mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于大型称重式蒸渗仪研究北疆滴灌麦田蒸散量
基于大型称重式蒸渗仪研究了北疆地区滴灌冬小麦不同时段(生育阶段、日、时)的农田水分蒸散特征,分析了气温、相对湿度、风速等因子对农田水分蒸散的影响及产量和蒸散的关系,旨在为北疆地区滴灌冬小麦的灌溉制度制定提供理论依据。3个灌水处理分别为全生育期灌溉375、600和750 mm。结果表明,在滴灌冬小麦全生育期内日蒸散量为抽穗–乳熟>拔节–抽穗>乳熟–成熟>返青–拔节>播种–越冬>越冬–返青;在一天中,滴灌冬小麦农田水分蒸散主要发生在8:00–20:00,夜间20:00–8:00蒸散量较小且比较稳定,时蒸散量随天气变化而改变。滴灌条件下,冬小麦的棵间蒸发量占农田水分蒸散的25.2%~28.3%。棵间蒸发与土壤含水率和叶面积指数具有良好的二元二次模拟关系,拟合系数为0.98。综合产量和水分利用效率,滴灌冬小麦的蒸散量为600~650 mm。本研究对合理制定滴灌冬小麦的灌溉制度具有重要的参考价值。
鄂尔多斯盆地西北缘海相页岩裂缝孔隙发育特征与页岩气富集模式:以奥陶系乌拉力克组为例
鄂尔多斯盆地西北缘奥陶系乌拉力克组是华北板块页岩气勘探的新领域,其成藏条件和富集特征与中国南方海相页岩气田差异较大。本文以钻井岩心、测井和分析测试等地质资料为基础,重点开展乌拉力克组裂缝发育特征研究,探索西北缘海相页岩气聚集模式,并获得4点认识:(1)乌拉力克组受多种沉积微相控制,发育硅质页岩、钙质硅质混合页岩和黏土质硅质混合页岩,局部为碳酸盐岩(主要为角砾灰岩、泥灰岩)和钙质页岩,在不同区块岩相组合差异大,但下段整体富含硅质,脆性与龙马溪组下段相近,在前陆冲断席分布区有利于储层造缝;(2)乌拉力克组发育高角度充填缝和低角度顺层缝等两期裂缝,但以开启状顺层微小裂缝为主,且南段较北段发育;(3)乌拉力克组下段总孔隙度一般为2.46%~7.08%,与四川盆地龙马溪组基本接近,其中基质孔隙度占比为34.0%~90.0%(平均61.1%),裂缝孔隙度占比为10.0%~66.0%(平均38.9%);(4)乌拉力克组天然气赋存以游离气为主(占比超过64%),在本层无机孔隙和顺层缝系统中存在初次运移和二次运移。综合分析认为,受裂缝发育程度影响,马家滩上海庙探区主体为受构造控制的裂缝型页岩气聚集区,裂缝发育期与生气高峰期同步,有利于天然气在乌拉力克组内高效聚集成藏;铁克苏庙区块则为混合型页岩气聚集区。
考虑光伏场景聚合的配电网光储选址定容
研究光伏场景聚合是实现区域电网分布式光伏与储能联合规划的前提和基础,对促进配电网分布式光伏的充分消纳具有重要作用.通过基于改进的K-means++算法对历史光伏数据进行聚合分析,得到光伏出力的典型场景聚合,从配电网的经济性出发,兼顾系统运行的可靠性、环保性,建立考虑光伏场景聚合的光储选址定容规划模型,引入层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)将多目标优化问题转化为单目标问题,并利用粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)进行求解.算例结果表明,提出的光伏场景聚合模型更准确刻画光伏出力的不确定性,验证了该模型的有效性和可行性.
计及网络安全约束和多能协同交互的多园区综合能源系统分散协调调度
多园区接入区域配电网与配气网构成多园区综合能源系统(MCIES),可有效提高其经济效益。针对配电网、配气网和不同园区等多利益主体,提出一种计及网络安全约束和多能协同交互的MCIES分散协调调度双层模型。区域调度层为多主体调度层,配电网和配气网在满足网络安全约束的前提下向园区运营商供能,三者分别以各自利益最大化为目标,协调配网-园区联络线功率;局域调度层为园区利益分配层,各园区互联以实现彼此间电能和天然气支撑,并基于区域层决策得到的配网-园区交互能量,分别以各自经济最优为目标参与利益分配,优化内部设备出力计划,协调园区间多能交互功率。采用双层目标级联分析法解耦协调变量,分别将各层优化调度主问题构建为上下两级优化调度子问题,进而对调度子问题独立建模、协调求解。天津某地MCIES算例分析表明,所提方法兼顾了网络运行安全性和不同主体利益诉求,并通过发挥园区间多能协同交互优势,实现了MCIES的安全经济优化运行。
温度对不同孔隙砂岩Ⅰ型断裂韧度影响的试验研究
高温岩石力学特性是煤炭地下气化等岩石工程围岩稳定分析和支护设计的重要依据。为揭示高温后岩石断裂特性,对两组不同孔隙率砂岩进行高温(25~800 ℃)处理,采用图像处理技术获得砂岩热裂纹分布特征,探究高温后砂岩微裂纹面积比演化规律;对高温后砂岩进行三点弯曲试验,分析高温对砂岩载荷-位移曲线、Ⅰ型断裂韧度及破裂模式的影响规律。结果表明:高温后砂岩微裂纹面积比随温度升高呈先减小后增大趋势,较高孔隙率C组砂岩微裂纹面积比更大;相同温度条件下,A组砂岩Ⅰ型断裂韧度高于C组砂岩;随着温度的升高,两组砂岩Ⅰ型断裂韧度均先增大后减小,阈值温度分别为200 ℃和400 ℃;三点弯曲作用下,从预制裂隙尖端萌生的裂纹扩展导致砂岩试样破坏,且温度越高,砂岩破坏程度越明显。
准噶尔盆地东道海子凹陷及周缘中二叠统平地泉组烃源岩地球化学特征
准噶尔盆地已发现的油气主要位于中央坳陷周缘和坳陷内的隆起区。东道海子凹陷在中央坳陷的众多次级凹陷中勘探程度最低,目前对其主力烃源岩层系--中二叠统平地泉组的研究程度也很低。基于岩心薄片观察、总有机碳、干酪根碳同位素组成、岩石热解和生物标志物分析,系统评价了该套烃源岩的生烃潜力和形成环境,并与邻区--阜康凹陷中二叠统芦草沟组烃源岩进行了对比。结果表明,东道海子凹陷平地泉组烃源岩岩性在深凹区以深灰色-灰黑色灰质泥岩、粉砂质泥岩和泥岩为主,在浅湖区则以灰色-深灰色泥岩和粉砂质泥岩为主,为一套深湖-半深湖相沉积。该套烃源岩以Ⅱ型干酪根为主,整体属于中等-好烃源岩级别。晚二叠世,该套烃源岩进入生烃门限,现今已整体进入生干气阶段。该套烃源岩沉积于偏还原的咸水环境,以细菌和藻类等水生生物输入为主,陆源高等植物输入为辅。东道海子凹陷及周缘平地泉组烃源岩与阜康凹陷及周缘芦草沟组烃源岩整体面貌相近。目前,围绕后者已取得一系列勘探突破,预示着东道海子凹陷及周缘平地泉组含油气系统同样具备良好的勘探潜力。研究结果进一步夯实了准噶尔盆地二叠系含油气系统的资源潜力,也为东道海子凹陷及周缘的油气勘探提供了重要参考。
微灌砂石过滤器滤层泥沙的沉积与迁移特征
为探明泥沙颗粒在砂石过滤器滤层中沉积与迁移的规律,选用3种粒径(>0.90~1.25、>1.25~1.60、>1.60~2.00 mm)的石英砂作为滤料,通过滤柱模型开展0.4‰的浑水过滤试验,分析滤层沉积与迁移的泥沙质量、泥沙粒度分布以及过滤时的水力性能。结果表明:过滤过程3种滤柱泥沙截留率分别为97.07%、94.53%、90.50%,滤后水均满足微灌水质要求,但构成砂滤柱的滤料粒径越大,泥沙在滤层中分布越均匀。各砂滤层截留泥沙的粒径分布宽度自上向下分别为1.86、3.37、4.12、4.21,随滤层深度增加,截留泥沙颗粒粒径减小;在>0.90~2.00 mm范围内,随滤料粒径增大,更多的细颗粒泥沙可以随水流排出过滤器,但中砂与粗砂全部截留在滤层中。综上,3种砂滤柱过滤效率的差异主要体现在小粒径泥沙截留量上,而在满足微灌水质标准的情况下,该部分小颗粒泥沙并不会使灌水器流道产生物理堵塞。同时,根据流速与压强分析得,大粒径的砂滤柱不仅流速稳定,压强升高较慢,而且纳污能力强。因此,在滤后水满足微灌水质的情况下,应当优先采用大粒径滤料,这样不仅可以提升过滤效率,而且节能省材。研究结果对砂石过滤器滤料粒径及滤层高度的优化具有重要意义。
