黑龙江省松嫩平原春季极端干旱变化特征及其与环流因子的关系

基于1961—2021年黑龙江省松嫩平原32个气象站3—5月逐日降水量数据和同期大气环流、海温指数资料,以最长连续无降水日数(LCDD)作为表征春季极端干旱的指标,运用数理统计方法分析了春季极端干旱空间分布特征和时间变化规律以及大气环流、海温对LCDD的影响。结果表明:松嫩平原地区春季极端干旱总体呈减轻趋势,变化速率为-1.2 d·10 a^(-1),年际间振荡较强,年代际变化总体呈下降态势,1960s最高,2000s最低,2010s小幅回升;松嫩平原春季极端干旱在1971年发生突变,存在3个主周期,即28、14、6 a;空间上呈西多东少分布,高值区位于松嫩平原西部;前冬11月—3月西太平洋副高面积指数、东大西洋-西俄罗斯遥相关型指数、印缅槽强度指数、北美大西洋副高面积指数、850 hPa西太平洋信风指数、北美区极涡强度指数等6个大气环流主导因子对LCDD影响极显著(P<0.01);黑潮区海温指数、亲潮区海温指数、尼诺4区海表温度距平指数和西风漂流区海温指数等4个海温主导因子对LCDD影响极显著(P<0.01)。LCDD能够表征松嫩平原极端干旱变化规律,前期大气环流因子和海温因子可作为其预测信号。

气候变化背景下黑龙江省东南部水稻增产潜力评估分析

研究旨在评估黑龙江省东南部水稻气候生产潜力,并分析其增产空间,以便为该地区合理有效利用气候资源、提高水稻生产力提供科学依据。通过收集发育期观测数据,确定了水稻播种、移栽及成熟的临界温度指标,并采用联合国粮食和农业组织(FAO)推荐的逐步订正法计算了水稻的气候生产潜力。进而还分析了多年气候变化对水稻生产潜力的影响。研究结果显示,播种期、出苗期和成熟期的临界温度分别为5℃、12.5℃、10℃。在五常、宾县、宁安地区,无论是从播种到成熟期间,还是从移栽到成熟期间,水稻的气候生产潜力均呈现出增长趋势。特别是在气候变暖的情况下,宁安地区的水稻生产受到了积极影响。通过对1961-2020年的数据进行分析,发现黑龙江省东南部从播种到成熟期的水稻单产增产潜力呈现先下降后升高的趋势,该地区的水稻实际生产力逐渐提高,即实际单产有所增加。然而,与其气候生产潜力相比,仍存在较大的差距,表明该地区水稻的增产空间仍然巨大。本研究的结果不仅为水稻生产的合理布局提供了科学依据,还为充分有效利用气候资源提供了指导。

不同冬季复种轮作对甘薯耕层土壤真菌群落及块根产量的影响

为明确不同冬季复种轮作方式缓解甘薯(Ipomoea batatas)连作障碍的调控效应,本研究在甘薯定位连作3年的大田上进行试验,选用甘薯烟薯29、绿肥豌豆HRC023和高硫苷油菜运芥1号,设置休闲—甘薯(CK)、豌豆—甘薯(PR)和油菜—甘薯(RR)共3个处理,对不同冬季复种轮作处理甘薯栽前和薯块收获时的耕层土壤进行真菌群落的ITS RNA高通量测序比较分析和收获时块根产量的调查。结果表明,被孢霉门、子囊菌门和担子菌门的丰度显著高于其他真菌,是本次试验耕层土壤中的优势真菌门;与CK相比较,豌豆—甘薯和油菜—甘薯处理均降低了甘薯栽前和收获时子囊菌门(甘薯黑斑病原菌从属真菌门)的相对占比,油菜—甘薯处理明显降低了甘薯栽前和薯块收获时病理营养型和病理-腐生营养型真菌的丰度;豌豆—甘薯和油菜—甘薯这2种冬季复种轮作处理均显著提高了块根产量和商品薯率,2021年豌豆—甘薯处理(PR)和油菜—甘薯处理(RR)块根分别增产9.27%和6.56%,商品薯率增幅分别为125.93%和133.33%;2022年分别增产24.08%和19.17%,商品薯率增幅分别为93.10%和79.31%。

