碳汇视角下海洋生态效率的时空差异及影响因素研究——以环渤海地级市为例

为了推进海洋高质量发展,建设海洋强国,基于2011~2020年环渤海16个地级市的面板数据,运用非期望产出超效率SBM模型和Tobit模型测度环渤海地级市的海洋生态效率、时空演化特征并实证分析其影响因素。结果表明:(1)从时序演化看,2011~2020年环渤海地级市海洋生态效率均值呈波动上升趋势,仍有较大进步空间。(2)从空间差异看,环渤海地级市海洋生态效率空间分布格局由2011年高低生态效率水平相间分布的无序状态向2020年两个较高生态效率区空间上集聚的有序化发展倾向转变,但并未出现区域协同化发展趋势。(3)Malmquist生产率指数分解表明,研究前期纯技术效率作为效率增长的单一推动力存在动力不足问题;研究后期2016~2020年,技术进步、规模效率双驱动,保证了海洋生态效率的提升。(4)地区经济发展水平、碳减排水平对环渤海地级市海洋生态效率具有显著正向影响;环境规制、海洋产业结构呈显著负相关;海洋科技水平正向影响但未通过显著性检验。未来要注重海洋科技发展、推进绿色低碳转型以及加强地区间合作,提升海洋发展基础以促进环渤海地区海洋高质量发展。

收缩城市的空间异质性特征评价及其驱动因素分析——以山东省为例

中国进入城镇化快速发展阶段后,收缩城市逐渐成为高质量发展背景下困扰城市发展的一个重大问题。文章以山东省地级市为研究对象,选取2011—2020年山东省16个地级市相关数据,构建人口、经济、社会、环境、空间五大维度的城市综合发展水平评价体系,对山东省收缩城市的空间异质性进行分析,建立面板数据随机回归模型探析城市收缩形成动因并提出应对策略。结果表明:(1)研究期间山东省收缩现象较为普遍,收缩城市空间分布具有明显差异性。整体上看以鲁中南和鲁西地区收缩程度最深,不同维度方面各收缩城市收缩度以轻度收缩为主,但以鲁南和鲁西地区各维度更为严重;(2)经济和人口因素仍是导致山东省城市收缩的主要原因,但失业率的提高、工业烟(尘)排放量增加、人口-城市扩张不协调对山东省城市间人口的流动起加速推动作用。

基于稳定性同位素核酸探针技术的同化利用玉米秸秆碳微生物群落演替研究

[目的]研究秸秆分解过程中同化利用秸秆碳源的微生物生态演替过程,明确参与秸秆分解的主要微生物类群,为秸秆高效利用提供科学依据。[方法]采用^(13)C标记高丰度玉米秸秆。微宇宙室内培养试验的供试土壤为华北平原石灰性潮土。共设置3个处理:不添加秸秆(soil)、添加自然丰度秸秆(soil+^(12)C-straw)和添加13C标记秸秆(soil+^(13)C-straw)。培养30天时,结合同位素示踪与高通量测序等技术,测定秸秆添加对土壤有机碳的激发效应,分析利用秸秆碳源的细菌、真菌群落结构及其与土壤胞外酶活性的关系。[结果](1)秸秆添加显著提高了土壤CO^(2)排放,添加秸秆对土壤有机碳的激发效应在培养第1天达到峰值,土壤和秸秆CO^(2)排放比例均在培养第3天达到峰值。(2)整个培养时期共发现参与秸秆碳同化利用的细菌微生物操作分类单元(operational taxonomic units,OTU_(s))238个,真菌OTU_(s)24个。细菌OTU_(s)主要属于细菌变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)与绿弯菌门(Chloroflexi),真菌OTU_(s)主要为子囊菌门中的粪壳菌纲(Sordariomycetes)。(3)秸秆分解不同时期的微生物群落结构存在显著差异,在整个培养时期,以热单胞菌属(Thermomonas)与溶杆菌属(Lysobacter)为代表的7个细菌属快速响应秸秆添加,以假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)与土生单胞菌属(Terrimonas)为代表的6个细菌属延迟响应;两个真菌属枝鼻菌属(Cladorrhinum)与葡萄穗霉属(Stachybotrys)表现为对秸秆添加的快速响应,新赤壳属(Neocosmospora)与unclassified_f_Halosphaeriaceae为延迟响应。(4)曼特尔分析表明,细菌热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌裂壳菌属(Schizothecium)与碳氮转化相关土壤胞外酶活性呈显著正相关关系。[结论]外源秸秆添加对土壤有机碳产生正激发效应,显著增加了土壤CO^(2)排放。同化秸秆碳源的微生物随培养时间延长发生群落演替,细菌的热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌的裂壳菌属(Schizothecium)在玉米秸秆分解过程中具有重要作用,可为秸秆高效腐熟菌剂的研发提供依据。

