汞、砷、镉在秦皇岛近海几种典型底栖生物体内的富集特征

采集秦皇岛港口附近海域的紫贻贝、太平洋牡蛎和脉红螺,对其体内富集汞(Hg)、砷(As)、镉(Cd)的质量分数进行分析,比较3种生物对这3种元素的富集能力,并对Hg、 As、 Cd的质量分数与3种底栖生物的生长参数进行相关性分析.结果表明,脉红螺更易富集Hg和As,而牡蛎对Cd的富集能力较强.紫贻贝和太平洋牡蛎体内Hg的质量分数受到生长参数的显著(P<0.05)影响;脉红螺对As和Cd的生物富集因子随其生长而显著(P<0.05)降低.考虑到富集能力和生长参数的影响,在秦皇岛海域,太平洋牡蛎和脉红螺分别具有作为Cd和Hg监测生物的应用潜力.

基于地震活动图像的机器学习地震预测方法及其在华北地区的应用

本文开展了基于地震活动图像预测华北地区地震的机器学习方法研究。根据华北地区M≥5.0中强震、强震及大震的地震平均时间间隔,采用1970年以来华北地区M≥5.0中强震、强震及大震震前大量不同时窗长的M_(L)≥3.0地震活动图像作为输入数据集,提出了基于地震活动图像预测地震的机器学习方法,并进行了震例回溯。利用本文提出的方法选取“未拓展图像数据集”和“含拓展图像数据集”对华北地区发生中强地震进行预测对比,结果显示,数据集样本量的增加有利于提高地震预测模型的精度,其中“含拓展图像数据集”预测地震的准确率可达77%;对于华北地区无震区、少震区的M≥5.0地震,可采用非1年窗长的较大时间间隔(3年、7年以上)的M_(L)≥3.0地震活动图像验证。

脂塑木复合材料制备协同处理废有机树脂工艺研究

本项目在生产脂塑木复合材料的同时,协同处理废弃线路板非金属有机树脂。生产工艺为:偶联剂(聚乙烯接枝马来酸酐)用量4 kg,润滑剂(PE蜡)添加量2 kg,HDPE用量20 kg,HDPE新旧料比m(新料):m(回收料)=1:1,树脂粉粒径0.180~0.250 mm,脂木比m(树脂粉):m(木粉)=2:5(树脂粉20 kg,木粉50 kg),造粒温度195℃,挤出温度185℃,生产出来的脂塑木复合性能板最小集中载荷保持在3400 N以上,满足木塑地板使用标准,处理废有机树脂的同时产生经济效益。

复合型聚合物电解质纳米填料研究进展

固体聚合物电解质具有机械柔性、易成膜、不易燃、成本低,以及良好的界面接触等优点,对解决液态锂离子电池在非常规环境下可能产生的安全性问题具有重要意义。然而,聚合物电解质存在离子电导率低、力学性能差、循环寿命短等缺点,限制了其实际应用。大多数研究重点关注电解质离子电导率的提升和界面性能的改善。基于聚合物电解质的优化,重点介绍纳米填料改性对聚合物电解质性能提升的研究进展,对聚合物电解质的现状和发展前景进行简要的总结和讨论。

中国大陆活动地块边界带主要断层的强震震间晚期综合判定

由于中国大陆强震主要分布在活动地块边界带上,所以活动地块边界带主要断层成为我国大陆型强震研究的重要目标,各强震孕育阶段的判定是大陆型强震原地复发的动力学过程研究主要内容,而目标断层是否处于震间晚期也是强震时间预测的重要研究基础.虽然地震短临预测仍存在诸多科学难题,但最近20年来全球若干强震相关研究表明,如果放宽预测时间尺度的要求,有些方法也可用于强震震间晚期的判定.本文以中国大陆活动地块边界带的391条断层段为研究目标,利用地震地质的强震破裂空段、大地测量的断层运动闭锁段、地震活动的中小地震稀疏段、数值模拟的库仑应力增强显著段等方法,综合判定中国大陆活动地块边界带可能处于震间晚期的主要断层段.本文结果仅是初步结果,该结果的可靠程度有赖于监测条件,其科学性有赖于大陆型强震孕育发生动力学过程的认识水平,虽然本文尝试给出中国大陆活动地块边界带主要断层的震间晚期判定结果,但其结果可靠程度、精细程度等均存在巨大的改善空间.最后,从断层孕震阶段判定需求的角度,本文尝试给出大陆型震源物理模型的具体基础模型,期望起到抛砖引玉的作用,也期望更多地震学家关注大陆型强震的物理机制及其预测基础研究.

