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滴灌条件下棉田土壤微塑料迁移规律研究

滴灌条件下棉田土壤微塑料迁移规律研究

作者：杜鏊塔里木大学

学位级别：硕士

农用地膜破碎形成的塑料残膜碎片是土壤微塑料的主要来源之一。土壤中的微塑料会在非生物和生物的影响下进行复杂的连续迁移行为,不仅会在淋浴、重力和浮力的作用下垂直迁移,也会在风蚀和径流等外力的作用下水平长距离迁移。而在棉花生... 详细信息

农用地膜破碎形成的塑料残膜碎片是土壤微塑料的主要来源之一。土壤中的微塑料会在非生物和生物的影响下进行复杂的连续迁移行为,不仅会在淋浴、重力和浮力的作用下垂直迁移,也会在风蚀和径流等外力的作用下水平长距离迁移。而在棉花生育期内,滴灌可能是影响棉田土壤微塑料迁移的主要因素之一,年复一年的滴灌可能会造成土壤中微塑料进一步迁移,加剧环境污染。然而,目前滴灌条件下微塑料在土壤中的分布特征及迁移规律尚不明确。为探究滴灌条件下微塑料在土壤中的迁移规律,弄清滴灌条件下微塑料在土壤中的三维分布,构建滴灌条件下微塑料渗透迁移模型,本文以滴灌条件下土壤微塑料的迁移分布为研究对象,结合新疆棉田灌溉方式,搭建微塑料滴灌渗透迁移实验平台,进行迁移模拟实验,研究结果可以为土壤微塑料的迁移研究提供数据参考。主要研究内容如下:（1）微塑料滴灌渗透实验材料制备与实验装置设计。为尽量降低实验外的微塑料影响,本文采集新疆棉田三种土质（砂土、砂壤土、黏土）中深度为30～80 cm的非耕作层土壤;用若干个1×2 cm长方形残膜碎片放入破碎机内进一步粉碎直至粉末状,并用孔径为18目（1 mm）、60目（250μm）、100目（147μm）和500目（25μm）的组合筛网制备三个粒径范围的微塑料（0～25μm、25～147μm、147～250μm）;以8 mm亚克力板、马氏瓶和滴灌软管搭建微塑料渗透迁移实验装置;用密度分离法（Zn Cl2为浮选液）和8700 LDIR激光红外成像系统分离、检测土壤样品中的微塑料,微塑料选取光谱匹配率大于80%的数据结果。（2）滴灌条件下微塑料的迁移规律。本文通过设计制作微塑料滴灌渗透实验装置进行微塑料滴灌渗透迁移实验（土柱实验）,结果表明:滴灌条件下,微塑料在土壤中的迁移数量与滴灌量显著正相关,与土壤深度显著负相关,且微塑料在不同类型土壤中的迁移量关系为:黏土长30 cm的不锈钢管对处理为砂土、滴灌量为2.6 L的土柱进行取样,每个点位按照从上到下依次取长度为1 cm的土壤,共30个,共取68个点位,根据每个点位检测到的微塑料,绘制微塑料在土壤中的三维分布图。并用工业CT对土柱进行扫描,得到土柱内土壤孔隙三维分布图。实验结果表明:滴灌条件下微塑料主要分布在0～20 cm的土壤层中,且微塑料粒径主要集中在25～147μm范围内。微塑料是随着滴灌入渗形成的通道在土壤中进行迁移,微塑料会在滴灌的影响下在土壤中进行横向和纵向迁移,迁移的数量和距离与水的流量有关。当滴灌量为2.6～3.2 L时,微塑料横向迁移的距离大于5 cm,纵向迁移距离大于30 cm。（4）微塑料滴灌渗透迁移模型的构建与验证。本文使用Design Expert 13.0软件的Box-Behnken和Central Composite模型进行实验设计,并对实验结果进行了多元二次回归拟合,得到了微塑料滴灌渗透迁移率模型和微塑料滴灌渗透迁移距离模型。对微塑料滴灌渗透迁移率模型进行方差分析,结果表明构建的回归模型中P<0.0001,回归系数R2=99.30%,校正系数RAdj2=0.9839,预测系数RPre2=0.8907,变异系数=3.69%,模型合理稳定且与实验结果拟合较好,可采用该方程来分析和预测滴灌量、土壤类型和土壤层次对微塑料在土壤中迁移率的影响。对微塑料滴灌渗透迁移距离模型进行方差分析,结果表明构建的回归模型中P<0.0001,回归系数R2=96.30%,校正系数RAdj2=0.9535,预测系数RPre2=0.9250,模型合理可靠且与实验结果拟合较好,可采用该方程来分析和预测滴灌量和土壤类型对微塑料在土壤中迁移距离的影响。此外,通过大田实验对两个模型进行验证,结果表明滴灌条件下实际棉田中的微塑料迁移率与迁移距离均小于模型的预测结果。

