检索结果-南通市图书馆

作者：徐宁兰州交通大学

学位级别：硕士

无线传感器网络糅合了无线通信技术和嵌入式技术,通常由低功耗无线通信模块、小型嵌入式设备以及各种类型的传感器组成,是一种具有数据采集、信息处理和系统控制等功能的自组织多跳无线通信网络。节点通过协作的方式完成对某一区域的信... 详细信息

无线传感器网络糅合了无线通信技术和嵌入式技术,通常由低功耗无线通信模块、小型嵌入式设备以及各种类型的传感器组成,是一种具有数据采集、信息处理和系统控制等功能的自组织多跳无线通信网络。节点通过协作的方式完成对某一区域的信息感测任务,可以部署到环境恶劣的区域,目前在军事信息收集、环境监测等领域多有应用。但是也存在一些技术限制,例如:节点能量和硬件资源有限、网络使用无线通信方式存在不稳定因素以及网络部署环境恶劣难以维护等。随着对无线传感器网络技术研究的深入,一些专家学者认识到基于传统网络架构的无线传感器网络研究已经进入了瓶颈阶段,亟需寻求新的突破方向。软件定义网络是一种新的网络架构,该架构采用数据平面与控制平面分离的方式,简化了网络管理操作,提高了网络扩展性,具有十分广阔的应用前景。因此已有研究者将软件定义的思想引入到无线传感器领域,形成了软件定义无线传感器网络。本文依据目前较完善的一种软件定义无线传感器网络架构,针对网络节点能量有限且能耗不均衡以及需要为多应用服务提供差异化的QoS保障的问题,研究了软件定义无线传感器网络的拓扑控制及QoS路由技术。(1)针对软件定义无线传感器网络中通常节点能量受限,节点间能耗不均衡会导致网络生存时间缩短的问题。为了准确刻画节点间由于节省能量而出现的自私行为,同时综合考虑节点的能量效率和能耗均衡,通过引入博弈理论并加入阿特金森指数设计了一种改进优化的综合效用函数,基于此建立了一种能耗均衡的拓扑博弈模型,并证明了该拓扑博弈模型是序数势博弈且存在帕累托最优,进而提出了一种能耗均衡的拓扑博弈算法。算法可以有效均衡网络能耗,提升网络能量效率,延长网络生存时间。(2)针对软件定义无线传感器网络可能同时承载多种应用服务并需要提供差异化的QoS保障的问题。算法确定了以提高不同类型数据分组的服务质量为出发点,同时综合考虑了节点剩余能量、数据传输时延及稳定性等因素对QoS的影响,并通过引入演化博弈理论设计了一种改进优化的综合效用函数,从而提出了一种基于演化博弈的区分服务QoS路由算法。该算法可以有效为多类型的数据分组提供区分服务,确保符合应用要求,提升网络运行效率。

关键词：软件定义无线传感器网络拓扑控制路由协议能耗均衡博弈理论

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CTCS-3列控系统降级场景建模与仿真

CTCS-3列控系统降级场景建模与仿真

作者：王元鹏兰州交通大学

学位级别：硕士

中国列车控制系统CTCS是我国自主研发的列控系统,是我国列车可以保持运行安全性、提高运行效率的重要技术保证。我国自主研发的CTCS-3级列控系统是参考欧洲的相关技术,并依照我国铁路自身的现状建成的,它将铁路无线网络和ZPW2000轨道电... 详细信息

