Effect of streambed substrate on macroinvertebrate biodiversity

Macroinvertebrates are important components of stream ecosystems, and are often used as indicator species for the assessment of river ecology. Numerous studies have shown that substrate is the primary physical environmental variable affecting the taxa richness and density of macroinvertebrates. The aim of this work is to study the effects of the characteristics of streambed substrate, such as grain size, shape, and roughness, on the composition and biodiversity of macroinvertebrates. A field experiment was done on the Juma River, a second-order mountain stream in northern China. Substrata of cobbles, hewn stones, pebbles, coarse sand, and fine sand were used to replace the original gravel and sand bed in a stretch of 30 m in length. The sampling results indicated that the macroinvertebrate assemblage is significantly affected by the grain size, porosity and interstitial dimension of the substrate, while it is rarely affected by the shape and the surface roughness of the experimental substrata. Macroinvertebrate compositions in cobbles and hewn stones were stable and changed least over time. The taxa richness and density of individuals in the substrata of cobbles, hewn stones, and pebbles are much higher than in those of the coarse sand and fine sand. __________ Translated from Journal of Tsinghua University (Science and Technology), 2007, 47(9): 1553–1556 [译自: 清华大学学报(自然科学版)]     

经济-生态导向的城市人口空间分布优化——以无锡市区为例

城市人口分布格局不仅受经济就业、生活质量、通勤距离等自组织分布要素的引导,还受到政府管制和调控的制约,不可能完全通过自组织而实现人口分布的优化。因此,除了阐释人口分布的自组织变动机制和影响因素外,还迫切需要研究人口分布对经济社会与资源环境方面的综合影响,进而提出优化的人口空间格局。在大量查阅人口分布相关理论的基础上,研究了城市人口空间分布模式,提出了生态约束、生产挤占、生活集聚、效益综合、顾及现状等人口优化分布原则,并运用随机与目标函数方法,建立人口空间分布优化模型。以无锡市区为例,基于丰富的人口、经济、资源、环境资料,进行城市空间生态保护、生产开发、生活居住价值评价,通过模型运算,提出优化的人口空间分布格局,为无锡市区人口分布调控提供依据。     

2003~2010年长江下游两江段鱼类群落结构特征的年际变动

根据2003年3月~2010年3月长江下游安庆和常熟江段的定置网调查结果,应用多元统计分析方法对两江段鱼类群落结构的年际变化特征进行了描述分析。研究期内,安庆和常熟江段共出现鱼类67种,隶属12目22科50属。其中,安庆江段有50种,隶属6目11科34属,常熟江段有52种,隶属12目21科44属,两江段均是鲤形目的物种数占绝对优势。安庆江段共出现9种优势种,出现次数最多的优势种为鲫和瓦氏黄颡鱼,都是5次,出现次数最少的优势种为、黄尾鲴、鳜,都是1次;常熟江段共出现11种优势种,每年都出现的优势种有鳊、鲢和鲫,仅一年为优势种的有铜鱼、鲤和贝氏。Simper分析表明安庆江段群落组成平均相似度为61.47%,常熟江段群落组成平均相似度为73.36%,安庆和常熟江段平均相异度为76.84%,应用相似性分析检验得出安庆和常熟江段群落组成差异极显著。     

随机故障、蓄意攻击与城乡路网空间稳定性——以武汉城市圈为例

基于1995~2010武汉城市圈城乡路网空间数据,综合运用复杂网络理论、动力系统理论及现代控制理论等多学科的方法和理论,采取随机故障和蓄意侵略两种攻击策略及多种评价指标,通过建立动力学演化模型并进行模拟仿真,揭示武汉城市圈城乡道路网的空间稳定性：（1）因分布相对均匀,节点连接随机多样,在面临随机攻击时,武汉城市圈城乡路网体现出“类随机性”,抗攻击能力强;（2）高度节点、高介数节点失效时,引致的城乡路网效率和结构变化程度不一,高介数节点失效往往更容易导致路网破碎和效率降低（形成众多子图）;（3）桥梁和高速成为整个圈域城乡路网的关键边,不同桥梁或高速路段相对网络稳定性的重要程度不一样：圈域中心城区的大桥和二桥、南北向的京港澳、大广高速成为整个城乡路网的关键路径     

基于地统计模型的上海大气污染物多建模方法的比较

地统计模型被广泛应用于环境空气污染物暴露模拟,但不同建模方法及其模拟结果之间的对比研究较少.基于上海2016~2019年55个环境空气监测点位的NO₂和PM_2.5观测数据,以及交通路网、排放源兴趣点和卫星数据等地统计变量,应用偏最小二乘回归（PLS）、监督学习线性回归（SLR）和机器学习随机森林（RF）这3种建模方法创建年暴露模型,并进一步应用普通克里金插值（OK）法分析模型残差,构建复合模型.应用交叉验证对模型的模拟效果进行检验,选取每一种建模方法的最优模型结构（是否应用OK）作为最终模型.结果表明,NO₂模型中表现最好的是RF-OK （R_mse²为0.70~0.82）和PLS-OK模型（R_mse²为0.78~0.84）;PM_2.5模型中PLS模型（R_mse²为0.62~0.71）优于SLR-OK （R_mse²为0.40~0.79）和RF-OK （R_mse²：0.31~0.56）模型.应用3种建模方法对上海1 km网格开展年暴露模拟和对比,NO₂模型间模拟结果的相关性（r为0.82~0.91）高于PM_2.5模拟结果的相关性（r为0.66~0.96）.基于3种模型2019年的模拟结果,评估了上海NO₂和PM_2.5的人群暴露水平.     

