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基于FFRLS-MIUKF算法的全钒液流电池荷电状态估计方法

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热力发电 2025年

作者：郑涛贾泽峰邱亚李俊伟侯谋合肥工业大学电气与自动化工程学院

针对全钒液流电池的荷电状态(state of charge， SOC)估计难度大、成本高、准确性差等问题，提出一种基于带遗忘因子的递推最小二乘法(forgetting factor recursive least squares， FFRLS)和多新息无迹卡尔曼滤波(multiple innovation ... 详细信息

针对全钒液流电池的荷电状态(state of charge， SOC)估计难度大、成本高、准确性差等问题，提出一种基于带遗忘因子的递推最小二乘法(forgetting factor recursive least squares， FFRLS)和多新息无迹卡尔曼滤波(multiple innovation unscented Kalman filter， MIUKF)的全钒液流电池荷电状态估计方法。该方法通过FFRLS在线辨识全钒液流电池等效电路模型参数，然后通过MIUKF进行荷电状态估计，从而达到准确估计全钒液流电池荷电状态的目的。最后，利用实验平台对5 kW/30 kW?h的全钒液流电池采用所提出方法进行验证，实验结果表明，相较于RLS-UKF算法和FFRLS-UKF算法，FFRLS-MIUKF算法在荷电状态估计中表现最优，其充电阶段与放电阶段均方误差与均方根误差更低，均方误差与均方根误差在充电阶段分别为0.003 7、0.060 9，在放电阶段分别为0.001 3、0.036 3。

关键词：全钒液流电池 SOC估计递推最小二乘多新息无迹卡尔曼滤波遗忘因子

利用CRISPR/Cas9技术对鹰嘴豆LOX基因进行定向编辑以改善种子老化性状

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西北植物学报 2025年

作者：谢照松孔辉侯梦娟祝建波石河子大学生命科学学院

【目的】研究旨在筛选与鹰嘴豆种子老化相关的脂氧合酶(LOX)家族基因,并通过CRISPR/Cas9技术创制基因突变体,以改善老化鹰嘴豆种子的成苗品质。【方法】选用‘Desi’鹰嘴豆种子为试验材料,运用实时荧光定量PCR筛选种子老化后表达量上调... 详细信息

【目的】研究旨在筛选与鹰嘴豆种子老化相关的脂氧合酶(LOX)家族基因,并通过CRISPR/Cas9技术创制基因突变体,以改善老化鹰嘴豆种子的成苗品质。【方法】选用‘Desi’鹰嘴豆种子为试验材料,运用实时荧光定量PCR筛选种子老化后表达量上调的LOX家族基因。利用CRISPR-GE在线软件设计靶点,并构建CRISPR/Cas9基因编辑载体pYLCRISPR/Cas9Pubi-LOX。采用农杆菌介导法转化鹰嘴豆受体,通过PCR及测序技术确认基因编辑植株。比较基因编辑植株与野生型植株经老化处理后的生长情况。【结果】成功筛选出CaLOX5、CaLOX6、CaLOX8、CaLOX10 4个基因,并对其进行CRISPR/Cas9定向编辑。在14株基因编辑再生植株中,2株在CaLOX8和CaLOX10的靶点区域发生编辑,主要编辑类型为缺失和替换。大田种植老化处理的T1代种子与野生型种子结果显示出基因编辑植株具有更好的生长势。【结论】通过定向编辑CaLOX10基因成功改善了鹰嘴豆种子老化后的成苗品质。这一结果为利用基因编辑技术提高农作物种子贮藏性和苗期表现提供了有效策略。

关键词：鹰嘴豆脂氧酶基因编辑种子老化

江苏高邮灌区水稻需水量时频域特征及影响因素分析

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农业工程学报 2025年

作者：侯苗杨星齐斐翁松干鞠艳张雯叶王志寰江苏省水利科学研究院

水稻需水量研究面临多方面挑战，包括海量数据处理、时空尺度变化的复杂性，这使得采用单一方法难以捕捉其关键特征。因此，为解决单一方法难以捕捉水稻需水量变化的关键特征的困难，该研究提出了一种时域和频域相结合的需水量关键影响... 详细信息

