mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
天津城市公园灰尘重金属污染健康风险评价

分析了天津市中心城区41个代表性公园灰尘样品的重金属含量,借助健康风险评价模型,对天津市公园灰尘重金属的污染状况进行了健康风险评价。结果表明,天津市公园灰尘在不同程度上受到了重金属Cu、Pb、Cr、Cd和Ni的污染,其中,重金属Cu、Pb、Cr、 Cd和Ni的含量平均值分别为113.18、63.32、103.18、1.14和40.58 mg?kg~(-1),均高于天津市土壤重金属元素的背景值。健康风险评价模型计算表明,人体经手-口接触行为直接摄入是公园灰尘暴露风险的主要途径,重金属日平均暴露剂量依次为手-口直接摄食剂量>皮肤吸收剂量>呼吸道吸入剂量。本研究的5种重金属元素对人体造成的慢性非致癌风险值依次表现为:Cr>Pb>Cu>Ni>Cd,对人体不会造成危害,儿童的非致癌风险大于成人。致癌重金属的致癌风险依次为Ni>Cr>Cd,均低于癌症风险阈值,尚未形成致癌风险。
生物炭对污染物的土壤环境行为影响研究进展

近年来,生物炭已成为农业、生态修复和环境保护领域的研究热点。一般认为,生物炭具有改善土壤质量、增加土壤碳汇、减少大气CO_2浓度以及修复污染环境等功能。大量的生物炭施用到土壤后会改变土壤性质,影响重金属和有机污染物在土壤中的环境行为以及它们在环境中的归趋。本文就生物炭对土壤中重金属的吸附-解吸、在土壤中的形态转化、在土壤-植物系统中迁移行为、对有机污染物的吸附挥发及生物有效性进行了概述;在此基础上,扼要分析了当前生物炭应用存在的环境风险等问题,并从生物炭在土壤中的迁移转化及其归趋、生物炭的长期环境效应以及生物炭应用方向等方面进行了展望。
种植密度对东北玉米农田土壤呼吸时空动态的影响

基于东北地区玉米生态系统土壤呼吸的观测数据,阐明了玉米常规密度种植和低密度种植土壤呼吸的日变化特征及其空间差异性,分析了温湿度对土壤呼吸的影响。结果表明:土壤呼吸日动态呈单峰型曲线,土壤呼吸日动态最大峰值出现的时间随测定位置不同而变化;玉米常规密度种植土壤呼吸速率最大峰值出现在12:00—15:00;低密度种植土壤呼吸速率最大峰值出现在11:00—16:00;在生态系统尺度上,测定位置距离玉米植株越远,土壤呼吸速率则越低;玉米常规密度种植土壤呼吸速率高于玉米低密度种植;测定位置不同,土壤呼吸速率与土壤温度、空气相对湿度的相关系数不同,均达到显著相关(P<0.01),其中土壤呼吸速率与土壤温度呈正相关,与近地表的空气相对湿度呈负相关。
分层流中涡对演化特性数值研究

该文采用基于RANS方程及多相流理论的分层流数值模拟方法,以点涡对为数学模型,对水下涡对在诱导速度的作用下向自由面运动演化的情况进行了模拟,并分析了分层流形式及分层密度梯度对旋涡传播演化特性的影响规律。
流体中相互靠近两圆柱的水动力特性数值研究

该文采用基于动态网格技术的CFD数值方法,对黏性流体中两物体相互靠近时的水动力特性进行了研究。首先对比分析了无黏流场和黏性流场中圆柱的受力特性,然后分析了不同间隙比、不同靠近速度、不同背景流场下黏性流场中圆柱的受力特性。数值模拟结果表明:当来流速度为零时,阻力系数随着间隙比的减小而增大,随靠近速度的增大而增大;当来流速度不为零时,阻力系数随着来流速度的增大而增大;当来流速度与靠近速度之比较大时,圆柱受力出现较为明显的振荡。
人工湿地-塘组合处理村镇严重污染河水效果

构建潜流人工湿地-塘组合中试系统,探讨系统对村镇严重污染河水中氮磷等污染物的处理效果。采用实验模拟的方法,获得不同水力停留时间HRT及不同塘水深条件下系统对氮磷净化效果的数据,并进行分析。结果表明,组合系统HRT对COD、TN、NH_3-N的影响显著,随HRT的增大去除效果明显提高。对TP的影响呈现先提高后降低且总体变化不大的现象,除磷的最佳区间是HRT2.5~3.0d。当HRT>2.1d,COD、TN、NH_3-N和TP的去除率大于54.0%、57.8%、67.7%和80.6%,出水COD优于Ⅳ类水体标准,TN、NH_3-N均优于城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准,TP优于Ⅲ类水体标准。COD、TN、NH_3-N和TP的去除率随塘水深变化不大,均出现一个先高后低的现象,当塘水深为0.5m时,去除率最高,COD、TN、NH_3-N和TP的去除率分别达到48.9%、55.3%、63.7%和83.9%,出水水质最好,分别为20.49、9.51、4.59、0.19mg/L,COD优于Ⅳ类水体标准,TN、NH_3-N优于一级A标准,TP优于Ⅲ类水体标准。
基于实测的望霞W1危岩体失稳动态过程分析

在地质调查和现场监测的基础上,研究了望霞W1危岩体变形-演化的动力学过程。危岩体位于重庆市巫山县两坪乡,受裂隙切割成柱状。岩性为中厚层硅质、泥质灰岩夹燧石层,危岩体下部基座为粉砂岩、粘土岩及煤线,形成上硬下软的地层结构。研究表明:危岩体局部变形失稳过程与整体失稳过程的位移变形曲线表现出相似性,可划分为前期累积变形、匀速变形、加速变形和临界加速变形等四个阶段。望霞危岩的特殊地质结构、地质环境为危岩的孕育和破坏提供了地质基础。人为活动和降雨对危岩的变形破坏具有显著的影响。
滦河下游河水及沿岸地下水水化学特征及其形成作用

了解地表水和沿岸地下水的水化学特征及其形成作用,对地下水水资源保护和可持续开发利用具有重要意义。在系统采集滦河河水及沿岸地下水的基础上,运用描述性统计、相关性分析、阴阳离子三角图、Gibbs图、离子比例系数等方法对水样的离子特征和水化学类型的形成作用进行了分析。研究结果表明:(1)从出山口到入海口,浅层地下水化学类型由HCO_3型过渡到HCO_3·SO_4(SO_4·HCO_3)型,再逐渐转变为Cl·HCO_3型,而阳离子则由Ca(Ca·Mg)向Na·Ca(Na)型转化。(2)浅层地下水化学的形成受地形地貌以及地质结构的控制,在山间盆地和冲洪积扇,溶滤作用是控制地下水水化学变化的主要作用,向下游随着含水介质颗粒变细,地下水径流速度变缓,溶滤作用减弱,蒸发浓缩作用逐渐增强,从出山口到入海口,河水和地下水的钠吸附比(SAR)不断增大,说明溶滤作用逐渐被阳离子交替吸附作用代替。(3)河水的水化学类型主要为HCO_3·SO_4-Ca·Mg(SO_4·HCO_3-Ca·Mg)型。水化学形成以蒸发浓缩作用为主,同时受河床中的碳酸盐矿物和硅铝酸盐矿物溶滤作用的影响,在冲积海积平原可能存在蒸发盐岩的溶解。
一种高性能四倍精度浮点乘加器的设计与实现

高精度、高性能浮点运算部件是高性能微处理器设计的重要部分。通过对传统双精度浮点乘加运算算法的研究,结合四倍精度浮点数据格式特点,设计并实现一种高性能的四倍精度浮点乘加器(QPFMA),该乘加器支持多种浮点运算,运算延迟为7拍,全流水结构。采用双路加法器改进算法结构,优化头零预测和规格化移位逻辑,减小运算延迟和硬件开销。通过参数化设计验证方法,实现高效的正确性验证。逻辑综合结果表明,基于65 nm工艺,该QPFMA频率可达1.2 GHz,比现有的QPFMA设计运算延迟减少3拍,频率提高约11.63%。
基于栅格分簇的无线传感器网络路由协议