无芒隐子草叶片解剖结构对荒漠草原不同退化梯度的响应

以荒漠草原优势种无芒隐子草(Cleistogenessongorica)叶片解剖结构为研究对象,根据荒漠草原退化程度,在内蒙古鄂尔多斯鄂托克旗境内选择轻度退化区(LD)、中度退化区(MD)、重度退化区(HD)和对照(CK)4种试验区,对不同试验区无芒隐子草叶片解剖结构中的上表皮和下表皮细胞厚度、上角质层和下角质层厚度、中脉厚度、叶片厚度、叶片宽度、泡状细胞厚度、机械组织厚度、维管束直径、维管束鞘细胞厚度、花环细胞厚度等12个指标进行观测,应用方差分析和对应分析法,研究无芒隐子草对干旱生境的适应性,探讨其解剖结构参数与由干旱胁迫引起的荒漠草原退化梯度之间的相关性。结果表明,随着荒漠草原退化程度的加剧,叶片宽度(1 083.54～1 067.08μm)呈显著减少趋势(P<0.05),上表皮细胞厚度(5.43～6.69μm)、下表皮细胞厚度(6.04～7.32μm)、上角质层厚度(2.17～2.74μm)、下角质层厚度(1.79～2.42μm)、中脉厚度(114.52～165.36μm)、叶片厚度(87.90～106.44μm)、泡状细胞厚度(35.43～46.03μm)、机械组织厚度(21.60～39.39μm)、维管束直径(44.61～58.52μm)呈显著增加趋势(P<0.05),维管束鞘细胞厚度、花环细胞厚度在草原退化4种不同梯度中无显著差异。与草原退化相关性显著的解剖性状主要是叶片宽度、叶片厚度、中脉厚度、上表皮和下表皮细胞厚度、上角质层和下角质层厚度、泡状细胞厚度、机械组织厚度和维管束直径。在由干旱胁迫引起的荒漠草原不同退化程度下,无芒隐子草叶片形成了与生境相适应的解剖结构,部分结构指标与草原退化呈相关性显著。研究结果可为无芒隐子草的保护利用和荒漠草原退化程度的监测提供理论依据。

论草牧业与乡村振兴战略的辩证关系

加快草牧业发展和实施乡村振兴战略是中央做出的重要决策部署,二者在产业振兴、生态宜居和生活富裕等农业农村现代化建设中具有一致的目标任务。笔者在分析草牧业和乡村振兴战略的有利条件、不利因素和相互关系的基础上,提出规划创新、产业创新、生产创新、经营创新、管理创新和政策创新的对策措施,以推进草牧业和乡村振兴战略统筹协调发展。

改进的CLAHE无芒隐子草叶切片图像增强

无芒隐子草叶切片图像在获取过程中不可避免产生低对比度图像,对后续处理产生影响。为此,针对传统的限制对比度自适应直方图均衡化方法(contrast-limited adaptive histogram equalization,CLAHE)对较暗图像处理效果不佳的问题,提出了基于自适应亮度调整的CLAHE图像增强算法。该算法首先将图像RGB空间转换到HSV空间,提取图像的亮度分量,再根据图像的亮度值,自适应调整RGB通道图像整体亮度,最后应用CLAHE算法实现图像增强。采用50张无芒隐子草叶切片图像为样本进行试验,结果表明:该算法相比于传统的CLAHE算法,图像信息熵、图像对比度、图像平均梯度和图像的峰值信噪比均显著提高,有效克服了传统CLAHE算法对过暗图像增强效果不佳问题,能使图像局部细节信息和清晰程度得到明显提高,不仅适合无芒隐子草叶切片低对比度图像增强,也可为其他植物叶切片图像增强提供参考。