中国列车控制系统CTCS是我国自主研发的列控系统,是我国列车可以保持运行安全性、提高运行效率的重要技术保证。我国自主研发的CTCS-3级列控系统是参考欧洲的相关技术,并依照我国铁路自身的现状建成的,它将铁路无线网络和ZPW2000轨道电路两种车地通信技术组建到一起,没有可借鉴的案例。研究列控系统在不同情况下,特别是设备故障情况下列控系统的安全性,对完善列控系统可能存在的一些安全问题进行进一步的理论研究具有一定价值。完善列控系统的主要工作是保证列车运行时的安全性。本文详细地描述了CTCS-3级列控系统中,导致系统发生降级的若干种场景,并对各种列控系统降级场景进行了建模和分析,重点分析了随着时间的推移,列控系统各个状态之间发生的概率变化,以及各状态之间发生转换的相互关系。使用随机Petri网技术对列车在正常情况下列控系统发生等级转换的场景展开了分析,对场景进行建模和仿真;对设备故障的场景下导致列车控制系统发生的等级转换场景展开了分析,以保证并提高列车运行环境的安全性。在模型中,对有可能导致应答器发生故障的三种因素:码元错误、传输延时、传输失效进行了建模和仿真;对可能导致车载设备故障的三种因素:传输错误、越区切换、连接丢失进行了建模和仿真;并对降级场景发生后,列控设备升级到CTCS-3级时的GSM-R无线网络工作过程进行了建模和仿真。最后采用TimeNet4.0分析平台对模型的正确性进行了验证,计算出该模型在各种情况下事件发生的概率分布曲线,并对CTCS-3降级运行进行了定量与定性分析。

关键词：列控系统设备故障安全性随机Petri网

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镇巴县茶产业发展现状及对策研究

镇巴县茶产业发展现状及对策研究

作者：陈哲西北农林科技大学

学位级别：硕士

本文主要对陕西省镇巴县茶产业进行调查,通过分析找出存在的问题,在借鉴国外茶产业的基础上,分析现阶段镇巴县茶产业发展现状,发现其具有生态优势、市场优势、文化优势以及较好的发展战略机遇4大优势。同时存在现代规模茶企少、市场主... 详细信息

本文主要对陕西省镇巴县茶产业进行调查,通过分析找出存在的问题,在借鉴国外茶产业的基础上,分析现阶段镇巴县茶产业发展现状,发现其具有生态优势、市场优势、文化优势以及较好的发展战略机遇4大优势。同时存在现代规模茶企少、市场主体引领发展差、现代标准化加工企业少、企业产业链开发落后、资金投入不足、科技开发滞后、营销人才匮乏、市场占有度不高以及抵御及应对自然风险的能力不足等问题。针对上述问题和镇巴县茶产业趋势,提出了如下发展对策:加强对茶产业发展形势进行科学研判,定好发展目标;狠抓重点茶园建设,立足优越立地条件,建设规模优高基地;突出优势品质加大宣传,打造特色个性知名品牌;培育现代龙头茶企,引领带动我县茶产业突破发展;提高积极应对灾害风险的能力;强化茶业人才队伍建设;积极推广茶业机械化,降低成本提高竞争力,确保镇巴县茶叶产业健康快速发展。

关键词：镇巴县茶产业现状问题对策

钼和甲基营养型芽孢杆菌菌剂对薄皮甜瓜产量及品质的影响

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钼和甲基营养型芽孢杆菌菌剂对薄皮甜瓜产量及品质的影响

作者：马雪强西北农林科技大学

学位级别：硕士

甜瓜作为世界十大水果之一,深受市场喜爱。然而,现阶段部分种植户高频率、大剂量施用大量元素化肥而忽视了微肥的作用,这不仅不能实现增产优质,反而对栽培环境造成严重不良影响;此外,微生物菌剂具备优良的生防效果,但其对植株促生研究... 详细信息

