基于SUFI-2算法的SWAT模型在陕西黑河流域径流模拟中的应用

参数率定及敏感性分析是用来提高模型精度,确定模型关键参数及改善模型结构的非常有效的方法。本文基于SUFI-2算法,通过SWAT模型对陕西黑河流域进行了模拟,同时基于SUFI-2算法对模型参数进行了敏感性分析,结果表明：(1) 影响黑河流域径流模拟结果精度的主影响因子是scs径流曲线参数;(2) 用2005年到2011年的实测径流资料对模型进行了率定与验证,模拟确定性系数R²和模型效率系数ENS均高于0.8;(3) 通过SUFI-2算法与SCE-UA算法比较,发现SUFI-2算法所需时间短,精度更高。     

麦芽根发酵生产碱性木聚糖酶

目的:Bacillus pumilus M-26以麦芽根为碳源发酵生产碱性木聚糖酶。方法:以单一麦芽根和复合麦芽根分别为碳源,首先确定碳源组成及浓度、氮源组成及浓度、无机盐种类及浓度,然后通过正交试验得出摇瓶发酵的培养基配方,最后进行20L发酵罐发酵生产碱性木聚糖酶工艺条件研究。结果:碳源:麦芽根,麦芽根:麸皮=7∶3,5%和8%,氮源:牛肉膏和氯化铵;无机盐:氯化钠、氯化钙及硫酸镁。摇瓶发酵条件,37℃,220 r·h-1,48 h,发酵罐发酵条件,37℃,24 h。单一碳源发酵培养基,麦芽根5%,Mg SO40.01%,氯化钠5 mmol·L-1,氯化钙1 mmol·L-1,氯化铵1.2%,牛肉膏1.2%,K2HPO40.4%,p H8.0;复合碳源发酵培养基,麦芽根麸皮7%,Mg SO40.03%,氯化钠1 mmol·L-1,氯化钙5 mmol·L-1,氯化铵1.0%,牛肉膏1.2%,K2HPO40.4%,p H8.0。摇瓶发酵最高产酶活力分别为268.38 IU·m L-1和363.13 IU·m L-1,发酵罐发酵最高产酶活力分别为748.58 IU·m L-1和1 348.99 IU·m L-1。结论:麦芽根与麸皮组成复合碳源经Bacillus pumilus M-26发酵生产碱性木聚糖酶,摇瓶产酶活力363.13 IU·m L-1,发酵罐产酶活力1 348.99 IU·m L-1。     

改进直线解析法确定各向异性含水层参数的计算

为了拓宽直线解析法的应用范围,以便分析抽水试验数据,确定各向异性含水层参数,较传统的简化方法,采用对井函数的级数展开式多保留一项的简化方式,建立了一种新的改进直线解析法。用正问题求逆的思路对其进行了可靠性的验证,并与Cooper-Jacob直线图解法的计算结果进行了对比,最后对方法进行了灵敏度分析。结果表明,改进直线解析法的计算结果与Cooper-Jacob直线图解法的非常相近;敏感性分析的结果则表明此方法对抽水试验数据具有的系统误差并不灵敏。与传统的Cooper-Jacob直线图解法相比,改进的方法具有更宽的适用条件,前者要求u<0.05而改进直线解析法仅要求u<0.2。     

紫外诱变选育高产碱性木聚糖酶优良短小芽胞杆菌

以短小芽胞杆菌M-11为研究对象,选育碱性木聚糖酶高产优良短小芽胞杆菌,并对其发酵条件进行研究。对短小芽胞杆菌M-11用紫外线(UV)诱变,用刚果红平板染色法初筛、摇瓶发酵复筛及稳定性筛选,选育出高产碱性木聚糖酶突变菌株M-11-2,研究发酵条件。结果表明:突变菌株M-11-2基础产酶活力500~600 IU·m L-1,是M-11酶活314.93 IU·m L-1的1.5倍;摇瓶发酵产酶活力811.28 IU·m L-1,是原始菌株M-11(613 IU·m L-1)1.3倍;发酵罐发酵产酶活力2 703.68 IU·m L-1,发酵液产酶能力1 600 000IU·L-1(以成品酶活计),发酵条件:发酵周期24 h,温度37℃,培养基:麸皮7.0%、氯化钠7.0 mmol·L-1、硫酸锌5.0 mmol·L-1、硫酸镁0.02%、酵母膏1.0%、氯化铵1.0%、磷酸氢二钾0.4%,p H调节至8.0。因此,采用紫外线诱变方法,成功选育出高产碱性木聚糖酶的短小芽胞杆菌菌株,稳定性良好,适宜发酵工程应用的优良菌株。     

土壤水分特征曲线模型参数识别的多邻域粒子群算法

Van Genuchten模型(简称VG模型)是目前运用最为广泛的土壤水分特征曲线模型,提出适宜的优化算法进行模型参数识别也是一个非常重要的研究方向。针对标准的粒子群算法易陷入局部最优的缺点,给出了一种多邻域粒子群算法,可以有效地克服粒子群算法易陷入局部最优的缺点,并利用该算法对VG模型参数进行识别,最后用所求解的参数对不同类型土壤持水性能进行了试验。数值实验结果表明,多邻域粒子群算法能够有效地应用于VG模型的参数识别,与其它算法相比在性能和精度上都有所提高,而且对参数的取值范围也可以较大地放宽。因此,多邻域粒子群算法可以作为VG模型参数识别的一种新方法。     

滴头压力对玉米生长发育及产量的影响

为研究不同滴头压力对玉米生长发育及其产量的影响。基于大田试验,研究4个滴头压力水平对滴灌玉米生长的影响。结果表明:灌后不同时间滴头压力为0.03 MPa处理的玉米叶绿素SPAD值均为最高;滴灌玉米抽雄期和成熟期整株生物量均随着压力减少而呈现单峰增长趋势,抽雄期各处理整体生物量呈现0.04 MPa处理0.02 MPa处理0.03 MPa处理0.05 MPa处理,成熟期各处理整体生物量呈现0.03MPa处理0.04 MPa处理0.05 MPa处理0.02 MPa处理;滴头压力为0.03 MPa的处理产量最高,显著高于0.05 MPa处理和常规种植,增产幅度分别为20.3%和21.0%。可见,滴头压力0.03~0.04 MPa对于北疆膜下滴灌玉米生长过程较为有利。