基于不同气象数据的山地城市大气环境敏感性评估对比

以典型低纬高原山地城市云南省德宏州为例,利用WRF_CALPUFF模型开展大气环境敏感性评估并以此为依据进行敏感区识别,分别采用WRF模拟结果和地面气象站观测资料作为模型输入地面气象数据,通过对比分析基于两种不同数据的评估结果,讨论适用于山地城市大气环境敏感性评估的数据和方法。结果表明:2种方法模拟计算的扩散指数均能反映出地形差异所致的扩散能力空间差异性,弱扩散区识别均较可靠。气象背景场采用WRF高空模拟数据和地面气象站观测数据相结合的方法,评估结果可靠,具有基础数据获取较难、技术难度较低、时间成本较低的特点,若能获取站点数据则推荐此法。气象背景场均采用WRF模拟结果的方法,在识别布局敏感区时不确定性较高,主要因地形复杂地区风场模拟不确定性较高所致,但此法具有基础数据获取较容易、技术难度较高、时间成本较高的特点,若采用此法,需提高模拟准确性以保障评估结果的可靠性。

基于索拉非尼敏感性基因的肝细胞癌预后模型的构建及临床意义

目的 基于生物信息学方法构建并验证肝细胞癌(HCC)对索拉非尼敏感性相关基因的预后模型,探究该模型对HCC患者预后和索拉非尼敏感性的预测能力。方法 对基因表达汇编数据库GSE109211数据集、癌症基因组图谱(TCGA)数据库LIHC队列、国际肿瘤基因组协作组(ICGC)数据库LIRI队列进行差异基因分析,通过交集筛选出HCC索拉非尼敏感性相关基因,进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。利用单因素Cox回归与最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归构建预后模型,依据风险评分中位值将患者分为高、低风险组。通过Kaplan-Meier法和多因素Cox回归分析进行生存分析。通过癌症药物敏感性基因组学(GDSC)数据库分析索拉非尼的IC_(50)并探索其与风险评分的关系。结果 筛选出365个HCC索拉非尼敏感性相关基因,KEGG富集分析显示存在与药物代谢相关的信号通路。通过单因素Cox回归分析获得221个与HCC预后相关的基因,通过LASSO回归构建了一个包括含TCP1伴侣蛋白亚单位3(CCT3)、红细胞生成素(erythropoietin,EPO)、甲酰转移酶环脱氨酶(FTCD)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)、驱动蛋白家族成员20A(KIF20A)、磷脂酰肌醇聚糖锚定生物合成U类基因(PIGU)、分泌型磷蛋白1(SPP1)7个关键基因的预后风险评分模型:风险评分=CCT3×0.032+EPO×0.055+FTCD×(-0.026)+G6PD×0.083+KIF20A×0.039+PIGU×0.144+SPP1×0.009。验证结果显示高风险组生存时间短于低风险组(P<0.001),多因素Cox回归分析显示风险评分是独立预后因素。高风险组的索拉非尼IC_(50)比低风险组低,提示高风险组对索拉非尼的治疗可能更敏感。结论 基于索拉非尼敏感性相关基因构建的HCC预后模型具有良好的预测价值。

基于“压力-状态-响应”模型的宝鸡市生态环境敏感性评价

生态环境敏感性评价研究对于区域社会、经济与生态环境可持续发展具有重要现实意义。基于"压力-状态-响应"(PSR)模型构建相关指标体系,运用均方差赋权法对选取的2001~2013年宝鸡市生态环境"压力-状态-响应"层共25项指标进行评价研究。结果表明:生态环境压力指数和响应指数是影响宝鸡市生态环境敏感性变化的主要因素;受人类活动影响,2001~2013年宝鸡市生态环境敏感性不断波动,其发展大致经历了4个阶段:即2001~2004年属于较高敏感阶段,2005~2009年属于中度敏感阶段,2010~2011年属于较低敏感阶段,2012~2013年属于低敏感阶段。调整区域产业结构、优化经济发展方式、加强生态环境治理力度,是降低宝鸡市生态环境敏感性,实现区域人与社会、经济、资源和生态环境持续协调发展的有效途径。

