和非线性电导特性的协同提升。研究结果表明:该复合材料在极低SiC填充量下(体积分数4.47%)表现出优异的非线性电导特性,且不同SiC体积分数下纤维素气凝胶骨架负载的SiC/环氧复合材料可以大大拓宽开关场阈值的范围。在体积分数10.58%下,该复合材料阈值场强为2.49 kV/mm,非线性系数为4.54。同时,导热特性和动态热机械特性测试表明,由于相互连接的3D结构,新型复合材料储能模量提高约100%,交联密度高达15.9×10~(-3) mol/cm~3,热导率提升至0.69 W/(m·K)。该方法为制备具有优异热力学性能的电场梯度复合材料提供了新的思路。
化肥减量配施生物有机肥对露地西葫芦产量、品质和养分分配的影响
【目的】探索适宜西北地区露地种植西葫芦的合理施肥模式。【方法】以西葫芦品种华玉为试验材料,设置不施肥(CK_0)、常规施肥(CK_1)、化肥减量30%平衡施肥+400 kg/667 m~2生物有机肥(T_1),化肥减量30%平衡施肥+600 kg/667 m~2生物有机肥(T_2),化肥减量30%平衡施肥+800 kg/667 m~2生物有机肥(T_3)5个处理,研究对西葫芦生长指标、品质、产量、干物质和养分吸收分配的影响。【结果】化肥减量30%平衡施肥+600 kg/667 m~2生物有机肥(T_2)处理经济效益最佳,且植株的株高、茎粗和叶片数显著高于常规施肥(CK_1)处理,较CK_1处理,T_2处理总干物质质量、维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白分别提高了9.84%、9.37%、8.21%和23.73%,硝酸盐含量降低了42.73%,同时,西葫芦果实的氮素、磷素和钾素积累量分别提高了2.50%、14.29%和10.99%。【结论】化肥减量30%平衡施肥+600 kg/667 m~2生物有机肥处理收益最佳,并显著提高西胡芦的品质和产量,促进西葫芦养分吸收与积累。
干旱胁迫对枫香‘云林紫枫'生长及叶色的影响
【目的】研究不同土壤水分条件与‘云林紫枫'生长及叶色的关系。【方法】以‘云林紫枫'1年生幼苗为试验材料,系统开展了其在土壤含水量分别为土壤田间持水量80%(对照组)、65%、50%和35%条件下的幼苗生长和叶色变化研究。采用小型色差计CR-10 Plus测定叶片色度值,采用紫外-可见分光光度计测定叶片叶绿素、类胡萝卜素、花色苷含量以及可溶性糖含量。【结果】1)土壤含水量为65%条件下‘云林紫枫'总生物量积累最多(23.83 g),而50%条件下‘云林紫枫'株高(62.98 cm)和地径增长量(1.34 mm)最大; 2)随着试验的进行,各处理叶片色度值L*先升后降,色度值a*和b*先降后升,水分处理70 d后叶片各色度值均低于对照组,且65%条件下L*、50%条件下a*和b*及35%条件下a*显著低于对照组(P < 0.05);3)不同水分处理下的‘云林紫枫'叶片叶绿素a和类胡萝卜素含量呈增加趋势,叶绿素b、总叶绿素含量先增后减,叶绿素a/b呈先降后升的趋势,处理70 d时,35%条件下的叶片叶绿素b含量显著低于对照与65%条件(P < 0.05); 50%条件下叶片花色素苷和可溶性糖含量显著高于其他处理(P < 0.05)。【结论】土壤含水量为田间持水量50%条件时有利于‘云林紫枫'幼苗的生长和生物量累积,同时可以有效提高‘云林紫枫'叶片花色素苷和可溶性糖的积累,长期过低的水分供应会促进植物根系的生长。‘云林紫枫'叶片色素含量及种类是影响叶色呈色的重要因素,可溶性糖含量会在一定程度上影响花色苷的合成和表达。
基于迭代评价法的农村居民点优化布局与整治策略
