稻虾共作模式下土壤甲烷产生与氧化潜力及其对温度的响应特征

稻田是大气甲烷的重要人为排放源。为探讨不同稻田利用方式下甲烷产生和氧化潜力及其对温度的响应特征,以我国东南部地区常规稻田种植体系、由稻田转变来的稻虾种养结合体系和常规虾塘养殖体系为研究对象,分别采集位于江苏省句容市常规稻田(CR)、共作稻区(R-CR)和共作虾区(R-CC)以及常规虾塘(CC)土壤样品,在5℃、15℃、25℃和35℃条件下进行为期30 d的室内培养实验。结果表明:农业土地利用方式转变对甲烷产生和氧化潜力均有显著影响,甲烷产生潜力由大到小依次为:共作虾区、常规虾塘、共作稻区、常规稻田,分别为1.14、0.33、0.25和0.17μg·g^(-1)·d^(-1),甲烷氧化潜力从大到小依次为:常规稻田、常规虾塘、共作稻区、共作虾区,分别为1.38、1.01、1.00和0.71μg·g^(-1)·d^(-1)。由于水分管理差异以及饲料、氮肥投入导致底物和环境因子差异造成了产甲烷菌、甲烷氧化菌的活性差异,使得不同土地利用类型土壤呈现不同的甲烷产生和氧化潜力特征;甲烷产生潜力随培养温度的升高呈指数增长,在5℃、15℃、25℃和35℃时的平均值分别为0.13、0.26、0.55和0.95μg·g^(-1)·d^(-1)。而甲烷氧化潜力仅在低温时比较敏感,在15℃、25℃、35℃时与5℃下的甲烷氧化潜力存在显著差异,而三种培养温度之间无显著差异(甲烷氧化潜力在5℃、15℃、25℃和35℃时分别为0.71、1.14、1.14和1.11μg·g^(-1)·d^(-1))。总体上,甲烷产生潜力对温度的响应强于甲烷氧化潜力。此外,土壤甲烷产生和氧化潜力均受温度或土地利用类型单因素的显著影响(P<0.01),但两者的交互效应仅对土壤甲烷产生潜力存在显著影响,对甲烷氧化潜力并无显著影响。

地铁基础制动用软管的可靠性设计与分析

地铁车辆基础制动主要采用压缩空气和空压机作为风源吊挂在车体底架上,空气在由制动风缸传输至制动单元时需经过多段管路,包含硬管、接头及软管。软管具备弯曲变形的能力,可适应车体与转向架间的三相位移和转角,故在车体与转向架间的一段连接多采用软管型式。地铁车辆基础制动用软管多为扣压连接型,即胶管与两端管接头进行扣压,由于接头螺纹连接采用管螺纹,扣压效果不好、螺纹连接松脱均会造成空气泄漏,进一步使得制动压力不足或者制动系统故障,影响列车运营。文章从制动软管的加工过程、软管连接型式进行可靠性设计分析,对软管进行优化改进,制定软管扣压连接的过程参数,进行试验验证,对软管安装进行防松设计,分析预期使用效果。改进后增加了软管的使用寿命及免维护周期,更大限度地降低了行车安全风险。

转向架端部设备安装优化设计

全自动无人驾驶列车已经成为各城市轨道交通发展的趋势,为了保证车辆的安全运行,需在列车走行部安装各种安全设备,比如被动障碍物检测装置、脱轨检测装置,目前所有设备在以往项目中均是单独使用,随着对车辆功能多样化要求的提高,对安装设备需求的增加,单一设备无法满足各种功能,需在转向架同一个部位安装多个设备,但是目前无法同时应用,造成功能缺失。文章提出了2种及以上端部设备的优化安装方案,随着在项目中的使用验证,为转向架功能多样化的设计、安装提供支持。

