生物入侵预测模型研究进展

生物入侵随着全球化进程有进一步加剧的趋势,外来物种已经被视为对本地生物多样性和生态系统功能产生全球威胁的因素之一。生物入侵的影响巨大,开展预测工作以便在一开始就发现并阻止外来种侵入,为生物入侵提供最优化的监测和早期控制手段。为此,本文从环境的可侵入性和外来种的入侵性两个方面综述了目前生物入侵预测模型的研究进展,以便为外来种引入和管理提供依据。     

城市建筑废物产量估算与预测方法——以海南省为例

文章首先构建了基于建筑面积和产废系数的城市建筑废物产量估算方法体系,进而在二次曲线回归、指数趋势模型、灰色GM(1,1)模型和BP神经网络4种单项预测模型的基础上,建立了以预测有效度为准则的变权重组合模型,以揭示城市建筑废物未来变化趋势。以海南省为例计算和预测了2001-2020年城市建筑废物产量,结果显示:(1)2001-2010年海南省建筑废物总量从219.1万t增加到813.5万t,年平均增长率为12.7%,拆除建筑废物约占建筑废物总产量的70%;(2)2015年海南省建筑废物总量将达到1 621万t,2020年较之增加71.4%,将达到2 769万t;(3)变权重组合预测模型预测有效度好、精度高、误差小,优于4种单项预测模型。预测结果将为海南省建筑废物的处理处置、资源化和综合管理提供科学依据。     

制定湖泊营养物基准的技术方法研究进展

湖泊营养物基准是指用可信的科学数据表示水中营养物的允许浓度和生态指标的阈值,是制定富营养化标准、评价湖泊状态依据。文章分析了国外制定湖泊营养物基准的方法:参照状态法、输入-响应模型法和机理推断法,并概述了目前湖泊富营养化预测模型。通过分析对比,提出了适合我国湖泊营养物基准制定的技术方法及思路。     

广义回归神经网络预测天津城市用水量

通过对1991—1994年、1996～1999年、2001～2004年、2006—2007年天津城市年用水量相关的历史数据进行分析,利用广义回归神经网络进行训练和拟合,用1995年、2000年、2005年的实际数据进行模型检验,结果证明了广义回归神经网络用于城市年用水量预测的有效性和可行性。     

基于回归分析方法的城市火灾预测——以天津市为例

城市火灾预测对于火灾预防和消防部署具有一定的指导意义.本文采用回归分析方法建立了幂函数、指数函数等多种火灾预测数学模型,应用所建立的火灾预测模型和SPSS软件对天津市7年的火灾统计数据进行了曲线拟合,并对各种模型进行了显著性检验和比较,结果表明指数模型作为火灾起数随年份变化的曲线模型,预测的下一年火灾情况与实际情况基本...     

温湿度对建筑室内典型霉菌生长影响及其动力学模型

高湿地区建筑室内潮湿易诱发霉菌滋生和孢子扩散,引起建筑结构损坏和人员过敏性症状或疾病等,对室内环境和人员健康都产生严重危害.本文以室内典型曲霉菌菌种-黑曲霉为例,实验研究了真实温湿度动态变化(温度15/20/25/30℃,湿度60%/75%/85%)对其黑曲霉生长特性的影响,并建立其随时间和温湿度变化的生长动力学模型.结果表明,在RH>60%的较高相对湿度条件下,温度为影响霉菌生长的主要因素,黑曲霉生长随着温度的升高而加快,而不同相对湿度影响差异较小;引入Gompertz模型建立菌落直径与生长时间的函数关系,可以较好预测黑曲霉的生长,且Gompertz模型参数μm随着温度的升高而增大,λ随着温度的升高而减小(温度≤25℃);进一步采用响应面模型作为二级模型可以较好表征温湿度耦合影响下霉菌的生长特性,并量化了μm、λ与温度、相对湿度的数学关系.结果为反应建筑真实热湿环境下霉菌生长风险和源头控制提供了理论参考.     

