江西省乡村聚落时空演变及影响因素

[目的]探究江西省乡村聚落时空演变规律,并分析其影响因素,以期为全面推进乡村振兴战略,优化国土空间规划与促进乡村治理提供参考和决策依据。[方法]利用景观格局指数、核密度估计、重心迁移模型研究2000—2020年江西省乡村聚落时空演变;借助缓冲区分析、地理探测器探究其影响因素。[结果](1)江西省乡村聚落斑块数量减少而规模扩大。不同聚落规模差异先增后减,聚落不规则程度保持较低水平。(2)江西省乡村聚落分布总体变化较小,但存在显著的空间差异性,表现出“中密周疏,北密南疏”的空间分布格局。(3)江西省乡村聚落的重心在20年间较为稳定,均位于丰城市西南部。(4)江西省乡村聚落主要分布在海拔低于200 m,坡度在5°~15°的地区,并且受河流、县乡道影响显著,而铁路、高速、国道、省道对其影响较小。社会经济因素影响有所增大,其中粮食作物产值、农村居民消费支出、耕地面积影响较大。[结论]2000—2020年江西省乡村聚落时空演变总体较为稳定,自然、区位、社会经济因素均对聚落分布有显著影响。

脱贫地区乡村振兴水平时空演变及障碍因子——以江西罗霄山区为例

评估脱贫地区乡村振兴水平是探索多元化高质量乡村振兴道路的必要条件。已有乡村振兴评价指标体系构建多从乡村振兴总体要求出发,缺乏从产业、人才、文化、生态、组织振兴角度的定量评价研究。本研究以江西罗霄山脉脱贫地区为例,基于县域尺度在五大振兴基础上建立评价指标体系,利用趋势面分析方法探索乡村振兴水平的时空演变,利用障碍度模型探究乡村振兴水平的主要障碍因子。结果表明:(1)2010—2020年江西罗霄山脉脱贫地区乡村振兴总体水平呈现上升态势,低水平县域不断缩减;各县域乡村振兴逐步由“单极化”与“低水平”向“均衡化”与“高水平”发展,其中产业、文化、生态振兴水平增长显著,组织与人才振兴水平增长缓慢,且存在近半数县域与高水平乡村振兴存在一定差距,乡村振兴向高质量发展仍然有待提升。(2)乡村振兴水平的空间演化趋势在南北方向上基本保持“北低南高”的态势,东西方向上由“东高西低”向“西高东低”转变,总体差异不断缩减。乡村振兴的过程主要是由产业、文化、生态振兴所驱动,与当地生态文明示范区、南方集体林区等区域特征相对应。(3)10年间,农业生产下土地生产率与单位耕地机械总动力障碍度上升最为显著,逐渐成为主要障碍因子,至2020年障碍度均值分别为17.22%、15.70%,提升土地生产率与农业机械化水平成为未来乡村振兴的关键所在。本研究可为脱贫山区更好地协调人地关系,巩固脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接,以及实现乡村全面振兴与高质量发展提供参考。

基于植被完整性指数的鄱阳湖湿地生态健康评价

基于鄱阳湖湿地30个采样点的植被调查数据,利用植被完整性指数法(V-IBI)评价鄱阳湖湿地生态健康状况。通过分布范围分析、判别能力分析和相关性分析,从35个候选生物参数中筛选出6个核心参数,利用比值法对核心参数赋值并累加求得各采样点V-IBI分值,以所有采样点95%分位数值为最佳期望值建立评价标准划分健康等级。结果显示:鄱阳湖湿地生态健康状况总体较好,30个采样点中6个为非常健康(V-IBI≥5.01),7个为健康(4.38≤V-IBI<5.01),8个为一般(3.74≤V-IBI<4.38),7个为差(3.10≤V-IBI<3.74),2个为极差(V-IBI<3.10),呈现出西部优于东部,北部优于南部的空间差异。V-IBI与景观发展强度指数(LDI)和栖息地环境质量评价指数(QHEI)呈显著相关性,表明V-IBI方法对鄱阳湖湿地生态健康状况评价结果合理有效,可作为鄱阳湖湿地生态监测的重要手段。

