高黎贡山南段海拔梯度森林乔木层时空动态

研究群落物种组成和多样性的时空动态对揭示生物多样性的分布规律以及预测全球变化情景下生物多样性的变化趋势具有重要意义。然而,在山地生态系统中,不同海拔梯度的森林群落物种多样性和系统发育多样性如何随着时间尺度的变化仍不清楚。该研究以高黎贡山南段东、西坡海拔梯度(960~2878 m)森林群落固定监测样带的17个样方为研究对象,基于2004、2008和2013年乔木层(DBH≥5 cm)重调查数据,分析样方内物种组成、物种多样性和系统发育多样性的时空动态变化。结果表明:(1)沿着海拔梯度,物种多样性呈现单峰分布格局,系统发育多样性呈现上升的趋势,系统发育结构呈现聚集到离散或者随机的结构。(2)在时间尺度上,森林乔木层在物种多样性和系统发育多样性上并未发生显著性变化。然而,系统发育结构随着时间的推移呈现更加聚集的趋势。(3)在海拔梯度上,东坡低海拔区域(960~1381 m)的森林群落样方呈现显著的物种丧失,其植被完全被耕地所替代。其中,诃子(Terminalia chebula)、麻栎(Quercus acutissima)、清香木(Pistacia weinmanniifolia)、枳椇(Hovenia acerba)和假香冬青(Ilex wattii)等为主要的丧失物种。相反,物种获得主要集中在西坡低海拔的样方,群落中丰富度显著增加的物种主要为曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)、华山矾(Symplocos chinensis)和台湾杉(Taiwania cryptomerioides)等。据此,我们推测高黎贡山海拔梯度森林乔木层的群落结构和多样性的动态变化在中高海拔受群落演替和气候变化的制约,而在低海拔主要受人类活动的影响。该研究结果加深了对高黎贡山亚热带常绿阔叶林植物群落动态变化的认识,也有助于该地区精准保护策略的制定。

对有关电能计量若干问题的思考

文中基于论证和较全面分析,就不同场景下电能计量所关注的截然不同的问题、更好利用大数据去构建电能表检验新方法、动态电能计量研究面临新挑战、关注超谐波电能计量、不宜将电能计量装置与电能表简单划等号,以及测量准确度不同于测量精度等六个问题,阐述了作者的观点和认识,旨在对开展相关研究,以及更清楚理解相关测量方法及概念等起到促进作用。

基于深度学习的玉米包衣种子品种识别

为实现玉米包衣种子品种低成本、高效便捷识别,基于智能手机采集的18个品种4种颜色的23100张玉米包衣种子双面图像构建数据集,采用轻量级卷积神经网络模型ShuffleNetV2、MobileNetV3、MobileViT、MobileOne、RepGhostNet和基于上述模型的集成模型分别进行玉米包衣种子品种识别。结果表明,5种单一模型均具有较高的识别准确率和综合性能,识别准确率分别为98.48%、98.23%、98.44%、98.23%和98.01%,模型大小分别为1.55、4.96、4.42、6.97、4.19 MB,推理速度分别为106、94、84、212、94 f/s。集成模型相比单一模型具有更高的识别准确率,其中,ShuffleNetV2和MobileViT组成的集成模型识别准确率达到99.22%。分析发现,品种误识别仅发生在相同颜色包衣种子品种之间,并且随着相同颜色包衣种子品种数量增多,模型对该颜色包衣种子的识别准确率有下降的趋势。

基于光储混合配置的级联H桥型光伏逆变器功率平衡策略

级联H桥(cascade H-bridge,CHB)变换器由于其模块化结构,已成为大规模光伏(photovoltaic,PV)并网逆变器的优选方案。然而,在不同光照强度和温度下,不同区域PV组件之间发电功率不同,导致CHB变换器相间输出功率不均衡、不稳定等问题。为此,文中提出一种基于CHB结构的光储混合电能路由,在三相CHB光伏逆变器中配置少量的储能模块,利用光储协同控制,维持CHB内部功率稳定,消除分布式PV在相间产生的不均衡功率,且变换器输出功率能够时刻满足网侧上层功率调度,提高了光伏电站的稳定性。针对系统安全区域,在载波移相调制策略下,全桥子模块传输的功率受到约束,并对光伏和储能模块的配置作详细分析。最后,通过仿真以及实验验证所提拓扑及控制策略的正确性和有效性。

