基于高通量测序的昭通核心烟区植烟土壤真菌多样性分析

本研究利用高通量测序技术,从分子水平探究昭通8个种烟县(区)新烟区、土传病害发病严重的连作区以及典型的轮作区的土壤真菌多样性。结果表明:从群落组成来看,昭通核心烟区土壤真菌群落包括30个门、79个纲、202个目、443个科和976个属,其中子囊菌门为昭通核心烟区土壤真菌群落的绝对优势门,被孢霉属和青霉菌属为昭通核心烟区土壤真菌群落的优势属。群落指示物种分析表明,新烟区土壤真菌群落壳二胞菌属的相对丰度显著高于连作区和轮作区,连作区拟青霉菌属、假裸囊菌属和篮状菌属的相对丰度显著高于新烟区和轮作区烟,轮作区镶刀菌属的相对丰度显著高于新烟区、被孢霉属的相对丰度显著高于连作区。从生物多样性特征来看,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区;轮作区土壤真菌群落的物种丰富度显著高于连作区,物种均匀度显著低于连作区,真菌群落生物多样性略高于连作区。从真菌群落的功能来看,病理营养型、腐生营养型和腐生—共生营养型的真菌群落为主要组成,新烟区真菌群落占比前1至前3的营养型分别为腐生—共生营养型、腐生营养型和病理营养型,连作区分别为腐生营养型、病理营养型和腐生—共生营养型,轮作区分别为腐生—共生营养型、病理—腐生—共生营养型和腐生营养型。昭通植烟土壤真菌群落组成丰富,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区,不同类型土壤的真菌群落结构组成差异不显著,轮作有利于降低病理营养型的真菌群落,能减少真菌性病害发生的几率。

土壤调理剂与叶面钾肥配合施用对烟叶产质的影响

本研究旨在评估酸性土壤调理剂与叶面钾肥配合施用对烤烟(Nicotiana tabacum L.)农艺性状、产量和品质的影响。通过田间试验,分析了单独使用酸性土壤调理剂以及与不同类型钾肥(硫酸钾、磷酸二氢钾和硫酸钾镁)喷施相结合的效果。结果表明,酸性土壤调理剂能显著改善烟株的农艺性状并提升产量。在施用土壤调理剂的基础上,叶面喷施钾肥进一步促进了烟叶的早衰和落黄,提高了上中等烟叶的比例,其中以硫酸钾和磷酸二氢钾处理的效果最为明显。就烟叶品质而言,硫酸钾喷施显著改善了烟叶的外观质量;而磷酸二氢钾处理则在化学成分协调性方面表现更佳。此外,硫酸钾镁喷施显著增加了烟叶中的总糖和还原糖含量。钾含量分析显示,C3F等级烟叶的钾含量得到显著提升,而B2F等级的提升幅度较小。综上所述,酸性土壤调理剂与叶面钾肥的合理配合施用能够有效提高烟叶的产量和品质,为烤烟生产提供了重要的肥料管理策略。

一种自适应选取参数的改进变分模态分解方法

针对传统的变分模态分解(VMD)方法中模态数和惩罚参数难以确定的问题,提出了一种自适应选取参数的改进变分模态分解方法。首先,综合考虑了故障的冲击性和周期性特点,以Gini指数和谱峰比指标为基础构建了加权谱峰比(WSPR)指标;然后,采用非洲秃鹫优化算法(AVOA)进行了寻优,得到了最佳的模态数和惩罚参数组合,克服了人为主观选择参数的弊端;最后,在VMD分解信号后,利用加权谱峰比最大原则自适应选取了敏感内涵模态分量,对最佳IMF进行了包络解调分析,提取了滚动轴承早期故障特征,利用仿真信号、单一故障滚动轴承试验信号及复合故障滚动轴承试验信号对所述方法进行了验证。实验结果表明:该方法可以准确地提取出仿真信号的故障频率(100 Hz)、单一故障信号的故障频率(236.4 Hz)和复合故障信号的故障频率(内圈故障频率149.14 Hz、外圈故障频率86.39 Hz),并且在与其他方法和指标的对比中,其最佳IMF的包络谱图中故障特征频率及其倍数频的谱峰更加明显,准确率更高且鲁棒性更强。研究结果表明:该方法能够有效提取轴承早期故障信号的微弱特征,实现故障类型准确识别的目的。

