Magnetic field reversals, polar wander, and core-mantle coupling

True polar wander, the shifting of the entire mantle relative to the earth's spin axis, has been reanalyzed. Over the last 200 million years, true polar wander has been fast (approximately 5 centimeters per year) most of the time, except for a remarkable standstill from 170 to 110 million years ago. This standstill correlates with a decrease in the reversal frequency of the geomagnetic field and episodes of continental breakup. Conversely, true polar wander is high when reversal frequency increases. It is proposed that intermittent convection modulates the thickness of a thermal boundary layer at the base of the mantle and consequently the core-to-mantle heat flux. Emission of hot thermals from the boundary layer leads to increases in mantle convection and true polar wander. In conjunction, cold thermals released from a boundary layer at the top of the liquid core eventually lead to reversals. Changes in the locations of subduction zones may also affect true polar wander. Exceptional volcanism and mass extinctions at the Cretaceous-Tertiary and Permo-Triassic boundaries may be related to thermals released after two unusually long periods with no magnetic reversals. These environmental catastrophes may therefore be a consequence of thermal and chemical couplings in the earth's multilayer heat engine rather than have an extraterrestrial cause.     

京津冀农业现代化与区域经济耦合关联发展研究

农业作为国民经济的基础产业对经济社会的发展是至关重要的,现代农业更是我国目前转变农业发展方式的必然趋势,现代农业与区域经济之间是相互影响、相互制约的耦合关系。本文通过选取指标体系对京津冀地区现代农业和区域经济发展水平进行综合评分,在耦合机理的基础上,利用耦合模型对"十一五、十二五"期间京津冀地区现代农业与区域经济的协调状况进行研究,根据实证的耦合类型,通过灰色关联分析法分析出各指标对现代农业与区域经济发展影响的重要程度,为提高现代农业与区域经济发展水平和优化其协调水平提供客观参考依据。     

Modulation of rod-cone coupling by light

Although electrical coupling between rods and cones in the retina has been assumed to be static, it has now been shown that rod-cone coupling can be strengthened by light. Increment threshold measurements reveal that cone input to rods increases progressively as background light becomes brighter. Current injection into cones produces larger responses in adjacent rods in the presence of background light than in darkness. Weak coupling under dark-adapted conditions facilitates synaptic transmission of small rod signals, and strong coupling under light-adapted conditions enhances transmission of large cone signals.     

水氮钾耦合对火龙果产量和品质的调控效应

【目的】系统研究火龙果的水肥耦合效应,制定适宜的灌水施肥方案,为其高产优质和可持续发展提供技术依据。【方法】以紫红龙（Hylocereus polyrhizus,Zihonglong）为试验材料,以田间持水量、施氮量和施钾量为试验因素,采用3因素5水平二次回归通用旋转组合设计,共设20个处理,进行2018—2019连续2年的定株水肥耦合试验,统计火龙果周年产量和各批次单果重,测定果实可溶性糖、可溶性蛋白等品质指标并进行综合评分,探究水、氮、钾对火龙果产量和品质的调控作用,采用频率分析法对产量和品质数学模型进行优化分析,以获取高产优质下的灌水施肥方案。【结果】不同处理水氮钾的供应对火龙果果实可溶性蛋白、糖酸比等品质指标影响显著（P<0.05,下同）,处理10（田间持水量40%、N 300 kg/ha、K2_O 375 kg/ha）和处理15（田间持水量60%、N 300 kg/ha、K2_O 375 kg/ha）的果实蛋白质含量相对于其他处理有所提升,处理4（田间持水量72%、N 122 kg/ha、K2_O 152 kg/ha）相对于其他处理明显降低火龙果果实中可滴定酸含量,提升糖酸比值,改善果实风味,但也降低果实中总酚含量。整体来看,产量和综合品质均随田间持水量、施氮量和施钾量的增加表现为先增后减的变化趋势;因素对产量和综合品质的影响程度均表现为田间持水量>施氮量>施钾量,田间持水量、施氮量和施钾量对于火龙果产量的交互效应存在差异,其中田间持水量与施氮量对产量的交互作用显著。在田间持水量52.43%~70.86%、N 215.17~511.00 kg/ha、K2_O 148.99~565.47 kg/ha时,火龙果产量可达22500 kg/ha以上;在田间持水量48.25%~64.68%、N 247.89~404.48 kg/ha、K2_O 247.30~581.51 kg/ha时,火龙果综合品质评分达80分以上。【结论】田间持水量、施氮量和施钾量水平显著影响火龙果的产量和主要品质指标,适宜的灌水和充足的氮钾供应可提高火龙果的产量和品质,增加其商品性和经济效益,综合考虑三者对火龙果产量和品质的影响,滴灌条件下,火龙果高产优质的灌水施肥方案为:田间持水量52%~65%,N 247.89~404.48 kg/ha,K2_O247.30~565.47 kg/ha。该优化方案可供同等肥力水平火龙果园水肥一体化模式下的管理参考。     