基于改进YOLOv5s的无人机图像识别

无人机在军事情报、航拍检测等领域能够提供目标相关的图像信息,为处理任务提供目标信息。针对无人机图像背景复杂、检测目标小、可提取特征少等问题,提出基于YOLOv5s的改进无人机图像识别算法。首先,结合CotNet模块对网络结构进行优化,提升模型自学习能力并增强识别精度;其次,对颈部网络进行改进,通过跨层链接和提高特征图分辨率更好地利用浅层特征图中包含的丰富信息来定位目标,并且在检测头部分采用解耦检测头,减少预测过程中定位与分类任务对于特征信息的冲突;最后,为了提高收敛速度和模型精度,在CIoU和EIoU损失函数的基础上对损失函数的宽高纵横比进行优化。在公开数据集VisDrone测试集上进行测试,所提算法相比原始YOLOv5s算法的mAP_(50)与mAP_(50∶95)分别提升了6.1与2.9个百分点,实验结果表明,所提模型能够有效提升无人机图像识别的准确率。

基于在线同伴互评的内隐行为规律挖掘及其影响机理研究

学习行为规律能够有效预测学业成绩,是开展个性化教育的关键,但大部分研究成果以探究学生的外显学习行为为主,对学生内隐行为的分析与挖掘较少。同伴互评是表征学习内隐行为的重要方式,文章以其产生的评语和反馈为分析对象,采用定量内容分析、滞后序列分析法和社会网络分析法,从情感、认知和元认知角度分析高、低成绩学生的内隐行为,并引入系统动力学方法剖析基于在线同伴互评的内隐行为影响机理。依据同伴互评中内隐行为所表现出的情感、认知和元认知差异,洞悉学习过程数据背后隐藏的学习成长轨迹,促进学生自主学习,支持教师及时、精准、有效地进行在线学业预警。

“双碳”目标下国土空间优化的挑战与应对

国土空间优化与调控始终是现代化建设面临的重大理论和实践问题。现有的国土空间规划研究多聚焦于对低碳空间治理思路、框架、工具的整体性把握,尚缺乏明确的碳约束目标及行动指南,亟待将“双碳”目标全面融入国土空间规划的目标体系、决策体系和保障体系,发挥规划在空间治理上的统筹引领作用。首先,国土空间优化光论“地”不谈“天”不行,也不能“就土论土、就地论地”;其次,低碳和“双碳”目标并不完全等同,要避免“双碳”研究中忽视国土,也要在研究国土问题中厘清“双碳”;再次,空间优化是个复杂动态过程,需要高度重视深度不确定性。因此,未来有必要建立国土空间抗解性识别分析范式和方法,开发应对深度不确定性的国土空间协同演化集成模型,构建国土空间多目标优化调控理论体系,并沿着科学认知、信息技术、智能规划、创新制度四个主轴展开深入研究和理论构建。

土壤厚度演化模型理论方法研究进展

全球平均土壤厚度仅约为1 m,但土壤厚度的空间分布信息在地貌、生态及水文科学等领域的研究和实践中具有重要价值。由于其具有显著的空间异质性,基于现有土壤制图产品、地球物理勘测及经验统计模型难以获取流域尺度土壤厚度分布信息,亟待发展土壤厚度预测的过程机理模型。本文回顾了土壤厚度演化模型理论方法的研究进展,评价了不同土壤生成及输移模型的适用性。研究指出土壤化学风化成土等机理仍不清晰是制约模型发展的理论瓶颈。此外,模型的方法体系仍需完善,亟待进一步发展描述土壤生成和输移的函数形式及其参数的估计方法等,指出物理与随机结合的模拟方法以及基于数学物理途径的参数确定方法等有望解决模型应用中遇到的难题。最后,在土壤厚度演化模型基础上,提出发展基于流域协同演化理论的土壤发生学模型是定量预测土壤理化全要素发生所亟需突破的难点之一。