在栅格状分簇路由协议(GROUP)中,存在簇头分布不均匀、主汇聚节点选择不明确、数据传输不沿着最佳路径传输等缺点。为此,设计一种基于距离比较趋零法的栅格分簇无线传感器网络路由协议。采用能量优先的簇头轮换机制,实现数据的可靠传输和簇内节点功耗的均匀分布,并完成对GROUP协议和改进的栅格分簇路由协议的仿真。综合对比分析结果表明,该协议在复杂度、构造栅格分簇的能量开销和路由延时方面明显优于GROUP协议,并且在大规模节点的情况下性能更优。
动态银行网络系统中系统性风险定量计算方法研究

采用复杂网络理论研究银行网络系统中的系统性风险问题已有较多的报道. 这些研究大多假设银行网络系统是静态的(银行节点是静态的, 银行节点间的借贷关系也是静态的), 然后在系统性风险已经累积到爆发的情况下, 研究风险爆发后, 风险在静态网络系统中的传染与网络结构的关系. 然而对于系统性风险如何在银行网络中累积直至爆发的问题的研究还很少. 系统风险的累积过程需在动态演化的银行网络系统中才能实现, 同时观察风险累积过程需对系统风险进行定量估算. 因此, 本文首先建立带有宏观经济趋势及多期清算的动态银行网络系统模型; 提出系统风险的定量计算方法; 最后对系统风险进行仿真计算与分析, 得到了系统风险变化曲线, 显示了系统风险累积的过程. 该研究为定量研究动态银行网络系统的风险累积问题奠定了基础.
驾驶员属性对信号灯路口交通流的影响研究

采用元胞自动机模型研究信号灯路口的交通流特性, 系统地分析了与性别、驾驶经验、性格等驾驶员属性相关的驾驶行为对交通流的影响. 数值模拟发现, 技术生疏或紧张驾驶、急躁行驶等驾驶行为更易引发自由流到阻塞流的相变, 是路口通行低效率及事故隐患的重要原因, 信号周期是影响流量与个人通行时间公平的主要因素.
氢气引入对宽光谱Mg和Ga共掺杂ZnO透明导电薄膜的特性影响

为适应宽光谱高效率硅基薄膜太阳电池的应用需求, 本文尝试采用直流磁控溅射技术在553 K 衬底温度下生长氢化Mg 和Ga 共掺杂ZnO (HMGZO)透明导电氧化物(TCO)薄膜. 通过对薄膜微观结构、表面形貌、电学以及光学性能的测试和分析, 详细地研究了氢气(H_2)流量(0—16.0 sccm)对HMGZO 薄膜结晶特性及光电性能的影响. 实验结果表明: 生长获得的HMGZO 薄膜均为六角纤锌矿结构的多晶薄膜, 择优取向为(002)晶面生长方向. 薄膜的生长速率随着氢气流量的增加呈现逐渐减小趋势, 主要归因于溅射产额的减小.适当的氢气引入会引起晶粒尺寸的增加. 随着氢气流量由0增加至4.0 sccm, ZnO 薄膜电阻率从177 Ω·cm 急剧减小至7:2×10~(-3_ Ω·cm, 主要是由于H 施主的引入显著地增加了载流子浓度; 然而进一步增加氢气流量(4.0—16.0 sccm)造成电阻率的轻微增加, 主要归因于载流子浓度的减小以及过多氢杂质引入造成杂质散射的增加. 所有生长获得的HMGZO 薄膜平均光学透过率在波长λ~ 320—1100 nm 范围内可达87% 以上. 由于Mg 的作用及Burstein-Moss 效应的影响造成了带隙展宽, 带隙变化范围~ 3:49—3.70 eV, 其中最大光学带隙E_g 可达~ 3:70 eV.
一种面向信息带宽的频谱感知方法研究

本文利用频带宽度先验信息, 提出一种面向信息带宽的自适应调制宽带转换器结构. 该结构的总采样率为信号信息带宽的四倍, 远小于信号的奈奎斯特采样频率, 从而更有效利用采样资源, 降低采样数据量, 提高处理实时性. 通过对该结构中随机波形函数周期的选择, 可以实现对系统采样率和系统物理实现复杂度的权衡取舍, 从而适应不同场合中的应用. 本文通过理论分析给出了该结构实现信号精确重构的充分条件. 引入多重信号分类算法, 分析了该结构适用此算法的充分条件. 本文通过仿真实验对上述分析进行了有效性验证.该系统可以应用于隐形装备的吸波材料的前端特性分析、认知无线电的频谱感知.
以数据为中心的智慧城市研究综述

在城市信息化浪潮与数据科学崛起的共同推动下,智慧城市开始在全球范围内成为未来城市发展的新理念与新实践.大数据、数据活化、数据挖掘等数据管理、应用与分析技术在智慧城市建设当中具有核心作用.站在信息科学的视角之上,围绕以数据为中心这一主题,对当前智慧城市研究工作的最新动态进行了综述.梳理了当前智慧城市相关研究中广泛采用的城市数据类型及其特点,并从相关研究工作和技术与研究特点两个大的方面对该领域的研究工作现状进行了介绍.其中相关研究涵盖了技术体系研究、数据驱动的智能交通、城市计算技术和城市人类活动的统计力学等方面.而技术与研究特点的介绍包括核心技术与理论,以及领域研究的学科交叉、城市数据为中心、区域特性等方面.最后对该研究领域未来可能的发展方向进行了总结和展望.
多车场多车型车辆调度问题及其遗传算法

研究多车场多车型车辆调度问题,建立了一种基于最小配送费用的数学模型,模型的配送费用在考虑基本运输费的基础上又引入了司机的工资支出,包括基本工资和加班费.在多车场多车型车辆调度模型中,一辆车可以为多个客户服务,但一个客户只能由一辆车提供服务.根据模型的这些特点,提出了一种新的染色体混合编码方案和遗传操作策略,从而借助遗传算法成功实现了模型的求解.数值仿真结果验证了算法的可行性.
大窑湾入境集装箱量及疫情集装箱量的模糊预测研究

作为国际海运和物流业的主要装载工具集装箱是入境统计以及检验检疫的主要对象.按特定规律统计的集装箱量时间序列既有一定的统计规律,又有较大的随机性.采用模糊时间序列方法,通过构造论域、模糊集以及提出多重计算规则,对2005年6月至2012年10月大窑湾入境集装箱量、疫情集装箱量,以及疫情与入境集装箱量比值时间序列进行了模糊分析与预测.预测值与实际值的比较说明了算法的有效性.预测值与实际值的平均绝对误差、平均绝对百分误差从整体上揭示了时间序列自身的模糊性和模型的合理性.
黄淮海地区干旱变化特征及其对气候变化的响应

为了探究气候变化背景下黄淮海地区的干旱特征,基于黄淮海平原34个气象站点的1961—2012年气象数据,使用相对湿润指数探讨分析了近50年黄淮海地区冬小麦生长季及4个季节干旱的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)在整个分析期内(1961—2011)冬小麦生长季干旱减轻,但是在近20年干旱有了加重的趋势,且干旱加重的趋势是一种突变现象。(2)黄淮海地区1961年以来,春季、冬季以及冬小麦生长季内均表现为不同程度的干旱,干旱频率都达到90%以上,其中春、冬两季最为干旱,3个时段整个黄淮海中北部地区都为高频干旱区域,且4个季节及冬小麦生长季干旱程度与干旱频率的区域分布均表现为由南向北递增的趋势。(3)黄淮海地区的干旱特征对降水、太阳辐射和相对湿度这3个气候要素的变化最为敏感。
我国西南地区风速变化及其影响因素