地铁制动管路设计与防错改进研究

地铁车辆上利用压缩空气驱动的设备很多,常用到管路等传递压缩空气,受周边多种部件布置位置变化、设备进出气口的朝向变化影响,地铁车辆制动管路常常需重新设计,难以通用,管路设计要考虑管接件的结构尺寸、被连接件的位置等。本文提出了规范化的管路设计流程,便于快速合理的进行管路布置设计,对于制造阶段出现的误差造成管路安装尺寸不匹配的问题设计了防错的改进工装,可快速生产出合适的管路,彻底解决因管路问题造成的流水线停滞,降低了反复返工的成本,为行业内管路设计提供借鉴。

管接头型式对转向架管路设计的影响分析

管接头在转向架基础制动系统中的应用较为广泛,按密封型式的不同主要分为卡套式和压紧式。管路设计中预先选定接头型式,由于接头内部结构的不同,对管路走向、紧固方式、应用维护、管径及长度尺寸等均有影响。文章通过多个管路常见问题和设计案例分析两种接头在使用中的优缺点,给出具体优化方案,避免运用中出现漏气、接头脱落等现象,降低维护成本,最大限度地服务整个寿命周期。

黑老虎新品系的SSR指纹图谱构建

由于黑老虎种质的特异性评价以其果实及经济性状为主,未结实时仅依据形态性状较难区分,因此,构建黑老虎DNA指纹图谱有助于黑老虎种质的快速精准鉴定。选择15对引物对20个黑老虎品系进行SSR分析,依据Nei’s(1972)遗传距离,采用非加权组平均法(UPGMA)进行聚类分析,通过位点间的组合构建SSR指纹图谱。结果表明:15对引物在20个黑老虎品系中共扩增出15个位点75个等位基因,每个位点的等位基因数为2~15,其Shannon信息指数(I)为0.199~2.456,多态信息含量(PIC)为0.095~0.894。20个品系间遗传相似系数为0.328~0.891,基于UPGMA聚类可分为2个类群。所有15个位点均不能单独完全区分20个黑老虎品系,以KCZ023位点的区分能力最强;KCZ023与KCZ135、KCZ023与KCZ100以及KCZ023与KCZ147的2位点组合以及28个3位点组合能够将20个品系完全区分。20个黑老虎品系的遗传多样性较丰富,应用3个2位点组合和28个3位点组合能够完全区分各品系,该研究结果可为黑老虎种质鉴定以及杂交亲本选配提供科学依据。

增强现实技术在水下定位测量中的应用

增强现实(AR)技术是应用领域非常广泛的新技术,涉及社会生活的多个领域,如医学、军事、交通、教育、娱乐、工业机械、景观规划、文物保护等,目前也已应用到水下工程中。本研究中AR技术首次成功应用到国内海洋工程水下定位测量作业中,以遥控水下机器人(ROV)为载体,搭载3D水下摄像机并配备相关水下传感器,通过专用AR软件将结构物三维模型、虚拟标识物、虚拟测量工具叠加到从水下传到水面的视频画面中,实现了水面操作人员与水下真实环境的实时交互,从而实时监测水下结构物的位置和姿态。将AR技术应用于水下定位测量,突破了传统的作业模式,具有高精度、高效率、低成本、无接触式和实时测量的优势特点,ROV不用紧贴结构物,软件操作便捷、测量数据精度可靠且实时显示,有效降低ROV的作业风险,提高作业时效。

黑老虎果实的加工特性与营养成分

以湘西南主栽黑老虎品种“湘黑-0701”的果实为材料,研究其果皮、果肉果汁、种子和果芯4部分的基本加工特性和主要营养成分。结果表明:果皮在聚合果中占比(42.48%~47.70%)最大,出汁率低;果肉果汁在聚合果中占比(35.01%~37.47%)较大,且果肉果汁较为浑浊,L*、a*和b*值均最小,总糖质量分数(5.27%)和还原糖质量分数(2.34%)最高;种子苦涩味明显且含有厚实种壳,在聚合果中占比(7.65%~11.16%)小,灰分质量分数(7.20%)、蛋白质质量分数(11.14%)和粗脂肪质量分数(21.70%)均最高;果芯在聚合果中占比(8.21%~11.21%)小。果皮、果肉果汁、种子和果芯4个部分中的矿质元素均以钾含量最高,分别达3952.17、2064.10、4900.43、2937.40 mg/kg;维生素含量则以胆碱含量最高,其含量分别达590.33、621.67、692.33、248.33 mg/(100 g)。鉴于黑老虎各部分加工特性和主要营养成分的差异,可分别用于不同类型健康产品的开发。

