巢湖水体中磷的季节性波动及其驱动因

浅水湖泊中磷的季节性波动是湖泊生态系统响应环境变化的重要过程,揭示湖泊中磷的季节性波动过程及其影响因素是科学和有效实施湖泊管控的关键。本研究利用巢湖2012-2023年的连续逐月监测数据,分析巢湖水体中磷的季节性变化规律及其驱动因素。结果表明:巢湖水体中磷呈现明显的年内波动模式,其中2-4月份是一年水体中磷的低值时段,而后逐渐升高,8-10月份达到年度水体中磷的高值时段,高值时段总磷浓度比低值时段平均高0.058 mg/L,平均增加84%,而且这个波动幅度从东到西逐步升高。浮游植物生物量和叶绿素a的年内变动模式与水体中磷的波动模式并不匹配,其中浮游植物生物量的年内峰值较磷的年内峰值出现更早,而冬季仍是浮游植物生物量和叶绿素a浓度较高时段,水体中磷的浓度却相对较低,藻类年内波动幅度对磷的波动幅度解释率不足10%,表明巢湖水体中磷的季节性波动受浮游植物的年内变化影响有限。巢湖水体中磷的年内波动模式可能主要受内源磷的自然释放过程驱动,藻类的泵吸作用和外源污染入湖的调节作用并不明显。本研究提升了对浅水湖泊中磷季节性变化规律的认识,对湖泊内源污染的管控策略制定具有重要的科学意义。

基于自谐振线圈参数优化的多中继无线供电系统效率提升研究

印刷电路板(printed circuitboard,PCB)自谐振线圈可以避免绕线引起的偏差,且不受分立补偿电容的影响,应用在多中继无线供电系统中极具前景。针对PCB自谐振线圈结构参数优化不完全所导致的多中继无线供电系统传输效率低下的问题,该文给出了一种用以提升系统传输效率的PCB自谐振线圈结构参数优化设计方法。首先,建立了多中继无线供电系统的传输效率模型,并分析了线圈的电参数对传输效率的影响机理;其次,详细推导了线圈电参数与线圈的匝数、介质厚度、线宽、铜箔厚度、介质损耗角正切值以及介电常数之间的关系;然后,基于上述关系,以传输效率最高为目标,优化了线圈参数;最后,利用优化后的PCB自谐振线圈搭建了一套五线圈无线供电系统实验样机。实验结果表明,采用优化后的PCB自谐振线圈传输效率最高可达76.5%,相比优化前33.1%的传输效率,提高了43.4%。

甲基橙合成方法机理的新探究

通过实验验证,提出了一种甲基橙合成的新机理:由于氨基苯磺酸芳环上磺酸基的吸电子效应和强酸性,在室温下即可进行重氮化反应;由于N,N-二甲基苯胺“-NR2”的空间效应、R基与氨基N杂化轨道的超共轭效应以及磺酸基的吸电子效应和强酸性,在酸性条件下,偶合反应不但可以正常进行并且反应选择性增强,即亲电偶合反应更多发生在N,N-二甲基苯胺的对位上,从而在室温及pH < 2的酸性条件下生成产率、纯度均高的甲基橙产品。

超稠油油藏热化学驱油水渗流特征

针对超稠油油藏热化学驱开发过程中不同温度区域内的油水渗流特征不明的问题,利用微观可视化实验和一维物理模拟实验,定量研究了不同温度下热水和驱油剂对驱油效率的影响及相对渗透率的变化规律,分析了热水和驱油剂驱油的致效机理和交互作用。实验结果表明:温度为70℃时,高温驱油剂驱的油相相对渗透率增大,水相相对渗透率变化较小;温度为150℃时,热水和驱油剂的协同增效作用更显著,热水驱转高温驱油剂驱和直接高温驱油剂驱的油相、水相相对渗透率均明显增大;温度超过200℃后,驱油剂在高温限制下驱油作用减弱,热水对驱油效率的提升大幅增加。研究表明:不同温度下,热水驱和高温驱油剂驱均可提高驱油效率;随着温度升高,热水对提高驱油效率的作用不断增大,驱油剂对驱油效率的贡献先增大后减小;热化学驱通过热水、驱油剂在不同温度区域的接替驱油和协同作用,能够实现超稠油油藏效益开发。该研究可为热化学驱提高超稠油油藏采收率提供参考。