科学进行农村居民点优化布局,对实施农村居民点整治,实现城乡一体化发展意义重大。该文以河南省新郑市为例,研究了农村居民点优化布局的方法和分区整治策略。基于中心地理论,设计了农村居民点理想布局模型,在农村居民点适宜性评价基础上,进一步提出了农村居民点适宜性迭代评价的方法,设计了程序算法,利用Python语言和ArcPy类库实现了软件工具开发。研究结果表明:根据农村居民生产和生活需求设计的理想村庄布局模型参数为:村庄之间的标准距离2.5 km,最大耕作半径为1.44 km,聚落腹地面积541.27 hm~2 。新郑市农村居民点适宜性评价综合分值呈现出东高西低的非均匀分布,而迭代评价结果呈现出相对均匀的分布,利用该结果进行村庄布局优化更加合理。进行村庄优化布局,设置了17个中心村,103个基层村,其余为拆迁村,并将拆迁村划分为政府主导型和规划引导型2类,针对不同类型的村庄提出了对应的整治策略。研究结论认为,农村居民点迭代评价方法得到的结果,更加科学合理,该结果通过规划引导,可实现农村居民点的合理演化,该文的方法可为相关研究提供参考和借鉴。
四川盆地高峰场地区上二叠统吴家坪组页岩石英成因研究
高峰场地区上二叠统发育吴家坪组黑色页岩,为四川盆地页岩气勘探的新层系,但是吴家坪组页岩中石英的形成机制尚不清楚,影响到该层系储气潜力等的评价。本次研究利用X衍射分析、扫描电镜、主微量元素、稀土元素、能谱分析等手段,对川东高峰场地区吴家坪组页岩的石英成因进行深入解剖。研究认为,在该地区吴家坪组页岩主要发育的黏土质页岩、硅质页岩和混合质页岩三种岩相类型,识别出了陆源石英、生物成因石英和成岩转化过程中形成的石英三种类型,不同岩相中石英的成因类型存在差异。黏土质页岩中,石英含量与TOC,Ba_((bio))无相关性,SiO_2与Zr呈正相关性,表明陆源石英是黏土质页岩中最主要的石英成因类型;混合质页岩中,石英含量与TOC,Ba_((bio))具有一定相关性,且SiO_2与Zr呈正相关关系,表明具有陆源石英和生物成因石英的复合类型。在硅质页岩中,石英含量与TOC,Ba_((bio))具有一定相关性,且SiO_2与Zr呈负相关关系,表明生物成因石英为其主要石英类型。从而厘清了岩相与石英成因的耦合机制,并建立相应的模式图。
野鸦椿和圆齿野鸦椿对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价
【目的】评价野鸦椿与圆齿野鸦椿抗寒性的强弱,为野鸦椿属植物抗寒性育种研究提供科学依据。【方法】采取野鸦椿和圆齿野鸦椿当年生实生苗枝梢,在4 ℃条件下处理0、5、10和15 d,采摘定型叶测定可溶性蛋白(Pro)、可溶性糖(SP)、丙二醛(MDA)含量和过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及相对电导率(REC)。利用主成分分析和隶属函数法进行抗寒生理生化指标筛选及野鸦椿与圆齿野鸭椿的抗寒性评价。【结果】野鸦椿和圆齿野鸦椿2个树种的叶片POD、CAT及SOD活性在低温胁迫下均表现为先升后降的变化趋势。野鸦椿的叶片SP含量变化幅度比圆齿野鸦椿小;圆齿野鸦椿和野鸦椿的叶片Pro含量均表现为先升后降,但野鸦椿的叶片Pro含量在试验后期(5 d后)下降不明显;圆齿野鸦椿的叶片MDA含量及变化幅度均高于野鸦椿。2个树种的叶片REC均随低温处理时间的延长而上升。各指标之间,除MDA含量与SP含量呈显著正相关外(P<0.05),其他指标间相关均不显著(P>0.05)。判别野鸦椿和圆齿野鸦椿抗寒性强弱的生理生化指标依其重要性排序依次为POD=REC>Pro>MDA>SP>CAT。【结论】POD、REC、Pro和MDA可用于野鸦椿和圆齿野鸦椿抗寒育种筛选,其中POD和REC对2个树种抗寒性强弱影响较大。此外,野鸦椿幼苗抗寒性远强于圆齿野鸦椿,可考虑将野鸦椿作为砧木对圆齿野鸦椿进行嫁接,提高圆齿野鸦椿的抗寒性。
集成KPCA与t-SNE的滚动轴承故障特征提取方法
