天山北坡中段雪岭云杉人工林碳汇随林龄的动态变化

人工林是森林固碳增汇的重要组成部分,其碳汇动态随林龄的增长存在较大差异.以天山林区广泛分布的单一人工林雪岭云杉(Picea schrenkiana)为研究对象,选取未抚育的各龄级人工林样地并以无林地为对照,通过样地调查与取样,计算植被地上、植被地下、枯落物和土壤碳密度,采用空间代替时间的方法量化了人工林碳汇量和造林后固碳量特征随林龄的变化规律.结果表明:1)不同龄组雪岭云杉人工林植被地上碳密度为1.82~119.34 t·hm^(-2),植被地下碳密度为1.26~27.77 t·hm^(-2),树干累积了植被46.4%~62.0%的碳,随林龄增加,碳密度(造林固碳量)呈现明显的异速增长,碳汇量则表现为先升高后降低的趋势.2)凋落物碳密度介于0.42~1.74 t·hm^(-2)之间,碳汇量在各龄组间差异不大,发挥了0.23~0.42 t·hm^(-2)·10 a的碳汇功能,造林后固碳量随林龄成线性增长趋势.3)造林前期,土壤深层碳密度显著增大;造林后期,表层土壤碳在凋落物分解输入作用下逐渐累积,显著大于10~60 cm;造林能够有效提高土壤碳汇,平均碳汇量达51.66 t·hm^(-2)·10 a;造林后土壤固碳量与无林地相比提升较明显,21~30 a林龄时达最大值101.83t·hm^(-2),固碳量随林龄表现为先增后降的二项式分布.4)雪岭云杉人工林总碳汇呈非匀速增长趋势,其中60 a人工林碳汇潜力较高,总碳汇累积量可达488.60 t·hm^(-2);雪岭云杉人工林植被地上部和地下部碳汇在生态系统总碳汇的占比不断增加,由10~20 a林龄的4.6%增加至51~60 a林龄的67.7%,同时土壤碳汇在生态系统总碳汇的占比不断降低.

台农1号百香果的营养成分及食用安全性

【目的】探明棚架立柱栽培方式对百香果果实营养成分、重金属及农药残留的影响,为集中水肥、农药等物资利用及选择种植模式提供科学依据。【方法】以百香果品种台农1号为研究对象,采用棚架立柱栽培(种植密度166株/667m^(2)),参照《中国植物志》对植株进行植物学性状描述,采用国标检测方法对果实水分、灰分、蛋白质、淀粉、总酸、维生素C、总黄酮、超氧化物歧化酶(SOD)、钾、镁、锌、锰、钙、氨基酸、多菌灵、氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯、百菌清、铅、镉等进行测定,并对重金属和农药残留进行安全性评价。【结果】台农1号茎圆柱形,叶纸质,掌状3深裂,外果皮光滑,紫色或紫红色,具香气;蛋白质、总黄酮、维生素C、钙、镁、锌含量较高,分别为2.85 g/100g、12.73 mg/100g、21.80 mg/100g、89.0 mg/kg和152.0 mg/kg、3.3 mg/kg;氨基酸16种,以谷氨酸含量最高,为320 mg/100g,赖氨酸为第一限制氨基酸,必需氨基酸含量为381 mg/100g、占总氨基酸的29.75%,非必需氨基酸含量为760 mg/100g、占59.32%,半必需氨基含量为140 mg/100g、占10.93%,必需氨基酸与非必需氨基酸比值为50.13%;未检出多菌灵、百菌清、氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯等农药残留;未检出重金属铅,镉含量低于限定值,在安全范围内。【结论】台农1号植株性状稳定,围绕立柱四周不同方位种植,其空间利用率大、果园通风透光好,果实营养丰富,未检测出农药残留,未受重金属污染,食用安全。