基于容量耦合模型的四川省农旅产业耦合升级研究

产业耦合能推动产业系统向高级有序结构演进。借鉴物理学中的容量耦合模型原理,选取四川省农业与旅游业作为研究对象,实证研究得出四川省农业与旅游业的耦合度从2010年的0.4509上升至2015年的0.4925,但二者耦合度水平偏低,处于产业耦合的起步阶段,耦合发展速度缓慢;进一步测算四川省农旅产业耦合协调度,结果表明:2010年为轻度失调,2011—2013年为濒临失调,2014年为勉强协调,2015年才达到初级协调,说明二者的协调发展还不够,农旅产业结构尚不合理。在分析耦合系统相关指标的基础上,提出设立农旅产业融合示范区,打造新型农旅现代服务业,开发"川"字农旅特色商品,强化科技耦合"催化剂"功能,形成多维的市场拉动渠道,构建立体化、复合型人才保障机制等对策建议,为四川省农旅产业耦合升级提供指导。     

Solid-state qubits with current-controlled coupling

The ability to switch the coupling between quantum bits (qubits) on and off is essential for implementing many quantum-computing algorithms. We demonstrated such control with two flux qubits coupled together through their mutual inductances and through the dc superconducting quantum interference device (SQUID) that reads out their magnetic flux states. A bias current applied to the SQUID in the zero-voltage state induced a change in the dynamic inductance, reducing the coupling energy controllably to zero and reversing its sign.     

浅议博士研究生培养与产学研耦合新模式的建立

产学研合作教育是高校培养创新人才诸模式中影响最深远、效果最明显的一种模式,也是科技与经济要素融合的一种有效途径。本文在总结高校产学研合作教育取得的成效与存在的问题的基础上,针对博士研究生的特点和高校培养与社会需求吻合的人才的要求,结合国外发达国家的模式及我国的实际情况,分析了产学研合作教育发展的趋势,提出了在我国具有一定可行性的产学研耦合模式和建议。     

Quantum coherent tunable coupling of superconducting qubits

To do large-scale quantum information processing, it is necessary to control the interactions between individual qubits while retaining quantum coherence. To this end, superconducting circuits allow for a high degree of flexibility. We report on the time-domain tunable coupling of optimally biased superconducting flux qubits. By modulating the nonlinear inductance of an additional coupling element, we parametrically induced a two-qubit transition that was otherwise forbidden. We observed an on/off coupling ratio of 19 and were able to demonstrate a simple quantum protocol.     

Molecular coupling of Xist regulation and pluripotency

During mouse embryogenesis, reversion of imprinted X chromosome inactivation in the pluripotent inner cell mass of the female blastocyst is initiated by the repression of Xist from the paternal X chromosome. Here we report that key factors supporting pluripotency-Nanog, Oct3/4, and Sox2-bind within Xist intron 1 in undifferentiated embryonic stem (ES) cells. Whereas Nanog null ES cells display a reversible and moderate up-regulation of Xist in the absence of any apparent modification of Oct3/4 and Sox2 binding, the drastic release of all three factors from Xist intron 1 triggers rapid ectopic accumulation of Xist RNA. We conclude that the three main genetic factors underlying pluripotency cooperate to repress Xist and thus couple X inactivation reprogramming to the control of pluripotency during embryogenesis.     

Synthesis of biaryls via catalytic decarboxylative coupling

We present a safe and convenient cross-coupling strategy for the large-scale synthesis of biaryls, commercially important structures often found in biologically active molecules. In contrast to traditional cross-couplings, which require the prior preparation of organometallic reagents, we use a copper catalyst to generate the carbon nucleophiles in situ, via decarboxylation of easily accessible arylcarboxylic acid salts. The scope and potential economic impact of the reaction are demonstrated by the synthesis of 26 biaryls, one of which is an intermediate in the large-scale production of the agricultural fungicide Boscalid.     

Atomic-scale coupling of photons to single-molecule junctions

Spatial resolution at the atomic scale has been achieved in the coupling of light to single molecules adsorbed on a surface. Electron transfer to a single molecule induced by green to near-infrared light in the junction of a scanning tunneling microscope (STM) exhibited spatially varying probability that is confined within the molecule. The mechanism involves photo-induced resonant tunneling in which a photoexcited electron in the STM tip is transferred to the molecule. The coupling of photons to the tunneling process provides a pathway to explore molecular dynamics with the combined capabilities of lasers and the STM.     

