基于Kelvin模型的圆形巷道位移反分析的唯一性

讨论了黏弹性岩体中圆形巷道位移反分析的唯一性问题。以Kelvin模型为研究对象,在圆形巷道位移解析解的基础上,利用参数可辨识条件,对岩体参数进行了位移反分析唯一性的研究。结果表明:无论测量出多少个测点的位移,都不能唯一地反分析出所有岩体参数,至少要已知2个参数,才有可能唯一地反分析出其余参数;随着已知参数的增多,各参数的可辨识性逐渐增强;竖向地应力与水平地应力是否相等,且二者作为已知条件时其大小是否为0对反分析结果有较为明显的影响;适当减少待反演参数的数量对提升反分析结果的唯一性有显著影响;所有参数中地应力具有最好的可辨识性,其次是弹性模量,泊松比及黏滞系数最差。

基于功能连接度的城市生态廊道空间范围划定研究

如何科学确定城市生态廊道空间范围是城乡规划和风景园林领域最为关心的问题之一。基于电路理论模型量化源地间物种转移廊道的功能连接度,引入经济学“效益成本比”思想构建城市生态廊道空间范围划定模型,提取生态廊道功能连接度效益成本比的拐点作为该条廊道规划建设的参照宽度。结果显示:(1)研究区共识别59个30hm^(2)以上的生态源地,其中大型生态源地多处在研究区外围,景观阻力面空间分布特征具有明显地“核心-边缘”特征;(2)基于最小成本路径模型与电路理论提取出126条生态廊道,并识别了重要生态源地、夹点及障碍点,发现障碍点与夹点空间存在明显拮抗关系;(3)整合电路理论(Circuitscape平台Pairwise模式)与分段线性回归模型划定研究区城市生态廊道的参考宽度范围处于60.27~371.83m,并对比了现有功能连接度量化方法对廊道参照宽度有潜在影响。以上研究结论可为今后城市乃至区域生态网络构建提供科学借鉴。

绿色荧光蛋白(GFP)标记杧果细菌性角斑病病原菌及其定殖规律

为研究杧果细菌性角斑病病菌在杧果不同器官组织中的定殖规律。利用电击转化法将质粒pBBR1MCS2-Tac-EGFP导入野油菜黄单胞菌杧果致病变种(Xanthomonas citri pv.mangiferaeindicae)菌株Xcm003中,通过转化子生长表型和外源基因的PCR鉴定,成功获得带绿色荧光蛋白(GFP)标记的转化子Xcm003-EGFP,采用室内刺伤和盆栽苗灌根接种试验,结合组织学观察法,追踪该病原菌在不同杧果器官组织中的定殖规律。结果表明,病原菌通过伤口侵入杧果果实果皮外层细胞层,随着侵染时间推移,向内层果皮细胞层垂直扩散并定殖,后期病原菌在伤口处大量聚集,出现隆起开裂状病斑。在杧果叶片中,病原菌从伤口侵入叶片上表皮细胞层,随后迁移到叶肉细胞间隙,侵染后期,病原菌在气孔和伤口定殖,造成气孔和伤口堵塞,导致接种点出现黑褐色水浸病斑。盆栽苗灌根后发现,该病原菌可在土壤中定殖,入侵杧果根部,但并不扩散至其他杧果组织,不会为害整株幼苗。说明杧果细菌性角斑病病菌可在不同杧果组织中定殖,但仅表现为局部侵染特性。

鳄梨采前果实黑褐色病斑病原鉴定及田间药剂防治

为明确位于广东省湛江市的中国热带农业科学院南亚热带作物研究所种质资源圃采前油梨果实表皮黑褐色病斑病原菌,采用组织分离法从病果上分离病原菌,采用形态学结合分子生物学方法鉴定病原菌,选取代表菌株进行油梨果实、叶片、茎干等部位致病性测定,并进行40%多菌灵悬浮液和25%嘧菌酯悬浮液对该病害的田间防治试验。结果表明,从15个油梨病果分离获得病原菌36株,根据形态学观察结合分子鉴定,将36株病原菌划分为刺盘孢属(Colletotrichum)的两个种,对两个种的代表菌株YLQ5-2和FNYG1进行多基因(ITS、GAPDH、CAL、TUB和ACT)系统发育分析,菌株YLQ5-2和菌株FNYG1分别与暹罗刺盘孢(Colletotrichum siamense)和果生刺盘孢(C.fructicola)聚为一支。致病性测定发现,刺伤状态下可引起油梨果实产生黑斑,无伤条件下即可导致油梨叶部发病,刺伤也无法使油梨茎干发病,表现出致病组织特异性。在油梨果实膨大期(7—9月)连续喷施25%嘧菌酯悬浮剂1500倍液和40%多菌灵悬浮剂500倍液3次防治该病害,防效均超过50%以上,其中,25%嘧菌酯的防效较高,达到87.1%。