天山雪岭云杉径向生长响应气候变化的海拔分异

【目的】探究天山中部地区不同海拔雪岭云杉径向生长变化趋势、对气候因子的响应以及应对干旱胁迫的生态弹性,为预测气候变化下天山雪岭云杉林沿海拔梯度的群落发展趋势提供理论参考。【方法】在天山北坡中段雪岭云杉森林的下林线、林带中部、上林线处采集雪岭云杉树芯样品,建立3个树轮标准年表,计算胸高断面积增量,分析雪岭云杉径向生长与气候因子的关系,采用抵抗力、恢复力和恢复弹力分析雪岭云杉对干旱胁迫的响应。【结果】在过去61年,研究区各海拔雪岭云杉径向生长均受到明显抑制,受抑制程度表现为下林线处最重,林带中部次之,上林线处较轻;不同海拔影响雪岭云杉径向生长的主控气候因子存在差异,下林线主要与当年4—7月气温显著负相关(P<0.05),与上一年6月和当年4、6月降水量及上一年8月至当年9月自校准帕默尔干旱指数(scPDSI)显著正相关(P<0.05);林带中部主要与上一年6—8月和当年3—4、6—7月气温显著负相关(P<0.05);上林线主要与当年2和6—7月气温显著正相关(P<0.05),与上一年8月和当年4月降水及上一年6月至当年5月scPDSI显著正相关(P<0.05);雪岭云杉径向生长对气候因子的响应在海拔梯度和时间梯度上均有差异,由下林线至上林线,与气温的负相关性及与降水和scPDSI的正相关性均依次减弱。在时间梯度上,与气温的相关性逐渐减弱,与降水和scPDSI的正相关性逐渐加强。不同海拔雪岭云杉应对干旱胁迫的生态弹性具有差异,抵抗力和恢复弹力表现为上林线>林带中部>下林线,恢复力表现为下林线>林带中部>上林线;下林线雪岭云杉对干旱较敏感,遭受干旱胁迫时生长下降明显;在抵抗力与恢复力反向平衡关系未打破时,下林线雪岭云杉不受干旱遗留效应影响。【结论】因研究区升温迅速而降水增加缓慢,各海拔雪岭云杉遭受干旱胁迫越来越严重,其中下林线雪岭云杉径向生长降幅最大,抵抗力最小,生长衰退风险最高。

加减益肾蠲痹汤治疗早期活动性强直性脊柱炎肾虚督寒证的临床疗效观察

目的:观察加减益肾蠲痹汤对于早期活动性强直性脊柱炎(AS)肾虚督寒证的临床疗效。方法:选取符合纳入标准的肾虚督寒证AS患者52例,使用区组随机分组法将其随机分为对照组及观察组,每组各26例。对照组口服双氯芬酸钠缓释片,1次/d,75 mg/次;柳氮磺吡啶肠溶片,3次/d,75 mg/次,同时口服安慰汤剂。观察组在对照组治疗方案基础上服用加减益肾蠲痹汤治疗;两组均治疗4周。比较两组治疗前后MASEI评分、骶髂关节血流分级、RI指数、BASDAI评分及中医证候积分变化情况,监测不良反应发生情况并比较两组临床疗效。结果:观察组总有效率96.2%(25/26)优于对照组总有效率73.1%(19/26),差异具有统计学意义(P<0.05);与治疗前比较,两组患者治疗后MASEI评分、骶髂关节血流分级及RI指数、BASDAI评分、中医证候积分均改善,差异具有统计学意义(P<0.05),且观察组上述指标优于对照组(P<0.05);对照组不良反应发生率23.1%(6/26),观察组不良反应发生率15.4%(4/26),两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:加减益肾蠲痹汤可有效缓解早期活动性AS肾虚督寒证患者的附着点炎,改善骶髂关节炎症,降低疾病活动度,且安全性较高。

全方位数字宽带多波束渔用声呐研制

针对远洋渔业捕捞作业过程中对于高效、高精度探测扫海的需求,该研究结合全方位数字宽带多波束技术具有长距离、高分辨率目标探测的特点,采用宽带技术和多波束技术抑制界面混响、体积混响的干扰,及提升探测目标分辨率,提出一种基于可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的分布式信号处理系统架构,实现多个扇区独立探测扫海,通过水声学理论仿真分析方法,确定影响系统性能的换能器阵尺寸、最大探测距离和最优工作频点3个主要参数之间的相互制约关系,并结合国内典型渔船现状确定渔用声呐关键参数,优选探测信号频段为20~30 kHz。进一步分析噪声、界面混响、体积混响对探测性能的影响,采用基于FPGA的“并行+串行”宽带波束成形实现算法方案,使运算过程中片上存储资源使用量降低90%;采用Delta-Sigma调制技术提升发射信号信噪比,将20~30 kHz内的噪声调整到50 kHz以上频段;提出基于两点递推插值一步预测的波束稳定改进算法,实现在渔船大幅度摇摆下实时波束稳定误差小于1.6°(-0.8°~+0.8°)。研制渔用声呐圆柱型换能器阵、高集成度接收机和发射机、256通道多通道信号处理机等核心部件,并进行系统集成,最终系统实现256个独立的接收和发射通道,支持20~30 kHz频段信号,具备水平360°全方位及垂直近70°的扫描探测能力。选择远洋围网渔船进行海上试验,结果表明:系统性能稳定,环境目标探测结果清晰连续,对目标强度为0 dB鱼群的探测距离达到1550 m以上。所研制的全方位数字宽带多波束声呐关键指标满足海洋渔业捕捞场景需要,可大幅度提升渔业捕捞探测性能,为下一步大规模自主量产奠定基础。

