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山西大學學報(自然科學版)

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基礎數學與應用數學

  • 具邊界反饋波動方程的有限差分格式

    劉建康;李曉旺;

    對帶有邊界比例反饋的波動方程構造全離散有限差分格式,通過離散能量方法證明該差分格式在無窮范數意義下關于時間和空間均是二階收斂的,并且關于初始值和右端項都是無條件穩定的。數值實驗驗證了理論結果。

    2016年01期 v.39;No.151 1-11頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 759K]
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  • 一類廣義非均勻Cantor集的Hausdorff測度的估計

    董秀英;劉衛斌;

    推廣了自相似分形集中最經典的例子Cantor三分集的構造,得到一類非均勻的Cantor-k(k∈N,k≥5)分集,并給出其Hausdorff維數和Hausdorff測度的上界.

    2016年01期 v.39;No.151 12-16頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 137K]
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  • 一類四階拋物方程的一個非協調混合元全離散格式

    曹欣杰;李永獻;王俊俊;

    借助于類Wilson元對一類四階拋物方程提出了一個非協調混合有限元向后歐拉全離散格式。利用該元的一個特殊性質,即精確解u∈H~3(Ω)/H~4(Ω)時,其非協調誤差在能量模意義下可以達到O(h2)/O(h3)階,再結合雙線性元的高精度結果,采用分裂技巧,得到了原始變量u和中間變量q=Δu的H~1模意義下具有O(h~2+τ)階的超逼近性質,其中,h和τ分別表示空間剖分參數和時間步長。

    2016年01期 v.39;No.151 17-23頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 179K]
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  • 一類離散SIRS傳染病模型的持久性

    趙愛民;李文娟;

    考慮具有非線性發病率及分布時滯h∑k=0Pkf(Sn+1,In-k)的離散SIRS模型,利用差分不等式理論得到模型持久性的充分條件。當f(x,y)=βxG(y)時,對應模型持久的充分條件為:G(y)在[0,∞)連續單增,G(0)=0,函數G(y)/y在(0,∞)單減有界。該結論改進了[生物數學學報,2013,38(2):274-259]中的相關結論。當易感者輸入率等于死亡率時,本文結論是[Appl Math Comput,2012,39:15-34]中定理4.1的離散化形式。

    2016年01期 v.39;No.151 24-30頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 307K]
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  • 帶有干擾Neumann控制下反應擴散方程的穩定性

    張小英;柴樹根;

    利用自抗擾控制策略主要研究了帶有干擾Neumann控制下反應擴散方程的穩定性。時變擴張狀態觀測器被設計來估計干擾,進而獲得控制器。在此控制器下,反應擴散方程的閉環系統是穩定的。數值模擬進一步說明了這一結果。

    2016年01期 v.39;No.151 31-36頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 430K]
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  • Circular consecutive-2-out-of-6:F和Linear consecutive-2-out-of-6:F兩種可修系統可靠性的分析

    張權;林上為;李艷君;關寶玲;

    研究了在熱電廠中常用的兩種模型Circular consecutive-2-out-of-6:F和linear consecutive-2-out-of-6:F.假設每個元件的工作時間和維修時間均為指數分布,且每個元件經修理后與新的一樣。通過使用馬爾科夫理論和拉普拉斯變換理論得到了可靠性函數和首次失效前平均時間,并通過數值分析比較了兩個模型的可靠性。

    2016年01期 v.39;No.151 37-41頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 427K]
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  • 混合系統可靠性問題中的廣義推斷

    牟唯嫣;陳建杰;張輝;

    廣義推斷是基于廣義檢驗變量和廣義樞軸量的統計推斷方法,由廣義置信區間估計和廣義P檢驗構成。它的提出可以較好地解決中小樣本下的統計推斷問題,而這正是經典統計學在很多時候無法給出相應較好的解決方案的問題。系統可靠性的統計推斷是現代社會發展中不可忽視的重要問題,本文基于廣義推斷方法對復雜混合系統的可靠性問題進行了研究,模擬研究表明,廣義推斷方法在解決中小樣本下的混合系統可靠性問題中具有良好的表現。