水稻需水量研究面临多方面挑战，包括海量数据处理、时空尺度变化的复杂性，这使得采用单一方法难以捕捉其关键特征。因此，为解决单一方法难以捕捉水稻需水量变化的关键特征的困难，该研究提出了一种时域和频域相结合的需水量关键影响因素识别方法。利用Penman-Monteith公式，基于7个气象指数、4个环流指数，研究了高邮灌区1980—2021年水稻生育期内作物需水量（crop water requirement,ETc）和灌溉需水量（irrigation water requirement,IR）特征，并从时频域角度，综合Pearson相关性、小波、投影长度和M-K检验等分析方法，结合能量分区，提出了水稻需水量关键影响因素的分析方法，识别水稻需水量关键影响因素及变化趋势。结果表明：1)ETc和IR多年均值分别为532.88、285.04 mm/a；年际距平显示，ETc和IR在2000年由偏少向偏多转变；月度变化显示，每年8月需水量最高，10月最低；2)ETc和IR存在2个主能量区（I、II区），I区相对II区，时间尺度更大、周期更长；ETc在I、II区分别受到相对湿度、日照时长主导，其中相对湿度领先ETc约1/2周期，日照时长与ETc无相位差；IR在I、II区均受降水量主导，二者相位差均为1/2周期；3)从能量分区及相关性的分析结果来看，ETc的关键影响因素是日照时长和相对湿度，分别呈显著负相关和正相关；IR的关键影响因素是降水量，两者呈显著负相关。总体来看，ETc和IR与关键影响因素呈现了一种“主震有序、余震不断”的特点；4)ETc和IR呈现缓慢震荡上升趋势，在2005年后更为明显。研究提出的需水量关键影响因素识别方法，可为高邮灌区水稻及其他区域作物合理灌溉制度的制定提供参考。

关键词：水稻需水量时频域 Penman-Monteith公式相关性影响因素

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异戊二烯共聚改性木质素补强橡胶复合材料

北京林业大学学报 2025年

作者：侯世航任顺强王司晨张继川樊永明北京林业大学材料科学与技术学院北京化工大学材料科学与工程学院

【目的】木质素是中等极性的天然高分子，与橡胶本体相容性不足，作为橡胶工业的补强填料时难以达到直接补强橡胶的效果。为降低木质素极性，改善木质素与非极性橡胶的相容性，研制一种新型共聚改性木质素材料。【方法】对木质素进行丙... 详细信息

【目的】木质素是中等极性的天然高分子，与橡胶本体相容性不足，作为橡胶工业的补强填料时难以达到直接补强橡胶的效果。为降低木质素极性，改善木质素与非极性橡胶的相容性，研制一种新型共聚改性木质素材料。【方法】对木质素进行丙烯酰氯酰化改性，并通过自由基共聚实现酰化木质素与异戊二烯的共聚合，在木质素大分子中引入长链烷烃侧基，制备异戊二烯/酰化木质素共聚材料（ALI）。然后，测试分析改性木质素的机构变化、ALI在橡胶基体中的分散特性以及天然橡胶复合材料的力学性能。【结果】改性木质素材料的羟基含量降低，接触角从66.13°上升到80.16°，分子极性下降，与橡胶本体的相容性增加。ALI添加量为5 g时，复合材料的拉伸强度为20.61 MPa，与炭黑填充样品相近；断裂伸长率达到581.20%，较炭黑填充样品增加了42.40%。这证明改性木质素材料在填料-橡胶网络中分散性良好，橡胶基体得到补强。【结论】本研究制备的异戊二烯/酰化木质素共聚材料成功改善了木质素与橡胶基体的相容性，天然橡胶复合材料表现出良好的强度和韧性，实现了对天然橡胶复合材料的补强。

关键词：木质素异戊二烯共聚天然橡胶补强聚合物基复合材料

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土壤冻融过程中的水热参数化方案研究进展

高原气象 2025年第1期44卷 1-15页

作者：侯雅李伟平左金清中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 中国气象局气候预测研究重点开放实验室/国家气候中心北京100081

冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要... 详细信息

冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要的科学意义。本文回顾了土壤中的砾石、有机质对土壤冻融过程的影响及物理机制,总结了土壤冻融过程中水热参数化的相关研究成果,包括土壤导热率和水力学参数的计算、水热耦合方案以及冻融锋面计算方案等。相对于普通的矿物质土粒而言,砾石具有高导热率和低热容,有机质具有低导热率和高热容,他们对热量在土壤中的传输及土壤温度垂直分布有不同的影响。另外,砾石和有机质的存在改变了土壤孔隙度、土壤基质毛细作用与吸附作用,进而影响水分在土壤中的传输过程和垂直分布。已有研究表明:(1)当前大部分数值模式中土壤导热率采用Johansen方案及其派生方案进行计算,其中Balland-Arp方案考虑了砾石和有机质对土壤导热率的影响,该方案更好地刻画了土壤冻融过程中土壤导热率变化的连续性;综合考虑热-水-变形相互作用的导热率参数化方案可以较好地刻画土壤冻融过程中的水热耦合和土体冻胀的作用,对相变过程中土壤导热率变化特征的模拟更符合实际观测。(2)过冷水参数化方案刻画了土壤液态水在0℃以下存在的事实;相变温度方案描述了土壤相变温度低于0℃且不固定的事实;导水阻抗方案考虑了土壤冻结对土壤水分下渗的阻抗作用,改善了对冻土区水文过程的模拟效果。(3)土壤冻融过程伴随着水分的相变和能量的转化,水热耦合方案的发展能够较好地刻画土壤中热力-水文过程的协同变化特征,细化了对冻融过程中水分和能量相互作用的复杂物理机制的描述。(4)等温框架的数值模式通过模拟每层土壤中间深度的冻融过程代表该模式分层的整体特征,导致对冻融深度的严重高估或低估,尤其是对厚度较大的模式深层土壤,冻融锋面计算方案的提出和应用减小了这种模拟偏差。目前土壤冻融参数化方案的不足之处包括:绝大多数数值模式没有考虑土壤盐分导致土壤水的冰点降低这一事实;虽然大部分数值模式考虑了土壤有机质对土壤水、热传输的影响,但是模式中对土壤有机质含量及垂直分布的考虑与植被根系的生长状态脱节;模式模拟的土壤深度不足并且下边界通量为零的假定不符合实际情况。发展土壤溶质传输参数化方案以模拟盐分的分布、刻画植被根系生长过程和土壤有机质的分布特征、考虑深层土壤对浅层的热力学影响并完善数值模式中的下边界条件,这些是未来陆面模式改进土壤冻融过程模拟的可能方向。

关键词：土壤冻融过程参数化方案土壤导热率土壤水文参数冻融锋水热耦合

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ROF系统中典型光电探测器转换效率的研究

光电子·激光 2025年

作者：王翀范婷婷张芝怡侯田凯周家燊西安邮电大学电子工程学院

随着光载无线通信（radio over fiber，ROF）系统的快速发展，光电转换效率已成为衡量其性能的重要因素。本文通过理论分析、仿真研究和系统实验探讨了影响光电转换效率的关键因素。首先，通过理论分析表明，当光斑形状与探测器光敏面... 详细信息

随着光载无线通信（radio over fiber，ROF）系统的快速发展，光电转换效率已成为衡量其性能的重要因素。本文通过理论分析、仿真研究和系统实验探讨了影响光电转换效率的关键因素。首先，通过理论分析表明，当光斑形状与探测器光敏面匹配时，可实现最佳的光电转换效率；然后，通过ZEMAX仿真发现，在给定光源和传输距离的条件下，当光斑半径是探测器光敏面半径的1/2时，接收的光功率最大；继续改变激光发散角从3°增大至30°，光功率从3mW迅速下降至0.56mW、且光斑图像趋于饱和；此外，激光传输距离的增加也会导致光束束宽和发散程度增大，从而降低探测器的接收光功率。最后，搭建了一套小型ROF实验系统，通过CMOS相机光斑采集以及光功率探测实验验证了仿真结果的正确性。