3种自身抗体联合生化指标检测在2型糖尿病患者的临床意义

目的探讨2型糖尿病患者中血清谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)、抗胰岛素抗体(IAA)、抗胰岛细胞抗体(ICA)和生化指标检测的临床意义及成人隐匿性自身免疫性糖尿病(LADA)比例。方法对107例2型糖尿病患者和50例健康对照者进行3种自身抗体、空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、糖化清蛋白(GA)、空腹胰岛素(INS)、空腹C肽进行检测,结合临床诊断出其中的LADA患者,对上述检测指标进行比较分析。结果GADA、IAA、ICA在2型糖尿病患者检测的阳性率分别为15.88%、17.75%、3.73%;联合检测阳性率为28.03%,高于健康对照组和单一抗体患者。自身抗体阳性组和阴性组比较,HbA1c、GA、空腹C肽水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。107例2型糖尿病患者中确诊11例LADA患者,LADA患者HbA1c、GA水平高于非LADA 2型糖尿病患者,C肽水平低于非LADA 2型糖尿病患者,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论在2型糖尿病患者中检测胰岛自身抗体对检出其中的LADA有重要指导价值,联合生化指标连续监测有利于对疾病鉴别诊断,从而尽快采取措施保护胰岛β细胞功能,减少进一步损伤。

常绿木质藤本植物黑老虎基因组SSR特征分析及引物开发

【目的】开发黑老虎SSR标记,为其群体遗传学研究以及种质资源收集、保存、评价以及良种选育提供依据。【方法】基于高通量测序获取候选SSR位点,设计引物进行PCR扩增及其产物多态性检测;以湖南会同、城步和桂东3个天然群体66个黑老虎植株为供试材料,选取多态位点开展遗传多样性分析,并应用5个近缘种25个植株探讨SSR标记的通用性。【结果】通过高通量测序检索到152207个候选SSR位点,以二核苷酸重复比例(57.69%)最大,其次为单核苷酸(17.30%)和四核苷酸重复(10.68%);单、二、三、四、五和六核苷酸重复单元分别以A/T(98.06%)、AC/GT(57.30%)、AAG/CTT(41.91%)、AAAT/ATTT(29.55%)、AAAAT/ATTTT(29.18%)和ACACAT/ATGTGT(40.31%)最为普遍。从160对SSR引物中筛选出28对,能成功进行PCR扩增且获得多态位点;3个天然群体的遗传多样性分析结果表明,28个位点共有168个等位基因,每位点等位基因数为2~14,实际杂合度和期望杂合度分别为0.000~0.900和0.000~0.860;会同、城步和桂东群体分别有9、13和7个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05),未发现位点间连锁不平衡现象(P≥0.05)。28个位点中,有24和14个可应用于南五味子和异形南五味子,而对于翼梗五味子、华中五味子和狭叶五味子,则通用性偏低,仅6~9个位点得以成功扩增。【结论】开发出的28个SSR标记,可应用于黑老虎及其近缘种的遗传多样性分析、种质资源评价、种质鉴定以及分子标记辅助育种等。

基于学科交叉融合的农业资源与环境专业改造升级路径探索与实践

新时代国家对人才需求发生了巨大变化,传统农业资源与环境专业无论在课程体系还是人才培养模式上都与新农科建设人才供给侧的结构性变革不相适应。基于此,文章分析了农业资源与环境专业的历史发展过程及其进行改造升级的必要性,依托“世界一流学科”建设学科及理学、工学和农学多学科优势,将多学科交叉理念融入人才培养方案、培养模式及培养途径,改革以及师资培育和实践平台建设等各个方面,构筑了面向新农科建设的多学科交叉新型人才培养“立交桥”,从而实现对传统农业资源与环境专业的改造升级。

