面向未来的中国智慧林业:观测仪器体系的演进与发展趋势

森林观测信息的生产是支持智慧林业工作开展的基础和先导。本文以森林观测仪器技术体系的构建历史、现状和未来为切入点,以基础性公共技术的发展脉络为支撑,深入分析森林观测仪器与森林观测需求的耦合程度。传统森林观测仪器体系在时效性和准确性上已经无法满足日益发展的林业调查的需要,观测仪器存在孤立性高、难以集成、操作繁琐、效率低等问题。这主要是由于当前针对森林观测研究偏重对成熟仪器使用和数据分析,观测仪器的研发偏重算法补偿和集成第三方元件,轻物理结构设计等因素造成。面对基本测量原理鲜有更新、森林观测标准制定滞后于新型技术发展等问题,本文从对观测仪器现在和未来的联合模式进行阐述,从逻辑架构到物理技术层面上分析森林观测仪器联合模式可能在未来出现的发展状况与应用前景。最后,基于当前基础性技术发展的趋势,对可能出现的几种新形态的森林观测仪器进行推测,并以此展望在近未来可能在中国实现的一种智能森林观测体系的雏形。

聚氨酯固化钙质砂物理力学特性

聚氨酯加固是一种新型环保快速的土质改良方法。针对南海钙质砂采用聚氨酯快速改良,并通过室内试验验证该处置方法的有效性和适用性。通过对聚氨酯固化钙质砂试样开展无侧限抗压强度试验、静力荷载和循环荷载下的三轴试验以及渗透试验,研究聚氨酯固化钙质砂的最佳凝胶时间,静、动强度特性及渗透特性。试验结果表明:固化试样的最佳凝胶时间为6.5 h;随着掺量的增加,固化钙质砂黏聚力得到显著提高,内摩擦角基本保持不变,在海水环境养护下的聚氨酯钙质砂仍然保持了较高的强度;随着掺量的增加,聚氨酯钙质砂的初始动剪切模量增加,最大阻尼比降低;钙质素砂渗透系数的数量级为10^(-6),掺入2%~10%聚氨酯后数量级降至10^(-8)~10^(-7),聚氨酯补漏效果较好。

考虑骨料类型的沥青混合料疲劳预估模型

为了更准确预测不同骨料类型沥青混合料的疲劳性能,本研究基于JTG D50—2017《公路沥青路面设计规范》中的疲劳预估模型(JTG模型)进行了深入探讨。采用均匀试验设计法,对AC-16C型沥青混合料进行了四点弯曲小梁疲劳试验。通过67组玄武岩、石灰岩和花岗岩沥青混合料的疲劳数据,对JTG模型参数进行了修正。研究发现:(1)简化的JTG模型适用于沥青混合料疲劳寿命预估,不同骨料类型对模型参数a的取值有影响;(2)玄武岩沥青混合料疲劳寿命最长,石灰岩最短,花岗岩居中;(3)修正后的JTG模型与实际疲劳试验数据高度吻合。本研究为沥青混合料的疲劳性能提供了更为精确的预估模型。

全国样板党支部建设路径研究报告——以扬州某高职校建筑工程学院为例

全国样板党支部建设是新形势下高校党建工作的一个重要组成部分。通过“五化”创建模式,即组织建设标准化、组织生活课表化、党员管理精细化、信息管理台账化和活动场所阵地化,实现事业发展有了“新业绩”、教师发展有了“新成果”、党支部建设有了“新气象”,但支部也将在加强支部班子建设、提高组织生活质量、在总结党建特色和宣传工作上下功夫。

