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煤矿区土壤细菌群落结构及其对不同复垦模式的响应

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 338-349页

作者：张世文蔡慧珍张燕海董祥林刘俊俞静安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 淮北矿业集团有限责任公司安徽淮北235000 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001

科学揭示不同复垦模式土壤细菌群落稳定性及其潜在互作关系对于复垦土地差异化管理及可持续利用至关重要。本文以挖深垫浅、煤矸石充填和粉煤灰充填3种模式复垦土壤为研究对象,基于高通量Illumina Miseq 16S rRNA测序技术,采用方差分析... 详细信息

科学揭示不同复垦模式土壤细菌群落稳定性及其潜在互作关系对于复垦土地差异化管理及可持续利用至关重要。本文以挖深垫浅、煤矸石充填和粉煤灰充填3种模式复垦土壤为研究对象,基于高通量Illumina Miseq 16S rRNA测序技术,采用方差分析、Spearman相关性等分析方法,研究不同复垦模式下的土壤细菌群落结构和多样性。通过构建分子生态网络模型,揭示不同复垦模式下土壤细菌群落的稳定性及菌群间潜在互作关系,明晰对细菌群落结构稳定性起关键作用的微生物种群。结果表明:①不同复垦模式土壤细菌群落的多样性与丰富度水平有显著差异(P煤矸石充填>粉煤灰充填;不同复垦模式土壤细菌群落组成相似,变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门是所有模式土壤中的优势菌门,在各复垦模式土壤细菌群落中的占比之和均达70%以上。②不同复垦模式下土壤细菌群落的显著影响因子不同,部分优势细菌门与影响因子间的变化趋势不同,有机质含量是影响挖深垫浅复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素,pH是影响煤矸石与粉煤灰充填复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素。③挖深垫浅复垦土壤细菌网络复杂,群落联系紧密,能更好地传递物质、能量和信息;煤矸石充填复垦土壤细菌网络内部节点间的连通度低,但菌群信息交换速度慢,拥有4个关键节点,网络相对稳定;粉煤灰充填复垦的土壤细菌网络规模最小,节点连通度不高,在外界环境发生变化时反应快,网络稳定性最差。3种复垦模式土壤细菌群落间关系均以协同合作为主导,煤矸石充填复垦土壤细菌群落间的协同合作关系占比最高。本文揭示了3种不同复垦模式下土壤细菌群落结构与分子生态网络差异,研究结果可为高潜水位采煤塌陷区土地复垦模式的优选以及人为干预方式的选择提供支撑。

关键词：土地复垦微生物多样性分子生态网络采煤沉陷区

不同连作年限设施农用地土壤有机碳与细菌群落功能特征

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农业机械学报 2024年第2期55卷 326-337页

作者：孔晨晨张世文王维瑞颜芳宋孝心郭丹丹安徽理工大学地球与环境学院淮南232001 北京市耕地建设保护中心北京100020

为探明不同连作年限设施农用地土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)与细菌群落功能变化及其动态响应关系,以北京市南郊设施农业集中地为研究区,采用时空替代法系统分析了未种植(CK)、连作年限0~5年(0~5 a)、5~10年(5~10 a)、10~20年(10... 详细信息

