Advances in Polar Science

Progress and prospects in Chinese Antarctic surveying, mapping and remote sensing studies E Dongchen ＆ ZHANG Shengkai The intensity ratio / （557.7 nm）//（427.8 nm） at Zhongshan Station in Antarctica HU Guoyuan, AI Yong ＆ ZHANG Hong The distribution and demography of Euphausia superba in Prydz Bay during the austral summer 2002 LIU Yongqin, SUN Song, ZHANG Yongshan ＆ LIU Huilian

白芍不同极性部位的抗氧化活性及其与总萜含量的相关性研究

为比较白芍不同极性部位的抗氧化活性,考察了其与总萜质量分数之间的相关性。将白芍提取物分为石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、95%乙醇、65%乙醇和水6个不同极性部位,采用总还原力和DPPH、ABTS自由基清除能力3个指标评估其抗氧化性,并用显色法测定各部位的总萜质量分数。最后用SPSS 19.0软件分析白芍提取物抗氧化活性与总萜质量分数之间的相关性。实验结果表明,白芍95%乙醇提取部位的抗氧化性最强,其次是65%乙醇提取部位、正丁醇提取部位、乙酸乙酯提取部位、水提取部位、石油醚提取部位;此外,各部位总萜质量分数与抗氧化性强弱之间呈正相关,且与清除ABTS、DPPH自由基相关性达到显著。

大黄不同极性部位成分分析及抗氧化和抑菌活性研究

[目的]探究大黄不同极性部位有效成分含量与体外抗氧化和抑菌活性的相关性。[方法]采用90%乙醇回流提取大黄,采用氯仿、乙酸乙酯和正丁醇依次分级萃取,得到不同极性部位;以高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)法测定其蒽醌类物质,以紫外分光度法测定总酚和总黄酮含量;以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)法、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐[2,2'-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS]法和总还原力法测定抗氧化活性,采用抑菌圈直径和生长曲线测定法探究大黄不同极性部位对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的影响。[结果]正丁醇部位芦荟大黄素-8-O-葡萄糖苷和大黄酸-8-O-葡萄糖苷含量最多,峰面积分别为(2.72±0.07)mAU*min和(2.59±0.06)mAU*min,总酚和总黄酮含量最高,分别为(29.95±4.95)mg·g^(-1)和(35.71±3.26)mg·g^(-1);正丁醇部位的抗氧化活性和抑菌活性最强;芦荟大黄素-8-O-葡萄糖苷、大黄酸-8-O-葡萄糖苷、总酚和总黄酮含量与抗氧化活性正相关(P<0.05)。[结论]大黄总提物正丁醇部位的抗氧化和抑菌活性最强,可能与芦荟大黄素-8-O-葡萄糖苷、大黄酸-8-O-葡萄糖苷等成分有关,该结果对后续的深入研究具有指导意义。

基于分焦平面偏振成像的冬青卫矛含水率快速无损检测

针对目前在植物含水率检测中存在的使用场景受限、含水率检测不及时等问题,该研究搭建了一套基于分焦平面偏振相机的偏振成像系统,通过对偏振成像信息的解析建立了线偏振度这一物理量与含水率的依赖关系,揭示了偏振光与植物内水分间的相互作用机理,实现了对冬青叶片含水率的快速、无损检测。结果表明:1)针对于不同月份、晴雨天气条件以及不同部位这3种不同影响因素下的冬青卫矛叶片,都可以通过线偏振度来反映其含水率情况,其统一表现为随着含水率的梯度降低,线偏振度逐渐增大;2)该研究通过采集大量的植物叶片建立预测模型,含水率与线偏振度存在较强的负相关关系,决定系数达到0.85,均方误差仅为0.45%;3)另取叶片对含水率检测模型进行验证,结果表明该模型在含水率检测的验证中均方根误差为4.53%,即可以通过线偏振度表征叶片的真实含水率。该研究成果在推动光学手段在植物健康状态检测的进程中具有应用价值。