湖南保靖区块龙马溪组岩石力学特征及可压性评价
为评价保靖区块龙马溪组生气潜力和产能,完井后需要对该地区龙马溪组优质页岩进行可压裂性评价,为后期压裂改造和试气提供依据。借助研究区测井、录井、岩心化验数据的分析和处理,对保靖区块龙马溪组页岩储层特征和对岩石可压性影响的关键因素进行研究,获得对可压性有影响的正相关指标和负相关指标,采用相关性分析和层次分析法建立可定量评价研究区页岩储层可压裂性的数学模型,研究结果表明:龙马溪组储层具有有机质丰富、低孔低渗、脆性矿物含量高,杨氏模量较高,泊松比中等,地应力差小的特点,具备一定的页岩气勘探潜力和压裂改造条件,利用可压性系数,将研究区的页岩可压裂性分为3个级别,即可压裂性差(可压裂系数为0.1~0.4)、可压裂性中等(可压裂系数为0.4~0.6)和可压裂性好(可压裂系数>0.6),应选择可压裂系数大于0.4的页岩层进行水力压裂。运用可压裂系数模型计算研究区页岩储层的可压性中等,保页3井可压裂系数较高,是研究区页岩较理想的压裂候选井,保页1井可压性系数较低、压裂改造较为困难,评价结果与后期压裂施工效果较为吻合,研究成果可为今后页岩气、煤层气可压性定量评价和压裂施工提供借鉴。
自抗扰控制的九开关变换器提升分散式风电系统电能质量
为了提升高风电渗透率场景下分散式风电的电网故障穿越能力和系统抗扰性能,提出了九开关变换器型统一电能质量调节器方案。在分析九开关变换器数学模型的基础上,设计直流母线电压一阶自抗扰控制策略,可利用线性扩张状态观测器对扰动进行补偿,以降低直流电压的暂态超调;在分析永磁直驱风电机数学模型的基础上,网侧变换器采用线性自抗扰控制策略,以提高系统的动态性能。设计电压对称故障、不对称故障和连续故障3种电网复杂运行工况,对所提方案进行对比验证。研究结果表明,所提方案提升了分散式风电系统的响应速度,降低暂态超调约50%,实现了柔性故障穿越运行。
多单元永磁同步电机功率分配最大转矩电流比控制
在能量均衡和需求供应等领域,多单元电机可在功率分配控制等方面发挥显著优势。然而,功率分配下的电机性能在一定程度上会受系统建模及相应控制的影响。该文针对一种模块式定子结构的四单元内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM),提出一种功率分配下的考虑单元间互感的最大转矩电流比控制(maximum torque per ampere,MTPA)。首先,分析四单元IPMSM的磁链和电压方程,建立一种功率分配工况下考虑单元间互感的多单元IPMSM的数学模型。其次,根据该多单元IPMSM复杂的转矩特性,设计一种基于拟合正余弦函数求解最优电流矢量角的MTPA控制算法。最后,通过仿真与实验验证所提算法的有效性和可行性。
单轴压缩下节理砂岩能量演化机制倾角效应
基于室内单轴试验和岩石能量理论,研究单轴压缩下不同倾角节理砂岩能量演化机制,分析节理砂岩峰值点各能量指标和峰前、峰后能量突变幅度的倾角效应。研究结果表明:根据节理砂岩的各能量占比和能量曲线斜率的变化规律,可将节理砂岩能量演化过程划分为初始压密耗能段、峰前线性储能段、峰前能量跳跃积聚段、峰前加速耗能段和峰后能量突散段;节理砂岩峰值点处总应变能和弹性应变能随节理倾角增大均呈不对称“U”型演化特征,岩体受能量驱动而发生变形破坏的难易程度呈难—易—难变化趋势;节理砂岩峰前能量突变幅度随倾角增大呈不对称“倒V”型变化趋势,缓倾角节理砂岩峰前突变损伤程度强于陡倾角节理砂岩;节理砂岩峰后能量突变幅度随倾角增大呈不对称“V”型分布,峰后裂崩程度先减小后增大,倾角为45°的节理砂岩峰后裂崩程度最小。
模块化多电平换流器时间尺度变换建模和仿真
模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的高电平数限制了电磁暂态仿真的速度,提出一种基于时间尺度变换的MMC快速电磁暂态模型。时间尺度变换的主要特点是利用单相实数信号构造解析信号,然后利用解析信号的旋转特性,进行二维坐标系旋转变换,降低原信号频率实现大步长仿真。时间尺度变换按相进行,避免了Park变换三相不对称时的倍频问题。结合时间尺度变换原理和MMC开关函数,分别建立了时间尺度变换后二维旋转坐标系下MMC单个子模块和桥臂戴维南等值的大步长仿真模型,编程开发了相应模型并与PSCAD/EMTDC中搭建的MMC详细模型进行了对比分析,验证了文中方法的有效性和模型的高效性。
水平井配汽三维物理模拟实验
水平井注汽物理模拟实验是模拟油田实际注汽过程的有效手段,国内外学者针对水平井配汽效果开展了许多实验研究,但现阶段缺少水平井配汽结构影响配汽效果的相关研究。通过构建三维实验模型,设计注汽井配汽结构,开展了不同配汽结构下的三维注汽实验。实验结果表明,不同配汽结构对配汽效果影响较大,其中割缝管柱实验配汽效果最差,注汽井附近储层发生汽窜的时间较早;均匀开孔管柱和趾端附近射孔加密管柱实验储层发生汽窜的时间较晚,储层动用范围更广;进行趾端附近配汽实验时,随着配汽量增大,会造成蒸汽回流;当配汽孔沿水平井方向均匀分布时,虽然在注汽前期可以较为均匀地分配蒸汽,但随着注汽量增大,蒸汽会优先从水平井跟端分配,跟端配汽量始终最多;当调整注汽井前、后配汽孔分布密度时,可有效改变水平井前、后的配汽量,并优化配汽效果。模拟实验可以为油田注汽井配汽结构优化设计提供理论支撑,以达到有效提高配汽效果和均匀动用储层的目的。
基于生态系统服务供需的赣州市国土空间生态网络构建
【目的】构建基于生态系统服务供需的国土空间生态网络,以期为实施国家生态安全战略以及保障区域生态系统服务的稳定性和可持续性提供参考。【方法】以赣州市为例,基于InVEST模型、最小累积阻力模型和电路理论等方法,选取水源涵养、碳固持、土壤保持和食物供给确定生态源地,综合自然、社会和经济要素构建综合阻力面并在此基础划定生态廊道和提取生态战略点,最终构建耦合生态系统服务供需的国土空间生态网络。【结果】(1)生态系统服务综合供需比整体呈现西、南部高值,东、北部低值的空间分布,供给在总量上均可满足需求,但从空间上看,除碳固持服务基本满足外其余生态系统服务城市可持续能力不强;(2)供给源地总面积4 646.88 km~2,呈现"西南两地聚集、东北两地稀缺"的格局,需求源地总面积442.87 km~2,绝大部分为建设用地;(3)源间生态廊道和需求廊道分别为59条和28条,总长达到2 872.86 km,部分廊道较长且穿过高阻力带,易发生断裂,需加强廊道建设;(4)生态战略点134处,作为未来城市生态建设优先考虑的关键节点。【结论】本研究在基于生态系统服务供需构建生态网络的方法和思路方面均有所改进,可为实现区域生态-社会协同发展及加强生态文明建设提供空间指引。
基于独立覆盖流形法的板壳与实体单元刚性连接研究