宽带分裂波束探鱼仪相位校准与方位角估计模块的实现

宽带分裂波束探鱼仪在渔业资源调查中有着广泛应用,其方位角估计精度决定了能否准确确定目标鱼群的方向和位置。为了提高方位估计的精度和效率,提出了一种基于改进的正交数字下变频技术的相位校准算法,对该算法进行了仿真,并基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现了该算法;然后采用Vitis HLS平台构建了方位角估计知识产权(IP)核,在提高方位角估计精度的同时降低了浮点计算时延;最后用信号发生器进行了测试。结果显示:模块的方位角估计误差不超过0.05°,整体计算延迟不超过420 ns,逻辑资源消耗不超过45%,与系统指标相符。该研究成果已成功应用于宽带分裂波束探鱼仪中,显著提升了系统精度和性能,并产生了一定的经济效益。

基于相关系数法的煤自燃危险性关联分析及预测

为缩短煤自燃倾向性的鉴定时间,首先利用工业分析仪及程序升温试验装置,测得各煤样煤质指标值及不同温度下煤自燃指标气体含量,并通过CO体积分数确定各煤样低温氧化临界温度点;然后再通过Arrhenius公式拟合得出温度与耗氧速率间的方程,并求解出各煤样临界温度前后不同阶段的表观活化能,通过Pearson相关系数法进行煤质指标值与煤样临界温度前后表观活化能之间的关联分析,并计算其相关系数;最后选取相关系数最大的煤质指标值,建立用于计算煤样表观活化能的多元线性回归模型,分析并预测煤自燃危险性。结果表明:煤质指标中不同成分与临界温度前后表观活化能间的相关系数有较大差异,其中挥发分与临界温度前后表观活化能的负相关系数最大,分别为-0.893和-0.977,燃料比与临界温度前后表观活化能的正相关系数最大,分别为0.956和0.968。所建立的多元线性回归模型,其拟合度可达0.9125和0.9330。

油浸煤氧化指标气体与官能团关联特性研究

为探究煤油共生条件下油浸煤自燃指标气体及其微观反应特性,采用程序升温氧化试验和原位红外光谱测试分析了原煤和油浸煤低温氧化过程中指标气体及关键活性官能团的变化规律,并利用灰色关联分析法明确了二者之间的内在联系。结果显示:在30~110℃,少量原油会增加指标气体CO和C_(2) H_(4)产出量,而10%油浸煤的指标气体始终小于其他煤样。随氧化温度升高,油浸煤样指标气体增加速率减缓,且原油与煤质量比值越大,与原煤样指标气体差值越大,气体产生的滞后效应越明显,原油量增加和温度升高都会进一步抑制油浸煤氧化过程中指标气体的产生。原油中丰富的脂环结构使油浸煤中—CH_(2)—的峰值强度增加最为明显。在100℃附近,官能团与指标气体的关联性较大,其中—C C—对油浸煤指标气体生成的贡献度最高,—CH_(2)—的贡献度最小。

低甲烷气氛下褐煤的低温氧化特性研究

为研究褐煤在低CH_(4)气氛下的低温氧化特性,采用X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)试验和热重-差示扫描量热(Thermogravimetric Analysis-Differential Scanning Calorimetry,TG-DSC)试验分析了CH_(4)体积分数为0、1%、2%、3%和4%的煤样的特征参数,从微观和宏观两方面探究了5种不同CH_(4)体积分数对煤氧化的影响。结果表明,在CH_(4)体积分数4%下氧化后煤样中羟基和羧基的含量均高于体积分数为0的条件下,CH_(4)对煤中羟基和羰基向羧基的转化及芳香烃和脂肪烃的反应活性有抑制作用;煤低温氧化活化能随CH_(4)体积分数的增大而增大,放热量呈降低趋势,表明低体积分数CH_(4)抑制煤的低温氧化进程;与O_(2)相比,CH_(4)具有更高的沸点和气体临界温度,煤对CH_(4)的吸附能力大于O_(2),因此在不同CH_(4)体积分数下的低温氧化过程中,CH_(4)会占据正常空气气氛中O_(2)的部分吸附空位,减少煤与氧的物理化学吸附,进而抑制煤自燃的发生。

