不同温度下水流对铜绿微囊藻生长的影响模拟

在蓝藻暴发机理研究中,水动力是一个非常重要的参数,目前多数研究在模拟各种流速环境的同时,未能实现实验过程中恒定的光、温条件控制.本研究采用小型环形槽模拟不同水体流速,在恒定的光、温条件下研究铜绿微囊藻(Mi-crocystis aeruginosa905)在流动水体中的生长情况,并对比了两种典型温度(15℃和25℃)条件下的差异.结果表明,水流使微囊藻生长滞后,改变其对数生长期持续时间和比增长率,直接影响微囊藻的最大生物量;不同流速的水流对微囊藻生长的影响与一定温度范围内的温度条件有关,15℃时,水体流动不利于微囊藻的生长繁殖;而在25℃时,微囊藻细胞生理活性增加,微囊藻对水体流动环境适应能力增强,水体流动更有利于微囊藻的生长繁殖,且流速在15cm/s时微囊藻获得最大生物量.     

台风雷达三维组网产品显示系统研制

在台风组网产品生成系统的基础上,根据台风监测预警的实际情况,开发台风雷达三维组网产品显示系统。该显示系统兼顾实时处理和历史数据分析的需求,实现了台风三维组网产品的实时监测、动画显示、风场叠加等多种功能,并运用切面插值算法、台风非对称性方向识别算法实现了最大对称轴和非对称轴的自动定位及其切面显示、台风不同距离的平均RHI切面显示。介绍显示方法、相关算法和主要功能模块,并使用 “黑格比”台风作为实例,结合图像分析台风的非对称性和移动路径、强回波区、螺旋雨带的对应关系,取得良好的应用效果。     

陡峭山区影像的半经验地形校正

本文提出一种新的半经验地形校正模型SCEDIL(Simple topographic Correction using Estimation of Diffuse Light),该模型通过结合DEM与光学影像数据寻找局部区域内完全光照和阴影的水平像元,并以光照、阴影水平像元的平均反射率值估算局部区域散射辐射比,提高了陡峭山区影像的地形校正精度。以高分一号卫星和Landsat ETM+影像为例,从目视判读和定量分析两个方面,比较分析该算法与传统半经验地形校正算法(C、SCS+C)的校正结果。结果表明:(1)对较为平坦的地形,SCEDIL和C、SCS+C校正都有较好的目视结果;对地面起伏较大的陡峭地形,C、SCS+C校正后,原阴影区域易呈现破碎化特征,SCEDIL校正后,原阴影区域过渡较为平滑。(2)SCEDIL校正后,各波段反射率的均值和标准差优于C、SCS+C校正,SCEDIL校正后,影像总分类精度与同类地物光谱信息均一性均优于C和SCS+C校正。SCEDIL半经验地形校正方法能有效地去除影像中的地形干扰,尤其对陡峭地形的校正效果,优于常规地形校正模型。     

深埋低水平地应力硬质岩隧道稳定性研究

低地应力是地下工程中极易被忽视的一种应力状态,它对地下工程稳定性有重要影响。本文通过分析地应力影响特征,指出了地应力分析应从地质构造和构造形迹分析入手。鉴于地应力测量中存在多种问题,提出了地下工程低地应力的地质标志判别方法。结合低水平地应力条件,给出了块体组合结构面强度的分级办法,推导出地下工程中常见块体的二维计算公式,并将其应用于工程实践,结果证明该计算方法比较符合实际。     

Effects of Hanseniaspora opuntiae C21 on the growth and digestive enzyme activity of juvenile sea cucumber Apostichopus japonicas

The effects of a diet containing Hanseniaspora opuntiae C21 on growth and digestive enzyme activity were estimated in juvenile Apostichopus japonicus. Groups of sea cucumbers were fed diets containing H. opuntiae C21 at 0(control), 10 4, 10 5, and 10 6 CFU(colony-forming units)/g feed. Results showed that after 45 d the specific growth rate(SGR) of sea cucumbers fed a C21-supplemented diet at 10 4 CFU/g feed was significantly higher than that of the control( P 0.05). Intestinal trypsin and lipase activities were significantly enhanced by C21 administration at 10 4 and 10 5 CFU/g feed compared with the control( P 0.05). After feeding for 23–42 d, C21 was demonstrated by denaturing gradient gel electrophoresis to be present in the intestine of sea cucumbers. In addition, after feeding the C21-supplemented diets for 15 d, the sea cucumbers were switched to an unsupplemented diet and C21 was confirmed to be capable of colonizing the intestine for at least 31 d after cessation of feeding. In conclusion, C21 was shown to successfully colonize the intestine of juvenile A. japonicus via dietary supplementation, and improve growth and digestive enzyme activity.     

