塔克拉玛干沙漠腹地晴天与沙尘暴天气大气边界层对比分析

根据2017、2019年7月塔克拉玛干沙漠腹地GPS探空和地面观测数据,利用位温廓线法等方法,对比分析了沙漠腹地夏季晴天和沙尘暴天气大气边界层结构变化特征。结果表明:晴天和沙尘暴天气大气边界层结构特征显著不同。晴天大气边界层各气象要素垂直分布较为均一,白天对流边界层深厚,高度接近5 km,夜间稳定边界层一般在500 m左右。沙尘暴天气边界层内位温和比湿垂直变化较小,风速较大,可达24.0 m/s,其白天对流边界层在1.5 km左右,夜间稳定边界层在1 km左右。晴天辐射强烈,地表升温迅速,湍流旺盛,是形成晴天深厚对流边界层的主要因素。大尺度天气系统冷平流的动力条件,以及云和沙尘减弱了到达地表的辐射强度是形成沙尘暴天气独特的大气边界层结构的主要因素。

罗伊氏黏液乳杆菌通过抑制ROS依赖性NLRP3炎性通路缓解大鼠肠缺血/再灌注损伤

本研究旨在以ROS/NLRP3炎性小体为切入点,探讨罗伊氏黏液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri,LR)改善肠缺血性再灌注损伤(intestinal ischemia-reperfusion injury,IR)的作用机制。通过缺氧/复氧方法来构建IR细胞模型,以及微动脉夹夹闭/灌注方法来构建大鼠IR模型。细胞试验分为4组,对照组、缺血再灌注细胞模型组、罗伊氏黏液乳杆菌预处理组、罗伊氏黏液乳杆菌组。动物试验分为3组(每组10只大鼠),假手术组、缺血再灌注损伤组、罗伊氏黏液乳杆菌灌胃处理组。检测各组ROS水平,NLRP3炎性小体相关蛋白(NLRP3、ASC、Caspase p10、GSDMD)表达情况,炎性相关指标(TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10)水平,氧化应激相关指标(ROS、SOD、GSH-Px、MDA)含量,并进行病理组织学评价。结果显示,1)罗伊氏黏液乳杆菌可以减弱IR导致的氧化应激以及NLRP3炎性小体的激活。2)罗伊氏黏液乳杆菌通过减弱ROS的表达来缓解NLRP3炎性小体的激活。3)罗伊氏黏液乳杆菌能够缓解IR对肠道组织的损伤,以及炎性因子的表达。综上所述,LR可缓解大鼠肠IR和氧化应激,其作用机制与抑制ROS依赖性NLRP3炎性小体有关,为LR在肠道相关疾病的兽医临床治疗提供试验依据。

芝麻蒴果表型数据采集研究进展

表型是基因型和环境互作后表现出来的性状特征的总和,其包含的信息量和复杂程度远超出人类的预估。随着生命科学的快速发展,基因组学取得了巨大发展。深入挖掘“基因型-表型-环境型”的内在联系,对促进品种选育和高效栽培具有重要意义。对表型的概念及作用、芝麻蒴果表型特点、表型采集技术以及表型采集设备现状4个方面进行了综合论述,最后对蒴果表型的发展方向进行了展望,以期为芝麻蒴果表型的研究发展提供参考。

芝麻发育期模拟模型参数敏感性分析与优化

作物发育期是制定作物田间管理决策的重要依据。为准确预测芝麻发育进程,通过量化芝麻生理过程对温度和光周期的响应规律,构建了以钟模型理论为基础的芝麻发育期模拟模型(Sesame phenology simulation model,简称SPSM),采用扩展傅里叶幅度检验法(EFAST)分析参数敏感性,以确定影响芝麻发育进程的高敏感性参数。采用蒙特卡罗寻优法率定4个芝麻品种的参数,并在河南、湖北、安徽和江西等芝麻主产区进行验证。结果表明,模型的7个品种参数中,发育阶段最适温度(T_(opt))、基本发育系数(k)和临界日长(D_(c))平均全局敏感性指数最高。经品种参数率定,豫芝4、中芝22、皖芝10和赣芝7的全发育期模拟值与观测值的R^(2)均为0.999,RMSE为0.50~1.32 d,NRMSE为1.06%~3.02%,Willmott一致度(d)均为0.999。经独立验证,上述4个芝麻品种发育期模拟值与观测值的标准差在0~7.65 d,R^(2)分别为0.978、0.984、0.992、0.989,RMSE分别为5.07、4.43、3.07、4.24 d,NRMSE和d值分别在5.87%~9.44%和0.996~0.997。优化后的SPSM能够较好地模拟我国芝麻主产区芝麻的发育动态。

