基于BP神经网络的立式离心泵导叶与蜗壳优化设计

立式离心泵是大型灌溉和长距离调水工程的核心动力装备,单机配套功率能够达到40 MW级。为了降低立式离心泵的运行能耗,以效率指标为优化目标,基于BP(反向传播)神经网络模型与多岛遗传算法对其多个过流部件进行优化设计。考虑到各过流部件的匹配性,采用Plackett-Burman试验设计从导叶与蜗壳的10个设计参数中筛选出优化设计变量。运用最优拉丁超立方采样方法设计了106组方案,并搭建了立式离心泵自动数值模拟优化平台。基于BP神经网络模型构建了优化设计变量和优化目标之间的高精度非线性关系,最终通过多岛遗传算法得到导叶与蜗壳的最优参数组合。研究结果表明,运用SST k-ω湍流模型能够准确地预测立式离心泵的性能参数;BP神经网络是映射泵设计参数和性能参数间内在联系的有效方法;优化后模型设计工况下效率达到90.21%,较原始模型提高了3.61个百分点;优化后的导叶与蜗壳对立式离心泵设计工况和小流量工况下的性能影响更为显著;优化后导叶与其他过流部件匹配性提高,导叶与蜗壳内部流动特性得到明显改善。     

南岭泡金山矿产集采区土壤重金属空间分布及风险评价

为探究典型多金属矿产集中开采区土壤重金属分布情况及其潜在风险,以南岭泡金山地区即湘南桥条江小流域矿采区为研究区,采集352个表层土壤样品,对Cr、Cd、Pb、Zn、Cu、Ni和As这7种重金属元素进行测试分析,综合运用数统和地统方法分析研究区整体及不同影响因素下土壤重金属的空间分布特征,并对其进行风险评价。结果表明,研究区表层土壤重金属均受到了不同程度的污染,矿区及其下游沿河地区污染严重,空间变异程度略高,复合污染、点源污染情况突出。土壤重金属含量基本随pH及有机质含量升高而升高;不同土地利用方式下土壤Cr、Ni、Cd含量变化不明显,草地、林地中Pb、Zn、Cu、As含量较高;不同地质背景条件下土壤重金属含量在成矿母岩(花岗岩体)、含矿围岩(D_2s+h)及矿区中下游干流一级阶地(Qx~Ⅰ)含量较高。研究区Cd、Pb、As单元素潜在生态风险水平较高,整体处于低-中等潜在生态风险水平,但矿区及其周边、下游沿河地区潜在生态风险为高或极高等级,可能会对北江流域产生一定影响,应该引起警惕予以重视。     

井水增温灌溉对寒地水稻生物学特征及水肥利用效率的影响

为解决井水灌溉温度低导致北方寒地水稻水肥利用效率差和产量低的问题,以"垦稻24"(主茎叶片数11叶)为材料,于2015—2016年在黑龙江省八五二农场进行井水增温灌溉大田试验。结果表明,提高井水灌溉温度对寒地水稻植株形态特征、光合特性、产量及水肥利用效率均产生了显著的影响。与井水常温灌溉模式相比,井水增温灌溉模式明显促进了水稻植株的生长与根系的下扎,分别使水稻叶面积指数、单株不定根数、根系总根长、总表面积及总体积提高了14.7%、14.5%、11.6%、33.1%、17.0%;井水增温灌溉模式显著增强了齐穗期的光合作用,分别使水稻光合速率和净光合速率提高19.5%和22.2%;提高了水稻的产量和纯收入,使穗粒数和理论产量增加11.1%、25.6%,实收产量增加4.8%,平均年纯收入达6 749.6元/hm~2,增收13.98%;同时井水增温灌溉模式显著提高了水稻的水肥利用效率,使水分利用率、氮肥农学利用率、籽粒吸收氮量、产谷利用效率及氮收获指数分别提高了8.5%、5.4%、9.2%、4.9%、3.8%。而井水直灌模式造成水稻秧苗发生冷水害问题,导致水稻发育迟缓,显著抑制了水稻形态特征、光合特性、产量及水肥利用效率。井水增温灌溉为本研究的最佳增温灌溉模式,也是适合在我国北方推广的水稻节水节肥丰产技术措施。     

秸秆降解菌株的筛选、鉴定及生物学特性研究

为筛选优良秸秆降解菌株,解析不同菌株降解秸秆的生物学过程。本研究利用以秸秆为唯一碳源的筛选方法从土壤中获得3株具有秸秆降解能力的菌株yj1、yj2和yj3。根据8d的秸秆降解率确定菌株降解秸秆的最优温度和pH,并测定和比较参与秸秆降解的内切葡聚糖酶(EG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、木聚糖酶、木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)的活性。结果表明:1)筛选得到的yj1、yj2和yj3菌株分别属于假单胞菌属、芽孢杆菌属和短杆菌属。2)3种菌株分别在最适温度37、30和37℃以及最适pH 8、8和7时培养8d后,秸秆降解率达到峰值,在偏碱性条件下菌株yj2的秸秆降解率为26.61%。3)菌株yj1和yj3无木聚糖酶的活性,但LiP、MnP和Lac酶活性较高。菌株yj2的6种酶均具有较高的活性,协同完成秸秆降解。因此,菌株yj2可以作为碱性土壤条件下秸秆降解的候选菌株。     