高密度居住区背景下的社区绿道建设实践与思考:以上海市甘泉社区绿道为例

高密度居住区是亚洲许多城市广泛采用的一种居住模式,但普遍存在诸多社会与环境问题。社区绿道在高密度城市居住区内扮演着重要角色,它将居民与开放空间、基础设施相连接,为居民提供日常休闲活动场所,在缓解社会与环境问题中起着重要作用。首先,辨析高密度居住区背景下社区绿道的内涵和特点,总结社区绿道在提升邻里聚居环境、完善绿色基础设施、激活社区文化空间等方面的作用;其次,以上海市甘泉社区绿道为例,探讨城市高密度居住区中的社区绿道实践;最后,总结思考未来城市高密度居住区社区绿道建设的实践方向。

NbC含量对烧结NbC/ASP2080高速钢复合材料组织及性能的影响

为了提升高速钢的红硬性及韧性,通过粉末球磨(碳化物及金属粉末)加真空烧结工艺制备了不同含量的NbC颗粒增强ASP2080高速钢复合材料。利用XRD、SEM、EDS、万能拉伸试验机等对NbC/ASP2080高速钢复合材料的微观组织及力学性能进行了表征分析。结果表明:NbC的添加不会改变复合材料的相结构,并且随着NbC含量的增加,热处理态复合材料的基体晶粒尺寸明显减小;热处理能显著提升复合材料的硬度、抗弯强度及冲击韧性;热处理态复合材料的硬度、抗弯强度及冲击韧性随着NbC含量的增加均出现先增大后减小的趋势。NbC含量为4%时的热处理态复合材料拥有最佳的综合性能,其平均晶粒尺寸为6.52μm,硬度、抗弯强度和冲击韧性分别为71.7 HRC、825.3 MPa、6.75 J/cm2。

基于空间约束K⁃means模型的长三角地区生态系统服务时空格局及功能分区研究

科学认知生态服务功能的时空演变规律以及合理划分生态系统服务簇的空间分类对于生态系统管理和政策制定至关重要。旨在揭示长三角城市群2000—2020年间生物多样性维护、产水量、碳储存、土壤保持、植被净初级生产力、粮食产量的时空演变特征、权衡关系,并利用空间约束K⁃means模型(SC K⁃means)聚类识别生态系统服务簇,划分生态系统服务功能管理区。研究结果表明:(1)生物多样性维护、产水量、碳储存、土壤保持、植被净初级生产力整体呈“西南山地高,东北平原低”空间格局,粮食产量与之相反;(2)六类生态系统服务空间变化差异体现出明显人类活动与自然气候主导,且粮食产量与其他生态系统服务表现为权衡关系;(3)基于SC K⁃means识别生态系统服务簇的结果将研究区划分为为粮食主产区、人类活动密集区、皖浙生态保护区、大别山生态保护区、皖江生态过渡带、长三角核心保护区六类生态功能区,针对各分区提出差异化生态管控建议。研究可为国土空间规划分区引导提供理论依据与实践参考。

贵州省NPP时空动态特征及其对人类活动和气候变化的响应研究

【目的】气候变化对陆地生态系统产生了深刻影响,认识气候变化背景下陆地生态系统的演变特征对于缓解和应对气候变化具有重要意义。为揭示气候变化和人类活动背景下贵州省净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的时空演变特征及其驱动机制,【方法】利用Theil Sen-MK趋势分析、Hurst指数等探究了贵州省NPP的时空演变特征,并结合MGWR模型分析了人类活动和气候变化对NPP的影响机制。【结果】结果表明:(1)2000—2020年期间,贵州省NPP总体呈波动上升趋势,其中林地整体NPP上升,耕地下降;(2)基于Theil Sen-MK趋势分析与Hurst指数的分析发现贵州省NPP未来变化趋势以持续改善为主;(3)MGWR模型模拟结果显示,2000—2020年NPP受人类活动的影响最大,其中,2000—2010年人类活动导致NPP降低,气候因素导致NPP增加,2010—2020年人类活动导致贵州东北部地区NPP增加。【结论】研究揭示了贵州省陆地生态系统近20年NPP持续上升,人类活动与气候变化共同造成了NPP区域空间分异,研究结果为NPP的变化机理研究提供了重要理论支撑。