基于110个台站日风速观测资料,对我国西南地区1969—2009年风速时空变化及其影响因素进行研究,结果表明:1969—2009年西南地区平均风速以0.24ms~(-1)10a~(-1)的速率显著降低,其中1969—2000年平均风速以0.37ms~(-1)10a~(-1)速率降低,而2001—2009年却以0.55ms~(-1)10a~(-1)的速率升高,各季节、非季风和季风期风速变化趋势与年序列相似。空间分布上,1969—2009年风速降低台站主要位于高海拔区,降低幅度呈现西高东低趋势。1969—2000年风速降低台站主要位于西藏高原、横断山区和云南高原。2001—2009年风速增加台站主要位于云南高原、横断山区和四川盆地。风速这种变化趋势一方面受大气环流影响,西风环流和季风环流风速的减弱可能是2000年之前风速降低的重要原因,而纬向风的加强则对2000年以来风速增强有重要贡献。另一方面,区域变暖是风速降低的关键诱因。
NaCl 胁迫下沙枣幼苗生长和阳离子吸收、运输与分配特性

沙枣(ElaeagnusangustifoliaL.)耐盐性强,是我国北方生态脆弱地区造林绿化的一个先锋树种。为探讨沙枣的盐适应机制,研究了不同浓度NaCl(0、100和200mmol/L)胁迫30d对其水培幼苗生物量累积以及不同组织(根、茎、叶)K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)吸收、运输与分配的影响。结果表明:盐胁迫不同程度地促进了沙枣苗根系生长;100mmol/LNaCl胁迫对幼苗生物量累积无明显影响,而200mmol/L则显著抑制了生物量累积;盐胁迫幼苗根、茎、叶中Na~+含量以及K~+-Na~+选择性运输系数(S_(K,Na))和Ca~(2+)-Na~+选择性运输系数(S_(Ca,Na))显著或大幅度增加,而K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量以及K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值则显著或大幅度下降;200mmol/LNaCl胁迫沙枣根Na~+含量和根Na~+净累积量分别为22.15mg/g干重和1.87mg/株(是对照的16.20倍和20.06倍),根成为Na~+净累积量增加幅度最大的组织和Na~+含量最高的组织;200mmol/LNaCl胁迫沙枣茎、叶中的Na~+含量以及冠组织Na~+净累积量分别高达5.15、7.71mg/g干重和3.29mg/株(是对照的7.22倍、9.58倍和5.45倍),但幼苗仍能正常生长。综合分析认为,沙枣的盐适应机制是根系拒盐和冠组织耐盐,主要通过根系的补偿生长效应、根系对Na~+的聚积与限制作用以及冠组织对Na~+的忍耐来实现的,同时也与根、茎和叶对K~+、Ca~(2+)选择性运输能力显著增强有关。
不同生境吉首蒲儿根叶片形态和叶绿素荧光特征的比较

吉首蒲儿根为近年发现的自然分布狭窄的珍稀植物,为了揭示其对不同生境的适应能力及机制,选择野外自然分布的3种河谷生境和人工引种的2种河谷外生境中的吉首蒲儿根为研究对象,比较其叶片形态和叶绿素荧光特征。研究发现,3种河谷生境吉首蒲儿根的叶面积、比叶面积要高于2种河谷外生境,而气孔密度、SPAD值则低于2种河谷外生境。5种生境吉首蒲儿根的Fv/Fm、Fv/Fo、Y(NPQ)没有显著差别,但谷外阳生生境下的吉首蒲儿根ETR_(max)、Ik、qP和Y(Ⅱ)均高于其它各生境,而河谷林下生境吉首蒲儿根的ETR_(max)、Ik、qP和Y(Ⅱ)均显著低于其它各生境,河谷瀑布生境、河谷山坡生境、谷外阴生生境吉首蒲儿根的以上4参数则无显著差别。结果表明:吉首蒲儿根能够通过减小叶面积、比叶面积,增加气孔密度、SPAD值来调整叶片结构,积极调控调节性能量耗散NPQ,提高PSⅡ实际光量子效率Y(Ⅱ)来适应较高的光照和中等空气相对湿度环境。
下辽河平原景观格局脆弱性及空间关联格局

以东北三省开发强度最大的辽河中下游地区———下辽河平原为研究对象,根据景观格局脆弱性的概念及内涵,通过景观敏感度指数和景观适应度指数构建景观格局脆弱度指数,并借助地统计学和空间自相关模型分析的理论方法,对下辽河平原景观格局脆弱度的空间分布特征、变异规律以及空间关联格局进行探讨,结果表明:①1989—2010年下辽河平原景观格局脆弱度总体上呈递减趋势;②1989—2010年研究区景观格局脆弱度Moran'sI表现为一定程度的正相关,且相关程度略微呈下降趋势;③1989—2010年研究区景观格局脆弱度局部空间自相关和显著性水平均发生了明显的变化;④研究区各时期景观格局脆弱度的空间相关性是受结构性因素和非结构性因素共同影响,C_0所占的比例在3a期间有逐步上升趋势,表明非结构性因素对景观格局脆弱度演变的影响程度不断加深,但是结构性因素(地形地貌、水文、土壤植被类型等)仍然对本区景观格局脆弱度的空间分布起决定性作用。
臭氧胁迫对植物主要生理功能的影响

近年来,由于光化学反应的臭氧前体增加,全球植物受对流层臭氧(O_3)胁迫的程度越来越严重。臭氧污染被认为是造成东欧、西欧和整个美国的大片森林衰退和枯死的主要原因。臭氧胁迫严重影响植物叶片对光能的利用,通过气孔限制和非气孔限制,导致其光合速率的降低,影响光合产物的产量。臭氧对植物的影响与植物体内代谢物质的积聚量紧密联系。臭氧胁迫引发植物的各种防御保护机制,刺激抗氧化系统,影响膜系统,改变其体内碳和矿质养分的吸收并引起它们的重新分配,诱导其基因表达的深层变化。为了适应臭氧胁迫环境,植物通过生理生化机制的调节来保证其生命活动。如细胞通过调节渗透物质的含量来保持渗透势的平衡;细胞内各种抗氧化酶活性增加,以清除自由基,避免或者减轻细胞受到伤害;改变代谢途径以保持能量储备和降低代谢速率。可见,生态环境对生物进化具有重要影响。这个观点将在臭氧胁迫对植物生理的影响中得到证实,也是生物进化论的另一种证据。综述了臭氧对光合生理、呼吸代谢、抗氧化系统、膜系统、矿质养分的吸收和分配与分子生理等主要生理功能的影响,并提出臭氧胁迫对植物生理影响的今后研究方向与未来研究热点是:(1)加强在植物个体和群落水平上臭氧胁迫对植物生理影响的研究;(2)臭氧影响下植物的基因调控和相关信号传递网络系统的机理;(3)通过分子标记、基因图谱、基因组学和转基因技术等方法研究选育适应臭氧胁迫环境的植物;(4)尽可能在接近自然条件的环境中开展研究;(5)臭氧胁迫对亚热带和热带森林及其树种主要生理功能影响的研究;(6)建立模型评估臭氧对植物的影响。
连续免耕对不同质地稻田土壤理化性质的影响

以我国南方地区典型的单季水稻生产大田为研究对象,按土壤质地分为壤质和粘质两个系列,探讨不同质地稻田土壤理化性质变化对连续免耕的响应规律。结果表明,在无秸秆覆盖条件下,随着免耕年限的增加,壤质和粘质稻田土壤的耕层均有紧实度提高的趋势,特别是粘质土壤,导致耕层变浅。与常年翻耕土壤相比,免耕6a后壤质水稻土0—20cm土层的紧实度值平均增加了32%,而粘质的平均增加了90%。在相同免耕年限条件下粘质稻田土壤容重的增加也比壤质土壤的明显。壤质土壤0—10cm土层有机质和碱解氮含量随免耕年限延长而提高,而在粘质土壤则显著降低。无论是壤质还是粘质土壤,连续免耕多年后土壤速效磷均在耕层(0—20cm)富集,而速效钾则相反。总体而言,壤质水稻土对免耕的适宜性要优于粘质土壤;应根据土壤质地的不同选择性地实施免耕技术,并结合秸秆覆盖,以实现免耕稻田土壤的可持续利用。
辽宁沿海经济带产业分工研究