适于GlobalAllomeTree国际数据平台的标准化中国主要树种树高-胸径方程研建

GlobalAllomeTree作为共享异速方程的国际网络平台,逐渐受到全球高度关注。当前,为促进该项国际合作,针对当前该平台缺乏中国主要树种生长异速方程的现状,系统性更新标准化中国主要树种树高-胸径方程。由于树冠和下部灌木及草丛遮挡,树高相对于胸径测量具有一定的难度,因此需要使用数学工具进行计算。选取了36个树种为材料构建树高-胸径关系方程,以全国主要树种的二元材积模型、各地区一元材积表为基础材料,以取样径阶为1 cm间隔所生成1692组树高-胸径数据作为建立方程样本,1238组外业调查数据为验证样本。建模结果表明:36个主要树种的1692组树高-胸径数据建立的全国通用性树高-胸径方程拟合相关系数(R2)为0.801,方程拟合结果较好,说明可以通过测定胸径,带入树高(H,m)-胸径(D,cm)方程(H=aDb)预估树高;对36个主要树种的树高-胸径方程进行拟合,决定系数R2值均大于0.916,平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)相对较小,方程整体精度较高,可广泛推广;将外业采集的1238组树高-胸径数据,根据36个主要树种树高-胸径方程拟合公式及参数估计值a、b进行方程精度验证,方程预测的平均相对误差为16.86%,在误差允许范围内,并且模型形式规范,可为GlobalAllomeTree平台用户提供科学参考。

被困空腔对T-bar循环贯入软黏土流动特性影响的试验研究

为观测和分析T-bar循环贯入过程中被困空腔对软黏土流动特性的影响,利用Laponite RD、焦磷酸钠和去离子水配制透明黏土,自制由加载设备、CCD相机、激光器和控制系统组成的T-bar循环贯入试验装置,开展T-bar在透明黏土中的循环贯入试验。结果表明:T-bar初次贯入过程中,被困空腔影响土体绕探头的流动,土体不能进入全流动状态;T-bar初次上拔过程中,被困空腔与探头发生脱离,悬浮于探头上方,对土体流动的影响逐渐减弱,T-bar上拔2倍探头直径深度时土体流动不再受被困空腔影响,进入到全流动状态;第2—第10次循环贯入过程中,被困空腔稳定悬浮于土中,不影响土体流动,T-bar贯入1倍探头直径深度时土体流动表现为全流动状态;被困空腔对于T-bar循环贯入测试结果无显著影响,在T-bar初次贯入被困空腔阶段下通过T-bar循环贯入测试软黏土重塑强度是合理的。

考虑颗粒破碎影响的钙质砂中海底管道贯入机制研究

通过离心机模型试验,结合离散元数值分析对钙质砂中海底管道竖向贯入机制进行了研究。研究结果显示,钙质砂中管道竖向贯入阻力与埋深基本呈线性关系,其值大致等于管-土接触宽度与静力触探试验(cone penetration test,简称CPT)中相同深度锥尖阻力的乘积。当管道埋深较小时,由于土体变形主要以颗粒重排挤密为主,管道竖向贯入阻力几乎不受颗粒强度影响;当管道埋深较大时,管道竖向贯入阻力随着颗粒强度的降低以及颗粒破碎的加剧而减小。钙质砂中管道竖向贯入机制主要表现为典型的冲剪破坏,土体变形主要集中在管道底部,且水滴状变形区域随着颗粒破碎的加剧逐渐收缩。颗粒破碎从管道底部向远离管道径向发展,大量贴近管道底部的颗粒发生连续破碎,少量远离管道的颗粒发生独立破碎。颗粒破碎导致管道底部土体中的集中应力释放,颗粒破碎越多,应力释放导致管道竖向贯入阻力减小的现象越明显。

电子森林罗盘仪的研发与试验

树高和树木位置是森林经营决策中重要的指标,常用于估计森林生长量、树龄、材积、生物量和碳储量等立木参数,其精度对立木质量的评价及森林生长的预测分析影响较大。为解决当前森林调查仪器价格昂贵、移动不便、测量周期长、人力耗损大等问题,基于三维电子罗盘和激光测距雷达研发了一种电子森林罗盘仪。该仪器设计了嵌入式软硬件,开发了与之配套的Android端应用,实现了树高和树木位置数据测量的电子化和数字化。为验证仪器的精准度与效率,选取59株立木进行试验。结果表明:在精准度上,方位角的绝对误差均值为4.5°,树高的相对精度为96.95%;在作业效率上,该仪器约为全站仪的2倍。该仪器携带方便、制造成本低、内外业一体化,能够满足国家森林资源连续清查中的测量精度要求,在森林资源调查中具有广阔的应用前景。