基于PLUS模型的汾河流域景观生态风险时空分异及多情景模拟

探究流域地区景观生态风险时空分异规律及未来多情景模拟对于诊断区域土地开发问题以及促进区域生态系统可持续发展提供有益参考。以汾河流域为研究对象,基于2000、2010、2020年三期土地利用数据,利用GIS网格法、景观格局指数、空间统计分析等方法,探究汾河流域景观生态风险时空分异特征及其规律,并结合多元数据采用PLUS模型模拟探讨未来多情景下汾河流域景观生态风险的演变趋势及其差异。结果表明:(1)2000—2020年,汾河流域景观生态风险指数均值整体呈下降趋势,主要由于低风险地区面积持续增加;(2)其空间集聚效应逐年增强,地形较平坦的盆地地区主要为低风险和较低风险等级并随着时间的推移范围愈大集聚性越强;(3)2035年两情景景观生态风险进一步降低,基于生态保护可持续情景下汾河流域景观生态风险均值降低以及低风险面积增大与林地、草地、水域的面积增大和连通密切相关,自然发展情境下的变化与建设用地和耕地的整合紧密相关。

基于ArcGIS Engine的城市绿地生态网络智能规划系统研发与实证

针对现有城市绿地生态网络构建方法复杂多样、常用软件功能单一、规划支撑效果有限等问题,研发了城市绿地生态网络智能规划系统。将保护生物多样性、提升功能连接度作为城市尺度绿地生态网络构建的核心目标,统筹其他生态与社会服务功能,梳理和综合图论、生境质量评价、最小累积阻力模型和电路理论等生态网络模拟和分析方法,基于NET平台,采用ArcGIS Engine、C#、Python等技术,通过GIS二次开发方式实现系统各项功能,并以上海市闵行区为对象进行了实证分析。结果表明,系统可自动执行生态源地筛选、综合阻力面构建、生态廊道路径提取、生态廊道宽度确定、生态网络效能评价等技术环节,一键生成城市绿地生态网络布局结构,并实现不同情景的对比分析,为规划实践提供多情景、可视化的辅助决策。

沥青基超交联聚合物的制备及其VOCs吸附性能

以沥青为原料,二氯甲烷(DCM)为溶剂和交联剂,无水三氯化铝为催化剂,通过改变交联剂用量制备出一系列沥青基超交联聚合物(HCPs)(HCP-1、HCP-2、HCP-3、HCP-4和HCP-5)。用FTIR、N2吸附-脱附、SEM和TGA对HCPs进行了结构表征。结果表明,DCM与沥青成功交联,制得的HCPs的最高比表面积为467m^(2)/g,孔道以介孔为主,HCPs热稳定性较高。静态吸附实验表明,HCPs对含芳环类、酯类、醇类挥发性有机物均有较好的吸附性能。其中,对邻二甲苯吸附量最高,为437.89 mg/g,对甲醇吸附量最小,为190.48 mg/g。由0.3091 g沥青和30 mL DCM制得的HCP-4对邻二甲苯进行4次循环吸附实验,其对邻二甲苯的吸附量为新鲜HCP-4吸附量的91.51%。

基于Arcgis的青山湖省级风景名胜区生态敏感性评价及功能分区

本文利用层次分析法(AHP)对白山市青山湖省级风景名胜区生态评价因子权重进行确立,评价了风景区综合生态敏感性,并进行了功能分区。结果表明:7个生态评价因子中森林植被类型权重最大,为0.2577;水域缓冲区和土地利用类型权重最小,为0.0435。风景名胜区综合生态敏感性适中,其中中敏感区比例最高,为52.1%;极高敏感区比例最低,为0.7%。风景名胜区功能分区包括特别保存区、风景游览区、风景恢复区和旅游服务区,比例分别为44.8%、33.7%、14.8%、6.7%。