为反映区域产业分工现状,利用变异系数与空间洛伦茨曲线、空间基尼系数相结合,在产品层次上,对辽宁沿海经济带产业分工现状进行定量研究并提出相应的协调发展建议。结果表明:辽宁沿海经济带农业和采掘业依据自身比较优势发展相应产业,产业分工较为明确;制造业在行业层次存在同构现象,但在产品层次上,各地差异化发展明显,区域产业分工逐步显现;第三产业内部结构亟待调整,其中基础服务业与个人消费服务业发展较为完善,但生产和市场服务业中的金融、物流和专业技术服务业与公共服务业中的公共管理服务业发展相对滞后,影响工业化进程的推进与产业结构的升级。在此基础上,针对各产业分工结果,提出相应的协调发展建议。
湖北省城乡建设用地城镇化率及其影响因素

针对中国城镇化进程中城乡建设用地结构不合理的问题,提出了表征城乡建设用地结构的土地城镇化率,并以人口城镇化率为基础结合城乡用地水平构建了其理想值,借助Logistic 城镇化过程模型分析了土地与人口城镇化率之间的动态耦合关系。以湖北省为例进行理论验证,根据理想值对各区县进行了城乡建设用地结构的合理性评价,并从社会经济和地理空间两方面分析了其影响因素。结果表明,非农产业比重、人口城镇化率和地形条件是土地城镇化率的主要影响因素,同时基于空间自相关性的热点分析表明,土地城镇化热点地区周围的土地城镇化率往往偏高。因此,可依据产业结构、城镇化水平、地形条件等因素制定差别化的城乡用地政策,并借助空间分析手段识别重点监控区域,提高决策的科学性。
基于可达性分析的高速公路投资空间溢出效应

基于可达性分析方法,探讨新建交通基础设施投资给邻近地区带来的空间溢出效应及其特征。以2005-2009年江苏省各市新建高速公路为例,通过GIS 空间分析模型、经济潜力指数及情景分析法,得到江苏各市新建高速公路投资建设带来的经济潜力收益值,并在此基础上应用平均溢出效应模型得到区际可达性溢出矩阵,结合各地交通投资与溢出效应货币化模型将区际溢出矩阵货币化,得到区际交通投资矩阵来重新分配各市交通投资成本,以此表示交通投资空间溢出效应。结果显示:可达性溢出效应传递基本上随着到新建高速公路距离增加而衰减,然而各市新建高速公路在邻近地区产生非均衡性的溢出效应,新建高速公路方向、区位以及高速公路网络体系影响了溢出效应强度分布。中间地区交通建设更有助于推动边缘地区可达性水平提高,其交通投资溢出效应普遍比边缘地区规模大,溢出投资占实际投资比重高,区域边缘地区多数为溢出效应的输入地区。
生态系统服务制图研究进展

生态系统服务是生态学研究的前沿方向之一,生态系统服务制图是将生态系统服务的评估结果纳入到生态环境保护规划与管理决策制定与实施过程中的重要组成部分。生态系统服务制图是根据决策需求,选择合适的制图评价方法,对特定时空尺度上生态系统服务的空间分布以及在各种自然-社会因素共同影响下生态系统服务的情景变化进行量化描述的过程。它最终为决策参与者提供研究区域生态系统服务时空变化特征具体的、可视的量化描述,辅助决策者权衡利弊,最终制定出符合区域生态环境与人类社会共同可持续发展的最优决策。综述了生态系统服务制图的内涵及其在辅助决策过程中的重要作用;介绍了生态系统服务的重点研究内容(生态系统服务的提供、需求及权衡协同关系制图)及研究方法;并对目前研究中所存在的问题进行了深入的探讨,归纳了生态系统服务的制图评价流程及未来重点的研究方向。
过去50年内蒙古极端气候事件时空格局特征

为了掌握内蒙古极端气候事件的发生趋势与时空格局,本文运用内蒙古自治区境内46个国家级气象站点的日值记录数据,计算与植被生长的水热条件及寒旱灾害直接相关的极端气候事件指数,分析过去50年内蒙古温度和降水气候事件的时空演变特征。研究结果表明,研究区极端温度事件的发生频率与持续时间迅速变化发生于20世纪90年代以来,60年代至80年代末呈平稳态势。表征低温事件的霜日日数(FD0)、冷昼日数(TX10p)、冷夜日数(TN10p)、冷持续指数(CSDI)等指数均呈现下降趋势,同时表征高温事件的夏日指数(SU25)、作物生长期(GSL)、暖昼日数(TX90p)、暖夜日数(TN90p)、热持续指数(WSDI)则均呈上升趋势。与极端高温事件发生频率的加剧在90年代初开始凸显不同,表征强降水事件发生频率和强度的极端降水指标的显著变化发生在近10年。研究区极端温度指数过去50年的变化过程几乎没有明显的空间分异特征,但是在位于农牧交错区的部分站点的强降水事件呈现出与大多数站点不同的特征,最近10年的强降水事件高于前一时段,而其他多数站点最近10年的极端降水指数均低于前一时段。
气候变化对海河流域主要作物物候和产量影响

基于海河流域30个气象站点1960-2009年的实测资料,分析该流域1960年以来农业气象指标的变化趋势,并利用VIP模型模拟分析大气CO_2浓度增加、温度、降雨和日照时数变化对作物产量的影响。结果显示:冬季温度的显著上升使冬小麦种植北界在50年间向北移动大约70 km;在品种和灌溉条件不变的前提下,小麦产量平均每10年上升0.2%~3.4%,其中CO_2浓度增加、温度、降雨及日照时数变化对其产量的影响分别为11.0%、0.7%、-0.2%和-6.5%;大气CO_2浓度增加的产量正效应大于日照时数减少的负效应。气候变化使夏玉米产量呈下降趋势(0.6%~3.8%/10年),其中大气CO_2浓度增加、温度、降雨及日照时数变化对其产量的影响分别为0.7%、-3.6%、-1.0%和-6.8%,温度上升和辐射下降是玉米产量下降的主要原因。研究结果可为气候变化影响的评估和适应性对策制定提供科学依据。
基于PGIS的社区洪涝灾害概率风险评估--以福建省泰宁县城区为例

以福建泰宁县城区为例,基于PGIS 和概率(情景)风险分析方法,开展社区尺度的洪涝灾害风险研究。利用1949-2011年13次历史洪灾资料,计算了洪水的强度-超越概率,得出大于洪峰流量2929.18 m~3/s 和洪峰水位281.50 m的年超越概率为1.6%。在此情景下,县城淹没面积达1.3 km~2 (占总面积31.0%),最大淹没深度超过3.5 m,最长淹没时间超过10小时,共有1846幢建筑物(占全部建筑的42.2%)受影响。分别针对受灾区域房屋建筑、住宅室内财产和商户室内财产,建立灾损方程,评估损失价值,并绘制灾损地图。结果表明,洪涝灾害对社区造成的影响显著,有必要制定应急预案,建立早期预警等进行防灾降险。
内蒙古镶黄旗哈达庙地区晚古生代中酸性侵入岩的年代学、地球化学、Sr-Nd 同位素组成及其地质意义

