Endogenous Levels of Polyamines under Water-Deficit Stress during Cotton’s Reproductive Development

Polyamines, putrescine (PUT), spermidine (SPD) and spermine (SPM) are implicated in plants’ responses under conditions of abiotic stress. Previous research in other crops has indicated that polyamines and changes in their concentrations are associated with drought tolerance under conditions of water-deficit stress;however, no information exists on cotton (Gossypium hirsutum L.). Growth chamber experiments were conducted with two cotton cultivars differing in drought tolerance, ST5288B2F (drought-sensitive) and Siokra L23 (drought-tolerant) in order to investigate the distribution of free polyamines, the effect of water-deficit stress on the polyamine metabolism of cotton reproductive units and their subtending leaves as well as the possible relationship between polyamines and drought tolerance in cotton. Our results showed that cotton ovaries contained significantly higher levels of total free polyamines compared to their subtending leaves under both control and water stress conditions. Water-deficit stress significantly increased PUT concentrations in ST5288B2F, while SPM levels significantly decreased in Siokra L23. The results indicated that water-deficit stress significantly affected cotton polyamine metabolism in reproductive structures and their subtending leaves;however, no clear relationship between drought-tolerance and changes in polyamine accumulation was established. Further research is needed to elucidate the mechanism according to which water-deficit stress affects polyamine metabolism.

不同应力水平下给定含水率混凝土低温有效预压性能试验研究

为评估低温储罐类预应力混凝土结构设计及安全性能,通过对混凝土施加各种初始预压应力水平(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6及0.7)并在-160℃低温作用下的试验,系统地探讨其有效预压性能变化规律,同时比较较高和正常两种较为典型混凝土含水率情况对其影响差异。结果表明,随施加的初始预压应力水平提高,混凝土降温点和温均点时的有效预压应力损失率均呈下降的变化趋势,而其降温段和恒温段时的有效预压应力变化率的变化较为复杂;混凝土达其降温点后恒温阶段的有效预压应力损失均有所恢复,且随初始预压应力水平的提高其恢复程度更加明显;含水率对不同初始预压应力水平混凝土低温作用下降温点和恒温点时的有效预压应力损失率变化趋势未产生影响,仅使其变化程度有较明显的差异。

陕西凤翔井水位和区域应力场变化与地震活动性关系研究

陇县-宝鸡断裂带的北段闭锁程度较强,但关于其南段的闭锁性研究较少。承压含水层的观测井被认为是灵敏的“体应变计”,井水位的上升或下降变化往往能反映区域应力处于拉张或挤压状态。陕西凤翔井位于陇县-宝鸡断裂的中南段。基于对凤翔井水位在2013-2023年期间变化趋势的分析,利用气压系数和M_2波潮汐因子等滑动拟合,计算了不排水条件下,该井含水层的孔隙度、固体骨架的体积压缩系数和水的体积压缩系数。通过该井水位变化量和含水层垂向应力变化量的关系式,定量分析了该井周边地区构造应力场的时序特征。结合区域内GNSS基线和面应变变化,以及2013年以来的地震活动,综合分析认为,该区域的应力场变化分为两个阶段:(1) 2013-2017年,凤翔井水位下降,垂向应力减弱,处于拉张环境,地震频次较低;(2) 2017-2023年,凤翔井水位趋于平稳,垂向应力在零值上下波动,拉张减弱并逐渐转变为应力积累增强阶段,地震频次有所增加。综合近十年凤翔井水位、垂向应力、 GNSS基线和面应变以及地震活动性分析可知,陇县-宝鸡断裂带中南段应力积累较弱,形变量较小,处于相对稳定的状态。

