考虑生物多样性及人类用水之水资源优化管理模式

近年来由于全球气候变迁的因应及生态环境复育意识的提升,人类开始重视与生态、环境的共存关系;河川流量管理即为一兼顾人类使用需求及河川生态系统需求之理念,将生态观念融入河川流量经营管理之中,以达到人类与河川生态系统共存的理想;台湾生态水文指针系统系永续水资源管理的重要参考指标,使环境资源之开发利用在环境所能负荷之范围内进行,以维持永续发展原则;本研究首先应用人工智能技术,架构复合式类神经网络,并透过此模式利用台湾生态水文指针推估河川生态系统中之鱼类生物多样性,结果显示此模式不但能有系统的分类归纳河川流量数据,并能快速、有效率且精确的推估鱼类之生物多样性;最后基于考虑河川流态于提升生物多样性的概念,应用非支配排序基因遗传算法Ⅱ（NSGA-Ⅱ）,建立考虑生物多样性为原则之多目标水资源管理策略;多目标演算模式应用对人类需求目标函数的订定乃期望能达到总缺水量最少、缺水指标最小,并避免缺水状况过于集中于某期间而造成严重缺水之枯旱情形发生。对生态系统需求目标函数的订定则为类神经网络所推估之生物多样性,期能藉由流量管理满足人类需求亦兼顾良好的河川生物多样性,具体建立提升河川生物多样性及考虑人类用水之永续水资源管理。

不同声学边界长空间内声场传播的相干模型

由于长空间的特殊空间尺寸,基于传统室内声学理论所假设的扩散声场分布规律和混响规律在长空间不完全适用.基于几何声学的虚源法可以对长空间的声场的传播进行研究.然而,虚源法建模忽略了长空间中声线在边界多次反射产生的干涉效应.在虚源法的基础上,通过对虚源之间的相干求和,考虑了多次反射形成的无限个虚源之间的干涉效应,并且将各不相同的边界阻抗率加入到模型中,实现了一种预测矩形长空间中声场的传播的复虚源模型.实验所用长空间的墙壁分别是密度板和吸声材料,以模拟不同的阻抗边界.实验采用衰减系数逾量描述数值模拟和实际测量的结果.实验证明了所提理论模型的有效性,所提理论模型的预测结果可以较好地模拟出不同边界长空间声场的衰减趋势,反映出不同频率的声波在长空间中的传播趋势,比基于声线法的软件ODEON的结果更接近实验结果.

秸秆生物炭施用对玉米根际和非根际土壤微生物群落结构的影响

为探究生物炭施用对土壤微生物群落结构与功能的影响,以广东博罗某生态农业实验基地玉米地为试验对象,设置3个处理,分别按0(C)、5(B1)、10(B2)t·hm^(-2)施加秸秆生物炭,分别于第7天、14天、21天后采集根际土壤及非根际土壤样品,通过对玉米根际及非根际土壤细菌16S rDNA进行高通量测序分析,结合16S rDNA PICRUSt功能预测技术,探究生物炭施用对玉米根际土壤及非根际土壤微生物群落结构与功能的影响。结果表明,与空白对照组相比,施加生物炭可明显增加玉米非根际土壤微生物群落多样性,施加21 d后C组、B1组和B2组chao1指数分别为1 261、2 707和2 472;对根际土壤微生物多样性影响不显著(P=0.406)。施加5t·hm^(-2)生物炭后,玉米根际土壤酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度升高,但施加10 t·hm^(-2)生物炭处理酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度降低。在科水平上,施加生物炭后,玉米非根际土壤黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)受到明显抑制,而施加生物炭与否及施加量多少对根际土壤黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)丰度高低影响不显著(P=0.857)。PICRUSt预测结果表明,生物炭施加对玉米土壤微生物群落代谢、遗传、信息传递等过程产生影响,从而改变微生物的群落结构及生态功能。综上,施用生物炭会影响玉米土壤微生物群落结构与功能,相对于施加10 t·hm^(-2)处理,施加5 t·hm^(-2)处理对土壤微生物群落结构的影响效果更为显著。该研究结果可为生物炭农业化利用机制研究及施加量选择提供参考。

添加氧化铁及氧化硅烧制城市垃圾焚化炉炉底渣轻骨料

大于200目筛余的城市垃圾焚化炉炉底渣,添加氧化铁可烧制成轻骨料。为使炉底渣可全部应用于建筑工程中,本研究探讨全量炉底渣配合外添加氧化硅及氧化铁,烧制轻骨料,以提高炉底渣再利用的经济价值。试验程序包括两段水洗、颚式破碎、湿法研磨、添加氧化硅、添加氧化铁、高温烧结等。试验结果:当烧结温度为1100℃、10克粗粒径炉底渣添加氧化硅1克、2.5克与少量(0.1￣0.4克)Fe_2O_3即可烧制出较理想的轻骨料,其密度皆小于1.6g/cm^3,且抗压强度皆大于175kgf/cm^2。由此发现城市焚化炉炉底渣经适当调整原材料配合比后,可烧制成轻骨料。