山东省旅游业-城镇化-生态环境耦合协调发展研究

选取山东省为研究区域,构建山东省旅游业-城镇化-生态环境综合评价指标体系,采用极差标准化、熵值法与耦合协调度等计量方法,测算2009—2019年山东省旅游业发展、城镇化水平和生态环境质量的综合发展指数、耦合度以及耦合协调度。结果表明,2009—2019年,山东省旅游业-城镇化-生态环境综合发展水平持续上升;城镇化水平持续高于旅游业与生态环境发展水平;系统耦合度与协调度偏低,表现为失调状态。未来山东省在大力提高城镇化水平和发展旅游业的同时,要更加注重生态环境保护,实现旅游业、城镇化和生态环境协调发展。     

Spin coupling in engineered atomic structures

We used a scanning tunneling microscope to probe the interactions between spins in individual atomic-scale magnetic structures. Linear chains of 1 to 10 manganese atoms were assembled one atom at a time on a thin insulating layer, and the spin excitation spectra of these structures were measured with inelastic electron tunneling spectroscopy. We observed excitations of the coupled atomic spins that can change both the total spin and its orientation. Comparison with a model spin-interaction Hamiltonian yielded the collective spin configuration and the strength of the coupling between the atomic spins.     

涉农中小企业创新成长与产业兴旺耦合机制研究

通过探索涉农中小企业创新成长与产业兴旺的内在逻辑,系统分析了涉农中小企业创新成长与产业兴旺耦合机制中的时空系统、要素互动系统和利益分配系统,揭示两者之间互动互补协同发展的耦合关系。研究结果表明,涉农中小企业创新成长与产业兴旺在时空系统中具有时间的同步性和空间的一致性,在要素互动系统中两者在人力资本要素、自然资源要素、资本要素方面具有一致性和互动性,在利益分配系统中形成以农民、企业和社会为受益主体,共享耦合发展红利。涉农中小企业创新成长与产业兴旺形成互动互补,动态协调发展的耦合机制。因此,应加快产业新城与乡村产业的空间互动,推进农村创业创新协同发展,优化涉农中小企业的政策环境,促进涉农中小企业创新成长与产业兴旺的良性耦合。     

利用场耦合理论研究开放微波谐振腔

利用电磁场的等效原理,将一个开放微波腔等效于一个闭合边界微波腔（即封闭微波腔）和开放边界（即行波吸收边界）两部分,然后利用等效封闭微波腔的本征模式及其与开放边界的耦合,建立了关于开放微波腔模式（即模式场分布、频率、品质因子）的耦合方程组,其中开放边界为行波吸收边界.以X波段六腔渡越振荡管为例进行分析,将该振荡管等效为封闭微波腔和同轴输出结构两部分,用SUPPERFISH获得封闭腔的各个模式场分布及频率,然后根据封闭微波腔与开放边界的耦合,求得六腔渡越振荡管的工作模频率为9.25GHz,品质因子为115.2,与实验测量结果基本符合.     

水肥耦合驱动下的番茄植株形态模拟模型

【目的】建立土壤水肥影响下的番茄株高、单株展开叶数及单叶面积随辐热积的变化模型,为番茄施肥和灌溉提供依据。【方法】以灌水上限和施肥量为因素,采用二元二次正交旋转组合设计,建立基于辐热积的番茄株高及单叶面积的logistic模型和单株展开叶数的指数函数模型,并根据建立的单株展开叶数模型和单叶面积模型,模拟番茄叶面积指数。【结果】所建模型对不同水肥处理下的番茄株高、单株展开叶数、单叶面积和叶面积指数的预测效果较好,其预测值与实测值之间基于1∶1直线的决定系数R2分别为0.962 7,0.947 1,0.854 8和0.926 3,相对误差(RE)分别为9.41%,7.50%,17.80%和18.20%。【结论】所建模型对番茄株高、单株展开叶数、单叶面积、叶面积指数4个指标的预测精度均达80%以上,能较好地预测灌水上限和施肥量对番茄形态的动态影响。     

旱坡地龙眼水肥同步灌溉及其耦合效应研究

通过对灌溉龙眼园的土壤水分、树体长势、叶片营养及果实产量进行分析比较，探讨旱坡地龙眼水肥同步的耦合效应，结果表明：水肥同步及秋冬灌溉能提高土壤水含量，促进龙眼树体生长，加快秋梢抽生速度，有利于肥料养分吸收，从而提高肥料利用率，最终获得增产，展现“以水促肥”的功效。明确了秋冬季节果园土壤水分胁迫时，在试验条件下采用滴灌的方式，且单株龙眼一次灌水50kg，不仅增产效果较好，还有明显的节水效应，比普通地面灌溉和肥水滴灌均有优势，值得推广。     