10份黔引生姜资源农艺性状及活性成分的分析评价

探明10份省外生姜资源和5份省内资源的生物学性状及品质表现,为贵州生姜产业发展及相关标准制定提供理论依据。采用水蒸气法、GC-MS及HPLC等技术测定不同生姜资源的农艺性状及活性成分含量。结果表明,单株产量>500 g的有9份,其中,GZD单株产量最高。相关性分析表明,单株产量与姜球数量呈极显著负相关,与主茎叶片数呈极显著正相关;姜球直径与姜球数呈显著负相关,与分枝数呈显著正相关,与姜块宽度呈极显著正相关。JY干物质含量显著高于其他资源,达21.72%。HL的纤维素含量达1.384%,显著高于其他资源。根据精油组分,15份生姜可分为2种类型:I型11份,3种主要成分(α-姜烯,姜黄烯,α-法呢烯)含量之和约占总香气成分的50%;II型4份,3种主要成分含量之和<30%。此外,除JY、FS外,其余13份生姜资源的6-姜酚含量(w,后同)均>6 mg·g^(-1),其中GZD的6-姜酚含量显著高于其他资源,为12.36mg·g^(-1)。其中省外引种资源中GG、YJ和HL的产量和品质表现俱佳,单株产量均在500 g以上,干物质含量适中,为14.75%~17.20%,精油得率相对较高,为0.022~0.029 mL·g^(-1),姜辣素含量为6.99~10.20 mg·g^(-1),适宜在贵州种植。

CCD散射图样法测量粉尘质量浓度影响因素研究

为减小连续在线式电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)传感器相机散射图样法测量粉尘质量浓度相对误差,提高该方法准确性。针对不同入射色光、颗粒粒径、相机传感器感光元件位置以及交互影响因素进行理论研究和实验验证;由于光子具有随机粒子统计特性,所以对测量数据进行独立样本T检验以及基于单因素验方分析的均值差异检验。研究结果表明:大粒径颗粒测量质量浓度偏低、曲线平滑,小粒径颗粒测量由于具有“双峰”现象,所以质量浓度曲线会有波动;为减小测量相对误差,应在不改变相机传感器位置前提下尽量选择红色线激光入射。研究结果可为粉尘质量浓度光学测量装置的改进和校准提供参考。

基于蒙特卡洛方法的煤岩尘判别和测量质量浓度补偿研究

为减小光散射法的矿井岩尘颗粒物测量质量浓度误差,仿真模拟光子在含尘空间内的随机蒙特卡洛过程,并根据煤、岩尘颗粒物在不同散射面下的捕获光子数以及不同质量浓度范围下动态时间弯曲(dynamic time warping,DTW)距离的差异进行尘源区分,针对浓度补偿实验获取的岩尘颗粒物测量质量浓度波动较大的问题,使用移动平均和卡尔曼滤波算法进行测量质量浓度的平滑处理。研究结果表明:岩尘颗粒物捕获光子数在90°散射面下有较大差异,在3~555 mg/m^(3)范围内区分煤、岩尘的模数转换差值的DTW判断阈值为23854.06,卡尔曼滤波算法在减小相对测量误差方面比移动平均更好。1#光电传感器在194~555 mg/m^(3)范围内平均相对测量最小误差为-1.34%,2#光电传感器在3~191 mg/m^(3)范围内平均相对测量最小误差为6.06%。研究结果可为矿井粉尘光学测量装置提供数据参考。