抗加速度双切线弧流道内气泡动力学行为数值与可视化研究

机载电子设备的散热系统设计对飞行器的长航时安全运行具有重要意义。设计了抗加速度的双切线弧流道,针对流道内的气泡动力学行为,开展了基于VOF多相流模型的数值分析与基于高速相机的可视化研究。仿真分析表明,相比于直流道,双切线弧流道中的气泡在流经弯管时,由于离心力的作用,会破裂成小气泡并被甩到远离加热面的位置,使得气液分离。30°双切线弧流道分离能力最弱,但残留在壁面的气泡最少;60°双切线弧流道分离能力最强,但壁面处气泡不易流动。对45°双切线弧流道进行了可视化实验研究,可视化结果与仿真分析一致。仿真计算表明,当流速为1 m/s时,45°双切线弧流道可以有效抵抗5g的加速度。

麦稻轮作高产条件下施磷对土壤速效磷及作物产量的影响

经过 4年的田间定位试验 ,结果表明 ,在含磷量较高的土壤条件下 (速效磷在 2 5mg·kg-1以上 ) ,随着施磷量的提高 ,土壤速效磷含量明显增加 ,在土壤中有累积现象。后作利用前茬磷肥后效 ,土壤速效磷有降低趋势。水稻施磷 ,当季产量具有明显增产效果 ,而且磷肥残效亦可满足后茬小麦对磷的需求 ,产量亦可保持在较高的水平上。根据施磷后土壤速效磷的变化规律及作物产量结果分析表明 ,在麦稻轮作高产栽培条件下 ,水稻季施P2 O590kg·hm-2 为宜 ,小麦季施P2 O5135kg·hm-2 为宜 ,每年一次性施磷即可满足作物生长发育的需要。根据我们的研究结果 ,水稻季施磷可降低磷肥用量 ,并能保持稻麦两作较高的产量水平 ;根据北方稻区小麦播种采取带稻撒播而不利施肥的耕作特点 ,认为水稻季施磷在北方麦稻轮作区是一项有利的。

煤层处置二氧化碳模拟实验研究

为了研究CO2在煤层中的储存能力与置换驱替CH4特性,利用沁水煤田潞安矿区3号煤层大尺寸(100 mm×100 mm×200 mm)煤样,在确定应力约束条件下,开展了CO2在煤体中的吸附特性与其在含甲烷煤试样中的驱替实验,并对含甲烷煤和不含甲烷煤中CO2的储存特性做了对比分析。结果表明:在模拟真实地应力(围压=轴压=8 MPa)条件与0.5 MPa注入压力作用下,180min内试验煤样中储存CO2量达11.03 L,CO2在测试煤体中的渗透率随其吸附量的增加而减小;在既定的地应力条件和近于14.93 cm3/g煤层平均瓦斯含量条件下,当CO2注入压力由0.5 MPa提高到1.0 MPa时,CO2在试验煤体中的储存量可提高93.00%、储存率提高13.50%、相应CH4的解吸量提高了18.13%;在实验初期,CH4的解吸量高于CO2的吸附量,随注入过程的持续,煤体中CH4的解吸量逐渐趋于平缓且远小于CO2的吸附量;同等条件下,含CH4煤比不含CH4煤可多储存59.29%的CO2,储存率提高了12.51%。

医用直线加速器主要部件对X射线能谱的影响

研究了医用直线加速器的主要部件对X射线能谱的影响。利用蒙特卡罗软件包EGSnrc/BEAMnrc针对Varian600C医用直线加速器,模拟完整及分别去除初级准直器、均整器和次级准直器条件下的相空间文件,通过相空间文件分析程序Beamdp对相空间文件进行分析,分别得到相应条件下的X射线能谱。均整器对能谱的影响非常大,对比于无均整器的情况,有均整器时,平均能量上升了48.9%;但初级准直器、次级准直器对能谱的影响小,平均能量的变化小于1%。在射野内,对比于无均整器的情况,有均整器时,能量注量降低了52.4%,但其空间分布变均匀,非平坦度从15.09%变为1.82%;对比于无初级准直器的情况,有初级准直器时,能量注量上升了1.58%;而对比于无次级准直器的情况,有次级准直器时,能量注量下降了2.00%。均整器对X射线的能谱的影响起主要作用,它能够使X射线的平均能量上升和射野内能量注量的分布变均匀。初级准直器对X射线能谱影响小但对X射线的散射不可忽略,而次级准直器对X射线能谱的影响小而且对X射线的散射作用可以忽略,这些结果对加速器X射线束流模型的建立有一定的参考意义。

1984-2005年黑龙江省主要农区土壤湿度的变化特征

土壤湿度是干旱预报、农业生产、作物布局和农业决策的重要指标之一。应用黑龙江省1984-2005年26个农业气象观测站土壤湿度资料,采用气候倾向率和趋势系数统计方法,分析黑龙江省主要农区土壤湿度的时空变化特征及影响因素。结果表明:土壤湿度空间分布存在明显差异,与气温、降水量空间分布分别呈负相关和正相关,三江平原和中部农区土壤湿度相对偏高,松嫩平原土壤湿度相对偏低;近22a来各地土壤湿度变化主要呈下降趋势,各季节土壤湿度下降幅度不同,秋季下降最显著,春季次之,夏季不显著。研究认为气候、气候变化、农事活动对黑龙江省主要农区土壤湿度分布及变化趋势有重要影响,松嫩平原干旱可能加重,三江平原东部春涝可能得到缓解。