内蒙古哈达庙地区位于华北板块北缘,本文对区内花岗斑岩和闪长岩进行了锆石SHRIMP U-Pb 定年,其形成年龄分别为271 ± 3Ma 和267 ± 3Ma。花岗斑岩具有高的SiO_2含量(均值75. 11%) 、较高的K2O 含量(均值5. 06%) 、低的MgO 含量(均值0. 43%)及低的Cr(均值6. 70 × 10~(-6)) 、Ni(均值5. 15 × 10~(-6))和V(均值26. 86 × 10~(-6))含量,闪长岩与花岗斑岩相比具有更低的SiO_2 (均值57. 28%)和K_2O 含量(均值1. 23%),更高的MgO(均值5. 31%) 、Cr(均值195. 18 × 10~(-6))、Ni(均值59. 11 × 10~(-6))和V(均值148. 13 × 10~(-6))含量。从闪长岩到花岗斑岩,稀土元素总量增加,铕负异常更明显,轻重稀土分馏程度增大。两者均富集大离子亲石元素、贫高场强元素、强烈亏损Nb、Ta、P 和Ti 等元素,具有较高的锶初始比值(I_(Sr) : 0. 704803~ 0. 707025) 、较低的钕初始比值(εNd (t) - 3. 92 ~ 1. 03)和相对年轻的Nd 模式年龄(898 ~ 1322Ma) 。哈达庙地区花岗斑岩和闪长岩形成于中二叠世古亚洲洋的俯冲过程,高镁闪长岩是受俯冲板片流体交代的地幔楔部分熔融形成的熔体上升过程中受到地壳物质混染的产物,而花岗斑岩很可能是闪长质岩浆结晶分异的产物。
产芽孢木质素降解菌MN-8的筛选及其对木质素的降解

【目的】分离、筛选产芽孢的高效木质素降解细菌,并进一步研究其对木质素的降解作用,为木质素微生物降解规模化应用提供理论依据。【方法】采用苯胺蓝(Azure-B)变色圈法,结合木质素降解酶活力测定从牛粪中分离筛选出产芽孢的木质素降解菌。通过形态特征观察、生理生化试验、16S rDNA 以及gyrB 序列分析对其中活性最强的菌株进行种属鉴定。利用菌株进行玉米秸秆堆积发酵,监测发酵过程中木质素过氧化物酶(LiP)酶活力、锰过氧化酶(MnP)酶活力以及玉米秸秆中木质素含量的变化,考察菌株对玉米秸秆木质素的降解作用。利用气相色谱-质谱联用(GC/MS)方法对菌株发酵后玉米秸秆中的木质素降解产物进行分析,推测菌株对木质素的降解机制。【结果】分离筛选到一株活性较高的产芽孢的木质素降解细菌MN-8,经形态特征观察、生理生化试验以及16S rDNA 序列分析,鉴定菌株MN-8属于芽孢杆菌属(Bacillus)。利用16S rDNA 序列分析发现MN-8菌株与地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)和解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)同源性均高于99%。而基于gyrB 序列构建的系统发育树显示,该菌株与解淀粉芽孢杆菌同源性最高,为99%。因此确定MN-8菌株为解淀粉芽孢杆菌。在玉米秸秆堆积发酵16 d后木质素降解率可达24%;发酵的6—8 d及10—12 d两个阶段内,分别出现MnP酶活力及LiP 的产酶高峰期,相对应两个阶段内秸秆木质素的降解最为显著;GC/MS分析显示菌株 MN-8可将玉米秸秆中木质素降解成4-羟基-3,5二甲氧基苯乙酮等芳香族类化合物及短链脂肪酸类等小分子物质。【结论】高效木质素降解菌解淀粉芽孢杆菌MN-8可以通过断裂木质素单体之间的连接键β-O-4,高效降解秸秆木质素成为小分子芳香族化合物等物质,且其对秸秆木质素的降解依赖于LiP及MnP的产生。
秸秆和生物质炭对苹果园土壤容重、阳离子交换量和氮素利用的影响

【目的】中国苹果园土壤有机碳含量较低,氮肥施用量偏高。本研究为苹果生产上合理应用秸秆和生物质炭来提高土壤缓冲性能和氮肥利用效率提供依据。【方法】以两年生富士/平邑甜茶为试材,采用~(15)N标记示踪技术,研究添加秸秆和生物质炭对土壤容重、阳离子交换量、植株生长及氮素转化(树体吸收、氨挥发、N_2O排放和土壤残留)的影响。试验共设4个处理:对照(CK)、单施氮肥(N)、施用氮肥并添加生物质炭(N+B)和施用氮肥并添加秸秆(N+S)。【结果】不同处理的土壤容重在0—5 cm和5—10 cm两个土层中的变化趋势一致。CK与N处理间差异不显著,但均显著高于N+B和N+S处理;两个添加外源碳的处理间, N+B 处理的土壤容重显著低于N+S处理。与N处理相比,N+S和N+B处理的0—5 cm和5—10 cm两个土层的容重分别降低了0.06、0.09 g·cm~(-3)和0.07、0.11 g·cm~(-3)。与CK(18.32 cmol·kg~(-1))和N(19.61 cmol·kg~(-1))处理相比,N+S(22.27 cmol·kg~(-1))和N+B 处理(25.35 cmol·kg~(-1))显著提高了0—10 cm 土层土壤阳离子交换量,并且以N+B处理效果较好。3个施氮处理间植株总干重、~(15)N积累量和~(15)N利用率均以N+B 处理最高,N+S处理次之,N处理最低。与CK 相比,3个施氮处理(N、N+S 和N+B 处理)的氨挥发量均显著增加。与N 处理相比,添加外源碳的两个处理(N+S和N+B处理)显著减少了氨挥发损失量,以N+B处理减少幅度最大。与CK相比,3个施N处理(N、N+S和N+B处理)的N_2O排放量均显著增加,以N+B处理最高,其次为N+S处理,N处理最低,可见添加外源碳的两个处理的N_2O排放量均有所增加,但3个施氮处理间差异不显著。去掉CK本底值后,N、N+S和N+B处理的氮素总气态损失量(氨挥发+N_2O 排放)占施氮量的比例分别为6.54%、4.33%和3.04%。可见,添加秸秆和生物质炭显著降低了氮素气态损失,以N+B处理效果较好。耕层土壤(0—50 cm)的15N 残留量以N+B处理最高,N+S处理次之,N处理最低;而深层土壤(50—100 cm)则以N 处理最高,N+S处理次之,N+B 处理最低。3个施氮处理间,N 回收率(树体吸收+土壤残留)以N+B 处理最高,为42.26%,其次为N+S 处理(37.22%),N处理最低(31.54%);N损失率以N 处理最高,为68.46%。其次为N+S处理(62.78%),N+B 处理最低(57.74%)。【结论】添加秸秆和生物质炭显著降低了土壤容重,提高了土壤阳离子交换量,促进了苹果植株生长和对肥料氮的吸收,增加了土壤对氮的固定,减少了氮肥的气态损失,提高了氮肥利用率,其中以添加生物质炭的效果较好。
控释肥和添加剂对双季稻温室气体排放影响和减排评价