针对滚动轴承原始数据集包含高维非敏感特征的问题,提出一种集成核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)与t-分布随机邻域嵌入(t-distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE)的滚动轴承故障低维敏感特征提取方法。该方法先计算滚动轴承原始振动信号的时域、频域以及时频域特征,构建初始高维特征数据集。利用KPCA降低高维数据集的相关性,在最大化高维数据全局特征方差的目标下,提取出非线性特征子集。通过t-SNE充分挖掘故障特征数据集的局部结构信息,进一步获取具有高判别性的低维敏感特征子集。将低维特征子集输入到k-近邻分类器(k-nearest Neighbor Classifier,KNNC)进行分类,以分类准确率和聚类结果作为度量指标,对特征提取结果的优劣予以评价。上述过程综合考虑了数据集的全局和局部结构特征,充分利用了数据自身的结构信息,从而可准确提取其低维敏感特征。将该方法用于滚动轴承故障诊断实验中,通过与其他典型特征提取方法进行对比,及其对含噪情况下轴承故障特征的准确提取,验证了方法的有效性。
"流空间"视角的电子商务快递物流网络结构研究--以珠三角城市群为例
基于"流空间"视角研究电子商务快递物流网络,以中国智能物流骨干网络大数据作为物流"流"数据,综合社会网络分析法和GIS空间分析,以珠三角城市群为案例探究电商快递物流网络空间结构特征,并利用QAP回归方法探究影响网络形成的因素。结果表明:珠三角电商快递物流网络结构存在空间非均衡特征,联系方向偏中心指向,中东部县区间联系更为密切,形成"穗莞深"物流轴线。东莞市,广州市增城区、荔湾区、白云区,深圳市南山区、龙岗区等为主要的快递物流对外辐射节点;江门市新会区、台山市,惠州市惠城区、惠东县等为主要的快递物流接收节点。珠三角城市群电商快递物流网络形成主要受人均可支配收入和社会消费品零售总额影响,人口因素已不构成其发展优势;网络形成在一定程度上克服了距离因素的负作用力。
不知火杂柑可溶性固形物在线检测模型建立及优化
应用近红外漫透射光谱检测技术对不知火杂柑的可溶性固形物(SSC)进行在线检测具有十分重要的意义。研究变量筛选方法对不知火杂柑可溶性固形物在线检测模型的影响,为实现其快速、准确的在线检测分级奠定基础。实验把形状不整、内藏瓤瓣的不知火杂柑作为研究对象,选取560~930 nm的光谱,采用偏最小二乘法(PLS)建立不知火杂柑可溶性固形物的在线检测模型,并讨论不同的光谱预处理方法(卷积平滑(S-G)、一阶微分(1 st derivatives)等),不同的变量筛选方法(移动窗口偏最小二乘法MWPLS、遗传算法GA、连续投影SPA)对PLS所建预测模型性能的影响。经对比,多元散射校正(MSC)能有效地消除光散射的影响,遗传算法能大大地降低了建模的波长点数,缩短了建模时间,改善模型预测精度。其最优PLS模型的RP=0.956,RMSEP=0.380,RC=0.967,RMSEC=0.340。实验表明在线检测不知火杂柑的可溶性固形物是完全可行的。
Hénon混沌系统广义预测控制无静差快速算法
提出了一种具有无静差跟踪性能的Hénon混沌系统广义预测控制快速算法.采用改进的时变遗忘因子递推最小二乘方法辨识混沌系统,通过在常规广义预测控制性能指标函数中引入前馈增益矩阵与柔化矩阵,并将MP神经元网络与BP算法相结合在线调整柔化因子,实现系统对参考信号的无静差快速跟踪.该算法避免了矩阵求逆计算,能够很好地跟踪参考信号.仿真结果验证了该方法的有效性
计及综合需求响应与动态收益分配的园区运营商电-热联合竞标策略
随着能源逐步转型,推进多能流灵活性资源高效利用的同时保证各能源系统的利益有助于能源市场的多元化、公平化发展。为了更好地促进综合需求响应,充分利用电热多能互补潜力,首先,该文设计了基于虚拟热能交易的电-热联合市场体系,以园区运营商为主体,提出了一种计及综合需求响应与动态收益分配的电-热市场联合投标策略,在投标中通过综合需求响应实时反映电-热系统间的收益分配对决策行为的影响。基于此建立了电-热联合双层竞价模型,上层是园区运营商在日前电-热市场的最优投标策略;下层的3个子问题包括电、热市场出清,与基于纳什议价的电-热系统协同利润分配,以保障合作的公平稳定性。随后,通过KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件以及强对偶定理和二元展开的线性化方法,将该模型转化为混合整数线性规划问题高效求解。最后,通过某城市能源系统实际案例验证了该策略能有效解决园区运营商在日前市场的投标和定价问题,同时将整体和个体的收益提高20%以上。