有限元计算中,板壳单元与实体单元之间的连接需要进行特殊处理,且两者在连接处的网格必须匹配。前期基于独立覆盖流形法提出了梁板壳数值分析的分区级数解。在此基础上,研究了板壳与实体单元的刚性连接。由于板壳也采用了实体计算模式,因此与实体之间通过覆盖重叠区域自然连接。基于覆盖任意连接的特性,将板壳插入到实体中形成覆盖重叠区域。实体单元和板壳单元可以各自划分网格,在连接处不必要求网格匹配,有利于前处理工作,在网格划分达到一定密度的情况下能得到高精度的计算结果。通过变截面的悬臂梁算例、球面壳与实体基座连接算例,验证了方法的有效性,并初步展示了曲壳与实体相交曲线的精确几何。此外,还修正了新方法的三维弹性矩阵。
基于GAM模型的太湖叶绿素a含量与环境因子相关性分析
随着富营养化程度的加剧,太湖近30年来水华频发.为了探讨太湖西部沿岸水华暴发与环境因子的关系,于2017年4月1—18日(当地历年蓝藻暴发早期)在太湖西部沿岸进行了密集原位调查.共采集样品72个,测定了水温、溶解氧、各形态氮、磷营养盐浓度以及风速等环境指标,并利用GAM(广义相加模型)定量分析了叶绿素a含量与各环境因子间的关系.结果表明: ①叶绿素a含量波动幅度较大(17.10~ 795.89 mg/m~3),太湖西部沿岸带有明显的蓝藻水华暴发现象. ②水温、风速以及硝态氮浓度与叶绿素a含量的变化显著相关(P<0.05),各环境因子按其对叶绿素a含量变化的解释率排序为水温>风速>硝态氮浓度.其中水温是影响叶绿素a含量最为重要的环境因子,叶绿素a含量随着水温的升高呈现明显上升趋势.风速也是影响叶绿素a含量的关键因子之一,较低的风速(<3 m/s)有利于蓝藻的漂移集聚从而形成水华,引起叶绿素a含量的升高.研究显示,GAM模型较好地解释了叶绿素a的含量变化,模型总体解释度达到70.6%,可为太湖西部沿岸蓝藻水华早期的预测预警提供一定的基础支撑.
基于动态定价的虚拟电厂博弈能源管理模型
针对传统电网电价垄断模式造成市场积极性不高的现象,提出了基于动态定价的一主多从博弈能源交易模型。通过设立多场景分析综合能源系统中配电网运营商和虚拟电厂之间的能源交易量,求出Stackelberg博弈纳什均衡解。在博弈过程中,配电网运营商作为领导者负责汇总虚拟电厂的交易电量,通过考虑虚拟电厂的价格响应行为决定交易电价从而最大化经济效益。虚拟电厂作为追随者,以最小化运行成本为目标,根据交易电价决定交易电量。同时,提出了Kriging元模型与遗传优化算法相结合的求解方法,在简化计算量的同时求解出双方的均衡解。最后通过算例分析证明,所提博弈模型和优化算法能够在提高求解效率的同时提高双方经济效益。
富水泥质板岩隧道围岩蠕变力学特性研究
目前,对于考虑含水劣化的软岩蠕变力学特性研究存在一定的局限性。针对此问题,以沪昆客运专线长昆湖南段姚家隧道施工期泥质板岩的蠕变问题为出发点,通过三轴压缩蠕变试验分析应力状态及吸水率对泥质板岩蠕变特性的影响规律,在已有Burgers蠕变本构模型的基础上,引入水劣化因子,建立泥质板岩考虑吸水率的黏弹塑性蠕变本构方程,将蠕变参数转化为prony级数,在ANSYS软件中验证蠕变本构方程的合理性。研究结果表明:随着吸水率的增大,泥质板岩的蠕变变形和蠕变率增大,进入等速及加速蠕变阶段的进程加快;应力差的增大预示着泥质板岩进入等速及加速蠕变阶段的进程加快,时间缩短;随着吸水率的增大,泥质板岩蠕变参数(变形模量、黏滞系数、体积模量)呈指数函数减小。将顾及了水劣化因子的蠕变本构模型输入至ANSYS软件中,计算结果与三轴压缩蠕变试验结果吻合度较高,表明考虑吸水率的黏弹塑性蠕变本构模型具有较强的实效性,可以用于描述富水泥质板岩隧道围岩的蠕变规律。
2009年早春南方地区一次高架雷暴天气过程的机理分析
利用常规气象观测资料、6.7 μm卫星水汽图像和TBB、闪电定位资料以及NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对2009年3月3日南方地区一次高架雷暴天气过程进行诊断研究。结果表明,该过程主要影响系统是中低层低槽、低涡切变线、西南低空急流、南北支西风急流。低空急流造成暖湿气流输送和高空急流造成冷平流侵入是对流触发机制。近地层为层结稳定的"冷空气垫",位势不稳定出现在低空急流与中高层干冷气流之间,并因急流中的下沉运动得以加强; 西南暖湿气流与其北部干冷气流在中低层形成湿斜压锋区,西南气流的下沉支和北方下沉气流汇合在近地层形成的东北风回流与上部西南风生成锋面次级环流圈及中高层上升气流与北支急流中的下沉气流耦合形成次级正环流圈有利于倾斜上升运动的发展; 低空急流的强暖平流和水汽通量辐合、北支急流入口区右侧的强辐散和南支急流北侧的辐合均加强了中尺度上升运动。湿层浅薄、上下干层较为深厚、强垂直风切变、低层逆温、-20~0℃过冷水层气流强上升运动等有利于雷暴天气的发生。雷电和冰雹出现在TBB、低空急流风速、θ_(se)、水汽通量以及300 hPa散度等值线密集区附近。
基于DCC-GARCH的海上风电场出力空间相关性分析及预测
多座海上风电场出力之间存在一定的空间相关性,构建合适的风电出力相关性模型有助于提高风电出力的预测精度。针对空间相关性具有时变特性以及难以描述和衡量,提出基于动态条件相关广义自回归条件异方差(DCC-GARCH)模型的海上风电场出力相关性模型。利用多维正态分布和DCC-GARCH模型拟合多风电场的皮尔森相关系数,求解随时间变化的风电场出力空间相关系数,在准确表征空间相关性大小的同时体现空间相关性的时序变化特征。基于DCC-GARCH模型建立多座风电场出力动态空间相关性短期预测模型。基于江苏省盐城市海上风电场数据进行算例分析,结果验证了所提方法的合理性和有效性。
计及WCVaR评估的微电网供需协同两阶段日前优化调度
针对微电网自治程度较高且存在新能源出力不确定的问题,从并网型微电网运营商的角度提出一种供需协同两阶段日前优化调度框架。首先建立供需协同调度的主从Stackelberg博弈双层优化模型,其中上层运营商问题包含日前调度和实时调控2个阶段,并在实时调控阶段引入最差条件风险价值评估新能源不确定性造成的最恶劣调控成本风险;下层用户综合考虑电费支出和用电满意度问题。然后采用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件、Big-M法以及线性规划强对偶理论将模型转化为混合整数线性规划问题。算例分析表明,所提模型可以决策新能源出力最恶劣概率分布下的最优日前调度方案,同时协同优化电价政策和负荷曲线,降低系统运营成本和风险。
柑橘大豆间作对土壤团聚体结构及其有机碳、氮分布的影响
探讨柑橘大豆不同间作年限下土壤团聚体结构及有机碳、氮分布差异,旨在为果园土壤改良提供参考。通过田间定位试验设置清耕区(CK)、柑橘间作大豆1年(T1)、柑橘间作大豆2年(T2)和柑橘间作大豆3年(T3)4个处理,测定土壤团聚体组成、稳定性、有机碳和全氮等指标。结果表明:①与清耕柑橘园相比,柑橘间作大豆的土壤>0.25 mm大团聚体含量提高了19.58% ~ 22.29%; ②柑橘间作大豆的土壤团聚体稳定性特征表现为:T3>T2>T1>CK;③团聚体粒径中的有机碳和全氮含量表现为>5 mm粒径最高, <0.25 mm粒径含量最低,柑橘间作大豆的土壤C/N值较清耕区提高了1.16倍 ~ 1.19倍;④土壤团聚体组成与团聚体有机碳和全氮含量的相关性显著,RDA分别解释99.32%和94.99%的差异信息,其中 >5、5 ~ 2和0.5 ~ 0.25 mm粒径土壤团聚体是影响土壤有机碳和全氮含量变化的主要环境因子。总体而言,柑橘园行间间作大豆可增加土壤肥力,改善土壤团聚体结构,是一种可持续农业发展模式。