    2016年01期 v.39;No.151 42-48頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 185K]
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計算機科學與技術

  • 基于主動學習的汽車評論情感預測

    王素格;張軍;李旸;

    隨著時間的變化,用戶對汽車產品評論的情感信息會有所波動,然而,通過挖掘這些情感信息可為潛在用戶和企業提供決策依據。對于大量的汽車評論,僅靠人工去分析這些評論數據的情感顯得無能為力。因此,文章采用遷移學習思想,通過前一時期標注數據獲得當前時期數據的初始標注樣本,利用主動學習不斷優化分類模型,進而預測當前時期汽車評論的情感傾向。實驗結果表明,該方法在較少人工標注量的情況下取得了較好的情感預測結果。

    2016年01期 v.39;No.151 49-55頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 402K]
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  • 露天礦地線連接狀態實時監測及故障定位系統設計

    李月香;蔚晨月;陳劍平;

    在向露天礦大型移動用電設備遠距離輸送高壓動力電的線路中,地線的良好連接至關重要,否則會造成嚴重的安全事故。文章通過在移動變電站中安裝主監控裝置,在每一個移動開關柜中安裝檢測控制裝置,組成地線連接狀態實時監測及故障定位系統。主監控裝置和檢測控制裝置之間通過檢測控制線進行載波通信,主監控裝置根據檢測控制裝置上傳的信息判斷線路中地線連接狀態,一旦發現連接故障,就顯示故障位置信息并聲光報警,提示工作人員及時進行高壓電斷電操作,并且在提示的區域查找故障。本文設計的線路監測及故障定位系統與電橋檢測方法相比,能夠減少故障的誤報率,縮短查找故障的時間。

    2016年01期 v.39;No.151 56-60頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 726K]
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物理

  • 自旋軌道耦合對串聯雙量子點電子全計數統計特性的影響

    王敏;薛海斌;

    基于粒子數分辨的量子主方程,研究了具有自旋軌道耦合效應的串聯雙量子點體系的電子計數統計特性。通過分析電極的自旋極化率、量子點的點間隧穿耦合強度以及其能級失諧對前三階累積矩的影響,發現當量子點的點間隧穿耦合強度與量子點電極耦合強度處于同一量級,且兩個量子點的能級失諧大于其自旋軌道耦合強度數倍(約5~10)時,對于電極自旋極化率較大的情形,在僅有單占據態到空占據態參與電子輸運的偏壓區域內,自旋軌道耦合效應對電流的前三階累積矩,尤其是高階累積矩,有一個明顯的影響。特別是,通過調節兩個量子點的能級失諧,可以找到一個高階電流累積矩基本上與自旋軌道耦合強度成正比的區域。因此,可以基于電流高階累積矩定性獲取串聯雙量子點的自旋軌道耦合參數,為其在固態量子計算中的應用提供理論基礎。

    2016年01期 v.39;No.151 61-67頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1495K]
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  • 納米多晶鋁的彈性和熱力學性質研究

    朱艷花;薄銳;崔新林;

    利用Voronoi幾何法搭建了納米多晶金屬鋁,對初始結構進行弛豫和退火來降低由大角度晶界帶來的高應力和高能量。在弛豫和退火過程中監測了體系結構、平均內應力、平均能量等在各個過程的變化情況,最終獲得了穩定的結構。隨后利用經典分子動力學模擬方法計算了不同晶粒大小納米金屬鋁的彈性常數和一些熱力學參數。計算結果表明,金屬鋁的彈性常數隨著晶粒的增大有所變化,C11、C44隨著晶粒的增大而增大,C12則是減小的,模擬結果與其他計算數據和實驗數據進行了對比;隨后計算了不同晶粒大小體系的楊氏模量、體彈模量、剪切模量等熱力學參量,并與實驗數據對比分析。

