水电开发对河流生态系统服务的效应评估与时空变化特征分析——以武江干流为例

水电开发对河流生态系统的影响不容忽视,科学评估其影响有助于建立更可持续的水电开发模式。以武江干流为例,利用当量因子法和功能价值评估法,分析了武江干流梯级水电开发对受淹没影响的河岸带陆地生态系统和河流生态系统服务的效益及损失,并就其对河流生态系统服务的综合效应进行了评估。结果显示：武江干流水电开发使受淹没影响的河岸带生态系统和河流生态系统本身的服务价值均出现增加,价值增量主要体现在水文调节、水资源供给等服务方面;武江干流水电开发对河流生态系统服务的正效应大于负效应,正效应主要体现在发电、水文调节、气体调节等方面,负效应主要体现在维持生物多样性、土壤保持等支持服务方面。研究认为不同规模水电站的正负效应侧重点不同,不同流域单位电能的生态损失难以直接横向比较。结合多年来武江鱼类资源跟踪调查数据,分析了鱼类生物损失指数的变化趋势,探讨了水电开发在时间上的累积生态效应及水电服务的空间格局差异。由于生物多样性等服务的影响难以用货币直接衡量,加上水域的单位面积服务价值远高于其他生态用地类型,导致负效应的价值评估偏保守,武江干流水电开发的正负效应之比偏大。     

MnO2@Fe3O4/石墨烯复合材料对水中Pb(Ⅱ)的吸附

以氧化石墨烯（GO）为原料制备MnO₂@Fe₃O₄/石墨烯（RGO）,考察吸附过程中MnO₂@Fe₃O₄/RGO投加量、溶液pH值、初始浓度和吸附时间等因素对Pb（Ⅱ）的去除率和吸附量的影响,并运用BET比表面积测试法计算MnO₂@Fe₃O₄/RGO的比表面积和平均孔径,采用扫描电子显微镜（SEM）,振动样品磁强计（VSM）,X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等对样品进行表征.结果表明：MnO₂@Fe₃O₄/RGO的比表面积为89.164m²/g,孔容为0.284cm³/g;随着pH值在2~10范围内增加,复合材料对Pb（Ⅱ）的去除率先增大后减小,pH=6时达到最大值.通过4种等温吸附模型（Langmuir、Freundlich、Temkin、D-R模型）和4种吸附动力学模型（伪一级动力学、伪二级动力学、Elovich、颗粒内扩散模型）拟合发现,MnO₂@Fe₃O₄/RGO对Pb（Ⅱ）吸附符合伪二级动力学模型.吸附等温线更符合Langmiur模型,属于典型的单分子层吸附,以化学吸附为主,最大吸附量为265.3mg/g.     

黄淮海平原农区宅基地扩展时空特征及整治潜力分析——以禹城市5个村庄为例

综合遥感解译、宗地调查和入户问卷调查方法,研究黄淮海平原农区禹城市5个村庄的宅基地时空演变特征和不同退出标准的宅基地整治潜力和整治效果。研究结果表明:(1)改革开放以来,农村宅基地经历了剧烈扩张,调研村庄的宅基地平均扩张了3.7倍。2015年户均宅基地高达1.6宗,30.8%的农户存在"一户多宅"现象,28.5%的房屋被闲置或废弃。(2)2000年以前,调研村庄的宅基地空间扩张模式以飞地式为主,2000年后被填充式和蔓延式所取代。分村庄来看,宅基地空间扩张受到主要交通干线布局、土地资源禀赋和村庄初始布局等因素的影响。(3)调研村庄宅基地整治具有较大的理论潜力,可节约56%的村庄居住用地。基于两套退出标准方案的宅基地整治可分别节约26%和36%的村庄居住用地,但均与理论潜力存在较大差距。(4)未来宅基地试点改革亟需在推进转移人口市民化、建立宅基地退出补偿价值体系、探索退出的宅基地转化为集体经营性建设用地的办法等宏观体制机制推进,并在微观层面依据农户就业结构和土地资源禀赋分类施策。     