直流配电网中送端换流器的故障限流控制策略
柔性直流配电网中直流线路故障电流具有上升速率快、峰值高、发展迅速等特征,增大了直流断路器设计的难度。本文利用送端换流器可控性强的特点,提出了一种故障限流的控制策略,无需检测是否发生直流侧故障,等效增大限流电抗器的电阻,并自适应调整虚拟电阻值;并利用Matlab/Simulink仿真平台进行仿真验证。仿真结果表明,当直流线路发生故障时,通过此控制策略能快速将部分电容能量馈入交流电网,有效地降低故障电流峰值和电流变化率,减小直流断路器的开断应力;且在有效限制故障电流的同时,对系统正常运行的稳态特性和暂态特性的影响很小。
龙门山断裂带西南端地壳电性结构
在龙门山断裂带中段于2008年5月12日发生了汶川M_S 8.0地震,5a之后于2013年4月20日在其西南侧即龙门山断裂带SW 段发生了芦山M_S 7.0地震。而在汶川地震前,沿龙门山断裂带主体部分存在7a间未发生4.0级以上地震的相对平静期。因此,汶川地震后人们研究了龙门山断裂带的地壳结构及其与汶川地震的成因关系,仅仅相隔5a时间,就在龙门山断裂带的SW 段发生了芦山地震,其深部结构和孕震环境以及与汶川地震的关系又成为人们关注的热点科学问题。为了研究龙门山断裂带西南端附近的地壳结构,布置了一条穿越龙门山断裂带西南端附近的大地电磁探测剖面LS6,该剖面位于芦山地震破裂带的西南端。通过采用先进技术对大地电磁数据的分析和二维反演,发现LS6剖面与其东北侧的穿过芦山地震区汶川地震后完成的LMS4剖面的地壳电性结构既有相似性,但也存在明显的差别,其电性结构更复杂。研究表明,尽管2008年发生了汶川地震,但是龙门山断裂带受到的西北侧松潘-甘孜地块向SE的运动和对龙门山断裂带的推挤作用,以及东南侧四川盆地的阻挡作用仍然存在,同时龙门山断裂带西南端及其附近地区的地壳结构更复杂,而且还受到其西南侧川滇地块和鲜水河断裂等变形作用的影响,因此推测芦山地震与汶川地震既是相互独立的2次地震,但也有一定关联。
珠江口南沙海域浮游植物群落结构特征
基于2015年4月(丰水期)和2015年11月(枯水期)珠江口南沙海域的调查资料,分析该海域浮游植物的种类组成、优势度、细胞丰度及多样性。共鉴定出浮游植物5门44属76种,硅藻为最主要优势种群。丰水期优势种有2种,分别为新月筒柱藻(Cylindrotheca closterium)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum);枯水期优势种有3种,分别为萎软海链藻(Thalassiosira mala)、中肋骨条藻和有棘圆筛藻(Coscinodiscus spinosus)。丰水期和枯水期浮游植物细胞丰度分别为651.91×10~4个·L~(-1)和129.21×10~4个·L~(-1),2个时期细胞丰度分布都表现为近岸向离岸递增的趋势。调查海区的浮游植物Shannon-Wiener多样性指数(H′)和Pielou均匀度指数(J′)的平均值在丰水期分别为1.64和0.40,而在枯水期分别为1.58和0.41,多样性总体处于较低水平。典范对应分析结果表明,丰水期影响浮游植物群落结构的主要环境因子为盐度、温度、总氮和pH,枯水期为温度、透明度、磷酸盐和盐度。
含异构分布式电源的微电网无功功率分散分层控制策略
无功功率-电压下垂与电压-无功功率下垂是多逆变器孤岛微网系统中两种典型的分布式电源无功控制方式。针对含异构分布式电源的微电网,提出了无功功率的分散分层控制策略:①通过改进空载电压,能够在阻抗不匹配的情况下实现无功功率的合理分配,并将公共连接点(PCC)电压恢复至额定值;②基于不同时间尺度搭建分层结构,能够满足微网静态和动态性能的需求;③摆脱传统控制中通信的制约,实现分布式电源即插即用效果。最后,小信号分析、时域仿真以及RT-LAB硬件在环仿真实验验证了控制策略的可行性和有效性。
纵横波联合勘探应用于拼茶河断裂活动性的调查与研究
拼茶河断裂自20世纪50年代石油部门勘探发现以来,由于缺乏确凿的证据,地学家们对其活动性一直存在争议。目标断裂所在测区基岩顶面埋深约在800~1 600 m,单一的地震勘探方法难以深浅兼顾且单波勘探经常存在局限性。为了调查栟茶河断裂的空间位置、产状及性质,重新厘定其活动性,在同一条测线上同时进行高分辨率的浅层地震P波和SH波勘探,通过采用不同的地震波激发震源和观测系统参数,获得沿测线不同埋藏深度的地下细结构图像,揭示栟茶河断裂的形态和特征,尤其SH波地震剖面更加清晰地反映出超浅层地层和构造空间特征。结果表明,测线控制范围内的拼茶河断裂为近东西走向、视倾角约为60~75°、倾向N的正断层,该断层错断了新近纪和早第四纪地层,有可能断错了晚更新世地层。本文的纵、横波联合勘探实例证实了多波勘探的优越性。
基于Attention-GRU模型的酿酒葡萄蒸腾量预测
针对酿酒葡萄蒸腾量影响因素的复杂性、各影响因子间的非线性等问题,提出主成分分析、注意力机制(Attention)以及门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)相结合的模型来预测酿酒葡萄蒸腾量,采用宁夏立兰酒庄连续时间段内传感器监测数据作为样本进行分析,同时建立长短时记忆神经网络(LSTM)和未引入Attention机制的GRU神经网络进行对比分析.结果表明,Attention-GRU模型的均方根误差、均方误差和平均绝对误差分别为0.423 mm,0.179和0.355 mm,与LSTM模型相比,其各项误差分别降低了0.122 mm,0.118和0.083 mm;与未引入Attention机制的GRU模型相比,其各项误差分别降低了0.259 mm,0.286和0.161 mm.该模型具有较高的预测精度和泛化能力,可以为酿酒葡萄需水量研究提供依据.
基于次同步振荡局部传播机制的建模边界识别
根据次同步谐振的诱发机理,揭示了汽轮发电机组与串补线路相互作用的次同步振荡局部传播机制,阐明了电气谐振约束了次同步振荡的传播。然后,推导了次同步功率传播与次同步谐振电气负阻尼系数的关系式,根据这个关系式提出了一种确定次同步谐振实际系统建模边界的新方法。最后,应用IEEE 10机39节点和16机68节点标准系统,从时域仿真轨迹和频域模态两方面验证了此建模方法的合理性。
初始条件自适应优化的ANGM(1,1)模型及其应用
少数据、贫信息的非等间距序列预测建模是灰色系统理论的重要内容之一,也是现实工程应用中经常遇到的难题.本文基于自适应优化的初始条件,构建了ANGM(1,1)优化模型.首先,在对已有初始条件优化的非等间距GM(1,1)模型缺陷分析基础上,设计出新型的初始条件自适应优化方法.该方法依据1-AGO序列各时点分量的实际值构建权重分配方程,既保证每个时点信息的充分利用,又自适应调整新旧信息的权重大小.然后,根据建模序列的特征,给出时间参数求解的两个准则及其推导公式,进而构建优化模型.最后,分别利用单调和波动两种特征的实际案例数据,构建4种初始条件优化模型,结果显示本文模型预测效果最好,表明本文模型的适用性和稳定性.