IBI应用于湿地生态健康评价的研究进展

综述了生物完整性指数(IBI)指数的构建方法,概述了IBI在不同湿地类型中及国内外的应用情况.IBI在河流、溪流和湖泊湿地中应用最广泛,采用最多的指示生物是无脊椎动物和鱼类,主要用于评估人类活动、气候变化等对湿地生态健康的影响及湿地保护管理措施的成效.提出今后须着重考虑对IBI构建方法的优化,同时与遥感、地统计等其他技术手段相结合,拓展IBI方法的空间适用范围,使其成为不同尺度湿地生态监测的有效手段.

Mg掺杂改性γ-Fe_2O_3催化剂NH_3-SCR脱硝特性

采用共沉淀-微波热解法制备一系列不同Mg掺杂比的Fe_(1-x)Mg_xO_z(x=0,0.1,0.2,0.3)催化剂,研究Mg掺杂对γ-Fe_2O_3催化剂SCR脱硝活性的影响,并借助XRD,N_2吸附-脱附、SEM和EDS等手段对催化剂进行表征。Mg的最佳掺杂比为0.2,且Fe_(0.8)Mg_(0.2)O_z催化剂在325℃时脱硝效率可达99.1%,同时活性温度窗口为250~350℃。Fe_(0.8)Mg_(0.2)O_z催化剂主要活性组分为γ-Fe_2O_3,其中Mg以无定型状态存在,能够与晶格中的Fe相互作用形成良好的固溶体,其较大的比表面积(44.00 m^2/g)、比孔容(0.19 cm^3/g)为反应气体在催化剂表面吸附与活化提供了丰富的表面活性位;合理的孔结构分布、良好的孔间连通性则利于传质的快速进行。Fe_(0.8_Mg_(0.2)O_z催化剂最佳O_2体积分数为3%,推荐NH_3/NO为1;催化剂表面氧化能力的提高及反应物的快速吸附、活化有利于NH3-SCR反应的进行。

替普瑞酮通过E3泛素连接酶CHIP减轻LPS引起的心肌炎症反应和心功能障碍

目的:探究替普瑞酮又称香叶基香叶基丙酮,GGA)对脂多糖(LPS)诱导的心功能障碍的治疗作用及机制。方法:(1)取8周龄C57BL/6雄性野生型小鼠和热休克蛋白70(HSP70)羧基末端相互作用蛋白(CHIP)基因敲除小鼠,随机分为对照组、LPS组、LPS+GGA组和GGA组,每组8只。用腹腔注射LPS(25 mg/kg)的方法建立模型,于LPS刺激后1 h给予小鼠腹腔注射GGA(100 mg/kg)。利用小动物超声系统评估小鼠心脏功能;采集各组小鼠血清,检测血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH)水平;HE染色观察病理学改变;ELISA检测心脏组织中炎症因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)的水平;Western blot检测各组心脏组织HSP70、CHIP、核转运蛋白α2(KPNA2)、髓过氧化物酶(MPO)、血管细胞黏附分子(VCAM)和细胞间黏附分子(ICAM)的蛋白表达以及细胞核NF-κB的水平。(2)利用小鼠心肌细胞HL-1,建立LPS刺激的离体细胞炎症模型。ELISA检测细胞上清中TNF-α和IL-6的水平;Western blot检测心肌细胞中HSP70、CHIP和KPNA2蛋白表达;免疫荧光染色观察细胞核NF-κB的表达。结果:(1)GGA有效改善LPS刺激小鼠的心脏功能,显著提高射血分数和左室短轴缩短率(P<0.01),减少血清CK-MB和LDH含量(P<0.01),减轻心肌损伤。(2)GGA显著减少LPS引起的TNF-α和IL-6炎症因子的释放(P<0.01),以及NF-κB的入核,降低心肌组织中KPNA2、MPO、VCAM和ICAM蛋白表达,增加心肌组织和细胞HSP70的水平(P<0.01)。(3)在CHIP基因敲除的心肌细胞和小鼠中,GGA不能抑制LPS引起的炎症反应,失去了改善LPS刺激小鼠心脏功能的作用。结论:GGA能够减轻LPS引起的心功能障碍,其作用机制与升高HSP70的表达,促进CHIP的活化,减少NF-κB的入核,抑制炎症因子的释放有关。CHIP的敲除使GGA丧失了减轻LPS诱导的炎症反应和心肌损伤的作用。