参数优化方法对微生物模型预测土壤有机碳时空演变的影响

准确把握土壤有机碳(SOC)的时空演变规律对于土壤资源的高效持续利用、发挥土壤生态系统服务功能,以及应对气候变化等均具有重要意义。以江苏省南部为研究区,以明确表达微生物分解作用的微生物模型MIMICS为对象,以模型参数敏感性分析为切入点,分析了不同参数优化方法对MIMICS模型预测苏南农田表层(0~20 cm)SOC时空演变动态的影响。结果表明,批处理和点对点两种参数优化方法下,MIMICS模型均能较好地模拟1980-2015年苏南农田表层SOC密度先增加后减少的总体趋势;采用考虑模型参数空间异质性的点对点参数优化方法时,MIMICS模型预测精度最高,其预测误差(RMSE)较采用默认参数值时分别降低22.2%(2000年独立验证)和14.7%(2015年独立验证),但2015年SOC密度预测精度依然偏低(R^(2)=0.13,RMSE=1.22kg·m^(-2))。上述结果表明进一步改进微生物模型的结构、提高模型输入数据的精度及分辨率,将是微生物模型建模区域尺度SOC时空动态所面临的重要挑战。

基于增温敏感性指数的城市功能区升温效应空间分异研究

利用福州市三环内的POI数据和Place2vec模型识别城市功能区,并在此基础上分析各功能区的热场等级空间分异特征,借助增强回归树算法(Boosting Regression Tree, BRT)构建功能区增温敏感性指数,对不同功能区在地表升温过程中的敏感性差异进行定量测度,进而对区域尺度上的城市热环境空间分异机制进行深入探讨。结果表明:1)基于Place2vec模型的城市功能区识别结果具有较高的精度;2)除绿地与广场区外的4类功能区均具有高温现象,其中产业区的热场强度最高;3)各类功能区整体增温敏感性由高至低依次是:产业区、生活服务与住宅区、商业区、公共管理与服务区、绿地与广场区;不同升温阶段的功能区增温敏感性存在差异,在高温梯度下差异显著;地表覆被增温敏感性具有明显的功能区域分异特征。

TREM2在肝细胞癌中的表达与预后、免疫浸润及药物敏感性的分析

目的 基于生物信息学的方法分析肝细胞癌患者中髓系细胞触发受体2(TREM2)基因表达水平与预后、免疫微环境及化疗药物敏感性的关联。方法 基于癌症基因组图谱(TCGA)、基因表达综合数据库(GEO)和国际癌症基因组联合体(ICGC)数据库分析TREM2在肝细胞癌组织中的表达差异;分析TREM2高、低表达组与肝细胞癌生存预后及免疫浸润的相关性;然后对TREM2进行GO和KEGG、突变和药物敏感性分析。结果 TREM2在肿瘤组织中的表达水平明显高于正常组织(P <0.001);TREM2高表达组患者的总生存率(OS)显著低于低表达组(P <0.05)。突变分析发现TP53基因在TREM2高表达组具有更高的突变频率。免疫分析结果表明TREM2的表达与肝细胞癌基质评分(r=0.36,P <0.001)、免疫评分(r=0.55,P <0.001)和ESTIMATE评分(r=0.50,P <0.001)成正相关;与调节性T细胞(Tregs)、M2型巨噬细胞的免疫浸润水平成正相关(P <0.001)。KEGG和GO富集分析显示,TREM2基因在细胞吞噬、肝癌细胞转移、免疫逃逸、炎症反应等生物学过程通路上高度富集。药物敏感性分析发现,TREM2高表达组有较高敏感性的药物有索拉非尼、帕博利珠单抗、西罗莫司、硼替佐米和拉帕替尼(P <0.05)。结论 TREM2高表达的患者预后较差,且与免疫细胞浸润、肿瘤微环境有关,并有望成为肝细胞癌治疗的新靶点。