Google Earth Engine支持下的江苏省夏收作物遥感提取
江苏省是农作物种植大省,国家统计局统计数据显示,江苏省近10年冬小麦、冬油菜的总播种面积分列全国第五、第七,快速准确地获取冬小麦和冬油菜的空间分布对于该省的农业发展具有重意义。基于单机的传统遥感分类能够准确获取农作物的空间分布信息,但是耗时较长。随着地理大数据与云平台、云计算的发展,Google Earth Engine(GEE)作为一个基于云平台的全球尺度地理空间分析平台,为快速遥感分类带来了新的机遇。本文基于GEE,使用Sentinel-2数据快速提取了江苏省2017年冬小麦与冬油菜的空间分布。首先,利用GEE获得覆盖江苏省119景无云质优的Sentinel-2影像;其次,在此基础上分别计算了遥感指数、纹理特征、地形特征,并完成原始特征的构建与优化;最后,分别试验了朴素贝叶斯、支持向量机、分类回归树和随机森林4种分类器,比较了各分类器的分类精度,并提取了冬小麦与冬油菜的空间分布信息。得出以下结论: ①GEE能够快速完成覆盖江苏省影像数据的去云、镶嵌、裁剪及特征构建等预处理,较本地处理具有明显优势;②J-M距离值位于前两位且大于1将特征数量从28个压缩到11个,有效压缩了原始特征空间;③光谱+纹理+地形特征组合训练,朴素贝叶斯、支持向量机、分类回归树、随机森林的平均验证精度分别为61%、87%、89%、92%。
基于希尔伯特-黄变换的覆土层厚度动态探测
准确揭示动态沉降过程中土层厚度及其变化情况对合理确定覆土层厚度,科学评价复垦土体稳定性具有重要意义。通过野外试验,结合探地雷达数据,基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)进行信号处理,根据希尔伯特谱确定覆土层所在的时域范围;提取由HHT获取的多个固有模态函数(Intrinsic mode function,IMF)的时间-瞬时频率信息,建立IMF2分量与相对介电常数的关系模型,进而获取覆土层厚度;将所建立的关系模型进一步应用于时间序列上的覆土层厚度的探测之中,实现覆土层厚度的动态探测。研究结果表明:覆土层下沉会引起层状介质之间的介电常数差异,进而导致分界面处的振幅变化;瞬时频率平均值与相对介电常数之间存在较高相关性,其利用多项式回归的建模决定系数R~2达到0.887 0;综合考虑时域下的振幅与瞬时频率变化的联合时频分析可有效探测覆土层厚度,随覆土层厚度的增加和时间的推移探测精度整体略有下降,探测结果的平均相对误差为3.65%。
巢湖流域新型肥料氮素减量施用对水稻产量、氮肥利用效率及经济效益的影响
为统筹考虑作物丰产与面源污染防控,避免过量施肥和盲目减肥,推进巢湖流域水稻生产和水环境生态协调发展,于2022年在巢湖流域开展新型肥料(普通复合肥和氨基酸复合肥)减肥田间试验,设置不施氮(CK,施氮量0 kg·hm~(–2))、农户常规模式(FP,施氮量281 kg·hm~(–2))、减氮20%(OP1,施氮量225 kg·hm~(–2))、减氮40% (OP2,施氮量169 kg·hm~(–2)),分析水稻籽粒产量及其构成因素、氮素吸收利用、氮肥利用效率、氮损失情况和经济效益。结果表明,在产量水平及产量构成要素方面,与FP相比,OP1产量无显著差异,但OP2施用普通复合肥处理的产量显著降低,OP1和OP2处理的穗数和穗粒数均无显著差异;在氮肥利用效率方面,与FP相比,OP1和OP2处理两种肥料的氮素农学利用率分别显著提高50.82%和53.79%,氮肥偏生产力分别显著提高29.29%和64.51%,OP2氨基酸复合肥处理的氮肥吸收利用率显著提高37.54%;在经济效益和环境效益方面,与FP相比, OP1和OP2处理两种肥料氮损失总量分别显著降低39.12%和60.93%,生产成本分别降低13.37%和18.26%,净利润分别增加8.25%和3.63%,并且与普通复合肥相比,施用氨基酸复合肥还可减少氮肥用量12.60%。因此,巢湖流域稻田氮肥减量20%有助于提高水稻氮肥利用率,增加水稻地上部氮素养分的吸收和转运,提升环境和经济效益,且推荐施用氨基酸复合肥(180 kg·hm~(–2))为宜,实现环境效益与经济效益的双赢。
