白鲜不同生育时期营养元素积累规律及分配特征

以3年生白鲜(Dictamnus dasycarpus)为研究对象,通过测定白鲜不同生育时期根、茎、叶的干质量及营养元素含量,分析白鲜不同生育时期营养元素积累规律及分配特征,为白鲜科学精准施肥提供理论依据。结果表明:白鲜在生长过程中,不同营养元素的积累量由大到小的顺序为氮(N)、钙(Ca)、磷(P)、钾(K)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu);在生长初期,N、P、K质量分数相对较高,植物对N、P、K元素的需求较大;出苗期至花蕾期,白鲜根中N、P、K的积累量分配比例明显降低,茎叶中积累量分配比例明显增加;从果前期开始,白鲜茎叶中Ca、Mg质量分数和积累量显著增加,在茎叶中分配比例相对较高;果前期和果中期茎叶中Fe、Mn质量分数显著增加,Fe、Mn元素积累量在果中期相对较高,茎叶中分配比例有所增加;根中Zn质量分数从果前期至果中期显著增加,整株积累量显著增大,果中期在根中分配比例达到最大,白鲜茎叶中Cu、Zn质量分数在花蕾期相对较高,在茎叶中的分配比例达到最大。因此,白鲜出苗期至花蕾期需要补充大量元素(N、P、K)及微量元素(Cu、Zn),果前期至果熟期需要补充中量元素(Ca、Mg)和微量元素(Fe、Mn、Zn)。

适用于区域建筑群实时震害模拟的LSTM-FC组合深度网络模型研究

建筑物破坏在地震灾害中往往会导致巨大损失,对城市建筑群进行灾前灾时的震害预测具有重要意义。传统BP(back propagation)网络和CNN(convolutional neural networks)网络等人工智能方法在进行震害预测时多集中于提取建筑物信息。然而,这些方法在处理地震波的时序数据方面有所不足,导致其在整合和分析对地震灾害预测至关重要的时序相关因素时效果有限。因此,本文提出一种耦合LSTM(long short-term memory)和FC(fully connected)神经网络的震害预测方法。LSTM网络擅长处理具有时间序列特性的地震波信息,能够捕捉和分析随时间变化的地震波动模式。同时,全连接网络可用于综合分析所有相关的震害因子。通过对云浮地区265栋典型钢混建筑进行指标量化并确定输入指标(震害影响因子)和输出指标(震害指数),利用LSTM-FC组合深度网络、CNN网络和BP网络模型对数据进行训练并优化。通过将LSTM-FC网络模型的预测结果与弹塑性时程分析比较,发现该模型在拟合效果和精度方面优于传统的BP和CNN模型。拟合效果提升了36.8%和10.6%,精度分别提升了77.6%和91.7%,表明LSTM-FC网络在地震损害预测上更为有效。同时,将该方法应用于广东省云浮市钢混结构群震害预测,构建的易损性矩阵与华南地区的易损性矩阵均值进行了对比,显示误差相对较小,说明该模型不仅理论上可行,在实际应用中也能表现出较高的准确性和有效性。

模糊赋权-TOPSIS在流域盆地洪泛区洪水风险测度中的应用

沿海沿河流低洼地区洪涝频发、损失严重,严重影响流域公共安全,有效识别流域盆地洪泛区内的洪水风险分布至关重要。传统基于单一多准则决策方法的风险测度模型无法兼顾决策者的有效经验和决策的客观合理性,同时计算所得的绝对洪水风险值无法准确识别潜在洪水风险。为解决这一问题,提出了一种优化的集成模型,以澳大利亚乔治河流域洪泛区为例开展洪水风险测度研究。从危险性、暴露度和脆弱性三个维度选取12个风险指标,采用模糊逻辑改进的三角模糊层次分析法优化权重计算过程、集成接近理想点法中相对邻近度的概念完成相对洪水风险测度,最后可视化分析了洪水风险的空间分布状况。结果表明,集成模型识别出的中等及以上风险区比单一三角模糊层次分析法多17.1%,比接近理想点法多15.7%,在识别洪泛区潜在风险上表现更优。利用历史灾情验证集证明了模型的优越性。该研究框架可为流域洪泛区的防灾策略制定提供决策支持。