儿童发展的环境敏感性模型:一种整合的观点

儿童发展的环境敏感性模型是在整合素质-压力模型、差别易感性模型、优势敏感性模型、情境生物敏感性模型以及感觉加工敏感性模型理论观点的基础上提出来的一个关于个体与环境因素如何交互影响儿童发展的元理论框架。该模型认为儿童的环境敏感性即儿童感知和加工周围环境刺激信息的能力不同,其发展受到环境影响的大小就不同,高环境敏感性儿童受到环境影响大,低环境敏感性儿童受到环境影响小。儿童的环境敏感性是儿童携带的敏感基因与早期环境交互作用的结果,敏感基因与早期环境共同塑造了中枢神经系统功能的敏感性,从而导致儿童对环境刺激的心理、生理与行为反应不同。大量实证研究表明,存在基因多态性、神经生理与气质等不同的潜在环境敏感性因子。儿童发展的环境敏感性模型的提出,为从基因-神经生理-环境三项交互作用系统探讨儿童发展的多样性提供了理论框架。

养殖滩涂生态系中生物环境敏感因子筛选方法数学模型的建立与实验验证

基于利比希最小因子定律和谢尔福德耐受性定律,提出用于筛选生物生态敏感因子的生态敏感度指数表征体系,可分别用于表征生物对不同环境因子的敏感度、不同生物对同一环境因子的敏感度及多因子协同作用下生物环境敏感度,从而通过确定海水养殖滩涂生态系中仅对目标性危害生物相对敏感的环境因子,来探究有效抑制该目标性危害生物的途径与措施。根据2001年4月至2002年9月间开展的浙江北部沿海养殖滩涂婆罗囊螺与主要经济种类泥螺、彩虹明樱蛤间生态耐受特性研究所获资料,运用所提出的生物生态敏感度指数表征体系,进行婆罗囊螺生态敏感因子及其敏感度指数的定量分析研究,确定了仅抑制浙江北部沿海婆罗囊螺繁殖期生态敏感因子及其有效作用阈值为pH9.5￣10.0,并在浙江岱山县仇江门养殖滩涂开展野外区域试验,验证了该方法的可靠性。

环境信息披露视阈下的企业融资约束:基于现金—现金流敏感性模型

本文探究了企业环境信息披露程度对公司融资约束的影响。研究发现,我国上市公司普遍存在融资约束问题,而企业披露环境信息可以降低企业的融资约束,且企业环境信息披露质量越高,对于企业融资约束的缓解作用越明显。因此,存在融资约束的企业应通过充分披露企业的相关信息,降低与市场的信息不对称程度,缓解自身的融资约束问题。

水环境致突变物生物监测的研究——鱼类外周血红细胞微核检测敏感性比较

本文报道了用9种淡水养殖鱼类进行水环境污染物致突变敏感性试验结果，观察的定量指标是外周血细胞的微核率．核异常率等，试验结果表明，鲫鱼，黄鳝，泥鳅为敏感品种，其中鲫鱼是水环境中低浓度污染物长时间致突变性检验的好材料，其敏感指标是微核率，黄鳝的敏感指标是核异常率，泥鳅的敏感指标是核异常率和巨核细胞率；

中国不同水稻生长环境下ORYZA(v3)模型参数全局敏感性分析

中国水稻种植分布广、气候跨度大,水稻生长环境差异较大。ORYZA(v3)模型被广泛用于水稻生长模拟,但不同环境下该模型参数敏感性的时空特征尚不清楚。该研究选取了位于中国16个水稻种植亚区的18个典型站点,分别采用EFAST(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test)方法对模型中16个作物参数进行30 a(1986-2015年)全局敏感性分析,分析了参数敏感性与气象因子的相关性。结果表明,模型参数敏感性在不同生育阶段、不同稻作制度、以及不同站点之间均存在较大的差异,尤其在高海拔或具有特殊气候类型的地区的参数敏感性明显异于其他地区;模型中叶面积相对生长速率最大值(RGRLMX)、颖花生长系数(SPGF)和最大单粒质量(WGRMX)的敏感性受环境的影响最大;各参数的敏感性与日均最低气温、日均最高气温、积温具有显著相关性,但由于海拔、纬度等因素的综合影响,模型参数敏感性在空间上不随纬度或海拔的变化呈现单一的变化趋势;RGRLMX在大理、牡丹江等站点出现单参数极度敏感的现象,揭示了模型的结构可能存在一定缺陷,在容易受低温冷害影响的地区应用时具有一定的局限性。