基于Flac^(3D)的不同水位下库岸边坡稳定性分析

为探讨库岸堆积体边坡在不同水位下岸坡的变形特征、潜在破坏模式和稳定特性,以某库岸边坡治理项目为依托,建立三维库岸边坡模型,通过自编以坡面位移突变为判据的强度折减法FISH函数,对不同工况下库岸边坡的位移、稳定系数和最大剪切应变增量进行分析。结果表明:库岸堆积体边坡受水位扰动影响较大,低水位工况下,塑性区变化不大,稳定系数为1.46,较自重工况降低7.0%;而在高水位工况下,坡体进入了流塑状态,稳定系数为1.32,较自重工况降低16.0%,虽满足规范要求,但安全富余不多,建议对该堆积体边坡进行治理。

农田水位与施氮对拔节孕穗期受涝后冬小麦的调控效应

为探明拔节孕穗期受涝后农田水位与施氮对冬小麦生长、产量、籽粒品质、水氮利用及氮磷负荷的调控效应,于2020—2021年在南京市江宁区开展测坑种植试验。以冬小麦品种“扬麦25”为试验材料,在冬小麦拔节孕穗期受涝后设置高、中、低3个农田水位(即受涝1 d后农田水位3 d内降至-40、-60、-80 cm)和低、中、高3个施氮量(160、190、220 kg/hm^(2)),以不受涝且常规施氮190 kg/hm^(2)处理作为对照。结果表明,涝渍条件下,冬小麦株高、干物质量、产量、水分利用效率、籽粒粗蛋白含量、籽粒赖氨酸含量均随农田水位的降低和施氮量的增加而逐渐增大,氮肥偏生产力随农田水位的降低和施氮量的减小而逐渐增大,总氮、总磷等污染物负荷随着农田水位的降低而逐渐增大。与对照处理相比,试验设计农田水位下,增施氮肥(220 kg/hm^(2))可以缓解涝渍对冬小麦植株的不良影响,促进冬小麦干物质量和产量分别增加4.76%~23.81%、2.75%~9.19%;中、高农田水位下氮肥减施(160 kg/hm^(2))导致冬小麦分别减产2.20%和14.00%,水分利用效率分别下降4.55%和9.74%;低农田水位可以降低因氮肥减施导致的减产效应,使得冬小麦产量和氮肥偏生产力分别提高3.98%、23.49%。农田水位越高,其控水期间综合涝渍程度越大,对应产量越低。此外,短期内涝对提高籽粒粗蛋白含量具有积极效应,与对照处理相比,各处理对应粗蛋白含量提高11.50%~20.21%。综上,以高产、高效、减污、提质为目标,建议冬小麦拔节孕穗期5 cm水层受涝1 d后,农田水位3 d内降至-80 cm,施氮量为220 kg/hm^(2)。研究结果可为中国南方以及类似易涝易渍农业区冬小麦种植及涝渍灾害修复提供理论依据。

三峡水库消落带生境特征与植被恢复模式

[目的]三峡水库蓄水运行后消落带生境破碎斑块化加剧,极端生境胁迫严重损害植被的结构和功能。厘清三峡水库消落带生境状况,提出适宜性植被恢复对策,重建河流受损廊道综合生态功能,对构建区域生态安全格局和保障长江流域水资源安全具有重要意义。[方法]针对三峡水库消落带植被退化与生态功能受损的突出问题,系统解析了消落带生境特征及其对植被生长的影响,围绕水库河岸受损廊道生态修复重大需求,探讨面向消落带微生境构建与植被格局功能优化的三峡水库消落带植被恢复模式。[结果]三峡水库消落带生境状况受水库运行形成的独特水位节律、出露期植被生长季气候条件、土壤侵蚀与泥沙沉积过程、土壤环境等多生境因子协同影响,呈现高度空间异质性特征。水位变动形成的淹没时长、出露时令、淹水强度是影响植株繁衍、生长的首要因素;土壤侵蚀、泥沙掩埋、土壤水养条件等影响植被生长状况。[结论]三峡水库消落带植被恢复需综合考虑水位节律、立地条件与物种形态-功能性状,选育优质抗逆物种,注重土壤基质保育,突出植被格局的分区优化配置。重建消落带综合生态功能,为水库消落带生态治理提供理论支撑和科学依据。

