碳中和目标下中国省域碳平衡能力与城镇化的关系

厘清碳平衡能力与城镇化的关系对实现碳中和目标和推动新型城镇化发展具有重要的理论价值及实践意义。采用温室气体清单法、碳吸收清查法、碳平衡指标法和多元城镇化测量法分别测算1999—2018年中国省域碳平衡能力与各类城镇化指标,利用空间自然断点分级法和Granger因果检验法分别分析中国省域碳平衡能力与城镇化的时空演变特征及互动关系。主要结论如下：（1）中国碳排放不断增多,碳吸收不断减少,碳平衡能力呈上升、下降、先减后增和先增后减四种趋势,碳排放呈“东多西少”分布,碳吸收与碳平衡能力分别呈“西多东少”和“西强东弱”分布。（2）中国人口、经济、空间、生态城镇化和城镇化综合指标不断提升,其中空间城镇化大致呈“西高东低”分布,其余则呈“东高西低”分布。（3）除空间城镇化外,中国整体碳平衡能力与各类城镇化的关系均为反馈型,而各省域增长保护型数量最多,中立型数量最少。     

循环载荷下煤裂隙演化试验研究

为了研究循环载荷下的煤体裂隙演化特征,在不同应力水平和不同频率条件下分别进行煤样破坏力学及声发射试验。结果表明:应力-应变曲线呈疏-密-疏的变化特征,对应的振铃数柱状图呈U型;上限应力点的应变值、累积能量、撞击计数均随循环次数增加而上升,曲线呈倒S型;煤裂隙演化经历了原始裂隙闭合、新生裂隙稳定发育和裂纹贯穿破坏等3个不同阶段;循环载荷的应力水平和加载频率对煤体疲劳寿命的影响具有差异性,对煤体裂隙演化和破坏模式均有明显影响。     

加轴压卸围压下含瓦斯煤岩损伤变形的能量演化机制

采动影响下含瓦斯煤岩的损伤变形是一个极其复杂的非线性过程,单纯依靠传统经典弹塑性力学无法准确分析其破坏机理。针对此情况,通过试验研究了不同初始围压条件下含瓦斯煤岩的损伤变形特征,并分析了损伤变形与能量演化规律之间的内在联系。研究表明:初始围压越高,煤样破坏时强度越大,脆性破坏特征越明显,瓦斯流量急剧增加幅度越大,煤样破坏时积累的总能量和弹性应变能越多,且初始围压与弹性能之间满足对数函数关系。采用累积耗散能定义了煤岩损伤变量,并分析了不同阶段损伤与渗透率之间的演化关系。     

分段变速加载对含瓦斯突出煤力学特性影响试验研究

为探究采动应力变化对含瓦斯突出煤力学特性的影响,利用RLW-500G煤岩三轴蠕变-渗流试验系统,对新景矿含瓦斯突出煤进行了不同围压和瓦斯压力下的常规三轴和分段变速加载力学试验。结果表明:煤样在2种应力路径下的全应力应变曲线均可分为压密、线弹性、塑性变形、应力跌落和残余应力5个阶段;随着围压的升高或者瓦斯压力的降低,煤体在2种应力路径下的强度和弹性模量均增大;相较于常规三轴,煤体在分段变速加载路径下的强度普遍增大,峰值轴向应变、峰值环向应变绝对值和峰值体积应变绝对值也普遍增大,失稳破坏瞬间应力跌落和能量释放更加剧烈。Mohr-Coulomb强度准则仍然适用于分段变速加载条件下的含瓦斯突出煤,该研究对于认识煤与瓦斯突出的发生机制具有一定的指导意义。     

吉林省城市紧凑度与城市效率的时空演变及相关性

紧凑城市理念被认为可以有效提高城市经济发展效率,减少城市在开发建设、资源配置等方面的低效率。为探究我国城市紧凑度和城市效率的时空演变及两者间的相关性,本研究以吉林省地级及以上城市为研究对象,研究时间段选择为2000—2013年。研究主要分为三个部分。第一部分,运用熵值法,对吉林省地级及以上城市的紧凑度时空演变特征进行研究,研究发现,吉林省城市紧凑度平均水平较低,并且空间分布极不均衡,受区位和经济发展水平影响较大,高紧凑度城市基本位于哈大城市走廊一线。第二部分运用DEA数据包络模型,对吉林省城市效率演变特征进行研究,结果显示,吉林省城市效率在经过了长期的反复波动后于2012年步入快速增长阶段,受多种因素影响,各城市全要素生产率增长节奏迥异,但都表现出与技术进步一致的变动性,城市经济发展对新技术、新的生产要素投入的依赖较大,资源利用效率整体较低。第三部分运用R语言对吉林省城市紧凑度与城市效率的相关性进行了研究,两者间存在极弱的相关性,接着借助象限图法得出两者在不同时间段内存在一定程度的同步性,紧凑度提升时大部分城市的城市效率会出现提升,紧凑度的下降不一定有效引起城市效率同步下降。     