多通道防空导弹武器系统作战效能分析的排队模型研究

根据现代防空导弹武器系统面临的作战环境和空袭模式,结合防空导弹武器系统的射击原理,建立了防空导弹武器系统效能分析的排队模型,并对所建模型的统计平衡特性进行了论证研究。

小麦淀粉合成相关酶基因SSⅡa、SBEⅡa和SBEⅡb表达序列多态性及对淀粉质量分数的影响

为了探究小麦淀粉合成相关酶SSⅡa、SBEⅡa和SBEⅡb基因表达序列核苷酸多态性及其与淀粉质量分数的关系,根据GenBank中已公布的基因序列设计特异引物,克隆基因的表达序列并测序,通过Clustal X2比对分析,用Dnasp 5.0计算核苷酸多态性信息,并建树做单倍型与淀粉质量分数的相关分析。结果表明,克隆得到3个基因的ORF(Open reading frame)序列,NCBI/Blast同源比对SSⅡa、SBEⅡa和SBEⅡb与GenBank中已登记的序列的同源性分别为98.19%、98.64%和99.04%。在SSⅡa、SBEⅡa和SBEⅡb中分别发现40、14和18个SNP位点,其中共包括4个InDel。在SSⅡa中,其第2外显子区为变异富集区,Tajima’s D检验D值均不显著。可见,这3个基因的多态性信息均较丰富,其单核苷酸多态性与小麦淀粉质量分数之间存在一定的对应关系。

小麦淀粉合成酶SSⅡa基因克隆及生物学分析

淀粉合成酶SSⅡa基因是小麦淀粉合成中的关键酶基因。为了从分子水平上了解造成不同小麦品种(系)淀粉含量差异的原因,本研究根据GeneBank中的SSⅡa基因序列AF155217.2设计引物,对8个不同抗性淀粉含量的小麦品种(系)SSⅡa基因进行克隆和多态性分析,并对其氨基酸序列进行结构域预测。结果表明,8个品种的SSⅡa基因序列高度保守,与GeneBank中已发表的序列相似度达98.19%以上,共发现40个单核苷酸变异,导致20个氨基酸发生了变异。蛋白结构域分析发现这些变异位点均位于α-淀粉催化酶氨基N-末端外侧,而在α-淀粉催化酶的催化区域并未发现变异位点。另外,在新春12中,还发现了一个缺失位点,缺失片段为249bp,该缺失片段包含了糖基转移酶的部分位点。本研究为进一步从分子水平理解SSⅡa基因的结构与抗性淀粉含量之间的关系及开发分子标记辅助选择育种提供了序列信息。

一类带连续性捕杀效应的生态-流行病SIS模型

研究一类捕食者有传染病、能康复、但不能永久免疫且具有HollingⅡ型功能性反应的食饵带有人工连续性捕杀效应的生态-流行病SIS模型的平衡点的稳定性。用特征根法,Hurwitz判据及Liapunov函数法等方法,给出了平衡点局部渐近稳定的充分条件和边界平衡点全局渐近稳定的充分条件。改进后的模型更符合生态学意义,研究它对维持物种间的生态平衡具有重要意义。

防空导弹拦截TBM的微分对策分析

从系统动力学出发,基于制导与控制原理,建立了防空导弹拦截末端机动的TBM微分对策模型,并根据极大极小原理,得到了微分对策的最优策略,确定了防空导弹的测向推力矢的最佳方向。

一类捕食者染病的生态—流行病SIS模型的分析

建立并分析一类捕食者具有传染病且食饵与捕食者均具有Logistic增长的生态—流行病SIS模型。讨论系统平衡点的存在性,运用特征根法及Hurwitz判据得到平衡点局部渐近稳定的充分条件;用Bendixson-Dulac判别法及构造Liapunov函数,得到平衡点全局渐近稳定的充分条件。所得结论推广并完善了张拥军等2009年的研究结果。

FTLMS算法在引信泄漏信号对消器设计中的应用

阐述了自适应干扰对消的基本原理 ,并基于自适应投影原理 ,提出一种改进的 FLMS算法—— FTLMS算法来提高收敛速度。着重讨论了 FTLMS算法的原理、实验方法和程序设计。理论分析表明 ,FTLMS算法具有运算量小 ,收敛速度快。并在此基础上设计了一种引信泄漏信号对消器。