    2016年01期 v.39;No.151 68-73頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1318K]
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  • 基于PT對稱Scarf-Ⅱ勢的孤子單向散射的操控

    李翠翠;李祿;

    討論PT對稱Scarf-Ⅱ勢中孤子的散射問題,包括演化動力學以及PT對稱Scarf-Ⅱ勢對孤子單向散射的影響。在此基礎上,給出實現單向孤子流的孤子初始速度窗口、勢實部的深度、勢虛部的寬度和深度的窗口。結果表明適當選取初始速度v0、勢函數的實部深度V0以及虛部深度W0和寬度x2,可以找到孤子向左或者向右的單向流,由此可以實現對單向孤子流的操控。

    2016年01期 v.39;No.151 74-79頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1490K]
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化學

  • 氣體組分對絕熱甲烷化反應影響模擬計算

    王秀林;侯建國;穆祥宇;張勃;宋鵬飛;高振;張瑜;姚輝超;

    采用Aspen Plus模擬軟件,通過理論假設和模型簡化,選取典型甲烷化反應原料氣體,進行氣體組分對絕熱甲烷化反應影響的模擬研究,研究結果表明:絕熱甲烷化反應器出口溫度隨H_2、CO濃度增加而增加,隨CH_4、CO_2、N_2和H_2O濃度增加而降低,其中CH_4和H_2O的變化影響較為顯著?!艭O+CO_2的總碳轉化率隨CO、CO2濃度的增加而降低,隨H_2濃度增加而快速增加。

    2016年01期 v.39;No.151 80-85頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2570K]
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  • 以聚吡咯/鎳/無紡布復合物構建柔性電化學電容器的研究

    袁偉;韓高義;肖堯明;常云珍;

    以無紡布(NW)為柔性基底,通過化學鍍鎳法在NW的纖維表面沉積鎳制得柔性導電基底(Ni/NW)。然后以吸附有FeCl3·6H2O的Ni/NW與吡咯蒸氣進行反應,通過原位氧化法制備了PPy/Ni/NW柔性復合電極材料并優化了制備條件。用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)和掃描電子顯微鏡(SEM)對復合材料的結構形貌進行表征。以聚乙烯醇/磷酸為凝膠電解質,PPy/Ni/NW為電極組裝了柔性固體電容器。用循環伏安、恒電流充放電和電化學交流阻抗法研究了復合材料的電化學電容性能。研究發現在2mV/s時,柔性固體超級電容器的面積比電容可達150mF/cm2,并且在彎曲狀態下其比電容與沒彎曲時相比沒有明顯差別,說明電容器具有可彎曲性。

    2016年01期 v.39;No.151 86-92頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1904K]
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  • 一種過氧化氫選擇性熒光探針的合成及識別研究

    張建;劉景;郭煒;

    利用硼酸酯與過氧化氫反應生成羥基的特性,并結合激發態分子內質子轉移(ESIPT)熒光調制機理,設計并合成了一種用于檢測過氧化氫的熒光開關型探針。該探針的結構得到核磁共振和質譜的證實。紫外-可見光譜和熒光光譜研究表明,探針對活性氧(ROS)中過氧化氫具有較好的靈敏性和選擇性。

    2016年01期 v.39;No.151 93-98頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1152K]
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  • 水楊醛基熒光素腙的合成及對Cu~(2+)的識別

    武鑫;南明;劉洋;雙少敏;董川;

    以熒光素、水合肼和水楊醛為原料通過兩步反應合成了一種簡單的、新型的熒光素衍生物水楊醛基熒光素腙(CSFH),采用紅外、核磁、質譜、元素分析等手段對其進行了表征。通過吸收光譜考察了它與金屬離子的相互作用,結果表明CSFH對Cu~(2+)有很好的選擇性識別性能。

    2016年01期 v.39;No.151 99-102頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 627K]
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  • TNS與人中心蛋白2作用的熒光光譜研究

    趙亞琴;楚雪峰;