湿热处理对豆粉营养品质及面团物化特性的影响

采用湿热处理研究不同豆粉抗氧化、营养特性及面团性质的影响。结果表明:随着湿热处理时间的延长,红豆粉和豌豆粉的总酚、黄酮含量及其抗氧化能力呈先增加后降低的趋势,分别在0.5 h和1.0 h时达到最大,而白芸豆粉总酚、黄酮含量呈增加趋势,在8.0 h达到最大;湿热处理对2,2’-联氮双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率趋势与总酚、黄酮含量一致;3种豆粉的主要脂肪酸种类分别为棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、顺-11-二十碳一烯酸和油酸;湿热处理2.0 h及以上,对白芸豆粉中油酸、亚油酸和顺-11-二十碳一烯酸含量有显著影响;湿热处理后红豆粉和白芸豆粉中游离氨基酸参与美拉德反应,含量显著下降,而豌豆粉中更多结合态的氨基酸游离出来,使其含量升高;扫描电子显微镜观察微观结构结果显示,随着湿热处理时间延长,蛋白质变性和部分淀粉发生糊化,出现孔洞、黏附等现象;淀粉的重结晶使得豆粉的峰值黏度、谷值黏度和回生值下降,抗剪切力变差;面团水分分布测定结果显示,湿热处理后红豆粉的弛豫时间T_(21)、T_(22)增加,红豆粉成团性优于其他面团;湿热处理使混合豆粉热机械特性中的蛋白弱化度增强,抑制了淀粉的回生,降低了老化度,有益于提升产品品质。

亚麻LuWRI1a在旱盐胁迫响应中的功能分析

AP2/ERF转录因子家族参与植物对生物和非生物胁迫响应的调控。前期我们从亚麻中克隆了一个WRINKLED1的同源基因LuWRI1a,蛋白序列分析发现,LuWRI1a包含2个AP2的DNA结合域,属于AP2/ERF转录因子家族。对LuWRI1a的顺式作用元件进行分析发现,pLuWRI1a包含响应光、干旱、低温和激素等多个非生物胁迫应激元件。本研究以亚麻栽培品种陇亚10号和LuWRI1a过表达转基因纯合株系为试验材料,用200 mmol L^(-1)NaCl营养液和25%PEG营养液模拟盐胁迫和干旱胁迫处理。结果表明,在盐胁迫和干旱胁迫处理后,转基因植株的相对株高、主根长度、侧根数目及叶片数均升高;3种抗氧化酶的活性均显著高于对照,而MDA含量低于对照;非生物胁迫响应基因LuAREB、LuDREB、LuLEA和LuNCED的表达水平均上调。通过探究LuWRI1a在逆境胁迫下的生物学功能发现,LuWRI1a通过抵抗盐胁迫和干旱胁迫对亚麻生长的抑制,增强活性氧清除能力、减轻膜脂的氧化损伤,激活逆境胁迫响应基因的表达等途径,增强了亚麻的耐逆性。综上所述,LuWRI1a可能是一个多功能基因,它不仅参与脂肪酸合成代谢途径,还有可能参与植物非生物胁迫信号途径。本研究为亚麻耐逆品种改良提供了新的基因资源。

