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土壤水分和重金属处理对小桐子生长及重金属累积效应的影响

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土壤水分和重金属处理对小桐子生长及重金属累积效应的影响

作者：武振中昆明理工大学

学位级别：硕士

随着社会经济的不断发展,环境污染问题日益严重,土壤重金属污染成为全球不容忽视的环境问题,其不利于生态文明建设与经济社会的可持续发展。重金属污染土壤的修复方式各异,但对于传统的物理化学修复方式而言,其存在投资费用较高的劣势,... 详细信息

随着社会经济的不断发展,环境污染问题日益严重,土壤重金属污染成为全球不容忽视的环境问题,其不利于生态文明建设与经济社会的可持续发展。重金属污染土壤的修复方式各异,但对于传统的物理化学修复方式而言,其存在投资费用较高的劣势,而植物修复是目前发现最为行之有效的方法。然而,就当前发现的修复植物而言,普遍存在生物量小、生长缓慢等缺陷,其成为限制植物修复规模化甚至商业化应用的关键所在。为解决这一难题,研究者提出了各种辅助措施用以强化植物对重金属污染土壤的修复能力,然而水分调控在植物修复重金属污染土壤方面的研究还尚未有试验性报道。水分对植物生长具有十分重要的作用,从植物生理角度考虑,水分调控对植物提取土壤重金属有重要影响,是植物修复应当重视的一个方面。本论文是在我国水资源危机日趋严重,土壤重金属污染面积不断扩大的情况下,针对抗旱能力强,生物量大、经济且实用价值高的小桐子,进行不同灌水量及不同浓度重金属下的试验研究。结果表明:(1)随着镉浓度的增加,小桐子转移系数、生物富集系数显著降低,而植株体内的镉含量显著增大,其各器官累积镉的顺序为:根系>茎杆>叶片。小桐子能在灌水量较少而镉浓度较高的W1Cd3处理下存活表现出较强的抗干旱和重金属镉胁迫能力。本研究条件下,W3(70%FC)灌水量有利于小桐子生长并积累土壤重金属镉。(2)随着锌浓度的增加,小桐子转移系数、生物富集系数降低,而植株体内的锌含量显著增大。在Z1和Z2处理时,小桐子各器官累积镉的顺序为:根系>茎杆>叶片。与Z0(对照)相比,Z1和Z2抑制了小桐子的生长、各器官的贮水能力及其对土壤锌的转移和富集能力;W2较W1处理更有利于小桐子生长及转移系数、生物富集系数的提高。本研究条件下,W2(70%FC)灌水量有利于小桐子生长并积累土壤重金属锌。(3)与NiO相比,Ni1和Ni2处理小桐子株高变化量、茎粗变化量、Pn日变化、Rt日变化、壮苗指数、胡伯尔值、单位干物质质量贮存水能力、总干物质量及Ei,w,u均显著降低,同时Ni2较Ni1处理其植株Pn日变化、壮苗指数、胡伯尔值、单位干物质质量贮水能力、总干物质量及Ei,w,u均显著降低,即高浓度镍(Ni2)对小桐子生长的抑制作用明显强于低浓度(Ni1),本研究条件下有利于小桐子生长的最大镍污染土壤浓度为500mg/kg。

关键词：重金属小桐子生长累积效应水分利用效率

不同强度运动对大鼠骨骼肌脂联素受体mRNA表达的影响

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不同强度运动对大鼠骨骼肌脂联素受体mRNA表达的影响

作者：武振中华东师范大学

学位级别：硕士

脂肪组织是一个活跃的内分泌器官,分泌多种重要蛋白,这些蛋白被称为脂肪因子。其中脂联素是一个重要的脂肪因子,在糖代谢、脂代谢中均起着重要的作用,脂联素的低水平与一些疾病(如糖尿病、心血管疾病等)有密切联系。研究发现,脂联素不... 详细信息