关键词：土壤微塑料迁移滴灌棉田土壤类型土壤层次残膜

球孢白僵菌和爪哇虫草菌对烟草青枯病的防治效果

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微生物学通报 2024年第8期51卷 2974-2985页

作者：施春兰吴国星赵长飞杨燕通万丽娜田永明刘正玲谢永辉詹莜国顾小飞云南农业大学植物保护学院云南昆明650201 云南省烟草公司昆明市公司云南昆明650051

【背景】烟草青枯病是青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum,简称青枯菌)引起的土传病害,给烟草生产带来了极大的损失。【目的】探究实验室2株生防菌株球孢白僵菌(Beauveria bassiana)HZXJ和爪哇虫草菌(Cordyceps javanica)Bd01对青枯... 详细信息

【背景】烟草青枯病是青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum,简称青枯菌)引起的土传病害,给烟草生产带来了极大的损失。【目的】探究实验室2株生防菌株球孢白僵菌(Beauveria bassiana)HZXJ和爪哇虫草菌(Cordyceps javanica)Bd01对青枯菌的抑制作用及防效。【方法】采用平板对峙、琼脂扩散法及生长曲线法测定2株生防菌株及其发酵液对青枯菌生长的抑制作用;通过室内盆栽试验及大田试验测定菌株HZXJ与Bd011×10^(8)孢子/mL悬浮液对烟草青枯病的防治效果。【结果】平板对峙试验发现,菌株HZXJ与Bd01发酵液在10 d时对青枯菌的抑制率分别为51.28%和47.59%。菌株HZXJ与Bd01的灭菌发酵上清液对青枯菌10 d时的平板抑制率分别为62.54%和35.49%。根据生防菌与病原菌OD600绘制的生长曲线也表明菌株HZXJ与Bd01的无菌发酵上清液对青枯菌均有抑制作用。盆栽试验结果表明,菌株HZXJ与Bd011×10^(8)孢子/mL悬浮液处理后15 d对烟草青枯病防效分别为43.33%和19.99%,52%氯尿硫酸铜可溶性粉剂800倍液的防效为39.99%;菌株HZXJ与Bd01处理后30 d对烟草青枯病的防效分别为43.75%和21.87%,52%氯尿硫酸铜可溶性粉剂800倍液的防效为46.90%。大田试验结果表明,菌株HZXJ与Bd011×10^(8)孢子/mL悬浮液处理后15 d对烟草青枯病的防效分别为80.00%和35.00%,52%氯尿硫酸铜可溶性粉剂800倍液的防效为40.00%;菌株HZXJ与Bd01处理后30 d对烟草青枯病的防效分别为52.63%和63.16%,52%氯尿硫酸铜可溶性粉剂800倍液的防效为53.98%。【结论】菌株HZXJ和Bd01对青枯菌有显著抑制效果。结合盆栽试验和大田试验可以证明菌株HZXJ和Bd01有作为烟草青枯病生防菌的潜力。