电导率法快速检测煎炸油极性组分含量的研究

以大豆油、棕榈油和米糠油为煎炸用油,在(190±5)℃的煎炸温度下进行32 h连续煎炸油条试验,通过对不同煎炸时间所取煎炸油样极性组分含量和电导率值的测定以及两者之间对应关系的对比分析,研究电导率法在快速检测煎炸油中极性组分含量方面的应用。结果表明,大豆油、棕榈油和米糠油的极性组分含量均随煎炸时间的延长而增大;电导率值随煎炸时间的延长呈波动变化,整体呈增大趋势;极性组分含量和电导率值之间无显著线性关系。因此,电导率法可用于油脂是否经过煎炸的快速鉴别及煎炸程度的初步鉴别,但能否应用于煎炸油中极性组分含量的快速测定或应用电导率值表示极性组分含量还需进一步深入研究,同时应对电导率值测定方法进行完善和规范。

丁香叶片叶绿素含量偏振高光谱数学模型反演研究

在测量叶绿素含量的同时,使用二向反射光度计、USB2000高光谱仪和偏振装置,定量测量与计算丁香叶片高光谱偏振信息,并建立偏振信息-叶绿素含量回归模型。结果表明:当0°偏振时,叶绿素的含量与其偏振反射比的回归模型为Y=4.506 4e-0.056 8X,复相关指数R2=0.895 8;90°偏振时,叶绿素的含量与其偏振反射比的回归模型为Y=145.79X-1.204 1,复相关指数为R2=0.479 8;50°入射角时,叶绿素的含量与其偏振度的回归模型为Y=7 206.7X6-20 160X5+22 547X4-12 788X5+3 822.4X2-553.72X+30.429,复相关指数为R2=0.646 4;对以上模型进行F检验,发现模型中的偏振信息和叶绿素含量之间存在显著的函数关系,为植被遥感监测和应用提供了理论基础。

用偏光显微镜检测硝化棉的含氮量

建立了偏光显微镜测定硝化棉含氮量的新方法。采用色那蒙法测定了平均光程差。结果表明,当硝化棉含氮量为11.0%-13.8%时,光程差与含氮量线性相关,线性回归方程为w=-0.0466λ＋12.388,线性相关系数R=0.999 3。用硝化棉标准物质对新方法检测结果进行了验证,回收率为99.7%-100.2%,变异系数为0.15%-0.20%。新方法操作简单,结果准确,环境友好。

大港常压渣油各组分平均偶极矩的研究

将大港常压渣油利用液相色谱法分成六个组分,测定了各组分的平均偶极矩。结果表明,渣油分子具有极性,饱和分和轻芳烃组分、重芳烃、轻胶质、中胶质、重胶质、沥青质的偶极矩依次增大,分别为1.19、2.88、3.79、4.92、6.36、11.70 Debye。元素分析表明,从饱和分和轻芳烃组分到沥青质组分,H/C原子比逐渐下降,表明H/C原子比减小与平均偶极矩增大有关;从饱和分和轻芳烃组分到沥青质组分,S/C、N/C原子比总体呈现上升趋势,渣油组分的杂原子含量与其极性有一定的关系,但两者并不完全一致,渣油组分分子的平均偶极矩还受到其他因素的影响。

氮含量和环境温度对316L不锈钢耐腐蚀性的影响

研究低温条件下腐蚀溶液温度以及钢中氮含量对316L奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响，在1mol／L H2SO4＋0．5mol／L NaCl的腐蚀液中，对氮含量为0．0095％～0．5575％的316L奥氏体不锈钢进行阳极极化曲线及电化学阻抗测量。结果表明，提高氮含量，316L奥氏体不锈钢耐蚀性增强；腐蚀液温度升高，316L奥氏体不锈钢耐蚀性减弱。