饲草重大生物灾害防控形势与对策

随着我国饲草种植加工规模化集约化水平提高,饲草重大生物灾害问题日益凸显,对饲草产业和草食畜牧业发展构成了威胁。本文分析了我国饲草生产形势和饲草病害、虫害、鼠害和杂草等生物灾害危害情况,提出了饲草重大生物灾害的防控对策和保障措施。

基于高光谱特征参数荒漠草原生物量估测研究

应用高光谱技术对荒漠草原草地生物量进行估测,分别采用原始光谱、一阶微分光谱和高光谱特征参数,分析荒漠草原草地冠层光谱数据与草地生物量相关关系,选择与草地生物量显著相关的高光谱特征参数,利用单变量线性与非线性、逐步回归和BP(Back Propagation)神经网络构建估测模型。试验结果表明:与草地生物量相关系数最大的为高光谱特征参数SDR/SDb,相关系数为0.792;通过高光谱特征参数Dy、Rg、Rr、SDy、SDR、Rg/Rr、(Rg-Rr)/(Rg+Rr)、SDR/SDb、(SDR-SDy)/(SDR+SDy)建立的BP神经网络回归模型最优,决定系数R2为0.766,均方根误差为40.19g/m2,相对误差为29.88%。因此,利用草地冠层高光谱特征参数可以估测草地生物量,能够对草地生物量进行定量分析,为草地精细化管理提供技术支持,对畜牧业可持续发展具有重要意义。

我国草牧业发展的共识与再认识

自我国提出“草牧业”以来,其在产业发展上取得了显著成效,也形成了很多共识。本文主要依据全国畜牧总站的产业统计数据和实地调研情况,对相关问题进行分析和探讨,希望能够给业内外一些启示和思考,以推动形成更加有利于草牧业高质量发展的环境氛围。

基于同态滤波和K均值聚类算法的草原植被盖度测量

针对草原盖度地表测量法费时、费力、重现性差及自然环境下光照不均草原植被图像分割效果不理想问题,应用动态巴特沃斯同态滤波法对草原植被图像进行光照补偿,采用K均值聚类算法对补偿后图像进行分割,最后根据植被盖度定义,实现草原植被盖度测量。试验结果表明:本算法测量标准差、相对误差、均方根误差RMSE和耗时均值分别为0.5 7 0%、3.9 8 8%、0.1 0 0和2.3 5 s,比方格纸测量法标准差低4.6 8 6%,速度提升9 0倍左右。通过对分割效果定性和定量分析,验证了本文算法的草原植被盖度测量精度、稳定性和速度,可为草原盖度研究提供参考和技术支持。

江西省降水日变化时空分布特征

对江西省逐小时降水、短时强降水时空分布特征进行较详细研究,可以提供降水、短时强降水的气候变化背景。利用1979—2019年3—11月江西省86个国家气象站逐小时降水资料,对江西省小时降水、短时强降水的比率、频率日变化特征进行分析。结果表明:(1)江西省降水、短时强降水的比率和频率日变化呈较明显的双峰型特征,第一峰值均出现在15:00—20:00(北京时,下同),次峰值均出现在05:00—10:00。(2)降水和短时强降水的比率、频率日最大值空间分布均呈南高北低趋势,而日最小值空间分布大致为南低北高趋势。时间分布上,江西大部分地区降水比率日最大值出现的时段为15:00—20:00,日最小值主要出现在20:00至次日03:00。(3)江西南部降水比率的日分布特征为单峰型,峰值出现在15:00—20:00;北部以双峰型为主,峰值分别出现在05:00—10:00和15:00—20:00,而环鄱阳湖地区为单峰型,峰值出现在05:00—10:00。(4)不同季节降水比率、频率日变化特征存在略微差异,降水比率和频率的双峰型结构均开始于4月下旬,但降水比率结束于6月上旬,降水频率结束于6月中旬。降水比率、频率在其他时间均为单峰型结构。其中,3月至4月中旬、9月下旬到11月峰值分别出现在00:00—10:00和05:00—10:00,6月下旬至9月中旬峰值主要出现在15:00—22:00。短时强降水比率和频率的日变化在3月至4月上旬为单峰型,峰值主要出现在00:00—10:00;4月中旬至7月中旬以双峰型为主,峰值主要出现在05:00—10:00和15:00—20:00;7月下旬至9月中旬又转为单峰型,峰值主要出现在15:00—20:00。

