基于SOA的水轮机调速系统PID参数优化

针对现有优化方法复杂、易陷入局部最优等问题,为水轮机调速系统提出了一种基于人群搜索算法的比例-积分-微分控制参数优化方法.为验证该算法的可行性,建立了水轮机调速系统非线性模型,选取水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标作为目标函数进行优化.为验证优化结果的有效性,将人群搜索算法的控制效果与参考文献中粒子群算法的控制效果进行了对比分析.仿真结果表明,在5%频率扰动下,人群搜索算法自第29次迭代起已收敛,经其优化的系统能在8秒内趋于稳定,此时系统的超调量为1.6%;在10%负荷扰动下,人群搜索算法自第25次迭代起已收敛,其优化效果与粒子群算法优化效果基本相同,两者均在10秒内让系统趋于稳定,但人群搜索算法优化的积分时间绝对误差指标比粒子群算法优化的积分时间绝对误差指标小,表明人群搜索算法具有更好的搜索功能,在一定程度上改善了孤网运行条件下机组的动态性能.     

草原红牛Acot2基因克隆及其在各组织中的表达差异研究

本研究旨在探究草原红牛酰基辅酶A硫酯酶2（Acot2）的基因功能，并对其进行生物信息学分析，检测Acot2基因在草原红牛不同组织中的表达差异。根据GenBank中公布的牛Acot2基因序列（登录号：NM_001101938.1）设计引物，PCR扩增获得草原红牛Acot2基因的完整CDS并进行测序，利用分析软件进行序列同源性比对并构建系统进化树；获得对应的氨基酸序列并分析蛋白理化特性及蛋白亚细胞结构、亲疏水性和磷酸化位点，预测蛋白二级结构并构建蛋白质三级结构模型；利用实时荧光定量PCR方法检测Acot2基因在不同组织中的表达差异。结果显示，草原红牛Acot2基因CDS大小为1 395 bp，编码464个氨基酸，其核苷酸序列与亚洲水牛的同源性较高（98.3%），与猕猴和黑猩猩的同源性较低（80.5%和80.4%）。Acot2蛋白分子式为C₂₃₁₇H₃₆₀₆N₆₄₀O₆₂₈S₁₄，分子质量为50.924 ku，理论等电点为8.84。蛋白质不稳定指数为37.50，氨基酸残基多数为亲水性残基，总平均亲水性为-0.094。亚细胞定位分析表明，Acot2蛋白分布在内质网（30.4%）、线粒体（26.1%）、高尔基体（17.4%）、细胞质（17.4%）、液泡（4.3%）和细胞质（4.3%）中；磷酸化位点分析发现，Acot2蛋白存在20个磷酸化位点。二级结构主要形式有α-螺旋（21.8%）、β-转角（33.4%）、β-折叠（18.4%）和无规则卷曲（26.4%），三级结构预测结果与其相一致。实时荧光定量结果显示，Acot2基因在草原红牛胃中表达量最高，在肺脏中表达量极少。Acot2基因在生物进化过程中具有低保守性，其编码氨基酸组成的蛋白质结构稳定，属于水溶性蛋白，在线粒体和内质网中发挥作用，在草原红牛不同组织的表达量有明显差异。本研究结果为进一步探究Acot2基因对家畜脂代谢的影响和筛选草原红牛肉质候选基因提供资料。     

流溪河保护区鱼类群落结构及其时空变动

为了解流溪河光倒刺鲃国家级水产种质资源保护区鱼类群落结构,分析不同河段、不同季节鱼类群落多样性的变化,于2017年12月-2018年10月对保护区上、中、下游的鱼类开展了每个季度一次的调查。调查结果显示,共采集鱼类57种,隶属于5目14科50属,其中鲤形目43种、鲈形目6种、鲇形目5种,合鳃鱼目2种,鳉形目1种;计算57种鱼类的相对重要性指数,结果显示,尼罗罗非鱼、越南■及鲤鱼为2017-2018年度优势种;Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数计算结果显示,下游鱼类群落的多样性及均匀度最高,夏季鱼类群落的多样性、丰富度及均匀度最高;各监测点之间的种类相似性系数显示,保护区上中游、上下游之间鱼类种类组成为中等不相似,中下游种类组成为中等相似,春夏、春冬、夏冬及夏秋季节鱼类种类组成为中等不相似,春秋、秋冬季节为中等相似;ABC分析结果显示,春、夏及冬季鱼类群落处于稳定状态,秋季处于中度干扰状态。     

基于线性混合模型的蓝点马鲛叉长和体重关系的月间及性别差异

为了研究蓝点马鲛（）生活史特征的异质性，根据2018年10月至2019年3月在东海外海渔场的拖网调查采样数据，对其叉长和体重关系的月间及性别差异进行了研究。依据收集的367尾蓝点马鲛样本，求得其叉长和体重关系（b的估计均值为2.794。本研究构建了广义线性模型和9个线性混合模型，用于研究蓝点马鲛的叉长和体重关系（）在时间及性别上的差异。贝叶斯信息准则（BIC）值和均方根误差值均表明，最复杂的线性混合模型（即月份和性别对两个参数P<0.01）。在最优模型中，a值则与此相反。本研究表明，月份和性别对蓝点马鲛叉长和体重关系具有显著的影响，线性混合模型能把月份和性别的异质性通过随机效应在单个模型中更准确、快速地体现，从而进一步证实了此模型在数据来源异质性研究中的优势。     

基于改进VMD的离心泵空化声发射信号特征提取

针对变分模态分解算法中分解层数和惩罚因子不易确定的问题,提出一种改进变分模态分解(improved variational mode decomposition,IVMD)算法,并将其应用于离心泵空化声发射信号特征提取.应用IVMD算法时,首先根据包络熵差异系数确定变分模态分解的分解层数;然后采用人工蜂群算法优化得出惩罚因子,并将其作为变分模态分解的最佳输入参数.利用IVMD算法对仿真信号进行分析,并与集合经验模态分解结果进行比较.以60%额定流量下采集到的离心泵进口处的声发射信号为例进行IVMD计算,分析携带原信号大量信息的信号分量的频域特征及其绝对能量随离心泵空化状态变化的关系.结果表明:IVMD算法能够择优确定分解层数和惩罚因子,实现非平稳信号的自适应分解.反映离心泵空化状态的声发射信号特征频率集中在50,100 kHz及其附近.随着离心泵空化从无到有、从弱到强的变化,这2个特征频率范围信号分量绝对能量值呈“基本保持不变-减小-增大”的变化规律.     