基于机载极化雷达技术的农作物覆盖区土壤水分估算

从研究区辅助数据中获得植被覆盖区域农作物含水量,并对“水云模型”的参数进行了修改,从总的极化雷达后向散射中去除了植被影响;再应用简化的裸露地表模型和多极化数据特征消除了地表粗糙度的影响,从而能够通过多极化雷达数据得到地表土壤水分。经过实测数据验证表明农作物覆盖地表土壤水分变化的估算算法还需要更进一步发展和改进以提高反演精度,并探讨了应用极化雷达技术估算植被覆盖区土壤水分的方法。

含水量对Q235钢在大港土中初始腐蚀行为的影响

利用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了Q235在不同含水量的大港土中的初始腐蚀行为。试验表明:在腐蚀的开始阶段,Q235在大港土中的腐蚀电位随土壤含水量的增加而降低,当含水量超过20%后,其腐蚀电位维持在一个较为稳定的数值,腐蚀电流密度Icorr和电荷转移电阻Rt数值基本不变。在低含水量的大港土中,Q235的腐蚀过程主要受阳极控制,在高含水量的大港土中,其腐蚀过程主要受阴极反应中的扩散步骤控制。

混凝土中钢筋的腐蚀动力学行为

根据电化学理论讨论了钢筋腐蚀动力学中混凝土电阻影响及腐蚀控制模式2个基本问题,推导了钢筋腐蚀的阴阳极极化方程及腐蚀电位表达式,分析了影响钢筋腐蚀速率的若干主要因素.结果表明,混凝土电阻通过影响腐蚀电极的极化阻力间接影响钢筋腐蚀速率;腐蚀的直接阻力仅仅来自极化阻力;当混凝土孔隙水含量极高时,腐蚀速率由氧浓差极化控制,并与含水率呈减函数关系,反之,则由电化学极化控制,并与含水率呈增函数关系;钢筋应力增大可以提高电化学极化控制下的腐蚀速率,但对氧浓差极化控制下的腐蚀速率并无影响;保护层厚度增大可以减小氧浓差极化控制下的腐蚀速率,但对电化学极化控制下的腐蚀速率并无显著影响.

棉纤维水分检测方法的研究

对以电阻法为设计原理的国产Y4 12系列原棉水分测试仪存在的测试结果误差大、稳定性差、通用性差等缺陷进行了分析。由于纺织纤维的直流电阻高、纤维介质在直流电场中存在极化现象 ,测试极板在直流电场中也易于极化等原因 ,使得用电阻法测试棉纤维水分含量存在难以克服的原理上的缺陷。在此基础上 ,提出以交流阻抗法测试纺织纤维的水分含量 ,并设计出适用的测试仪器系统。

HPLC法测定千金子不同极性部位中二萜酯类化合物含量

目的:考察千金子素L8、千金子素L1、千金子素L2、千金子素L3四种化合物在千金子不同极性部位的分布情况。方法:用HPLC测定,色谱柱为Inertsil ODS-3(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为甲醇-水(75∶25),流速1.0 mL·min-1,柱温25℃;检测波长275 nm。结果:4个二萜酯类化合物在石油醚部位中含量最高,在乙酸乙酯和正丁醇部位中较少,在剩余水部位基本检测不到二萜酯类化合物。结论:该方法准确简便,重现性好,可用于比较千金子不同极性部位二萜酯类化合物的分布情况。

一种二维极坐标傅里叶描述子在图像检索中的应用

在图像检索中,形状描述是图像内容描述的关键部分。目前已经存在的大多数形状描述符均是基于某一特定应用的,不具有通用性。文章提出了一种基于二维极坐标傅里叶变换的傅里叶描述子对目标形状的描述方法,分析并实验验证了该方法的各个性质,并讨论了它的实际计算问题。实验结果表明,该描述符通用性强,鲁棒性高。