中外草牧业发展历程、重点与中国草牧业发展措施

人类在从原始采集狩猎向文明社会过渡中,出现的首个产业就是草牧业。草牧业发展经历了原始游牧、生态损坏、保护建设和功能拓展4个阶段,在草原畜牧业、饲草料产业、草食畜产业和畜禽牧草种业4个方面取得了重要进展,中国草牧业应在发展理念、设计规划、科技支撑、政策措施和法制建设等方面积极采取措施,实现跨越式发展。

小波域非局部均值无芒隐子草叶切片盲去噪

在获取无芒隐子草叶切片图像时不可避免受到噪声的污染,易导致后续提取和测量特征参数的不准确。对于自然图像,事先并不知道其所含噪声的类型和方差,因而首先利用小波变换和曲线拟合确定切片图像噪声类型和强度;在此基础上,分别应用小波阈值去噪、非局部均值去噪和提出的非局部均值滤波(NLM)与小波阈值去噪相结合的方法对无芒隐子草叶切片图像进行去噪。实验结果表明:获取的切片图像噪声类型为高斯加性噪声,标准差为σ∈[1. 5,3. 5],用高斯函数对随机选取的10幅切片图像的高频HH子带能量分布进行拟合,拟合优度为R2=0. 990 7;用3种方法对含不同噪声大小的切片图像进行去噪,当噪声标准差为σ∈[1. 5,8]时,应用Beyes Shrink法去噪后,图像的峰值信噪比提高了3 d B,而NLM和本文提出的算法不适用;当噪声标准差为σ∈[8,15]时,NLM算法和提出的算法去噪效果相当,去噪后图像峰值信噪比提高了7. 5d B,应用Beyes Shrink算法提高了6. 5 d B;而当σ∈[15,30]时,使用提出的算法表现出较大的优越性,去噪后图像峰值信噪比提高了10. 53d B,是NLM算法的1. 4倍、Beyes Shrink法的1. 3倍。本文的算法和实验结论可为无芒隐子草切片图像准确降噪提供理论基础。

我国饲草重大病虫鼠害研究进展

为全面了解我国饲草重大病虫鼠害分布和危害,充分掌握其传播扩散规律及其造成的重大经济损失,我们系统分析了我国饲草病害、虫害、鼠害等生物灾害危害情况,总结了国内外饲草病虫鼠害防控现状与研究进展,提出了饲草重大生物灾害的防控对策,为保障饲草产业和草牧业健康发展提供理论支撑。此外,本文还总结了我国饲草病虫鼠害的防控难题,为今后饲草病虫鼠害的研究提供了方向。