转型背景下城乡建设用地演变特征及驱动力——以江西省为例

科学厘清城市与乡村建设用地不同演变模式及其驱动力差异对于统筹城乡土地资源配置具有重要意义。选取江西省为案例区,以城乡建设用地矢量数据为基础,综合运用数理统计、空间分析和土地利用转移网络等研究方法,定量分析了城乡建设用地的时空演化特征及其驱动机制。结果显示:(1)江西省城镇用地与农村居民点面积呈现"双增"态势,城镇用地扩张速度快于农村居民点面积增长速度,城镇用地集聚特征明显,农村居民点散乱化特征突出。(2)城乡建设用地增量扩张型区域均占据主导地位,城乡建设用地增减变化具有显著地域差异。(3)既有城镇用地性质相对稳固,新增用地来源较为广泛,而新增农村居民点主要来源于耕地。(4)尝试从市场层面和政策层面探究城乡建设用地变化的驱动力差异,发现在城乡土地资源二元化制度安排下,市场力和政策力对城乡建设用地的驱动作用表现出明显差异性。

鄱阳湖流域土地利用生态风险格局

以鄱阳湖流域土地利用数据为基础,定量分析2005年以来鄱阳湖流域土地利用变化特征;借助空间自相关、地统计分析等方法,揭示了鄱阳湖流域土地利用变化下生态风险时空演变特征。结果表明:2005—2013年,鄱阳湖流域土地利用转移非农化趋势明显;土地利用生态风险呈小幅上升趋势,在空间分布上具有显著相关性,生态风险"北热南冷"空间分异及等级扩散特征明显;依据空间差值结果可将研究区划分为低生态风险区(ERI<0.15)、较低生态风险区(0.15≤ERI<0.25)、中等生态风险区(0.25≤ERI<0.35)、较高生态风险区(0.35≤ERI<0.45)、高生态风险区(ERI≥0.45)5类;高风险区域主要分布在滨湖区、南昌、九江及赣中部分地区。生态风险等级分布与地形存在显著相关性,随着生态风险等级提高,分布区域表现出明显的地形指向性。以土地利用结构对生态风险进行表征,尝试从宏观上把握大尺度区域生态安全格局,为鄱阳湖流域土地利用格局优化提供了相关借鉴及建议。

煅烧温度对Mn改性γ-Fe_2O_3催化剂结构及低温SCR脱硝活性的影响

采用共沉淀法,在不同煅烧温度下制备一系列Mn改性γ-Fe2O3催化剂（Fe0.7M n0.3Oz）,研究了煅烧温度对Fe0.7M n0.3Oz催化剂低温SCR脱硝活性的影响,并借助XRD、N2吸附-脱附、EDS及SEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,350℃煅烧所得Fe0.7M n0.3Oz催化剂的低温SCR活性最佳,在70℃时取得92%的NOx转化率,100~200℃可维持100%的NOx转化率,而450℃煅烧所得催化剂的低温SCR活性最低;煅烧温度为350℃时,催化剂具有最大的比表面积和比孔容、发达的孔隙结构及适当结晶度的γ-Fe2O3,而煅烧温度为400或450℃时,催化剂发生烧结且有α-Fe2O3生成,不利于低温SCR反应的进行,因此,Fe0.7M n0.3Oz催化剂的最佳煅烧温度为350℃。

