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水田改旱地和菜地后红壤酸度和养分变化特征

中国农业科学 2024年第3期57卷 525-538页

作者：邱海华蒯磊鑫张璐刘立生文石林蔡泽江中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室中国农业科学院衡阳红壤实验站/湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站

【目的】以红壤区典型县域祁阳为例，分析不同母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤酸度和养分含量变化特征，为该区合理利用土地防治酸化提供科学依据。【方法】选取18个点位，采集水田及相邻的旱地和菜地，分析土壤pH、交换性酸、交换... 详细信息

【目的】以红壤区典型县域祁阳为例，分析不同母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤酸度和养分含量变化特征，为该区合理利用土地防治酸化提供科学依据。【方法】选取18个点位，采集水田及相邻的旱地和菜地，分析土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子、有机质、阳离子交换量和养分含量的变化及其相互关系。【结果】碱性母质发育的土壤pH均显著高于酸性母质发育的土壤。酸性母质发育的水田改为菜地后土壤pH降低了0.48个单位；碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤pH分别降低了0.74和0.53个单位。双直线模型拟合分析表明，当水田、旱地和菜地的土壤pH分别低于5.88、5.78和5.63时，土壤交换性铝含量快速升高，且降低一个pH单位土壤交换性铝含量分别增加1.09、2.33和2.93 cmol(+)·kg-1。酸性母质发育的水田改为旱地土壤有机质和全氮含量分别降低了11.06和0.42 g·kg-1，而菜地无显著变化；碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤有机质和全氮含量均显著下降，降幅分别为13.88—17.28和0.57—0.71 g·kg-1。碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤有效氮含量分别降低了47.66和42.34 mg·kg-1。两种母质发育的水田改为菜地后土壤全磷、有效磷含量均显著增加，增幅分别为0.41—0.48 g·kg-1和26.79—28.69 mg·kg-1。两种母质发育的水田改为旱地和菜地土壤全钾含量无显著变化；碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤有效钾含量显著升高，分别升高了36.69和65.76 mg·kg-1。相关分析表明，土壤pH与土壤交换性钙和镁、阳离子交换量、有机质含量和全氮含量呈显著正相关(P<0.01)；土壤交换性酸和铝与有效磷含量显著正相关(P<0.05)，与土壤交换性钙和镁、阳离子交换量、有机质含量和全氮含量呈显著负相关(P<0.01)。【结论】酸性母质和碱性母质发育的水田改为旱地后土壤有机质、全氮含量均显著降低，而土壤全磷、有效磷含量呈增加趋势；酸性母质发育的水田只有改为菜地后土壤才酸化，而碱性母质发育的水田改为旱地和菜地后土壤均酸化；水田改为旱地和菜地后土壤硝化作用增强和盐基离子淋失增加可能是其酸化的主要原因之一。

关键词：母质红壤水田改旱地和菜地土壤酸度养分特征

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面向富语义复杂事件的时空数据建模

地理学报 2024年第7期79卷 1700-1717页

作者：刘凤钟志农贾庆仁景宁马梦宇杨飞国防科技大学长沙410073

时空是事件的基本特征,复杂事件是多个事件的综合过程,具有多尺度时空特征、多层次语义特征。如何依托时空数据模型,从事件的基本特征出发对复杂事件建模、分析,是实现对事件时空演变知识挖掘与模拟推理的关键途径。由于现有模型难以捕... 详细信息

时空是事件的基本特征,复杂事件是多个事件的综合过程,具有多尺度时空特征、多层次语义特征。如何依托时空数据模型,从事件的基本特征出发对复杂事件建模、分析,是实现对事件时空演变知识挖掘与模拟推理的关键途径。由于现有模型难以捕捉事件中跨时空粒度多实体对象间的演变轨迹与时空演化因果关联,缺乏对复杂事件语义动态变化的刻画,无法满足对复杂事件的建模需求。本文主要:(1)分析复杂事件中事件的概念,提出富语义事件时空数据模型,拓宽了时空数据模型所表达的事件维度。依据事件的多维度特征,实现了对跨时空粒度的多实体对象伴随事件演变的状态与行为特征描述;(2)以事件特征聚合事件层次结构,建立事件由繁至简、由事件本身到其组成要素的多级逻辑框架;(3)刻画复杂事件中事件与事件、实体与实体的关联关系,以时空关系、属性关系的演变推动对事件潜在因果关系的分析;(4)以人类社会历史战争为例,阐述富语义事件时空数据模型的建模与分析方法,依托GIS平台阐述模型表达内容在事件实例中的应用,解释了伴随事件推进引起实体属性演变、实体与实体关系演变,再由上述变化引发新的事件发生的知识推理过程,验证了模型的可行性与实用性。