燃煤锅炉颗粒物化学组成排放特征

本研究收集了兰州市不同吨位燃煤锅炉颗粒物排放样品,分析并评估了锅炉烟气中水溶性无机离子、碳质组分、水溶性有机物(WSOC)以及多环芳烃(PAHs)的排放水平、排放特征及其影响因素.结果表明,SO_4~(2-)、Cl~-和Ca~(2+)是燃煤锅炉样品中最主要的水溶性离子,分别占水溶性离子总和的35. 13%、23. 16%和22. 20%.不同吨位燃煤锅炉样品的OCEC及其热解成分谱较为相似,OC1、OC2、OC3、OC4、EC1、EC2和EC3分别占TC的1. 04%、8. 26%、20. 09%、6. 78%、51. 08%、7. 09%和5. 66%,其中EC1的含量最高,是最主要的碳质组分. WSOC/TC和WSOC/OC分别为0. 09±0. 07和0. 23±0. 12,且不同吨位锅炉之间差异较大.菲(Phe)、芘(Pyr)和苯并(k)荧蒽(Bk F)是PAHs的3个主要成分,分别占PAHs总和的16. 69%、11. 93%和10. 66%.不同吨位燃煤锅炉所排放颗粒物中水溶性离子、OCEC以及WSOC均与锅炉吨位大小无明显线性相关,随着吨位的增加PAHs轻组分含量减小.     

AHP—模糊综合评价法在离心泵安全评价中的应用

将模糊综合评价法与层次分析法相结合,建立基于AHP—模糊综合评价模型,并探讨基于AHP—模糊综合评价方法在离心泵安全评价方面的应用。根据离心泵系统的结构、实际运行情况、常见故障模型及历史故障数据建立安全评价指标体系,结合层次分析法确定矩阵权重值,确定单级模糊综合评价结果;利用上述评价结果,可以进行多级模糊综合评价,最后得出离心泵的安全等级。此外,应用Microsoft Visual Studio 2008软件开发工具和Matlab数学软件编制评价程序,提高实用性。     

基于风险预控的煤矿安全管理长效机制构建

根据风险预控原理,指出煤矿企业应当正确区分隐患和危险源,遵循危险源辨识-监测-控制的基本思路,建立了煤矿风险预控的流程,并界定了危险源辨识、危险源监测和危险源控制的内容。在风险预控理论的基础上,从制度保证和体制支撑两个方面设计了煤矿安全管理的长效机制。分析认为：为保障煤矿的长治久安,应从理顺安全管理体制,落实安全责任制度;实施危险源闭环管理;加强安全培训,实施安全管理人员准入制度;健全安全考核制度,实行奖惩激励四个方面加强安全管理。     

基于氮磷指数的小流域氮磷流失风险评价

识别区域氮磷流失综合风险分布状况并对氮磷流失进行综合调控是控制非点源污染的有效措施。但传统的研究往往局限于氮或磷流失风险的单独评估和调控,以密云水库沿湖集约化农区东庄小流域为例,应用氮指数、磷指数及氮磷综合指数法,对区域氮磷流失风险进行综合评价。结果表明：流域氮、磷流失风险总体上较小,80%以上的区域均处于氮、磷流失的无风险或低风险区,但氮、磷流失的空间分布存在较大差异。其中氮流失的高度风险区集中在山地中土壤侵蚀指数较大的果园;而磷流失的高风险区域主要分布在河流沿岸的农业用地。氮磷综合风险指数显示,93.1%的区域处于无风险和低风险区,中度以上风险区占总面积的6.9%,主要集中在流域中部有着较高的肥料施用、地势陡峭且处在河流沿岸的农业用地或山地中。单独考虑氮指数或磷指数都难以反映区域氮磷流失的综合风险状况,容易忽略磷指数高氮指数低、氮指数高和磷指数低以及氮、磷风险在中等的区域。因此,在氮、磷流失风险评估基础上,进行氮磷流失风险的综合评价,可为氮磷流失的综合调控提供指导。     

深部软岩巷道变形机理及卸荷本构关系研究

安全发展是构建和谐社会的前提,煤炭行业的安全生产又是重中之重,随着煤炭开采深度的增加,巷道支护和管理方面存在的困难将无疑超过浅部其他水平,深部高应力软岩巷道围岩控制成为制约矿井安全、高效生产的主要因素之一.当前我国在安全生产理论方面的研究成果已经对煤矿的安全生产产生了重大影响,并取得卓越成就,而安全生产科学理论的贯彻执行必须借助技术、设备和工艺的创新性研究,并在现场实践中得以全面应用.本文通过对深部巷道开挖过程的应力调整机理、破坏特性及本构关系的研究,提出以锚杆、锚索为主的深部软岩巷道联合支护控制对策,并强调支护材料性能的互补性和施工的适时性.经现场实践,取得良好支护效果.