精河流域绿洲土地利用及生态系统服务价值时空变化研究

土地利用变化直接影响着生态系统服务功能及生态安全,在县域尺度上定量分析区域土地利用类型及生态环境效应变化,可为地处干旱生态脆弱区的精河流域绿洲水、土资源合理开发利用提供科学依据。利用1990、2000和2018年3期影像,采用梯次环方法对研究区各土地利用类型生态系统服务价值进行时空分析,并基于生态环境质量指数和生态贡献率对土地利用类型转变后的生态环境效应进行辨识。结果表明:(1)1990—2018年研究区土地利用变化明显,建设用地、耕地、水域和草地面积增加,林地和未利用地面积减少;(2)近28 a来,研究区生态系统服务价值整体变化较大,呈先降后增趋势,2018年生态系统服务价值优于1990和2000年。以城市为中心的梯次环方法分析结果显示,1990和2000年研究区南部地区生态系统服务价值整体高于北部地区,生态系统服务价值高值区出现在S5～S7梯次环;2018年北部地区生态系统服务价值高于南部地区,生态系统服务价值高值区出现在N6～N8梯次环;(3)1990、2000和2018研究区生态环境质量指数分别为0.147、0.120和0.194。研究区土地荒漠化以及林地、草地转为未利用地是在土地利用层面导致生态环境退化的主要原因,未利用地转为林地、草地以及艾比湖水面的恢复是促使研究区生态环境质量改善的主要原因。     

基于参数最优地理探测器的福州市生境质量时空格局与驱动力分析

揭示生境质量的时空演变特征和影响因素可为区域可持续发展提供参考依据。基于2000年、2010年和2020年的土地利用数据,运用InVEST模型、土地利用转移矩阵和参数最优地理探测器等方法,综合分析福州市生境质量时空演变及其驱动因素。结果表明：福州市2000年、2010年和2020年生境质量指数分别为0.812、0.806和0.793,生境质量改善的面积小于生境质量退化的面积,福州主城区和东南沿海区域的生境状况亟须改善。3 km网格为本研究的最佳空间尺度,最佳数据离散化分类数为6,自然间断点法更能解释驱动因素的驱动程度。高程、坡度和夜间灯光是福州市生境质量空间分异的主要影响因素,坡度和夜间灯光的交互作用对生境质量变化的解释力最强。     

抗生素类兽药对植物和土壤微生物的生态毒理学效应研究进展

规模化养殖快速发展,常使用兽药来防治各种禽畜病害,导致大量兽药随动物粪便排出体外.含有残留兽药的粪便作为有机肥施入农田而造成土壤污染,对人类健康和生态系统产生潜在危害.养殖业使用的主要兽药种类为抗生素类药物,且用量逐年增加,目前土壤中兽药残留浓度范围为μg·kg-1级到g·kg-1级.在总结国内外及本课题组相关研究的基础上,论文较为系统地概述了兽药对植物生长和土壤微生物群落功能和结构的影响,探讨了今后兽药生态毒理学研究的主要方向.抗生素类兽药对植物和土壤微生物群落的影响受兽药种类、土壤因子(如有机质含量、矿物类型等)的影响.植物吸收抗生素类兽药可能是主动吸收过程,且大量在植物根系内累积,同时也可在植物地上部累积.抗生素类兽药极易诱导产生大量抗药菌,并可能诱导产生群落抗性(Pollution-Induced Community Tolerance,PICT),将对包括人类在内的生态系统健康产生深远影响.     

沙尘暴对暴露儿童健康效应的研究

为了研究沙尘暴对儿童可能造成的急性危害,以沙尘暴源区——甘肃省武威市的某2所小学3～5年级的1040名学生(年龄8～14岁)为研究对象,在2004年和2005年的3～5月沙尘暴频发期间进行健康状况问卷调查,共调查4场沙尘暴事件,所调查的症状有咳嗽、咯痰、气短、肺部喘鸣、胸部憋闷、咽干口苦、眼睛干涩、流泪、流涕、打喷嚏、心情压抑等11种常见的症状.结果表明,沙尘暴发生当天(滞后0d)儿童各种所查症状发生的相对危险度(RR)均有不同程度地升高,沙尘暴过后(滞后1～5d),儿童各种症状的RR逐渐降低,沙尘暴过后4d(滞后4d),几乎所有症状均恢复正常.暴露儿童在沙尘暴发生当天,除肺部喘鸣和胸部憋闷发生的RR升高不显著外(p>0.05),其他所查症状发生的RR均有显著性升高(p<0.05,p<0.01,p<0.001).沙尘暴过后虽然各种症状RR均有所下降,但下降速度不同:在滞后1～2d,气短、眼睛干涩、流泪和心情压抑等4种症状RR仍显著高于沙尘暴前,直到滞后3d才恢复到正常水平;而咳嗽、咯痰、咽干口苦和打喷嚏等4种症状RR在滞后4d才恢复正常;流涕症状RR在滞后5d才基本恢复正常.不同年度和不同时期的沙尘暴事件对儿童健康症状的影响有所不同.从以上结果可以看出:沙尘暴对儿童的健康既有当日急性效应又有一定的短期滞后效应.     