2023年积石山6.2级地震诱发的中川乡泥石流灾害过程与成因分析

强震极易诱发山区灾变性的泥石流过程,但需辅以必要的地貌、地质、水文或气候条件。2023年积石山地震诱发的青海省民和县中川乡泥石流,因其导致大量人员伤亡而备受关注。基于对中川乡泥石流沟谷及其周边区域的综合考察,包括地貌与第四纪地质特征、天然剖面、泥石流物源和堆积物的颗粒度、颗粒形状特征,以及灾前卫星影像和灾后多型号无人机航摄的多尺度地貌形态等,文章对灾害过程特征、影响因素以及未来防控进行初步的分析和讨论。泥石流在沟谷处的侵蚀程度、堆积厚度及空间分布等特征表明,物源区主要集中在草滩村上游右岸支沟源头。物源区地层丰富的细砂和传统提灌耕作方式,为强震动下滑塌触发提供了有利条件。现场调查表明,物源主要通过群发式浅层(2~3 m)滑塌进行补给,并在运移过程中不断破碎和分散;浅部稳定隔水层的存在和泉水的出露,为源区物质提供持续的水源补给,最终形成流动性的泥石流。灾前流通区谷地横、纵剖面复杂,局部存在小水塘和沟道阻塞的情况,增加了泥石流的阵发性和破坏能力。现场残余堆积物和淤泥痕迹的空间分布特征表明,本次泥石流具有典型的栓流式特征,表现出黏度极大的特点。拥堵导致泥石流淤高和规模持续扩大,持续增加的势能最终导致泥石流冲破谷地障碍继续流动,沿途侵蚀和堆积时有发生。堆积区地形的进一步展开,导致泥石流更容易发生分散和堆积,因此,位于堆积区谷地内的民宅受灾最为严重。此外,由于寒冷天气和夜半发震,以及群众对灾害性质缺乏认知等原因,也在一定程度上加剧了本次泥石流灾害的严重程度。鉴于黄河上游地质构造环境类似于官亭盆地的中小盆地众多,人居环境及人地关系也都相近,可结合本次灾害特点,有步骤地开展灾害调查和排查工作。在此基础上,针对已识别的高风险隐患点,定期开展巡查排查,加强重大灾害风险的预测和预警。同时,加强宣传和科普,提升公众对地震及链生灾害的科学认知水平。

基于科氏质量流量计的微米级煤尘和岩尘颗粒分类方法

【目的】岩尘的粒径比煤尘的小得多,更容易被吸入到肺中,危害较大。为了解决煤尘和岩尘混合颗粒的分类问题,提出一种微米级煤尘和岩尘混合颗粒的测量方法。【方法】首先采用环形静电传感器进行前端流体流量的测定,根据科氏质量流量计的测量原理,研究测量管两侧的时间差和流体的质量流量的关系;其次采用ANSYS有限元软件进行双向流固耦合,验证对煤尘和岩尘混合颗粒进行分类的可行性;最后对测量管进行静力学分析以及数值模拟分析,实现科氏质量流量计对微米级煤尘和岩尘混合颗粒的分类判别。【结果】在科氏质量流量计的同一个测量管道入口处,颗粒的流入速度与测量时间差正相关;谐振式U型管的激振频率应为二阶振型对应的固有频率113.11 Hz;当煤尘和岩尘颗粒混合粒径不同时,静力学参数和时间差随着煤尘的体积分数的增大而减小,并且全岩尘和全煤尘的时间差明显与混合颗粒的不同;当煤尘和岩尘混合颗粒粒径相同时,时间差随着煤尘的体积流量增大而增大,关系曲线的陡度也随着增大。当煤尘体积分数<50%时,煤尘和岩尘的混合颗粒的粒径越大时间差越大;当煤尘体积分数≥50%时,煤尘和岩尘的混合颗粒的粒径越大时间差越小。【结论】煤尘颗粒和岩尘颗粒具有鲜明且不同的分类判别特征,微米级煤尘和岩尘混合颗粒分类具有可行性,可实现科氏质量流量计对煤尘和岩尘混合颗粒的实时在线精确分类。

基于软件无线电技术的煤种分类

针对传统煤炭分类方法存在成本较高、过程烦琐及耗时较长等问题,提出一种基于电磁波能量衰减原理的煤种分类方法。通过构建由软件无线电平台、微波天线和数据分析服务器等组成的分类实验系统,对褐煤、烟煤和无烟煤三种煤粉样品共计150份,在3~6 GHz频段上进行电磁波透射测试。对接收到的透射信号进行能量特征提取,采用BP神经网络预测模型实现了煤粉分类。实验表明,0.1、0.2、0.4、0.8 s透射时间的分类准确率分别为92.67%、95.26%、97.33%和98.70%。该研究为电磁波以及软件无线电技术在煤种分类的应用提供参考。