巢湖底泥蓝藻时空分布特征及其环境影响因子

水华蓝藻在浮力下降后会沉入湖底,不但导致底泥污染加重,一些蓝藻细胞在低温和黑暗条件可维持低活性状态休眠越冬,并有可能在温度回升或风浪扰动后上浮至水柱,成为蓝藻水华暴发的种源。为了确定巢湖底泥蓝藻的时空分布特征及其环境影响因子,本研究对巢湖底泥蓝藻开展了8周年的野外调查。结果表明,巢湖底泥蓝藻含量在2016-2023年呈现先升高后下降的变化趋势,2019-2020年达到峰值;底泥蓝藻含量在空间分布上与水体蓝藻含量基本相似,呈现出由西向东逐渐减少的格局;巢湖底泥蓝藻含量季节变化明显,受微囊藻和长孢藻下沉休眠的影响,分别在11月和3月达到峰值,而春季至夏季由于蓝藻复苏上浮,7-8月份达到最低值。逐步回归分析发现,底泥总氮含量、风速、底泥总磷含量、温度可能是影响底泥蓝藻含量时空变化的主要环境因子。研究结果揭示了巢湖水华蓝藻在底泥中的时空分布规律,对湖泊内源污染的管控与蓝藻水华控制具有重要的科学意义。

基于改进型树型奇偶机的密钥交换研究

提出了一种基于改进型树型奇偶机的密钥交换方法。利用伪随机数产生器为通信双方产生共同的输入向量,降低网络同步所需的数据量;使用基于滑动窗口的学习规则来动态改变学习率,降低同步次数;并且进一步提出基于背包算法和深度优先搜索遍历算法的高效输入序列生成方法,增大正向学习概率加快同步速度。仿真实验结果表明,改进模型的通信数据量下降了60%以上,同步时间显著下降。

三种食物来源膳食纤维的理化性质与功能特性比较

为探究不同来源膳食纤维吸附能力的差异,本研究以柚子、胡萝卜和米糠来源的不溶性膳食纤维为研究对象,比较分析了其显微结构特征、理化特性,胆酸钠吸附力与释放动力学、胆固醇吸附力、葡萄糖吸附力和亚硝酸盐清除能力等吸附特性。结果显示:胡萝卜膳食纤维是表面较光滑的球形颗粒,具有最佳的吸水膨胀力(7.92 mL/g)、胆汁酸吸附力(57.80 mg/g)与模拟肠环境(pH值7)时的胆固醇吸附力(11.72 mg/g);米糠膳食纤维呈现出粗糙多孔的不规则结构,拥有最佳的持油力(3.00g/g)、葡萄糖吸附力(20.67mmol/g)、亚硝酸盐吸附力1482.22μg/g(pH值7),2836.23μg/g(pH值2)、胆汁酸阻滞力(4.47 mg/g)和模拟胃环境(pH值2)时的胆固醇吸附力(8.56 mg/g);柚子膳食纤维表现为层叠的鳞片状结构,具有最佳的持水力(15.48g/g)、黏度和优异的胆汁酸阻滞力(3.55 mg/g)。可见,三种不同来源的膳食纤维的显微结构与理化特性各具特点,使三者的吸附特性各具差异。上述研究结果为不同种类膳食纤维在健康食品中的加工利用提供了数据支撑。