煅烧温度对γ-Fe_2O_3催化剂结构及其脱硝活性的影响

采用沉淀-微波热解法,以Fe SO4·7H2O为铁源制备环境友好的γ-Fe2O3催化剂,结合XRD（X射线衍射）、N2等温吸附-脱附、SEM（扫描电子显微镜）、EDS（能谱仪）等手段对催化剂样品的晶相、孔结构、表面形貌、表面元素组成等进行表征,并考察其NH3-SCR（选择性催化还原）脱硝性能,研究煅烧温度对γ-Fe2O3催化剂物性及NH3-SCR脱硝性能的影响规律.结果表明：300、350和450℃下煅烧制备的催化剂中生成的杂质α-Fe2O3对SCR反应不利,而400℃煅烧制备的γ-Fe2O3催化剂脱硝性能最优,NOx转化率最高可达95%以上,XRD结果表明其纯度高,并且在60~100 nm孔径区间具有发达的孔隙结构,有利于SCR反应进行;随着煅烧温度升高,γ-Fe2O3催化剂表面晶格氧逐渐增加,颗粒形貌经历了片状颗粒（300、350℃）→球状颗粒（400℃）→针状颗粒（450℃）的变化过程,均匀的球状颗粒形貌及其表面丰富的晶格氧是400℃煅烧制得催化剂具备最优脱硝性能的重要因素.

江西省土地利用变化及其对人类活动的响应

采用人机交互式判读解译2005年、2010年、2013年3期TM/ETM+遥感影像,提取获得江西省土地利用数据。从土地利用变化速度、土地利用转移空间特征与方向、土地利用程度等角度对江西省人类活动作用下的土地利用变化时空规律进行了深入分析。结果表明:(1)2005—2010年、2010—2013年两个时间段,江西土地利用变化速度呈现下降趋势,各地类增减变化较为显著;(2)2005年以来,耕地与建设用地、林地3种地类间的转移流在土地转移网络中占主导地位;地类间转移面积密度总体呈下降趋势,土地利用类型转移热点区呈片状及散点状分布;(3)总体来看,江西省土地利用程度整体水平普遍提升,土地利用程度综合变化指数区域差异逐步缩小;土地利用程度综合指数变化极值区受政策影响显著,在两个时期内促使了赣北环鄱区、赣南地区土地利用活跃区的形成。

江西省农村居民点时空特征及其影响因素研究

利用2005、2010、2015年江西省农村居民点矢量数据,借助网格统计、样带分析及地理探测器等方法,结合网格和县域2种尺度,刻画了农村居民点数量及规模的时空格局特征;并利用地理探测器定量识别县域层面农村居民点用地面积的影响因素。研究表明,江西省农村居民点数量多、规模小,呈现出在大尺度空间离散而在局部区域集聚的特征,农村居民点数量和面积均具有北多南少的空间分异特征,城市周边、平原地区、中心村镇等是农村居民点高度集聚和扩张的主要区域。在乡村人口持续向城镇转移背景下,农村居民点斑块数量和面积不降反增,细碎化特征更为突出,空间变化上以围绕城镇与交通线的居民点扩张和土地整治及生态移民导致的居民点收缩并存。在农业发展及人口增长、县域经济发展及投资带动、地形制约3类因素综合作用下,形成了江西省农村居民点用地面积格局。