深度学习的煤矿尘肺病图像识别

针对尘肺病人工诊断率低和诊断误差大等问题,通过深度学习利用神经网络模型对煤矿尘肺病CT图进行辅助诊断,通过比较现有的ResNet原始模型、DenseNet模型、MC-CNN模型训练结果,提出一种基于改进ResNet模型的图像分类方法。将GN正则化嵌入到模型中,将残差网络模型中常规卷积convolution更改为内卷involution。结果表明,ResNet101模型的整体性更强,其准确率达到93.2%,精确率达93.8%,召回率达到93.6%,F 1达到93.7%。该研究融合深度学习算法与正则化的优势验证图像识别模型是可行的。

云南杞麓湖流域用水结构演变特征及驱动分析

滇中高原湖区杞麓湖流域水资源紧缺,用水结构的合理性严重制约着区域社会经济的稳定和发展。水资源的合理配置关系到社会进步与经济发展,为了研究滇中高原湖区用水结构的演变特征及其驱动因素,提高用水效率,构建节水型社会;分析基于C.E.Shannon熵理论,采用信息熵和均衡度指标、线性倾向率法,选取滇中高原湖区水资源较为匮乏的杞麓湖流域为研究对象,对通海县用水总量、主要用水效率指标变化趋势和用水驱动因素进行分析;分析认为,通海县杞麓湖2005年以来用水结构在逐渐向均衡化演变,除农村生活用水外的其他用水效率在逐渐提高。多年来,通海县已采取多项措施开展水资源节约保护,取得一定成效,但水资源开发利用形势依然严峻。全县用水结构逐步在向均衡化演变,但是演变速率缓慢,用水结构还较为不均衡;对通海县用水指标驱动因素进行分析,提出了杞麓湖流域应优化调整用水结构、有效保护和合理配置水资源、深入开展节水型社会建设的建议。

不同林型农田防护林植物与土壤理化指标及功能基因差异

为探讨土壤生态(土壤理化指标及化学计量比)与叶片元素间的相互关系,为林地土壤养分管理及合理施肥提供理论依据,在黑龙江省拜泉县选取落叶松纯林、樟子松纯林、樟子松落叶松混交林3种典型农田防护林类型为研究对象,分析比较了3种农田防护林叶片和土壤的碳、氮、磷含量及其化学计量比。结果表明:混交林的根际土壤电导率、硝态氮含量、全磷含量均显著高于纯林土壤,氮磷比显著低于纯林土壤(P<0.05),混交林落叶松根际土壤电导率和有机碳、全磷、碱解氮、硝态氮含量均为最高,全氮、铵态氮、速效磷含量也较高;混交林落叶松叶片氮含量及磷含量均显著高于混交林樟子松(P<0.05),落叶松纯林和混交林落叶松的叶片氮磷比显著低于樟子松纯林(P<0.05);3种林型的树种叶片氮磷比均小于14,土壤全磷含量均低于全国森林平均磷含量,植物生长一定程度上受到了叶片氮元素及土壤磷元素的限制;土壤硝态氮含量是土壤中最大的影响因子,真菌基因(ITS)、嗜酸基因(Acidobacteria)、碱性磷酸酶基因(phoD)这3种基因的拷贝数与其呈显著正相关(P<0.05),也与土壤有机碳含量、全磷含量、速效磷含量、碳氮比等呈正相关关系,而与土壤氮磷比、全氮含量则呈显著负相关(P<0.05),混交林两树种土壤的这3种基因拷贝数均高于纯林树种。综上,从提高养分利用效率、促进树木生长和保护土壤角度综合考虑,混交林生境优于纯林,其中混交林落叶松的生长状况更佳,同时应注意林下土壤氮、磷肥的补施。