草原保险高质量发展路径研究——基于内蒙古的实地调研

作为全国首款以保护草原生态为首要目标的政策性草原保险,草原保险将在保护草原生态、助力实现“双碳”目标中具有重要意义。为了精准识别草原保险的实施效果,本文基于2022年和2023年对内蒙古草原保险试点地区乌兰察布市四子王旗和鄂尔多斯市鄂托克旗、乌审旗实地调研的基础上,以内蒙古草原保险试点实施为契机,通过分析内蒙古草原保险实施现状,并结合入户调研的牧户微观数据,探讨其在试点实施过程中存在的问题。结果发现,当前草原保险试点成效突出的同时,存在着试点范围较小、旗县补贴资金不到位、补贴机制未能与政策目标联动、牧户认知度和满意度较低、理赔机制不明确的问题,并从草原保险纳入中央财政补贴项目、构建财政补贴与生态补偿的联动机制、科学制定保险条款和改进宣传方式的角度对内蒙古草原保险高质量发展提出相关政策建议,以期进一步实现草原保险的生态保护目标,助力草原保险的高质量发展。

计及SOP损耗的交直流配电网三相区间状态估计

随着分布式电源及智能软开关(SOP)等新型设备投入配电网运行,需要对交直流配电网进行精确的状态估计。首先构建了交直流配电网的区间状态估计模型,考虑三相不对称性与交直流之间的耦合;其次,为计及SOP的损耗,增设SOP两侧支路电流作为状态变量,完善了区间状态估计中的雅克比矩阵;最后采用基于迭代运算的线性规划方法进行区间状态估计。在修改IEEE33节点算例上进行仿真,结果表明所提方法能保证计及SOP损耗的状态估计结果的准确性。

一株植物内生枯草芽孢杆菌对6种邻苯二甲酸酯的共代谢降解

从邻苯二甲酸酯(PAEs)污染的青菜(Brassica rapa var.chinensis)中筛选获得1株编号为W34的内生菌。通过生理生化特征和16S rRNA基因测序对该菌进行鉴定,并研究W34对6种PAEs的共代谢降解特性,优化共代谢降解条件,初步探索共代谢基质对W34降解代谢PAEs的影响。结果表明,内生菌W34为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),该菌能以6种PAEs为碳源生长,可同时降解邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP)6种PAEs。其中,该菌对DBP和BBP的降解能力较强,20 mg/L质量浓度下DBP和BBP的降解半衰期均小于0.33 d。添加D-纤维二糖为共代谢基质,W34对DMP、DEP、DEHP和DnOP的降解率均显著提升。吐温-80添加量、碳源种类、碳源质量浓度和接菌量对这4种PAEs的降解率均有显著影响。通过单因素试验,得到该菌的吐温-80最佳添加量为0.025%,最佳碳源为蔗糖(浓度为20 mmol/L),最佳接种菌液OD_(600)为0.3。此外,发现菌株W34含有质粒,但其质粒上不含PAEs降解基因,该菌的PAEs降解基因位于细菌的染色体上。菌株W34的粗酶液对6种PAEs均有催化降解活性,蔗糖可显著提高菌株W34胞内酶的催化活性。