关键词：复杂事件富语义事件时空数据模型多时空时空演化因果关联

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高速列车移动接地回流系统研究综述

铁道学报 2024年第9期46卷 57-68页

作者：肖嵩王梓靖吴广宁郭裕钧张血琴高国强西南交通大学电气工程学院

列车移动接地系统通过接地轮对与钢轨间的滚动电接触实现电能的泄放。其中，车载接地系统可分为工作接地与保护接地两种方式。但由于工作接地轮对与保护接地轮对共用钢轨并将其作为泄流渠道，通过工作接地泄放至钢轨的电流易通过周边的... 详细信息

列车移动接地系统通过接地轮对与钢轨间的滚动电接触实现电能的泄放。其中，车载接地系统可分为工作接地与保护接地两种方式。但由于工作接地轮对与保护接地轮对共用钢轨并将其作为泄流渠道，通过工作接地泄放至钢轨的电流易通过周边的保护接地轮对再次回窜至铝合金车体上，从而在车-轨间形成环流，长期存在车-轨环流将导致牵引电机轴承、齿轮箱齿轮电蚀，抬高车体电位，严重影响列车上搭载的乘客与设备的安全。伴随着高速铁路运行速度及牵引功率不断提升，列车牵引电流的不断增加，将导致车-轨环流现象越加严重，亟需对车-轨环流的产生机制、影响因素及抑制措施开展研究。首先调研车-轨环流造成的相关事故，并梳理产生车-轨环流的根本原因。通过调研目前已构建的移动接地系统仿真模型，探究车-轨环流机理与接地回流的动态变化特性，并收集目前已提出的车-轨环流的抑制措施，提出解决问题的思路。

关键词：高速列车移动接地回流系统电能泄放车-轨环流动态变化特性

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鹈鹕优化算法在岩体结构面分组中的应用

哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 117-125页

作者：刘铁新董自岩郭怡宁大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116600

结构面广泛分布于岩体之中,难以逐一进行分析。现有研究方法存在对初始信息敏感,分组结果可靠性差,以及难以准确对产状相近的结构面进行分组等不足。针对上述问题,提出了一种基于鹈鹕优化算法(POA)的岩体结构面分组方法。首先,利用POA... 详细信息

结构面广泛分布于岩体之中,难以逐一进行分析。现有研究方法存在对初始信息敏感,分组结果可靠性差,以及难以准确对产状相近的结构面进行分组等不足。针对上述问题,提出了一种基于鹈鹕优化算法(POA)的岩体结构面分组方法。首先,利用POA算法全局寻优初始聚类中心,结合模糊C均值算法(FCM)将结构面产状数据进行完全分组。其次,利用蒙特卡罗模拟技术,生成符合Fisher分布的产状数据。最后,基于正交设计,对比传统FCM算法,以识别错误率为指标,研究了新算法在不同结构面数量、结构面组数、聚类中心、离散度情况下分组精度的变化规律。结果表明:聚类中心对分组精度具有显著影响;所提方法能对产状极点边界不清晰的结构面数据进行有效分组,可有效提高分组精度和分组结果的可靠性。以大连某水库边坡结构面数据为基础,对其进行分组处理,验证了新方法的工程实用性。研究结果可以为结构面三维网络计算机模拟和岩体工程稳定性分析提供依据。

关键词：岩体力学鹈鹕优化算法模糊C均值算法结构面分组正交设计

含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物的类型、组成与成岩演化过程--以川东地区中二叠统茅口组茅一段为例

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 311-322页

作者：宋金民王佳蕊刘树根李智武罗平江青春金鑫杨迪黄士鹏范建平叶玥豪王俊轲邓豪爽王斌郭嘉欣成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610059 西华大学成都610039 中国石油勘探开发研究院北京100083

通过野外露头剖面实测和岩心观察,结合薄片鉴定、氩离子抛光、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和激光剥蚀元素面扫描等方法,对四川盆地东部地区中二叠统茅口组一段(简称茅一段)含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物类型、产状及其组成进... 详细信息