择伐强度对湘南桉树人工林生长的影响

以湘南桉树人工林为研究对象,探究择伐强度对湘南桉树人工林生长的影响。结果表明:择伐强度对湘南7年生"常寒一号"桉树人工林的胸径、树高和单木材积有着显著的影响,择伐强度越大,胸径、树高和单木材积连年生长量也越大,但择伐强度对树高的影响不如对胸径和单木材积的明显。在中低择伐强度下(保留密度为500~800株·hm-2),其林分蓄积的2年增加量与对照无显著差异,故采用中低强度的择伐来降低湘南桉树人工林的密度,既能提高经济效益,又能兼顾生态效益。

农业环境污染控制趋势下的环境工程专业改革探索

文章从农科院校环境工程专业改革的必要性出发,阐述农业环境污染控制趋势下出现的“三新”经济,探索农业环境污染控制趋势下的环境工程专业改革路径,即保障非实体平台的有效运行,完善“三位一体”人才培养模式,开展大类专业招生,建设特色导师团队,优化培养方案与课程体系等。

湘南桉树人工林地位指数建模

以湘南桉树人工林为研究对象,探究立地因子与立地质量之间的关系。提取出湘南桉树人工林(邓恩桉和“常寒1号”林分)立地因子的5个主成分:土壤质地、林地有机环境、林地无机环境、坡度和坡向,方差贡献率依次是34.569%、17.120%、12.235%、11.319%和8.861%。通过因子分析法,筛选出非毛管孔隙度(Por_nc)、土壤有机质含量(C)、速效钾含量(K)、土层厚度(TH)、有效磷含量(P)、土壤酸碱度(pH)6个主导因子,并以此为自变因子建立7 a生湘南地区桉树人工林多元地位指数方程,逐步分析并进一步剔除了有效磷含量(P)和土壤酸碱度(pH),最后拟合出方程:Ht=12.619+0.053×Por_nc+0.168×C-0.021×K+0.645×TH;其决定系数R2为0.720,调整R2为0.640,采用留一交叉验证法验证方程精度,得出均方根误差(RMSE)为0.606,估计精度(EA)为0.967,该方程可以适用于湘南地区培育7 a生桉树林分的地位指数预测。

边沁桉组培苗嫩枝扦插关键因子研究

本研究以边沁桉组培苗采穗母株上的半木质化枝条为试材,采用随机区组设计的方法,针对嫩枝扦插中基质选择、母株选择、插穗预处理方法等关键因子开展了嫩枝扦插技术研究。结果表明:对生根率和平均每株生根数,扦插基质和母株株龄均有显著影响,预处理配方有极显著影响,而预处理时间无显著影响,预处理配方与预处理时间的交互作用也无显著影响;从1~3 a生的组培苗采穗母株上剪取穗条,以黄心土:水苔(2~3:1)为扦插基质,插穗用IBA300 mg·L^-1+NAA200 mg·L^-1浸泡预处理30 min,扦插后每7 d浇灌1次IBA0.3 mg·L^-1+NAA0.2 mg·L^-1的溶液直至生根,其生根率达76.3%以上,平均每株生根数达3.8条以上,是边沁桉组培苗嫩枝扦插的最佳方法。

川黔紫薇在石漠化等造林困难地植被恢复中的应用

采用割除堆积法与大穴整地等配套技术,在湖南城步和溆浦两县石漠化等造林困难地上营造川黔紫薇应用示范林,结果表明:城步县示范林3年生树高、地径年均生长量分别为117 cm和1.82 cm,最大单株树高、胸径年均生长量分别达161 cm和1.87 cm,造林成活率96.3%,保存率91.1%;溆浦县示范林3年生树高、地径年均生长量分别为122 cm和1.92 cm,造林成活率95.1%,保存率90.4%。川黔紫薇适应性强,长势旺,生长快,是轻中度石漠化等造林困难地植被恢复的优良树种。