上古汉语祖先义“先”字同位结构的语体类型考察

古汉语文献中常见同位结构,但不同典籍中同一语义的同位结构在外在形式上往往差别很大。以上古汉语中常用的祖先义“先”字为例,对《尚书》《殷周金文集成》《左传》《国语》和《史记》中的祖先义“先”字结构的分布情况进行全面考察,发现《尚书》和《殷周金文集成》罕见使用“先”类同位结构,而《左传》《国语》和《史记》中的“先”类同位结构使用频率较高,且《史记》中“先”类的同位组合形式更多样。结合“时空律”和“长短律”等语体定律来看,可知“先”类同位结构拥有更多的时空因素,且不同类型的同位结构亦存在差别。《史记》中出现的新式组合,因为前后项长短不一、结构上前轻后重,展现出更多口语体特征。

基于SAFETI软件的煤层气管道高后果区风险定量分析研究

以某煤层气管道高后果区为例,采用SAFETI软件计算该区域内的个人风险和社会风险。结果表明,有2处单位的个人风险超过可接受水平,企业应采取必要的风险减缓措施;社会风险F-N曲线全部处于“尽可能降低区”,可结合实际情况采取适当措施降低风险。本文在定量计算时考虑极端工况,计算结果相对保守,若有更加详细的资料可以开展多种场景的模拟计算,计算结果将更加具体和准确。

海上平台SIS系统功能安全评估的方法

海上油气生产平台是海洋石油开采生产的重要设施,具有工艺系统复杂、设备布置紧凑、应急救援困难等风险特征,通常配置有安全仪表系统(SIS)作为一种重要的安全保障措施。根据IEC61511等标准要求,为了保持安全仪表系统的功能正常实现,需要对安全仪表系统开展功能安全评估。文章分别介绍了保护层分析法(LOPA)和马尔科夫模型(Markovmodel)评估方法,其中LOPA用于SIL定级评估,Markov用于SIL验证评估。对海上平台典型事故场景登平台海管压力高高联锁回路展开分析,评估结果显示该回路的配置情况可以满足预定的功能安全需求。

承台撑杆-系杆计算研究

桥梁承台是连接桥墩和桩基的重要构件,通过大量工程实例分析,发现承台控制性设计因素往往是承台底“系杆”。按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)给出的承台“撑杆-系杆”公式进行计算,并且通过Midas FEA进行实体仿真分析,探讨桩基承台的传力机理,验证规范相关公式的可靠性,为之后的类似工程设计提供一些依据。

装配式小半径曲线梁桥力学性能及施工技术研究

横隔梁错位、高空现浇施工难度大甚至引起横隔梁开裂是传统混凝土T梁、小箱梁装配建造中存在的顽疾。尤其对于曲线半径为50m到300m的小半径曲线梁桥,在纵坡和横坡叠加时上述病害尤为明显。文章针对典型的小半径曲线梁桥,采用有限元数值分析的方法系统研究了不同曲线半径、横坡条件下横隔梁刚度对结构挠度的影响,进一步与采用钢横隔梁时结构的力学性能进行对比,提出减少小半径曲线梁桥病害的装配建造整体式解决方案。研究结果表明:①横隔梁刚度由100%降低至40%时,结构横向传力性能变化较小,但当横隔梁刚度降低至20%以下时,结构横向传力性能急剧下降;②4种钢横隔梁中,三点式钢横隔梁力学性能最优,在设计荷载作用下,相较于混凝土横隔梁,采用三点式钢横隔梁时直接受力主梁横向分布系数仅增加5.74%,并且局部应力满足规范要求;③采用分阶段误差自适应调整的施工方法,能够实现基于高强螺栓的三点式钢横隔梁高精度装配制造。

宽带分裂波束探鱼仪目标方位估计方法

目标方位估计是分裂波束探鱼仪的主要任务。常用的宽带目标方位估计方法包括互相关、互功率谱和自适应滤波。探鱼仪回波中存在大量目标,当鱼体目标回波时间间隔较小造成回波重叠时,这类方法会产生较大误差。本研究针对使用线性调频信号的宽带分裂波束探鱼仪,分析了信号时延对脉冲压缩结果的影响,提出一种利用脉冲压缩相位进行目标方位估计的方法,并给出理论推导。该方法运算量小,易于工程实现。仿真结果表明:该方法在目标间距不小于脉冲压缩距离分辨率时,仍然可以获得较为准确的方位估计;该方法与常用的互相关、互谱法相比,有更好的抗噪声能力。

基于深度学习的林区多源数据超分辨率模型构建——以天山东部国有林管理局板房沟分局为例

以天山东部国有林管理局板房沟分局为例,建立了适用于森林经营单位尺度的多地物类型、多尺度、多源数据的超分辨率模型。文章构建的模型较其他模型在此研究区有更好的稳定性和抗干扰性,且在主观效果对比中,能够更全面地提取低分辨率图像特征,更充分地恢复图像的纹理信息,在一定程度上满足了林业生产的部分需求。