为探明不同连作年限设施农用地土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)与细菌群落功能变化及其动态响应关系,以北京市南郊设施农业集中地为研究区,采用时空替代法系统分析了未种植(CK)、连作年限0~5年(0~5 a)、5~10年(5~10 a)、10~20年(10~20 a)和20年以上(20 a+)SOC、细菌群落结构及其代谢功能的变化。结合冗余分析(RDA)、典型相关分析(CCA)、PICRUSt2功能预测及Mantel test探究了SOC及其活性组分与细菌优势菌群的动态响应,以及与细菌代谢功能的相互关系。结果表明:连作使研究区微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、易氧化有机碳(Easily oxidizes organic carbon,EOC)、SOC含量及土壤有机碳密度(Soil organic carbon density,SOCD)均随种植年限先增后减,可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)含量在20 a+时最高,微生物熵(Q)随连作年限增加而减小。连作降低了土壤细菌的多样性,但提高了细菌种群间差异,PICRUSt2预测不同连作年限土壤细菌功能均以新陈代谢为主,5~20 a土壤细菌二级代谢功能丰度明显高于0~5 a、20 a+、CK。相对丰度前10的细菌群中Acidobacteriota与SOC及其活性组分含量均呈负相关,主导和参与SOC累积循环的关键菌群在连作20 a+后出现由富营养型菌群向寡营养和致病类菌群转变的趋势;Mantel分析显示,第3层级有53类与土壤有机碳含量呈显著相关的代谢功能(p<0.05),其中23类隶属于第1层级的新陈代谢,与EOC呈显著相关的代谢功能高达51类。本研究结果可为优化碳循环相关细菌功能群,提升小尺度设施农用地土壤碳汇功能提供参考。

关键词：连作年限设施农用地土壤有机碳细菌群落特征代谢功能

北京市农田土壤有机碳密度空间变异及影响因素

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农业工程学报 2024年第9期40卷 119-127页

作者：孔晨晨张世文袁胜君王维瑞夏沙沙胡睿鑫安徽理工大学地球与环境学院淮南232001 北京市密云区土肥工作站北京101500 北京市耕地建设保护中心北京100020

探明区域农田土壤有机碳密度(soil organic carbon density,SOCD)空间分布特征及其影响因素对增加农田土壤碳汇、实现“双碳”目标具有重要意义。该研究以北京市为研究区,基于2022年采样实测的0~60 cm各层SOCD数据,采用3D概念模型、Mant... 详细信息

探明区域农田土壤有机碳密度(soil organic carbon density,SOCD)空间分布特征及其影响因素对增加农田土壤碳汇、实现“双碳”目标具有重要意义。该研究以北京市为研究区,基于2022年采样实测的0~60 cm各层SOCD数据,采用3D概念模型、Mantel test、地理加权回归、地理探测器模型开展SOCD空间变异分析,探究不同因素对SOCD的影响程度及各因素间交互后的作用力。结果表明:1)研究区SOCD在空间上呈自表层向深层逐渐降低的趋势,其中0~15 cm土层的SOCD显著高于30~60 cm(P<0.05),0~60 cm土层的有机碳储量约为10.80 Tg。2)土壤含水率、土壤亚类、地形部位分别对0~15、15~60、45~60 cm土层的SOCD产生了显著影响(P<0.05);土壤亚类、土壤母质、土壤质地、地形部位与SOCD的空间关联性较强,关联程度自表层向下逐渐增大。3)各重要因子交互后对研究区SOCD的解释能力呈双因子增强或非线性增强的关系,土壤亚类与其他各因子交互后对SOCD的解释能力提升最为突出。今后研究区内开展土壤有机碳空间变异等相关研究时应尽可能综合考虑多因素间的交互作用,其中土壤亚类(土壤类型)可作为重点指标。研究结果可为优化农田资源空间结构,制定农田固碳增汇措施提供科学参考。

关键词：农田土壤有机碳三维空间模拟影响因素空间相关交互效应

不同景观综合体土壤有机碳空间分异特征及驱动因素分析

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环境科学 2024年

作者：孔晨晨颜芳王维瑞张世文郭丹丹王姗安徽理工大学地球与环境学院北京市耕地建设保护中心

为探究区域农用地土壤有机碳(SOC)空间分异特征，解析其驱动因素，以北京市农用地不同类型景观综合体的SOC为研究对象，利用多源和开源数据为环境变量，通过地理探测器、地理加权回归和结构方程模型，分析不同景观综合体SOC空间分异特... 详细信息