典型非球形冰晶粒子的凝华增长数值模拟试验

在凝华增长过程中,冰晶的形状随着温度和湿度的改变而改变,准确模拟冰晶粒子的演变对于提高云模式的模拟能力起着非常重要的作用。在现有的云模式中,冰晶形状通常假设为球形,而在实际大气中,冰晶形状十分复杂。本研究中,我们根据冰晶凝华增长理论模型建立了一个单个冰晶粒子增长模型,模拟了温度分别为-1℃~-30℃时,单个典型非球形冰晶粒子的凝华增长过程。与风洞观测数据相对比,该模型能够抓住单个冰晶粒子的轴长,质量以及纵横比随温度和湿度的变化过程。我们进一步将该理论增长模型应用到群粒子的凝华增长过程的模拟。我们釆用欧拉二维正定平流输送法(MPDATA)模拟了典型非球形冰晶群粒子的凝华增长,并对比分析了在不同纵横比分辨率下的模拟效果以及温度变化对冰晶形状的影响,结果表明运用该数值方法可以合理地模拟出群粒子在凝华增长过程中纵横比的演变。与目前采用的拉格朗日-欧拉混合平流算法比较,该算法能够耦合到欧拉动力框架下的分档云模式中去,这对我们研究冰晶粒子形状对云微物理过程和动力过程的影响,以及它们对冰粒子凝华增长的反馈作用具有非常重要的科学意义。     

重塑黄土抗拉强度试验研究

有关黄土抗强度及相关特性的研究甚少,其主要原因是土抵抗拉伸的能力过于微弱。近年来随着基础设施建设的快速发展,特别是黄土自然灾害的频发,使人们认识到土的抗拉强度是不能忽略的。而黄土微弱的抗拉能力使得在试验过程中任何操作引起的微小变化都可能导致其强度值的严重偏差,所以有一套严格准确的试验参数和正确无误的试验操作步骤势在必行。本文采用兰州市九州开发区的重塑黄土,用轴向压裂法系统研究了黄土在不同的加载速率、试样高度、制样方法、加载圆柱直径时的抗拉强度。结果表明轴向压裂法测试土体的抗拉强度时上述因素都有不同程度的影响。其中：加载速率在1.0 mm/min下测定的不同试样强度值间的变化幅度为最小;高径比为1∶1的试样的抗拉强度值既位于不同试样强度值变化过程的中间位置又处于强度相对差值的最小处;静压制样优于击实制样且其抗拉强度较大;抗拉强度测试值随加载圆柱体直径呈线性增大。研究结果可供土体抗拉强度试验参考,也可为土体抗拉强度试验方法的规范化和标准化提供基础数据和理论依据。     

氮、磷比对两种赤潮藻生长特性的影响及藻间竞争作用

研究了两种赤潮藻即假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana Hasleet Heimdalh)和裸甲藻(Gymnodinium sp.)在不同氮磷比培养条件下的生长特性和藻间竞争作用,探讨了氮磷含量及其比值对赤潮爆发的影响机理.结果表明,在N/P=16条件下,假微型海链藻的最大比增长率最高、相对生长常数最大、平均倍增时间最短,叶绿素a含量最高,说明该N/P值是假微型海链藻最佳生长营养盐条件.对裸甲藻而言,N/P=6是其最佳生长的营养盐条件.叶绿素a含量受N/P值的影响和藻细胞密度所受的影响趋势基本一致.不同N/P值对藻间竞争作用和群落演替的总体影响不明显,都呈现先硅藻后甲藻的群落演替规律.裸甲藻可能具有利用体内磷来维持生长的特点.     

径潮流变化对长江潮流界位置的影响研究

赤潮流界是表征河口径潮相互作用的关键界面,受各种动力作用在空间上不断上下迁移。本文基于2012—2019年间长江口岸直水道五峰山至南支河段大范围实测资料,分析了46种径潮流组合下,长江主汊河段主深槽潮流界位置的变化。研究结果表明:(1)在径流条件一定时,随着潮差的减小潮流界位置逐渐向下游移动,初始时期潮流界位置下移速度较慢,后期加快。(2)在潮差一定时,当上边界径流量以同样速度增加时,枯水期潮流界向下游移动的速度快,平水期与丰水期潮流界向下游移动的速度会逐渐减慢。(3)潮流界距大通的距离与潮径比呈显著相关的对数关系,可用于今后潮流界位置的定量计算。潮流界位置随着潮径比的减小而下移,当潮径比约为0.56时,潮流界位置在江阴附近。新水沙条件下,长江潮流界位置的研究对"长江大保护"战略下河口海岸地区的开发规划具有重要现实意义。     

鱼类环境DNA metabarcoding片段的近缘物种识别差异

已知的鱼类环境DNA（eDNA）metabarcoding片段均未被针对性考察其对近缘物种的适用性,实际使用过程中存在“物种丢失”风险。为筛选出物种识别率最高的片段,本研究比较了15个主流片段对106属（共935种）鱼类的识别差异。研究结果如下：（1）蛋白质编码基因（COI,片段15）的物种识别率最高,但其引物通用性最差;片段09、片段11、片段07、片段03、片段12的引物序列总平均遗传距离也较大,均存在eDNA低效扩增的风险;（2）片段长度影响物种识别率,核糖体基因中片段05、片段06、片段01、片段02及片段13的物种识别率较高;（3）非度量多维尺度分析（NMDS）显示,不同基因、同一基因不同片段的识别结果存在较大差异,应考虑多片段、多基因组合应用;片段01与片段02、片段05与片段06等在NMDS图上距离较近,存在相互替代性;（4）物种类群影响识别结果,eDNA研究仍需要进一步开发高识别率片段。综合物种识别率、引物通用性、NMDS分析等多方面因素,本研究推荐2×150 bp测序平台使用片段01（MiFish-U）、2×250 bp测序平台使用片段05（Ac12S）,辅以片段13（Vert-16S-eDNA）等进行近缘鱼类多样性调查。本研究旨在为提高鱼类eDNA调查结果准确性提供一定技术支撑。