细胞色素P450酶代谢新烟碱类农药N-脱烷基反应的机制研究：以噻虫嗪为例

生物转化是影响有机污染物毒性的重要过程,细胞色素P450酶在其中起着关键作用.新烟碱类农药对于哺乳动物毒性较低,但是经过P450酶的转化后,可能会产生毒性增强的代谢产物,提高环境和健康风险.本研究以噻虫嗪（TMX）为例,采用计算模拟的方法研究P450酶催化下TMX的代谢路径和产物,探讨该类污染物N-脱烷基的反应机制.计算结果表明,P450酶代谢TMX有两条不同路径：一条是经过两次O-亚甲基羟基化后通过水桥开环生成毒性减小的噻虫胺（CLO）;另一条是通过氢提取/羟基反弹羟基化甲基的过程,然后经水桥转移氢质子发生N-脱甲基反应,生成去甲基噻虫嗪（dm-TMX）,据前人实验报道该产物会导致肝肿瘤发生率的增加,具有明显的健康风险.鉴于其他烷基胺类化合物具有类似的代谢机理,进一步通过C—H键解离能(BDE_C-H)与氢提取反应的活化能（ΔE^*）建立了N-脱烷基化反应活性的预测模型,R²=0.932,平均绝对误差MAE=1.75 kcal·mol^-1,模型的稳健性良好,可以快速有效地为该类污染物的代谢活性研究提供...     

基于神经网络集成的单个飞行事件噪声预测模型

通过分析影响单个飞行事件噪声的各种因素,构建了BP神经网络回归预测模型,并通过自适应遗传算法优选出参与集成的个体神经网络,提出了预测单个飞行事件噪声的神经网络集成预测模型.为了有效保证差异性,设置不同隐藏神经元个数和Bagging算法来构建和训练单个网络.实验结果表明,单个飞行事件噪声的神经网络集成预测模型相对单个BP神经网络模型泛化能力更强,稳定性能更好.本文方法在测试集上误差在3dB以内的平均比率为96.9%,比单个网络高6.8%.     

土壤重金属生物可利用性影响因素及模型预测

我国土壤环境污染形势严峻,在生物有效性(bioavailability)的测试评估和预测模型等方面的研究相对较少,导致不能精确地评估污染土壤的生态风险.作为生物有效性的重要反映指标,对土壤中镉(Cd)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)和铅(Pb)的生物可利用性(bioaccessibility)进行研究.筛选了已发表论文中生物可利用性与所对应的土壤性质的数据,并分析了它们之间的潜在关系,总结了现有的土壤重金属生物可利用性的测试方法,探究了生物可利用性含量与测试方法以及生物有效性含量之间的影响规律,并建立了生物可利用性含量的回归预测模型.结果表明,生物可利用性含量与重金属总含量间呈极显著(P<0.01)的正相关关系,与土壤pH相关性显著(P<0.05).测试方法的不同对生物可利用性含量有明显的影响,各测试方法测定的生物可利用性含量占比规律为：体外胃肠道模拟>化学试剂提取.各测试方法测定的Cd和Pb的生物可利用性含量占比均较高(均值分别为42.12%和37.33%),说明Cd和Pb较易于被生物体吸收,也应关注由此造成的生态风险.基于生物类型对测试方法进行了分组,以削弱不...     

支持向量机在边坡稳定性预测中的应用

针对离子型稀土原地浸矿边坡稳定性问题的小样本、非线性等特点,采用一种边坡稳定性预测模型——支持向量机(SVM)模型,分别使用网格参数寻优、遗传算法(GA)参数寻优、粒子群(PSO)寻优算法来计算SVM模型的参数,分析比较3种算法得到的参数,确定最适合离子型稀土原地浸矿边坡稳定性预测的SVM回归模型的参数寻优算法。