基于配电网单相接地故障分区的中性点智能电阻接地方法
配电网经小电阻接地方式存在高阻死区,对人身安全、供电可靠性、电网安全皆有一定影响。为了解决小电阻接地方式存在的问题,提出了一种基于单相接地故障分区的配电网智能电阻接地方法。该方法根据电网中性点位移电压及故障线路电流变化将故障分区,在高阻故障区采用双增量启动,快速选线切除故障;在中、低阻故障区采用不同的延时处理,使瞬时性故障恢复,提高配电网的供电可靠性和人身及电网的安全性。开发的装置经试验证明,其具有5 000 Ω的高阻识别处理能力,能使达65 A电流幅值的瞬时性故障恢复,并能准确判断及切除永久性故障。相比小电阻接地方式,智能电阻接地能够有效提高人身安全、电网安全和供电可靠性。
不同残膜量对棉田土壤水盐运移的影响
【目的】为探讨滴灌条件下地膜残留量对棉田土壤水盐时空分布的影响。【方法】本试验在绿洲棉田设0 kg·hm~(-2)、225 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)三种残膜量处理,于棉花播种前、收获后及盛铃期灌水后第1天、第3天、第5天,采用土钻法分层取0~40 cm的土壤,进行土壤盐分测定并比较分析不同处理间差异。【结果】结果表明,残膜降低了膜下滴灌棉田土壤水分的均匀性,同时也导致棉田土壤盐分灌水后在各土层分布不均,灌水后第1天、第3天、第5天, 0 kg·hm~(-2)残膜量处理随着时间推移土壤盐分在各个土层减少,而225 kg·hm~(-2)、 450 kg·hm~(-2)处理随着时间的变化各土层在灌水后第1天到灌水后第3天土壤盐分减少,但第5天的土壤盐分大于第3天,两个处理之间无显著差异。从灌水后第1天、第3天、第5天土壤盐分分布可看出,0 kg·hm~(-2)残膜量处理均匀性最好,其次是450 kg·hm~(-2)处理,最后为225 kg·hm~(-2)处理。在棉花种植播种前、收获后,不同残膜量对土壤盐分平衡的影响为:250 kg·hm~(-2)>450 kg·hm~(-2)>0 kg·hm~(-2);在运移速度上,随着深度和残膜量的增加,耕作层的土壤更容易出现土壤盐分的富集现象。【结论】由此可以说明,残膜的存在会阻碍土壤盐分的向下运移,同时随着残膜量的增加,阻碍土壤盐分的运移程度不同,导致土壤盐分在地表富集。
基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估
围绕城市洪涝灾害过程中对人口动态风险评估的需求,在城市水文水动力模型基础上,提出了基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估方法,分别设置孕灾环境智能体、致灾因子智能体、承灾体智能体的运行规则,并给出多智能体之间的通信机制,以实现城市洪涝灾害过程人口动态风险定量评估。以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为例,利用SWMM和LISFLOOD-FP模型,模拟50年一遇设计降雨情景下的洪涝灾害过程,并基于NetLogo模型构建城市洪涝灾害承灾体动态风险评估模型对研究区中的人口动态风险进行了评估。结果表明:50年一遇设计降雨情景下,研究区洪涝风险面积从降雨历时T =4h的0.608km~2增加到T =30h的2.202km~2;常规模拟情景下,研究区低风险人口数持续下降、高风险人口数持续上升,最终低风险人口数稳定占比为75.75%,高风险人口数稳定占比为22.85%;在设置救援避险策略后,研究区低风险人口数先下降后升高,在T =4.5 h时,最低人口数占比为92.30%,而高风险人口数先升高后降低,最高人口数占比为7.07%,最终低风险人口数稳定占比为100%。
基于深度强化学习的馈线-台区两阶段电压优化
分布式电源(distributed generation,DG)在10 kV和400 V配电网中大量接入,给配电网安全运行带来了巨大挑战。由于DG不确定性以及400 V台区实时量测数据不全的问题,基于最优潮流的优化方法难以解决馈线与台区的协同优化问题。为此,该文提出了一种基于电压越限风险和深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的馈线-台区两阶段优化方法。首先,基于概率最优潮流计算得到10 kV馈线系统的最低电压越限风险下的调控策略,以及节点电压期望值并下发至台区。接着,利用台区调控资源,基于深度强化学习实现台区电压与光伏消纳的多目标优化。最后基于改进的IEEE33节点系统验证了该文方法的有效性。
四川盆地东北部中三叠统雷口坡组四段优质储层发育特征及勘探方向
为进一步扩大四川盆地东北部地区雷口坡组四段浅滩叠合岩溶型储层探井成功率,实现高效勘探开发。基于区内丰富的钻井、取心和室内分析测试资料,对雷口坡组四段(雷四段)储层基本特征和主控因素进行了综合分析。结果表明:①研究区雷四段属于砂屑滩沉积,储层主要发育于砂屑云岩和岩溶角砾岩中,储集空间类型以溶洞和裂缝为主,储层非均质性较强。②储层主控因素分析认为,潮坪相浅滩发育的原始孔渗系统为优质储层的发育提供了物质基础;岩溶作用叠加改善形成大量有效的储集空间,是储层发育的关键;埋藏期热液溶蚀作用进一步提高储渗性能。③岩溶作用具有特殊的机械充填和化学作用识别标志,不同岩溶地貌单元下岩溶水性质和活动规律的差异最终决定了储层发育质量。川东北地区岩溶丘台侧向近源及断裂叠合发育区是下一步有利勘探方向。
河南省小麦玉米秸秆资源测算与养分还田利用潜力分析
河南省为我国小麦和玉米主产区,明晰其主粮作物秸秆资源的市域尺度空间分布格局及秸秆还田情景下的化肥可替代量,可为秸秆综合利用政策制定及农田养分管理方案优化提供参考依据。本研究基于2018—2020年河南省18个地级市的小麦、玉米播种面积和产量,根据文献调研获得的作物草谷比及秸秆养分含量等参数,测算各地级市小麦、玉米秸秆产量和单位面积可收集量,并分析秸秆还田替代化肥的潜力。结果表明:2018—2020年河南省小麦和玉米秸秆年均产量分别为4 168.5万t和1 944.3万t,在市级尺度上,小麦秸秆产量较高的地市依次为周口(611.3万t)、驻马店(579.2万t)、商丘(493.7万t)和南阳(470.6万t),其总占比为51.7%;四市的玉米秸秆产量也居于前列,分别为284.0万、216.9万、235.3万t和196.6万t,总占比为48.0%。郑州、鹤壁、三门峡、济源的小麦和玉米秸秆产量均较低,四市的总占比分别仅为5.0%和7.1%。河南省小麦秸秆N、P_2O_5、K_2O养分年均资源量分别为19.8万、7.3万、72.5万t,玉米秸秆N、P_2O_5、K_2O养分资源量分别为14.4万、5.7万、31.6万t。小麦秸秆还田当季的N、 P_2O_5、K_2O养分可替代量分别为17.8、8.3、118.3 kg·hm~(-2),玉米秸秆还田当季养分可替代量分别为23.7、11.0、77.7 kg·hm~(-2)。研究表明,河南省小麦、玉米秸秆资源丰富,但空间分布不均衡,应以秸秆主产市为重点,高质高效推进秸秆全量化利用,秸秆养分还田具有可观的化肥替代潜力,可通过秸秆科学还田实现化肥合理减量。
无线电能传输零电压开关角跟踪和动态电容补偿矩阵复合控制策略
