中国农业生态学与生态农业研究早期阶段的“燎原星火”——以1975年至2000年公开的部分资料为依据

20世纪的最后25年是中国内地的农业生态与生态农业理念推广、科研探索及人才队伍成长的早期阶段。本文基于中国知网系统、国家自然科学基金委员会大数据知识管理服务门户、中国生态学学会官网、中国科学院野外台站网,《中国生态农业学报》《农业环境科学学报》《农业资源与环境学报》《生态与农村环境学报》《农业现代化研究》《生态学杂志》等多种农业生态学与生态农业有关学术期刊网站及孔夫子旧书网,对1975—2000年期间,中国内地从事农业生态学与生态农业研究比较有影响力的学术平台(单位)和学者、公开出版的部分著作名录、国家自然科学基金生态学领域(C03)与农业生态相关的立项项目、中国知网系统内中文学术期刊发表的相关论文要素分析(发表年份、作者、所在单位、刊载期刊等)、被引次数及相关期刊创刊号特邀专论为依据的重要学术论文和学术论著题录进行了粗略的统计和分析,分析描述了早期阶段农业生态学及生态农业研究的热点及其变化过程。此外,本文还陈列和介绍了中国生态学学会农业生态专业委员会自成立至2000年期间组织和主办的十届全国农业生态学学术研讨会情况以及专业委员会的工作发展。本文为关心和支持中国农业生态学与生态农业建设的各界人士了解20世纪最后25年里中国农业生态学领域的大致概貌提供了一个粗略小结,也是对既往时代的认同、肯定和对现世同人的鼓励鞭策。

轻薄型精纺纯毛可机洗毛织物的开发

为实现毛织物可机洗、提升其服用性能和尺寸稳定性,解决毛织物不易护理的问题,通过分析对比丝光羊毛与普通羊毛纤维的表面形貌和染色性能的差异,针对性地设计纺纱、织造和整理各道工艺参数,纺制出轻薄型普通羊毛和丝光羊毛织物,并对2种织物的主要物理指标和水洗尺寸变化率进行测试与分析。结果表明:与普通羊毛相比,丝光羊毛纤维的鳞片层基本被剥除,纤维整体呈现均匀、光滑的外观,染料上染百分率高,颜色更浓深;纺制出的轻薄型丝光羊毛织物水洗尺寸变化率满足GB/T 26382—2011《精梳毛织品》中可机洗类产品水洗尺寸变化率考核指标要求,属于可机洗类产品,实现了产品开发预期目标。

基于土地利用和地形的生态系统服务空间分布及权衡-协同-独立关系——以安塞区为例

[目的]生态系统退化问题日益突出,开展生态系统服务空间分布及其相关关系研究对区域生态文明建设具有重要意义。[方法]基于InVEST和CASA模型,在10 m空间分辨率下定量评估安塞区2020年土壤保持、固碳释氧、水源涵养和生境质量及其随地形和土地利用变化趋势,分析生态系统服务间权衡—协同—独立关系。[结果](1)林地和草地生态系统服务较强,未利用地和建设用地较弱;耕地、林地和草地生态系统服务间协同作用明显,而未利用地表现为权衡作用,水域表现为独立作用。(2)土壤保持量最高值在中低海拔、急悬坡和半阴坡,固碳释氧量最高值在中低海拔、陡峭坡和阴坡,涵养水源量最高值在低海拔和阳坡,生境质量最高值在高海拔、急悬坡和阳坡。(3)地形和土地利用视角下,生态系统服务整体表现为协同度>独立度>权衡度,协同作用常发生在土壤保持、固碳释氧和水源涵养之间,生境质量与其他生态系统服务权衡作用明显。(4)协同作用随着海拔升高和坡向向阳程度加强而提升,随着坡度增加呈先升高后降低变化趋势,权衡则与之相反。[结论]土地利用和地形对生态系统服务影响较大,应因地制宜开展土地规划和生态管理,基本证明了退耕还林还草生态恢复措施与其地形气候的适应性和决策的正确性。