甜瓜作为世界十大水果之一,深受市场喜爱。然而,现阶段部分种植户高频率、大剂量施用大量元素化肥而忽视了微肥的作用,这不仅不能实现增产优质,反而对栽培环境造成严重不良影响;此外,微生物菌剂具备优良的生防效果,但其对植株促生研究尚处于基础阶段。因此,本研究以基质栽培‘千玉6号’薄皮甜瓜方式,探究不同四水合钼酸铵[(NH)Mo O·4HO]浓度(0 mg/L、0.02 mg/L和0.04 mg/L)对结果期甜瓜不同器官干鲜重、全氮、全磷和全钾积累转运贡献及果实品质的影响;同时,在常规营养液施肥条件下,研究甲基营养型芽孢杆菌菌剂灌根对结果期甜瓜养分积累利用、基质p H、EC、硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量及酶活性的影响;最后,研究不同浓度(NH)Mo O·4HO(0 mg/L、0.02 mg/L、0.04 mg/L和0.10 mg/L)和施用甲基营养型芽孢杆菌菌剂(0和3 g/株)耦合对结果期甜瓜养分积累利用、叶片光合参数、氮代谢相关酶活性、果实品质产量和基质酶活性的影响,以期为设施甜瓜丰产优质提供理论依据。主要研究结果如下:1.施用0.04 mg/L(NH)Mo O·4HO能够有效提高薄皮甜瓜果实营养和风味品质。0.04 mg/L(NH)Mo O·4HO处理下甜瓜果实养分转运量显著高于其他各处理,与常规(NH)Mo O·4HO施用浓度(0.02 mg/L)相比,该浓度营养液处理显著促进结果初期和末期甜瓜果实氮磷素积累以及结果初期和中期钾素积累。甜瓜果实可溶性蛋白质、可溶性固形物、硝酸盐和还原糖含量均随(NH)Mo O·4HO施用浓度增加先增后降,游离氨基酸含量与其相反,可滴定酸和抗坏血酸含量则与钼酸铵浓度呈正相关;0.04 mg/L(NH)Mo O·4HO处理甜瓜单果重和产量相比于常规施肥分别增加4.73%和15.21%,该浓度下果实酯类物质占比高于常规处理,为61.79%。2.常规施肥条件下,甲基营养型芽孢杆菌菌剂灌根能够有效提高植物养分积累,改善植株根际环境。甲基营养型芽孢杆菌菌剂灌根可以稳定基质p H值和EC值,显著提高基质中过氧化氢酶和脲酶活性、硝态氮、速效磷、速效钾含量及植株养分利用率。除果实氮素积累量以外,甲基营养型芽孢杆菌菌剂灌根不同程度上促进了甜瓜各器官和植株总氮磷钾素的积累,同时,显著降低了果实氮素和叶片磷素分配。3.综合考虑产量、品质、基质酶活及养分利用等指标,结果期每株甜瓜甲基营养型芽孢杆菌菌剂灌根3 g并施用0.04 mg/L(NH)Mo O·4HO浓度营养液时效果最佳。钼酸铵浓度和甲基营养液芽孢杆菌菌剂耦合显著或极显著影响甜瓜净光合速率、气孔导度、叶绿素含量、果实横纵径、果实果肉厚、基质蔗糖酶和碱性磷酸酶活性。同一菌剂施用水平下,除胞间二氧化碳浓度以外,甜瓜叶片光合参数、氮代谢酶活性、果实外观品质、营养品质、产量、物质养分积累及利用等均随灌溉营养液中钼酸铵浓度增加呈先增后减趋势,总体上0.04 mg/L(NH)Mo O·4HO处理效果最佳;同一(NH)Mo O·4HO供应水平下,甲基营养型芽孢杆菌菌剂灌根不同程度上增加果实横纵径、单果重和基质酶活性。TOPSIS综合分析表明,以甲基营养型芽孢杆菌菌剂3 g/株标准灌根且施用0.04mg/L(NH)Mo O·4HO处理时果实品质最佳,而菌剂灌根后施用0.10 mg/L(NH)Mo O·4HO效果最差。

关键词：甜瓜钼酸铵甲基营养型芽孢杆菌菌剂产量品质

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风能搅拌致热工质产热性能研究

风能搅拌致热工质产热性能研究

作者：郭宇西北农林科技大学

学位级别：硕士

风能致热是近几十年来兴起的一种高效率的风能利用新技术,其原理是利用风能捕获装置直接将风能转化为热能,可以直接供温室、住宅利用。为解决风能致热产热的关键问题,本研究设计并搭建了一套采用六直叶圆盘涡轮作为搅拌致热叶片的搅拌... 详细信息