敏感性分析和不确定性分析在水环境模型中的应用

敏感性分析(Sensitivity Analysis,SA)和不确定性分析(Uncertainty Analysis,UA)作为模型评估的重要手段,常常用于水环境模型中。两者既有联系,又有区别,易使人混淆和误解,导致无法将两者合理有效地应用到水环境模型中,最大化发挥两者的作用。对SA和UA的各种方法进行比较,建立一般的分析流程,形成应用框架,并在此基础上对其在水环境模型中的应用方式进行综述。指出了两者有效的结合、算法效率的提高和更好的可视化形式是未来水环境模型评估的主要发展方向。

基于EFAST方法的AquaCrop作物模型参数全局敏感性分析

【目的】敏感性分析是作物模型本地化过程中的重要环节,对作物模型的校正与应用有重要的意义。【方法】本研究以国家精准农业示范研究基地2012—2013、2013—2014和2014—2015年冬小麦试验为研究对象,采用全局敏感性分析方法扩展傅里叶幅度检验法(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test,EFAST)对AquaCrop模型42个作物参数进行敏感性分析,以评估模型在北京地区的敏感参数。【结果】(1)对干生物量敏感作物参数是:水分和温度胁迫参数(生物量生产的最小生长度(stbio),引起冠层早衰的土壤水分消耗上限(psen))、生物量和产量参数(归一化水分生产力(wp))、蒸散参数(作物冠层形成后到衰老之前的作物系数(kcb))、作物冠层和物候发展参数(冠层生长系数(cgc),从播种到出苗时长(eme),最大冠层覆盖度(mcc),冠层衰老系数(cdc),从播种到成熟的时长(mat),产量形成过程中收获指数的建立长度(hilen))。其中stbio,kcb,wp和cgc 4个作物参数敏感性指数最大;(2)对冠层覆盖度最敏感的参数是:作物冠层和物候发展参数(cgc,mcc,每公顷株数(den),出苗率达到90%时的土壤覆盖度(ccs),mat和cdc)、根区发展参数(最大有效根深(rtx))、水分和温度胁迫参数(psen)、蒸散参数(kcb);(3)对产量最敏感的参数是作物冠层和物候发展参数(从播种到开花时长(flo),mat,cdc,hilen和从播种到开始衰老时长(sen))、水分和温度胁迫参数(psen)、生物量和产量参数(参考收获指数(hi)和wp)、蒸散参数(kcb)。【结论】利用EFAST方法对AquaCrop模型中的作物参数进行一阶和全局敏感分析,最大干物量的敏感性分析结果以及干生物量随时间变化的敏感性分析结果显示,敏感性参数的选择上差异不大,但排序上存在较大的差异,最大干生物量的敏感性分析不能分析作物参数对干生物量在整个生育期的影响,结果不全面;冠层覆盖度随时间变化的一阶和全局敏感性分析结果显示,在敏感参数的选择和排序上均有较好的一致性,全局敏感性分析中作物参数的敏感性指数更高,对冠层覆盖度的影响表现得更明显。本研究结果用于AquaCrop模型本地化,可提高该模型在北京地区的模拟效率和模拟精度。

基于GIS的兰州地区滑坡灾害孕灾环境敏感性评价

选取坡度、坡向等八个孕灾环境因子,利用概率指数法、信息量法和Logistic回归模型对兰州地区地质灾害进行了危险性研究,对比三种模型的评价结果可以看出,地质灾害的敏感性强弱分布趋势基本一致,信息量模型对应的ROC曲线下面积较大,Logistic回归模型次之,概率指数模型略低。模型精度评价表明,信息量模型略高于Logistic回归模型,概率指数模型评价精度最低。评价结果表明,位于地质灾害极高易发区的县(区)为:城关区、西固区、永登县;位于高易发区的县(区)有:七里河区、安宁区;位于易发区的县(区)为皋兰县;相对较稳定(不易发区)的县(区)为榆中县。