脂肪组织是一个活跃的内分泌器官,分泌多种重要蛋白,这些蛋白被称为脂肪因子。其中脂联素是一个重要的脂肪因子,在糖代谢、脂代谢中均起着重要的作用,脂联素的低水平与一些疾病(如糖尿病、心血管疾病等)有密切联系。研究发现,脂联素不仅参与糖和脂肪的代谢调节,还具有增加胰岛素的敏感性和抗动脉粥样硬化作用,是近年来众多脂肪因子中研究的热点。脂联素受体有两个亚型,AdipoR1和AdipoR2,在骨骼肌丰富表达,脂联素与AdipoR结合后可通过一系列的信号转导,从而调节糖脂代谢。本文研究不同强度的运动对大鼠骨骼肌脂联素受体mRNA表达的影响。研究运动对脂联素受体的作用,可以更好地理解脂联素的作用和肥胖相关疾病,如糖尿病和动脉粥样硬化,可以以AdipoR1,AdipoR2作为靶点来设计新的抗糖尿病和抗动脉粥样硬化的药物;以及运动对糖尿病等疾病的良性影响的作用机理,为运动处方的设计提供一定的参考。本研究选用2月龄雄性SD大鼠24只,体重226.4±31.0g。随机将大鼠分为安静组(C组,n=8);中等强度运动组(EX1组,n=8);过度运动组(EX2组,n=8),运动方式为游泳训练,运动组分别进行不同强度的游泳训练,每周5天,训练8周。训练结束后三组大鼠断头处死,取腓肠肌及血清,检测骨骼肌中AdipoR1、AdipoR2、PPAR-α、GLUT4的mRNA表达以及血清中血糖、胰岛素、甘油三酯、游离脂肪酸、总胆固醇的含量。实验结果如下:(1)8周中等强度和大强度的游泳训练促进了健康大鼠的糖代谢,并提高了大鼠骨骼肌GLUT4的mRNA表达,但并没有显著性提高健康大鼠的胰岛素敏感性指数。(2)8周中等强度的游泳训练促进了大鼠的脂代谢,并显著提高了大鼠骨骼肌的AdipoR1、GLUT4以及PPAR-αmRNA的表达,但对AdipoR2 mRNA的表达没有产生显著性影响。结论:中等强度的游泳训练使大鼠的AdipoR1、PPAR-αmRNA表达显著上升,而中等以及大强度的游泳训练均对健康大鼠的AdipoR2表达没有产生显著性影响,表明AdipoR1可以通过PPAR-α通路对大鼠的脂代谢产生影响。此外,本实验中GLUT4mRNA以及糖代谢显著性增加,但胰岛素敏感无显著性变化,说明脂联素对健康大鼠的糖代谢调节并不依赖于胰岛素这一通路。与此同时,在以肥胖大鼠为研究对象的实验中,AdipoR2的mRNA表达是受运动调节的,而运动对健康大鼠的AdipoR2表达则没有这种效用,两者之间差别的原因和机制还有待于进一步的研究。这些问题的提出,或许会有助于我们今后更深入的研究。

关键词：脂联素脂联素受体游泳训练 PPAR-α

基于流形学习算法的马铃薯机械损伤机器视觉检测方法

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农业工程学报 2014年第22期30卷 245-252页

作者：汪成龙李小昱武振中周竹冯耀泽华中农业大学工学院武汉43007 浙江农林大学信息工程学院临安311300

针对马铃薯表面芽眼和凹凸不平的影响,使之马铃薯机械损伤难以检测的问题,该文提出了一种基于流形学习算法的马铃薯机械损伤检测方法。首先利用马铃薯图像的显著图分割出马铃薯区域,然后利用主成分分析(principal component analysis,P... 详细信息