不育男性患者精液质量影响因素分析

目的 探讨影响精液质量的因素,为男性不育患者提供科学的健康指导。方法 对2020年11月至2022年8月在空军军医大学第一附属医院就诊的621例男性不育患者进行问卷调查和精液质量分析。采用多元线性回归分析不同人群特征、生活习惯和工作环境对精液质量的影响。结果 多元线性回归分析结果显示,文化程度、精神压力、经常穿紧身裤是精子总数的独立影响因素(P<0.05);文化程度、精神压力、每天饮水量、经常穿紧身裤是精子浓度的独立影响因素(P<0.05);年龄、经常穿紧身裤、经常接触电磁辐射是精子总活动率和精子前向运动率的独立影响因素(P<0.05)。不同BMI、居住地、睡眠质量及是否经常久坐、经常锻炼、经常骑行、经常使用快餐盒和经常接触化学物质、油烟、噪声、振动患者的精子总数、精子浓度、精子总活动率、精子前向运动率和正常形态精子百分率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 年龄、文化程度、精神压力、每天饮水量、经常穿紧身裤和经常接触电磁辐射是引起精子质量参数改变的重要因素,改变生活习惯、改善工作条件可提高精子质量。

三峡水库消落带植被高程梯度分异及其对生境胁迫的响应

三峡水库蓄水运行形成的极端生境胁迫深刻改变了消落带植被结构和功能。在消落带横向断面高程梯度上,植被生境具有典型的空间异质性。选取三峡水库典型自然恢复消落带,通过野外调查和室内分析,揭示了消落带自然演替植被的群落构成、物种多样性和生物量随高程梯度的分异特征,系统分析了极端淹水、侵蚀—沉积、土壤环境等生境胁迫类型对消落带植被高程梯度分异的影响。结果表明:①研究消落带适生植被以草本为主,共有15科25种23属,其中禾本科种类较多,但单属单种、单优群落现象明显;一年生和多年生草本分别占52%和48%,且一年生草本多在消落带上部定居,多年生草本主要在消落带下部聚集。②物种多样性指数与高程呈正相关趋势,在145—150m范围内较低,在160—170m范围内较高。③植被生物量为199.68—1211.2g/m^(2),总体呈现随高程增加而显著增加的趋势;受多种生境因子的复合胁迫影响,生物量随高程存在局部波动。④水库水位变动形成淹水时长、出露时令、淹水强度等是影响消落带植被生物量高程梯度分异的主导因子;侵蚀/沉积过程改变土层厚度、根层土壤持水能力和肥力条件,对植被生长产生重要影响;土壤水分和氮是植被生长的限制性因子。因此,优势生境适宜性物种选育、土壤基质保育和植被格局功能优化是三峡水库消落带植被恢复和生态功能重建的重要任务。

基于地层‑注浆体‑管片协同作用的海底盾构隧道受力研究

为研究海底盾构隧道中浆液与围岩及管片的相互作用特性,以厦门地铁2号线海底盾构段为工程背景,采用数值模拟方法和现场实测方法,分析注浆的浆液凝固过程,重点研究浆液的抗压强度、刚度、收缩、蠕变等特性对隧道力学和变形的影响特征,以及不同地层分布、不同隧道埋深下的管片受力特征,并采用流固耦合研究海水位变化对管片受力的影响。计算研究表明:注浆材料的刚度比E1/E28对管片最终轴力和围岩压力影响小,变化幅度不超过0.885%,对地层变形影响相对较大,可通过添加剂调节凝结时间,尽量让浆液早一些凝固硬化;最终收缩应变增大,隧道内力和外侧压力降低,地层沉降增大,建议采用泌水率低的浆液,且其收缩值需控制在较小的范围内;蠕变参数取值对管片轴力影响较小,变化幅度最大不超过1.35%;收缩参数主要考虑注浆材料后期的凝固收缩,蠕变则主要考虑注浆材料前期的蠕变收缩;地层变化及隧道埋深变化对隧道管片受力影响显著,隧道拱顶若软土较厚,则不易形成有效压力拱,导致围岩压力荷载较大;半日潮对地层变形、管片受力的影响不大,总体发展趋势与静水位条件下相似。最后,监测结果表明,数值模拟与实测的管片水土压力时程变化规律基本一致。

