基于CMAQ与前馈神经网络的区域大气污染物浓度快速响应模型

建立大气污染可控源排放-复合污染水平的函数关系,实现给定排放情景下环境污染物浓度的实时响应,是大气污染物浓度预测与减排效果评估等的重要技术前提.本研究对污染物浓度影响因子变化空间进行拉丁超立方采样,使用CMAQ区域多尺度空气质量模型的预测值作为输入数据,通过前馈神经网络模型构建基于统计机器学习的长三角区域污染物浓度快速响应模型.结果表明经过模型结构选择与参数调整,基于前馈神经网络的快速响应模型能够快速准确还原出不同减排情景下长三角区域PM_(2.5)浓度的预测值.外部验证情景下相关系数CORR达到0.999以上,MB与ME均值达到了-0.046μg·m~(-3)和0.6162μg·m~(-3),实现了比RSM更加快速与准确的预测,不同时段与不同污染物浓度的准确预测则验证了其普适性.     

基于“三生空间”的土地利用功能转型及生态服务价值研究——以福州新区为例

分析土地利用功能转型及带来的生态服务价值转变,是快速城镇化地区土地资源开发利用和“三生空间”管控的重要依据。论文基于福州新区2000、2009和2015年3期Landsat ETM+/OLI遥感数据和“三生”土地利用主导功能分类体系,应用GIS定量研究了福州新区15 a土地利用功能转型特征及生态系统服务价值时空演变,结果表明： 1）15 a间福州新区的生活生产空间增长迅速,面积增加了11 224.63 hm²,增长率达82.31%;生态生产空间面积出现先下降后增长趋势,总体增长了19.94%;生活生产空间的增长源于对生态空间和生产生态空间的侵占,生态生产空间的增长源于对湿地、海域等生态空间的侵占。2）15 a间福州新区生态系统服务价值下降了21.69%,其中生态空间下降总量最大,减少了6.822 8亿元,生活生产空间下降幅度最大,下降了92.10%。3）区域生态系统服务价值存在提高和下降两种相反趋势,导致研究区生态系统服务价值降低的主要原因是生活生产空间对生态空间和生产生态空间的侵占,贡献率分别达38.60%和18.77%,其次为生态生产空间对生态空间的侵占。4）推进福州新区“三生空间”协同布局,应加强区内生态林地、闽江河口、海岸线等重点生态空间的保护,稳步推进新区核心区域生活空间基础设施优化,集约利用生产空间,增加产出效益。     

海洋酸化对刺参碳、氮收支的影响

以东亚浅海生态系统关键种和重要经济生物——刺参（Apostichopus japonicus）为研究对象,设置380、750和1900 ppm 3个pCO₂梯度（实测pH分别为8.06、7.72和7.41）,研究CO₂驱动的海洋酸化对刺参碳、氮收支的影响。结果显示酸化会抑制刺参对碳、氮生源要素的摄入,pH每降低1个单位,刺参摄取的碳和氮会分别减少40.28 mg/g/d和2.48 mg/g/d;粪便碳、粪便氮、呼吸碳和排泄氮均与pH存在线性正相关关系,而生长碳、氮与pH无线性关系。酸化影响了刺参对碳、氮的分配模式,但用于生长的碳、氮占摄食碳、氮的比例未受影响。研究表明,刺参对海洋酸化具有一定的适应能力,这种适应或许与其较低的钙化程度和在自然条件下pH多变的生境中"提前适应"有关。     

北江流域水化学时空变化及化学风化特征

为了研究我国南方湿润地区河流水化学时空变化特征及控制因素,选择珠江流域第二大水系的北江为研究对象,通过分析2015年6月（汛期）和12月（非汛期）干流和支流河水基本水质参数及主量离子,利用化学计量法及质量守恒法定量评估了自然过程及人类活动共同影响下的流域化学风化特征及其通量.结果表明:①北江河水主量离子浓度非汛期高于汛期.岩石的区域分布和矿山活动构成了河水离子浓度和水化学类型的空间异质性,其中北江干流和支流连江为Ca-HCO₃型,而支流滃江则以Ca-SO₄型为主.②岩石对北江流域化学风化贡献率依次为碳酸岩（78.44%）>硅酸岩（14.43%）>降水源（5.42%）>蒸发岩（1.71%）.基于碳酸岩是北江径流水化学的主要控制因素,滃江流域的矿山开采活动加速了碳酸岩的风化,其对北江流域化学风化的贡献为7%.③汛期与非汛期的碳酸岩风化速率分别为7.49和5.29 t/（km2·月）,年化学风化速率为87.63 t/（km2·a）.研究显示,由于受水热条件、流域面积以及岩性的影响,北江流域年化学风化速率略大于西江流域,远高于东江以及全球流域化学风化平均值,北江对整个珠江流域的风化贡献较大.      