【目的】稻田生态系统的温室气体排放一直是气候变化领域的研究热点,对发展低碳农业和缓解全球变暖具有重要意义。研究控释肥和添加剂对双季稻(Oryza sative L)温室气体排放和产量的影响,旨在综合评价其减排效果,筛选既能保证产量又能有效减排的施肥措施。【方法】以华中江汉平原地区双季稻为研究对象,设置6种不同控释肥或添加剂处理,包括①习惯施肥作为对照,②硫包膜控释尿素,③树脂包膜控释尿素,④缓释碧晶尿素,⑤尿素中加入质量分数1%的硝化抑制剂二甲基吡唑磷酸盐(DMPP),⑥施肥时泼洒与尿素等量的1:200倍稀释有效微生物菌剂培养液(EM 菌剂),采用自动静态箱-气相色谱法对温室气体排放通量进行长期连续监测,同步观测土壤无机氮素和产量,得出不同施肥处理的温室气体(CH_4和N_2O)排放特征,由内插加权法求得排放总量,最终计算出综合温室效应和排放强度。【结果】不同施肥处理下CH_4和N_2O排放通量具有较为明显的季节变化规律。早稻CH_4排放总量以树脂包膜控释尿素最低,晚稻以碧晶尿素最低;而早稻和晚稻N_2O排放总量均以硝化抑制剂DMPP最低。综合两个季节,各施肥处理的综合温室效应(以CO_2当量100年算)差异显著(P<0.05),其中常规施肥>硫包膜控释尿素>硝化抑制剂DMPP>EM 菌剂>碧晶尿素>树脂包膜控释尿素;控释肥和添加剂处理对比常规均有不同程度的减排效果,其中树脂包膜控释尿素减排效果最高为56.2%,碧晶尿素次之为45.6%,且晚稻减排效果明显高于早稻。早稻控释肥和添加剂处理产量与常规施肥差异不显著,晚稻则存在显著增产,增产幅度为13.5%—16.2%。各处理的温室气体排放强度GHGI以树脂包膜控释尿素最低,与常规施肥差异极显著(P<0.01)。【结论】双季稻不同施肥处理CH_4和N_2O的排放总量差异显著,控释肥和添加剂处理均能达到不同程度的减排。控释肥和添加剂处理对早稻增产效果差异不显著,对晚稻增产效果差异显著,减排效果也高于早稻。综合考虑经济效益和减排效果,可得出在当前的稻田管理条件下施用包膜控释肥、抑制剂和生物菌剂,能保证产量并有效降低温室气体排放,是水稻低碳高产可行的施肥措施。
稻田不同供钾能力条件下秸秆还田替代钾肥效果

【目的】研究稻田不同土壤供钾能力条件下,秸秆还田配施钾肥对水稻产量、地上部钾素累积量以及钾肥利用率的影响,为秸秆还田水稻钾肥合理施用提供科学依据。【方法】2011—2012年在鄂中、江汉平原和鄂东地区的10个县(市)选择不同供钾水平田块布置水稻试验。根据湖北省第二次土壤普查制定的速效钾分级标准,本文将土壤速效钾含量>150 mg·kg~(-1)的试验点如钟祥和宜城归为高钾供应能力土壤(1级水平),简称为高钾土壤,标记为High-K;土壤速效钾含量100—150 mg·kg~(-1)的试验点如团风、仙桃、洪湖和枝江归为中钾供应能力土壤(2级水平),简称为中钾土壤,标记为Middle-K;土壤速效钾含量<100 mg·kg~(-1)的试验点如麻城、广水、鄂州和蕲春归为低钾土壤,标记为Low-K。试验共设6个处理,分别为:(1)CK(-K);(2)+K;(3)+S;(4)S+1/3K;(5) S+2/3K;(6)S+K,其中K和S 分别表示钾肥和还田秸秆,以此来考查当前推荐钾肥用量(K_2O 75 kg·hm~(-2))对水稻的增产效果以及轮作模式下麦秆或油菜秸秆还田钾素对钾肥的替代作用。【结果】结果显示CK 处理(-K),高钾、中钾和低钾土壤的稻谷产量分别为8 372、8 710和7 767 kg·hm~(-2),施钾和秸秆还田均可以不同程度地增加水稻产量和地上部钾素累积量。与CK相比,高钾、中钾和低钾土壤均以秸秆还田配施钾肥处理的增产效果最显著,增产量分别为633、1 098和814 kg·hm~(-2),增幅分别为7.7%、12.6%和12.5%;地上部钾素累积吸收增量分别为40.2、56.5和49.3 kg·hm~(-2),增幅分别为15.9%、21.3%和36.8%。在当前推荐钾肥用量条件下,秸秆还田会造成高钾土壤的钾肥吸收利用率下降,但可明显提高中钾和低钾土壤的钾肥吸收利用率;同时秸秆还田也会显著降低高钾土壤的钾肥农学利用率,但对中钾和低钾土壤的钾肥农学利用率没有明显影响。同钾肥利用率相比,钾素利用率均有所降低,但中钾土壤和低钾土壤的钾素利用率要显著高于高钾土壤的钾素利用率。通过对秸秆还田条件下钾肥用量与增产率、地上部钾素累积增幅的相关性分析得出高钾土壤和中钾土壤的推荐钾肥用量偏高。根据线性加平台肥效模型拟合得出,在秸秆还田条件下,高钾土壤田块(速效钾含量>150 mg·kg~(-1))适宜钾肥用量平均为38.2 kg·hm~(-2),比推荐用量减少49.1%;中钾土壤田块(速效钾含量100—150 mg·kg~(-1))适宜钾肥用量平均为60.0 kg·hm~(-2),比推荐用量减少20.0%;而低钾土壤田块(速效钾含量<100 mg·kg~(-1)),增产效果显著,推荐钾肥用量不足。【结论】因此,短期秸秆还田条件下,高钾和中钾土壤田块,秸秆还田钾素可不同程度地替代部分化学钾肥施用;而低钾供应田块推荐用量略显不足,增施钾肥仍有较大的增产空间。
核磁共振内标法测定波生坦的含量

建立~1H NMR 核磁共振定量法(简称QNMR)测定波生坦的含量。采用Bruker AVANCE Ⅱ 400型核磁共振谱仪, 以对苯二甲酸二甲酯为内标, 氘代氯仿为溶剂, zg30脉冲序列获取~1H NMR 谱, 测定波生坦的含量,并与采用质量平衡法计算含量的结果进行比较。采用核磁定量法与质量平衡法测定本品含量分别为96.25% 与96.58%。本文建立的核磁定量的方法准确、快速, 为该品种的质量控制和首批对照品的标定提供了新的方法, 并为质量平衡法定值提供有力的佐证。
XCT790通过下调雌激素相关受体α 的表达抑制大鼠血管平滑肌细胞增殖

为探讨雌激素相关受体α(ERRα)的特异性反向激动剂XCT790对大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖的影响及相关分子信号传导机制,采用原代培养大鼠胸主动脉VSMCs, 以胎牛血清(FBS)刺激VSMCs增殖,分别加入不同浓度的XCT790, 以CCK-8试剂检测XCT790对VSMCs增殖的影响; 以RT-PCR考察ERRα、PGC-1α、OPN和MCAD 的mRNA表达水平; 以Western blotting 检测ERRα、ERK2及p-ERK1/2蛋白表达水平; 以ELISA法检测VEGF 蛋白水平。结果显示, XCT790对VSMCs 增殖的抑制作用在5~20 μmol·L~(-1)剂量范围内呈显著剂量依赖性, 在10~20 μmol·L~(-1)剂量范围内呈显著时间依赖性; 且5~20 μmol·L~(-1) XCT790能明显下调ERRα 与 p-ERK1/2水平(P < 0.05, P < 0.01)。提示: XCT790可通过下调ERRα 及其靶基因转录, 进而抑制ERK 途径来抑制大鼠VSMCs 增殖。
辽西地区不同种植模式对春玉米产量形成及其生长发育特性的影响

改变玉米田间种植模式是提高玉米单产的重要措施之一。本文在大田试验条件下,以耐密品种(郑单958)和中密品种(沈玉21)研究了三比空密疏密、大垄双行和等行距(CK)3种种植模式对春玉米产量形成及其生长发育特征的影响。结果表明,田间种植形式的改变可以显著影响玉米群体产量及其生长发育特征。耐密品种以大垄双行种植模式为宜,可以增加玉米的株高、茎粗,提高叶面积和光能利用率,促进干物质积累,2年平均产量为8882.36kghm~(?2),比对照增加6.51%,增产的原因是百粒重和穗行数的显著提高;中密品种以大垄双行和三比空种植模式为宜,2种种植模式均可增加玉米的株高、茎粗,提高叶面积和光能利用率,促进干物质积累,且与耐密品种表现不同,2年平均产量分别为8294.58kghm~(?2)和8188.30kghm~(?2),比对照增加21.36%和19.81%,增产的原因是行粒数的显著增加。因此,我们认为在辽西地区特定的自然条件下大垄双行是提高玉米单产的最佳种植模式。
高密度种植条件下去叶对不同株型夏玉米群体及单叶光合性能的调控