针对马铃薯表面芽眼和凹凸不平的影响,使之马铃薯机械损伤难以检测的问题,该文提出了一种基于流形学习算法的马铃薯机械损伤检测方法。首先利用马铃薯图像的显著图分割出马铃薯区域,然后利用主成分分析(principal component analysis,PCA)、等距映射(isometric mapping,Isomap)和局部线性嵌入(locally-linear embedding,LLE)3种流形学习方法提取马铃薯区域图像特征参数,然后分别建立基于3种流形特征的支持向量机(support vector machine,SVM)分类模型PCA-SVM、Isomap-SVM和LLE-SVM,利用网格搜索法(grid search)、遗传算法(genetic algorithm,GA)以及粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)3种模型参数优化方法,优化支持向量机模型的惩罚参数c和RBF核参数g,以建立最优分类模型,最后比较3种分类模型的识别效果,确定最优分类模型。研究结果表明,PCA-SVM分类模型对训练集识别率为100%,测试集识别率为100%;Isomap-SVM分类模型对训练集识别率为100%,测试集识别率为91.7%;LLE-SVM分类模型对训练集识别率为100%,测试集识别率为91.7%,表明PCA、Isomap和LLE 3种流形学习方法用于马铃薯机械损伤检测是可行的,其中PCA-SVM分类模型检测效果最优。

关键词：机器视觉识别算法流形学习机械损伤马铃薯

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钒胁迫对紫花苜蓿生长及钒积累与转移的影响

农业环境科学学报 2021年第6期40卷 1198-1207页

作者：武振中杨金燕张有贤兰州大学资源环境学院兰州730000 四川大学建筑与环境学院成都610065

为探讨钒(V)胁迫下紫花苜蓿的生长响应及钒积累与转移特征,采用室内水培试验,设置不同浓度(0、0.1、0.5、2.0、4.0、10.0 mg·L^(-1)V)含钒营养液,研究了各浓度钒胁迫下紫花苜蓿株高、根长、叶绿体色素、光合气体参数、叶片膜脂过氧化... 详细信息

为探讨钒(V)胁迫下紫花苜蓿的生长响应及钒积累与转移特征,采用室内水培试验,设置不同浓度(0、0.1、0.5、2.0、4.0、10.0 mg·L^(-1)V)含钒营养液,研究了各浓度钒胁迫下紫花苜蓿株高、根长、叶绿体色素、光合气体参数、叶片膜脂过氧化程度及细胞膜透性、生物量、各组织钒浓度、钒转移系数(TF)和冠层、根系、整株钒提取量及冠层、根系钒提取量占总提取量百分比,以期为通过紫花苜蓿修复钒环境污染提供理论依据。结果表明,低浓度钒(0.1 mg·L^(-1)V)处理时根长、叶绿体色素(叶绿素a、b及类胡萝卜素)含量、叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及生物量均有增加但不明显(P>0.05)。相反,高浓度钒(≥4.0 mg·L^(-1)V)显著降低了株高、根长、叶绿体色素、Tr、Gs、Pn及生物量,同时叶片膜脂过氧化程度及膜透性显著增大(P0.05)。对照组各器官钒浓度为叶>根>茎,而钒处理组为根>茎>叶,根系是紫花苜蓿贮存钒的主要部位。TF随钒浓度的增加先降低后略有升高。每盆植株冠层钒提取量在4.0 mg·L^(-1)V时最大,为0.5464 mg。尽管在≥4.0 mg·L^(-1)V时植株生长显著受抑制,但根系、冠层及整株钒提取量较≤2.0 mg·L^(-1)V处理显著增大。研究表明,紫花苜蓿具有相对较强的抗钒胁迫能力,具有一定的修复钒环境污染的潜能。

关键词：钒紫花苜蓿胁迫响应积累

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小桐子修复镉污染土壤的水分调控效应

排灌机械工程学报 2018年第8期36卷 656-661页

作者：杨莹杨启良武振中王焕昌昆明理工大学现代农业工程学院云南昆明650500 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730050