井水位潮汐响应与小地震调制作用的关系

地下流体在地震孕育和发生过程中发挥着至关重要的作用。文中从黑龙江地区18个水位观测井中,筛选出2016年以来符合一定条件的延寿台、通河台、肇东台、甘南台和绥化北林台的井水位数据,应用维尼迪柯夫调和分析方法进行潮汐分析,得到井水位潮汐响应全日波群中的周日波潮汐因子,分析了吉林松原宁江M_(S)5.0、M_(S)5.7、M_(S)5.1地震前后周日波的高值异常变化特征,并结合震源区M_(L)≥3.0小地震调制比异常,进一步探讨了周日波异常与小地震调制作用的关系。结果显示:1)周日波潮汐因子背景变化相对稳定,异常更容易被识别,具有较高的信噪比。2)吉林松原宁江地震前,井水位潮汐响应的周日波异常具有准同步性和形态一致性,主要表现为3个及以上台站的配套性异常。3)吉林松原宁江地震发生在周日波高值配套性异常结束后的2.6个月内,最短仅为7d,具有明显的短临特征,且异常持续时间、异常幅度与震级大小相关。4)吉林松原宁江地震前震源区M_L≥3.0小地震调制比存在低值异常,主要表现为短临特征,井水位潮汐响应的周日波异常反映构造内部应力状态的改变,小地震调制比则能更好地揭示震源区构造应力达到或接近临界状态,对二者进行联合分析有助于识别和捕捉地震前兆短临异常。

浅埋高水位圆形隧道衬砌应力分析

浅埋高水位环境下隧道工程掘进安全问题一直是岩土工程领域关注的重点和难点。文章采用等效代换法,简化任意型隧洞为圆形隧道,构建高水位环境下的浅埋隧道力学模型。通过边界条件分别推导原岩应力场和仅有外水压力作用下的衬砌内力表达式,并进一步根据叠加原理求解浅埋高水位隧道的衬砌径向应力分量。最后,基于Barcelona Subway隧道施工参数计算隧道的应力,得到的衬砌径向应力值最大值为0.3080 MPa,该值小于材料抗压强度,评估衬砌结构安全,与工程实际相符。该方法为类似工程安全评估提供了思路。

三峡井网对7.0级以上强震的同震响应特征

扫描三峡井网对2013~2022年全球7级以上地震的同震响应,评价三峡井网各井的映震能力,分析影响映震能力的因素,探讨产生台阶型同震响应的条件,并以2008年汶川8.0级地震和2021年玛多7.4级地震为例,利用井水位同震响应对三峡库区的应力调整进行反演。结果显示,地震能量密度与同震响应幅度呈正相关关系;能够引起各井水位产生同震响应的地震能量密度阈值有数量级的差异,反映的是各井的映震能力不同;三峡井网各井映震能力与导水系数正相关,与体积压缩模量、断层距负相关;当地震能量密度大于10^(-3)J/m^(3),且区域构造应力积累较强时,三峡井网井水位同震响应以台阶型为主;通过反演汶川8.0级地震和玛多7.4级地震后三峡井网的应力变化情况,发现应力调整受区域断层控制明显。