基于光散射法无动力粉尘质量浓度检测技术

针对目前煤矿光散射法粉尘质量浓度传感器的易堵塞、维护难问题,提出了一种具有无堵塞、易维护特征的光散射法无动力粉尘质量浓度检测技术并开发光散射法无动力粉尘质量浓度传感器。首先通过分析光散射法粉尘质量浓度检测基本原理与目前光散射法粉尘质量浓度传感器的结构特征,设计了一种由激光器、光电二极管、遮光罩等部分组成的光散射法无动力粉尘质量浓度检测单元,并附上超低信号处理电路,设计了一种光散射法无动力粉尘质量浓度传感器。通过分析外界自然光对光散射法无动力粉尘质量浓度传感器的影响规律,设计一种传感器零点值动态检测的数据处理算法,消除了外界自然的干扰。然后通过分析光散法无动力粉尘质量浓度传感器光散射信号的分布特征,并且确定了光散法无动力粉尘质量浓度传感器检测初始值与实际粉尘质量浓度的数学关系,以粉尘质量浓度低于120 mg/m^(3)采用二次多项式曲线拟合,高于120 mg/m^(3)采用线性拟合的方式,实现了无动力光散射法粉尘质量浓度传感器的精准标定。最后通过试验证明了基于光散射法无动力的粉尘质量浓度传感器低浓度误差低于15%,高浓度误差低于10%。无动力光散射法粉尘质量浓度检测技术检测精度满足标准要求,以无堵塞、易维护的优势增加了光散射法粉尘质量浓度传感器对恶劣环境的适应性,对煤矿粉尘质量浓度的精准在线检测技术的发展提出新思路。

金花葵多糖提取工艺优化及结构表征和抗氧化性研究

优化金花葵干花苞中多糖的提取工艺,并对其结构和抗氧化活性进行研究。本研究在单因素实验的基础上,通过正交试验优化水提醇沉法提取多糖的工艺,利用高效液相色谱(HPLC)法分析多糖的单糖组成,应用傅里叶红外光谱(FTIR)法和扫描电镜(SEM)观察对多糖官能团和外貌进行分析,并检测了多糖清除自由基的能力和还原力。结果表明,金花葵的干花苞多糖最佳提取工艺为:提取温度100℃、提取时间3 h和料液比1:50 g/mL。在此工艺条件下,多糖得率为17.23%±0.19%,多糖含量为27.87%±0.60%。其单糖组成及摩尔比为阿拉伯糖:半乳糖:鼠李糖:甘露糖:葡萄糖=0.97:1:0.23:0.05:0.43。表面呈不规则片状,并且证明具有糖醛酸、吡喃糖环官能团。此外,提取的多糖具有一定的清除DPPH自由基、ABTS^(+)自由基能力,对自由基半数抑制对应浓度(IC_(50))分别为1.22、4.43 mg/mL,表明具有良好的抗氧化活性。研究结果为金花葵花苞中多糖的化学结构解析和功能研究提供了研究基础与理论依据。

基于SFA-LOF-LDD的航空发动机异常检测方法研究

航空发动机异常检测对于准确了解飞机健康状态、支持维修决策、保障飞行安全具有重要意义。针对航空发动机气路部件的长期退化行为,提出一种基于慢特征分析和局部离群因子的动态阈值异常检测方法。首先,充分利用慢特征分析的优势提取气路参数随时间缓慢退化的有效特征。然后,计算特征空间样本的局部离群因子来构造监控统计量,定量表征发动机的健康状态。考虑固定阈值对气路状态时变特性的适应性差,利用基于局部分布差异的自适应窗口调整策略,设置动态阈值有效降低气路参数微小波动导致的虚假报警。最后,通过航空发动机实际运行数据进行验证,结果表明:所提方法能提前识别异常点,并且有效降低假警的发生。

中医常用外治法治疗重症急性胰腺炎研究进展

重症急性胰腺炎是临床常见的危急重症之一,目前常规的治疗措施主要是控制炎症和功能支持,但在症状的迅速缓解、住院治疗时长的缩短及并发症的预防等方面仍有不足。目前已有大量胰腺炎中医外治法相关研究报道,在缓解临床症状,协助提升疗效方面具有独特的作用,被认为是治疗重症急性胰腺炎的中医手段之一。