通过温室盆栽试验研究了小桐子幼树在不同灌水上限(W1:30%FC,W2:50%FC,W3:70%FC,W4:90%FC)和镉质量比(Cd0:0 mg/kg,Cd1:50 mg/kg,Cd2:100 mg/kg,Cd3:200 mg/kg)下的生长状况、灌溉水利用效率(WUE)及小桐子富集镉的特征.结果表明:小桐子体内镉的富集量随着镉质量比的增加而增大(P<0.01),而小桐子的生长、土壤镉转移系数(TF)、生物富集系数(BF)和灌溉水利用效率均随着镉质量比的增加而下降(P<0.05).小桐子体内镉的富集量,TF,BF均随着灌水量的增加呈现出先增大后减小的趋势,其各器官富集镉的能力由高到低依次为根系、茎秆、叶片.在本研究条件下,有利于小桐子修复镉污染土壤的最佳灌水量和镉质量比组合为W3Cd1.

关键词：小桐子植物修复土壤镉污染灌水量水分利用效率

半透射高光谱成像技术与支持向量机的马铃薯空心病无损检测研究

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光谱学与光谱分析 2015年第1期35卷 198-202页

作者：黄涛李小昱徐梦玲金瑞库静徐森淼武振中华中农业大学工学院湖北武汉430070

针对马铃薯空心病的难以检测问题,提出了一种基于半透射高光谱成像技术结合支持向量机（support vector machine,SVM）的马铃薯空心病无损检测方法。选取224个马铃薯样本（合格149个,空心75个）作为研究对象,搭建了马铃薯半透射高光谱... 详细信息

针对马铃薯空心病的难以检测问题,提出了一种基于半透射高光谱成像技术结合支持向量机（support vector machine,SVM）的马铃薯空心病无损检测方法。选取224个马铃薯样本（合格149个,空心75个）作为研究对象,搭建了马铃薯半透射高光谱图像采集系统,采集了马铃薯样本半透射高光谱图像（390~1 040nm）,对感兴趣区域内的光谱进行平均和光谱特征分析。采用变量标准化（normalize）对原始光谱进行光谱预处理,建立了全波段的SVM判别模型,模型对测试集样本的识别准确率仅为87.5%。为了提高模型性能,采用竞争性自适应重加权算法（competitive adaptive reweighed sampling algorithm,CARS）结合连续投影算法（successive projection algorithm,SPA）对光谱全波段520个变量进行变量选择,最终确定了8个光谱特征变量（454,601,639,664,748,827,874和936nm）,所选8个光谱变量建立的SVM模型对马铃薯测试集的识别率为94.64%。分别采用人工鱼群算法（artificial fish swarm algorithm,AFSA）、遗传算法（genetic algorithm,GA）和网格搜索法（grid search algorithm）对SVM模型的惩罚参数c和核参数g进行优化。经过建模比较分析,确定AFSA为最优优化算法,最优模型参数为c=10.659 1,g=0.349 7,确定AFSASVM模型为马铃薯空心病的最优识别模型,该模型总体识别率达到100%。试验结果表明：基于半透射高光谱成像技术结合CARS-SPA与AFSA-SVM方法能够对马铃薯空心病进行准确的检测,也为马铃薯空心病的快速无损检测提供技术支持。

关键词：高光谱成像支持向量机人工鱼群算法空心病马铃薯

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肥液氮素浓度在线检测装置研制

农业工程学报 2015年第5期31卷 139-145页

作者：李加念李云青杨启良雷龙海武振中昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

为实现肥液自动混合过程中氮素浓度的实时检测，设计了一个检测装置，该装置主要由硝酸根离子选择电极、电极信号调理电路、温度传感器、数据采集以及显示电路组成。在10-6～10-1 mol/L范围内配制了一系列标准浓度的NO3-溶液，对该检测... 详细信息