纺织服装企业数字化创新的问题分析与对策

探讨纺织服装企业进行数字化创新的必要性,分析了企业固有组织文化、成熟的技术创新制度、相互孤立的技术创新组织和缺乏数字化创新人才对纺织服装企业数字化创新的影响,提出了制定数字化创新发展战略、构建数字化创新导向的组织文化、构建产品设计数字化创新运作模式和构建线上线下一体化的数字化营销渠道等数字化创新基本策略。纺织服装企业进行数字化创新有助于提高企业核心竞争力,有利于实现企业高质量发展。

塔里木盆地太阳能资源分布及可利用量分析

新疆塔里木盆地太阳能资源丰富,适合大规模建设光伏电站。光伏发电清洁能源的开发利用可有效减少二氧化碳排放,对我国“双碳”目标的实现具有重要意义。文中利用NASA气象数据提取塔里木盆地典型区域的太阳能辐射量,分析年标准日照小时数,理清了新疆环塔里木盆地太阳能资源分布情况。重点通过选取环塔里木盆地15个监测点,研究了其太阳能资源分布情况。并基于Klein-Hay最优倾斜计算模型及电站发电效率修正模型,建立计算太阳能光伏发电可利用量的理论分析方法。模拟分析结果表明环塔里木光伏发电整体利用情况较好,15个监测点25 a年均发电量(1 MWp装机)均超过1 300 MWh,研究成果为环塔里木盆地新能源光伏电站的规划建设和新能源的利用提供了技术支撑。

喀斯特石漠化综合治理及其区域恢复效应

国家加大生态保护与建设力度背景下,我国西南喀斯特石漠化面积实现“持续净减少”,面临由传统高强度人为干扰向大规模自然恢复与人工造林的转变,石漠化治理也面临转型。现有喀斯特生态研究已阐明了喀斯特脆弱生态系统人为干扰退化机制,初步揭示了生态治理改善生态系统结构与功能的恢复机理,突破了保土集水与植被恢复的适应性石漠化治理技术与模式,评估了石漠化治理显著加速区域植被生长与恢复的固碳效应。但目前石漠化治理面临着治理成效巩固困难、治理技术与模式缺乏区域针对性、大规模低效人工林亟待改造、社会人文驱动机制不清等问题。未来喀斯特生态恢复应聚焦石漠化治理提质增效,从侧重单一生态要素、单一生态过程的研究向多要素综合、多过程综合以及喀斯特地表 地下过程耦合、景观格局与生态过程耦合、生态过程与生态系统服务耦合、自然与人文过程耦合等陆地表层系统集成的方向发展,为我国西南喀斯特地区石漠化治理与扶贫开发成效巩固、乡村振兴与美丽中国战略的实施提供科技支撑。

中国喀斯特生态保护与修复研究进展

喀斯特生态系统是地球表层系统的重要组成部分。我国西南喀斯特地区以高强度农业活动为主,人地矛盾尖锐、石漠化严重,是我国最大面积的连片贫困区。在国家科技计划项目等的持续支持下,我国围绕喀斯特区生态修复与石漠化治理,系统开展了喀斯特生态保护与修复基础理论、技术研发、产业示范等研究,在喀斯特生态系统退化机理、石漠化治理技术与模式、生态治理助力脱贫攻坚、喀斯特景观资源保护、喀斯特国际合作等方面取得突出进展,引领了国际喀斯特学科发展。面对当前石漠化治理过程中产生的治理成效巩固困难、缺乏可持续性等新问题,未来喀斯特生态保护与修复研究应以增强生态治理的可持续性为导向,加强生态恢复过程机理与机制研究,提升喀斯特生态系统服务、提高生态恢复质量、巩固扶贫成果,实现石漠化治理的提质与增效,为“美丽中国”战略的贯彻实施及全球喀斯特地貌分布区所属国家的生态治理提供“中国方案”。

多开多备设备组稳态可用度计算方法研究

针对多开多备设备组可修系统稳态可用度计算过于复杂且当前没有通用解析式的问题。从一开一备设备组情况入手,推导出了一开一备设备组失效率与修复率各不相同的稳态可用度计算的解析式,然后通过将多开多备设备组等效为一开一备设备组的处理方式来计算多开多备设备组稳态可用度。实践证明,该处理方式满足工程需要,大大提高了计算效率,尤其适用于批量设备组的可用度计算,对RCM技术在我国过程成套装置的推广应用具有重要意义。