微波热解制备γ-Fe_2O_3催化剂及其SCR脱硝性能

以Fe SO4·7H2O[Fe(NO3)3·9H2O]为铁源,采用新型微波热解法制备γ-Fe2O3[α-Fe2O3]催化剂样品,通过XRD、N2等温吸附-脱附、压汞法等实验手段对催化剂样品晶相、微观孔结构等进行表征;考察两种催化剂样品的NH3-SCR脱硝性能,通过归一化处理得到两种催化剂在不同温度下的本征脱硝反应速率,同时对比研究了γ-Fe2O3与钒系催化剂的脱硝活性;研究氨氮比、氧浓度等运行参数对γ-Fe2O3催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响规律,并对其抗硫抗水性能进行考察。结果表明:采用新型微波热解法可得到纯度较高的γ-Fe2O3催化剂,其介孔分布合理且大孔数量丰富;同时γ-Fe2O3催化剂表现出优于α-Fe2O3催化剂的脱硝性能,400℃时最大NOx转化率达到96%,300、325、350℃下单位面积脱硝速率达到α-Fe2O3催化剂的3倍左右;γ-Fe2O3催化剂具备优良的抗硫抗水性能,其最佳氨氮比为1、最佳氧体积分数为3.5%。

Sn、Ti掺杂改性γ-Fe_2O_3催化剂结构及NH_3-SCR脱硝活性研究

采用共沉淀-微波热解法,制备一系列Sn、Ti掺杂改性γ-Fe2O3催化剂样品（γ-Fe0.95Ti0.05Oz、γ-Fe0.95Sn0.05Oz、γ-Fe0.95Sn0.025Ti0.025Oz）,研究Sn、Ti掺杂对γ-Fe2O3催化剂SCR脱硝活性的影响,借助XRD、N2吸附-脱附、EDS及SEM等手段对催化剂晶相、孔结构、表面元素及微观形貌等进行表征分析。结果表明,Sn、Ti掺杂后以无定形态高度分散于γ-Fe2O3晶格中,与Fe形成固溶体;单一助剂Ti掺杂制得的γ-Fe0.95Ti0.05Oz最高脱硝效率达98.3%,且在250~400℃脱硝效率保持90%以上;Ti掺杂可以细化γ-Fe2O3晶粒,优化2~100 nm孔径孔隙结构,抑制α-Fe2O3的生成,促使γ-Fe2O3形成细致、均匀、独立的球状颗粒,对SCR反应有利;Sn掺杂则使催化剂出现严重烧结现象,导致2~6 nm孔径孔结构贫乏,对SCR脱硝反应不利;在Sn、Ti协同作用下,催化剂表面氧铁原子物质的量比由1.83降至1.33,表面晶格氧显著下降,一定程度上限制了SCR反应速率的提高。

磁性γ-Fe_2O_3催化剂NH_3-SCR脱硝反应动力学研究

采用沉淀法制备磁性γ-Fe2O3脱硝催化剂,通过瞬态动力学方法考察NH3、O2气体浓度对催化剂选择性催化还原(SCR)脱硝率的影响,在消除内外扩散阻力基础上应用稳态动力学研究方法构建SCR脱硝本征反应动力学模型。实验结果表明:NH3能快速在催化剂表面活性位上吸附活化;NO的吸附及其活性过渡中间体的形成在SCR反应中起控制作用;O2浓度小于1%时,其浓度的提高促进了磁性γ-Fe2O3催化剂SCR反应进行;在试验条件下,磁性γ-Fe2O3催化剂的NO、NH3、O2的反应级数分别为0.41、0、0.27,但当O2浓度>1%时,其反应级数为0,研究得到磁性γ-Fe2O3催化剂SCR表观反应活化能为28.77 k J/mol。

江西省城市效率与经济增长协调性研究

利用数据包络分析(DEA)方法对江西省2010年和2015年城市效率进行测度,构建了城市效率—经济增长匹配模型,揭示江西省城市效率与经济增长的协调程度及空间耦合格局。结果表明:(1)江西省城市效率水平整体不高,平均综合效率仅达到最优水平的64%-75%。将综合效率进一步分解为纯技术和规模效率,综合效率和纯技术效率总体呈南北高中部低的分布特征,规模效率值普遍较高且分布相对均衡,纯技术效率是形成江西省城市效率空间分异的主要原因。(2)劳动力、土地、资本等要素均有较高的冗余度,江西省过度依赖要素投入的经济发展模式亟待转型。(3)江西省城市效率与经济增长协调程度有所改善,协调发展型区域居于主体地位,但区域内部差异仍然存在,加快推进赣州、吉安等原中央苏区经济发展是形成全省城市效率—经济增长全面协调格局的关键。