患肢皮牵引辅助手法整复夹板外固定治疗小儿股骨干骨折

目的 探讨患肢皮牵引辅助手法整复夹板外固定治疗小儿股骨干骨折的疗效。方法 将126例股骨干骨折患儿根据治疗方法不同分为对照组(63例,采用弹性髓内钉固定治疗)和观察组(63例,采用患肢皮牵引辅助手法整复夹板外固定治疗)。比较两组治疗费用、骨折愈合时间、患肢负重情况、膝关节活动度(屈曲、伸直)、并发症发生情况以及临床疗效。结果 患儿均获得随访,时间6~12(8.26±1.47)个月。总治疗费用、固定材料费用、扶拐行走时间、完全负重时间、骨折愈合时间观察组均少(短)于对照组(P<0.05)。扶拐负重时间两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。并发症发生率观察组低于对照组(P<0.05)。末次随访时,膝关节伸直、屈曲活动度观察组均优于对照组(P<0.05),Kolmert评分优良率观察组明显高于对照组(P<0.05)。结论 患肢皮牵引辅助手法整复夹板外固定治疗小儿股骨干骨折效果满意,同时该方法操作简单、并发症少、治疗费用低,特别适合在基层医院开展。

面向飞行目标的多传感器协同探测资源调度方法

针对飞行目标机动性带来的多传感器协同探测资源调度动态性需求,提出一种新的基于近端策略优化(Proximal policy optimization,PPO)与全连接神经网络结合的多传感器协同探测资源调度算法.首先,分析影响多传感器协同探测资源调度的复杂约束条件,形成评价多传感器协同探测资源调度过程指标;然后,引入马尔科夫决策过程(Markov decision process,MDP)模拟多传感器协同探测资源调度过程,并为提高算法稳定性,将Adam算法与学习率衰减算法结合,控制学习率调整步长;最后,基于改进近端策略优化与全卷积神经网络结合算法求解动态资源调度策略,并通过对比实验表明该算法的优越性.

硫酸盐、干湿循环和冻融循环耦合作用下混凝土单轴受压模拟

基于硫酸盐腐蚀混凝土单轴受压试验结果,通过对《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中无腐蚀混凝土单轴压应力-应变关系中的混凝土损伤演化参数进行修正,建立了硫酸盐、干湿循环和冻融循环耦合作用下混凝土单轴受压本构模型。采用修正后的本构模型,以及ABAQUS软件自带的损伤塑性模型,考虑损伤因子的影响,较好地模拟了硫酸盐、干湿循环和冻融循环耦合作用下混凝土的单轴受压行为。有限元模拟结果表明:随着硫酸盐干湿循环次数和冻融循环次数的增大,混凝土最大受压损伤因子逐渐增大,损伤范围也逐渐扩大;最大主拉应力逐渐减小,中部压应力逐渐增大,等效塑性应变逐渐增大,混凝土破坏更严重;破坏均属于最大拉应变强度破坏。所提有限元模型可动态反映参数变化过程中混凝土的应力发展与损伤状态,可应用于硫酸盐、干湿循环和冻融循环耦合作用下混凝土单轴受压的模拟。

基于VMD-EWT-IASSP-EBILSTM的短期电力负荷预测

电力系统在国家工业基础设施中起着举足轻重的作用,维持系统负荷高精度预测是保障电力系统高效供应的关键。针对负荷数据的非平稳性、随机性与非线性,负荷预测误差较大的问题,结合变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)、经验小波变换(empirical wavelet transform, EWT)、改进的空洞卷积金字塔模块(improved atros spatial pyramid pooling, IASSP)、集成双向长短时记忆模块(ensemble BiLSTM,EBiLSTM),提出了一种短期电力负荷预测模型。为解决负荷数据的非平稳性引起的模型预测波动问题,通过变分模态分解方法与经验小波变换的结合分解为若干子序列,显著降低了原始负荷序列的复杂性;为提高模型预测精度,将分解的负荷子序列利用过零率指标划分高低频序列,在低频序列中构建一种时序依赖捕获模块EBiLSTM提取长期负荷特征,高频序列中构建特征提取模块IASSP提取局部负荷特征,最后累加各子序列的预测结果,实现电力系统负荷的短期预测。选取行业通用客观评价指标:平均绝对误差、均方根误差,在宁夏某地电站的实测数据上对比前沿算法进行仿真实验验证。结果表明,该算法平均绝对误差(mean absolute error, MAE)降低了37%~75%,具有较高的准确性与可靠性。