3种不同亲水胶体对鲜面条品质的影响

为解决鲜面条存在的黏弹性差和蒸煮损失大等问题,研究不同添加量(0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)和不同种类亲水胶体(黄原胶、海藻酸钠、果胶)对鲜面条品质(面条蒸煮特性、质构拉伸特性、水分分布)、面粉粉质特性、面团流变特性和微观结构的影响。蒸煮试验结果表明,当黄原胶添加量0.3%、海藻酸钠添加量0.2%、果胶添加量0.4%时,鲜面条蒸煮损失率最低,分别为5.70%、5.67%、6.81%,吸水率均较高。质构结果表明,当黄原胶添加量为0.3%、海藻酸钠添加量0.3%、果胶添加量0.3%时,鲜面条的硬度、胶着性、弹性和回复性得到综合改善。面粉粉质特性分析结果表明,当黄原胶和果胶添加量0.4%、海藻酸钠添加量0.1%时,稳定时间最高分别为18.8%、18.3%、11.5%,弱化度较低,形成时间较短。面团流变结果表明,当黄原胶和海藻酸钠添加量0.1%、果胶添加量0%时,tanδ最低。低场核磁共振结果表明,当黄原胶和果胶添加量0.3%、海藻酸钠添加量0.5%时,结合水峰面积最高。扫描电子显微镜结果表明,当黄原胶和海藻酸钠添加量0.3%、果胶添加量0.4%时,面团结构最致密。综上所述,黄原胶、海藻酸钠和果胶的最适添加量分别为0.3%、0.3%和0.4%,能够有效改善鲜面条品质、面粉粉质特性、面团流变特性和微观结构,其中果胶对于鲜面条制品的改良效果最好。

融合目标端上下文的篇章神经机器翻译

神经机器翻译在句子级翻译任务上取得了令人瞩目的效果,但是句子级翻译的译文会存在一致性、指代等篇章问题,篇章翻译通过利用上下文信息来解决上述问题。不同于以往使用源端上下文建模的方法,该文提出了融合目标端上下文信息的篇章神经机器翻译。具体地,该文借助推敲网络的思想,对篇章源端进行二次翻译,第一次基于句子级翻译,第二次翻译参考了全篇的第一次翻译结果。基于LDC中英篇章数据集和WMT英德篇章数据集的实验结果表明,在引入较少的参数的条件下,该文方法能显著提高翻译性能。同时,随着第一次翻译(即句子级译文)质量的提升,所提方法也更有效。

基于无监督模型的低资源词性标注实验对比和分析

[目的]研究无监督词性标注模型在低资源语言上的性能表现.[方法]尝试利用无监督词性标注模型,包括高斯隐马尔科夫模型(Gaussian HMM,GHMM)、最大化互信息模型(mutual information maximization, MIM)与条件随机场自编码器(conditional random filed autoencoder, CRF-AE),展开低资源词性标注实验.基于对前人工作的凝练,在英文宾州树库上设置了少样本和词典标注两种低资源场景.[结果]无监督词性标注模型能够在少样本场景中超越条件随机场模型,但在词典标注场景中却始终逊色于条件随机场模型.[结论]无监督损失更加擅长对高频词进行建模,使得模型在少样本场景下获得更好的性能表现;同时无监督损失倾向于生成更加均匀的词性分布,从而降低模型在词典标注场景下的性能.

基于电磁散射模型的海上舰船双基SAR图像仿真

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)在地海环境遥感和目标探测识别中发挥着重要作用。相对于单基SAR,双基SAR能够通过调整发射机和接收机的角度对场景进行多方位观测,因此开展海上舰船目标双基SAR图像仿真可为非合作目标的特征研究和探测识别提供方法和手段,在目标探测识别方面有着重要意义。为此,本文利用基于面元化的简化小斜率近似(facet-based simplified small slope approximation,FBS-SSA)方法与几何光学/物理光学(geometrical optics/physical optics,GO/PO)混合方法,提出了一种基于电磁散射模型的海上舰船目标复合场景双基SAR图像仿真方法,实现了不同双基角下的海上舰船SAR图像仿真,并分析了雷达飞行方向与舰船角度、发射机和接收机相对位置、极化、海况对雷达图像的影响。结果表明,双基角、极化、舰船朝向都会对双基SAR图像产生较大的影响,因此可以通过获取不同双基角度下的复合场景SAR图像特征从而可以更好地开展舰船识别。此外,SAR图像中的阴影特征也可作为舰船识别的辅助手段。

