“三条红线”约束下的种植结构多目标优化模型研究

【目的】通过调整种植结构,达到水资源利用与配置更加合理化,以有限的水资源促进当地农业可持续发展。【方法】根据玛纳斯县农业结构种植特点,建立了基于遗传算法的多目标作物种植结构优化模型,并结合"三条红线"相关指标,运用MATLAB软件进行求解,提出了2020、2030年玛纳斯县主要农作物种植结构优化方案。【结果】现状年小麦种植面积可以维持现状,适当增加玉米、葵花和甜菜的种植面积,减少棉花种植面积,优化后灌溉节水量为137.01万m3,2020、2030年优先增加玉米和葵花的种植面积,当种植面积一定时,随着灌溉水利用系数的提高,可以增加棉花的种植面积。【结论】通过种植结构的调整,可以在兼顾经济、社会和节水效益的基础上缓解农业用水供需矛盾。     

水网藻对不同粒径悬浮态镉的去除机制研究

稻田系统对灌溉水中悬浮态镉的吸附是农田灌溉水中重金属净化的主要过程。从稻田结皮中采集水网藻,研究其对不同粒径高岭土载镉悬浊液的去除动力学过程,并结合重金属的分布形态分析,探讨结皮对不同粒径悬浮态镉的去除机制。结果显示:水网藻对离子态镉的富集作用强于胶体态镉,而对胶体态镉的富集量与胶体的粒径呈负相关。可见,进入水体中悬浮物与重金属结合后,能降低其被藻类俘获概率,增加其迁移能力,导致其污染距离增加。     

基于专利的压缩木技术发展分析

以中国知识产权局专利数据库-s系统为数据源,利用专利分析的专利图理论(Patent map简称PM)定量分析了压缩木技术的分布年限、主要发明人、国家分布、重要申请人等数据。结果表明:压缩木为提高木制品质量的核心技术;近年来专利申请发展迅速,并处于平稳期;技术专利集中于中国和日本;国内技术专利以职务发明为主。压缩木技术未来应以集成技术开发为主,企业应加强与高校科研院所合作,促进集成创新。     

盐、低磷以及干旱胁迫下乌拉尔甘草根转录组分析

对乌拉尔甘草根进行转录组测序分析,挖掘响应盐、低磷和干旱胁迫的相关基因,探讨甘草抵御逆境胁迫的分子机制。以150 mmol/L NaCl模拟盐胁迫、10μmol/L KH₂PO₄模拟低磷胁迫和15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫处理下的乌拉尔甘草根作为研究材料,应用Illumina HiSeq 2000测序平台对根进行转录组测序,对测序结果进行基因功能注释分析和差异表达基因(DEGs)筛选。分别获得盐、低磷和干旱胁迫处理下甘草根中4 294、3 201和4 719个DEGs。GO富集结果表明,3种逆境胁迫下甘草根中的DEGs均显著富集到细胞过程、代谢过程、刺激响应、细胞、细胞器、催化活性等功能过程中;KEGG途径富集分析表明,3种胁迫处理下的DEGs显著富集的代谢途径主要涉及基因表达调控、生物合成及代谢、信号转导等。转录因子鉴定结果显示3种胁迫处理下差异表达数量最多的转录因子主要来自ERF、bHLH、MYB-related、WRKY、Dof、NAC等转录因子家族;基因表达水平分析显示,参与植物激素代谢及信号转导相关的DEGs在盐胁迫...     

南疆丰收灌区水资源多目标优化配置方案优选

针对灌区水资源多目标优化配置模型求解算法的不确定性和最优方案选择问题,以新疆阿克苏地区阿瓦提县丰收灌区为研究对象,以灌区可持续发展为目标,建立基于优选算法的灌区水资源多目标优化配置及方案优选模型。对比改进的NSGA-II算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II,带精英策略的非支配排序遗传算法)、NSGA-III算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-III,基于参考点的非支配排序遗传算法)、MOEA/D算法(AMulti-Objective Evolutionary Algorithm based on Decomposition,基于分解的多目标进化算法),最终选取性能最好的CNSGA-III算法作为优化算法对水资源配置模型进行求解;建立水资源配置方案评价体系,利用熵权-TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,优劣解距离法)综合评价模型对符合决策制定者期望的配置方案进行对比筛选,选出灌区水资源最佳配置方案。结果表明:优化后的方案相较于传统配置方案,在"三条红线"用水限额下,经济净效益增加1.0%,灌区总缺水量减少8.4%,碳吸收总量增加4.5%。建立的灌区水资源多目标优化配置及方案优选模型可为管理者制定灌区水资源配置方案提供参考,也可适用于其他干旱灌区,有一定的理论意义。     