关键词：烟草青枯病青枯劳尔氏菌球孢白僵菌爪哇虫草菌生物防效

基于车载效应校验系数的大跨径斜拉桥在线安全评定方法研究

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基于车载效应校验系数的大跨径斜拉桥在线安全评定方法研究

作者：杜顺利重庆交通大学

学位级别：硕士

大跨径斜拉桥以其优异的跨越能力和优美的外形,以逐渐成为现代化交通网络体系中重要的组成部分。随着桥梁运营时间的增长,面对如今日益增长的交通量以及恶劣的运营环境,大跨径斜拉桥不可避免会产生损伤,造成承载能力的下降,为保证桥梁... 详细信息

大跨径斜拉桥以其优异的跨越能力和优美的外形,以逐渐成为现代化交通网络体系中重要的组成部分。随着桥梁运营时间的增长,面对如今日益增长的交通量以及恶劣的运营环境,大跨径斜拉桥不可避免会产生损伤,造成承载能力的下降,为保证桥梁运营期间的安全性和适用性,对桥梁的安全评定提出了更高要求,亟需一种快速、准确掌握桥梁安全状态的方法。现有的桥梁健康监测系统多是偏重于状态数据的积累,并采用预设阈值的方法进行安全预警,其时效性和准确性较差,而校验系数通过比较实测值和理论计算值,可以反映出桥梁在受到实际荷载时的性能是否与设计预期相符。为此,本文借鉴基于桥梁荷载试验的桥梁承载能力评定方法,将校验系数应用于大跨径斜拉桥的安全评定中,构建基于车载效应校验系数的大跨径斜拉桥在线安全评定新方法。本文的主要研究工作如下:(1)利用大跨径斜拉桥有限元模型,分析不同建模方式对于车辆荷载空间效应的影响,提出有效的建模方法,从而保障理论车载效应计算的精度,并构建快速、准确的理论车载效应计算方法,为车载效应校验系数的计算提供数据支撑。(2)基于桥梁健康监测数据,提出了从结构响应监测数据中提取实际车载效应的方法。首先,针对各类结构响应数据中的噪声,分别确定了去噪声效果最优的小波基函数类型,并对温度与结构响应进行相关性分析,利用小波分析的方法将低频温度效应进行剔除。最后,将经过去噪和去温度效应处理的结构响应信号进行VMD分解,提出以结构基频为阈值,将小于结构基频的VMD模态分量进行重构,从而获取实际车载效应的方法,并通过有限元模拟验证其可行性。(3)针对大跨径双塔双索面混凝土斜拉桥,运用统计分析的方法并结合相关规范,得出适用于各构件响应的校验系数合理取值范围,并根据荷载效应的评价标准,将校验系数合理取值范围细分为4个等级,最后建立了以车载效应校验系数为依据的,大跨径斜拉桥安全评定模糊层次分析方法。(4)通过工程实例,验证了基于车载效应校验系数的大跨径斜拉桥安全评定方法,在实际工程中的有效性。

关键词：大跨径斜拉桥车载效应校验系数安全评定

金沙江流域干热河谷土壤肥力特征及其影响因素

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土壤通报 2024年第1期55卷 93-101页

作者：阮长明王猛孙永玉杜寿康唐国勇张春华欧朝蓉罗孔凉山彝族自治州林业草原科学研究院四川西昌615000 西南林业大学林学院云南昆明650224 中国林业科学研究院高原林业研究所云南昆明650233 云南元谋干热河谷生态系统国家定位观测研究站云南昆明650233

【目的】探明特殊生境土壤肥力的环境影响因子,为金沙江干热河谷植被恢复和生态治理提供基础和决策依据。【方法】在金沙江干热河谷上、中、下游共设置47个样地,通过野外调查、土壤采集和室内分析,对比研究其表层土壤肥力特征及其环境... 详细信息