不同电价模式下独栋住宅的光伏-储能系统运行策略及效果分析

为了解不同电价模式下,光伏-储能系统在独栋住宅应采取的运行策略以及运行效果,对样本建筑用电量和光伏系统发电量进行建模,针对阶梯电价和分时电价2种情景,为光伏-储能系统制定了常规运行模式和混合运行模式2种运行策略。随后,给出了1000~2500元/(kW·h)4种储能单价下,独栋住宅光伏-储能系统经济性指标净现值(net present value,NPV)和自消纳率(self consumption rate,SC)随储能容量增长的变化趋势并进行了分析。结果表明:光伏装机容量越大,NPV初始值越高。在常规运行模式下,不同装机容量下的光伏系统自消纳率随着储能容量的变大而逐渐提高,而在混合运行模式下,自消纳率基本不随储能容量增加而变化。在2种运行模式下,仅考虑经济性的最优储能容量均位于NPV曲线最高点,并且不同的光伏装机容量都会导致NPV初始值和排序的不同。

塔克拉玛干沙漠北缘发现红沙蚺兼记繁殖数量新纪录

2017年5月—2021年10月,在塔克拉玛干沙漠北缘进行动物学野外实习和项目调研过程中,多次发现并采集到一种中小型蛇类。依据2017、2018年采集固定的2号标本及2020年采集到的母蛇,鉴定为红沙蚺(Eryx miliaris)。2020年采集到的母蛇产子16条。本次在塔克拉玛干沙漠北缘发现红沙蚺及其繁殖数量为其分布和繁殖数量新纪录。标本保存于塔里木大学生命科学与技术学院动物学标本室(R-2017-1,R-2018-1)。

合肥弱膨胀土力学特征及饱水扰动影响

为了研究合肥地区弱膨胀土遇水及扰动对其强度和变形等力学性质的影响,对合肥地铁7号线徽富路站深基坑内弱膨胀土的原状样及饱和扰动样,分别开展了50 kPa,100 kPa和200 kPa三种围压下常规饱和三轴压缩(CTC)和三轴拉伸(CTE)以及原状非浸水样双压力室三轴压缩试验。通过对比原状样与饱和扰动样的应力–应变、强度指标以及变形模量的差异,探讨了饱水扰动对膨胀土力学性质的影响,且采用XRD衍射测试了膨胀土的矿物成分及含量。试验结果表明:(1)合肥地铁7号线基坑土质为弱膨胀土,黏土矿物中蒙脱石含量占46%;(2)合肥地铁7号线基坑的弱膨胀土强度的降低主要表现为黏聚力的降低,原状样较扰动饱和重塑样黏聚力下降了56%,而内摩擦角的变化并不显著;(3)合肥地铁7号线基坑内弱膨胀土有超固结现象,表现为原状样具有剪胀软化特征;(4)合肥地铁7号线基坑弱膨胀土原状样遇水扰动后初始模量下降了20%左右,水的浸润大幅降低了膨胀土抗变形能力。

高等教育强国建设的中国道路

高等教育强国建设是科技强国建设的基础性保障,是人才强国建设的关键性支撑,对中国式现代化建设具有突出的战略意义。推进高等教育强国高质量建设需要厘清中国式现代化引领高等教育强国建设的逻辑谱系,探明符合中国国情与现代化共同特征的强国建设路径;梳理高等教育强国建设的发展机理,增强高等教育强国建设的使命感和紧迫感;深化高等教育改革,回应新时代高等教育强国建设对新质生产力的迫切需要;明晰高水平科技自立自强支撑高等教育强国建设的核心要义,实现科技创新层级与能级的双跃升;以“两个大局”的时代理念作为高等教育高质量发展的时空坐标,厘清高等教育强国建设的行动逻辑。此外,在高等教育强国建设的关键阶段,我国必须以教育评价改革为抓手,破除制约高等教育强国建设的障碍,进而推动高等教育体系实现结构性变革、系统性重塑。

考虑基质吸力的非饱和土弹黏塑性本构模型

为了描述可控基质吸力下的非饱和土时效变形特征,提出一种考虑非饱和土基质吸力影响的弹黏塑性本构模型。新模型借鉴BBM模型对压缩特征曲线进行修正,给出非饱和土的压缩指数与基质吸力的关系函数,并将该指数引入到能描述土体超固结的下负荷模型,得到非饱和土的修正下负荷面;又以该下负荷面为参考屈服面,利用相对应力关系,建立了非饱和超固结土的弹黏塑性本构模型,并通过非饱和的三轴率敏性试验确定新模型中两个时效参数m′和c_(0)。结果表明:①模型能较好地表征非饱和土超固结比、基质吸力对其变形特征的影响;②由非饱和土的三轴率敏性试验确定的模型参数能较好地模拟其蠕变等时效变形。

