不同水平外源碳在稻田土壤中转化与分配的微生物响应特征

外源碳会改变土壤有机质的转化以及土壤微生物的活性,不同水平的易利用有机碳在稻田土壤中转化与分配的微生物响应特征尚不明确.为阐释外源碳周转过程中的微生物响应特征,选取葡萄糖为典型易利用外源碳,采用13C稳定同位素标记技术,在室内模拟培养实验,基于土壤微生物生物量碳(MBC)设置不同水平葡萄糖碳(0×MBC、0. 5×MBC、1×MBC、3×MBC和5×MBC共5个MBC倍数梯度水平),明确其转化与分配规律;并利用96微孔酶标板荧光分析法,测定参与土壤碳转化过程关键酶纤维二糖水解酶(CBH)和β-葡萄糖苷酶(β-Glu)活性.结果表明,培养2 d时,葡萄糖碳(13C)占可溶性有机碳(13C-DOC)和土壤有机碳(13C-SOC)的比例与其添加量成显著正相关;向13C-MBC的分配在3×MBC处理时达到最大值(18. 96 mg·kg-1),随后降低;13C分配率主要与MBC、Olsen-P和DOC存在显著正相关关系. 60 d时,土壤13C-DOC、13C-MBC和13C-SOC显著下降,分别小于或等于0. 02、2和10 mg·kg-1;与CK相比,添加葡萄糖后CBH酶活性显著提高,其中3×MBC处理提高了22. 6倍,显著高于其它处理(P 0. 05);高量葡萄糖(3×MBC和5×MBC)添加促进了β-Glu酶活性,但促进效果随葡萄糖添加量的增加而减少; NH+4-N、p H、β-Glu和CBH成为13C分配率的主要影响因子.综上,外源碳向土壤有机碳的转化随添加量的增加而增加,改变了土壤酶活性,但微生物对外源碳的利用可能存在一个饱和阈值,饱和阈值之内,有机质的转化速率与添加量成正比;超出饱和阈值,有机质的转化速率反而变慢.因此,适量地添加外源碳有利于提高稻田土壤有机碳,优化作物生长环境质量.     

基于人工免疫的柔性EMI滤波器自动进化设计研究

针对电力电子系统的EMI滤波器设计中的问题,开展基于神经网络和遗传算法的柔性滤波器电路自动进化设计研究,综合多项EMI滤波器设计目标进行自动优化设计,并在实际应用中实现了柔性滤波器这一目标。     

Value of information analysis: the state of application

The value of information (VoI) is a decision analytic method for quantifying the potential benefit of additional information in the face of uncertainty. This paper reviews the prevalence of VoI applications reported in the peer-reviewed literature from the years 1990–2011. We categorize papers’ applications across the types of uncertainties considered, modeling choices, and contexts of social importance (such as health care and environmental science). We obtain and analyze statistics on the range of applications and identify trends and patterns in them, and conclude with an interpretation of what these mean for researchers and practitioners as they pursue new efforts. Key results include a substantial increase over the last 20 years in published papers utilizing VoI, particularly in the medical field. Nineteen trends in VoI applications from the period of 1990–2000 to 2001–2011 were found to be at least weakly significant. Beyond simple trends, some characteristics of VoI usage depend on the area of application, and in some cases, certain sets of characteristics tend to be found together.     

黄河经济带生态文明建设与城市化耦合关系及空间特征研究

通过研究系统耦合协同评价体系,构建一个适宜大区域的评价生态文明建设和城市化情况的指标体系,借助该指标体系,从时空两个维度分析黄河经济带2008—2016年生态文明建设和城市化耦合协调发展状况、格局及空间关系。实证结果表明：（1）2008—2016年,黄河经济带生态文明建设成效并不显著,压力依然很大;城市化有所提升,但发展速度依然偏慢。两方面均不存在明显的龙头城市,且空间差异明显。（2）2008—2016年,研究区生态文明建设与城市化处于低度耦合阶段,协调度处于轻度失调状态,生态文明建设普遍滞后于城市化,表现出明显的空间异质性和行政指向性。（3）协调度表现出一定的空间依赖,存在一定的空间溢出效应,地理临近的区域更容易受高协调度区域的影响。     

辽东半岛东岸泥质区有机物分布特征及其环境指示意义

为研究人类活动及鸭绿江陆源输入对河口海岸及陆架泥质区沉积环境的影响,本文通过对2017年于辽东半岛泥质区东部采集的Q02柱与西部Q04柱进行210Pb定年、粒度、总有机碳、总有机氮、δ13C同位素等指标综合分析,利用Meyers研究模型结合C/N值及δ13C同位素含量分析不同物源有机质贡献率。结果表明:（1）两根柱样TOC与TN含量近百年来逐渐升高,C/N值在9~11之间为海陆混合来源。沉积物主要以粉砂及粘土为主,粉砂含量最高,粘土次之,砂含量较少。（2）有机碳来源占比均呈陆源降低海源升高的特点,分别反映了泥质区东部与西部不同主导因素对海域环境的影响。东部沉积环境主要受流域环境变化与海域共同作用,垦荒、自然灾害、日俄战争等事件造成了植被覆盖降低,水库建设减少了陆源有机碳输入;西部沉积环境主要受沿岸人类活动、水体富营养化的影响,"弛禁"政策导致植被覆盖被破坏,港口修建、水产养殖等活动造成水体营养物质增多,引起海洋环境恶化。     