面向SPOC+在线直播的数据库课程学习者特征要素研究

近年的疫情大大促进了高等院校基于超星学习通、中国大学MOOC等教学平台开展SPOC+在线直播模式的教学改革,分析这种模式下学习者的特征,有助于教师更好地完成教学任务。在数据库课程教学过程中,关注混合式教学中学习者留下的行为数据,运用统计学方法对117位数据库课程学习者的背景特征、态度特征、在线行为特征及课堂行为特征数据进行实证分析,描述了个体学习者和全体学习者的学习特征要素,有针对性的从教师和学习者层面提出了不同的应对措施。

土壤中石油烃检测的前处理新方法:硅胶脱水-环己烷提取

石油作为全球主要能源之一,所带来的环境污染越来越严重。土壤中的石油烃是环保监测的重要组成部分。现有土壤中石油烃检测的主流方法是以丙酮与正己烷的混合溶剂进行提取,旋蒸后利用无水硫酸钠去除残余水分,再用硅镁型吸附剂净化后进行下一步检测。现有方法步骤繁琐,耗时长,需消耗大量有机溶剂,且旋蒸设备不具便携性,难以应用于现场分析。土壤中石油烃提取的关键在于有效去除土壤中的水分。本工作通过对现有标准方法和文献方法的优化和改进,建立了一种新的土壤中石油烃(C10~C40)的前处理方法:硅胶脱水-环己烷提取。其具体步骤是在土壤样品中加入硅胶,经过混合研磨脱除土壤中的水分,然后采用环己烷浸泡提取、Florisil固相小柱净化,即可进行测试。以气相色谱对该方法进行了系统测评,实验结果表明当加入土壤实际含水质量10倍的硅胶、以40 mL环己烷浸泡提取15 min时,能够获得较满意的提取效果。本方法的回收率为74.1%~103.8%,相对标准偏差(RSD)为1.7%~10.1%。本方法简化了样品前处理步骤,减少了有毒溶剂的使用,降低了对环境的污染,提高了工作效率,不仅可用于石油烃的实验室分析,也为石油烃现场快速分析奠定了良好基础。

腰果壳油基超交联聚合物的制备及吸附VOCs性能

以农业副产物腰果壳油为原料,通过外交联法和溶剂交联法分别制备超交联聚合物(HCPs)吸附剂F-HCP和C-HCP,并对其吸附挥发性有机化合物(VOCs)性能进行研究。采用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、N2吸-脱附法和扫描电子显微镜(SEM)等方法对制备的吸附剂进行表征,以静态吸附法考察两种超交联聚合物对六种VOCs的吸附性能,以邻二甲苯为典型VOC进行动态吸附,探讨进气浓度对吸附能力的影响。结果表明:相较于C-HCP,F-HCP显示出较高的静态吸附性能,其对邻二甲苯、甲苯、环己烷、正己烷、丁酮、丙酮的静态吸附量分别为930,801,300,214,203,164 mg·g^(-1);在进气浓度为2171 mg·m^(-3)时,F-HCP和C-HCP对邻二甲苯的动态吸附量分别为149 mg·g^(-1)和146 mg·g^(-1),平衡吸附量随进气浓度的增加而增大。循环再生吸附实验表明,C-HCP 5次循环吸附后的吸附量为首次吸附量的93.9%。

硫源对反硝化脱氮性能及微生物群落结构的影响

为探究不同硫源驱动下硫自养反硝化系统的脱氮性能及各自优缺点,该文采用UASB反应器研究进水NO_(3)^(-)-N浓度、水力停留时间对负载型单质硫(PFSF)自养反硝化系统和硫代硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(3))自养反硝化系统脱氮性能的影响,并从微生物群落结构角度分析2个系统种间协同竞争作用。结果表明:(1)相同条件下,Na_(2)S_(2)O_(3)自养反硝化系统脱氮性能、抗负荷能力、稳定性优于PFSF自养反硝化系统。(2)Na_(2)S_(2)O_(3)系统和PFSF系统优势菌属均为Thiobacillus和Sulfurimonas,自养脱氮菌属丰度分别为49.92%和47.54%,Na_(2)S_(2)O_(3)系统微生物群落结构比PFSF系统更复杂。(3)两系统均具有稳定的微生态平衡,Na_(2)S_(2)O_(3)系统中自养反硝化菌和混合营养反硝化菌存在协同作用,PFSF系统中自养反硝化菌和厌氧氨氧化菌存在协同作用,同时存在微生物种间的硫循环过程。(4)从经济成本角度分析,PFSF系统的经济性优于Na_(2)S_(2)O_(3)系统。研究显示,Na_(2)S_(2)O_(3)和PFSF为电子供体的自养反硝化系统均有良好的生物脱氮性能,且PFSF系统更经济。该文为负载型单质硫自养反硝化脱氮技术的实际应用提供理论支持。