为了保证动态无线电能传输(DWPT)系统工作于较高的电能传输效率和传输功率,减小由于系统参数变化导致的传输功率和传输效率的下降。该文提出一种零电压开关角(ZVSA)跟踪和动态电容补偿矩阵(DCCM)相结合的无线电能传输系统频率跟踪控制策略。采用电流传感器来获取谐振电流的相位,并利用处理器产生的参考信号来测量谐振电流的相位。微控制根据频率漂移的程度计算补偿电容的大小,粗略地将自然谐振频率调至85 kHz,然后系统自动跟踪谐振电流相位,对谐振频率精确跟踪。该方法通过直接对相位检测电路输出的直流信号进行采样,轻松地获取高频电流的相位,大大降低了对微控制器的占用。该文提出的控制策略和系统结构结合了模拟电路和数字控制的优点,不仅对系统参数变化有高动态响应,而且极大地节省了处理器资源。
岩煤接触面力学性质对组合煤岩力学行为影响机制
为明确组合煤岩力学行为及其冲击倾向性与岩煤间接触面力学性质关系,开展了组合煤岩单轴压缩试验,分析了岩煤间4种不同力学性质的接触面对组合煤岩强度、弹性模量、应变软化现象、声发射特征信号、能量累积耗散特征和冲击倾向性的影响规律,研究了接触面黏结属性和破坏情况所引起的端面效应对煤岩局部变形特征及强度的影响机制。研究结果表明:接触面力学性质对组合煤岩的力学性质有一定影响,完整的接触面增强了组合煤岩的强度和弹性模量,提高了弹性能累积能力,抑制了峰前阶段的煤岩破裂,削弱了峰后的应变软化阶段;接触面的破坏降低了端面效应的影响作用,提高了组合煤岩的破坏程度,延长了峰后的应变软化过程;无黏结型组合煤岩试样的各项力学指标均低于其余3种接触面;建立了组合煤岩本构关系并提出了考虑接触面破坏的组合煤岩强度估算方法和接触面断裂的判定方法;理论计算结果与实验结果较为一致;随着岩煤间接触面力学性质的提高,组合煤岩弹性能占比提高,塑性能占比降低;厘清了岩煤间接触面力学性质对组合煤岩冲击倾向性的影响规律,认为接触面和煤岩相对力学性质是引起组合煤岩冲击倾向性各项指标冲突的重要影响因素。
不同耕作方式与有机肥施用对旱地麦田土壤磷组分的影响
为探讨耕作措施和有机肥施用对旱地麦田土壤磷组分的影响,本研究依托2007年布设的黄土高原旱地小麦耕作与施肥长期定位试验,采用Tiessen磷素分级方法,系统研究了深翻+化肥(T)、深翻+鸡粪+化肥(TM)、免耕+化肥(NT)和免耕+鸡粪+化肥(NTM) 4种农艺措施下麦田0~20 cm土层有效磷、全磷和磷组分分布特征。结果表明: 1) NT处理有效磷含量较T处理提高58.37%,有机肥处理(NTM和TM)有效磷和全磷含量均显著高于不施有机肥处理(NT和T), NTM处理的有效磷和全磷含量较TM处理分别显著提高11.43%和43.41%。2)与T处理相比, NT、NTM和TM处理可不同程度提高0~20 cm土层活性无机磷组分NaHCO_3-Pi以及中活性无机磷组分NaOH-Pi含量,尤其以NTM和TM处理效果最好。3) NT处理的NaHCO_3-Po和NaOH-Po较T处理分别显著提高53.07%和55.56%, NTM处理的这2种组分含量较TM处理分别显著提高90.84%和60.31%, Residual-P NT处理较T以及NTM处理较TM分别提高12.90%和36.60%。4)长期定位试验地每年施入的磷肥在土壤中有盈余,残留的磷主要以NaHCO_3-Pi、D.HCl-Pi、NaHCO_3-Po和C.HCl-Po形态存在,免耕增施有机肥促进了稳定性磷(C.HCl- Po)向活性磷(NaHCO_3-P)和潜在活性磷(NaOH-P)的转化;偏最小二乘(PLS)回归分析结果表明, NaHCO_3-Pi和NaOH-Pi是最有效的磷源,对小麦产量的提升贡献较大, NTM处理对这2种磷组分积累的促进效果最明显。综上,免耕增施有机肥是发展黄土高原旱作农业值得推广的农艺措施,同时在推广应用时需要考虑减少化学磷肥用量。
干旱区绿洲城镇扩张对耕地空间影响及预测--以河西走廊区域为例
绿洲城镇是干旱地区人类活动最剧烈、人口集聚度最高、“人-地”关系矛盾最为突出的生态环境脆弱区。受全球气候变化影响及西部大开发战略推动,区域城镇与绿洲耕地之间的动态变化及利弊权衡成为当前关注的热点。基于1990-2015年多时相遥感影像数据,以典型绿洲城镇河西走廊为研究区,引入Markov和ANN-CA模型对河西走廊城镇用地与耕地的时空动态转换特征与规律展开探索,揭示了城镇扩张对耕地的影响过程与机制。研究结果表明: (1)河西走廊土地总体以未利用土地和草地为主,城镇用地与耕地仅占区域总面积的0.63%、 6.35%,且城镇与耕地面积共同经历了先减少后增加的“V”型变化趋势。(2)1990-2015年河西走廊城镇面积扩张了1.53倍,其中15.67%的城镇扩张用地来自耕地占用,其他主要来源于草地,沙漠和戈壁等未利用土地。另外,区域内5个地市城镇扩张的耕地占用差异较大。(3)结合Markov与ANN-CA模型的模拟和预测结果表明,2015-2030年河西走廊79.77%的城镇扩张用地将来源于周边耕地,且城镇空间扩张方式以外延扩展为主,未来耕地被城镇侵占压力较大。研究结果将为干旱区相似区域空间规划和耕地保护提供决策支持。
塔里木盆地超深层千吨井油气地质与高效区分布规律
断控缝洞型碳酸盐岩油气资源潜力巨大,但其控储控藏控富机理十分复杂,超深领域勘探开发难度更大、成本更高,培育高产井、高效井是推动超深领域资源优势转化为效益优势的重要途径。基于地球物理、油气地质、油层物理、地球化学等多学科动静态结合研究,阐明了多源流体、多期溶蚀、叠加复合的断控岩溶缝洞体形成机理与走滑断裂、不整合面为输导格架的多期成藏机理,构建了塔里木盆地富满油田超深断控缝洞型碳酸盐岩油气成藏地质模型,揭示了以Ⅰ级断裂破碎带为主线、大型缝洞体为主体、正地貌为背景的高效井分布规律;同时,创新形成了定断裂带、定富集段、定目标井、定井型与选位置、选靶点、选靶层、选靶向的"四定+四选"井位部署配套技术。据此部署的具有"主干断裂+正地貌+长串珠"特征的一批井点均获高产或成为千吨井,大幅提高了单井产量与最终可采储量(EUR),指导了勘探开发领域向纵深挺进,发现落实富满油田10×10~8 t油气储量并建成300×10~4 t级大油气田。
有机肥在高寒冷凉地区温室土壤中分解特征和培肥效应
为探究不同有机肥在高寒冷凉地区温室土壤中分解特征和培肥效应,采用田间尼龙网袋填埋法,设置添加羊粪(SM)、牛粪(CM)、猪粪(PM)和原土对照(CK)4个处理,3种有机肥用量均为有机碳添加量4.5 t·hm~(-2)。结果表明,有机肥在温室土壤中均呈前期分解快,后期分解慢的特点。分解112 d后,碳残留率为CM>SM>PM,分解期内分解速率为PM>SM>CM。一级动力学方程对有机肥分解过程的拟合效果较好, SM、CM和PM的易分解碳库比率为42.47%、 38.69%和50.65%,稳定碳库比率为57.43%、 61.52%和49.27%,且处理间差异显著。有机肥添加后土壤腐殖质组分含量呈先增加后趋于稳定趋势。分解112 d后, 3种有机肥均显著提升土壤腐殖质组分含量和腐殖化程度,CM处理的提升效果最佳,可提取腐殖酸、胡敏酸、富里酸、胡敏素和胡富比较CK显著提升86.83%、109.09%、62.35%、88.40%和28.97%。3种有机肥添加后土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均呈先升高后降低趋势。有机肥添加112 d后较CK均显著提升土壤全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量,对土壤全钾含量无显著影响,CM和PM处理提升土壤保水能力的效果优于SM处理,CM和PM处理显著降低土壤pH。综上,建议优先选用牛粪或猪粪对高寒冷凉地区温室土壤进行改良培肥。