三峡水库水位涨落条件下奉节南桥头滑坡稳定性分析

三峡大坝建成后,水库将分期蓄水抬高水位,蓄水后库区水位将上抬100多米。由于防洪的需要,库水位将在175～145m范围内变动。库水位的抬升和周期性涨落,将改变岸坡原有的水-岩作用环境与条件,有可能引起库岸边坡与滑坡的失稳。南桥头滑坡位于三峡库区奉节县长江公路大桥南岸,其稳定性直接关系到大桥的安全运行。应用FLAC^(40)对南桥头滑坡在不同水位及涨落条件下的渗流场与应力场进行分析,研究了应力-渗流耦合作用下滑坡体的变形趋势与破坏特征;探讨了不同蓄水工况下滑坡稳定性的变化规律及其对桥基的影响。结果表明:南桥头滑坡在现状条件下处于基本稳定状态;三峡水库蓄水后,随着水位的抬升,滑坡整体稳定性逐渐恶化;滑带内塑性区全部连通,滑坡安全系数小于1.0,表明该滑坡在库水位抬升后有可能产生整体失稳。建议采取有效的工程治理措施,消除滑坡对大桥运行造成的安全隐患。

2008年汶川M_S8.0地震与青岛台地电阻率异常变化的关系

分析了2008年5月12日汶川MS8.0地震前山东省青岛地震台地电阻率和地下水位的异常变化。对比发现,地电阻率与地下水的异常起始时间一致,其中,地下水位下降,地电阻率上升,推测产生异常的原因是,该观测区位于断裂破碎带附近,构造变形引起地下水或含水度变化的响应敏感,进而引起地电阻率的变化。此外,文中对地震前应力场的变化与电阻率的变化之间的关系也进行了探讨。

四川锦屏水库地区地壳剪切波分裂特征及蓄水影响初探

利用雅砻江流域地震台网2011年8月1日至2014年12月31日期间及四川省地震台网1个地震台站2008年5月1日至2015年8月31日期间记录的地震观测波形资料,采用剪切波分裂分析得到了四川锦屏水库地区中上地壳各向异性参数,即快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟.结果显示,研究区内台站的快波优势偏振方向存在明显的局部特征,左侧4个台站的快波优势偏振方向与区域主压应力方向比较一致,右侧台站优势偏振方向各异.研究发现,台站MLI的快波偏振方向变化与水库水位的变化具有很好的相关性,在2013年7月,水库水位急剧升高到约1800m后,台站的快波偏振方向也发生了90°变化,这是一种被称为90°翻转(90°-flip)的现象.蓄水导致的应力增加(以及可能的渗水)产生的高孔隙压影响了剪切波分裂特征.

库水位上升诱发边坡失稳机理研究

库水位上升有可能诱发边坡失稳破坏,湖北省秭归县三峡库区的千将坪高速滑坡即是一例。库水位上升对边坡稳定性的影响主要表现在孔隙水压力作用和滑动面强度参数的弱化上,采用Mohr-Coulomb强度准则描述了孔隙水压力对土体应力状态的影响,土体浸水后,在孔隙水压力作用下Mohr应力圆变小而向左移动并相对远离强度曲线。边坡稳定性分析表明,在库水位由坡脚上升到坡顶的过程中,孔隙水压力作用使边坡的稳定性先降低后增加。指出水库蓄水初期,由于孔隙水压力使边坡的稳定性降低,加上滑动面强度参数的弱化给边坡稳定性带来的不利影响,若边坡的安全储备强度不够,很可能发生滑坡。