基于AquaCrop模型的芝麻作物参数敏感性分析及模型适用性评价

为探明AquaCrop模型芝麻作物参数校准方法,验证模型适用性,以2022—2023年试验数据为基础,通过查阅文献资料,确定芝麻参数初始值和取值范围,采用EFAST方法对AquaCrop模型53个作物参数进行全局敏感性分析、模拟结果的不确定分析并进行参数校准验证。结果表明,对各处理最大生物量均敏感的参数有27个,其中全局敏感性指数(TS_(i))均大于0.3的参数有CDM、CDSE、POFE、RSWT、PSENSP、PSTOSP、RSWB和ECSW;对各处理籽粒产量均敏感的参数有14个,其中TS_(i)均大于0.2的参数有POHX、RSWT、CDSE、DMCON、PSTO和PSTOSP。校准验证过程中冠层覆盖度和地上部生物量模拟值和实测值决定系数(R2)分别介于0.875~0.954、0.951~0.970;标准均方根误差(NRMSE)分别介于11.5%~18.1%、18.9%~27.7%;纳什效率系数(NSE)分别介于0.873~0.940、0.930~0.959。籽粒产量模拟值与实测值相对误差介于0.03~0.07。本地化后的AquaCrop模型能够较好地模拟芝麻生长发育过程,可用于芝麻优化管理或未来产量预测。

脂肪间充质干细胞对巴马小型猪自体皮肤移植愈合过程的影响

拟应用脂肪间充质干细胞(adipose derived mesenchymal stem cells,ADSCs)干预小型猪自体皮肤移植实验动物模型,观察其对自体皮肤移植愈合过程中的作用效果。对9头小型猪建立自体皮肤移植动物模型,将小型猪随机分为3组:模型组(Model)、磷酸盐缓冲液组(PBS)、脂肪间充质干细胞组(ADSCs)。各组分别于术前,术后7、14、21和28 d,采集血液和皮肤组织样本,并观察、拍照、记录移植皮片和周围组织临床变化情况。通过对移植皮片表观检查、病理组织学检测,血常规以及血清生化检测,移植皮片组织氧化应激、炎症、再生相关指标检测及血流恢复情况,综合评价ADSCs对小型猪自体皮肤移植创口愈合的影响。临床观察发现,术后ADSCs组皮片恢复速度优于其他两组,在术后28 d,ADSCs组基本恢复正常皮肤状态。在氧化应激方面,ADSCs组SOD、GSH含量显著升高(0.01<P<0.05),MDA显著下降(0.01<P<0.05)。在炎症方面,ADSCs组显著降低TNF-α、IL-1β含量,IL-10在术后7、14 d极显著升高(P<0.01)。在皮肤组织再生方面,ADSCs组VEGF、bFGF、TGFβ3和CD31的表达量显著上升(0.01<P<0.05)。在血流恢复方面,ADSCs在愈合过程中血流灌注百分比显著高于其他两组(0.01<P<0.05)。综上表明,在小型猪自体皮肤移植动物模型中,ADSCs能够加速皮肤组织病理损伤的恢复,降低氧化应激反应及炎症反应,促进皮肤组织再生,血管新生。表明ADSCs具有抗氧化、抗炎和促进组织再生的功能对小型猪自体皮肤移植具有良好的治疗效果,本试验为干细胞在自体皮肤移植和异体皮肤移植的临床应用提供了实验支撑和科学依据。

低成本TiH_(2)粉末制备Ti/(TiB+TiC)复合材料的组织与性能

使用低成本的TiH_(2)粉末代替纯钛粉,通过添加B4C原位生成TiB和TiC两种增强相,经过真空无压烧结及热挤压工艺制备出具有优异力学性能的Ti/(TiB+TiC)钛基复合材料,分析了制备工艺和增强相对复合材料组织与性能的影响。结果表明,TiH_(2)粉末具有较好的烧结活性,脱氢烧结样品的相对密度可达97.7%;经热挤压工艺,相对密度进一步提升到99.9%,接近于全致密。增强相TiB为短纤维状,TiC为颗粒状,均匀分布在等轴α-Ti基体中,能抑制等轴晶的长大,细化晶粒。热挤压工艺能进一步细化晶粒,使组织更加均匀致密,挤压态钛基复合材料具有高硬度和良好的强塑性匹配。TiH_(2)+4%B4C(体积分数)挤压态复合材料维氏硬度Hv0.3310,屈服强度683 MPa,抗拉强度851 MPa,断后伸长率15.1%。