城市重大公共卫生风险全过程防控体系构建

在复杂多样的城市风险中,重大公共卫生风险是影响力与破坏力较为严重的一种,探索建立符合中国城市发展进程的城市重大公共卫生风险全过程防控体系迫在眉睫。遵循风险发生过程,以“全周期管理”理念为指引,结合4R危机管理理论、风险管理理论和整体性治理理论,构建重大公共卫生风险全过程动态防控理论框架,同时立足于“以体系为核心”和“以风险为主线”的研究视角,深入分析“全过程动态”的核心意识,将风险防控过程划分为“全面风险评估预警—精准动态响应控制”,进而探讨构建包含风险识别、风险评估、风险评价和决策支持的风险评估体系,以及包含应急响应和常态化控制的风险控制机制的实践路径,提升中国重大公共卫生风险治理水平。

新时期高校实验室对国家大学科技园支撑机制研究

国家大学科技园作为国家创新体系的重要组成部分,是高等教育推动产学研结合的重要载体。实验室作为高校科学研究的基地,对加快产学研合作、促进科技创新起着非常重要的作用。文章从大学科技园的相关理论出发,探讨高校实验室对国家大学科技园创新发展的支撑作用以及新时期两者的创新发展路径,以进一步促进科技、教育、经济的融合,为构建新发展格局、服务国家高质量发展作出更大贡献。

基于统一屈服准则超固结土的应力诱导各向异性下负荷面模型

为了描述中主应力对超固结土力学行为的影响,提出了一种表征土体超固结和应力诱导各向异性新的弹塑性本构模型。采用统一表述Mohr-Coulomb、Drucker-Prager、Lade-Duncan和Matsuoka-Nakai 4种屈服准则的形状函数g(θ),将其引入到下负荷面模型中修改临界状态破坏线的斜率M值,从而实现新模型中M值能随洛德角θ改变而变化;选择塑性偏应变增量为迭代变量,利用Newton-Raphson迭代开发了新模型的应力积分算法,编写了UMAT子程序,成功将新模型嵌入大型商业有限元软件ABAQUS中。结果表明:新模型能同时表征土体的超固结、剪胀和应力诱导各向异性,预测结果与试验数据吻合良好;新模型物理意义明确表述简单,便于工程推广应用;新模型的应力积分算法收敛速度快,每个增量步所需的迭代次数少,收敛精度高,算法运行稳定可靠。

复杂应力路径下海相结构性软土力学特征试验

为揭示结构性软土层基坑开挖以及盾构施工过程中周围土体面临的复杂应力路径状态,设计不同应力路径三轴试验以探究结构性软土在开挖和卸载过程中的强度以及变形特征。选用大阪湾天然结构性软土为参照目标,人工制备海相高液限、大孔隙以及相似结构性变形特征的软土,克服了天然结构性原状软土取样困难以及试样性状离散性大等问题,并对批量制备的结构性软土试样开展CTC(CTE),RTC(RTE)和PTC(PTE)6种不同应力路径下的三轴剪切试验,深入分析基坑开挖以及盾构施工2类典型施工路径对结构性软土力学性能的影响。研究结果表明:1)结构性软土在不同应力路径下的力学特性差异显著,且应力应变曲线都存在软化现象,RTC(RTE),CTC(CTE)和PTC(PTE)的峰值强度依次增大,三轴拉伸仅为压缩强度的60%~70%;2)基坑被动区卸载路径下变形和强度显著降低,盾构同步注浆施工路径下峰值强度较高但存在脆性破坏风险;3)结构性软土归一化模量的变化体现了土体渐进破坏过程,且不同应力路径下的归一化模量与固结围压相关;4)不同路径对土体黏聚力变化明显,开挖卸载路径下土体抗剪强度降低了80%,说明不同应力路径对结构性软土的强度和变形特征都存在明显劣化作用。研究结果对软土地基中以变形控制为主的基坑开挖和盾构施工具有较好的指导意义。