延长探区天然气勘探重大突破及启示
延长石油集团天然气探区位于鄂尔多斯盆地伊-陕斜坡东南部。长期以来,盆地存在“南油北气”的固有认识,导致对延长探区上古生界天然气勘探潜力评价较低。自2003年完钻了第一口真正意义上的天然气探井以来,通过强化地质研究,明确了延长探区位于油气富集的陕北斜坡东部,储集层以水下分流河道砂体、障壁岛砂坝为主,烃源岩广泛发育,泥岩盖层厚度大、分布稳定,天然气资源潜力在7500×10~8 m~3以上。通过积极推动理论和技术创新,明确提出“优质储层与古流体运聚空间的有效配置决定着天然气富集程度”的成藏认识,成功研发出适合延长探区上古生界致密砂岩气藏的新型VES-CO_2泡沫压裂液体系,取得了探明地质储量超过3000×10~8 m~3、年产天然气能力达到7.2×10~8 m~3的良好效果,在短时间内取得了天然气勘探的重大突破。此外,还在鄂尔多斯盆地首次发现了具有百万方以上无阻流量的高产气层---石炭系本溪组。
电热气互联能源系统动态环保经济协同灵活性调度
电热气互联能源系统(integrated power, heat and natural gas energy system,IPHNGES)对促进多能协同互补互济、实现系统低碳经济运行、提高系统灵活性调度潜力具有重要意义,已成为能源互联网的重要发展方向。综合考虑了多异构能源系统多元化互联方式,在传统能源转换单元基础上建立多种改进的具有连续调节能力、灵活性潜质更高的设备模型,模型更加精细化、实用化。提出了计及电力、热力、天然气子异构能源系统的统一稳态潮流模型,以IPHNGES碳排放、运行经济成本最小化为目标,基于多目标模糊优化方法对IPHNGES进行动态环保经济协同灵活性调度。最后, IPHNGES算例结果表明所提模型与方法的合理性与可行性。
气固复合绝缘变压器聚酯材料老化特性研究
为了研究长时间运行下SF_6气固复合绝缘变压器的老化状态,建立了变压器内部聚酯绝缘材料老化评估模型。首先对6020型PET薄膜进行加速热老化实验,然后采用频域介电谱、差示扫描量热、拉伸以及近红外光谱检测PET材料的老化特性。实验发现,PET薄膜介电损耗随老化呈现先减小后增大趋势,采用Havriliak-Negami介电弛豫模型处理后选取了典型特征参量τ_1和τ_2,并拟合得到了老化时间与τ_1和τ_2的经验公式;PET薄膜的结晶度和断裂伸长率随着老化呈现先增大后减小趋势,拉伸强度呈现减小趋势;PET薄膜近红外吸光度随着老化呈现减小趋势,采用线性判别分析算法进行降维处理后获得了较好的分类结果。综合分析可得,频域介电谱弛豫时间常数τ_1和τ_2、拉伸强度和近红外光谱吸光度特征参量可以较好的表征聚酯材料的老化程度。
151份贵州地方樱桃番茄资源的遗传多样性分析
本研究对151份贵州地方樱桃番茄资源农艺性状(13个质量性状和11个数量性状)进行变异水平评价、遗传多样性分析、主成分分析及聚类分析。结果表明:质量性状的遗传多样性指数整体低于数量性状;质量性状中叶片颜色Shannon-Wiener多样性指数最高,数量性状中最高的是果实纵径,心室数的变异系数最大(32.47%)。不同的性状之间的关系复杂,前7个主成分花序类型、单花序果数、果柄长度、果实纵径、果实横径、单果质量、叶宽的累计贡献率67.633%,包含了全部指标的大部分信息。基于表型性状,采用系统聚类组间聚合方法在遗传距离为3.0处将151份资源划分为9个类群,第1类群包含36份资源,主要特点为果实圆形,熟性为早熟和极早熟;第8类群中编号30和76的两个材料植株生长力强,表现优异;第9类群包含17份资源,其主要特征是单果质量小,熟性为中熟和晚熟为主。
考虑源、荷不确定性的工业园区电-气互联综合能源系统模糊优化调度