基于跨孔雷达的水工防渗墙无损检测实验系统设计

水利学科前沿实验是“新工科”人才培养模式下实验教学的重要环节。为丰富前沿实验内容,将科研与教学紧密结合,设计了跨孔雷达检测水工防渗墙隐蔽病害的可视化实验系统。该系统由可视化水箱、可视化模型箱和跨孔雷达系统三部分组成。可视化水箱尺寸为1.2 m×1.0 m×1.5 m;可视化模型箱尺寸为0.6 m×0.2 m×1.0 m;跨孔雷达系统由网络分析仪和收发天线采集数据,由控制主机存储和显示数据。实验教学表明,该系统能够利用跨孔雷达有效检测出水工防渗墙内部隐蔽病害,具有较强的创新性和前沿性,有助于激发学生的创新思维,提高科研能力,达到以研促教、教研相长的目的。

运行能耗视角下的公共建筑功能空间层级划分与布局探讨——以教学楼为例

在“双碳”战略背景下,大量公共建筑的低能耗优化设计需要被深入研究。本文从建筑运行能耗的角度,以教学楼为研究对象,以控制建筑运行能耗为目标,通过文献与案例研读,将建筑功能空间划分为主要功能空间、次要功能空间、辅助功能空间三个空间层级。同时,按照单侧式、中间式、双侧式、围绕式、核心式五种类型,将教学楼抽象为相关研究模型后进行能耗模拟分析,归纳出不同建筑功能空间层级的运行能耗规律,以期为公共建筑节能设计研究与实践提供参考。

安全疏散视角下小学教学楼功能分布研究

小学教学楼的安全疏散是保障小学生生命安全的重要环节。从疏散视角,探讨小学教学楼的功能分布方式及其疏散特征,关注因功能分布引起的人员属性及人员数量分布的差异性,借助疏散模拟量化方法从普通教室分布方式与教室综合布置模式两方面研究人员属性、数量与功能分布相关联的规律,并提出小学教学楼功能的适配性、均衡性、整体性的整合优化原则。研究结果为小学教学楼建筑疏散提供基础依据,对相关设计安全疏散研究与实践具有借鉴意义。

康泽恩城市形态学视野下郑州西部旧工业住区形态研究

城市更新已成为我国城市高质量发展的迫切需求与必然选择,在旧工业住区更新的实践中,由于缺乏对其形态、价值内涵的深层认知,使得其整体形态格局在城市更新中受到一定程度的破坏。为使其形态在城市更新进程中得到有效的提升及控制,本文以康泽恩城市形态学作为研究切入点,以郑州西部旧工业住区作为研究对象,通过对其形态生成过程、形态特征的分析,进一步探讨在城市更新背景下研究区域的具体更新状况,对其中存在的问题进行梳理,并试图对问题的形成原因进行初步分析,以期为该区域未来的形态更新提供参考。

城市形态过程视角下城市商业中心区空间格局演进——以贵阳市“大十字”地块为例

“大十字”是贵阳市商业区的中心,承载着贵阳历史文化和城市商业空间的变迁。借鉴城市形态学理论,把贵阳市“大十字”地块城市形态演变过程划分为四个阶段,并结合不同阶段的历史地图,对其城市形态演变过程中的街道系统、建筑功能、建筑基底、建筑高度、地块循环等形态要素进行分析,从而归纳出城市商业中心区空间格局演进规律和特征。发掘贵阳城市中心城区地域特色,加深对城市系统时空发展的理解,以期对城市更新提供科学依据。

基于改进PSO算法的光伏阵列MPPT研究

为解决传统粒子群优化(PSO)算法在寻优过程中出现粒子早熟、收敛速度慢、易陷入局部优化等问题,提出一种基于反向学习的Logistic-Tent双重混沌映射和时变双重压缩因子(TVCF)策略的改进粒子群优化(LT-TVCFPSO)算法,在传统PSO算法基础上,引入了Logistic-Tent混沌映射和TVCF,既可增强种群多样性,避免粒子早熟,跳出局部优化,又能加快粒子收敛,提升全局寻优能力。最后在MATLAB/Simu-link上进行仿真。仿真结果表明:相比于传统MPPT算法,LT-TVCFPSO算法能够快速准确地追踪到全局最大功率点(GMPP)。