叶表面偏振反射测量对冬小麦氮含量高光谱估算的提升

高光谱遥感为冬小麦氮含量的实时估测提供了技术途径,然而在实际探测过程中,接收的信号不仅包含植株叶、茎等器官内部发生多次散射后的光辐射,也包含在叶片表面发生镜面反射而没有进入器官内部的光辐射,原理上只有前者可反映植株的生化组分信息,因此目前常用的反演算法存在较大不确定性。拟采用增加偏振测量的方式,区分与上述两种情形对应的非偏振光和部分偏振光,通过构建相应的反射率表征因子,以评估剔除部分偏振反射分量对植株氮含量估算的影响。实验获取了冬小麦拔节、挑旗、开花、灌浆四个典型生长期共计48组偏振高光谱与氮含量测量样本,分析后表明,剔除偏振反射后,反射率光谱与氮含量的相关性在可见光波段有较明显的提升,而常用的多个植被指数对氮含量的估算精度有小幅提升,且不同生长期对应的最优植被指数不同。上述结果证明了通过测量叶表偏振反射而提升冬小麦氮含量高光谱估算方法的有效性与稳定性,为提升植被生化组分遥感反演的精度提供了参考。

基于Sentinel-1A与Landsat 8数据的北黑高速沿线地表土壤水分遥感反演方法研究

土壤含水量是影响水文和气候变化的基本参数,研究土壤含水量分布,对气候变化、水资源分布、农作物估产等有着重要的现实意义和科学价值。本文以2015年6月21日的Sentinel-1A(哨兵1号)双极化合成孔径雷达影像为基础,结合同时段辅助光学影像Landsat 8,对北安—黑河高速沿线地区不同植被覆盖程度下复杂地表土壤含水量进行反演研究,探讨不同极化组合方式在不同土地利用方式下的土壤水分含量反演结果。结果表明:VH极化及VH与辅助变量NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)组合反演精度分别为52.1%和53.6%,整体效果并不理想。VV极化(VV Polarization)图像和双极化VV/VH(VH Polarization)组合在裸露和低植被地区反演更具有优势,其精度分别为75.4%和59.5%,而在高植被覆盖度地区并不适用。VH极化反演结果中耕地土壤含水量比实际值低9.37%,VV极化在低植被区域土壤含水量比实际值低10.45%,在灌木及耕地地区VV/VH反演结果精度比单极化及其组合反演结果低,最高精度模型的反演是VV结合NDVI。VV与辅助变量NDVI结合能综合反映复杂地表环境下土壤含水量,其精度达84%,标准误差RMSE为2.07,比VV极化反演精度提高8.8%,RMSE比VV极化降低2.704。VV与辅助变量NDVI组合方式在中等植被覆盖地区土壤含水量反演更具有优势,并能够更好地发挥哨兵1号C波段合成孔径雷达在土壤水分研究中的潜力与有效性。

一种新型极性荧光探针的合成与应用

合成了一种新型的基于查尔酮衍生物的极性荧光探针，该探针是由4’-N，N-二甲氨基-4-氨基查尔酮与蒽醛通过希夫碱反应生成荧光物质R。对比研究该荧光探针在不同溶剂中的荧光光谱，发现荧光强度随着溶剂极性的增加显著降低，可以用来检测有机溶剂中的水含量。建立了一种新的乙醇中水含量荧光分析方法。在水的体积分数为0～4．00％时，荧光强度与水含量成良好的线性关系．检测限为0．0115％。

盐酸浓度对热轧不锈钢酸洗板表面质量的影响

借助电化学方法、激光共聚焦显微镜和SEM等分析手段,研究了盐酸浓度对热轧铁素体不锈钢表面质量的影响作用.结果表明:在本实验条件下,随着盐酸浓度的增加,酸洗后不锈钢表面平整程度增加,但盐酸浓度过高存在较严重的晶间腐蚀现象.虽然酸洗后不锈钢的阴阳极极化曲线形状在弱极化区并没有发生太大的变化,但随着盐酸浓度的增加,不锈钢在溶液中的点蚀电位升高,并且容抗弧半径增大,表面耐蚀性增强.