颗粒煤基质尺度计算新方法及应用

煤基质内部富含复杂孔隙,为瓦斯提供了大量的存储空间和运移通道。孔隙内的瓦斯流进裂隙需要经过扩散过程,基质尺度在一定程度上决定了扩散到裂隙的阻力,影响着瓦斯扩散的难易程度。研究以瓦斯扩散与煤基质尺度内在联系为出发点,通过处理颗粒煤解吸瞬态过程数据得到不同解吸时刻煤的双重孔隙结构内的瓦斯浓度与质量交换速率的定量关系,结合时变扩散系数对基质形状因子进行计算,提出了基于瞬态扩散的颗粒煤基质尺度计算方法,并进行了试验验证。结果表明:与较小颗粒煤相比,保存完整基质形态的大颗粒煤初始扩散系数基本不变,因此初始扩散系数的值在一定程度上可以表征基质的破坏程度。基质形状因子随解吸时间的延长而减小,可划分为急降阶段、缓降阶段和稳定阶段,其中稳定阶段基质形状因子能够准确反映扩散后期拟稳态下的基质形态,最适合求解基质尺度。该方法可以反映颗粒煤粉化损伤过程中的基质尺度变化规律,为解释扩散极限粒径的存在提供依据。糯东煤样的3种试验粒径基质尺度随煤颗粒的增大而增大,分别为0.059、0.287、0.457 mm,并且在大粒径范围具有无差性,证明了该方法的准确性。颗粒煤基质尺度可以用来修正K1值的计算参数,使瓦斯损失量计算模型在粉化程度高的煤样中同样具有很好的适用性。

皮肤支气管源性囊肿误诊为表皮样囊肿

患儿女,7岁。颈部囊肿6年。皮肤科检查:颈部右侧类圆形淡红色囊肿。皮损组织病理检查:真皮可见多个散在分布的囊肿结构,囊肿内衬可见纤毛,周围复层柱状上皮细胞,少量淋巴细胞浸润,可见散在杯状细胞。诊断:皮肤支气管源性囊肿。

双心护理结合早期康复策略在急性心肌梗死患者中的应用价值

目的研究双心护理结合早期康复策略在行经皮冠脉介入术(PCI)后的急性心肌梗死患者中的应用价值。方法以随机数字表法将2021年3月至2022年7月在东南大学附属中大医院行PCI的90例急性心肌梗死患者分为2组,各45例。对照组接受早期康复结合常规护理,观察组在对照组干预方法的基础上接受双心护理。比较2组的心功能指标、不良情绪、生活质量和心血管不良事件发生情况。结果术后1个月和3个月,2组的N末端脑钠肽前体水平均较术前降低,且观察组均比同期对照组更低;2组的左室射血分数均较术前增大,且观察组均比同期对照组更大;2组的6分钟步行试验距离均较术前增长,且观察组均比同期对照组更长,上述比较均有统计学差异(P均<0.05)。术后1个月和3个月,观察组的不良情绪评分(汉密尔顿焦虑/抑郁量表)均低于同期对照组(P均<0.05),且2组均低于术前(P均<0.05)。术后3个月,2组的生存质量精简量表各项评分均较术前高(P均<0.05),且观察组均高于对照组(P均<0.05)。观察组的心血管不良事件总发生率低于对照组(P<0.05)。结论双心护理结合早期康复策略可改善行PCI后的急性心肌梗死患者的心功能、不良情绪和生活质量,也可预防心血管不良事件的发生。

湿热处理对杂豆馒头淀粉消化特性及风味品质的影响

目的研究湿热处理对杂豆馒头消化特性及风味品质的影响。方法选取湿热处理豌豆、红豆、白芸豆3种杂豆制作杂豆馒头,对湿热杂豆馒头的色度、比容、感官评分等进行评价,通过固相微萃取-气相色谱-质谱法(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)分析湿热粉杂豆馒头挥发性风味物质变化规律,并对馒头进行体外淀粉消化实验。结果湿热处理杂豆粉的添加降低了馒头的比容,改变了馒头的色度。对豌豆馒头和白芸豆馒头感官评分没有影响,但可显著提高红豆馒头的感官评分(P<0.05)。SPME-GC-MS从湿热杂豆馒头中共检出47种挥发性成分,主要为醛类、醇类、酯类、酮类、芳香族类、烷烃类及杂环类。淀粉体外消化特性表明3种杂豆馒头的抗性淀粉含量显著高于小麦馒头,淀粉水解率低于小麦馒头。结论湿热处理可使杂豆馒头风味品质改善,使红豆馒头和白芸豆馒头抗性淀粉含量提高和淀粉水解率降低,但对豌豆馒头没有影响。研究结果为淀粉基杂豆营养健康食品的加工提供数据支撑。