基于时间序列相似性与机器学习方法的页岩气井产量预测

页岩气井单变量产量预测存在较强的不确定性,而现场生产动态数据同时包括多个相关指标,针对如何选取合理的多变量数据对页岩气井产量进行预测,在保证计算效率的情况下提高预测精度。页岩气井的生产动态数据集包括日产气量、日产水量、套压、油压、油嘴直径、开井时间和温度等,采用欧式距离和动态时间弯曲距离对生产动态数据时间序列进行相似性度量,依据与日产气量的相关度,把数据分为强相关时间序列和弱相关时间序列;其次,基于卷积神经网络、循环神经网络、长短期记忆网络和门控神经网络分别对全时间序列、强相关序列、弱相关序列和单变量序列进行页岩气井产量预测;最后,以平均绝对误差、均方根误差和决定系数作为评价指标,得到不同序列的误差由小到大排序为强相关序列、全时间序列、弱相关序列、单变量序列,优选的机器学习方法为门控神经网络和长短期记忆网络。结果表明,采用机器学习方法结合页岩气井强相关性序列(日产气量、套压、油压、日产水量)能有效降低预测误差,提高页岩气井产量预测效果。

地下大规模储氢的挑战与发展前景

氢气作为一种绿色清洁能源,近年来受到越来越多的关注。但由于其低密度特性,需要较大的储存空间,地下储层可以为氢气提供大规模、长周期的储存空间,并有望突破氢能产业链中的储存关键瓶颈。对枯竭油气藏、地下盐穴和含水层3类储集空间的特点进行分析对比,阐述地下储氢工程的发展现状;总结地下储氢面临的挑战,盖层密封性、氢气在地下多孔介质中复杂的赋存和流动特征、生物化学反应造成氢气损失以及地下储氢矿场尺度数值模型构建等;最后对地下储氢在中国的发展前景进行展望,地下储氢是中国实现“双碳”目标必不可少的工程技术。

考虑层理缝岩性差异的页岩油藏压裂水平井动态分析方法

针对页岩储层近水平方向层理缝发育,且层理缝两侧岩性存在较大差异的特点,建立同时考虑层理缝和微裂缝的页岩油藏压裂水平井模型,其中层理缝两侧为页岩与泥岩基质的不稳态窜流;页岩基质考虑有机质吸附和无机质滑移效应。基于Laplace变换与叠加原理求得压裂水平井定产量生产时的压力动态,与经典Kazemi非稳态窜流模型对比,验证本模型的正确性,进一步分析压裂水平井压力及产量的影响因素。结果表明:压裂水平井渗流包括井筒存储、人工裂缝双线性流、层理缝不稳态窜流、微裂缝拟稳态窜流、地层线性流、页岩和泥岩向层理缝的窜流、地层径向流7个流动阶段;层理缝对压力和产量早期影响明显,且导流能力越大压力导数越平稳,产量越大;页岩及泥岩的窜流主要表现在地层线性流后,压力和产量随页岩与泥岩基质窜流能力和弹性储容比的相对大小发生变化,表明层理缝两侧岩性差异对生产动态的影响,差异越大窜流时间越早产量越低。

深层超深层油气藏高应力下数字岩心构建方法

深层超深层油气藏由于埋藏深,其地应力达200 MPa,会显著改变储层岩石孔隙的微观结构。数字岩心是孔隙尺度数值模拟的重要载体,但是现有数字岩心重构方法是基于常温常压下岩心的扫描图像重构,不能反映高应力下的孔隙结构。为此,提出了一种基于离散元法考虑高应力影响的数字岩心重构方法。首先,采用分水岭算法分割CT图像,利用球面谐波分析方法建立轮廓数据库,并在PFC^(3D)中建立Clump(团簇)模板库;然后,根据孔隙度和粒径分布使用模板库中的Clump建立离散元模型,并用两点相关和线性路径相关函数曲线评价模型的准确性;随后,标定颗粒间微观力学参数,并加载应力模拟得到不同应力下的数字岩心;最后,分析了不同应力下数字岩心的孔隙几何拓扑结构,计算孔隙度和渗透率。以Bentheim砂岩为例,构建了其不同应力下的数字岩心,研究结果表明,应力增大,导致孔隙和喉道半径缩小、喉道伸长、连通性变差、孔隙度和渗透率减小。研究结果为深层超深层油气藏孔隙尺度模拟提供了技术途径。