蔬菜重金属Cd污染现状及生理阻隔剂研究进展

蔬菜作为人类日常生活中不可或缺的食物,为人们提供丰富的矿物质、维生素、蛋白质、粗纤维等营养物质。随着城市化和工业化的不断发展,蔬菜中重金属超标事件时常发生。土壤作为蔬菜生长的重要环境介质,其重金属污染问题日益严峻。其中,土壤中镉的超标达7.0%,位居所有污染物的首位。蔬菜通过根部吸收土壤中的Cd,并通过食物链被人类食用,危害人体健康。本文从蔬菜中Cd的来源、Cd安全阈值以及Cd污染实例3个方面总结我国蔬菜重金属Cd污染的现状,通过蔬菜中Cd的富集规律和Cd对蔬菜生长发育的影响,概述目前蔬菜重金属Cd的理论研究进展,归纳常见的Cd污染蔬菜栽培地土壤的修复措施,并介绍新型的降低蔬菜重金属Cd积累的方法——蔬菜Cd生理阻隔剂,为更好研究Cd在蔬菜中的作用机制以及解决蔬菜作物可食部分Cd超标的安全问题等提供依据。

湘南桉树人工林生长规律研究

以湘南地区9年生桉树人工林为研究对象,探究其树高、胸径和单木材积的生长规律。结果表明:湘南地区"常寒一号"桉树人工林树高总生长量在林龄为9 a时可达到19.10~20.20 m,其0~9年段的树高平均生长量和连年生长量基本上都呈现逐步递减规律。胸径总生长量在林龄为9 a时可达到13.50~16.70 cm,其0~9年段的胸径平均生长量和连年生长量同样也基本呈现逐步递减的规律。单木材积总生长量在林龄为9 a时可达到0.1531~0.2155 m^3;单木材积的年均生长量逐步递增;单木材积的连年生长量在此期间一直高于平均生长量,并呈现出先增加后减少的趋势,峰值大约在林龄为6 a左右,并在林龄为9 a左右与平均生长量相交,此后低于平均生长量。由此可见,湘南桉树人工林的数量成熟期在林龄为9 a前后。

基于tPUF的物联网设备安全接入方案

针对现有的物联网设备安全接入方案不适用于资源受限的物联网设备的问题,提出一种基于tPUF的物联网设备安全接入方案。利用物理不可克隆函数技术(Physical Unclonable Function,PUF),物联网设备不需要存储任何秘密信息,实现设备与认证端的双向认证以及协商会话秘钥;利用可信网络连接技术(Trusted Network Connect,TNC),完成认证端对物联网设备的身份认证、平台身份认证、完整性认证。安全性分析表明,方案能够有效抵抗篡改、复制、物理攻击等。实验结果表明,相较于其他方案,该方案明显降低了设备的资源开销。

我国大宗露天蔬菜产地土壤7种重金属元素污染分析

对采集自我国大宗露天蔬菜产区41个试验站59个采样点共133份土壤样品,进行Cd、Pb、Cr、Zn、Cu、Hg、As等7种重金属含量污染风险评价。结果表明:所有采样点土壤Cd含量平均值为0.2 mg·kg^(-1),其中有14个采样点的土壤样品Cd含量高于风险筛选值,占总采样点的23.7%;Cd污染超标严重采样点主要分布在华中长沙、华南南宁、西南攀枝花等地,超标土壤的Cd含量最高值为1.3 mg·kg^(-1)。除云南昆明某地区1个采样点土壤Cu含量以及北京海淀某地区1个采样点土壤Hg含量高出风险筛选值外,其余采样点土壤的Cu、Hg以及Pb、Cr、Zn、As含量均处在安全范围内。我国露天菜地的Cd污染值得重点关注。