风能致热是近几十年来兴起的一种高效率的风能利用新技术,其原理是利用风能捕获装置直接将风能转化为热能,可以直接供温室、住宅利用。为解决风能致热产热的关键问题,本研究设计并搭建了一套采用六直叶圆盘涡轮作为搅拌致热叶片的搅拌致热试验系统,分析了不同搅拌工质的温升速率、搅拌功率和致热效率,并采用计算流体力学(CFD)技术进行仿真模拟,以寻求高效的搅拌致热工质。本文共选用17种工质,包括水、46#抗磨液压油、废弃机油、石蜡油、淀粉悬浊液、沙子悬浊液、饱和NaCl溶液和9%NaHCO溶液8种单独搅拌工质,和水与46#液压油、废弃机油、石蜡油3种工质分别以1:2、1:1、2:1体积比例配制成的9种混和搅拌工质。主要研究结论如下:(1)本试验设计的风能搅拌致热装置由变频器、三相异步电动机、转速转矩传感器、减速机、致热器及数据采集器等组成,其结构简单、运行稳定,能够较好的模拟不同风速下的搅拌致热情况。(2)在30000 r·min转速范围内,不同搅拌工质的比热容、密度和粘度影响其的升温效果和致热效果。油类搅拌工质的温升较水类高,但致热效率较低。油类与水配比可以增加搅拌致热工质的致热效果,其中石蜡油与水1:1配比的搅拌工质致热效率最高,达到42.84%,其温升与石蜡油接近,致热效率超过组成其的石蜡油、水两种工质。(3)利用CFD技术较好的模拟了搅拌致热器内部实际运行状态。使用不同工质对搅拌致热器内压力、湍流强度有一定影响,对搅拌速度影响不大,CFD计算功率与试验功率相近,表明可以使用CFD技术对搅拌致热装置进行研究。

关键词：风力致热致热器液体搅拌致热工质

多用户多服务器边缘计算环境下的计算卸载与资源分配策略优化研究

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多用户多服务器边缘计算环境下的计算卸载与资源分配策略优化研究

作者：李舒阳兰州交通大学

学位级别：硕士

移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)是一种新兴的计算范式,能够将计算、通信和存储设施扩展到接入网边缘。资源受限的终端设备可以通过MEC执行计算密集型和时延敏感型的计算任务,以满足其计算和时延需求。计算卸载是MEC的关键技... 详细信息

移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)是一种新兴的计算范式,能够将计算、通信和存储设施扩展到接入网边缘。资源受限的终端设备可以通过MEC执行计算密集型和时延敏感型的计算任务,以满足其计算和时延需求。计算卸载是MEC的关键技术之一,现有文献对MEC的计算卸载进行了一系列充分的讨论。然而,由于MEC环境的资源约束、软硬件的异构性、终端设备的动态性和随机性,计算卸载的策略优化一直被视为MEC面临的关键挑战。本文深入研究了复杂MEC环境下计算卸载和资源分配的策略优化问题,旨在合理分配MEC系统资源,提高MEC系统的整体性能。本文研究了边缘计算环境下计算卸载和资源分配的策略优化问题,主要工作如下。(1)多服务器竞争的边缘计算市场计算卸载策略优化研究。首先,针对免费计算服务导致的MEC系统中计算资源分配不均的问题,本文研究构建了一种基于软件定义网络的多服务器竞争的边缘计算市场模型。其次,本文研究将最大化MEC服务器的利润作为优化目标,通过联合优化MEC服务器的选择、终端用户的卸载数据量和MEC服务器的计算服务定价,以优化计算卸载策略。随后,本文研究提出了一种基于近端策略优化和策略博弈的动态计算卸载算法来求解这一问题。最后,一系列的仿真结果证明了该算法的性能与优势。(2)无人机辅助边缘计算的计算卸载和资源分配策略优化研究。考虑到MEC的特殊场景,本文研究进一步将计算卸载研究扩展到无人机辅助的MEC场景。首先,本研究构建了一种无人机辅助的MEC系统模型,其中无人机是通信和计算的中继节点。其次,本研究将最小化系统时延、无人机能耗和丢弃任务的数据量的加权总代价作为优化目标,以优化计算卸载与资源分配策略。随后,本研究将这一联合优化问题制定为马尔可夫决策过程,并提出了一种基于Soft Actor-Critic的动态计算卸载算法来求解这一问题。最后,一系列的仿真结果证明了该算法的性能与优势。