城市交通信号优化控制平台设计与应用

为缓解城市交通拥堵,提升居民出行体验,设计并实现了基于微服务模式的城市交通信号优化控制平台。平台业务架构分为数据接口、信息处理、控制优化和业务应用4个层次,技术架构包含资源管理、数据管理和服务管理3个部分,以实时交通感知数据为支撑,采用方案知识库和方案生成器综合调度的场景驱动信号优化控制技术,实现全天候自动调度、多场景自动切换的城市全域智能信号控制。某市的应用案例实施效果表明:城市交通信号优化控制平台能够提升相关区域城市交通管理与信息服务水平,有效缓解城市交通拥堵,实现人机协同的交通信号闭环优化目标。

烟草根结线虫病绿色防控技术研究

探讨不同处理对烟草根结线虫的防治效果。6种不同试验材料用于‘云烟87’根结线虫防治,以烟株生育期、采收烘烤前农艺性状、病情指数、防治效果、经济性状、感官质量评价数据为考量依据,评价不同处理对根结线虫防治及烟草质量的影响。不同处理均对根结线虫防治具有一定作用,处理5和处理7病情指数低,防治效果最好。综合农艺性状、病情指数、防治效果、经济性状、感官质量评价数据,根据地6-2号+有机肥根据地9号组合基础上配施金东旺为最佳,在‘云烟87’根结线虫防控各指标中均有较优良的表现,可以推广使用。

植物生长调节剂对杜仲叶片主要次级代谢产物的影响

【目的】探讨不同质量浓度植物生长调节剂对杜仲Eucommia ulmoides叶片次级代谢产物积累的影响,筛选促进次级代谢产物生成的最适植物生长调节剂配比条件,为杜仲次级代谢产物的调控提供参考。【方法】以2年生杜仲幼苗作为研究材料,施加不同质量浓度配比的吲哚乙酸(IAA)和6-苄氨基嘌呤(6-BA),测量杜仲叶片生长形态特征以及叶干、鲜质量,利用超高效液相色谱-质谱(UPLC-MS)测定9种次级代谢产物的质量分数,结合生物量进行主成分分析及因子分析,筛选高产量的次级代谢产物的最适生长调剂配比条件。【结果】与对照组相比,500 mg·L^(-1) IAA+500 mg·L^(-1)6-BA处理时,杜仲叶面积、叶周长、叶宽、叶干质量、叶鲜质量显著提高(P<0.05);相关性分析表明:IAA质量浓度与比叶面积、桃叶珊瑚苷、京尼平苷、京尼平苷酸质量分数呈显著正相关(P<0.05);6-BA质量浓度与绿原酸以及京尼平苷酸质量分数呈显著正相关(P<0.05);综合指标分析表明:单独施加500 mg·L^(-1)6-BA时,绿原酸、桃叶珊瑚苷、松脂醇二葡萄糖苷积累量最高,分别为0.036、0.046、0.031μg·g^(-1)。【结论】IAA质量浓度对桃叶珊瑚苷、车叶草苷酸积累作用显著;6-BA质量浓度对绿原酸、咖啡酸的积累作用显著。当复合施加100 mg·L^(-1) IAA+300 mg·L^(-1)6-BA时有利于植株的生长;施加100 mg·L^(-1) IAA+100 mg·L^(-1)6-BA时,不仅利于提高杜仲生物量,也促进次级代谢产物的积累。

子空间判决分析的强干扰抑制

针对海洋中存在的强干扰和环境噪声导致水下目标方位估计算法性能剧烈下降的问题,提出了一种子空间判决分析的强干扰抑制方法(SSJ),可实现多个强干扰下的目标方位估计。根据常规波束形成粗估的目标角度区间,利用目标-干扰-噪声子空间与导向矢量的相关性,设置判决项和估计合适的判决阈值来分离和抑制样本协方差矩阵中的非目标信息,降低干扰和噪声的输出功率,同时提高输出信干噪比,为增强阵列的目标方位分辨能力提供方法支撑。仿真和海试数据处理结果显示,SSJ方法可抑制目标角度区间外的强干扰和噪声,明显降低了干扰的输出功率和目标主瓣附近的旁瓣级,提高了目标方位角度的分辨力。相比于现有的子空间干扰抑制方法,所提方法具有更加稳健的干扰抑制能力。