基于WOA-RF的边坡稳定性预测模型

为有效地预测边坡稳定性和预防边坡失稳事故的发生,提出了鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和随机森林(random forest,RF)相结合的混合模型WOA-RF;基于所收集的边坡案例,采用混淆矩阵的分类性能指标和受试者工作特征曲线及线下面积评估混合模型WOA-RF的分类和泛化性能;使用WOA对4种广泛应用的机器学习模型进行优化,并将优化后的机器学习模型与WOA-RF模型进行对比分析。结果表明:WOA可以有效地优化超参数和提升模型性能;最优WOA-RF模型在训练集和测试集上的准确率分别为0.99和0.94,优化后,准确率、精确率、召回率、精确率和召回率的加权平均值分别提升了11.9%、19.0%、4.8%和11.9%;对比分析各个模型的预测性能后发现,WOA-RF模型的各项指标均优于其他模型;确定了特征重要性排序,发现容重是影响边坡稳定性的最敏感特征。WOA-RF模型可有效地预测边坡稳定性,预测结果可为防护措施的制定提供依据。

计及储能电池寿命衰减的居民小区光储优化配置

在居民小区配置光伏系统可减小电力系统的供电压力,配置储能装置能够减小光伏弃光率,同时还可以实现负荷的时空转移,减小负荷峰谷差。为使居民小区光储系统的配置更加合理,利用充放电次数和放电深度对储能电池寿命的影响,通过改进曲线拟合方法及线性分段处理方法,获得更加准确的曲线拟合函数和与原曲线更加贴合的分段线性函数,建立储能电池动态损耗模型;以光储系统年均净收益最大和负荷峰谷差最小为目标函数,对光储系统进行优化配置;最后使用不同权重求解方法得到光伏出力值及负荷需求值,采用多目标粒子群算法对在不同运行场景下的居民小区光储系统配置问题进行求解,并通过仿真对比分析不同运行场景下光储系统的运行策略。结果表明,居民小区储能系统在并网场景下的经济性和削峰填谷效果更佳,所采用模型合理有效,可为居民小区光储系统的规划建设提供参考。

2018-2021年北京市某区腹泻病例粪便中肺炎克雷伯菌的病原学和分子特征分析

目的了解北京市某区腹泻病例粪便中肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae,KP)的病原学和分子特征。方法收集2018-2021年北京市某区门诊腹泻病例的粪便样本,进行KP分离培养鉴定,对KP分离株进行耐药表型检测和全基因组测序,测序结果进行多位点序列分析(Multilocus sequence typing,MLST)并建立全基因组系统进化树,同时分析病例的流行病学和临床特征。结果2018-2021年共检测粪便样本1103份,KP总检出率10.43%(115/1103),与其他致泻病原的混合感染率为42.61%(49/115)。女性阳性检出率稍高,为12.47%(61/489),16~45岁的青壮年检出最多,在1月、4~5月和8~9月3个时间段分别出现阳性小高峰。病例消化道症状以恶心为主,多为水样便。115株KP菌株耐药率前3位为氨苄西林、四环素和磺胺异噁唑,共有29株菌株对3类以上抗生素耐药。菌株共分为72种序列型(Sequence type,ST),其中ST23型最多,系统进化树显示菌株可分为4个主要分支,其中有14株ST23型菌株与高毒力NTUH-K2044参考株亲缘关系非常接近。结论北京市某区腹泻病例粪便样本中持续存在KP感染,女性、青壮年易感。本地区KP耐药情况严峻,ST型多样,且存在与高毒力菌株亲缘关系非常接近的ST23型致病菌株。

两种地电场仪数据形态的对比分析

选取应城地震监测站ZD9A-2B和GEF-2地电场仪的数据进行对比分析,发现二者记录的地电场正常日变化和各种干扰的形态基本一致。GEF-2地电场仪量程更广,包含的高频信息更丰富,抵抗雷电干扰的能力更强,运行更稳定。由两种仪器观测数据计算得到的地电场优势方位角差别不大。研究结果表明,使用高采样率的仪器或有助于发现更多地震孕育过程中产生的脉冲电信号。

地电场地铁干扰滤波算法适用性研究

地铁运行对应城地震监测站地电场观测造成显著干扰,其中最大干扰幅度可达33 mV/km,平均干扰幅度约14 mV/km。为改善观测数据质量,对比分析应城地震监测站地电场正常日变化和干扰数据的时频特征,分别采用均值滤波、经验模态分解和数学形态学滤波方法对干扰数据进行滤波处理,并对比分析几种方法的滤波效果,及形态学结构元素的尺度因子对滤波结构的影响。结果表明,使用均值滤波和广义形态学滤波方法,可有效去除地电场地铁干扰,建议受地铁干扰的地电场台站使用以上2种方法对观测数据进行处理,以提升其使用效能。