为实现肥液自动混合过程中氮素浓度的实时检测，设计了一个检测装置，该装置主要由硝酸根离子选择电极、电极信号调理电路、温度传感器、数据采集以及显示电路组成。在10-6～10-1 mol/L范围内配制了一系列标准浓度的NO3-溶液，对该检测装置进行了性能测试试验：1）以标准毫伏计 PHS-3CT 作为对比，测试了装置对电极响应电势的测量准确性，其相对误差最大为5.2%；2）在5～45℃范围内，分析了离子选择电极的温度变异性，结果表明电极响应电势随着待测溶液温度升高而呈线性变化，在此基础上采用最小二乘法的逐步拟合方法建立了温度参数模型，并对模型进行了验证，其测量误差最大为9.2%；3）采用固定干扰法分析了Cl-、SO42-、H2PO4-和HPO42-等4种干扰离子对装置测量结果的影响，结果表明Cl-引起的干扰最大，电极对Cl-的敏感性是NO3-的0.2%，因而肥液中少量的干扰离子对测量结果的影响不大。因此，该装置可满足工程上自动混肥过程中氮素浓度检测的应用要求。

关键词：肥料氮实时监测浓度离子选择电极检测装置

不同台阶数的过渡阶梯对阶梯溢流坝面压强及消能特性的影响研究

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水力发电学报 2016年第5期35卷 84-93页

作者：王强杨具瑞武振中张靓江时俊李谈谈昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工很好的解决了我国由于大单宽流量和高水头等引起的高速水流问题,该消能工常采用过渡阶梯连接宽尾墩与阶梯溢流坝。本文基于阿海水电站溢流表孔,应用水汽两相流VOF计算方法的三维RNG k-ε湍流数值模... 详细信息

宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工很好的解决了我国由于大单宽流量和高水头等引起的高速水流问题,该消能工常采用过渡阶梯连接宽尾墩与阶梯溢流坝。本文基于阿海水电站溢流表孔,应用水汽两相流VOF计算方法的三维RNG k-ε湍流数值模型,速度与压力采用PISO耦合的算法方式,利用几何重建格式对水气交界面附近进行插值的非恒定流迭代求解,对1个高2 m、宽1.5 m台阶组成的过渡阶梯,2个高2 m、宽1.5 m台阶组成的过渡阶梯,3个高2 m、宽1.5 m台阶组成的过渡阶梯和原工况四种方案的宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工进行三维流场数值模拟。结果表明:各方案均在首级阶梯内产生负压,且前三种工况在首级阶梯固壁压强分布基本一致,竖直壁面最大负压均出现在桩号22.56 m附近,其最大负压(-0.899 k Pa)较原工况最大负压(-4.469 k Pa)小。同时前三种工况水平壁面最大负压(-0.597 k Pa)较原工况最大负压(-3.898 k Pa)也小。即过渡阶梯的台阶数对负压分布影响不大。在消能方面,有2个台阶组成的过渡阶梯对阶梯溢流坝的消能率最高(为34.205%),其中过渡阶梯的首级台阶对阶梯溢流坝的消能效果影响最大。

关键词：工程水力学过渡阶梯三维数值模拟阶梯溢流坝消能率

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多途径改进物理实验教学尝试

中学物理教学参考 1996年第12期25卷 25-27页

作者：武振中陕西省兴平市南位高中

多途径改进物理实验教学尝试陕西省兴平市南位高中武振中如何提高实验教学质量，培养学生的实验能力？本文介绍我在改进物理实验教学中的做法，供同行参考．一、强化学生实验能力的目标层次《中学物理教学大纲》和《考试说明》对实验能... 详细信息

多途径改进物理实验教学尝试陕西省兴平市南位高中武振中如何提高实验教学质量，培养学生的实验能力？本文介绍我在改进物理实验教学中的做法，供同行参考．一、强化学生实验能力的目标层次《中学物理教学大纲》和《考试说明》对实验能力用“会”来表示，未分目标层次．在...

关键词：物理实验教学物理实验能力学生实验能力多途径伏安法目标层次验证性实验测定重力加速度基本仪器玻意耳—马略特定律