基于环境敏感的植物动态生长模型研究

在对林学中的植物生长模型和环境模型综合研究的基础上,提出了一个基于环境敏感的植物动态生长模型,并对此模型的原理和实现方法进行了分析和研究,最后通过相应的可视化技术将该模型应用于虚拟森林的动态仿真系统。

生物质发电中农户秸秆供应成本敏感性分析

针对生物质发电中秸秆收集困难的问题,对秸秆供应构建4种模式:人工收集主动运送模式、机械收集主动运送模式、人工收集等待收购模式和机械收集等待收购模式,建立农户秸秆供应成本模型,计算不同模式的成本,并对不同的重要因素进行单因素敏感性分析.结果表明:人工收集模式比机械收集模式成本低,但受人力工资影响大,当人力工资≥18元/h时,人工收集主动运送模式成本最高;当土地面积>0.667hm2时所有模式的成本稳定,变化不大;运输距离对人工收集模式成本的影响大于机械收集模式,留茬高度越低影响越大;作物产量水平越高,越适合机械收集模式.

基于物种敏感性分布的保护海水水生生物的石油烃急性毒性基准研究

溢油污染对水生生物的危害以及分散剂使用对原油毒性的影响一直是溢油应急响应及危害评估时关注的焦点。本研究收集筛选了基于标准测试方法的90组急性毒性数据(LC50/EC50),其中37组毒性数据来自15种油品的水容纳组分(water accommodated fraction,WAF),53组来自11种化学分散剂与15种油品的分散液(chemically dispersed water accommodated fraction,CEWAF),应用物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)方法推导了基于水生生物保护的石油烃总量(total petroleum hydrocarbon,TPH)的急性毒性基准值,同时还分析了分散剂和不同暴露方式对原油毒性的影响。结果显示,以名义浓度(nominal concentrations)所表示的毒性结果可能高估分散剂对原油毒性的影响,基于CEWAF和WAF的LC50/EC50所推导的有害浓度(HC5s)差异较小,计算出的保护水生生物TPH急性毒性基准值为0.38 mg·L-1(TPH);鱼类对原油污染的响应明显敏感于甲壳类;同时证明了SSD方法在溢油毒性评估及风险阈值推导中具有可行性和合理性。

物种敏感性分布在铊污染淡水生物生态风险评估中的应用

应用物种敏感性分布(SSD)方法构建了铊对淡水生物的SSD曲线。在此基础上,计算了铊对不同生物的5%危害质量浓度(HC5),分析比较铊对于不同生物类别的毒性敏感性差异及其特征,并针对不同污染物质量浓度,评价了北江铊污染突发事件对不同生物类别的生态风险。结果表明,不同物种对铊污染物的耐受范围存在差异,从小到大依次为藻类、脊椎动物、无脊椎动物。这可能与各物种的组别多样性有关,耐受范围越大,表示随着质量浓度增加,风险增大的趋势越缓慢。铊对不同物种的HC5从小到大依次为藻类、无脊椎动物、脊椎动物。HC5越小,铊对该物种的生态风险越大,其中藻类对铊最敏感,其HC5为113μg/L。从总体上看,铊对淡水生物系统的HC5为210μg/L。不同质量浓度值得出的潜在影响比例(PAF)的大小,反映对不同类别生物的损害程度。在100μg/L以下,全部物种的PAF值几乎为0;在质量浓度达100μg/L时,藻类和无脊椎动物开始受到影响;在质量浓度达1 000μg/L时,超过99%的藻类和无脊椎动物受到影响,全部物种有96%受到影响。对2010年北江某突发性铊污染事件中高质量浓度集中区进行生态风险评估,表明该污染河段的生态风险极低,PAF接近于0。

ADMS模型参数的敏感性分析

以区域最大浓度、各关心点平均浓度作为研究对象,研究了ADMS模型的地表粗糙度、项目所在位置、最小M-O长度3个参数的敏感性,并确定了区域最大浓度所对应的参数条件,以期为模型应用、预测复核及技术评估提供参考。