完井作业油管柱失效的力学机理--以塔里木盆地某高温高压井为例

塔里木盆地某高温高压井井深约7 000 m、地层温度180℃、地层压力120 MPa,该井在完井作业中发生两处油管工厂端丝扣根部断裂的工程问题。如何从管柱变形与应力变化进行解释并提出应对措施,进而保证管柱完整性和保障安全生产是一个值得讨论的问题。为此,采用有限单元法进行管柱的三维力学数值分析,建立起三维有限元管柱力学模型,模拟完井作业中下封隔器坐封、压裂、测试3个工况下的管柱结构变形,分析管柱系统的位移和应力的变化规律,进而基于疲劳强度计算的理论公式得出了疲劳安全系数的计算公式。研究结果表明:(1)依据该井完井管柱各处的轴向应力有限元数值计算结果,得到了各弯曲应力部位的疲劳安全系数值;(2)测试作业各油管段的疲劳安全系数都大于3,属于安全状态;(3)断裂的2段油管疲劳安全系数值分别为1.99和1.11,处于预警区,而其他管段的疲劳安全系数均大于1.99,属于安全区。结论认为,该方法为具有类似结构的超深高温高压井的管柱力学设计提供了有效的分析手段。

库车山前深层高温高压气井多封隔器分层压裂工艺

库车山前区域深层高温高压低孔低渗气藏多封隔器分层压裂作业易发生封隔器失效、钢球堵塞管柱及射孔段下部替液不干净等问题,成为影响储层改造作业成功的关键问题。为解决上述问题,在完井管柱上加装了伸缩短节并延伸管柱至射孔段底界;研发了一种高强度铝合金可溶球,以三聚氰胺为过渡层的复合有机硅树脂涂层为其特殊保护膜,其承压强度在69 MPa以上且溶解速度先慢后快;研发了一种全通径压裂阀,采用棘爪式结构和投球打压方式,滑套打开侧孔时扩径通过球,使球移动至管柱底部,其通径可与下部封隔器保持一致,形成了适用于深层高温高压气井的多封隔器分层压裂工艺。现场累计应用14井次,未出现封隔器压裂时失效、管柱堵塞和替液不净等问题。分析表明:伸缩短节能够缓解温度效应和管内外压差产生的轴向力;可溶球满足压裂施工需求的同时,避免了滞留堵塞现象的出现;延伸管柱配合全通径压裂阀为射孔段替液和压裂液有效注入提供了通道,解决了射孔段钻井液沉淀堵塞和支撑剂沉积在井底的问题。多封隔器分层压裂工艺能够为深层高温高压气井储层压裂改造提供可靠技术支撑。

超深高温高压气井完井含伸缩管测试管柱的应力与变形特征

塔里木盆地MJ4井测试管柱长6617m,测试时井底压力为101.63MPa,完井作业过程中管柱出现了塑性变形问题,迫切需要准确地确定管柱塑性变形究竟发生在完井作业的哪个阶段。为此,采用三维有限元分析方法,结合MJ4井坐封、压裂和试油3个典型的载荷工况,对管柱的变形和轴向应力分布进行了数值计算,总结了含伸缩管的完井测试管柱力学行为计算流程。研究内容主要包括:①提出了具有伸缩管的油管柱系统中伸缩管的伸长与闭合状态的判断依据,并给出了相应的计算原理和计算公式,计算了MJ4井油管柱伸缩管的伸长闭合状态;②给出了水力锚咬合不良产生的封隔器环空附加压差载荷的分析计算方法,模拟了其对管柱系统变形行为的影响,指出了附加压差载荷对管柱的塑性屈曲变形有着重要的影响;③计算模型引入了侧向屈曲变形的限制,从而间接考虑了接箍刚度对屈曲变形的影响,计算分析了油管柱在各种载荷共同作用下的变形情况,得到的数值结果显示与观察到的变形现象相同。研究结果表明,MJ4井管柱的塑性变形发生在压裂改造施工阶段,各种形式的液体压力载荷及重力载荷是塑性变形的主要原因。结论认为,含伸缩管测试管柱的力学计算模型可作为优化施工和管柱系统结构设计的重要理论工具和分析手段。