乡村振兴战略下农村居民点时空特征及其影响因素研究——以江西省为例

基于江西省农村居民点图斑数据,综合运用网格分析、样带分析及地理探测器等方法,结合网格和县域两种尺度,对农村居民点数量及规模的空间演化进行分析;并利用地理探测器对县域层面农村居民点用地面积的驱动因素进行探究。研究表明:江西省农村居民点呈现数量多、规模小、大分散小集聚的基本特征,农村居民点数量和面积均呈现北多南少空间格局;农村居民点围绕城镇密集区、地势低平区域、中心村镇具有显著集聚特征;农村居民点用地规模格局是在农业发展及人口增长(内生动力)、县域经济发展及投资带动(外部动力)、地形条件(基础性制约条件)综合作用下形成的。尝试从城乡统筹视角提出优化江西省农村居民点格局的政策建议,主要包括优化乡村土地资源配置、提升中心村镇生产生活功能、因地制宜推进农业转移人口市民化等。

铁(Ⅲ)的氮杂环配合物的合成、结构及对环己烷氧化的催化性能

制备了铁氮杂环配合物[Fe(H2L)2]·(CH3COO)2·(OH)·H2O(H2L=2,6-二(5-甲基-1H-吡唑-3-基)吡啶),通过元素分析、X射线粉末衍射和X射线单晶结构分析等技术手段表征了它的结构。将其用于液相环己烷的催化氧化,系统研究了H2O2用量、HNO3用量、水量、反应时间和温度等对中间活性物种环己基过氧化氢(C6H11OOH)的生成和分解的影响,探讨了反应机理。结果表明,H2O2是氧化环己烷为C6H11OOH的主要氧化剂;硝酸对此过程没有氧化作用,但能大幅度提高C6H11OOH分解成环己醇(酮)的分解速率。H2O会抑制中间物种C6H11OOH的生成和分解,而降低催化剂的比活性。在不同反应阶段,C6H11OOH和环己醇(酮)的生成速率不同。升温能促进C6H11OOH的分解速率,而有利于环己醇(酮)的生成。

不同沉淀条件制备γ-Fe_2O_3催化剂的表征及其NH_3-SCR性能

采用不同沉淀工艺制备磁性γ-Fe2O3催化剂,在固定床上对其NH3-SCR性能进行研究,借助XRD和N2吸附分析揭示了其物性.结果表明,采用正向滴定法、NH4OH作为沉淀剂制得的y-Fe2O3催化剂纯度高,结晶度适宜,孔径主要分布于2 ～ 5nm,有利于脱硝;实验工况下,325 ～400℃温度区间内,其脱硝效率保持90％以上.沉淀剂种类及其加入方法直接影响催化剂的脱硝性能,不当的沉淀工艺会导致α-Fe2O3生成、晶粒直径过大、孔结构塌陷等问题,不利于脱硝.

Fe对MnO_x催化剂低温SCR脱硝性能的影响

采用共沉淀法制备一系列Fe改性的MnOx催化剂,在固定床模拟燃煤烟气气氛下考察其脱硝活性,同时借助N2吸附及XRD等研究Fe添加对MnOx催化剂低温SCR脱硝活性的促进机理。结果表明,Fe的添加显著提高了MnOx的低温NOx转化率,并将其活性温度窗口向低温段拓宽了55℃;其中,Fe0.3Mn0.7Ox催化剂在30 000h-1下具有最佳低温SCR活性,自90℃其NOx转化率均高于95%;铁、锰组分间的协同作用能提高催化剂中锰氧化物的分散度,增大催化剂的比表面积和比孔容并优化其孔径分布,进而提高MnOx催化剂的低温SCR脱硝活性。