为探究区域农用地土壤有机碳(SOC)空间分异特征，解析其驱动因素，以北京市农用地不同类型景观综合体的SOC为研究对象，利用多源和开源数据为环境变量，通过地理探测器、地理加权回归和结构方程模型，分析不同景观综合体SOC空间分异特征及其与气候、地形、土壤母质、土地利用和生物量之间的关系，揭示各因素对SOC的影响路径。结果表明：①研究区不同类型景观综合体ω(SOC)均值为6.23～28.26 g·kg-1，变异系数为3.80%～33.92%，存在空间异质性；②气候、地形、土壤母质、地类和生物量因素对SOC的贡献均达到极显著水平(P < 0.01)，交互后对SOC呈协同影响作用；各因素共解释了SOC空间变异的0.691～0.704；③气温、地形和地类对研究区SOC呈极显著直接影响效应(P < 0.01)；气温与SOC含量为负相关；不同地类中，位于林地的景观综合体SOC含量较高，耕地较低；地形因素对SOC的直接影响效应最大(效应值为0.698，P < 0.001)，其中山地SOC含量较高，平原较低，且地形因素还可通过气温和地类的差异对SOC产生间接影响效应(P < 0.01)；土壤母质和归一化植被指数与地形因素呈显著关联，但对SOC的直接影响效应不显著(P < 0.05)。整体上，地形因素是影响研究区SOC空间分异的重要因素，将其作为关键辅助因子，可为精确评估研究区土壤碳储量提供参考。

关键词：农用地土壤有机碳(SOC) 景观综合体空间分异驱动因子影响路径

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刑事案件分案审理的规范分析

中国刑事司法

中国刑事司法 2024年第3期 15-28页

作者：张世文浙江省宁波市纪委监委

刑事诉讼法及相关规范性文件和司法解释中并非没有关涉分案审理的规范，可将这些规范分为原则性规范、具体性规范和政策性规范。原则性规范与政策性规范对分案审理的态度是“应合尽合”，如无必要不予分案审理。具体性规范则一方面明确... 详细信息

刑事诉讼法及相关规范性文件和司法解释中并非没有关涉分案审理的规范，可将这些规范分为原则性规范、具体性规范和政策性规范。原则性规范与政策性规范对分案审理的态度是“应合尽合”，如无必要不予分案审理。具体性规范则一方面明确了可分案审理的情形，另一方面隐晦表达了“当分不分”时禁止分案审理的情形。对具体规范进行法解释，提炼其规范内涵，并综合原则性规范和政策性规范所确立的态度，可导出分案后的犯罪事实均可独立评价的前提标准、禁止对被告人不利的禁止标准和分案审理有利于规避审判过于迟延风险的裁量标准，实现分案审理规范的融贯适用。

关键词：刑事案件分案审理合并审理规范分析

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基于深度强化学习的无人机博弈路径规划

郑州大学学报(理学版) 2024年

作者：薛均晓张世文陆亚飞严笑然付玮郑州大学网络空间安全学院之江实验室人工智能研究院之江实验室天基计算研究中心

针对深度强化学习方法在复杂环境下面对无人机博弈任务时学习效率较低的问题,提出了知识和数据联合驱动的深度强化学习模型。首先,借鉴了模仿学习的思想,将遗传算法作为启发式搜索策略,并收集专家经验知识;其次,通过深度强化学习与环境... 详细信息

针对深度强化学习方法在复杂环境下面对无人机博弈任务时学习效率较低的问题,提出了知识和数据联合驱动的深度强化学习模型。首先,借鉴了模仿学习的思想,将遗传算法作为启发式搜索策略,并收集专家经验知识;其次,通过深度强化学习与环境进行交互,并收集在线经验数据;最后,构建了知识和数据联合驱动的深度强化学习模型,用于优化无人机博弈策略。实验结果表明,所提模型有效提升了收敛速度和学习稳定性,经过训练的智能体具有较好的自主博弈路径规划能力。

关键词：深度强化学习无人机博弈路径规划遗传算法

高潜水位采煤沉陷区微塑料赋存特征及风险评估

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2327-2335页

作者：葛建华丁雨薇李佳张万马东坡任雪张世文安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

为探明高潜水位采煤沉陷区微塑料污染赋存特征及其环境风险,选取安徽省淮南市春申湖、舜耕湿地公园两个典型采煤沉陷区为研究区域,采集了表层水体,底泥及周边农田土壤样品,采用体视显微镜、扫描电镜、红外光谱对微塑料尺寸、形状、颜色... 详细信息