关键词：边缘计算计算卸载策略博弈近端策略优化 Soft Actor-Critic

WSN中基于Mobile Agent的数据融合算法研究

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WSN中基于Mobile Agent的数据融合算法研究

作者：屈应照兰州交通大学

学位级别：硕士

随着计算机技术、无线通信技术、传感器技术以及嵌入式系统技术的跨越式发展,一些生产成本低、功耗低的微型传感器应运而生;这些传感器主要拥有对监测目标的感知能力、对信息数据的计算能力以及在传感器设备之间的无线通信能力。无线传... 详细信息

随着计算机技术、无线通信技术、传感器技术以及嵌入式系统技术的跨越式发展,一些生产成本低、功耗低的微型传感器应运而生;这些传感器主要拥有对监测目标的感知能力、对信息数据的计算能力以及在传感器设备之间的无线通信能力。无线传感器网络正是由这类微型传感器节点以随机或者人工的方式部署在指定的监测区域,使用无线通信方式形成一个多跳自组织的分布式网络。无线传感器网络具有大规模性、拓扑结构的动态性、自组织性以及高度的应用相关性,使得它在传统的信息收集方式上带来了一场根本性的变革。但是,传感器节点在能量资源、设备存储和计算能力等方面存在的局限性,尤其是来自能量资源约束,极大地阻碍了无线传感网络面向具有更大规模性、多样性等应用领域的发展。在初始阶段,本文对基于传统C/S计算模型的传感器网络随着网络规模增大时所产生的一系列问题进行分析和讨论;随后,以基于Mobile Agent计算模型的无线传感器网络为研究方向展开理论分析和技术研究。本文的主要研究内容如下:首先,在基于Mobile Agent计算模型中,由于Mobile Agent对网络传感器节点的访问路径会直接影响网络的能量开销和数据融合的性能,所以本文对Mobile Agent访问路径的规划方法进行研究和改进。在此基础之上分别提出了两种路径规划方法:(1)WSN中基于数据规模的Mobile Agent路径规划方法,该算法主要根据网络各个簇的规模来确定网络所需Mobile Agent的数量,进而明确Mobile Agent对网络节点的访问规则。(2)WSN中基于迭代局部搜索的Mobile Agent路径规划方法,此算法主要针对多Agent的路径规划方法存在的一些问题,使用迭代局部搜索理论进行优化和改良。其次,Mobile Agent计算模型所使用的数据融合算法的效率对最终融合结果起着显著作用。本文对常见的数据融合算法进行分析和研究,在此基础之上,提出一种基于数据抽样的Mobile Agent数据融合算法;针对一些融合方法在融合效率以及精确性存在的缺陷,此算法主要从减少网络数据的传输量、提高数据融合的精确性方面进行完善。最后,通过在TinyOS仿真平台TOSSIM下,对本文所提算法进行仿真实验与测试;实验结果表明:本文算法在无线传感器网络的高效节能、均衡网络负载、降低网络延迟和网络系统开销、延长网络生命周期方面具有一定的合理性及有效性。