考虑残余变形的SMA棒材数值模拟方法研究

为了模拟实际情况中超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒材在循环拉伸荷载作用下的残余应变,解决SMA棒材在自复位体系中应用时结构的自复位性能数值模拟结果偏于理想的问题,提出了一种可以考虑残余变形的SMA棒材数值模拟方法。采用基于唯象理论的Auricchio本构模型,对4个超弹性SMA棒材算例进行有限元模拟,在此基础上,采用材料置换的思路,以等效弹塑性金属的塑性变形来反映SMA棒材受力后的残余变形,给出了具体的SMA棒材残余变形有限元模拟方法,并根据试验数据对模拟结果进行了验证。研究结果表明,基于Auricchio本构模型的SMA棒材有限元模拟结果无法表现材料的残余变形,而采用所提出的可以考虑残余变形的SMA棒材数值模拟方法能够较好地反映SMA棒材包括残余应变在内的各项力学性能。

功能性化妆品的发展及市场展望

从功能性化妆品的发展历程、定义分类、法律法规、特点优势四个方面分析阐述了市场占有量较大的美国、法国、韩国、日本、中国的化妆品市场。发现振兴国产化妆品行业刻不容缓,建议我国化妆品未来应该从中医药文化中汲取精华,充分发挥中药材中生物活性成分药用价值,以绿色天然为本,走出一条符合中国特色的草本化妆品的发展道路,可作为我国化妆品产业和中医药产业迈向腾飞的有效路径。

肿瘤浸润淋巴细胞在胆管癌中的作用

胆管癌(cholangiocarcinoma,CCA)是最常见的原发于胆道系统的恶性上皮性肿瘤,由于缺乏系统有效的治疗,通常生存率较低,预后较差。作为肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)重要的一类免疫细胞,肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TILs)是人体进行免疫应答的重要组成成分,深入了解CCA的TME中TILs与肿瘤细胞的相互作用,对肿瘤免疫治疗效果和预后具有重要意义。CCA不同的病理学亚型在生物学行为及临床预后方面存在差异,同时TILs的组成、分布、时空表达特点也会影响患者免疫治疗效果及预后。在CCA中,CD8^(+)T和CD4^(+)T淋巴细胞大多隔离在肿瘤周围,CD20^(+)B淋巴细胞和自然杀伤(natural killer,NK)细胞数量较少。浸润在肿瘤中的调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)通常与免疫逃逸相关。进一步全面分析CCA各个病理学亚型中的TILs在肿瘤内部、浸润边缘、肿瘤周边等区域的表达规律,有助于探究基于CCA病理分型的相关免疫治疗。TILs评估方式有多种,基于CCA的苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色切片进行TILs的标准化半定量评估可适用于大规模临床试验以及日常病理实践。对CCA中TILs进行研究将为CCA免疫治疗及TME的进一步探究提供重要参考。

基于LDL算法的大规模矩阵求逆加速器设计及其FPGA实现

矩阵求逆是工程计算中的基本问题,在大规模MIMO系统、阵列信号处理以及图像信号处理等应用中,大规模矩阵求逆的处理速度对系统性能至关重要,但传统矩阵求逆方法运算复杂度高、并行性低且消耗大量存储空间,不利于硬件加速。针对大规模矩阵求逆硬件加速问题,文中研究了基于LDL分解的矩阵求逆算法,并提出了一种基于该算法的大规模矩阵求逆加速架构。利用LDL分解后三角矩阵对角线元素全为1的特点,对矩阵进行分块迭代设计,减少了求逆运算的计算量,提高了计算速度。文中基于Xilinx Virtex7 FPGA设计实现了该加速器,实验结果表明,在128阶矩阵下,吞吐量达105.2 Inv·s^(-1),最高时钟频率达200 MHz。与现有矩阵求逆加速方案相比,该设计占用的硬件资源更少,且具有更高的性能。