    在0.01mol/L Hepes,pH 7.4及室溫條件下,采用熒光光譜研究了探針2-對甲苯胺基-6-萘磺酸(2-p-toluidinylnaphthalene-6-sulfonate,TNS)與人中心蛋白2(human centrin 2,HsCen2)的作用。結果表明,與HsCen2結合后TNS熒光峰位置發生藍移,熒光強度明顯增大;440nm處滴定曲線表明HsCen2與TNS的結合比為1∶1;通過Frster無輻射能量轉移原理,計算得到TNS與HsCen2中Tyr172的距離為r=2.13nm;疏水性相互作用是TNS與HsCen2作用的主要驅動力。

    2016年01期 v.39;No.151 103-107頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 820K]
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  • 碳點的制備及其光電響應的研究

    閆菊平;王英特;陳莉;張勇;李樂;郭艷;張玉琦;周丹丹;

    以蔗糖為碳源制備了碳點,用透射電子顯微鏡、紅外光譜、紫外光譜和熒光光譜進行了表征,該碳點呈準球形,粒徑在2nm左右,并且表面帶有羥基、羧基等水溶性基團。碳點溶液的最大吸收波長為286nm,最大熒光發射波長為526nm。溶液酸度對熒光強度和發射峰的位置有一定影響。將制備的碳點沉積于ITO電極表面后,進行光電流、光電壓測試,與空白ITO電極相比,修飾后的電極光電流增大3.3倍,光電壓增大5.3倍。

    2016年01期 v.39;No.151 108-112頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 902K]
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  • 大同市自來水樣品調查中四氯化碳的測定分析

    李東云;張超玥;王海雁;高澤勛;馮鋒;

    按照國家頒布的《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2006),2015年4月在大同轄區內應用頂空氣相色譜法對160份水樣中的四氯化碳含量進行了抽樣檢測,該法標準曲線的相關系數R>0.999,相對標準偏差(RSD)為1.80%-9.07%,其加標回收率為90.7%-108.1%,檢出限0.015μg/L;水樣合格率100%。同時考察了末梢水經煮沸5min、活性炭過濾及某品牌飲水機處理后四氯化碳的含量變化,檢測結果與末梢水源數據相比有顯著性差異(P<0.05)。

    2016年01期 v.39;No.151 113-116頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 619K]
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生命科學與環境科學

  • 小果衛矛——山西省衛矛屬一新紀錄種

    秦浩;王燁;趙小娜;張峰;

    2015年8月20日在垣曲縣解峪鄉原中村發現了衛矛科(Celastraceae)衛矛屬(Euonymus)小果衛矛(Euonymus microcarpus(Oliv.)Sprague)的山西省野生分布。小果衛矛為至今發現的山西天然分布衛矛屬植物中的唯一常綠植物。小果衛矛在我國分布于湖北、陜西、河南、四川和云南等省,此前在山西并未見報道。至此,小果衛矛的發現使山西衛矛屬的記錄變為10種1變種。

    2016年01期 v.39;No.151 117-119頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 408K]
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  • 雙酚A激活雌激素受體與NF-κB信號通路促HepG2增殖的作用研究

    吉鵬宇;史通麟;晉小婷;郎超;李卓玉;

    研究了雙酚A(BPA)對肝癌細胞HepG2增殖的影響及其分子機制。通過MTT實驗發現,在環境濃度BPA(1×10-8 mol/L)暴露下,人肝癌HepG2細胞增殖顯著升高[(156±2.48)%]。Western blotting和實時定量PCR結果顯示,環境濃度的BPA處理HepG2細胞24h,細胞中NF-κB以及其下游相關炎癥因子IL-1β、TNF-α的轉錄均明顯上調。免疫熒光染色結果顯示,BPA處理導致HepG2細胞內ROS顯著上升;而ROS抑制劑NAC及雌激素受體抑制劑ICI 182 780均可有效抑制由BPA引起的細胞增殖和胞內p65上升。研究結果表明,BPA通過激活HepG2細胞中的雌激素受體誘導了細胞ROS的產生,隨后引起細胞內炎癥因子表達上調,促進細胞增殖。