针对源、荷不确定性引起的电-气互联综合能源系统非经济运行的问题,构建了考虑源、荷不确定性的工业园区电-气互联综合能源系统模糊优化调度模型。建立了考虑电转气技术的园区电-气互联综合能源系统模型;从源、荷两侧出发,用模糊隶属度参数来表征新能源及负荷的不确定性,建立了计及风电及电、气负荷不确定性的可信性模糊机会约束模型,并通过清晰等价类转换求解模糊调度问题。算例结果表明,所提模糊优化调度模型能够在考虑源、荷双重不确定性的情况下,有效提高系统优化调度方案的可靠性与经济性。
飞播马尾松林碳密度分配特征及其影响因素
研究江西省赣州市飞播马尾松林碳密度的分配特征,选取有关立地、林分、林下植被及凋落物等方面的15个因子,建立林分碳密度与影响因子的关系模型,筛选出主要影响因子.结果表明:林分平均碳密度为98.29 t·hm~(-2),表现为土壤层(49.58 t·hm~(-2))>乔木层(45.25 t·hm~(-2))>林下植被层(2.23 t·hm~(-2))>凋落物层(1.23 t·hm~(-2));乔木层、凋落物层、土壤层碳密度之间呈显著正相关,其他各层次碳密度之间的相关性均不显著.株数密度、平均胸径、土层厚度、坡位、林龄、郁闭度是影响飞播马尾松林林分碳密度的主要因子,各因子的偏相关系数为0.331~0.434,t检验结果为显著;运用多元数量化模型I复相关系数为0.796,F检验结果为显著(F = 9.28).对于林分碳密度,株数密度以1500 ~ 2100株·hm~(-2)最好,而郁闭度以0.4~0.7最好,株数密度及郁闭度过高或过低对林分固碳能力均会产生不利影响;林龄及平均胸径越大、土层越厚,其林分碳密度越高,下坡位的林分碳密度高于其他坡位.
增强型柔性逆阻模块化多电平换流器的故障阻断特性分析
鉴于传统半桥型模块化多电平换流器(HBSM-MMC)无法阻断直流故障电流的不足,通过对半桥子模块进行改造并增加桥臂阻尼模块(BDM),提出一种增强型柔性逆阻MMC (EFRB-MMC)拓扑,就其故障阻断特性展开详细研究.首先,分析EFRB-MMC的工作原理和故障阻断机理,推导故障电流和钳位电压解析式;然后,在故障阻断时间和器件电气应力研究基础上,进一步提出EFRB-MMC的关键参数设计原则;最后,仿真结果证明上述理论的有效性.
基于UPLC-Q-TOF-MS技术的独一味成分分析与鉴定
目的:采用UPLC-Q-TOF-MS技术对独一味的化学成分进行分析与鉴定。方法:色谱柱为Waters ACQUITY UPLC HSS T3(100 mm ×2.1 mm,1.8 μm),流动相为0.1%甲酸水溶液(A)-0.01%甲酸乙腈溶液(B),梯度洗脱,体积流量0.3 mL/min,进样量1 μL,柱温40℃,采用电喷雾离子源,负离子模式下采集数据,根据精确质荷比与二级碎片离子信息,结合对照品和文献信息鉴定独一味的化学成分。结果:共鉴定和推测出65个化合物,其中23个属于苯乙醇苷类化合物,17个属于环烯醚萜类化合物,15个属于黄酮类化合物,10个属于其他种类化合物,12个化合物经过对照品比对确认;其中肉苁蓉苷D、京尼平苷、5-甲基帚木糖苷、乌苏酸等22个化合物首次在该属得到鉴定。结论:进一步完善了独一味的化学成分分析,为独一味的质量控制及药效物质基础研究提供了参考依据。
基于PKAMNet的输电线路小目标故障检测方法
针对航拍巡检时小目标故障像素占比低导致其特征无法有效表达进而造成传统算法难以准确检测的问题,构造了一种融合先验知识和注意力模型的输电线路小目标故障检测网络,记为PKAMNet。首先,为解决输电线路小目标故障样本匮乏导致检测网络精度低的问题,通过在实验室环境下制备小目标故障样本进行数据扩充,同时在CSPDarkNet网络中融入CoT模块作为主干网络提取小目标故障特征,将特征提取网络权重及参数迁移至主干检测网络中,实现故障特征的先验知识迁移。其次,考虑到复杂背景下由于故障目标图像显著度弱造成检测网络精度低的问题,在主干网络中嵌入高效通道注意力模型(efficient channel attention,ECA)来提升故障目标区域的显著度,以提高故障目标在复杂背景环境中的特征表达能力。然后,为了解决预测框与目标框重合时损失函数退化造成网络难以收敛问题,将网络坐标损失函数改为Alpha-CIOU进而提高检测网络精度。最后,为验证所提算法的优势,将该算法与4种经典算法在某巡检部门所采集的数据集上进行对比实验。实验结果表明:所提算法检测精度最高,平均检测精度可达94.2%,对于分辨率为1280×720的图像检测速度可达48帧/s。