水肥耦合对毛白杨林分土壤氮、细根分布及生物量的影响

目的杨树速生丰产林是我国主要的纸浆兼用材林,较低的水肥利用效率容易造成土壤退化、环境污染甚至林分产量下降。因此,迫切需要探究适宜的水肥耦合策略,实现可持续发展。本研究通过探讨不同水肥耦合处理对根区土壤氮分布、根系分布以及林木产量的影响,旨在筛选出适宜毛白杨人工林的最佳水肥耦合措施。方法以三倍体毛白杨为研究对象,设置3个灌溉水平:? 20 kPa（I₂₀）、? 33 kPa（I₃₃）、? 45 kPa（I₄₅）和4个施N水平:0（F₀）、120 kg/（hm2·a）（F₁₂₀）、190 kg/（hm2·a）（F₁₉₀）、260 kg/（hm2·a）（F₂₆₀）,并设置CK对照（不灌溉不施肥）。测定其全年的土壤NO₃?-N动态、细根分布以及生物量产量。结果（1） 施N量和灌溉量显著增加NO₃?-N运移、分布和深层累积量,其中I₂₀F₂₆₀处理NO₃?-N深层浸出现象严重,而I₂₀F₁₂₀处理浸出量最小。（2） 水肥耦合管理可使根系分布浅层化;其中N肥供应可改变根系分布规律,灌溉促使根系分布表层化;而根系生长对N的响应取决于灌溉水平,其中I₂₀F₂₆₀处理根长密度（RLD）显著高于其他处理（P < 0.05）。（3） 不同处理NO₃?-N含量、RLD和整株生物量（TB）,彼此间存在显著相关性。其中,土壤NO₃?-N含量与RLD存在显著抛物线回归关系（P < 0.05）;因此,土壤养分差异是造成细根分布差异的重要因素。0 ~ 10 cm、20 ~ 40 cm土层RLD与TB呈极显著的抛物线回归关系（P < 0.01）;可见,0 ~ 10 cm、20 ~ 40 cm土层适量的RLD有利于提高林木产量。其中,I₂₀F₁₂₀水肥耦合处理,林木年均生物量最高。结论I₂₀F₁₂₀处理施N量是传统施N量的四分之一,且深层NO₃?-N浸出量最小,有效减轻对环境的污染;此外,能够形成适量的RLD,促进林木对土壤养分的吸收利用,并最终形成较高的林木产量和较高的水肥利用率等优点。因此推荐I₂₀F₁₂₀处理为砂地毛白杨人工林最佳水肥耦合措施。      

水氮耦合对红小豆光合特性、干物质积累以及产量的影响

为揭示水氮耦合对红小豆光合特性、干物质积累以及产量的影响,以‘保红947’作为材料开展大田试验,设置了4个灌水水平和4个施氮水平,以对照小区田持(75±2)%时进行灌水,灌到田持(95±2)%,灌水量记为I(W3),4个灌水水平分别为W3:100%I、W2:70%I、W1:40%I、W0:0,4个施氮水平为104、80、56、0 kg/hm2。结果表明：施氮量和灌水量均对红小豆生长发育有显著影响,二者的交互作用对红小豆的生长影响相对不显著;在正常灌溉(W3)条件下红小豆的光合特性、干物质积累量以及产量均在处理W3N2(100%田持95%,80 kg/hm2)表现最大值,其最大产量为2 642.96 kg/hm2;在控制灌溉条件(W2、W1、W0)下,W2N3(70%田持95%,104 kg/hm2)处理的产量最高,为2 401.50 kg/hm2,与W3N2处理相差不大,达到了“以肥调水”的作用;在该试验条件下W3N2(100%田持95%,80 kg/hm2)产量最高,为适宜的水氮方案,有利于红小豆的生长发育,比其他处理产量增加了9.14%～47.51%。     

温度、二氧化碳和营养液耦合对甜瓜幼苗生长的效应分析

为解析环境因子耦合对甜瓜幼苗的影响,实现温室甜瓜环境的精准化管理,以白天空气温度、CO₂浓度和营养液浓度为调控因子,采用三因子五水平通用旋转组合设计,引入因子分析法对6个生长指标(总鲜重、总干重、净光合速率、壮苗指数、叶面积和叶绿素含量)提取公因子,将所得公因子作为幼苗综合评价指标。根据评价值拟合甜瓜幼苗综合生长对环境多因素的响应模型,分析环境因素的协同调节作用。结果表明:模型的决定系数(R²)为0.944,均方根误差(RMSE)为0.07,拟合效果较好。在试验范围内,白天空气温度对甜瓜幼苗的影响大于CO₂浓度和营养液浓度的影响。甜瓜幼苗综合评价值随CO₂浓度和营养液浓度的升高呈先升高后降低趋势,随温度的升高而升高。甜瓜幼苗综合生长的最佳环境因子区间为白天空气温度33 ℃~35 ℃、CO₂浓度1 043~1 408 μmol/mol和营养液浓度2.0~2.9 mS/cm。本研究可为甜瓜幼苗环境调控优化提供决策支持。