电力设备隐患的远程探测机器人设计

设计了一种在危险场景下探测电力设备隐患的远程探测机器人,利用它可以远程探测隐患设备状态,避免了直接停电造成的损失,也保证了运维抢修人员安全。详细论述了远程探测机器人结构、功能和控制系统设计方案,详细描述了多传感器智能探测感知模组。测试结果表明,该远程探测机器人在危险场景下可远程遥控,并利用双摆臂履带移动底盘通过复杂地形到达指定地点,通过搭载的多传感器探测感知模组对设备隐患部位进行精准感知和检测,电力工作人员在安全区域即可获取设备信息并进行决策。

天山北坡中段雪岭云杉径向生长对气候变化的响应

分析树木径向生长对气候变化的响应,有利于准确预测未来森林的动态变化。天山北坡中山带广泛分布着以雪岭云杉(Picea schrenkiana)为单优树种的温带针叶林,本研究采集该处高海拔雪岭云杉树芯样本,用树木年轮学方法探究雪岭云杉径向生长对气候因子及干旱事件的响应特征。结果表明:(1)1960—2020年,雪岭云杉树轮宽度指数呈极显著上升趋势,未出现生长衰退现象,表明近期雪岭云杉生长状况良好。(2)雪岭云杉树轮宽度主要与当年6—8月气温,4月降水及除当年7月外的各月scPDSI显著正相关;滑动相关显示,雪岭云杉树轮宽度与气候因子的关系不稳定,1991年后,云杉对气候因子的正响应进一步加强。(3)雪岭云杉径向生长变化百分率在1879—1880年低于-25%,表明其在1879—1885年发生了生长衰退;随干旱频率和强度的增加,雪岭云杉应对干旱事件的抵抗力和恢复力下降,当云杉长时间处于水分较充足的环境而遭受突发干旱事件时,会导致其抵抗力严重下降,易发生生长衰退。综上所述,在气候变化背景下,升温在近期仍有利于该区域高海拔雪岭云杉径向生长,但升温过程中伴随着干旱频率和强度的增加,将使雪岭云杉的抵抗力和恢复力进一步下降,生长衰退风险升高。即在近期,雪岭云杉会在升温促进生长和干旱抑制生长间不断博弈,最终产生何种影响需进一步观察研究,未来应采取多种手段密切监测其生长动态。

贵州省安顺市饰面用灰岩资源产业高质量发展研究

为促进贵州省安顺市饰面用灰岩资源产业高质量发展,对安顺市的石材企业进行了走访调研,对存在的问题进行了梳理,认为安顺市饰面用灰岩产业发展主要存在四个方面的问题:一是资源勘查程度不高,“净矿”出让制度未广泛推行,制约了资源转化为经济的速度;二是石材产业布局规模小且分散,产业链、价值链、创意链融合发展不足,石材城聚集效应短期难以发挥;三是缺乏石材产业的龙头企业和知名品牌,省内外石材资源互补流通少,市场竞争力不强;四是大数据产业优势未与石材产业发展紧密联系,线上线下融合程度不高,大数据优势难以发挥。结合当前矿业发展形势、矿政管理情况以及石材产业发展等进行分析,提出安顺市石材产业高质量发展的四点建议:一是摸清饰面用灰岩资源家底,积极推进“净矿”出让;二是推进产业链、价值链、创意链融合发展,发挥石材城的聚集效应;三是加大引进龙头和培育骨干企业力度,集中打造安顺市石材品牌;四是加快推进产业数字化、信息化、智能化,加快推进产业深度融合,助力石材产业高质量发展。

智能管道种菜机的设计与试验研究

针对家庭买菜不健康、不卫生的弊端,设计了一款可以应用于室内的智能管道营养液种菜机,主要由光照强度检测与补光灯控制系统、自动循环系统、恒温系统构成。光照强度的检测由机外两侧光照传感器感应,单片机输出控制植物补光灯的亮灭,恒温系统实现温度可调以及节能优化控制;自动循环系统借助于水位传感器,通过软件程序设定根据装置内水位控制水泵电路,间断对种菜机进行营养液循环供给。种菜机使植物生长不受或很少受自然条件制约,为植物生长提供最佳环境,缩短了培育周期,提高了植物品质。对比试验结果表明,植株在生长期的形态指标要优于传统土培与普通水培。研究结果可为智能管道种菜机提供技术支持。