    2016年01期 v.39;No.151 120-126頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1445K]
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  • 八肋游仆蟲CK2α-1基因的表達需要+1位編程性翻譯移碼

    王昭;王軟林;梁愛華;

    酪蛋白激酶Ⅱ(CK2)在細胞周期,細胞增殖與細胞生長,細胞生存和細胞死亡過程中起著十分重要的作用。為了研究單細胞真核生物中CK2的結構與功能,我們通過分析八肋游仆蟲轉錄組數據得到了七個CK2編碼序列,包括四個α亞基和三個β亞基序列。以大核基因組和cDNA為模板對七個基因進行了擴增與鑒定,將其分別命名為EoCK2α-1,EoCK2α-2,EoCK2α-3,EoCK2α-4,EoCK2β-1,EoCK2β-2和EoCK2β-3。序列分析表明EoCK2α-1需要發生+1位的編程性翻譯移碼,利用在酵母中研究編程性翻譯移碼的雙熒光素酶報告檢測體系對EoCK2α-1移碼率進行了研究。

    2016年01期 v.39;No.151 127-132頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 354K]
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  • 莜麥Permatin蛋白的重組表達及抗尖孢鐮刀菌活性分析

    焦慧娟;劉健;石亞偉;

    病程相關蛋白(Pathogenesis related proteins,PRPs)是植物在受到病原菌侵染或者非生物脅迫時大量分泌的一種參與協同防御的蛋白。將莜麥病程相關蛋白permatin基因克隆到原核表達載體pET32L,構建pET32Lpermatin重組子,轉化大腸桿菌E.coli BL21(DE3)菌株表達,經Heparin Sepharose fast flow離子柱、Sephacryl S-200凝膠柱純化獲得分子量大小為82kDa的電泳純的NusA-Permatin。通過濾紙片法及熒光顯微鏡分析重組蛋白對尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)的影響,結果表明:Permatin能夠顯著抑制F.oxysporum菌絲生長,導致F.oxysporum菌絲體形態異常。此外,DCFH-DA熒光探針檢測顯示,Permatin蛋白作用尖孢鐮刀菌的初期引起菌絲體活性氧含量的升高。這些結果表明Permatin蛋白不僅能抑制尖孢鐮刀菌生長,還能引起菌體形態變化和細胞體內活性氧水平的升高。

    2016年01期 v.39;No.151 133-139頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1995K]
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  • 運城鹽池湖區藻類植物組成及與鹽度關系

    呂虹瑞;王飛鵬;李超;李砧;馮佳;呂俊平;謝樹蓮;

    為了解運城鹽池湖區藻類植物的組成及與鹽度的關系,對該區域進行了4次調查采集和種類鑒定,并分析了優勢類群,對鹽度和藻類分布的關系進行了回歸分析。研究結果表明:(1)該區域藻類植物共9門,55科,120屬,366種,以藍藻門、綠藻門和硅藻門種類居多,隨著鹽度增加,綠藻門種類有所減少,而藍藻門和硅藻門種類有所增加,真鹽和高鹽水體與淡水和混鹽水體相比,種類明顯減少;(2)優勢類群有11個屬,包括顫藻屬(Oscillatoria)、衣藻屬(Chlamydomonas)、柵藻屬(Scenedesmus)、針桿藻屬(Synedra)、脆桿藻屬(Fragilaria)、舟形藻屬(Navicula)、橋彎藻屬(Cymbella)、菱形藻屬(Nitzschia)、裸藻屬(Euglena)、鱗孔藻屬(Lepocinclis)和扁裸藻屬(Phacus),包含的種數在各水體總種數中占到34%~49%;(3)多數種類對鹽度的耐受性較差,只分布于淡水水體和混鹽水體,有些種類對鹽度的適應范圍較大,在不同鹽度水體中都有分布,還有少數種類只分布于鹽度較高的水體中,鹽度和藻類分布的回歸方程為y=130.09e-0.114x。