含参广义向量均衡问题系统解的通有稳定性

目的对含参广义向量均衡问题系统解的通有稳定性进行研究。方法在支付函数受参数扰动的情况下,通过定义2个系统之间的距离,结合集值映射的上半C-连续性、C-凸性以及Fort定理进行研究。结果与结论证明了(W,ρ)是一个完备度量空间,含参广义向量均衡问题系统解映射是上半连续且具紧值的,以及含参广义向量均衡问题系统解的通有稳定性。

滨海侵蚀冲沟地质抗悬阻滑格构体系施工关键技术

为解决滨海侵蚀冲沟地质件下边坡支护困难、结构安全性低等问题,通过有限元软件数据模拟,采用微型钢管桩阻滑体系将高边坡土体进行超前支护及加固,减少上部格构体系悬空风险,有效提高支护边坡角度,减少支护底部占用范围,降低施工成本及施工周期。研究表明,通过阻滑体系主动控制土体变形,能有效改变滑动面应力状态及滑动稳定条件,满足复杂地质边坡支护要求。

顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用结合嗅闻法分析异味薏米的异味成分

采用顶空-固相微萃取-气质联用法(HS-SPME-GC-MS)分别对新鲜薏米、弱异味薏米和强异味薏米的挥发性成分进行分析,从3种不同异味程度的薏米中共鉴定出79种挥发性成分,新鲜薏米、弱异味薏米和强异味薏米中分别鉴定出47、43和51种挥发性成分,相对百分含量分别为96.14%、98.68%和98.00%。通过对比上述3种不同异味程度的薏米中挥发性成分的种类和含量,同时应用气相色谱-质谱联用结合嗅闻(GC-O-MS),采用气味活度值(OAV)结合气味强度值对强异味薏米中的异味成分进行鉴定。从强异味薏米的挥发性成分中鉴定出12种异味成分,分别为己醛、庚醛、2-庚烯醛、辛醛、反-2-辛烯醛、壬醛、反-2-壬烯醛、癸醛、2-癸烯醛、己酸、2-壬酮和6-十一酮。

CMIP6情景模式比较计划(ScenarioMIP)概况与评述

情景模式比较计划(ScenarioMIP)是第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)最重要的子计划之一。该子计划基于不同共享社会经济路径可能发生的能源结构所产生的人为排放及土地利用变化,设计了一系列新的情景预估试验,为未来气候变化机理研究以及气候变化减缓和适应研究提供关键的数据支持。文中将重点介绍ScenarioMIP的试验设计及模式参与情况,并对其应用前景加以讨论和展望。