关键词：光载无线通信系统仿真计算光电探测器转换效率

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国内风电产业成本分析

电器工业 2025年第1期 82-84页

作者：侯垚机械工业北京电工技术经济研究所

针对我国风电产业情况,重点分析了风电场、风力发电机组、风电变流器成本构成。

关键词：风电产业成本分析

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太湖底泥磷释放量及释放规律的研究综述

湖泊科学 2025年第1期37卷 14-35页

作者：朱伟侯豪刘环许小格朱瑜星陈诺曹俊林乃喜河海大学环境学院南京210098 河海大学土木与交通学院南京210098 河海大学水科学研究院南京210098

太湖是我国最为重要的湖泊之一,是国家湖泊治理的重点。自2007年水危机以来,太湖治理累计投入超2620亿元,是世界上治理力度最大的湖泊。2016年以来太湖出现磷反弹,2020年开始显著好转,2023年水华减少。太湖蓝藻水华与磷的响应相对显著,... 详细信息

太湖是我国最为重要的湖泊之一,是国家湖泊治理的重点。自2007年水危机以来,太湖治理累计投入超2620亿元,是世界上治理力度最大的湖泊。2016年以来太湖出现磷反弹,2020年开始显著好转,2023年水华减少。太湖蓝藻水华与磷的响应相对显著,回顾太湖磷十余年来的研究,关于底泥内源释放对水体总磷贡献的说法不一,这对于太湖整体磷负荷的认识及内源治理措施的制定产生了重要影响。针对太湖底泥磷的源汇、释放量以及释放规律,本文对国内外关于湖泊底泥磷释放的监测、实验、计算等研究进行系统回顾,对关于太湖底泥释放方面的研究进行梳理。通过比较和分析,尝试形成对太湖底泥磷释放规律和范围的一些基本认识。通过综述总结提出了“总源”“总汇”“净源”“净汇”的概念,并对可能成为“净源”的5个过程的发生条件和释放强度进行分析。认为Fick扩散释放是可以恒常性发生的过程,而在具备条件才发生的过程中,DO<2 mg/L后出现的磷还原释放是比较主要的过程,需要重点关注。“净源”是否发生应该依据实际湖泊的环境条件开展动态释放实验来判断。太湖目前虽然处于“总汇”状态,但“净源”是显著存在的,明确“净源”存在的位置和发生的时段对于太湖内源治理非常重要。

关键词：太湖底泥磷释放源汇质量平衡释放实验

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12份西瓜种质资源耐盐性鉴定

北方园艺 2025年

作者：侯尹婕黄欣冯梦娇岳贞于蓉魏春华巴彦淖尔市现代农牧事业发展中心西北农林科技大学园艺学院宁夏农林科学院园艺研究所

以12西瓜种质资源为试材，采用盆栽灌根(300 mmol·L-1NaCl)进行胁迫处理的方法，研究盐胁迫9 d后对西瓜幼苗生理指标的影响，以期为筛选耐盐性较强的西瓜种质提供参考依据。结果表明：盐胁迫后西瓜幼苗的丙二醛含量（MDA）、脯氨酸含量... 详细信息

以12西瓜种质资源为试材，采用盆栽灌根(300 mmol·L-1NaCl)进行胁迫处理的方法，研究盐胁迫9 d后对西瓜幼苗生理指标的影响，以期为筛选耐盐性较强的西瓜种质提供参考依据。结果表明：盐胁迫后西瓜幼苗的丙二醛含量（MDA）、脯氨酸含量（Pro）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性普遍增加；不同材料对盐胁迫的耐受能力存在差异，发生盐害的程度各不相同。通过盐害指数结合隶属函数法综合评价西瓜苗期的耐盐性，将12份西瓜种质划分为3类：3份高耐盐种质（‘W005’‘W046’和‘W004’），2份敏感种质（‘W015’和‘W023’）和7份中耐盐种质。

关键词：西瓜耐盐性盐害指数生理指标隶属函数