豫南丘陵山区农村居民点用地分布影响因素及时空异质性分析
为探究城镇化进程中农村居民点格局演变特征及其影响因素,以豫南丘陵山区光山县为例,采用空间自相关分析和局部线性地理加权回归模型(LLGWR)分析了农村居民点用地分布的集聚特征及其影响因素的时空异质性。结果显示:光山县农村居民点主要集聚于县域的中北部,其影响因素存在着显著的时间和空间非平稳性,在不同区位对农村居民点分布的作用强度不同。1985年农村居民点分布的影响因素包括地理地貌因素和距离交通条件,分别为海拔高度、距最近国道、省道、水系距离和距最近县城距离。到了2015年,地理地貌因素的影响作用有所减弱,除海拔高度、距最近国道、省道距离外,农村居民点分布影响因素还包括城镇化率和农户密度。总体而言,适宜的海拔高度、通达的道路交通、较高的城镇化率和人口密度对农村居民点分布具有促进作用。
稀有濒危植物长柱红山茶种群特征及数量动态研究
长柱红山茶(Camellia longistyla Chang ex F.A. Zeng et H. Zhou)是贵州特有经济植物,分布于贵州省金沙沟桫椤自然保护区和雷公山自然保护区海拔950~1400 m的常绿阔叶落叶混交林中,为我国珍稀濒危物种。通过对长柱红山茶密集分布的两个典型样地(望乡坡A和方山B)采样调查,采用径级代替龄级的方法绘制种群生命表、存活曲线(ln(l_n))、生存率函数(S_n)进行生存分析研究,用动态指数(V_n、V_(pi))和时间序列模型预测种群发展动向。结果表明:长柱红山茶种群的年龄结构总体上呈衰退型早期阶段,即中龄个体数量多、幼龄个体数量少,其生存曲线基本属于Deevey-Ⅰ型;生命表及其相关曲线分析显示,长柱红山茶种群有早期锐减、中期稳定、后期逐步衰退的特征;种群数量动态分析发现,幼苗不足,自然更新困难,但仍有一定的恢复潜力,且A种群受环境影响较大,对环境变化较敏感;时间序列分析表明,A、B两个种群的衰退现象是在最近的1~2个龄级时间内开始的,如果不采取有效保护措施,在未来4个龄级时间后,该物种原生种群将进入典型的衰退型年龄结构。因此,系统研究其种群特征及繁殖规律,并在加强就地保护的同时,采取人工繁育幼苗并种植回归原生境或引入相似生境中,通过栽培增加其种群数量和扩散能力,对其种质资源的有效保护和开发利用具有重要意义。
采用综合评价模型优化樱桃番茄的灌溉与钙镁肥组合
【目的】钙、镁肥效果既互相影响又受灌溉量影响。尝试用综合评价模型优化包括钙、镁和水等多因子的配施方案,为樱桃番茄高效生产提供指导。【方法】水、氮、钾、钙、镁五元二次正交旋转组合设计(1/2实施)微区试验在陕西杨凌大棚内进行,供试樱桃番茄品种为‘粉妹1号',共36个处理。测定樱桃番茄生长、产量、品质、水肥利用率等共21个指标。采用Pearson相关性分析、组合评价方法对指标进行分级、综合评价,构建樱桃番茄综合评分对5个因子水平的响应模型。【结果】构建了包含14个指标的樱桃番茄综合评价体系;组合赋权确定了各指标最终权重,其中产量权重(0.2324)最大,净光合速率权重(0.0183)最小,这表明产量是对试验因子变化最敏感的指标。通过整体差异综合评价,发现樱桃番茄的综合评分随灌水量和氮肥水平的增加呈先增加后降低的趋势,灌水量0水平与-2和+2水平处理之间的差异显著大于氮肥水平之间的差异,随钙肥水平的增加略呈先增加后降低的趋势,而随钾和镁肥水平的增加几乎无显著变化。采用降维分析,当水、氮和钾处于0水平(适当水平)时,樱桃番茄的综合评分以钙和镁为0水平附近时最高;考虑5个因子的交互作用,基于整体差异组合的综合评分最优区间为:灌水量56.26~59.03 L/株、N 6.05~7.03 g/株、K_2O 5.97~6.50 g/株、CaO 2.92~3.30 g/株、MgO 0.58~0.64 g/株。【结论】采用综合评价模型可以兼顾生长、产量、品质和资源利用率,提出最优的水肥组合方案。本试验提出的樱桃番茄适宜施肥区间验证了该方法的可行性。
东北黑土典型坡耕地土壤呼吸特征的研究
本研究以东北黑土典型坡耕地为研究对象,利用LI-8100土壤呼吸测量仪对玉米全生育期土壤呼吸进行了原位监测,分析了坡耕地不同部位(坡顶、坡肩、坡背、坡趾)土壤呼吸速率变化规律、土壤呼吸总量、土壤呼吸速率与土壤水热因子之间的关系。结果表明:该地区土壤呼吸速率呈现"春秋季低夏季高"的季节性变化规律,坡趾位置土壤呼吸峰值显著高于坡顶、坡肩、坡背位置(P<0.05)。不同部位土壤呼吸速率与土壤温度呈现显著线性关系(P<0.05),与土壤含水量相关性不显著(P>0.05)。土壤呼吸总量以坡趾位置最高[523.97 g(CO_2-C)×m~(-2)],显著高于坡背[443.13 g(CO_2-C)×m~(-2)]、坡肩[426.81 g(CO_2-C)·m~(-2)]、坡顶[388.5 g(CO_2-C)·m~(-2)]3个位置18.5%、22.8%和34.9%(P<0.05)。说明黑土坡耕地不同位置土壤呼吸存在显著差异,准确评价黑土坡耕地土壤呼吸需要综合考虑坡耕地不同坡位的差异,减少引用平地监测结果来评估坡耕地土壤呼吸量所造成的偏差。
多微电网系统优化调度的混合博弈模型及求解
考虑微电网MG(microgrid)与微电网聚合商MA(microgrid aggregator)的不同利益主体性,提出基于混合博弈的多微电网系统MMS(multi-microgrid system)双层优化调度模型及其求解方法。首先,分别构建上层MA与MMS间的Stackelberg博弈模型和下层各MG间的合作博弈模型,上层以最大化MA收益为目标函数,下层以最小化MMS合作联盟的运行成本为目标函数并采用Shapley值法对联盟进行利益分配。其次,上层应用粒子群优化算法求解得到内部交易电价并传递给下层,下层基于内部交易电价并利用交替方向乘子法对解耦后的各MG进行分布式优化调度。最后通过算例仿真,验证了本文所提模型的合理性和有效性。
伊犁绢蒿荒漠草地3种主要植物光谱及植被指数改进
【目的】伊犁绢蒿荒漠草地是新疆草地生态系统的重要组成部分,研究其主要植物地面光谱和植被指数特征是实现物种识别的基础,准确而实时获得群落物种组成变化、提高草地监测的质量和效果。【方法】借助SOC710 VP成像光谱仪,采集4月伊犁绢蒿荒漠草地群落高光谱影像,提取伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)、叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)和群落的原始光谱数据,通过反射率(REF)、吸收率(ABS)及其一阶微分(GREF和GABS)的变换提高光谱辨析度,分析并筛选敏感波段;通过各波段之间的相互组合计算NDVI值和DVI值,并以全波段计算的NDVI值和RVI值作为参考,筛选出优于全波段且差值最大植被指数。【结果】(1) 3种主要植物光谱曲线相近,差异主要体现在光谱值的大小,在可见光400~ 780 nm和近红外波段780~ 820 nm的反射率均表现出角果藜>伊犁绢蒿>叉毛蓬>群落的特征;(2)通过反射率REF、吸收率ABS、一阶微分反射率GREF和一阶微分吸收率GABS的变换能够进一步扩大其光谱特征,相对稳定的波段有蓝光波段490~ 530 nm,绿光波段510~ 560 nm,红光波段620~ 760 nm,近红外波段780~ 820 nm。(3) GABS和ABS变换下490~ 530 nm和780~ 820 nm波段组合计算的NDVI’和RVI’在3种主要植物间的差异大于全波段和其它波段计算的NDVI’和RVI’。【结论】对敏感波段的反射率和吸收率进行一阶微分处理,并用于改进植被指数,能够提高伊犁绢蒿荒漠3种主要植物的识别效果。