某型导弹雷达网检测仿真模型研究

研究了某导弹雷达在布网方式下对目标的检测特性 ,讨论了该导弹雷达网的布站方式和检测原理 ,给出了该导弹雷达网分布式检测融合系统的最优检测问题 ,并给出了融合系统全局最优化的必要条件和求解系统全局最优解的数值迭代算法。

关联分析及其在不同分子标记中的应用综述

关联分析技术在植物中的应用较晚,近些年才在植物数量性状和植物遗传育种研究中得以应用。关联分析以连锁不平衡作图(LD mapping)为基础,用来鉴定植物性状与目标基因之间的关系。关联分析有很明显的应用优势,它不仅不需要特殊的构图群体,而且还能够同时对多个基因位点进行检测,精度非常高。由于其良好的实用性,关联分析技术已经成为国际基因组学的研究热点。介绍了LD的定义和度量方法,综述了基于分子标记的关联分析在植物遗传中的应用,并对其在遗传学中的应用和发展作了展望。

无线电引信定向探测优化研究

提出了用人工免疫算法优化RBF网络隐含层的性能参数,以及用最小二乘法确定RBF网络的线性输出层的权值,建立了基于人工免疫算法的两级RBF网络混合训练学习的算法机制。针对无线电引信定向探测方面存在的问题,用所建立的两级RBF网络混合训练学习机制对引信的定向探测进行了优化研究,最后计算机的仿真结果给出了该方法在目标方位识别方面的优越性。

2型糖尿病患者并发糖尿病肾病风险的列线图预测模型与验证研究

背景糖尿病肾病(DN)是糖尿病患者常见的并发症,对其发生风险进行预测与验证,有助于提前识别高风险患者并采取干预措施,以避免或延缓肾脏疾病的进展。目的分析影响2型糖尿病(T2DM)患者并发DN的风险因素,构建T2DM患者发生DN风险的预测模型并进行验证。方法选取2016年1月—2021年6月在新疆医科大学第一附属医院住院的5810例T2DM患者为研究对象,根据是否并发DN将患者分为DN组(481例)和非DN组(5329例)。对其中481例DN患者和非DN患者依据性别、年龄(±2岁)进行1∶1病例对照匹配,将匹配后的962例T2DM患者根据2∶1比例随机分为训练组(n=641)和验证组(n=321)。收集患者的基础数据,如临床特征、实验室检查结果及其他相关数据。采用LASSO回归优化筛选变量,利用多因素Logistic回归分析建立列线图预测模型。分别采用受试者工作特征(ROC)曲线、Hosmer-Lemeshow校准曲线和决策曲线分析(DCA)评价预测模型的区分度、校准度以及预测模型的临床有效性。结果DN组与非DN组患者性别、年龄、BMI、糖尿病病程、白细胞计数、总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇、血清肌酐、高血压、收缩压、舒张压、糖化血红蛋白载脂蛋白B、24 h尿微量总蛋白、定性尿蛋白比较,差异有统计学意义(P<0.05)。采用LASSO回归分析方法,筛选出5个与T2DM患者发生DN风险相关的预测变量,结合多因素Logistic回归分析结果显示,糖尿病病程、总胆固醇、血清肌酐、高血压、定性尿蛋白是T2DM患者并发DN的危险因素(P<0.05)。训练组DN发生风险的ROC曲线下的面积(AUC)为0.866(95%CI=0.839~0.894),验证组DN发生风险的AUC为0.849(95%CI=0.804~0.889)。Hosmer-Lemeshow校准曲线拟合度较好(训练组P=0.748;验证组P=0.986)。DCA显示当患者的阈值概率为0.15~0.95时,使用列线图预测模型预测T2DM患者发生DN风险更有益。结论本研究发现糖尿病病程、总胆固醇、血清肌酐、高血压、定性尿蛋白可能是T2DM患者并发DN的危险因素,建立了包含该5个危险因素的列线图预测模型,可用于预测T2DM患者发生DN的风险。

京沪高铁弓网系统动态接触仿真及预紧力优化

弓网接触状态直接影响电气化列车的受流性能,良好的弓网接触是高速列车安全运行的重要保证.采用Marc有限元软件及其子程序实现吊弦刚度的非线性特性模拟,并建立弓网动态接触的有限元模型,通过合理的单元类型的选用以及边界条件的定义进行仿真、分析和计算.对时速350 km/h列车和3组预紧力下的弓网接触关系进行仿真和分析,仿真计算得出较优的预紧力合理值.