柴油机唇口射流燃烧室对燃烧及排放特性的影响

为改善高压共轨直喷柴油机燃烧室内的油、气混合质量,提出了一种唇口射流结构燃烧室.通过计算流体动力学(CFD)仿真,探究了其油、气混合特性,分析了燃烧室结构和喷油参数对柴油机燃烧与排放的影响.结果表明:利用唇口射流原理可实现对燃烧室内部分燃油在射流唇口、射流唇背区域内分布的有效引导,形成燃烧室中心-射流唇口回流区-射流唇背回流区的内、中、外3层油、气混合,改善油、气混合质量;在转速为2000r/min、全负荷工况下,喷油夹角为80°时,凹曲面结构的回流区底面有利于喷雾扩散,在喷孔直径为0.12 mm的条件下,锥面结构的回流区底面能在回流区形成顺时针涡旋,有利于油束卷吸空气;与ω型燃烧室相比,在喷油夹角为80°、喷孔直径为0.12 mm时,采用圆柱状射流唇背和凹曲面状回流区底面结构的唇口射流燃烧室,可实现更均匀的油、气混合和更充分的燃烧,使NO_(x)与碳烟排放分别降低11.0%与32.4%.

低电容CHB型混合动力中压电机调速系统

针对氢燃料电池大功率电机驱动系统,提出一种以燃料电池为主动力源的轻量化级联H桥(cascadedH-bridge,CHB)型混合动力中压电机调速系统。所提系统由燃料电池/蓄电池/超级电容的混合动力源供电,基于四有源桥(quad activebridge,QAB)与CHB子模块互联的两级变换器(cascaded H-bridges with quad active bridge,CHB-QAB)作为调速变换器。CHB-QAB通过四绕组高频变压器将各子模块进行内部互联,采用单边同步双边移相调制的策略,使得所有子模块呈现开关电容特性,在不依赖复杂控制的前提下,减小子模块电容的容值,提升系统的功率密度。针对三类动力源,采用基于低通滤波(lowpassfilter,LPF)的能量管理策略,保证电机实际运行过程中的有效功率分配,解决燃料电池对电机动态响应缓慢和燃料饥饿现象等问题。最后通过仿真与实验对所提轻量化电机调速系统进行验证。

径向剖分双吸式工业液力透平的内部流动损失特性分析

针对双吸式离心泵反转作液力透平运行区间狭窄、效率低等问题,对实际工程应用中的一台径向剖分双吸式离心泵反转作工业液力透平的内部流动损失特性进行了研究。首先,采用了数值模拟方法预测了液力透平在泵和透平典型工况下的水力性能,对比了透平在泵工况下的实验结果,验证了数值模拟的准确性和可靠性;然后,结合熵产理论,定量分析了透平工况下各过流部件对于总能量损失的权重以及熵产成分比重的分布情况;最后,结合局部流动特征进一步揭示了主要过流部件内流动损失的发生位置和产生原因。研究结果表明:壁面熵产是导致径向剖分双吸式工业液力透平内部流动损失的主要原因,在0.8Q_(b)、Q_(b)、1.2Q_(b)工况下,壁面熵产分别占总熵产的55.3%、69%、67.4%;导出室是透平内熵产占比最大的水力部件,局部回流、流动冲击等不良流动特征是导致湍流熵产增加的主要原因。该研究结果对离心泵反转作工业液力透平的优化设计、运行调控和推广应用有一定的借鉴意义。

电解煤浆制氢过程中煤阶及矿物的影响与煤结构演化研究进展

电解煤浆制氢(CSE)是一种在温和条件下实现电化学制氢与煤炭低碳清洁利用的新技术。电解煤浆制氢的理论分解电压仅为0.21V,实际消耗的能量约为电解水制氢的1/3~1/2,具有能耗低、污染小,可与煤基精细化学品制备、煤岩显微组分分离等过程集成的优点,但煤转化率低、煤浆电解机理不清晰等问题仍具有极大挑战性。本文讨论了CSE机理研究现状,概述了煤阶及矿物质对CSE的电氧化活性的影响,总结了CSE过程中煤表面元素、官能团结构、煤碳骨架结构在阳极区电化学氧化的变化规律,讨论了阴极区电化学还原对煤表面润湿性、Zeta电位等煤表面性质的影响,以及阴极区添加煤浆的电还原制氢及其耦合技术,以期为CSE制氢与煤低碳清洁利用提供理论支撑。此外,本文还展望了CSE的发展方向,提出了高性能CSE电极催化材料开发及煤氧化-还原反应调控机理研究是该技术获得突破的关键。