烟气脱硫石膏对滨海盐渍土的改良效果

为研究烟气脱硫石膏对滨海盐渍土的改良效果,选取上海南汇东滩的滩涂盐渍土为研究对象,开展了两年的烟气脱硫石膏修复试验,研究不同施用量（0、15、30、45和60 t/hm2）烟气脱硫石膏对滨海盐渍土化学性质的改良效果和对绿化乔木生长特性的影响,以及烟气脱硫石膏作为滨海盐渍土改良剂的重金属安全性.结果表明:施加适量烟气脱硫石膏显著降低了滨海盐渍土的pH和ESP（碱化度）,增加了对植物生长有利的Ca2+和SO₄2-含量,减少盐渍土中对植物生长有害的Na+和Cl-含量,降低了土壤速效磷和速效钾含量,增加了植物的株高和胸径.与对照处理相比,烟气脱硫石膏处理的土壤pH和ESP分别降低了5.7%~14.4%和16.7%~59.4%;土壤水溶性Na+和Cl-的含量降低了25.8%~64.4%和16.7%~59.5%,而土壤水溶性Ca2+和SO₄2-含量分别增加了4.08~31.30倍和9.83~23.33倍.施用烟气脱硫石膏2 a后,土壤速效氮与对照处理相比无显著差异,但土壤速效磷和速效钾含量分别较对照处理下降了35.6%~41.1%和21.9%~48.5%.烟气脱硫石膏施用量为60 t/hm2时,银杏和紫薇的株高分别增长了25.1%和34.7%,胸径分别增加了64.5%和35.2%.施用烟气脱硫石膏不会造成土壤重金属污染,不同处理下的土壤重金属含量均小于GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准.研究显示,烟气脱硫石膏应用于滨海盐渍土的改良,可以有效改善土壤质量和生态环境,为滨海城市贡献绿色耕地或绿化用地.      

一种橡胶密封圈的剩余贮存寿命评估方法

目的评估已随武器装备贮存一段时间后的旧橡胶密封圈的剩余贮存寿命。方法利用旧橡胶密封圈在加速老化试验中实际产生的压缩永久变形,外推其在贮存温下的老化动力学方程,进而以失效临界值为输入,计算橡胶密封圈的剩余贮存寿命。结果建立了面向旧橡胶密封圈的剩余贮存寿命评估方法。结论该方法适用于旧橡胶密封圈的剩余贮存寿命评估。     

Molecular Detection of Indigenous Hepatitis E Virus (HEV) from Tibetan Pigs in Tibet,China

Hepatitis E is an important public health concern throughout the world. Many molecular and serological surveys have reported the prevalence and genotypic characteristics of HEV in humans and animals worldwide. However, the genotypic characterization of this virus is very limited in Tibetan pigs. Hence, we aimed to explore the genotype of HEV, prevailing among Tibetan pigs in China. For this purpose, 253 bile samples of Tibetan pigs (free-range animals) were collected from different slaughterhouses during 2017–2018 and subsequently tested for HEV RNA by RT-nPCR. A total of 11 out of 253 (4.35%) samples tested were positive for HEV RNA. Based on the sequence alignment and phylogenetic analysis, all the isolated HEV strains belonged to genotype 4 and clustered into subtype 4b by sharing more than 84.8–95.2% identities with other reported strains. Our results concluded that HEV genotype 4 is prevailing among Tibetan pigs in Tibet, China.     

天津市“蓝天工程”实施前、后大气污染源污染物排放趋势

通过建立天津市2002—2004年大气污染源动态数据库,研究了“蓝天工程”实施前、后大气污染源污染物排放变化趋势,得出了“蓝天工程”实施后天津市在燃煤量增加的情况下,烟尘、SO2排放量逐年减少,环境空气质量明显改善的结论。     

云南稻核心种质苗期耐冷性及其地理生态差异

采用Nagamine等(1991)法研究了598份云南稻核心种质在稻作区划间、地州间苗期耐冷性强弱、变异程度及其地理生态差异。结果表明,稻作区划间苗期耐冷强弱差异较大,平均耐冷级别为:I(4.70)>II(4.78)>V(4.79)>III(5.34)>IV(5.36),40份强耐冷种质频率为II(45%)>I(25%)>III(22.5%)>V(5.0%)>IV(2.5%),其变异系数为II(32.22%)>I(31.28%)>V(29.65%)>III(19.66%)>IV(19.59%);揭示了苗期耐冷性与低温胁迫下水稻冬春育秧、冷泉水密切相关,其耐冷基因源是云南南部地区冬季育秧和滇中一带苗期倒春寒长期协同进化的结果;苗期耐冷种质广泛存在于热带、亚热带和温带地区,品种间苗期耐冷差异也明显。云南稻核心种质16个地州平均苗期耐冷强弱差异较大。根据气候、生态、云南稻种多样性及其苗期耐冷性等将云南稻作区划分为重冷害多样性贫乏区、冷害多样性中区和轻冷害区三部分。其中,曲靖、大理、楚雄、昆明和丽江5个地州平均耐冷级别3.65~4.32,0—2级苗期强耐冷种质占27.5%(2.5%~10%)和高海拔冷泉水苗期灌溉,属于重冷害多样性贫乏区;文山、红河、思茅、保山、德宏和临沧6个地州平均耐冷级别4.45~5.40,0—2级苗期耐冷种质占70%(5%~30%)和冬春育秧,属于冷害多样性中区;怒江、玉溪、昭通、迪庆和西双版纳5个地州平均耐冷级别5.05~5.87,0—2级苗期耐冷种质占2.5%(0~2.5%),属于轻冷害多样性扩散区。水稻冬春育秧和高海拔冷泉水灌溉在云南稻核心种质苗期耐冷基因源演化中起了重要作用。     

宁夏荒漠草原恢复演替过程中物种多样性与生产力的变化

荒漠草原一直是生态学者关注的焦点。文章以宁夏灵武的荒漠草原区为研究对象,对围栏条件下退化群落的物种多样性、生产力和群落演替及其生态机制进行探讨,为荒漠草原的植被恢复和重建提供理论基础。结果表明:群落生产力除受物种多样性的影响外,也受物种本身特征和环境资源的影响。在荒漠草原中功能群盖度与群落初级生产力无显著的相关关系。荒漠植物群落物种多样性指数在时间尺度上的变化表现为随着围栏时间的延续逐渐增加,而生态优势度变化趋势则相反。在不同年份年降水量直接影响植物群落物种数的多少、丰富度和生产力。