培肥措施对旱地农田产量可持续性及土壤有机碳库稳定性的影响

阐明黄土高原旱作雨养农业区长期不同培肥措施下产量可持续性和有机碳库稳定性对经济和环境友好兼顾的培肥模式筛选具有重要意义。基于2012年设置在陇中黄土高原旱作区的玉米农田长期定位试验,对比了不施肥(CK)、氮肥(NF)、有机肥(OM)、秸秆(ST)、有机肥结合无机肥(OMNF)处理下产量稳定性、可持续性和土壤有机碳、游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳、颗粒态有机碳、矿质结合态有机碳及碳库稳定性。研究结果表明:1)不同培肥措施下2014-2018年平均产量和水分利用效率具有显著差异(P<0.05),OMNF处理具有最高的平均产量、水分利用效率,分别比CK增加了42.75%、108.73%,同时OMNF处理产量稳定性(0.34)和可持续性指数(0.43)最佳,具有高的增产潜力。2)不同培肥处理均能显著提高不同层次有机碳含量(P<0.05),0~30 cm土层有机碳提高幅度为6.80%~18.81%,ST、OM、OMNF等有机物料添加处理均能显著提高各土层土壤游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳、颗粒态有机碳和矿质结合态有机碳(P<0.05),0~30 cm土层提高幅度分别为5.24%~57.05%、4.31%~20.69%、4.72%~25.17%、6.58%~7.95%。不同培肥处理土壤有机碳、游离态颗粒有机碳、闭蓄态颗粒有机碳、颗粒态有机碳的含量均随土层加深而降低,而矿质结合态有机碳含量则随土层加深而增加。3)不同培肥模式下土壤有机碳组分均以矿质结合态有机碳为优势组分(55.60%~67.51%),颗粒有机碳以闭蓄态颗粒有机碳为主要组分(19.14%~22.50%)。在0~10 cm各土层,OMNF、NF处理土壤碳库稳定性较高,ST、OM、OMNF处理能促进土壤碳库活性,其他土层变化规律不一致;随土层加深,ST、OM、OMNF处理的碳库稳定性提高。综合来看,OMNF措施可以增加作物产量,提升土壤活力,促进土壤固碳,是该区域玉米种植经济和环境友好兼顾的较好农业生产模式。

鲥鯸淀浮游动物群落特征及水质评价

为掌握白洋淀典型湖泊鲥鯸淀浮游动物群落结构及水体营养状况,于2018年秋季、2019年春季和夏季对该淀的浮游动物群落组成、密度、生物量和多样性进行调查研究,分析了主要水质理化指标,运用多变量统计方法分析浮游动群落结构与主要环境因子关系。共鉴定浮游动物3类52种,其中轮虫类种类数最多,为33种,占64.46%。共鉴定优势种23种,其中15个优势种为轮虫;浮游动物密度秋季最高,生物量夏季最高。冗余分析表明,氨氮、COD和总磷是轮虫群落分布的主要影响因子。综合多样性指数与水质指标评估鲥鯸淀水域处于中度污染状态。研究可为白洋淀生境保护和渔业资源的可持续利用提供科学依据。

培肥措施对旱地农田土壤CO2排放和碳库管理指数的影响

阐明长期有机物料施肥下土壤CO2排放特征及其影响机制以及碳库管理指数对黄土高原旱作农业区固碳减排及施肥模式选择的影响尤为重要。基于2012年设置在陇中黄土高原旱作区的长期定位试验,通过不施肥(CK)、氮肥(NF)、有机肥(OM)、秸秆(ST)、有机肥结合无机肥(OMNF)5个处理,测定并计算了2018年不同施肥措施下全年土壤CO2排放、作物碳排放效率和碳库管理指数的变化,并运用结构方程模型分析了0~30 cm土壤温度、水分、微生物量碳氮、易氧化有机碳、蔗糖酶、脲酶与土壤CO2排放速率的关系。结果表明:1)与不施肥相比,秸秆、有机结合无机肥和有机肥处理使生育期土壤CO2排放平均速率提高了42.72%、30.82%和29.79%,秸秆、有机肥处理分别使生育期土壤CO2排放量显著提高36.35%、32.45%(P<0.05),有机结合无机肥处理使碳排放效率显著降低41.10%(P<0.05);2)有机物料处理均能显著提高0~5 cm土层易氧化有机碳、微生物量碳氮、蔗糖酶活性和碳库管理指数,相比不施肥和氮肥处理,有机结合无机肥处理分别使0~30 cm土壤碳库管理指数提高127.41%,99.33%(P<0.05);3)结构方程模型表明,环境因子对土壤CO2排放速率的总解释度为53%,对土壤CO2排放速率总效应较大的影响因素包括土壤温度(2.36)、微生物量碳(1.59)和土壤水分(1.18),且均间接地影响着土壤CO2排放速率,土壤温度促进了微生物量碳和蔗糖酶活性的提高,微生物量碳促进了微生物量氮和易氧化有机碳的增加。综合来看,有机结合无机肥处理可以提升土壤碳库管理指数,保持微生物活性,增加作物产量,降低土壤碳排放效率,是陇中黄土高原旱作农业区比较适宜的农田培肥措施。