Pt-Sn/Al2O3蜂窝催化剂催化氧化C6烃

采用等体积分浸法制备Pt-Sn/Al₂O₃蜂窝催化剂（Pt含量仅为0.06wt%）.运用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等技术对催化剂理化性质进行表征,并选取4种代表性C₆烃（苯、环己酮、环己烷和正己烷）对催化剂性能进行评价.活性评价试验中,Pt/Sn比为3/1催化效果最佳.此时4种C₆烃转化率达到90%的温度（T₉₀）较Pt催化剂均降低约20℃,其原因在于Sn可将Pt分割为较小的团簇提高Pt分散度.寿命评价试验以环己烷为例同Pt-Sn蜂窝催化剂连续运行720h,催化活性无明显变化,其原因在于,Sn可有效抑制其粒径增长;Pt₃Sn合金降低表面对C₆烃的吸附,减少催化剂表面积炭.     

水蚀环境植被恢复对土壤有机碳固存和团聚体稳定的影响：Meta分析

为明确水蚀环境不同条件下植被恢复策略对土壤固碳和团聚体稳定性的影响差异,通过搜集91篇论文的实验数据,以农田(或裸地)为对照,基于Meta分析评估土壤有机碳(SOC)储量和团聚体稳定性对水蚀环境退耕还林/还草措施的响应.结果表明：(1)退耕还林/还草均有利于提高SOC储量,改善土壤团聚体稳定性,但两者的优势功能存在差异,还林的固碳效应强于还草,而还草对增强团聚体稳定性的作用更强.(2)多因素Meta分析表明显著影响SOC的因素有：恢复年份、土壤黏粒含量、植被覆盖度、年平均降雨(MAP)、年平均气温(MAT)和土壤深度.其中植被恢复对SOC储量的正向效应随着植被覆盖率增加而提高;草地恢复在土壤黏粒含量为20%～32%下对SOC储量的提高效应更显著,在MAP>800 mm或MAT<15℃条件下更易促进草地固碳效应,不同恢复年限下的草地固碳效应无显著变化;而林地恢复在土壤黏粒含量>32%下对SOC储量的提高效应更显著,气候条件对林地SOC储量无限制性影响,林地恢复下的SOC储量与恢复年限间存在正向效应.(3)植被恢复在黏粒含量为20%～32%时对平均重量直径(MWD)和平均...     

不同粒径羟基磷灰石对污染土壤铜镉磷有效性和酶活性的影响

为研究不同粒径羟基磷灰石对重金属污染土壤的修复效果,采用向污染土壤添加常规磷灰石（150 μm）、微米（3 μm）和纳米（40 nm）羟基磷灰石的田间原位试验方法,考察其钝化修复5 a后对土壤铜镉磷有效性和酶活性的影响.结果表明:3种粒径羟基磷灰石均提高了土壤pH,降低了土壤交换性酸和交换性铝的含量,且微米羟基磷灰石处理效果最好.常规磷灰石、微米和纳米羟基磷灰石处理分别使w（离子交换态铜）降低了62.6%、74.3%和70.4%,w（离子交换态镉）降低了15.7%、25.3%和26.7%.3种材料均增加了土壤w（TP）,其中4.61%~17.4%和73.4%~89.8%分别转化为树脂磷和稳定态磷.微米羟基磷灰石处理分别使土壤脲酶活性和微生物量碳含量提高了4.66和0.66倍.研究显示,微米羟基磷灰石更有利于铜和镉由活性态向非活性态转化,增加土壤磷的有效性,提高土壤微生物活性,在我国南方重金属污染红壤区具有较好的应用潜力.      