关键词：无线传感器网络数据融合移动代理多路径规划数据抽样

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无线传感器网络路由协议的研究

无线传感器网络路由协议的研究

作者：刘毅兰州交通大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由许多传感器节点自组织构成的一种无线自组织网络,它能够提供一种数据平台,用来采集监测区域信息,从而达到实时监测的目的。随着电子信息技术的发展,无线传感器网络领域也发生了巨大的... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由许多传感器节点自组织构成的一种无线自组织网络,它能够提供一种数据平台,用来采集监测区域信息,从而达到实时监测的目的。随着电子信息技术的发展,无线传感器网络领域也发生了巨大的进步,特别是在传统农业、军事、工业等领域。通常为节点提供能量的方式是电池,因此它不同于一般的计算机通信网络,有限的能量资源已经成为无线传感器发展的最大问题。为了解决这个问题,可以从信息采集处理、数据传输这两个方面节约能量。本文首先从研究背景、研究现状的角度对无线传感器网络进行了阐述;然后从协议栈、拓扑结构、节点架构以及提高其性能的路由协议的关键技术等角度对系统进行了论述,分析和比较了现有的几种平面和分层路由协议。最后,详细的研究并改进了本文涉及的LEACH协议。本文针对传统分簇路由协议LEACH协议存在的问题,提出了改进的LEACH路由协议算法。本算法以全网选举和局部簇内选举将簇首的选举分为两级,节点的剩余能量和节点的相对密度作为网内选举的主要考虑对象,从而实现对簇首的选择。最后,在MATLAB上对本文路由协议的改进算法进行了仿真,并且与传统的路由协议算法进行了对比。结果表明本文改进的算法在网络生存期、网络总体剩余能量以及基站接收的数据量等方面的性能明显优于传统的LEACH协议。

关键词：无线传感器网络路由协议 LEACH协议分簇

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复合基质袋培黄瓜水肥耦合效应研究

复合基质袋培黄瓜水肥耦合效应研究

作者：蒋静静西北农林科技大学

学位级别：硕士

针对基质栽培条件水肥管理标准较为缺乏的现状,探究不同水肥调控措施对春季塑料大棚基质袋培黄瓜产量、品质、水肥利用效率及氮、磷、钾等营养元素的吸收利用、转运分配与累积的动态影响,运用主成分分析和多元回归分析等方法,寻求以综... 详细信息