库车山前高温高压气井完井封隔器失效控制措施

库车山前高温高压气井主要采用Y443-111封隔器,但封隔器在替液过程中易憋压,严重时甚至出现封隔器提前坐封问题,导致油套环空的试油钻井液无法被环空保护液完全替出,后期可能对油管、套管柱产生腐蚀。针对上述问题,分析了Y443-111封隔器替液过程中失效与损坏的原因,发现造成该封隔器失效的主要原因是封隔器与套管的间隙太小,次要原因是替液排量大和井筒清洁情况差。为此,制定了降低替液排量、清除井筒杂质、优化试油钻井液性能、提高井筒工作液质量和缩小封隔器外径等控制完井封隔器失效的措施。上述措施在现场累计应用43井次,成功率达97.6%,解决了库车山前高温高压气井完井封隔器失效的问题,确保了高温高压井下作业安全和完井作业的顺利施工。

库车山前高压气井钢丝投捞式试井技术

塔里木油田库车山前储层具有埋藏深、温度高、压力高的特点,在高温高压气井钢丝作业施工中出现仪器落井、缆绳腐蚀拉断等事故,导致储层温度、压力资料录取困难。为此,在引进配套高温高压压力计、JDC投捞工具等主要井下工具基础上,研发动态流动密封防喷管,优选井下压力计投捞方式,优化加重杆、震击器等配套工具及作业工序,形成了高压气井钢丝投捞式温压资料录取技术。该技术在库车山前推广应用达36井次,其中井口压力最高达89 MPa,仪器下深达7 189m,CO2分压最高3.06 MPa,仪器下井最长达52 d,施工成功率100%,资料录取成功率100%。该技术降低了井控高风险作业时间、提高了特低渗储层压力恢复资料质量,已成为库车山前储层动态监测的有利手段。

2014年亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林物种组成数据集

喀斯特木论国家级自然保护区地处当今世界上分布面积最大、保护最好、原生性最强的喀斯特非地带性亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林区。喀斯特顶级森林群落的植物资源清查、生物多样性维持机制研究对石漠化生态重建具有重要指导意义。本数据集记录和收集了2014年广西木论国家级自然保护区亚热带常绿落叶阔叶混交林25 ha森林动态监测样地胸径1 cm以上树种组成信息,包括61科147属227种乔木物种的学名、多度、重要值、叶习性、物种分布等信息。本数据集有助于了解亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林的特征及动态变化积累数据,以及完善我国长期植被生态学研究的内容。

基于不对称转子结构与序贯田口稳健优化方法的同步磁阻电机设计

目前,传统同步磁阻电机三层磁通屏障的转子设计性能较好、制造简易,得到行业的认可。讨论转子的不对称磁通屏障结构与磁通屏障结构变形对全面掌握同步磁阻电机的特性至关重要,因此该文研究了在不同功率等级下同步磁阻电机不对称设计规律以及基于序贯田口稳健优化方法的类凸极转子同步磁阻电机。首先对传统同步磁阻电机在一定功率等级下优化计算,得出抑制转矩脉动的不对称设计规律;然后根据开关磁阻电机凸极结构,设计类凸极转子同步磁阻电机,应用序贯田口稳健优化方法对采用分布式绕组的12槽8极电机优化得到最优功率等级,并应用至集中式绕组电机,应用磁路模型以及有限元仿真对采用不同绕组的电机作性能对比分析;最后提出一种结构更加简单、制造成本更低的同步磁阻电机。

2021年海阳核电站周边饮用水中总α、β放射性水平分析

目的:了解海阳核电站周边饮用水中总α、总β放射性水平,探讨核电站正常运行状态下对周围环境饮用水中放射性水平的影响。方法:在海阳核电站周围30 km范围内开展枯水期、丰水期饮用水中总α、总β放射性水平监测,采集水样包括水源水、出厂水、末梢水以及水井水,根据《生活饮用水标准检验方法 放射性指标》(GB/T 5750.13—2006)测量水样中的总α、总β放射性。结果:枯水期总α、总β放射性水平分别为0.034 Bq/L、0.144 Bq/L,丰水期总α、总β放射性水平分别为0.054 Bq/L、0.180 Bq/L。结论:海阳核电站周边的饮用水中总α、总β放射性水平均符合生活饮用水标准,未发现核电站的运行对周围居民饮用水的总α、β放射性水平产生影响。