【目的】探明特殊生境土壤肥力的环境影响因子,为金沙江干热河谷植被恢复和生态治理提供基础和决策依据。【方法】在金沙江干热河谷上、中、下游共设置47个样地,通过野外调查、土壤采集和室内分析,对比研究其表层土壤肥力特征及其环境影响因子。【结果】①金沙江干热河谷上、中、下游土壤肥力受气候、植被等环境因子影响,上游土壤肥力特征优于中、下游,中游土壤肥力状态最差;②金沙江干热河谷土壤肥力受植被类型的影响较大,其中天然林土壤孔隙度、有机质、全氮、全磷含量等显著(P<0.05)高于稀树灌草丛,人工林土壤肥力在整体上也优于稀树灌草丛;③金沙江干热河谷海拔升高使环境温度降低、湿度增大、植被从稀树灌草丛向人工林和天然林逐渐过渡,导致土壤孔隙度和养分含量等土壤肥力特征随海拔升高而显著(P<0.05)提升;④金沙江干热河谷受光照、水分等条件影响,阴坡土壤肥力状况优于阳坡。【结论】金沙江干热河谷土壤肥力受不同区段、植被类型、海拔和坡向等环境因子的影响,其土壤肥力状态存在一定程度的区域差异。因此在金沙江干热河谷植被恢复和生态治理的实践中,应根据不同区段、植被类型、海拔、坡向等环境条件制定相应的植被恢复管理方案,这样才能获得更好的植被恢复效益。

关键词：干热河谷流域区段植被类型土壤肥力环境因子

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颌骨修复重建的分子调控机制研究进展

四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 224-229页

作者：杜信眉谢静邹玲口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院牙体牙髓科成都610041

临床上常见因外伤、肿瘤及炎症等导致的颌骨损伤。由于颌骨独特的生物力学特性和生理功能,如何精确有效地修复重建颌骨并恢复其功能和美观是口腔颌面外科领域的一项重要挑战。颌骨损伤后的自然修复过程,包括血肿形成、炎症反应、骨化以... 详细信息

临床上常见因外伤、肿瘤及炎症等导致的颌骨损伤。由于颌骨独特的生物力学特性和生理功能,如何精确有效地修复重建颌骨并恢复其功能和美观是口腔颌面外科领域的一项重要挑战。颌骨损伤后的自然修复过程,包括血肿形成、炎症反应、骨化以及骨重塑等阶段。骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)、转化生长因子-β(transforming growth factor beta,TGF-β)、血管内皮生长因子(vascular endothelial-derived growth factor,VEGF)等生长因子在促进颌骨骨再生中发挥着重要的作用。细胞因子如白细胞介素和肿瘤坏死因子在调节炎症反应和骨修复中具有双重作用。近年来,分子生物学研究在颌骨修复重建领域中已经取得了显著进展。组织工程技术在颌骨修复中有着重要的应用,包括干细胞疗法、生物活性支架和生长因子递送系统。但这些治疗手段所涉及的复杂的颌骨修复重建分子调控机制尚不清晰,有待进一步研究。未来的研究方向将集中在精确控制这些分子过程,以及开发更高效的组合治疗策略,以促进颌骨的有效和功能性重建。本综述旨在探讨颌骨修复重建的分子调控机制及其治疗策略的最新进展,为颌骨修复重建的机制提供分子层面的理解。

关键词：骨重建骨形态发生蛋白转化生长因子-β 血管内皮生长因子组织工程综述

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一种协调控制微电网功率平衡的策略

微型电脑应用 2024年第8期40卷 164-167页

作者：卢操徐长飞余杰文南方电网数字电网研究院有限公司数字电网分公司广东广州510553

针对交直流混合微电网控制机制存在一定缺陷且急需完善的状况,提出交直流混合微电网中的相关功率协调控制策略。分析交直流混合微电网在不同运行条件下的功率平衡关系;设计并网和孤岛条件下交直流混合微电网的功率协调控制策略。实验阶... 详细信息

针对交直流混合微电网控制机制存在一定缺陷且急需完善的状况,提出交直流混合微电网中的相关功率协调控制策略。分析交直流混合微电网在不同运行条件下的功率平衡关系;设计并网和孤岛条件下交直流混合微电网的功率协调控制策略。实验阶段,在MATLAB/Simulink中设计出交直流混合微电网的整个仿真模型,对所提控制策略实效性进行验证。结果表明,所提控制策略能有效稳定混合微电网功率。仿真结果进一步验证了所提模型对提高混合微电网稳定性能具有一定借鉴作用。