覆盖方式对旱地马铃薯阶段耗水量特征和产量的影响
为明确不同覆盖方式对旱地马铃薯田土壤耗水、耗水规律、水分利用效率、产量及产量形成的影响,在陇中半干旱农区设置了玉米秸秆带状双行覆盖(SSM2)、玉米秸秆带状单行覆盖(SSM1)、玉米秸秆全覆盖(SFM)、地膜春覆盖(PMS)和地膜秋覆盖(PMA)5种覆盖方式,以传统露地平作为对照(CK)。结果表明:2年试验中,玉米秸秆带状覆盖和地膜覆盖处理土壤贮水消耗量较CK分别增加13.5,14.8 mm。玉米秸秆带状覆盖能显著提高降水对马铃薯耗水贡献率,不同降雨年型内均以SSM2处理贡献率最高,2年分别为95.6%和94.3%。于CK相比,覆盖处理均降低了生育前期(播种-块茎形成期)耗水量,地膜覆盖显著增加了生育中期(块茎形成期-淀粉积累期)耗水量,玉米秸秆带状覆盖显著增加了生育后期(淀粉积累期-收获期)的耗水量。玉米秸秆带状覆盖和地膜覆盖分别能使马铃薯干薯产量增加27.9%和24.2%,干薯水分利用效率提高23.1%和19.3%。综上可知,玉米秸秆带状覆盖处理能显著增加马铃薯生育时期内农田土壤贮水消耗量,并改善马铃薯生育前期和生育后期耗水,减少旱地马铃薯农田无效耗水,能显著提高马铃薯干薯产量和水分利用效率。
稻麦兼用排种器检测与吹种装置性能模拟与试验
针对稻麦兼用排种器充种环节无法实现精确囊种的问题,设计了一种基于精确计数的吹种装置。根据平抛运动轨迹和文丘里原理分别设计稻麦检测装置和吹种装置,通过理论分析确定影响稻麦充种性能的关键因素,基于CFD(computational fluid dynamics)气固耦合方法仿真分析喷嘴结构形式、工作转速、气流入口压力对种子运动状态特性的影响,仿真试验验证检测与吹种装置的可行性,并开展台架试验确定粒间延时时间。结果表明,Type 3方形喷嘴管在喷嘴口处的速度分布较广且X方向速度分布更均匀,确定喷嘴管截面长度为18 mm,宽度为7 mm,高度为3 mm。气流入口压力和工作转速对种子运动特性有显著影响,合力和合速度均随气流入口压力和工作转速的增加而增加,确定水稻和小麦排种时较优的气流入口压力为300 Pa、工作转速为20 r·min~(-1),在此作业条件下,种子间隔的仿真时间远小于理论时间,验证了检测与吹种装置的可行性。台架试验结果表明,在粒间延时时间为12 ms、入口压力为300 Pa、工作转速为20 r·min~(-1)时,水稻和小麦排种的合格率分别为90.7%和93.2%,满足稻麦兼用播种要求。研究结果可为机械式稻麦精量排种器结构优化设计提供参考。
考虑系统风险的输电网线路除冰优化调度
为了降低冰灾期间系统的运行风险,提出一种输电网线路除冰优化调度模型。由气象预测与线路覆冰预测得到冰灾期间线路的冰风荷载,以应力-强度干涉模型为工具计算线路的时变强迫停运率,作为冰灾期间系统风险评估的元件停运模型。考虑系统的运行水平与线路覆冰厚度等约束,以线路除冰停运计划为变量,以除冰期间系统的电量不足期望值最小为目标函数,建立动态0-1整数优化问题,采用遗传算法进行求解。以IEEE-RTS系统为研究对象,设计两组基于经验的除冰方案与优化模型求解的方案并进行比较。结果表明,在三组方案均保证线路安全的前提下,优化模型求解的方案,使系统在除冰周期具有最小的风险水平。该模型可作为冰灾前制定除冰计划的工具。
基于加权Voronoi图扩展断裂点的农村居民点布局优化