含伸缩管的超深高温高压气井完井测试管柱三维力学行为分析

提出了具有伸缩管的完井测试管柱三维有限元力学行为分析数值计算流程,并将其成功用于塔里木油田MJ4井完井测试管柱塑性变形分析。建立的管柱三维有限元模型中考虑了闭合距偏离、并考虑了油管-套管间摩擦接触。分析中考虑了坐封、压裂、放喷三种不同的施工阶段下管柱变形的情况。给出了上述模型在不同压力及温度载荷下的管柱变形及应力分布的数值解,主要包括:1)管柱变形沿全长的分布;2)管柱全长轴向力及Mises等效应力分布;3)伸缩管以下管柱段的变形、应力的大小与分布、及该部分管柱与套管之间的接触力和摩擦力的大小及分布。根据有限元数值计算结果,得到的结论包括以下3个部分:1)在坐封、压裂、放喷三种不同的施工阶段,伸缩管分开处的流体压力会引起比没有伸缩管时相应的轴向应力值更大的轴向应力;2)在给定的MJ4井结构设计及施工压力及温度载荷下,伸缩管以下管柱发生弹性屈曲;3)MJ4井封隔器水力锚下部锚固不佳,导致压裂载荷在油管柱上产生附加载荷,是致使油管柱发生塑性屈曲的因素之一。

2020年烟台高新区城乡居民生活饮用水卫生监测结果分析

目的:了解烟台高新区城乡居民生活饮用水卫生现状,及时发现和处置饮用水安全隐患。方法:在烟台高新区城乡设立36个监测点,共监测各类型水样92份,按GB/T 5750-2006进行评价。结果:农村生活饮用水水样合格率低于市政供水;影响城市饮用水水质不合格指标主要为游离性余氯,影响农村生活饮用水水质不合格指标主要为氟化物、硝酸盐、总大肠菌群和菌落总数。结论:烟台高新区城乡居民生活饮用水水质仍需进行改善,要加强农村生活饮用水的监督与监测。

2020年烟台高新区市售蔬菜农药残留情况分析

目的:了解烟台高新区蔬菜中农药残留情况,及时发现和处置食品安全隐患。方法:2020年5月、10月在烟台高新区采集6种蔬菜共122份,依据《国家食品污染物和有害因素风险监测工作手册》规定的标准操作程序对23种农药残留进行检测,并对结果进行分析。结果:烟台高新区蔬菜中总检出率为13.1%,检出农药残留为腐霉利、毒死蜱、氯氰菊酯,均未超出GB 2763—2019要求。结论:烟台高新区蔬菜中农药残留虽有检出,但含量水平不高,未超限量值。

重点脆弱生态区生态恢复模式现状与发展方向

生态系统退化严重影响区域可持续发展,控制生态系统退化和生态恢复已成为重要议题。我国脆弱生态区分布广泛,生态系统退化显著,荒漠化、水土流失、石漠化等问题突出,针对这一问题,我国已开展一系列生态恢复工程,积累了数量众多的生态恢复模式。在梳理重点脆弱生态区(北方风沙区、青藏高寒区、干旱荒漠区、黄土高原区和喀斯特地区)生态环境问题现状基础上,整理了针对不同脆弱生态区及亚区的生态恢复模式,构建了一套全面评估生态恢复模式的综合效益的指标体系,结合实地调查和数据收集,评估了脆弱生态区的生态恢复模式的综合效益,基于此提出生态恢复实践中应将生物多样性和生态系统服务提升作为重要目标,同时加强针对生态恢复模式的成本效益分析,综合设计生态恢复管理制度,搭建重点脆弱生态区生态恢复信息平台可为生态恢复模式筛选和优化提供决策支持。