中国碳排放强度的时空演进及跃迁机制

面对气候变化所带来的生存危机以及环境治理的复杂状况,对中国碳排放强度时空演进的动态监测与预警治理的研究是实现碳排放强度下降目标的关键。文章测算1997—2015年中国大陆30个省区碳排放强度的空间面板数据,采用探索性时空数据分析(ESTDA)方法对中国碳排放强度的空间相关性、集聚特征及其时空跃迁进行空间统计分析,借助分位数回归与时空跃迁嵌套模型,揭示在时间和空间推移的双重作用下中国各省区碳排放强度的时空跃迁机制。研究结果表明:(1)中国30个省区的碳排放强度在时空分布上并不是完全随机状态,各个省区碳排放强度之间具有显著的空间相关性特征,碳排放强度的变动趋势会受到其相临近省区碳排放强度的影响,省域间的碳排放强度在空间分布上呈现"集聚"与"分异"并存的时空演进特征。(2)中国碳排放强度空间集聚趋势增强,具有高度的凝固性和较低的流动性,10个高碳排放强度省区碳排放强度的稳定性将成为制约中国碳排放强度整体跃迁的重点省区,相关省区的跃迁性将成为驱动中国碳排放强度整体跃迁的关键省区。(3)各省区的碳排放强度空间集聚过程中存在时空跃迁的驱动模式和制约模式,分位数回归模型能够很好地解释各驱动因素对碳排放强度时空跃迁的驱动机制,不同响应阶段的驱动因素的分位数与碳排放强度时空跃迁类型之间具有很强的嵌套性。(4)根据各省区碳排放强度时空演进及其跃迁机制的分析结果,进一步提出加强对关键省区碳排放强度的有效监测与治理,加大碳排放的约束力度等差异化的碳减排调控措施。     

Novel mesoporous microspheres of Al and Ni doped LMO spinels and their performance as cathodes in secondary lithium ion batteries

A facile, scalable, and solution-based technique is used to fabricate Al and Ni-doped (LiAl_0.1Mn_1.9O₄ and LiAl_0.1Ni_0.1Mn_1.8O₄) microspheres of lithium manganese oxide (LMO) spinels for use as reversible cathode materials for lithium ion batteries (LIBs). The spheres of the two samples exhibit different porosities. Cells with these LMO-based cathodes are then cycled between 4.5 V and 2 V to study their stabilities while simultaneously being subjected to the undesirable Jahn-Teller distortion that occurs around the ~3 V regime. The LiAl_0.1Mn_1.9O₄ (LAMO) and the LiAl_0.1Ni_0.1Mn_1.8O₄ (LANMO) cells exhibit comparable open circuit voltages (OCV) of 2.94 V and 2.97 V, respectively. During cell cycling, the LAMO cell exhibits a maximum specific capacity of 122.51 mAh g^?1 with a capacity fade of 65.35% after 75 cycles. The LiAl_0.1Ni_0.1Mn_1.8O₄ (LAMO) sample fares better and exhibits a maximum of 140.49 mAh g^?1 and a capacity drop of 52.59%. Detailed structural studies indicate that Ni doping and the greater degree of porosity of the LANMO sample to be a stabilizing factor. This is further confirmed by cyclic voltammetry (CV) and AC impedance spectra analysis.     

Adaptive evolution in urban ecosystems

Urban ecologists have demonstrated that cities are functioning ecosystems. It follows then that species living in these contexts should participate in and experience the same suite of biological processes, including evolution, that have occupied scientists for centuries in more “natural” contexts. In fact, urban ecosystems with myriad novel contexts, pressures, and species rosters provide unprecedentedly potent evolutionary stimuli. Here, we present the case for studying adaptive evolution in urban settings. We then review and synthesize techniques into a coherent approach for studying adaptive evolution in urban settings that combines observations of phenotypic divergence, measurements of fitness benefits of novel genetically based phenotypes, and experimental manipulations of potential drivers of adaptation. We believe that studying evolution in urban contexts can provide insights into fundamental evolutionary biology questions on rate, direction, and repeatability of evolution, and may inform species and ecosystem service conservation efforts.     

QSPR prediction of chromatographic retention times of pesticides: Partition and fractal indices

The high‐performance liquid‐chromatographic retentions of red‐wine pesticide residues are modeled by structure–property relationships. The effect of different types of features is analyzed: geometric, lipophilic, etc. The properties are fractal dimensions, partition coefficient, etc., in linear and nonlinear correlation models. Biological plastic evolution is an evolutionary perspective conjugating the effect of acquired characters and relations that emerge among the principles of evolutionary indeterminacy, morphological determination and natural selection. It is applied to design the co‐ordination index that is used to characterize pesticide retentions. The parameters used to calculate the co‐ordination index are the molar formation enthalpy, molecular weight and surface area. The morphological and co‐ordination indices barely improve the correlations. The fractal dimension averaged for non?buried atoms, partition coefficient, etc. distinguishes the pesticide molecular structures. The structural and constituent classification is based on nonplanarity, and the number of cycles, and O, S, N and Cl atoms. Different behavior depends on the number of cycles.     

辽宁省沿海经济带经济与环境协调度时空演变研究

协调度理论已成为衡量区域经济增长与环境保护协调发展的重要理论。在阐述其理论的基础上,选取了经济与环境方面的评价指标、计算方法和模型。通过对辽宁省沿海经济带及其6市2000年、2002年、2004年、2006年、2008年、2009年的17项指标进行技术处理和分析,对经济带各市的经济与环境协调发展度进行了时空演变研究。结果表明,经济带及其6市10年间协调发展度在时间维度上呈现逐年上升,其类型由中度失调衰退型和濒临失调衰退型逐渐向中级协调发展型和高级协调发展型演变;经济带经济环境协调发展度整体水平逐年升高;经济带的经济综合实力f（x）和环境承载力g（y）差距不大,经济发展与环境保护基本保持同步,在环境承载力范围内经济综合实力有进一步发展的空间。