宣肺止咳颗粒的制备工艺及薄层色谱鉴别

目的 筛选宣肺止咳颗粒剂制备成型稳定可行的最优工艺,为其质量研究奠定基础。方法 选用橙皮苷含量和干膏率的不同权重比为综合评价指标,进行单因素实验,发现提取次数、时间及处方加水倍数对实验结果影响显著,故对饮片粉碎粒度、浸泡时间不予考虑,以此为基础进行正交实验,最终优选出宣肺止咳颗粒的水提工艺。考察药液比、高速离心的转速和时间,筛选出较优的药液除杂工艺;将常压浓缩与减压浓缩药液的橙皮苷峰面积、干膏率进行比较,确定浓缩工艺;选用减压干燥方法进行干燥,并确定该方法的可行性;选用不同浓度乙醇,将玉米淀粉和糊精(1∶1)、蔗糖和糊精(1∶1)与干膏粉分别混合进行制粒,对比制得颗粒的性状,筛选出成型工艺。根据2020版《中国药典》一部,对宣肺止咳方中的瓜蒌皮、清半夏两味药材进行定性鉴别,并对宣肺止咳颗粒橙皮苷含量测定的方法建立质量标准。结果 全方加10倍量水,提取2次,每次60 min;浓缩至药液比为1∶3,选用高速离心法分离纯化,固定转速4000 r·min^(-1),时间10 min;在80℃下进行减压浓缩,结果最优;减压干燥方法稳定可靠,适用于本方;优选出糊精和玉米淀粉(1∶1)与药膏干粉1∶1混合,喷洒90%乙醇,制得的颗粒性质最好;宣肺止咳颗粒橙皮苷含量测定方法稳定可行;薄层鉴别方法简便可靠。结论 筛选出的宣肺止咳颗粒的制备工艺稳定可靠、科学合理,可应用于企业化大生产。

miR-103a-3p对慢性粒细胞白血病细胞增殖和凋亡影响

目的检测miR-103a-3p在慢性粒细胞白血病(CML)病人骨髓组织中的表达,探讨miR-103a-3p对CML细胞增殖、凋亡的影响。方法收集32例CML病人和20例健康供者的骨髓标本,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测miR-103a-3p表达。采用CCK8法和流式细胞术检测CML细胞系K562细胞增殖及凋亡的变化;采用免疫印迹法(Western blot)检测K562细胞中凋亡相关蛋白Bcl-2相关X蛋白(Bax)和B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)表达;小鼠皮下注射K562细胞,通过苏木精-伊红(HE)染色观察组织病理变化。结果与健康供者相比,miR-103a-3p在CML病人的骨髓单个核细胞中的表达量显著降低(t=3.317,P<0.01);K562细胞中的miR-103a-3p表达水平也显著低于正常人骨髓基质细胞HS-5(t=21.430,P<0.001)。体外实验显示,转染agomiR-103a-3p后,K562细胞的增殖受到抑制(t=4.949~12.170,P<0.01),凋亡增强(t=3.181,P<0.05)。成瘤实验显示,Lv-miR-up组小鼠的肿瘤质量较Lv-miR-NC组低(t=4.518,P<0.01),肿瘤体积较Lv-miR-NC组小(t=15.670~36.290,P<0.001)。结论miR-103a-3p可抑制CML细胞K562的增殖,促进其凋亡。

教育现代化视域下的中小学教师教学能力:特征、问题及提升策略

中小学教师教学能力的现代化意味着教学走向人本性、信息化、民主化、创新化和终身化,而他们的教学能力能否充分展现现代性,关乎我国高质量教师队伍的建设成效。但实践中,中小学教师教学信息化意识与应用水平偏低,教学民主性发挥受到多环境与多主体限制,创新型教学方法与模式的实践实效性不佳,教学能力终身发展的自觉性与推动力不足。对此,需要灵活落实教育信息化相关政策的基层执行,合理定位教师“教育者”与学生“学习者”的身份角色,建设教师专业学习组织以助推教师创新实践水平的提升,制订覆盖教师职业全生命周期的教学能力发展计划。