适用于弱电网的三电平并网逆变器模型预测控制

弱电网下并网逆变器的鲁棒性较差、谐波较大,而模型预测控制十分依赖系统参数,这限制了其在弱电网中的应用。针对以上问题,提出适用于NPC(二极管中点钳位)型三电平并网逆变器的数据驱动型V-MFPC(基于虚拟电压矢量的无模型预测控制)策略。首先通过不同的开关序列构造大量虚拟电压矢量,然后利用代价函数预选降低控制算法的计算负担,最后选择合适的开关序列寻优抑制中性点电压波动。仿真结果表明,所提策略能有效抑制中性点电压波动和并网电流谐波,并具有较好的参数鲁棒性。

肉苁蓉苷A通过JNK/MAPK通路抑制破骨细胞活性

背景:研究证实肉苁蓉苷A具有抗炎、抗氧化和抗骨质疏松的作用,但其对破骨细胞分化和功能的影响及潜在的机制尚缺少研究。目的:探讨肉苁蓉苷A对核因子κB受体活化因子配体诱导的体外破骨细胞分化和骨吸收功能的影响及作用机制。方法:提取与培养4-6周龄C57BL/6小鼠股骨和胫骨中的骨髓巨噬细胞,采用CCK-8毒性实验检验不同浓度的肉苁蓉苷A(5,10,20,40,80,160μmol/L)对骨髓巨噬细胞的毒性,抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察不同浓度的肉苁蓉苷A干预破骨细胞的分化情况,确定药物的有效干预浓度。将实验分为阳性对照组、肉苁蓉苷A低、中、高剂量组(40,80,160μmol/L),细胞贴壁后各组均加入50 ng/mL的核因子κB受体活化因子配体诱导破骨细胞分化,肉苁蓉苷A低、中、高剂量组分别加入相应剂量的肉苁蓉苷A进行干预。采用肌动蛋白环鬼笔环肽染色和DAPI染色检测肉苁蓉苷A对破骨细胞形成的影响;骨磨片甲苯胺蓝染色观察肉苁蓉苷A对破骨细胞骨吸收功能的影响;Western blot检测JNK/MAPK通路上下游蛋白的表达情况;RT-qPCR检测抗酒石酸酸性磷酸酶、DC-STAMP、Nfatc-1、Ctsk和c-Fos等破骨细胞分化和骨吸收功能相关基因的表达情况。结果与结论:①抗酒石酸酸性磷酸酶染色、肌动蛋白环染色和骨陷窝甲苯胺蓝染色结果表明,与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A对核因子κB受体活化因子配体诱导的体外破骨细胞的分化和骨吸收功能具有呈剂量依赖性的显著抑制作用;②RT-qPCR结果表明,与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A高剂量组和低剂量组的抗酒石酸酸性磷酸酶、DC-STAMP、Nfatc-1、Ctsk和c-Fos等的mRNA表达量均显著降低,且肉苁蓉苷A高剂量组的降低效果更加显著;③Western blot结果显示,高剂量肉苁蓉苷A干预10,20,30和60 min时显著抑制p-JNK蛋白的表达;与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A低、中、高剂量组显著抑制Nfatc1和c-Fos蛋白的表达,且呈剂量依赖性;④结果说明,肉苁蓉苷A能够通过降低p-JNK蛋白水平,抑制MAPK通路的激活和破骨细胞关键基因的表达,进而抑制破骨细胞的形成和骨吸收功能。

束丝藻的竞争优势及其驱动机制的研究进展

束丝藻(Aphanizomenon)是一种丝状固氮蓝藻,具有入侵性且易暴发有害水华。近年来,在全球气候变化推动下束丝藻的扩张已然成为一种世界范围的现象,其广泛分布在温带、热带水体中,因其能合成藻毒素和异味物质而严重影响水生态系统功能,威胁饮用水安全和人类健康。束丝藻耐低温、喜低光,在偏碱性、低氮高磷水体中增殖较快,并凭其固氮、储磷以及释放藻毒素、形成群体胶鞘等独特生态策略使其在种间竞争以及群落结构演替中获得较大竞争优势,成为优势种群。鉴于束丝藻的危害性和扩张性,本文从束丝藻的生理生态特性、分布特征、竞争优势及其关键驱动因子等研究前沿进行了综述,并对相关研究领域进行展望,为进一步研究束丝藻种群竞争优势形成机制,有效防控束丝藻水华提供科学依据。