长期施肥对稻田不同土层反硝化细菌丰度的影响

为了探讨长期施肥对稻田不同土层关键反硝化功能种群丰度的影响及核心驱动因子,以湖南宁乡长期施肥定位试验田为平台,选取不施肥（CK）、全量化肥（NPK）和秸秆还田（ST）3个处理,结合实时荧光定量PCR（qPCR）技术,系统分析了稻田不同土层（0~10,10~20,20~30,30~40cm）关键反硝化功能基因（narG、nirK和nirS）的丰度及其与土壤理化性质的内在联系.结果表明,相比于不施肥处理（CK）,施肥处理（NPK和ST）在0~40cm土层土壤SOC、TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N和Olsen-P分别显著增加了2.2%~83.6%,3.5%~58.3%,70.8%~222.1%,0.9%~83.7%和16.5%~94.5%,pH值下降了0.31~0.67个单位;长期施用化肥和秸秆使narG、nirK和nirS基因丰度分别增加0.75~7.18倍,1.57~3.02倍和0.53~3.81倍,其中秸秆还田对反硝化细菌数量的影响比单施化肥更显著;稻田narG、nirK和nirS反硝化型细菌的丰度随土层深度增加而逐渐降低,具有明显的垂直分布特征;RDA分析结果显示,土壤养分如SOC和TN是影响水稻土narG、nirK和nirS反硝化型细菌垂直分布的关键因子,而pH值是调控反硝化细菌在稻田底土分布的核心驱动因子.研究结果可为提升稻田土壤肥力和减少稻田氮素损失和温室气体排放提供理论依据.     

中国高污染产业转移与整体环境污染——基于区域间相对环境规制门槛模型的实证

首先借鉴Copeland-Taylor模型,引入相对环境规制强度变量,构建了产业转移影响环境污染的理论模型.在此基础上,利用我国2000~2016年30个省份的面板数据,采用门槛回归方法,以相对环境规制强度作为门槛变量,进行全样本、区域异质性和时期异质性回归分析,并以线性回归方法作为对比,最后进行稳健性检验.结果表明,高污染产业转移与环境污染之间呈现逐渐递增的非线性关系,随着相对环境规制强度由低门槛逐渐到高门槛,高污染产业转移所带来的环境污染问题也愈发严重;环境规制对环境污染的改善作用不大;我国不存在环境库兹涅兹曲线;资本存量、产业结构和能源消费的提升均会加剧环境污染;劳动力成本和质量的提高能够改善环境污染.     

氮磷浓度对东海原甲藻优势种群吸附BDE28和BDE47的影响

以东海原甲藻为优势种群的浮游微藻作为研究对象,在不同氮浓度(0、128、512μmol·L-1)和磷浓度(0、8、32μmol·L-1)下培养,研究了氮、磷浓度对东海原甲藻优势种群生化组成和吸附2,4,4’-三溴联苯醚(BDE28)和2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE47)的影响,分析了东海原甲藻优势种群对BDE28和BDE47的吸附量与生化组成的相关性.结果表明,氮浓度为0μmol·L-1时,单位细胞对BDE28和BDE47的吸附量分别为2.2 ng·(106cells)-1和2.9 ng·(106cells)-1,是氮为128μmol·L-1和512μmol·L-1浓度的1.3～1.9倍.不同氮浓度之间单位体积藻液吸附量和对BDE28和BDE47的吸附百分数均没有显著差异,单位体积藻液吸附量范围为0.160～0.184 ng·mL-1,吸附百分数为80.2%～92.1%.磷浓度为0μmol·L-1时,单位细胞BDE28和BDE47的吸附量分别为7.6 ng·(106cells)-1和8.4 ng·(106cells)-1,是磷为8μmol·L-1、32μmol·L-1浓度时的5.4～6倍,单位体积藻液吸附量和吸附百分数在不同磷浓度间未出现显著差异,单位体积藻液的吸附量为0.167～0.194 ng·mL-1,吸附百分数为80.2%～93.2%.相关性分析表明,氮浓度与单位细胞BDE28和BDE47的吸附量呈负相关,磷浓度与单位体积吸附量和吸附百分数呈正相关;同时,吸附量与总脂呈正相关关系.氮、磷浓度导致东海原甲藻优势种群细胞的生化组成发生变化,进一步引起对BDE28和BDE47吸附的变化.     

环境中PCBs的污染现状和风险评估

多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)是一类典型的持久性有机污染物,具有稳定的理化性质.它的难降解性和在环境中的高残留性,使其成为最受关注的污染物之一.文章结合欧美和亚洲地区近年的检测数据和最新研究概况,对PCBs在全球的污染现状进行了总结.同时,综述了PCBs对生态和健康安全的影响,主要包括其急性毒性研究,类雌、抗雄激素和类甲状腺素等内分泌干扰效应,以及细胞毒性等方面的最新研究进展,并针对PCBs在环境中的污染广泛持久和会对环境产生巨大伤害的特点,对PCBs今后的研究进行展望.     

Tacoma大桥风振致毁事故机理分析与模拟

以Tacoma大桥风振致毁事故为例,从流体力学的角度系统分析了气流绕过桥体时流场对称性的破缺及其诱发桥梁振动的机理;并通过建立数值计算模型,采用Fluent软件对其进行了仿真计算。结果显示：当风速超过1m/s时,桥面上下侧压力对称性开始破缺,低压区从桥面的正下方（或正上方）逐渐向右移动,跨过右边墙后消失,同时在相反的一侧逐步形成低压区,然后又向右移动并逐渐消失,如此周期交替变化,并且在不同的风速条件下,交替变化的频率不同,其值随着风速的增加而逐步增大,但增长速率却随着风速的增加逐渐减小。