当前玉米产量的提高部分归因于种植密度的增加,但过高的种植密度使冠层中下部叶片光照条件变差,致使单株生长速率降低。因此,如何缓解该条件下群体光合与单株光合性能的矛盾成为当前玉米高产栽培中急需解决的问题。为此,在种植密度为105000株hm~(–2)的大田试验条件下,研究了紧凑型玉米品种郑单958及半紧凑型玉米品种金海5号的群体光合速率(CAP)、叶面积指数(LAI)、穗位叶净光合速率(P_n)及抗氧化酶活性等对不同程度去叶的响应,以期为高密度栽培条件下稳定或提高单株生产力探讨新的技术途径,同时也为耐密高产品种选育提供借鉴。开花后3d分别2个品种做不同程度去叶处理,包括去除植株顶部2片叶(S_1)、4片叶(S_2)、6片叶(S_3),以不去叶植株为对照(S_0)。结果表明,去叶可显著改善玉米生育后期群体透光率(LT),然而S_2和S_3处理显著降低了LAI,增加了生育后期的漏光损失,不利于光能利用率的提高,致使其实际光化学效率(Φ_(PSII))和最大光化学效率(F_v/F_m)较低;去除植株顶部两片叶(S_1)可显著提高籽粒灌浆期间CAP并延长LAI高值持续期,形成较高的籽粒产量,而过度去叶(S_2和S_3)则显著降低产量;花后52d,郑单958S_1处理CAP较对照升高12.49%,而金海5号则升高23.08%;随去叶程度的增强,花后0~26d内各去叶处理穗位叶Pn、气孔导度(gs)和叶绿素含量明显升高,均显著高于S_0,但之后S_1处理表现出较优的单叶光合特性。S_1处理穗位叶自花后13d起保持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及较低的丙二醛(MDA)含量。可见,高密度种植条件下,去除植株顶部2片叶可有效调控两株型玉米生育后期群体光合速率、穗位叶光合特性及活性氧清除能力,能较好地协调高密度群体与个体的关系,获得较高的籽粒产量,且对半紧凑型品种金海5号调控效果更明显。
钵苗机插密度对不同类型水稻产量及光合物质生产特性的影响

在南方稻区大面积应用的常规粳稻、杂交粳稻、杂交籼稻中各选2个代表性品种为材料,根据钵苗机插不同穴距设置高、中、低3种密度处理,并以常规塑盘毯状育苗机插为对照,比较研究钵苗机插不同密度对水稻光合物质生产及产量的影响。结果表明,钵苗机插水稻各生育期茎蘖数随栽插密度的降低而减小,剑叶叶绿素含量及光合特征参数变化则呈相反趋势。单茎干物重、茎叶转运及净同化率均以低密度最大,中密度次之,高密度最低。常规粳稻抽穗后干物质积累量、群体生长率和光合势等指标随密度的降低极显著减小,成熟期群体干物重高密度平均较中、低密度分别高3.0%和7.6%,高、中密度的最终产量分别较对照增产11.8%和8.9%,低密度与CK无显著差异。杂交稻各群体生长指标以中密度最大,高密度实产介于中、低密度之间,杂交籼稻高密度处理与低密度相当,显著低于中密度。
新疆耕地变化对区域碳平衡的影响

基于“Bookkeeping”模型,对1975-2005年期间新疆耕地变化对区域碳平衡的影响进行了分析。荒漠土地开垦和耕地转移是新疆耕地变化的两种主要方式,1975-2005年这两种耕地变化方式使新疆碳储量增加了20.6 Tg C,其中土地开垦使区域碳储量增加了51.8 Tg C,而耕地转移则向大气排放了31.2 Tg C。在1975-1985年期间,新疆耕地大规模转移,区域碳储量的变化趋势受耕地转移的影响较大;1985年后随新疆土地开垦规模的增加,碳储量变化趋势主要受土地开垦影响。30年间,新疆碳储量增加主要是由草地开垦为耕地引起,而耕地转移为草地是新疆碳储量减少的主要原因。新疆地区进行合理的水土开发活动有利于区域碳固定,且长期的耕作管理活动会进一步增强耕地的碳汇功能。
基于主成分和SOM聚类分析的高粱品种萌发期抗旱性鉴定与分类

采用人工气候箱内培养皿培养,PEG-6000溶液模拟干旱胁迫环境,在萌发期以80、120、150和175gL~(–1)PEG-6000水溶液处理31个高粱品种,旨在根据高粱品种萌发期对不同干旱胁迫程度的响应,筛选出具有抗旱能力的高粱品种并探讨高粱萌发期抗旱性鉴定的方法。通过主成分分析法(PCA)和神经网络自组织映射(SOM)聚类分析法对各高粱品种进行抗旱性综合分析与评定。PCA结果表明,相对芽长、相对根长和相对萌发抗旱指数载荷量最大,将其作为萌发期高粱抗旱性筛选的主要评价指标,并对31个高粱品种抗旱性排序。通过SOM聚类分析将31个高粱品种按抗旱性强弱分为5类,吉杂305等4个品种为高度抗旱品种,HL5等4个品种为抗旱品种,辽杂10号等8个品种为中等抗旱品种,锦杂103等7个品种为干旱敏感品种,锦杂93等8个品种为高度干旱敏感品种。研究认为,相对芽长、相对根长和相对萌发抗旱指数等可以作为高粱品种抗旱性鉴定的重要指标;SOM聚类分析可作为品种抗旱性分类的重要方法。
虚拟地理环境中尺度适宜性问题的探讨

本文沿着地理学语言的演化过程,讨论了地理学中尺度概念的演变;针对虚拟地理环境的框架结构,依据尺度概念的维度、类别和组成因素分析了四组尺度适宜性问题,并讨论了在虚拟地理环境搭建和应用过程中各种尺度适宜性之间的关系。以香港区域气象过程模拟为例,应用多尺度地形数据和模型,简要分析了在空间维上,测量尺度类别中组成因素(分辨率)层次的尺度适宜性。该案例不只表明尺度适宜性对动态地理过程问题求解的重要影响,同时表明对尺度适宜性的讨论有助于其认知与分解,丰富虚拟地理环境的理论与方法。
黄河河口镇-潼关区间1998-2010年土地利用变化特征

运用土地利用变化重要性指数(Ci)、土地利用变化面积比重(D)和林草植被变化指数(I)等3个指标,基于干湿条件、地貌类型与坡度坡向,由宏观到微观,分析黄河河口镇-潼关区间1998-2010年土地利用变化的主要类型、变化的剧烈程度以及林草植被变化程度,以期为评价退耕还林(还草)政策在黄河河口镇-潼关区间的实施效果提供参考。结果表明:①1998-2010年,土地利用变化面积占总面积的19.19%,高覆盖度草地、有林地、其它林地面积明显增加,低覆盖度草地、农用地面积明显减少,土地利用变化十分显著;② 空间上,土地利用变化主要发生在35°~38°N的区域,包括黄河以西的泾河支流马莲河流域、北洛河流域、延河流域、清涧河流域、无定河上中游区,以及黄河以东的沿黄区域;③ 土地利用变化过程中,低覆盖度草地转化为中覆盖度草地、中覆盖度草地转化为高覆盖度草地、农用地转化为其它林地、灌木林地转化为有林地是土地变化的主要类型;④ 土地利用变化呈现明显的干湿、地貌和坡度差异,但无明显的坡向差异。
大豆生物量与产量组分间的相关及关联分析