针对基质栽培条件水肥管理标准较为缺乏的现状,探究不同水肥调控措施对春季塑料大棚基质袋培黄瓜产量、品质、水肥利用效率及氮、磷、钾等营养元素的吸收利用、转运分配与累积的动态影响,运用主成分分析和多元回归分析等方法,寻求以综合评价产量、品质、肥料偏生产力、养分吸收量和干物质量为基础的灌溉及施肥调控方法,旨在为黄瓜袋培的高效生产提供技术支持和理论依据。本研究以“博耐14-3”黄瓜品种为供试材料,在对称内保温双层塑料薄膜覆盖大棚内,以山崎黄瓜营养液配方为标准,设置4个单株灌溉水平[(W1(75%ETc)、W2(100%ETc)、W3(125%ETc)、W4(75%ETc)]和3个营养液浓度水平[F1(60%剂量)、F2(100%剂量)、F3(125%剂量)],共12个水肥耦合处理,探究水肥耦合对黄瓜生长、品质和元素分配等方面的影响,主要研究结果如下:(1)不同水肥耦合处理对黄瓜生长及光合作用有显著影响。结果初期(处理后49d),相同施肥水平下,株高随灌水量的增加表现出先升后降的抛物线变化趋势,水肥耦合效应明显,但不同处理间茎粗无显著差异。W2和W3灌水条件下,叶片扩展速率的总体变化趋势基本表现为先升后降;W1和W4灌水条件下,则表现为先降略升再降的变化趋势。在结果盛期,F1和F2条件下,Pn随灌水量的增加呈先升后降的变化趋势。仅考虑施肥产生的影响,Pn表现出随施肥量的增加先升后降的变化趋势,施肥对Pn影响显著;仅考虑灌水因素,Pn随灌水量的增加逐渐降低,其中W1F1处理Pn最大,比W2F1处理高8.99μmol·m·s。(2)黄瓜不同器官全氮、全磷、全钾累积和分配对不同水肥耦合处理的响应存在差异。施肥、灌水及其交互作用对黄瓜整株全氮累积量影响均极显著(除结果盛期水肥交互作用不显著外),影响大小依次表现为:施肥>灌水>水肥交互作用;灌水对黄瓜整株全磷累积量影响极显著,灌水因素的影响大于施肥和水肥交互效应;施肥、灌水及其交互作用对黄瓜整株全钾累积量影响也均极显著(除结果末期施肥因素影响不显著外)。水肥耦合条件下各器官营养元素累积表现为结果前期均以叶片和果实为主,营养生长和生殖生长同步进行,氮素累积占植株氮素累积量高达98.6%。结果后期氮、磷元素的累积及结果中后期钾素累积均以果实为主。各结果时期各器官对氮磷钾营养元素的累积、分配及生育后期营养元素转运与吸收间均存在协同性,且水肥呈显著或极显著的互作效应。本试验中,W2F3处理全氮累积量最大5652.3 mg/株,W3F2全磷全钾累积量最优,分别为1591.1 mg/株和7334.6 mg/株。黄瓜植株的全氮、全磷、全钾累积量均随结果时期呈先升后降的变化趋势。结果中期全氮、全磷、全钾累积量均值最大,分别为1847.5 mg/株、450.1 mg/株、2005.6 mg/株。在相同结果期内同一施肥条件下,黄瓜植株的全氮、全磷、全钾累积量基本都随灌水的增加呈先升后降变化趋势,最优值出现在W2或W3处理。(3)不同处理对产量、水分利用效率(WUE)、肥料偏生产量(PFP)、元素利用效率和元素吸收效率均有显著影响。不同水肥处理对产量的影响表现为:随灌水量的增加,产量呈开口向下的抛物线变化趋势。W3F2处理产量最大,为2.75 kg/株。WUE表现为W1F2处理有最大值,74.92 kg/m,相同施肥条件下,WUE随灌水量的增加均呈下降的变化趋势。PFP对水肥的响应规律同WUE不同,增加施肥量,PFP明显降低,F1处理比F2和F3处理分别高出46.9%和82.5%。氮素利用效率的变化范围为805.350.7 kg/kg,W3F1处理氮素利用效率最大。磷素利用效率同氮素利用效率相似,钾素利用效率同氮、磷元素利用效率相比,变化幅度较小。整体而言,磷元素利用效率明显高于氮、钾两元素。在相同施肥处理条件下,随灌水的增多,磷素吸收效率呈开口向下的抛物线变化趋势,且均在W3灌水处理达到最大值。黄瓜植株对钾素的吸收效率介于氮素和磷素之间,不同处理的均值为0.45 kg/kg。(4)基于主成分分析法对黄瓜水肥耦合效应进行综合评价,结果表明W1F2处理各项指标综合评价最好,W3F2和W3F1处理综合指标较优,而W4F3处理各项指标综合评价最差。基于多元回归分析法和空间分析法对黄瓜水肥耦合效应进行综合评价:当施肥灌水区间约为20.07.5 g(即N:6.58.05 g/株、PO:4.24.82 g/株、KO:9.182.62 g/株)和42.02.0 L时,黄瓜产量、养分吸收量和干物质量达到90%最大值;单株黄瓜施肥灌水区间约为157.5 g(即N:4.94.76 g/株、PO:3.18.71 g/株、KO:6.89.03 g/株)和54-64 L时,黄瓜产量、PFP和硝酸盐含量达到90%最大值;单株黄瓜施肥灌水区间约为1

关键词：黄瓜基质袋培水肥耦合产量和品质养分吸收和分配

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精胺在番茄抵御盐碱胁迫和信号转导中的作用

精胺在番茄抵御盐碱胁迫和信号转导中的作用

作者：许继文西北农林科技大学

学位级别：硕士

番茄是设施内种植的主要经济作物之一。土壤盐碱化是番茄种植过程中遭受的主要非生物胁迫之一,其影响了番茄生长发育、产量和品质。研究发现外源多胺(PAs)可以提高植物对盐碱胁迫的耐受性,而关于外源预喷精胺(Spm)对番茄幼苗盐碱胁迫耐... 详细信息