通过野外露头剖面实测和岩心观察,结合薄片鉴定、氩离子抛光、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和激光剥蚀元素面扫描等方法,对四川盆地东部地区中二叠统茅口组一段(简称茅一段)含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物类型、产状及其组成进行了分析,明确黏土矿物的成岩演化序列,建立黏土矿物沉积-成岩演化模式。研究表明,川东地区茅一段在富Si^(4+)、Mg^(2+)的凉水文石海中沉淀自生海泡石矿物,形成含海泡石层系;在埋藏成岩过程中,自生黏土矿物会经历两条可能的演化序列:①早成岩A期到中成岩A_(1)期,在普遍缺乏Al^(3+)的浅埋藏环境中,海泡石维持稳定状态;中成岩A_(2)期,自生海泡石开始演化为斯蒂文石;中成岩B_(1)期演化为无序滑石;中成岩B_(2)期至晚成岩期,最终演化为滑石,形成了茅一段主要的自生黏土矿物成岩演化序列“海泡石—斯蒂文石—无序滑石—滑石”。②早成岩A期,风暴和上升洋流携带的Al^(3+)参与成岩过程,微量海泡石向蒙脱石演化,部分蒙脱石继续演化为绿泥石;早成岩B期至中成岩A_(1)期,部分蒙脱石演化为伊/蒙混层;中成岩A_(2)期至中成岩B_(2)期,伊/蒙混层向伊利石发生演化,至晚成岩期全部转化为伊利石,由此形成茅一段次级自生黏土矿物成岩演化序列“海泡石—蒙脱石—绿泥石/伊利石”。含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物的类型与演化具有两方面的油气地质意义:①海泡石吸附和聚集大量有机质,有效提升茅一段烃源岩的品质和生烃潜力。②海泡石向滑石演化过程中形成大量有机质孔和黏土收缩孔(缝),同时释放富Mg^(2+)成岩转化流体,使凹陷内或凹陷边缘区的灰岩发生白云石化,在中二叠统形成自生自储和(旁)下生(侧)上储型的源储配置新模式,提高了油气成藏效率。

关键词：含海泡石层系自生黏土矿物成岩演化中二叠统茅口组四川盆地

微生物利用性不同的有机碳源阻控尿素诱导红壤酸化的作用机制

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土壤学报 2024年

作者：官鹏王如海时仁勇李九玉徐仁扣中国科学院大学土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 中国科学院大学南京学院

为研究有机物料中不同类型碳源对肥料氮转化及其引起土壤酸化的调控作用，选择葡萄糖、苯甲酸钠、纤维素、木质素四种微生物利用程度不同的碳源，在外加碳源和尿素的C/N = 40的条件下进行45 d的室内培养，分析有机碳源与尿素配合施用对... 详细信息

为研究有机物料中不同类型碳源对肥料氮转化及其引起土壤酸化的调控作用，选择葡萄糖、苯甲酸钠、纤维素、木质素四种微生物利用程度不同的碳源，在外加碳源和尿素的C/N = 40的条件下进行45 d的室内培养，分析有机碳源与尿素配合施用对红壤氮素形态转化和酸度的影响。结果表明，在红壤中单施尿素会发生强烈的硝化作用，培养结束时土壤pH降低1.17个单位。与单施尿素处理相比，有机碳源与尿素配施处理土壤呼吸作用显著增强，土壤无机氮和NO3--N分别减少了17.1%～99.4%和46.1%～99.9%，土壤微生物生物量氮和固相有机氮共增加了3.0%～14.8%，土壤pH提高0.67～3.11个单位。有机碳源与氮肥配施促进了土壤微生物对肥料氮的同化作用和土壤固持，显著降低硝化作用及其诱导的土壤酸化。其中微生物易利用的葡萄糖有利于促进前期肥料氮被微生物快速同化和后期有机氮的矿化作用，对肥料氮可起暂存和缓释作用；较难利用的纤维素促进肥料氮微生物同化的作用较葡萄糖滞后，但同化作用强、效率高，有利于肥料氮在土壤中较长时间的固持；难利用的木质素促进肥料氮的微生物同化作用弱，但直接抑制了硝化作用，以上有机碳源调控氮素转化过程可提升土壤pH约0.6个单位。而苯甲酸钠作为易利用有机酸盐，虽然促进肥料氮的微生物同化作用显著低于葡萄糖和纤维素，但其具有直接抑制硝化作用的能力，而且苯甲酸钠的脱羧作用可以快速消耗H+，可大幅提升土壤pH约3.0个单位。综上，有机碳源本身的化学性质，如化学结构的复杂程度、微生物碳利用效率、有机物本身的毒性效应等是影响土壤碳、氮转化过程及其耦合的土壤酸化过程的重要因素，研究结果为农田土壤养分和酸度调控的高效管理提供重要理论依据。

关键词：有机碳源的可利用性微生物氮同化硝化作用碳氮矿化土壤酸化

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各向同性弹性波逆时偏移

地球物理学报 2024年第5期67卷 1944-1953页

作者：陈生昌李代光龚新月浙江大学地球科学学院杭州310027

为了得到物理意义明确、地质可解释的偏移成像结果,当前的弹性波逆时偏移方法需要在偏移过程中对外推的弹性波场进行P/S波分解,以消除物理上相互不匹配的波型在偏移成像结果中产生的交叉噪声.给定具有地震波运动学特征准确的地下介质光... 详细信息