为探寻农村居民点布局优化的最佳方法,以三江平原腹地大榆树镇为研究区,构建农村居民点结节性指数评价体系,基于最邻近指数及变异系数确定居民点斑块的等级类型,通过加权Voronoi图扩展断裂点模型、空间点格局及两步移动算法,确定研究区农村居民点布局调整的最优方案。结果表明:(1)结节性指数大的居民点斑块主要分布于镇中心及交通干线附近,区位优势显著,且基础设施齐全,农机化水平高;结节性指数小的居民点位置较为偏远,且布局散乱。(2)中心村、基层村、迁移村和零星村的居民点数量分别为13,20,22,13,基于此提出了重点拓展、控制发展、迁移合并和重点整治4种布局优化策略。(3)通过加权Voronoi图扩展断裂点模型及两步移动算法确定了部分农村居民点的迁并方向,制定了大榆树镇农村居民点空间布局调整的最优方案。为三江平原地区农村居民点布局调整及农业生产提供理论依据。
孟加拉湾浅层气发育区地震资料处理关键技术
孟加拉湾处于深水油气勘探前沿领域,近年来备受国际油公司关注。针对该区地震资料中存在的受鬼波影响产生虚假同相轴、浅层气影响下伏地层速度场求取、储层地震波振幅弱和频率低影响目的层成像精度等问题,采取了针对性的处理策略。首先,通过基于波场分离的自适应鬼波衰减技术实现对震源端和电缆端鬼波的压制;其次,采用基于倾角约束的网格层析速度建模技术,精细刻画速度场;最后,应用Q层析实现空间Q场的最终建立,开展基于射线追踪理论的克希霍夫法Q叠前深度偏移补偿资料吸收衰减。通过运用这些技术手段,较好地解决了浅层气造成的能量吸收现象,明显改善了弱能量区的成像质量,为孟加拉湾深水油气勘探奠定了良好的基础。
基于高斯过程回归的电网运行方式快速置信评价
高比例新能源接入使得电网运行不确定性增加、运行方式调整更频繁、评价指标更多。然而,复杂关联的多维指标随运行方式而变化,仅依靠人工已难以准确把握运行方式的优劣,且重复的安全校核易导致评价指标计算缓慢。因此,为提升运行方式调整效率,快速、准确的运行方式评价十分必要。首先,从安全性、稳定性、经济性3个维度提取基于电压-无功直流潮流、暂态稳定评估等计算的指标;然后,通过熵权-模糊层次分析法对多维指标进行融合标定,增强运行方式评价的可观性;最后,为实现运行方式快速评价,引入具备置信解析度的高斯过程回归来构建评价模型。采用改进的IEEE 39节点系统与中国西北某省级电网进行验证,结果表明所提方法能快速、准确、灵活地评价运行方式,可在运行方式编制过程中提供快速调整反馈结果,辅助提升运行方式的编制效率。
冲击载荷下砂质泥岩破碎分形特征
为研究砂质泥岩在冲击载荷下的破碎分形特征,采用霍普金森压杆试验装置,对砂质泥岩试样开展冲击压缩试验,探究其在5级冲击气压和2种长径比下的应力-应变曲线特征和破坏形态,并引入分形维数量化破碎程度和破碎块度分布,分析分形维数与加载值、强度值和能量值的关系。研究结果表明:冲击载荷下砂质泥岩破坏演化主要分为裂隙压实段、以弹性变形为主的弹-塑性稳定段、以塑性变形为主的塑-弹性非稳定段、宏观破坏段4个阶段,对于冲击前长度20 mm砂质泥岩试样,在裂隙压实段试样被压缩至19.86 mm,压缩量为0.7%;冲击载荷下砂质泥岩试样呈劈裂破坏,且破碎块度分布具有较好分形规律,长径比0.4和0.8试样的分形维数与应变率、动态抗压强度、破碎耗能密度均呈正相关;相同冲击气压下,长径比0.4试样对应变率和动态抗压强度的敏感性较长径比0.8更强;当破碎耗能密度相同时,长径比0.4试样较长径比0.8的分形维数更大。研究结果可为砂质泥岩顶底板巷道的防冲治理提供一定理论参考。
茫荡山小叶青冈天然种群生命表分析
以种群生命表和生存分析为基础,采用空间代时间法和匀滑技术,编制了福建茫荡山小叶青冈种群静态生命表,绘制死亡率曲线、生存分布函数曲线、存活曲线,分析种群数量动态变化。结果表明:小叶青冈种群结构存在波动性,其存活曲线趋于Deevey Ⅲ型,幼年阶段个体较为丰富;种群有3个死亡最高峰,分别出现在Ⅰ、Ⅴ、Ⅷ龄级;生存分析表明,小叶青冈种群的生存率单调下降,积累死亡率单调上升;从Ⅴ龄级开始,种群生存率曲线和积累死亡率曲线的变化开始趋于平缓,但种群生存率不足1%,积累死亡率大于99%;4个生存函数曲线表明,小叶青冈具有前期相对稳定,中期锐减,末期衰退的特点。