番茄是设施内种植的主要经济作物之一。土壤盐碱化是番茄种植过程中遭受的主要非生物胁迫之一,其影响了番茄生长发育、产量和品质。研究发现外源多胺(PAs)可以提高植物对盐碱胁迫的耐受性,而关于外源预喷精胺(Spm)对番茄幼苗盐碱胁迫耐受性的研究鲜有报道。因此,本文以‘Ailsa Craig’为番茄试材,通过设置喷施Spm或HO、沉默番茄精胺合成酶基因(SlSPMS)、沉默番茄的呼吸爆发氧化酶同系物1(Sl RBOH1)等不同试验处理,研究了Spm提高番茄盐碱胁迫耐受性的作用机制及其信号途径。主要结果如下:1.外源预喷Spm可提高盐碱胁迫下番茄幼苗抗氧化酶能力,维持Na和K离子稳态,进而增强番茄幼苗的盐碱胁迫耐性。外源预喷Spm可提高番茄幼苗叶片超氧化物歧化酶合成基因(Cu/Zn-SOD)、过氧化氢酶合成基因(CAT1)、抗坏血酸过氧化物酶合成基因(c APX)和谷胱甘肽还原酶合成基因(GR1)的表达量,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,清除内源积累的过量活性氧(ROS),降低番茄叶片丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC),提高光系统II最大光化学速率(Fv/Fm)。同时,外源Spm可增加液泡膜上Na/H返转运蛋白基因(NHX1和NHX2)的表达量,激活Na/H返转运蛋白(NHX)的活性,减少番茄根,茎和叶中Na的积累,促进根、茎和叶中K的积累,提高番茄叶片相对含水率(RWC);进而提高番茄幼苗的盐碱胁迫耐性。2.沉默SlSPMS削弱了盐碱胁迫下番茄抗氧化能力,破坏了Na和K离子稳态。盐碱胁迫下,SlSPMS沉默番茄幼苗叶片的Cu/Zn-SOD、CAT1、c APX和GR1的表达量下降,SOD、CAT、APX和GR的活性降低,从而积累更多的ROS,导致番茄叶片MDA含量和REC升高,Fv/Fm降低;盐碱胁迫下,SlSPMS沉默番茄幼苗叶片的NHX1和NHX2表达量下降,根、茎和叶中Na含量升高、K含量下降,番茄叶片RWC降低,进而削弱了番茄幼苗抵抗盐碱胁迫的能力。***信号参与了Spm调节番茄盐碱胁迫的耐受性。正常环境下,外源Spm可诱导番茄RBOH1基因的表达,增加HO的含量。外源预喷HO通过促进Cu/Zn-SOD、CAT1、c APX和GR1基因的表达,增强SOD、CAT、APX和GR的活性,提高Fv/Fm,降低MDA含量和REC及番茄根、茎和叶中Na的积累,维持Na和K的稳态,提高叶片的RWC。而盐碱胁迫下,二甲基硫脲(HO的清除剂,DMTU)的使用,消除了Spm诱导提高的盐碱胁迫下番茄叶片RWC、降低MDA含量和REC的能力,影响了Spm诱导的番茄抵御盐碱胁迫的能力。4.沉默Sl RBOH1削弱了盐碱胁迫下番茄的抗氧化能力,破坏Na和K离子稳态。在盐碱胁迫下,沉默Sl RBOH1的番茄幼苗叶片Cu/Zn-SOD、CAT1、c APX和GR1表达量下降,进而影响了SOD、CAT、APX和GR的活性,导致MDA含量和REC升高。盐碱胁迫下,Sl RBOH1沉默的番茄根、茎和叶中的Na含量上升,K含量下降,导致叶片RWC下降。Sl RBOH1沉默破坏了Spm诱导提高的盐碱胁迫下番茄叶片RWC和降低MDA含量的能力。

关键词：番茄精胺盐碱胁迫过氧化氢离子稳态氧化还原平衡