MBSE在直升机航材支持场景建模中的应用

介绍了基于Rhapsody的直升机航材支持场景建模与开发的流程与方法;通过模型的方式建立用例图、活动图、顺序图和可用于执行验证的状态机来描述航材支持场景;指导直升机航材支持方案设计过程中的需求分析、功能分析和设计综合;探索MBSE方法在直升机运营保障领域的指导作用,为直升机用户航材支持提供初始建议。

2018—2020年黑龙江省27个规模化奶牛场奶牛肢蹄病发病情况调查及影响因素分析

为了分析黑龙江地区规模化奶牛场奶牛肢蹄病发病率的影响因素,研究于2018—2020年对黑龙江省哈尔滨市、齐齐哈尔市、牡丹江市、佳木斯市、大庆市27个规模化奶牛场29050头奶牛的肢蹄病发病情况进行了流行病学调查,统计不同地区、不同规模、不同季节、不同卫生状况、使用不同牛床垫料、采用不同修蹄方式、不同蹄浴频次奶牛场奶牛及不同胎次、不同体况、不同年均泌乳量、不同泌乳时期奶牛的肢蹄病发病率。结果表明:黑龙江省27个规模化奶牛场肢蹄病的总发病率为28.6%;2019年发病率最高,为39.9%;2020年发病率最低,为21.4%。不同类型肢蹄病的发病率不同,其中蹄皮炎的发病率最高,为16.4%;然后依次为变形蹄、蹄底溃疡+蹄尖溃疡,发病率分别为4.2%和3.5%。牡丹江市和佳木斯市奶牛场奶牛肢蹄病发病率较高,分别为33.3%和33.1%;齐齐哈尔市和大庆市奶牛场奶牛发病率较低,分别为25.0%和24.7%。除大规模奶牛场蹄叶炎发病率较高外,其他类型肢蹄病发病率均随奶牛场规模的增大呈下降的趋势。黑龙江地区奶牛肢蹄病一年四季均有发生,冬季和夏季发病率较高,分别为8.7%和7.5%;春季和秋季发病率较低,分别为6.2%和5.9%;冬季发病率显著高于秋季(P<0.05)。奶牛场卫生状况越好,肢蹄病发病率越低。使用牛粪+稻壳的奶牛场肢蹄病发病率最高,为28.8%;然后为使用稻壳的奶牛场,发病率为27.9%;使用沙子的奶牛场发病率最低,为26.1%;但使用不同牛床垫料的奶牛场发病率差异不显著(P>0.05)。修蹄方式“2次/年+日常”的奶牛场肢蹄病发病率(25.8%)显著低于修蹄方式“2次/年”的奶牛场(31.9%,P<0.05)。奶牛肢蹄病发病率随奶牛场蹄浴频次的增加呈下降的趋势,蹄浴频次为1次/周、2次/周、3次/周的奶牛场肢蹄病发病率分别为35.9%、28.3%、24.0%。奶牛肢蹄病发病率随胎次的增加呈上升的趋势,1,2,3,4,≥5胎奶牛发病率分别为24.7%、26.7%、29.2%、31.2%、34.0%。在不同体况奶牛中,体况肥胖的奶牛肢蹄病发病率最高,为35.9%;然后为体况消瘦的奶牛,发病率为32.3%;体况正常的奶牛肢蹄病发病率最低,为28.2%;但不同体况奶牛肢蹄病发病率差异不显著(P>0.05)。奶牛肢蹄病发病率随泌乳量的增加呈上升的趋势,年均泌乳量≤7.5 t、>7.5~9.0 t、>9.0~<10.5 t、≥10.5 t的奶牛肢蹄病发病率分别为26.0%、27.1%、29.4%、31.4%。在不同泌乳期中,处于泌乳早期的奶牛肢蹄病发病率最高,为9.3%;然后依次为泌乳中期和泌乳后期,发病率分别为7.9%、7.4%;处于围生期的奶牛肢蹄病发病率最低,为3.0%。说明2018—2020年蹄皮炎是黑龙江省奶牛主要的肢蹄病类型,季节、修蹄方式、蹄浴频次、胎次、泌乳量和泌乳时期等因素对奶牛肢蹄病发病率具有明显的影响。