净化甲醇重整气用于PEMFC的研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)使用氢气作为燃料,但氢气的存储和运输仍然面临诸多挑战。选择液态储氢燃料甲醇进行在线制氢是解决氢源问题的有效途径之一。其中,甲醇水蒸汽重整制氢具有反应温度适中、高产氢、吸放热容易平衡等特点,得到广泛关注。从不同的应用场景出发,概述了甲醇水蒸汽重整制氢用于PEMFC电动车高纯氢气净化示范装置、燃料电池通信基站、高速公路智慧能源站等研究进展,总结了不同重整气净化工艺及其应用现状,并展望了未来的研究方向。

不同树叶凋落物对人参土壤理化性质及微生物群落结构的影响

树种选择是林下山参护育成败的关键,研究树叶凋落物对人参土壤养分、微生物群落结构组成的影响,旨在为林下山参护育选择适宜林地及农田栽参土壤改良提供科学依据和理论指导。通过盆栽试验,研究添加5.0 g色木槭Acer mono.Maxim.var.mono(A)、赤松Pinus densiflora Sieb.et Zucc.(B)、胡桃楸Juglans mandshurica Maxim.(C)、紫椴Tilia amurensis Rupr.(D)、蒙古栎Quercus mongolica Fisch.ex Ledeb.(E)树叶凋落物到土壤中,种植人参(Panax ginseng C.A.meyer)后研究土壤理化性质以及微生物群落结构的变化。结果表明:添加不同树叶处理后人参土壤性质发生改变,土壤p H值显著高于对照土壤5.91(P<0.05),土壤全氮、速效氮磷、微生物碳氮在所有树叶处理中显著增加(P<0.05),而土壤容重、速效钾和C/N在添加树叶处理中降低。18个土壤样品基因组,经16S和ITS1测序分别得到6064和1900个OUTs。其中细菌涵盖了42门、117纲、170目、213科、225属,真菌涵盖了24门、98纲、196目、330科、435属。不同树叶处理人参土壤细菌和真菌地位发生改变,细菌Proteobacteria是树叶分解的关键微生物,添加树叶后其多样性显著高于对照(P<0.05)。而细菌Bacteroidetes和真菌Basidiomycota可能是区别阔叶林和针叶林树种的关键微生物,针叶林中含量显著低于阔叶林(P<0.05),而真菌Ascomycota是针叶林分解的关键微生物。进一步从不同分类水平上得到特定树叶凋落物的特异细菌和真菌。典型相关分析(CDA)表明细菌Bacteroidetes、Chloroflexi、Actinobacteria及真菌Basidiomycota、Zygomycota、Chytridiomycota及Ascomycota的位置及多样性的改变均与土壤因子SMBN、TN、AP、SOC、AK、C/N、p H有关。综上所述,添加不同树叶后不仅提高土壤微生物量碳氮、改善土壤理化性质,同时改变微生物群落结构组成,不同树叶处理土壤理化性质不同导致人参土壤微生物组成的差异,本结果对于林下参选地和农田栽参土壤微生物改良具有理论指导作用。