生物炭对连作烤烟根际土壤酚酸类物质及微生物群落结构的影响

【目的】以连作植烟根际土壤为研究对象,探明生物炭对不同生育期烤烟根际土壤中与化感自毒密切相关的7种酚酸(阔马酸、对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、4-香豆酸、阿魏酸、肉桂酸)及土壤微生物群落结构的影响,为缓解化感自毒引起的烟草连作障碍提供理论依据。【方法】采用HPLC检测和高通量测序技术分析了不同施肥处理烤烟各生育时期根际土壤中酚酸物质含量和土壤微生物的变化情况。【结果】不同施肥处理后烤烟各生育时期根际土壤中均检测出6种酚酸类物质,除肉桂酸变化不明显外,对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、4-香豆酸、阿魏酸的含量在各生育期均表现为生物炭处理低于常规施肥处理;且施用生物炭后酚酸物质的总量在团棵期、旺长期和采烤期较常规施肥处理分别降低了1.86%、11.36%和40.44%。生物炭能在一定程度上提升烤烟根际土壤微生物群落的多样性与丰富度,旺长期生物炭处理细菌、真菌OTU丰度分别是常规施肥处理的1.23倍和1.07倍;与常规施肥处理相比,生物炭处理的细菌Shannon、ACE和Chao1指数旺长期分别提升了12.43%、23.0%和23.0%,采烤期分别提升了0.32%、2.40%和1.25%;真菌Shannon、ACE和Chao1指数旺长期分别提升了6.54%、6.67%和7.43%,采烤期分别提升了57.93%、8.60%和26.37%。【结论】生物炭对植烟土壤有一定的改良与提质效应,有利于创造健康的根际微生态环境,缓解化感自毒引起的连作障碍。

利用辐射光谱法在线测量固体火箭推进剂燃烧温度（英文）

针对固体火箭发动机恶劣环境下的高温燃烧测量问题,提出了利用辐射光谱法来开展固体火箭推进剂燃烧温度在线测量的方法,采用200～1 100nm光纤光谱仪测量了高压实验燃烧器下固体火箭推进剂燃烧火焰辐射光谱,总结了其光谱特性,并基于普朗克定律和光谱拟合方法获得了相应的推进剂燃烧温度,这对固体火箭推进剂燃烧诊断与燃烧机理研究具有重要的参考价值。

不同耕作方法和施氮量对旱作农田土壤CO2排放及碳平衡的影响

全膜双垄沟播技术是近年来黄土高原旱作玉米主要的生产技术之一,其采用的耕作方法包括深松耕、免耕、旋耕和翻耕,因此,研究不同耕作方法下旱作玉米农田土壤CO2排放特征对农田生态系统固碳减排的综合评价和管理措施的选择具有一定的重要意义。本研究采用田间定位试验,研究4种耕作方式(深松耕、免耕、旋耕和翻耕)结合两种传统施氮量(300和200 kg·hm-2)处理下旱作玉米农田土壤CO2的排放规律及碳平衡。结果表明,土壤CO2日排放速率最大值和最小值分别出现在12:00-14:00和4:00-6:00,趋势与大气温度变化一致;生育期内各处理土壤CO2排放速率均随生育进程呈先增后降的变化趋势,各处理波动规律基本一致,峰值出现在拔节期、大喇叭期与花期交替期,谷值出现在成熟期,翻耕措施下土壤碳排放总量和作物碳排放效率均显著高于其他耕作方式(P<0.05),其他耕作方式间差异不显著(P>0.05);施肥量为300 kg·hm-2时土壤CO2排放总量显著高于200 kg·hm-2(P<0.05);农田净生态系统生产力、固碳潜力在耕作方式间差异显著,深松耕处理显著高于其他处理(P<0.05),施氮量间差异不显著(P>0.05)。综上,从固碳减排的角度,深松耕措施和传统施氮量(200 kg·hm-2)相结合是黄土高原旱区玉米较好的管理模式。