无芒隐子草叶片卷曲度和厚度测量方法

针对叶片卷曲度和厚度交互式测量方式费时、费力、误差大,传统图像处理算法普适性不高等问题,以无芒隐子草叶片为研究对象,采用基于Graham算法的最小外接矩形法实现叶片卷曲度的测量,采用矢量积法和角点检测相结合的凹凸点检测算法实现叶片厚度的测量。首先,通过石蜡制片获取无芒隐子草叶切片,利用显微镜连接计算机获取切片图像;然后,采用红色灰度化方法结合阈值分割将切片图像的目标和背景分离;最后,根据叶片卷曲度和厚度的实际测量方式,采用Graham算法通过求取目标区域的最小外接矩形实现叶片卷曲度的测量,将矢量积法和角点检测相结合检测目标区域的凹凸点,通过凹点与凹点、凸点与凸点匹配实现叶片厚度的测量。选取30幅无芒隐子草叶切片图像为样本进行了试验,结果显示,采用本文提出的红色灰度化方法和分量法、最大值法、平均法、加权平均法对图像进行灰度化处理后,图像信息熵分别为6.428 0、6.361 2、5.667 9、5.934 8、6.052 6,图像平均梯度分别为0.078 5、0.024 2、0.015 8、0.009 3、0.010 4,图像对比度分别为0.264 1、0.113 0、0.057 4、0.070 3、0.078 4,说明本文方法能更好地保持图像的边缘、细节等信息,图像清晰度更高。进行自动阈值分割后,分割的平均误检率为0.75%,平均漏检率为3.49%,平均整体分割精度达到98.14%。在有效分割目标和背景的基础上,对叶片卷曲度和厚度进行测量,并与交互式测量结果进行相比,结果表明,采用本文方法对叶片卷曲度和厚度的测量值与交互式测量值的平均相对误差分别为0.96%和3.69%,测量速度分别提高了约10倍和37倍。

基于动载识别的梁结构数字孪生风险防控技术研究

起重机械因结构安全问题而引发的事故常常会造成严重的经济损失,甚至会威胁人身安全,造成人员伤亡。结构承受的动载荷是结构安全的关键因素之一,对于经常承受动载荷的结构,准确地掌握其实际承载情况,降低异常动载荷可能对结构造成的风险,提高结构的风险防控能力是非常有必要的。文中以起重机械中的梁结构为研究对象,提出一种基于动载识别的数字孪生风险防控技术,并推导一种基于Newmark法的动载求解方法。通过实时的监测信息来进行动载识别,根据动载识别结果建立虚拟模型,使虚拟模型和物理模型交互,实现对梁结构的状态监测及预警。研究表明,所述基于动载识别的梁结构数字孪生风险防控技术可以准确且快速地求解结构的承载状态及承载状态下的响应,能够及时有效地评估梁结构的安全性,并对突发事件进行预警。

2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震强地面运动模拟及烈度分布估计

2022年1月8日青海省海北藏族自治州门源回族自治县发生M_(S)6.9地震。门源地震序列的重定位结果认为门源地区还存在一定的应力积累,未来该地区具有发生强震的可能。本文结合震源区地形数据、三维速度结构,根据门源地震震源破裂过程的初步结果,采用曲线网格有限差分方法模拟了门源地震的波场传播过程,得到烈度分布。结果表明:沿平行断层走向方向的地震动衰减明显小于垂直断层走向方向;门源地震的最大烈度为Ⅷ度,位于震源破裂起始点附近区域,理论烈度与野外调查的地震烈度分布基本一致;受强地面运动方向性效应和起伏地表的影响,地震灾害主要沿发震断层的WNW方向和ESE方向集中分布。

中国大陆东部强震活动特征

中国大陆东部是我国地震高发地区,区域内人口密度大、经济相对发达。根据地质构造背景和地震活动的差异,将中国大陆东部划分为东北地区、华北地区、东南沿海地区和华南其他地区,选取1815年以来MS≥6.0地震目录(不包含东北深源地震)作为基础资料研究中国大陆东部强震活动特征。首先基于活动地块理论对中国大陆东部地震活动区进行划分,然后从时间和空间分布上分析中国大陆东部强震活动特征,最后预估中国大陆东部的未来强震活动趋势。研究结果表明:①中国大陆东部MS≥6.0地震主要集中在华北地区和东南沿海地区,而东北地区和华南其他地区强震活动相对较弱,同时华北地区和东南沿海地区MS≥6.0地震具有同步活跃的特征;②华北地区MS≥6.0地震的主体活动区包括华北平原活动地块、鲁东-黄海活动地块和燕山-渤海带,东南沿海地区的主体活动区为滨海断裂带、长乐-诏安断裂带和台湾海峡,东北地区的主体活动区为松辽盆地;③采用威布尔分布对1815年以来各活跃幕时段MS≥6.0地震首发和次发地震间隔进行拟合,认为未来5年中国大陆东部发生MS≥6.0地震的可能性较大。