广西水生蔬菜土壤多环芳烃污染特征

为研究水生蔬菜土壤中多环芳烃(PAHs)的污染水平,以广西水生蔬菜和相邻地块陆生蔬菜土壤作为研究对象,采集表层土壤,比较16种PAHs的污染特征,分析PAHs主要来源,评价潜在的生态风险。结果表明,研究区内水生蔬菜土壤中5、6环PAHs和7种致癌性PAHs的含量显著地高于陆生蔬菜土壤,2,3环PAHs的含量低于陆生蔬菜土壤,4环PAHs的含量没有显著差异;水生蔬菜和陆生蔬菜土壤中7种致癌性芳烃∑7cPAHs的平均贡献率分别为49. 03%和37. 61%,大部分样点属于重度污染水平;三种水生蔬菜土壤PAHs的污染模式相似,以4,5环PAHs为主,其次为2,3环PAHs,6环PAHs的含量最低。通过同分异构体比值法和主要成分分析法分析,发现土壤PAHs的主要来源为机动车尾气排放和生物质不完全燃烧。水生蔬菜土壤PAHs的苯并(a)芘总毒性当量为174. 59μg/kg,显著高于陆生蔬菜土壤的105. 54μg/kg,二者均低于加拿大土壤质量指标600μg/kg,但潜在的生态风险不可忽视。     

中国土地市场对城乡融合发展的影响

城乡融合发展是实现乡村振兴与推进新型城镇化建设的关键举措,土地市场则是实现城乡要素流通的重要渠道,也是连接城乡发展的关键纽带。本文阐释了城乡融合发展的科学内涵与本质特征,探究了土地市场对城乡融合发展的作用机理,在此基础上,量化分析了中国273个地级及以上行政单元土地市场与城乡融合发展的演进规律,并运用面板数据模型对土地市场与城乡融合关系进行了实证检验,以期从土地市场视角为城乡融合发展提供一条可实现路径。结论如下：（1）城乡融合发展是城乡价值重塑的过程,旨在消除阻碍城乡发展的因素,推动城乡要素自由流动与平等交换,实现城乡发展要素回报趋同,本质是通过城乡互动互补实现城乡地域功能的整体优化。（2）土地市场对城乡融合的作用是利弊双轨的权衡,作用方向取决于土地市场是否是良性市场。城乡二元分配体制与社会融入受阻背景下,扭曲土地市场掣肘城乡融合发展。（3）2005-2013年中国土地市场稳步发展,城乡融合发展水平略低,土地市场规模、土地市场价格与土地市场化程度分别提升113.66%、274.09%与37.07%,59.34%城市的城乡融合发展水平下滑,二者反差明显,且均具时空分异特征。（4）现阶段,土地市场对城乡融合发展更多体现为滞碍作用,但土地市场对城乡融合存在“低水平陷阱”,突破88.64%的抑制拐点,即可发挥土地市场对城乡融合的促进作用。重塑土地市场发展价值取向,加快推进土地市场化改革,探索人口—土地挂钩机制是后续工作的重要方向。     

改革开放以来我国粮食生产转型分析及展望

粮食生产转型是乡村生产体系演变的核心内容,以粮食生产转型研究为突破口能够清晰反映区域乡村人地关系的演化过程,为深化城乡融合发展和乡村转型发展研究提供新的视角。本文聚焦我国改革开放以来粮食生产转型历程,并尝试构建我国粮食生产转型的分析框架。研究发现,改革开放以来我国粮食生产转型呈现出“以粮为纲—农业结构调整—综合转型—城乡互动”四个差异化阶段特征。利用GL-RL模型,构建了我国粮食生产转型的分析框架。研究发现,改革开放以来我国粮食生产由Green Loop阶段演化到Red Loop阶段,粮食生产逐渐由本地生产融入到城乡生产网络,驱动粮食生产转型的扰动因素具有多时空尺度特征和跨尺度效应。城乡融合发展、乡村振兴战略、乡村人地关系协调和全球化等因素将会对未来粮食生产转型产生重要影响。此外,优化粮食生产转型与乡村转型发展的关系,将为保障粮食生产有序转型,完善乡村生产体系创造条件。     

应用BP神经网络预测嵌岩桩竖向承载力的研究

利用BP神经网络,建立了嵌岩桩竖向承载力预测的BP神经网络模型,采用嵌岩桩竖向承载力的实验数据对网络进行了训练,并以此训练好的BP神经网络对嵌岩桩承载力进行了预测。预测结果表明,该模型具有很高的预测精度,为预测嵌岩桩承载力提供了一种新的方法。