高雷诺数下串列粗糙三圆柱的流致振动试验研究

通过试验研究了高雷诺数下串列粗糙三圆柱的流致振动,分析与探讨了刚度、间距比对各个圆柱振幅响应、频率响应、位移频谱的影响,并与串列粗糙双圆柱的结果进行对比,揭示了干扰圆柱数量的增加对受扰圆柱流致振动的影响规律。研究结果表明:在初始分支,上游圆柱对下游圆柱有强烈的屏蔽作用,而在上端分支,出现下游圆柱振幅超过上游圆柱的现象;在上端分支和过渡区域,低刚度条件下,下游圆柱干扰数量的增加可以明显降低上游圆柱的振动频率;在涡激振动区域,下游干扰圆柱数量的增加几乎不影响上游圆柱的振幅;在驰振区域,上游圆柱干扰数量的增加降低了下游圆柱的振幅,并随着刚度的增加对下游圆柱振幅的降低程度下降;间距比对串列粗糙三圆柱的流致振动响应具有显著影响。

页岩气数值模拟技术进展及展望

页岩气是重要的非常规资源,数值模拟技术对于页岩气藏的开发具有重要的意义。综述了页岩气数值模拟技术的进展,论述了页岩气的储集和运移方式,讨论了在页岩孔隙中运移的表征方法;目前页岩气数值模拟分为双重介质、多重介质及等效介质3种模型;在分析了目前页岩气数值模拟技术研究中存在问题的基础上,对其未来发展方向进行了展望。未来页岩气数值模拟技术的发展方向为:研究页岩气气水两相运移机制,开展气水两相页岩气数值模拟;研究页岩中有机质分布规律及有机质孔隙气水运移规律,建立考虑有机质影响的页岩气数值模拟模型;研究页岩气吸附气运移机制,建立准确描述页岩气解吸机制的页岩气数值模拟模型。

ERCP术后急性胆囊炎的临床特点及诊治

ERCP术后急性胆囊炎（acutecholecystitis，AC）可以导致急性腹膜炎，甚至死亡。本研究总结了我院298例ERCP患者术后AC的发病特点和处置方式，报告如下。1资料与方法1．1一般资料收集2007年4月1日至2011年4月1日行诊断和治疗ERCP的连续病例资料。纳入标准：①胆囊在位；②ERCP术前无AC；排除标准：①未进行十二指肠乳头插管；@ERCP术后因特殊原因中断观察。全部患者462例，按纳入标准共316例；排除18例（17例未行乳头插管，1例绞石篮嵌顿行急诊手术）。符合本研究要求的患者298例，其中男性164例，女性134例；年龄13～86岁，平均53．6岁。肿瘤34例（胆囊癌1例、胆管癌4例、肝门部胆管癌9例、肝癌5例、十二指肠乳头癌5例、胰腺癌9例、十二指肠癌1例）；急性梗阻性胆管炎39例（胆石症34例、胆总管囊肿5例）；急性胰腺炎65例（胆石症57例）；慢性胰腺炎4例；单纯胆总管结石21例；胆囊结石合并胆总管结石63例；胆囊结石合并肝功能异常39例；原发性肝胆管结石8例；胆总管扩张7例；胆总管囊肿4例；Oddis括约肌运动功能障碍（sphincterofoddisdysfunction，SOD）4例；胰胆管汇合异常（pancreaticobiliarymalfunction，PBM）4例；不明原因黄疸3例；

不同肥料对栽参土壤中Cr、Cu、Pb和Zn全量及有效态的影响

为了解施肥对农田栽参土壤重金属的影响,利用ICP-OES方法对多功能微生物制剂基肥(A)、多功能微生物制剂激活后作基肥(B)、多功能微生物制剂激活后花期施入(C)、鹿粪(D)、EM菌肥(E)、猪粪(F)和对照(ck)7个施肥处理土壤中Cr、Cu、Pb和Zn含量进行了测定。结果表明:随鹿粪和猪粪施入量增加,土壤中重金属Cr、Cu和Pb含量增加,在4.05 kg/m2施入水平下显著高于1.35 kg/m2施入水平,施肥后土壤中重金属Cr、Cu、Pb和Zn的含量均在国家一级标准限值内,栽参土壤质量良好;不同肥料对4种重金属有效态含量有一定的影响,土壤中Cr和Cu的全量和有效态之间存在显著的相关性(P<0.05),有机肥改良栽参土壤的同时也增加了重金属的含量,值得警惕。施肥在一定程度上增加了土壤中重金属全量含量,对土壤重金属有效态亦有一定的影响,适宜肥料种类及用量可以降低重金属有效态含量。