番茄砧木劈接茄子育苗嫁接技术

总结了番茄砧木劈接茄子育苗嫁接技术,包括育苗技术(品种选择、播种育苗、播种后嫁接前管理)和嫁接技术(嫁接前准备、嫁接、嫁接后管理),以供种植户参考。     

水稻热耗散对逆境的响应

非光化学猝灭(NPQ)常用于评估以热能途径耗散的光能(热耗散),热耗散在维持光能转化平衡中起着重要作用,是水稻叶片重要的光防御机制。大量研究表明,热耗散的诱导受跨类囊体膜ΔpH、叶黄素循环和PsbS蛋白等的调控;NPQ与光保护效应不呈线性关系,只有在某些特定条件下,NPQ才可作为光保护效应的有效指标;在高温、低温、缺氮、干旱、盐胁迫等逆境下水稻NPQ显著增加,热耗散可能与水稻抗逆性密切相关。本文从热耗散的诱导和调控机制、NPQ与光保护效应以及水稻NPQ对环境因子(温度、氮营养、水分、盐)的响应等4个方面综述了水稻叶片热耗散的研究进展,并对水稻NPQ与抗逆性关系的研究作了展望。     

脱毒菜籽多肽对小鼠免疫功能的影响

[目的]研究脱毒菜籽多肽对小鼠免疫功能的影响。[方法]试验组以低、中、高剂量组0.334、0.667和2.000 g/(kg·d)的脱毒菜籽多肽灌胃小鼠,对照组以等体积纯净水灌胃,30 d后进行二硝基氟苯诱导小鼠迟发性变态反应试验、Con A诱导小鼠脾淋巴细胞转化试验、抗体生成细胞检测和血清溶血素测定试验、小鼠碳廓清试验、小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞试验、NK细胞活性测定试验、试验前后小鼠体重以及脏器/体重比值试验。[结果]脱毒菜籽多肽对小鼠的耳廓肿胀、脾淋巴细胞转化、吞噬指数a和NK细胞活性均有显著影响,但对小鼠体重增长、胸腺/体重比值、脾脏/体重比值、脾抗体生成细胞量、血清溶血素水平和腹腔巨噬细胞吞噬能力均无影响。[结论]脱毒菜籽多肽具有增强免疫力的功能。     

1961—2013年吉林省气温与降水变化特征

为了研究吉林省气候变化现状,根据1961—2013年20个气象站的平均气温、平均最高气温、平均最低气温及降水量的年、月数据资料,采用线性分析、滑动平均、Mann-Kendall突变检验、空间插值等方法对吉林省气温和降水量变化特征进行分析。结果表明:近53年吉林省年平均气温变化在3.25~6.63℃之间,存在显著的上升趋势,倾向率为0.286℃/10 a,并在1986年发生突变。季节气温变化中冬季增温最明显。吉林省气温受海拔影响较大,其中中西部平原地区和敦化、靖宇两地为平均气温增温最明显地区。年降水量变化在489.28~825.26 mm之间,整体呈微增长态势,倾向率为0.5 mm/10 a,突变年份为1987年。季节降水量变化趋势较为平缓,主要表现出春冬增长、夏秋减少的趋势差异。年降水量减少较明显地区为吉林省的西北部和长白山地区,而松花江流域则表现出明显的增长趋势。吉林省气候整体表现出有暖干化的趋势。     

广元植烟区土壤养分空间分布特征研究

旨在明确广元植烟区土壤pH和土壤养分的空间分布特征,土壤养分与pH的相关性,为广元地区烤烟种植合理施肥提供科学依据。2013—2014年,通过网格法布点采集、检测、分析广元地区846个土壤样本。结果表明：广元烟区土壤pH平均为7.68±0.7,变异系数9.06%,pH 7.5~8.5的土壤样本占总样本数的69.53%。有效磷、交换性钙离子、有效铁、有效锌和有效硼的变异系数在50%~100%之间,接近强变异性;有效铜和有效硫的变异系数大于100%,其中有效硫变异系数最大,其值107.12%,有效锰最小,变异系数22.51%;土壤有效硫、交换钙离子和交换性镁离子与土壤pH呈著正相关,相关系数分别是0.31^*、0.51^*和0.14^*。由此可知,广元植烟土壤养分含量地域间分布不均衡,土壤pH总体偏碱,土壤中有机质和有效硼总体缺乏,碱解氮和速效钾含量总体偏低,有效磷和有效锌适中;有效锰、有效铁、有效铜、有效硫和交换性镁离子总体丰富,交换性离子钙总体极丰富。     

玉米南方锈病发生温度范围测定

玉米南方锈病由玉米多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw.)引起,主要分布在热带和亚热带地区,但随着全球气候变暖,其发生范围不断扩大,对玉米生产的影响也随之扩大。对于该病害发病温度范围的测定有助于病害发生范围的区划和病害预防工作的进行。试验将多堆柄锈菌接种到供试玉米材料‘郑单958’上,置于不同温度下的光照培养箱中培养并观察发病情况,从而确定出玉米南方锈病的发病温度范围以及发病最适温度范围。试验结果表明:玉米南方锈病的发病温度范围为15~31℃,最适温度范围为24~27℃。