为了得到物理意义明确、地质可解释的偏移成像结果,当前的弹性波逆时偏移方法需要在偏移过程中对外推的弹性波场进行P/S波分解,以消除物理上相互不匹配的波型在偏移成像结果中产生的交叉噪声.给定具有地震波运动学特征准确的地下介质光滑模型,本文首先给出了作为地震数据线性反演的偏移所对应的一般正演表达式;再利用各向同性弹性波方程,推导出了适合弹性介质光滑模型的P/S波解耦的弹性波方程,即纵波弹性波方程和横波弹性波方程;最后对各向同性弹性波逆时偏移提出了新方法和新认识.对于纯P(或S)波震源激发得到的地震数据的各向同性弹性波逆时偏移,提出了对外推的弹性波场无需进行P/S波分解,在偏移成像结果中也不会出现交叉噪声的新方法;对于P/S波复合震源激发得到的地震数据的各向同性弹性波逆时偏移,提出了即使对外推的弹性波场进行P/S波分解,在偏移成像结果中还会出现交叉噪声的新认识.

关键词：弹性波光滑偏移模型逆时偏移无P/S波分解交叉噪声

CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)Z型异质结用于光电类芬顿体系下高效降解环丙沙星

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高等学校化学学报 2024年第1期45卷 107-118页

作者：王秋霞韩玉贵赵鹏王爽刘亚茹李轶中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452 天津大学理学院天津300072

针对目前水环境中抗生素污染严重的问题,使用简单的溶剂热法制备了CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)(CBWO)Z型异质结催化剂.扫描电子显微镜分析结果表明,其结构为棒状和纳米片状.能量色散元素图谱显示,Cu,W,Bi和O元素均匀分散在CBWO-60中;使... 详细信息

针对目前水环境中抗生素污染严重的问题,使用简单的溶剂热法制备了CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)(CBWO)Z型异质结催化剂.扫描电子显微镜分析结果表明,其结构为棒状和纳米片状.能量色散元素图谱显示,Cu,W,Bi和O元素均匀分散在CBWO-60中;使用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱探究了催化剂的晶体结构和化学键、官能团组成;BET表征结果证明,CBWO-60具有较高的比表面积.X射线光电子能谱(XPS)证明Cu^(+)和Cu^(2+)共存,促进了芬顿(Fenton)反应的循环进行,XPS结合能的位移证明了异质结中CuBi_(2)O_(4)和Bi_(2)WO_(6)之间具有强的电子相互作用,而不是物理混合;使用紫外⁃可见漫反射光谱和价带-X射线光电子能谱分析了异质结的能带结构;利用光致发射光谱、电化学阻抗谱和瞬态光电流响应谱探究了催化剂的电荷转移情况.在该系列催化剂中,CBWO-60在光电类芬顿(PEF-like)体系中对环丙沙星(CIP)的降解效率最高,90 min时,降解效率为98.0%.同时,溶液初始pH在2~6范围时,体系始终能够维持有效的CIP去除效率,与传统芬顿体系相比,该体系的pH应用范围得到了有效拓宽.在PEF-like体系中,CBWO-60对喹诺酮类、磺胺类和四环素类抗生素均表现出较强的降解能力,充分证明了CBWO-60的普适性.CBWO-60在连续5次循环实验后,对CIP仍保持87.8%的降解率,并且反应后催化剂的晶体结构没有发生改变.根据高效液相色谱⁃质谱的结果,提出了CIP降解的5种可能途径.

关键词：光电类芬顿体系铋酸铜/钨酸铋 Z型异质结环丙沙星活性氧物种

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无人机平台运动状态下节点间高精度时间同步

西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 19-29页

作者：陈聪段柏宇徐强潘文生马万治邵士海电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室四川成都611731 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100089

节点间的时间同步是无人机集群资源调度、协同定位、数据融合的基础,在同步精度要求较高的场景中常用双向时间同步进行节点间的时间同步。然而无人机的相对运动会导致两次同步消息的传播时延不等,进而引起时间同步误差。针对该问题,首... 详细信息

节点间的时间同步是无人机集群资源调度、协同定位、数据融合的基础,在同步精度要求较高的场景中常用双向时间同步进行节点间的时间同步。然而无人机的相对运动会导致两次同步消息的传播时延不等,进而引起时间同步误差。针对该问题,首先从线性方程组求解角度分析了时间同步误差的产生原因,提出了一种利用双触发双向时间同步以增加方程个数、并在节点匀速运动前提下减少未知量个数的方法。然后推导了该方法下钟差的求解公式,结果表明钟差求解与节点的匀速运动速度无关。随后比较了在加性高斯白噪声信道中双触发式双向时间同步方法与现有运动补偿方法的钟差估计性能,并分析了时间戳处理时延和速度改变对钟差求解精度的影响。最后通过外场实验验证了双触发式双向时间同步的有效性。仿真及实验结果表明,相比于传统双向时间同步,双触发式双向时间同步不会因节点的匀速运动导致主从节点间的时间同步出现系统偏差。

关键词：无人机双向时间同步非对称传输时延线性方程组