林下参土壤中重金属形态分布及生态风险评估

为了解林下参护育土壤中重金属的形态分布,采用Tessier逐级提取法提取土壤中可交换态(S1)、碳酸盐结合态(S2)、铁锰氧化物结合态(S3)、有机结合态(S4)和残渣态(S5)含量,利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定土壤中5种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Zn)含量,并通过地累积指数法和潜在生态风险指数法评价林下参土壤环境风险。结果表明:林下参土壤中Cd含量为0.410 mg·kg-1,超过国家二级标准限值0.30 mg·kg-1(pH<0.65),其他元素在国家一级标准限值内,其中Cr、Cu和Zn的平均值虽低于国家一级标准限值,但部分样点最大值接近或超过国家一级标准限值,如Cr的最大值为105.623 mg·kg-1(限值为100 mg·kg-1),Cu最大值为32.554mg·kg-1(限值为35 mg·kg-1),Zn最大值为93.447 mg·kg-1(限值为100 mg·kg-1),需要引起注意;土壤中重金属形态百分比组成均以残渣态最高,Cu和Zn的总含量虽较高,但有效态含量低,毒性较强的重金属As、Cd和Cr,只有Cd的有效态百分比最高,含量为0.282mg·kg-1,接近国家二级标准限值,需特别警惕;土壤pH、有机质和重金属总量均影响重金属形态分布,特别是有机质与毒性较强的Cd达极显著正相关(P<0.01),相关系数为0.757。对林下参土壤中重金属潜在环境风险评估发现,土壤中重金属危害指数RI值为85.45,远小于低环境风险限定值150,但是单个元素Cd达中等风险水平。林下参土壤中重金属形态分布由土壤中pH、有机质及土壤中重金属总量共同决定,林下参土壤整体没有受到重金属污染,但仍需慎重选地,防止重金属Cd的积累。

考虑基岩向井筒供液的压裂水平井非稳态模型

应用Green函数和Newman积原理,建立了基岩和压裂缝同时向水平井筒供液的井筒与油藏耦合的压裂水平井非稳态模型,并给出一种由拟牛顿法和PSO算法结合求解的新方法。该方法结合了两种方法的优点,求解快速准确。该模型能够准确地对水平井和带压裂缝的压裂水平井进行产能计算,并结合实例与前人方法进行了对比。研究了裂缝对水平井压力和流量分布的影响,并对水平井流量的影响参数进行了分析。压裂缝渗透率是影响井筒流量来源的主要因素,当压裂缝渗透率很大时,井筒流量主要来源于压裂缝;而压裂缝渗透率很小时,井筒主要由基岩供液,压裂缝流量相对较少。

直接甲醇燃料电池含氧空穴CaTiO_(3)阴极助催化剂研究

作为便携移动电源,直接甲醇燃料电池(DMFC)在高海拔、低氧浓度条件下的性能变化直接影响其实际应用效果。针对低氧浓度条件下,DMFC阴极极化损失增大问题,通过水热模板法合成CaTiO_(3)助催化剂,与商品Pt/C催化剂进行不同比例掺杂,对掺杂催化剂进行了X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)和透射电子显微镜法(TEM)等表征分析以及旋转圆盘电极(RDE)、单电池电化学测试。与商品Pt/C催化剂相比,掺杂(CaTiO_(3)与Pt/C的质量比为1∶1)催化剂的半波电位正移39 mV;当氧浓度从100%逐渐降低到10%,Pt/C膜电极峰值功率密度降低了38.62%,Pt/CCTO膜电极峰值功率密度降低15.03%。在10%低氧浓度下,Pt/C-CTO膜电极峰值功率密度较Pt/C膜电极峰值功率密度高40.54%。

体外预应力简支梁受力性能研究与非线性分析

根据四根体外预应力简支梁的试验，得出体外预应力简支架在非线性状态下的反应，并利用大变形条件下的杆件结构变形推导了包括几何非线性和材料非线性的单元刚度矩阵，同时编制了非线性有限元程序进行验证。鉴于以往关于体外预应力结构对于预应力筋随外力的变化介绍较少，本文在以往一些学者所作的工作的基础上，提出了预应力筋在转向块处的受力模型，并与本文的试验结果进行比较，结果证明所选用的方法是正确的。