废油/树脂/己二酸二辛酯复合再生剂制备及温拌剂对沥青拌合老化保护效果评价

为验证废油对老化沥青性能恢复的适用性,借助响应面法使用废油、C9石油树脂、己二酸二辛酯配制了一种复合废油再生剂。为避免再生沥青拌合过程中轻质组分的挥发及老化,研究引入温拌剂降低拌合温度进而实现对再生沥青的性能保护。同时,测定了再生剂对老化沥青的再生效果以及温拌剂的保护效应。研究发现,老化沥青低温延展性不良的缺陷得到恢复,再生沥青高温抗变形能力优于基质沥青;再生沥青经温拌后,黏性成分更多,进而低温流变表现占优。再生剂有效补充了老化沥青的芳香族化合物;温拌再生沥青小分子油分物质得到了保护,二次老化中大分子物质基团的生成得到了控制。

基于IMM-UIF的多无人机纯角度机动目标跟踪

针对单无人机不能及时捕捉到目标的运动状态信息,很容易跟丢目标的问题,结合无迹信息滤波(UIF)算法和交互多模型(IMM)算法,提出了基于IMM-UIF的多无人机分布式融合估计算法。将各个无人机上的观测信息传输至中心节点,并统一优化各无人机的控制输入。仿真结果表明,基于IMM-UIF的多无人机分布式融合估计算法比基于IMM-UIF的单无人机跟踪精度提高了约30%,有效融合多无人机平台的量测信息,实现对目标稳定的高精度跟踪。

基于四旋翼无人机的协同跟踪系统

为解决单架无人机由于续航等条件制约导致任务效率低下的问题,对多无人机协同方面进行研究。搭建一套基于四旋翼无人机的飞行综合验证平台,完成硬件系统的搭建和软件系统的设计,并通过实验来验证平台的稳定性和可靠性。结果表明:该平台操作简便、成本低廉、扩展性好,具有较好的工程价值。

复杂环境下多无人机协同目标跟踪路径规划

为解决多无人机在复杂环境下协同目标跟踪的路径规划问题,提出基于模型预测控制(model predictive control,MPC)和先进自适应化学反应优化(advanced adaptive chemical reaction optimization,AACRO)算法相结合的方法。基于目标跟踪模型,使用集中式MPC作为路径规划问题的实时控制框架,设计5个指标成本函数在多种约束条件下优化跟踪性能,获取无人机的最优跟踪路径;针对上述多维问题的复杂程度,使用一种新型智能算法解算MPC控制策略。仿真结果表明:该方案具备有效性和可行性,对无人机群协同目标跟踪具有重要的应用价值。

髌股关节疾病与膝关节单髁置换术后疗效的关系

髌股关节疾病与膝关节单踝置换术(UKA)的手术后疼痛和对侧间室关节炎进展密切相关,并可对UKA术后疗效及假体生存率产生影响。传统指南认为,髌股关节疾病是UKA手术的禁忌证,但随着术者经验积累、术后患者随访研究增加以及假体的改良,一些研究结果显示出传统指南过于严格,部分髌股关节疾病并不影响UKA的疗效和假体生存率。

基于FPGA的光收发器监测技术研究

继电保护设备中使用了大量的光收发器,用于设备内部和设备间的通信。现阶段,光收发器失效主要分为两种情况,针对其完全失效继电保护设备已有成熟的反措方案,但是其不完全失效可能会导致通信报文单帧刷屏、误报和网络堵塞等严重问题,影响继电保护设备的正常运行,对整个系统产生不利影响。本文针对光收发器不完全失效的问题,基于FPGA芯片设计了光口数据监控机制,解决了光收发器异常导致继电保护设备可靠性降低的问题;针对双监控链路,设计了切换方案,实现了A、B系统监视的无缝衔接,最后依托硬件平台验证了方案的有效性。