关键词：电力系统微电网功率协调孤岛运行交流系统直流系统

纺织复合材料渐进损伤多尺度分析及超低温声发射监测

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纺织复合材料渐进损伤多尺度分析及超低温声发射监测

作者：杜席岩河北大学

学位级别：硕士

纺织复合材料具有轻质高强、高比刚度、耐高温等优异的力学性能,被广泛应用于国防与工业领域的装备结构中。然而,在复杂极端服役环境下,纺织复合材料及结构的失效模式多样,其失效行为也表现出多尺度多重损伤模式耦合失效的特点,其损伤... 详细信息

纺织复合材料具有轻质高强、高比刚度、耐高温等优异的力学性能,被广泛应用于国防与工业领域的装备结构中。然而,在复杂极端服役环境下,纺织复合材料及结构的失效模式多样,其失效行为也表现出多尺度多重损伤模式耦合失效的特点,其损伤破坏机理亟待进一步研究。纺织复合材料内部结构的高度分均匀性为其多尺度渐进损伤的数值研究和实验表征带来很大困难。本文通过多尺度有限元分析方法及超低温声发射技术对纺织复合材料的渐进损伤演化及超低温损伤模式识别进行了研究,主要内容如下:(1)建立了多种纺织复合材料不同尺度下的几何模型,并开发了相应的python建模脚本程序。微观尺度上,建立了纺织复合材料纤维束微观结构的代表性体积单元(Representative Volume Element-RVE)模型;细观尺度上,基于真实图像观测分别建立了平纹编织、三维编织以及三维机织复合材料的细观RVE模型,实现了细观特征参数可调的参数化建模。此外,通过在商用有限元软件ABAQUS中编写Python脚本程序,实现了多种纺织复合材料RVE一般性周期性边界条件的施加,提高了处理效率。(2)发展了一种预测含孔隙三维机织复合材料非线性力学行为的宏-细观层级多尺度分析方法。首先,建立了三维机织复合材料细观组分本构关系及宏观等效本构模型,通过用户定义材料本构子程序UMAT在ABAQUS软件中进行了数值实现。其次,基于含孔隙的RVE模型,研究了其在单轴拉伸载荷下的渐进损伤过程及热传导、热膨胀等性能。最后,通过层级多尺度有限元分析方法研究了开孔复合材料板在单轴拉伸和压缩载荷下的宏细观渐进损伤行为。结果表明,基体孔隙缺陷的存在会诱导材料在孔隙附近萌生裂纹并产生局部损伤特征,而不是理想RVE模型中均匀的基体损伤和裂纹带。(3)搭建了超低温环境下复合材料损伤的声发射监测平台,有效地将光纤环声发射传感器和光纤信号解调系统与声发射仪进行系统集成。在超低温环境(最低温度20 K)下实现了平纹编织复合材料拉伸损伤的在位声发射监测,突破了超低温下传统声发射技术的应用限制。(4)基于超低温声发射监测技术和层级多尺度有限元分析方法,研究了超低温环境下(20 K～153 K)平纹编织复合材料的渐进损伤失效机制。基于低温力学实验数据,建立了温度相关的树脂基体本构模型,并通过用户材料子程序UMAT进行数值实现,能够准确表征环氧树脂在超低温下的力学性能。基于从微观尺度到细观尺度全厚度RVE的层级多尺度有限元分析框架,预测了超低温下平纹编织复合材料拉伸渐进损伤行为,并将多尺度计算结果与声发射信号聚类分析结果以及损伤形貌的扫描电镜(SEM)图像进行了对照研究。结果表明,超低温下平纹编织复合材料在拉伸载荷下的主要失效机制是纤维断裂和基体开裂,温度影响环氧基体的性能,进而影响纱线和复合材料的性能。

关键词：纺织复合材料失效机理有限元方法低温环境声发射

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长春XD公司发展战略研究

长春XD公司发展战略研究

作者：杜司南吉林大学

学位级别：硕士

基于范德华异构回音壁腔的片上电控分子指纹检测的研究

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基于范德华异构回音壁腔的片上电控分子指纹检测的研究

作者：杜大志电子科技大学

学位级别：硕士