生物量与后期的籽粒产量存在紧密联系, 是决定作物经济产量的主要因素之一。本研究利用自然群体中的1142 SNP 在2年环境下通过全基因组关联分析检测大豆基因组中与生物量及产量组分显著关联的SNP。结果表明:(1)生物量、百粒重和单株籽粒产量在自然群体中存在广泛的表型及遗传变异, 并存在极显著的正相关, 其中生物量与单株籽粒产量之间的相关略高于与百粒重; (2)两年环境下共检测到41、56和29个SNP 分别与生物量、百粒重和单株籽粒产量显著关联, 其中仅有6、19和1个SNP在2个环境中都被检测到; (3)共检测到15个SNP同时控制2个或2个以上性状, 其中位于第19染色体上的BARC-029051-06057位点被检测到同时与生物量、百粒重和单株籽粒产量3个性状显著关联, 表明有共同的遗传基础, 同时也解释了性状间相关的遗传原因; (4)鉴定到的多个SNP与先前我们对叶绿素荧光参数及多个环境下产量相关性状的定位结果共位。这些显著关联SNP 位点的鉴定, 有助于理解生物量及产量相关性状的遗传机制, 从而促进利用分子标记辅助选择聚合有利基因, 实现未来大豆高产育种计划。
黄河中游大尺度植被冠层截留降水模拟与分析

大尺度植被冠层截留降水定量模拟与分析是揭示气候变化和人类活动综合作用下区域水沙变化机制的重要研究内容。以黄河中游河口镇-潼关区间为研究区,耦合遥感等空间数据与植被冠层截留估算模型,利用地面监测站点降水数据、GLASS叶面积指数遥感数据和地理信息空间分析技术,定量模拟和分析了黄河中游20世纪80年代以来3个典型年份的地表植被冠层截留降水及其时空变化特征。结果表明:(1) 20世纪80年代以来,特别是20世纪末实施的生态修复政策,使得黄河中游叶面积指数显著提高,植被覆盖明显改善;(2) 20世纪80年代以来,黄河中游植被冠层截留降水发生了明显变化,1984年、1995年和2010年研究区植被冠层截留降水量区域年平均值分别为19.57 mm、13.66 mm和22.68 mm,截留率分别为3.24%、3.32%和4.92%;(3)黄河中游植被冠层截留降水特征及其变化受降水特征和地表植被状况共同影响,其中,降水量是决定植被冠层截留降水特征的控制性因素,而叶面积指数年际变化是影响植被冠层截留降水特征变化的主要因素。
1982-2010年中国草地覆盖度的时空动态及其对气候变化的响应

基于1982-2006年的GIMMS NDVI 数据和2001-2010年的MODIS NDVI 数据反演中国草地覆盖度的空间格局和变化趋势,结合1982-2010年中国气象站点气温和降水数据,分别从不同时空尺度和不同草地类型上分析中国草地覆盖度的年际和月际变化对气候变化的响应。结果表明:(1) 1982-2010年间中国草地分布区气温呈上升趋势(0.04 oC/年),降水量呈减少趋势(-0.39 mm/年),西北干旱区气候暖湿化趋势明显。(2)中国草地覆盖度空间上呈现东南高西北低的特征,29年间草地覆盖度平均值为34%,坡面草地覆盖度最高为61.4%,荒漠草地覆盖度最低为17.1%。(3) 29年间中国草地覆盖度总体呈现上升趋势,平均为0.17%/年,西北干旱和青藏高原地区草地覆盖度增加趋势明显。坡面草地覆盖度增加趋势最明显,平均值为0.27%/年,平原草地和草甸增加趋势较小,平均值仅为0.11%/年和0.10%/年。总体上,中国草地覆盖度呈极显著增加(46.03%)和显著增加的面积比例(11%)大于极显著减少(4.1%)和显著减少的面积比例(3.24%)。(4)从年际变化上,草地覆盖度与气温和降水量均呈不显著正相关(R = 0.21;R = 0.1);从不同草地类型上,荒漠草地和平原草地覆盖度受降水量影响较大,而高山亚高山草甸、高山亚高山草地、坡面草地和草甸覆盖度与温度相关性较大。(5)从月际变化上,草地覆盖度与当月气温、降水量具有显著的相关性(R = 0.80;R = 0.76),表明水热因子的季节波动对牧草生长的影响更大;并且所有类型植被覆盖度与前一月气温和降水量的相关系数最大,表现出明显的时滞效应。
中国省际水资源利用效率与空间溢出效应测度

基于省际水足迹和灰色水足迹等的面板数据,本文利用带有考虑和不考虑非期望产出的数据包络分析方法测度了1997-2011年中国31个省市区的水资源利用效率;建立基于经济-空间距离函数的空间权重矩阵,探讨水资源利用效率的空间自相关关系;利用绝对β趋同模型验证水资源利用效率增长趋势存在绝对β趋同,考虑和不考虑非期望产出情况下达到1/2趋同程度的时间分别约为52.6和5.6年;运用空间Durbin 计量模型研究了中国省际水资源利用效率的空间溢出效应。研究发现:(1)考虑和不考虑非期望产出的中国省际水资源利用效率都具有显著的空间自相关性;(2)考虑和不考虑非期望产出的空间自回归系数ρ分别为0.278和0.507,且都在1%的水平上显著,说明中国水资源利用效率存在空间溢出效应;(3)考虑非期望产出情况下中国各省市的教育经费、交通基础设施、工业和农业用水比重因素正向影响水资源利用效率,外商直接投资、万元工业增加值用水量、人均用水量、降水总量因素负向影响水资源利用效率;(4)不考虑非期望产出情况下中国各省市的劳均GDP因素较大正向显著影响,而交通基础设施和万元工业增加值用水量因素变为不显著影响;(5)不考虑非期望产出的水资源利用效率测度对中国水资源真实利用情况出现偏差估计及对政策制定产生误导,考虑环境因素到水资源利用效率测度更为合理。
20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局

土地利用/土地覆被变化(LUCC)是人类活动与自然环境相互作用最直接的表现形式,本文采用相同空间分辨率的卫星遥感信息源和相同的技术方法,对中国1980年代末到2010年土地利用变化数据进行定期更新。在此基础上,提出并发展土地利用动态区划的方法,研究土地利用变化的空间格局与时空特征。我们发现:1990-2010年的20年间,中国土地利用变化表现出明显的时空差异。“南减北增,总量基本持衡,新增耕地的重心逐步由东北向西北移动”是耕地变化的基本特征;“扩展提速,东部为重心,向中西部蔓延”是城乡建设用地变化的基本特征;“林地前减后增,荒漠前增后减,草地持续减少”是非人工土地利用类型变化的主要特征。20世纪末与21世纪初两个10年相比,中国土地利用变化空间格局出现了一些新特征,原有的13个土地利用变化区划单元演变为15个单元,且部分区划单元边界发生变化。主要变化格局特征为黄淮海地区、东南部沿海地区、长江中游地区和四川盆地城镇工矿用地呈现明显的加速扩张态势;北方地区耕地开垦重心由东北地区和内蒙古东部转向西北绿洲农业区;东北地区旱作耕地持续转变为水田;内蒙古农牧交错带南部、黄土高原和西南山地退耕还林还草效果初显。近20年间,尽管气候变化对北方地区的耕地变化有一定的影响,但政策调控和经济驱动仍然是导致我国土地利用变化及其时空差异的主要原因。2000年后的第一个10年,土地利用格局变化的人为驱动因素已由单向国土开发为主,转变为开发与保护并重。在空间格局变化的分析方法方面,应用“动态区划法”开展世纪之交两个10年中国LUCC空间格局变化的分析,有效揭示了20年来中国LUCC“格局的变化过程”,即动态区划边界的推移、区划单元内部特征的变化与单元的消长等;以及“变化过程的格局”,即土地利用变化过程与特征的分阶段区域差异,清晰刻画了LUCC动态区划中区划单元的消长,单元边界的变动,以及前后10年的变化强度特征,揭示了土地利用“格局”与“过程”之间的交替转化规律,以及不同类型和区域的变化原因,证明了该分析方法的有效性。