土壤微塑料污染现状、来源、环境命运及生态效应

微塑料作为一类新兴污染物广泛存在于全球环境中.目前,针对水生生态系统尤其是海洋环境的微塑料污染已得到广泛且深入的研究,但针对土壤微塑料污染近年才逐渐引起人们的关注.本文重点对土壤微塑料的污染现状、来源、环境命运及生态效应等方面的研究进展进行了综述.微塑料在不同土地利用类型的土壤中广泛存在,对土壤生态系统的健康及功能造成...     

我国水稻生产中不同类型技术要素投入的时空变化及门限效应分析

基于1978～2016年我国大陆30个省(市、自治区)的面板数据,分析了我国水稻生产中的农业机械技术要素投入和农业灌溉技术要素投入的时空变化,采用面板门限回归模型,实证分析了两类技术对我国水稻生产的影响.结果 表明:农业机械技术要素投入增幅大于农业灌溉技术要素投入,且二者均增加的省份主要位于北方,其中东北增幅最大,减少的省份主要位于南方,其中华南降幅最大;农业机械技术要素投入和农业灌溉技术要素投入对我国水稻生产的影响均具有相同的双门限效应,门限值为1981和1989年,但两类技术影响水稻生产的演进路径不尽相同,农业机械技术要素投入经历了从最初与水稻生产实际不匹配而导致过剩到对水稻增产作用逐渐增强的阶段,而农业灌溉技术要素投入对水稻产量的影响一直是正向且影响程度不断增强.因此,差异化实施农业生产技术要素发展政策,是提高农业技术效用水平、保障国家粮食安全的重要途径.     

长三角专利转移网络的时空演化研究

基于专利转移数据,采用空间分析、社会网络分析等多种方法,刻画长三角41个城市2010～2018年专利转移网络时空格局演变特征,并采用空间计量方法探讨城市创新联系的影响因素.结果表明:(1)长三角专利产出和输出均呈现明显的空间极化效应,但专利吸纳的"核心—边缘"特征逐渐弱化;(2)城市专利转移网络呈现显著扩张态势,多中心网络化格局凸显,且空间依赖性逐步增强;专利转移的路径选择具有地理临近特征,且路径创造与路径依赖并存;(3)以专利转移数据表征城市创新联系强度,基于空间计量模型的实证研究发现,人力资本、产业发展、基础设施和政府支持等是影响城市创新联系的关键因素,且这一过程存在显著为正的空间溢出效应.通过分析专利转移网络的时空演变及其驱动因素,研究不仅完善了创新联系的动态测度方法,也可以为长三角制定科学政策、提升创新能力、构建科技创新共同体提供参考.     

不同开口状况下多层建筑火灾烟气运动的数值模拟

建筑物发生火灾时,因火灾而伤亡者中大多数为烟害所致。高层建筑中由于存在“烟囱效应”的作用,烟气更容易向上迅速蔓延,而不同的开口状况将影响这种蔓延速度。本文阐述了多层建筑火灾烟气运动的数学模型及数值方法,应用PHOEN ICS3.5对多层建筑火灾产生的烟气运动进行了模拟,分析比较了不同开口状况下火灾烟气的运动状况;同时,初步论述了PHOEN ICS用在建筑火灾烟气运动的数值模拟上的优点和可行性,以及用它来模拟不同开口状况下多层建筑火灾烟气运动的实用性。     

含内热源松散煤体热湿迁移特性研究

为研究松散煤体内部热湿迁移规律,建立松散煤体多场-相变-扩散耦合数学模型,对热力驱动下的温、湿度场时空演变规律进行仿真研究;通过热湿迁移特性实验平台,对数值模拟结果的有效性与准确性进行验证。研究结果表明：温度相对误差小于5%,含湿量相对误差小于8%;松散煤体温度逐渐升高,温升速率逐渐减小,温度最终趋于稳定值,沿轴线方向温度呈指数性降低;松散煤体湿度场可分为煤体含水率和空气含湿量,在空间上可分为含水率减少区、含水率增大区和含水率不变区,随着计算进行,峰值含水率逐渐增大且向远离热源方向移动;含湿量相较于实验初期均有所增大,沿轴线方向先呈线性降低,后呈指数性降低且线性区域越来越大,指数性区域越来越小。