陕西省泾阳县药用植物资源调查研究

调查陕西省咸阳市泾阳县中药资源物种分布及数量状况,提供必要的分析数据来保障当地中药资源市场的可持续发展。参考《第四次全国中药资源普查(试点)施行方案》,经由对三类代表区域、样地、样方调查以及标本采集,图像和书面记录,并结合历史文献考证等方法研究泾阳县中药资源的多样性。泾阳县现有中药资源77科、187属、226种,依样方统计重点品种含有42种,其中有6种在国家Ⅲ级重点保护的野生药材名录范畴内。泾阳县中药资源的物种分布状况已基本查清,对下阶段普查工作的延伸具备良好的引领意义,普查结果也支持着县域中药文化知识的普及和中药资源市场的可持续发展战略。     

基于均方差-TOPSIS模型的土地资源综合承载力评价——以安徽省六安市为例

区域土地资源综合承载力研究对于协调区域土地资源与经济社会、生态环境等方面具有重要意义。以安徽省六安市为研究区域,从水土资源承载力、社会人口承载力、经济规模承载力和生态环境承载力4个子系统选取18个指标构建六安市土地资源综合承载力评价指标体系,运用均方差-TOPSIS模型对六安市2010—2017年土地资源综合承载力和4个子系统内部进行评价。研究结果表明,六安市2010—2017年土地资源综合承载力总体上呈上升趋势,其中2010—2014年承载力水平较低、增长缓慢,贴近度在0.35～0.45之间;2014—2017年上升较快,贴近度达到0.671 6,承载力处于较高水平。经济规模和社会人口承载力呈现上升趋势且增长幅度大,贴近度达到最优水平,表明这二者系统是影响六安市土地资源综合承载力的关键因素,水土资源和生态环境承载力变化较为波动,总体变化幅度小且具有较大的上升空间。表明六安市土地资源综合承载力的提升应协调好各子系统之间的关系,发挥区位和政策优势,从转变经济发展方式、产业结构升级和生态环境保护等方面开展。     

大跨度竹质方梁的制备与抗弯性能研究

为了探究木质材料在大型建筑应用的可行性,以竹材为原料,利用层积热压组坯的方式制备长度为3 m和6 m的竹质方梁,对其进行四点抗弯测试,观察其在测试过程中的弯曲变形及破坏特征,分析弹性模量、静曲强度,根据其破坏形式分析竹质方梁结构及组坯方式对其抗弯性能的影响。结果表明:6 m竹质方梁弹性模量达10261.24 MPa,跨中竖向位移至86.97 mm而不破坏;3 m竹质方梁静曲强度达85.51 MPa。竹质方梁破坏均出现在弯曲的受拉面,且裂纹通过竹节处、胶合界面以及竹纤维排布方向蔓延,这与竹材本身结构特性有关。通过对3 m和6 m竹质方梁抗弯实验及分析,以期为竹质方梁在大跨度下的应用提供数据支撑。     

新疆伊犁河浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

伊犁河是新疆最大的一条河流,本文于2019年6月、9月、12月对伊犁河流域的浮游植物进行了系统调查,分析了伊犁河干流、3条一级支流、3条二级支流及2个附属水库共23个样点的藻类群落结构特征及其与水质因子的关系。共采集到浮游植物7门88属141种,其中硅藻门种类数最多,共70种（49.65%）,其次是绿藻门40种（28.37%）,再次是蓝藻门17种（12.06%）,裸藻门、金藻门、甲藻门、隐藻门种类较少,分别为2种（1.42%）,4种（2.84%）、3种（2.13%）和5种（3.55%）,种类数表现为干流>1级支流>2级支流,水库绿藻门种类明显多于河流,隐藻门种类只在水库样本中出现。优势种主要为硅藻门的脆杆藻（Fragilaria sp.）、小环藻（Cyclotella sp.）、针杆藻（Synedra sp.）、舟形藻（Navicula sp.）、桥弯藻（Cymbella sp.）、异极藻（Gomphonema sp.）,其中脆杆藻（Fragilaria sp.）为全流域全年的优势种。伊犁河浮游植物细胞密度数量均值为30.77×104 cells/L,生物量均值为0.67 mg/L;恰甫其海水库浮游植物细胞密度数量和生物量均值分别为42.99×104 cells/L和0.41mg/L;温泉电站水库浮游植物细胞密度数量和生物量均值分别为258.69×104 cells/L和1.02 mg/L;季节差异均表现为9月>6月>12月。Margalef物种丰富度（d）、Simpson指数（D）、Shannon-Wiener指数（H''）和Pielou均匀度指数(J)分别为2.86、0.85、2.48和0.75,恰甫其海水库多样性指数值分别为2.41、0.56、1.55和0.56,温泉电站水库的多样性指数分别为1.28、0.66、1.82和0.73。河流样本受海拔、溶氧和总磷的影响较大,水库样本受水深、透明度和温度的影响较大。根据多样性指数和藻类丰度,对伊犁河水质评价总体为轻度污染。