Transport of cadmium from soil to grain in cereal crops: A review

Due to rapid urbanization and industrialization, many soils for crop production are contaminated by cadmium(Cd), a heavy metal highly toxic to many organisms. Cereal crops such as rice, wheat, maize, and barley are the primary dietary source of Cd for humans, and reducing Cd transfer from soil to their grains is therefore an important issue for food safety. During the last decade, great progress has been made in elucidating the molecular mechanisms of Cd transport, particularly in rice. Inter-and intraspecific variations in Cd accumulation have been observed in cereal crops. Transporters for Cd have been identified in rice and other cereal crops using genotypic differences in Cd accumulation and mutant approaches. These transporters belong to different transporter families and are involved in the uptake, vacuolar sequestration, root-to-shoot translocation, and distribution of Cd. Attempts have been made to reduce Cd accumulation in grains by manipulating these transporters through overexpression or knockout of the transporter genes, as well as through marker-assisted selection breeding based on genotypic differences in Cd accumulation in the grains. In this review, we describe recent progress on molecular mechanisms of Cd accumulation in cereal crops and compare different molecular strategies for minimizing Cd accumulation in grains.     

面向养殖水体分布差异的COD光谱法检测研究

面向养殖水体，传统光谱法对化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）检测模型构建的基础：源域（现有样本库）与目标域（检测地水体）间光谱数据独立同分布。但是当源域与目标域分布间存在差异时，由源域得到的低误差模型常在目标域上表现下滑。针对该问题，提出面向UV Vis光谱的域对抗训练网络（DAUVwpNet），将分布不同的源域和目标域数据映射至相同分布的特征空间中，使其在该空间的分布距离尽可能接近，从而在特征空间中对源域训练的目标函数也可以迁移至目标域上，以降低模型在目标域的误差。试验表明：面向同一批测试数据，DAUVwpNet的预测误差为0.78，要低于传统模型的预测误差（0.85）；DAUVwpNet预测值与实测值间相关系数为0.95，要高于传统模型的相关系数（0.89）。表明了该网络能够较好对齐两域特征空间数据分布，降低因分布差异带来的COD检测误差。     

北方设施条件下辣木及改良品种生长差异性分析

北方地区利用温室栽培辣木(Moringa oleifera Lam.)及其2个改良品种‘PKM1’和‘PKM2’,通过分析表观生长量、养分含量以及光合特性等指标的差异性,筛选适宜北方温室种植的辣木品种。结果表明:PKM1的高生长和增粗生长均显著快于辣木和PKM2(p0.05),在定干前(71 d)三者平均株高依次为115.7、80.2、81.0 cm,地径依次达17.47、13.27、15.08 mm。植株养分季节变化,PKM1养分状况要优于辣木和PKM2,在5月份,PKM1叶片中全氮(44.32 mg/g)、全钾(12.73 mg/g)含量显著高于其它2个品种(p0.05),全磷和可溶性糖含量品种间无显著性差异;7月份,PKM1可溶性糖显著高于其它2个品种;光合特性分析,3个品种在弱光条件下的光量子利用效率及光补偿能力差异不显著(p0.05),随着光强增加,光量子的转化能力出现显著性差异,PKM1的最大净光合速率(A_(max))显著高于辣木和PKM2(p0.05),最高达23.84μmol CO_2/(m~2·s)。可见,北方设施条件下,PKM1的生长速度、养分状况、光合能力均表现最好,较适宜北方温室栽培。     

Impact of land‐use intensity on the relationships between vegetation indices,photosynthesis and biomass of intensively and extensively managed grassland fens

Vegetation indices are widely used as model inputs and for non‐destructive estimation of biomass and photosynthesis, but there have been few validation studies of the underlying relationships. To test their applicability on temperate fens and the impact of management intensity, we investigated the relationships between normalized difference vegetation index (NDVI), leaf area index (LAI), brown and green above‐ground biomass and photosynthesis potential (PP). Only the linear relationship between NDVI and PP was management independent (R² = 0·53). LAI to PP was described by a site‐specific and negative logarithmic function (R² = 0·07–0·68). The hyperbolic relationship of LAI versus NDVI showed a high residual standard error (s.e.) of 1·71–1·84 and differed between extensive and intensive meadows. Biomass and LAI correlated poorly (R² = 0·30), with high species‐specific variability. Intensive meadows had a higher ratio of LAI to biomass than extensive grasslands. The fraction of green to total biomass versus NDVI showed considerable noise (s.e. = 0·13). These relationships were relatively weak compared with results from other ecosystems. A likely explanation could be the high amount of standing litter, which was unevenly distributed within the vegetation canopy depending on the season and on the timing of cutting events. Our results show there is high uncertainty in the application of the relationships on temperate fen meadows. For reliable estimations, management intensity needs to be taken into account and several direct measurements throughout the year are required for site‐specific correction of the relationships, especially under extensive management. Using NDVI instead of LAI could reduce uncertainty in photosynthesis models.