南北过渡带常绿落叶阔叶混交林碳通量特征及其对环境因子的响应
森林生态系统强大的碳源/汇功能是实现“碳中和”和“碳达峰”战略目标最经济、有效的自然气候解决方案和固碳增汇手段。准确评估森林生态系统的碳汇能力,对于明确森林碳储量有重要意义。为明确亚热带-暖温带气候过渡带的常绿落叶阔叶混交林的碳通量特征及其驱动因素,2011—2020年利用涡度相关法开展了大别山常绿落叶阔叶混交林碳通量和环境要素的观测试验。结果表明:大别山常绿落叶阔叶混交林净生态系统CO_2交换量、生态系统呼吸(Reco)、总初级生态生产力分别为-788.13 gC m~(-2) a~(-1)、1074.14 gC m~(-2) a~(-1)、1862.27 gC m~(-2) a~(-1),该森林生态系统整体表现为碳汇,其固碳能力与相近纬度的常绿落叶阔叶混交林基本持平,并高于针阔叶混交林、毛竹林等其他类型的森林生态系统。10年间,大别山常绿落叶阔叶混交林的固碳能力有所增强。影响大别山常绿落叶阔叶混交林碳通量的主要环境因子为温度与太阳辐射,气温(Ta)、净辐射(Rn)、光合有效辐射和总辐射与生态系统碳生产力和GPP呈显著正相关(P<0.001),Reco与Ta和Rn呈显著正相关(P<0.001)。研究结果为气候变化响应敏感的南北气候过渡带森林生态系统的碳储量估算、碳循环过程模拟提供观测数据支持和科学依据。
黄土高原林区植被变化对水沙演变的影响——以仕望川流域为例
[目的]研究林区植被变化对水沙演变的影响,可以为黄河流域生态环境建设政策的制定与调整提供科学依据。[方法]基于仕望川流域控制水文站大村站1959—2018年的径流量与输沙量数据以及流域内的降水数据,分析了其60年水文变化特征。结合1985—2018年的NDVI数据以及五期土地利用数据,分析讨论了流域水沙变化的植被下垫面驱动效应。[结果]仕望川流域近60年来的径流量和输沙量呈显著减少的趋势(p<0.01),突变年分别在1988年和1983年,而流域内土地利用情况和降水在60年间并无明显的变化趋势,流域内生长季NDVI在2000年前变化不明显,但在2000年后有显著提升趋势。[结论]2000年以前,各种水土保持治理措施的实施是流域径流量与输沙量减少的主要原因;进入21世纪后,流域内植被质量的提升使径流量与输沙量进一步减少。
等温吸附量计算方法的推导及应用
等温吸附方程和等温累积吸附方程是描述页岩气和煤层气吸附规律的2个重要理论方程.前者描述的是不同压力下的等温吸附量,后者描述的是不同压力下的等温累积吸附量.应当指出,构成等温吸附量曲线中不同压力下的数据点,不是利用实验测定直接得到的,而是利用理论公式计算得到的.尽管在中外,尤其是中国,目前已有若干计算等温吸附量的方法,但多因在理论推导过程中存在不正确性和不可靠性,而导致计算公式和计算结果的错误,并引出了所谓过剩吸附量的不正确概念,这样也就谈不上为页岩吸附气和煤层吸附气的资源评价提供可靠的饱和累积吸附量数据.为此,基于气体状态方程,利用气体的物质守恒原理,经严格的推导,得到计算等温吸附量的3种方法.同时,提出了判断是否达到饱和吸附状态的判断因子.页岩和煤层吸附实验资料的应用结果表明,新建的计算方法和判断因子是正确、有效的.
六神丸HPLC-UV/ELSD指纹图谱研究
目的建立六神丸的HPLC-UV/ELSD指纹图谱分析方法,对六神丸中主要特征峰进行归属并进行指认。方法采用HPLC法,色谱柱为Kromasil C18(250 mm×4.6 mm,5μm);乙腈-0.05%三氟乙酸水溶液作为流动相,进行梯度洗脱;紫外检测器(UV)参数:检测波长为296 nm;蒸发光散射检测器(ELSD)参数:漂移管温度为70℃,喷雾器为冷却模式,氮气压力为25 psi;进样量20μL;体积流量为1 mL/min。通过《中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012版)》,建立14批六神丸指纹图谱的共有模式,计算其相似度,并对共有峰进行药材的归属以及成分进行指认。结果分别建立了六神丸HPLC-UV及HPLCELSD的指纹图谱,及其共有模式,指认出HPLC-UV指纹图谱共有峰14个,14批六神丸制剂相似度为0.940~0.988,指认出HPLC-ELSD指纹图谱共有峰13个,14批六神丸制剂相似度为0.968~0.998。确认了和蟾蜍他灵、沙蟾毒精、远华蟾毒精、蟾毒它灵、华蟾毒它灵、蟾毒灵、胆酸、鹅去氧胆酸、去氧胆酸。结论首次建立了六神丸HPLC-UV/ELSD指纹图谱分析方法,该法操作准确、简单,重复性好、精密度高,可用于分析六神丸中化学成分信息,为六神丸质量控制提供了可靠的科学依据。
鄂尔多斯盆地北部马家沟组中组合储层形成机理
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组中组合(马五5-10亚段)的天然气勘探已实现局部突破,但因为储层形成机理尚存争议,制约了天然气的下一步勘探。充分利用盆地东北部府谷天生桥马家沟组野外地质剖面和盆内大牛地气田石103井的全取心资料,划分中组合的储层类型,分析不同类型储层的形成机理。结果表明:①马家沟组中组合发育3种类型的储层:相控孔隙型储层、溶控孔洞型储层和断控缝洞型储层,相控和溶控型储层受岩相控制明显,而断控型储层受岩相控制弱;②相控孔隙型储层受云岩相控制,与灰岩伴生的粉晶白云岩物性最好;③溶控孔洞型储层受加里东期承压水溶蚀作用控制,表生期破裂作用、去白云石化、灰质组分溶蚀,三位一体构成溶控孔洞型储层; ④断控缝洞型储层受加里东-海西期、印支期和燕山期断裂控制,沿断裂分布。
渤海海域埕岛东坡东营组砂体成因及油气富集特征
埕岛油田是中国石化胜利油田分公司海上重要的增储阵地,埕岛东坡东营组勘探潜力大、勘探程度相对较低。该区砂体类型多样、分布难以预测、成藏富集差异大。为了明确该区砂体成因及油气富集主控因素,基于录井、测井、测试、地震等资料分析,对埕岛东坡东营组的沉积特征、成藏控制因素进行系统研究。研究结果表明:①埕岛东坡主力含油层系Ed4砂组主要发育洪水湖底扇和滑塌湖底扇沉积类型。②受古地貌和断裂坡折带控制,扇体主要沿北东向展布的多个继承性沟谷分布;多期发育的砂体互相叠置,沟谷间储层相对独立,坡折处多为砂体尖灭带。③构造因素与沉积体系配置决定了研究区主要发育构造—岩性油藏、岩性油藏,其中坡折带下方至洼陷带发育较大规模自生自储的岩性油藏。④深水环境下多期重力流砂体叠置发育,形成规模性储层,奠定了该区油气富集的基础。源储配置、断裂及超压决定了该区油藏具有叠合连片分布、普遍富集高产的特点。