水淹对红花玉蕊幼苗生长及生理特性的影响

为揭示淹水胁迫对淡水红树植物红花玉蕊的生长及生理特性的影响,获得红花玉蕊在10‰盐水淹浸时适生的水位范围。模拟半日潮,每天在温室分别以不同水位(不淹、淹浸至地径、淹浸至枝下高、全淹)对2年生红花玉蕊实生苗进行不同水位淹浸胁迫处理6h,以不淹为对照(CK),处理后每7d调查各处理幼苗的形态指标,第10天取样测定各处理的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量,综合分析红花玉蕊的耐水淹能力。结果表明,10‰盐水淹浸幼苗10d后,红花玉蕊幼苗无死亡株,幼苗株高及地径均有所增长,淹浸至地茎、枝下高2种水位均对株高、地径、叶片的生长起促进作用,全淹时均有所抑制,不利于幼苗正常生长。在生理指标上,随着淹浸水位的不断升高,幼苗叶片的SOD酶活性逐渐增高,全淹较对照呈显著差异(P<0.05);POD酶活和丙二醛含量均是先升高后降低,脯氨酸含量先降低后急剧升高,全淹较CK呈极显著差异(P<0.01)。综合分析得知,适当水位的盐水淹浸有利于红花玉蕊的生长,其在10‰盐水淹浸胁迫下主要通过快速增加脯氨酸含量来维持细胞正常的渗透压,同时启动SOD酶、POD酶以清除活性氧对植株的损伤,而后开始适应外界淹水环境。红花玉蕊幼苗在10‰盐水环境下最佳淹水水位为淹浸至地径,适生水位范围是不淹至枝下高。

库水升降作用下浮托减重型滑坡稳定性研究

大坝建成后形成众多涉水滑坡。为研究库水位升降作用对涉水边坡稳定性的影响机制,基于重大涉水滑坡分类,针对浮托减重型滑坡,运用自主研制的滑坡模型试验系统,建立浮托减重型滑坡模型进行库水升降作用试验。试验结果表明,库水位升高,滑坡模型体内有效应力随之减小;库水位降低,有效应力随之增大。对于模型试验过程,运用Geo-studio软件进行渗流及稳定性计算,对照试验结果与数值模拟结果得出土压力及孔隙水压力渗流模拟变化情况与试验实测变化情况基本吻合。库水位上升阶段,滑坡稳定性系数随之减小;库水位下降阶段,滑坡稳定性系数随之降低。由此分析得出库水升降对浮托减重型滑坡稳定性的影响规律是:库水位上升引起滑坡体内阻滑段有效应力随之减小,导致滑坡稳定性降低;库水位下降引起滑坡体内阻滑段有效应力随之增加,使得滑坡稳定性提高。

临河碎石土路堤稳定性的试验研究

为了研究临河碎石土路堤的稳定性,基于相似理论,通过离心模型试验,研究了不同坡率和分台阶的情况下,碎石土路堤在坡外水位上升过程中的稳定性,测量了试验过程中路堤内的孔隙压力,分析了试验机理。结果表明:在模拟水位上升约10 m的情况下,20 m高、坡比1∶1.75、压实度96.5%的碎石土路堤没有明显的滑动破坏,但有反映其不稳定的裂缝产生。如果这种路堤发生半幅跨塌等水毁事故,可能与堤基处理不好、水对路堤的冲刷等有关。如果路堤高度大,在空间上不允许用1∶1.75的放坡时,可以考虑1∶1.5的坡比,分台阶填筑;分台阶填筑路堤时,台阶平面与上边坡交界处是应力集中部位,在设计和施工时应注意防护。

不同肥力水平和水分胁迫对辣椒出苗率和幼苗素质的影响

利用大棚人工控水盆栽试验,研究了不同肥力条件和水分胁迫对辣椒出苗和幼苗生长的影响。结果表明,随着水分胁迫的加重,辣椒种子出苗率极显著下降,出苗速度相应减慢和延长,出苗不整齐;同一土壤水分条件下,随着施肥水平的提高,辣椒种子的出苗率有下降的趋势;土壤水分亏缺和高施肥条件下对辣椒种子出苗有抑制作用;水分胁迫对辣椒幼苗的生长产生负效应,抑制辣椒幼苗的生长发育,植株的生长势削弱,生物量减少,根冠比增大,鲜干比降低;随着施肥水平的提高,辣椒幼苗的素质明显高于不施肥处理。表明,施肥有利于辣椒幼苗素质的提高及辣椒幼苗植株内养分的协调平衡,达到壮苗目的,随着施肥水平的进一步提高,辣椒幼苗素质有下降的趋势,在轻度水分胁迫下,辣椒仍可正常生长发育。