    2016年01期 v.39;No.151 140-145頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1314K]
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  • 硫化氫參與鎘誘導擬南芥氣孔的關閉

    喬增杰;王婷;金竹萍;劉志強;裴雁曦;

    以擬南芥為實驗材料,利用分光光度法、顯微觀測法及藥理學實驗,研究了鎘(Cd~(2+))、硫化氫(H2S)和脫落酸(ABA)處理對擬南芥野生型(wild type,WT)、abi5和lcd氣孔運動的影響,以及H_2S合成酶L-半胱氨酸脫巰基酶(LCD)的活性和體內H2S含量的變化。結果表明:光照條件下,隨著Cd~(2+)濃度的增加,野生型擬南芥氣孔孔徑逐漸減小,LCD的活性及內源H_2S含量依次升高。200μmol/L的CdCl_2可以減小abi5的氣孔開度,且50μmol/L的H_2S也可以減小abi5和WT的氣孔開度,而ABA并不能減小abi5的氣孔開度,說明Cd~(2+)誘導的氣孔關閉主要依賴H2S信號。實驗進一步驗證了這種現象:與WT相比,200μmol/L的CdCl_2對LCD缺失突變體(lcd)氣孔開度的影響不大,加入H2S的供體NaHS后,lcd氣孔關閉。研究發現,Cd~(2+)可通過增強LCD的活性,促進L-半胱氨酸分解生成H_2S,進而誘導擬南芥氣孔關閉

    2016年01期 v.39;No.151 146-151頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 609K]
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  • 不同谷子品種黑穗病抗性及土壤酶活性分析

    劉麗青;儀慧蘭;郭二虎;張艾英;王麗霞;

    選黑穗病抗性不同的3個谷子品種,研究致病菌黑粉菌對谷田土壤酶活性的影響,分析土壤酶活與植株抗病性的關系。研究發現,谷種拌病菌孢子播種后,3個谷子品種表現不同,冀谷20發病率0.3%,晉谷21發病率10.2%,長農35病穗發生率65.0%;在植株發育的拔節期和抽穗期檢測根周土壤酶活性,拌菌組土樣中過氧化氫酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、蔗糖酶、堿性磷酸酶和脲酶活性增高,纖維素酶活性降低,說明病菌能誘導谷田CAT、PPO、蔗糖酶、堿性磷酸酶和脲酶活性增高,且CAT、PPO、蔗糖酶和堿性磷酸酶活性水平在不同品種間存在差異,但脲酶活性差異出現在不同發育期之間,并無品種間差異。結果表明,黑粉菌進入土壤中可影響谷田酶活性,改變土壤微生態,土壤酶參與谷子植株對黑穗病的抗病防御生理過程,不同品種對土壤酶活性有較大影響。

    2016年01期 v.39;No.151 152-157頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 879K]
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  • 基于SWAT模型的瀟河流域地表徑流模擬研究

    龐力馳;李洪建;高宗強;梁文彪;

    根據實測地表徑流和降雨量數據,用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型對汾河的二級支流-瀟河流域的地表徑流進行了模擬和驗證,并分析了地表徑流與降水量以及地表徑流與土地利用之間的關系。結果表明:(1)SWAT模型可以較好地模擬瀟河流域地表徑流的年際和年內變化過程(率定期r=0.88;驗證期r=0.78)。在降水量較多、產流較大的年份其模擬效率更高(r=0.98);(2)地表徑流模擬值與降水量的變化呈顯著正相關(r=0.865),且降水量的大小對地表徑流的殘差有影響;(3)在徑流產流量貢獻方面,林地最大(r=0.647),草地次之(r=0.581),耕地最弱(r=0.1),而在面積占比中草地(48.43%)卻遠大于林地(28.65%),可見一定程度上草地保持水土,涵養水源的能力要略好于林地。

    2016年01期 v.39;No.151 158-164頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1062K]
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