不同生长模式下人参土壤养分状况与人参皂苷含量的关系

为了评价3种生长模式人参土壤养分供应能力及影响人参皂苷积累的主要养分因子,运用常规农化分析方法和超声提取-高效液相法分别测定土壤养分含量和人参中9种单体皂苷含量。结果表明,人参土壤有机质和速效氮磷钾含量为野山参>林下参>园参,土壤有机质含量变异系数为85.6%,属中等变异,土壤全量氮、磷、钾变异系数大于100%,为强变异,结合国家第2次土壤普查养分分级标准可知,人参土壤碱解氮含量为国家5级水平,速效磷为国家2级水平,有效钾含量为641.4 mg/kg,远大于国家1级水平(200mg/kg);野山参和林下参中9种单体皂苷中以单体皂苷Rb1、Rc、Rb2、Rd和Rg1含量较高,5种单体皂苷显著高于园参(P<0.05),林下参中单体皂苷含量以15a生含量最高,其中Rb1、Rc、Rb2、Rd和Rg1分别为20.207、22.865、12.435、17.201和7.770mg/g,为制定林下参适宜采收参龄提供参考;土壤中有机质、全氮和全磷含量直接影响人参皂苷的积累。不同生长模式下人参土壤养分含量差异较大,以野山参和林下参土壤为参考,科学施加氮、磷肥有助于提高园参品质。

考虑熟悉度与恐慌效应的人群引导疏散仿真算法研究

为研究紧急情况下人群疏散行为特点,结合势场理论和多出口选择模型,建立考虑引导、熟悉度和恐慌效应的PFT-LMES人群疏散算法。通过搭建有障碍和无障碍2种室内场景,研究不同环境熟悉度以及行人密度下引导作用对人群疏散效果的影响。研究结果表明:引导作用能够提高疏散效率,平衡各出口利用率,引导效果随行人密度增加更加显著;总体疏散时间随引导强度的提高表现为先减小后增大;当接受引导的人数占总数的42%时,2出口各自选择人数与出口通行能力比例基本一致,引导效果达到最优;相对于环境熟悉度较高的人群,不熟悉环境行人的引导效果更为显著。研究结果可为大型场所的紧急高效疏散提供参考。

不同生长模式下人参土壤微生物群落结构研究

为明确不同生长模式下人参土壤微生物群落结构组成,以野山参、林下参和农田栽参土壤作为试验材料,利用磷脂脂肪酸分析法(PLFA)测定人参土壤微生物群落结构组成。结果表明,不同生长模式下人参土壤中C、N含量不同,野山参土壤中全C和全N含量均显著高于林下参和农田栽参土壤(P<0.05),是农田栽参土壤的10.30和4.61倍;C/N比为野山参土壤>林下参土壤>农田栽参土壤,野山参和林下参土壤C/N比差异不显著,但远高于农田栽参土壤;野山参土壤微生物总量最高为1 671.05 nmol·g^(-1),农田栽参土壤最低为266.80 nmol·g^(-1)。不同人参生长模式下细菌均为优势菌群,但放线菌在野山参土壤中含量为187.18 nmol·g^(-1),林下参土壤中为26.12nmol·g^(-1),农田栽参土壤中为6.77 nmol·g^(-1)。通过挖掘功能微生物发现,代表抗逆性微生物指标蓝细菌(182ω6)及革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比值(G+/G-)均为野山参土壤>林下参土壤>农田栽参土壤,野山参土壤中蓝细菌含量是林下参土壤的3.51倍,农田栽参土壤则未检出;野山参土壤中G+/G-分别是林下参土壤和农田栽参土壤的6.93和9.10倍。野山参土壤微生物量大、种群丰度高,生产实践中可通过添加外援微生物改变土壤微生物群落结构及组成提高农田栽参土壤肥力。