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武汉岩土所车辆,塔形马蹄螺人工育苗规模化生产获进展

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车辆荷载是一种施加在钢轨上的运动荷载,由于钢轨不平整,车辆在行驶过程中会产生除了其自身静荷载之外的附加动荷载,如何准确获得车辆运动过程中的附加动荷载是进行交通荷载模拟的前提,同时也是研究高速交通路基路面系统动力响应及长期服役性能的关键所在。中国现行的路基、路面设计规范考虑了附加动荷载部分的作用,但其附加动荷载大小的确定是基于经验基础之上的,设计思想仍是经验设计法。以往对高速交通路基结构动力响应的研究常常将列车或汽车荷载假定为各种分布形式的移动荷载,忽略了车辆动荷载产生的机制及原因,而大量工程实践表明,轨道或路面不平整是引起交通附加动荷载产生的主要原因,是研究高速交通路基动力响应的重要因素之一。

近日,中国科学院重大科技任务局组织专家对中科院南海海洋研究所研究员何毛贤团队承担的中科院“南海生态环境变化”项目中的子课题“关键生态种群繁育-螺类繁育”进行人工育苗现场验收。在听取了课题组的工作汇报,现场查看、抽样计数、测量后,专家组认为该研究成功建立了塔形马蹄螺人工催产、幼虫培育和人工育苗技术,初步具备规模化生产能力,为我国塔形马蹄螺的资源养护与增殖奠定了坚实的技术基础。

土壤生物多样性和组成在维持生态系统功能中起着重要作用,对土壤养分过程产生巨大的影响。在全球气候变暖的背景下,干旱胁迫对土壤生物维持正常的生态系统结构和功能与植物获取可利用养分构成严重威胁。土壤中的磷是限制生态系统生产力的重要因子,有效磷的改变可以通过改变土壤碳氮和其他养分循环不可避免地影响土壤生物如土壤线虫。尽管磷和土壤线虫对维持生态系统生产力和稳定性十分重要,但很少有人研究磷、干旱和树种特性协同影响土壤线虫对干旱环境的响应过程。因此,有必要研究土壤线虫如何应对生态系统结构和过程受全球气候变化带来的影响。

中国科学院武汉岩土力学研究所研究员卢正、姚海林从车辆组成特点与钢轨不平整特性出发,将车辆、钢轨、路基结构作为一个整体系统来建模,提出了车辆–不平整钢轨–层状路基结构大系统耦合动力学分析模型,同时考虑轮载与钢轨接触处的不平整位移、钢轨本身位移和轮载与钢轨之间的相对位移等3种位移的影响,实现了各子系统之间的真正耦合。研究结果表明:车辆在移动过程中,车辆-道路的耦合振动引起的路基动力响应会出现数个峰值,而峰值的出现是由于车辆振动频率达到车体系统的固有频率发生共振而产生。通过获得的共振速度表达式,可以为实际工程中钢轨平整度和行车速度的控制提供依据。进一步结合公路交通的特点,建立了一种路基动力响应的拟静力分析方法,通过与试验数据和经典结果的比较,验证了方法的可靠性。继而自主开发了相关模拟软件,通过输入车辆参数以及路面平整度参数,即可利用静力方法来代替复杂的动力计算,直接为工程设计和评估提供服务。

塔形马蹄螺,俗称“白面螺”,主要生活在暖水区潮间带下区至水深约10m的浅海岩石或珊瑚礁海底,以藻类为食,具有较高的经济价值和重要的生态价值。研究团队在2018年成功地进行了两批次的塔形马蹄螺人工育苗,2018年4月批次至验收日,幼螺数量13万只,螺宽12.10±1.83mm;2018年6月批次至验收日,幼稚螺数量54万只,螺宽6.86±1.26mm。

中国科学院成都生物研究所生态过程与生物多样性保育学科团组来自尼日尼亚的博士研究生Olusanya
Abiodun
Olatunji在博士生导师潘开文的指导下,研究了磷添加、水分亏缺、种植固氮树种桤木、非固氮树种巨桉对土壤线虫群落结构和相关化学过程的影响。研究表明,磷添加与水分亏缺处理的交互作用对土壤线虫群落无显著影响,但在适宜水分处理下,磷添加对种植固氮树种的土壤线虫总密度显著降低。同时,种植固氮树种的土壤食细菌、植物寄生、杂食性线虫和土壤线虫富集指数均显著高于种植非固氮树种。此外,土壤线虫的密度和群落组成受植物类型的影响大于磷添加及其与水分亏缺处理的交互作用。总的来说,虽然干旱对土壤线虫的总密度、优势种密度和营养类群数量有不利影响,但这项研究表明,在干旱条件下,线虫群落受林木种类的影响更大,固氮树种仍能维持土壤食物网结构,而不受环境变化的影响。

上述成果发表于Soil Dynamics and Earthquake EngineeringInternational
Journal of Geomechanics
International Journal of Structural Stability
and Dynamics
等期刊上。该研究成果主要受国家自然科学基金(No.
41472286,41472290)和湖北省杰出青年基金(No. 2017CFA056)资助。

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该研究得到国家重点研发计划(2016YFC0502101,2017YFC0505000)、国家自然科学基金(31370632,31500517)等的资助。近日以The
effect of phosphorus addition, soil moisture, and plant type on soil
nematode abundance and community composition
为题发表在国际期刊Journal
of Soils and Sediments
上。

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塔形马蹄螺苗

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