煤岩显微组分电浮选分离与制氢过程中氢/氧气泡的影响机制

电浮选技术是实现煤岩显微组分高效分离的有效途径,也是一种有显著优势的制氢技术。电浮选中电解气泡既是浮选分离的载体,又是有效的氢气/氧气产物。本文探讨了高惰质组煤电浮选过程中电解气泡对煤岩显微组分分离效果的影响机制,利用诱导时间测定仪、红外光谱、接触角测量仪及气相色谱等考察了氢气泡和氧气泡对煤岩显微组分的选择性以及电化学反应对煤结构和可浮性的影响规律和气体产物组成等。结果表明,电解氢气泡浮选所得的浮物收率及浮物镜质组含量较氧气泡高,相应的镜质组回收率也高于氧气泡;电浮选过程中的电解作用会改善煤岩显微组分的表面结构,引起润湿性的变化,电浮选阴极区对煤具有电化学还原作用,可减少煤中—OH、—COOH与C==O等亲水性官能团,从而增加煤样的接触角,减小氢气泡对煤的诱导时间,从而增加煤的可浮性,而阳极区的作用相反;煤浆电浮选过程中可获得纯度>94%的氢气和>96%的氧气,且镜质组为电解质时的气体产物纯度高于惰质组,但惰质组可获得更高的产气速率;采用两级串联流程进行煤岩显微组分的电浮选分离时,浮选分离的综合效率最高可达到83.7%,此时浮物的镜质组回收率为86.7%,两个沉物产品的回收率分别为41.6%和54.9%,氢气的产率可达到6.49mL/(min∙cm^(2))。

临床特征联合血清CA19-9、HE4对子宫内膜异位症相关卵巢癌症的诊断价值

目的 探讨临床特征联合血清糖类抗原(CA) 19-9、人附睾蛋白4 (HE4)对子宫内膜异位症相关卵巢癌症(EAOC)的诊断价值。方法 选择2020年1月至2022年12月在河南中医药大学第三附属医院接受手术且经术后病理确诊为EAOC的43例患者作为观察组,按照1∶2的比例抽取同期在我院手术且经术后证实为卵巢子宫内膜异位症(OEM)的86例患者作为对照组。比较两组患者的临床资料及血清CA125、CA19-9和HE4水平,采用多因素Logistic回归分析影响EAOC的独立风险因素,并采用受试者工作特征曲线(ROC)分析临床特征、CA19-9和HE4诊断EAOC的价值。结果 观察组患者的CA19-9和HE4水平分别为[20.99 (17.06,32.40)] U/mL和[64.47 (55.93,72.01)] U/mL,明显高于对照组的[4.98(2.18,10.86)] U/mL和[43.39(34.61,52.40)] U/mL,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组患者的CA125水平为[59.85 (39.51,92.26)] pmol/L,明略高于对照组的[56.58 (39.80,80.68)] pmol/L,但差异无统计学意义(P>0.05)。经多因素Logistic回归分析结果显示,CA19-9、HE4、年龄、肿瘤最长径是影响EAOC的风险因素(P<0.05)。经ROC分析结果显示,年龄、肿瘤最长径、CA19-9、HE4联合检测的曲线下面积(AUC)为0.958,明显高于单独检测(年龄:0.857;肿瘤最长径:0.767;CA19-9:0.767;HE4:0.808)(P<0.05)。结论 CA19-9、HE4、年龄、肿瘤最长径可用于预测EAOC,联合检测可提高诊断效能。