为探明高潜水位采煤沉陷区微塑料污染赋存特征及其环境风险,选取安徽省淮南市春申湖、舜耕湿地公园两个典型采煤沉陷区为研究区域,采集了表层水体,底泥及周边农田土壤样品,采用体视显微镜、扫描电镜、红外光谱对微塑料尺寸、形状、颜色及丰度等赋存特征进行表征.结果表明:采集的样本中多为纤维微塑料和薄膜微塑料,类型主要以聚乙烯,聚丙烯为主,颜色以黄色和透明为主,粒径大多小于500μm.采煤沉陷区的地表水丰度范围为0.77~7.1pcs/L,沉积物微塑料的丰度范围为540~2800pcs/kg,周边农田土壤微塑料的丰度范围为380~2380pcs/kg.采用污染负荷指数(PLI)模型进行评估,地表水和农田土壤的风险评估都为于Ⅰ级,属于轻微污染,而沉积物中的微塑料风险评估为Ⅱ级,属于中度污染.

关键词：微塑料采煤沉陷区高潜水位表层水体土壤沉积物风险评估

基于无人机遥感的多特征组矿区草本植物地上生物量反演

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草业科学 2024年第1期41卷 35-48页

作者：俞静张世文芮婷婷李唯佳蔡慧珍安徽理工大学空间信息与测绘工程学院安徽淮南232001 矿山采动灾害空天地协同监测与预警安徽普通高校重点实验室安徽淮南232001 矿山环境与灾害协同监测煤炭行业工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

植被地上生物量可作为评价矿山生态修复地生态功能的重要指标,为实现对修复地地上植被生物量快速、准确的预测,以安徽省铜陵市铜官山矿区草本植物地上生物量为研究对象,将无人机高分辨率多光谱影像作为数据源,提取了单波段光谱反射率、... 详细信息

植被地上生物量可作为评价矿山生态修复地生态功能的重要指标,为实现对修复地地上植被生物量快速、准确的预测,以安徽省铜陵市铜官山矿区草本植物地上生物量为研究对象,将无人机高分辨率多光谱影像作为数据源,提取了单波段光谱反射率、植被指数两种光谱特征以及各波段纹理特征变量,并利用高精度DEM(digital elevation model)生成地形特征,再先后使用灰色关联法和熵权法对光谱特征和纹理特征分别进行筛选,进而将筛选出的特征变量和地形特征变量分为光谱特征组和多特征组。采用反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)、卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)以及Elman神经网络3种机器学习算法分别构建基于光谱特征组和多特征组的生物量预测模型,比选精度较高的矿区草本植物地上生物量反演模型。结果表明,在光谱特征基础上引入纹理特征和地形特征后3种反演模型精度都有相应程度提高,其中,基于多特征组构建的BPNN模型表现出最优性能,其决定系数(R2)为0.841,均方根误差为11.813 g·m-2,并同时对3种模型进行交叉验证,进一步证明了基于多特征组的BPNN模型更加稳定,反演精度最优。然后,采用最优反演模型对研究区域内植被生物量进行分级评估,结果显示区内生物量集中于20~40 g·m-2,研究区域内植被生物量整体偏低。研究结果可为矿区草本植物生物量反演研究提供理论支持。

关键词：无人机多光谱多特征变量生物量反演神经网络植被指数草本植物机器学习

智慧城市一体化集成5G路灯系统施工技术分析

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科技视界 2024年第16期14卷 80-83页

作者：张世文北京市城市照明管理中心北京丰台100078

随着智慧城市概念的深入发展,5G技术的融入为城市基础设施带来了革命性的变化。文章主要探讨了5G路灯系统在智慧城市建设中的应用及其施工技术的关键点,分析了施工过程中的技术痛点,并提出了相应的集成策略。通过对5G路灯系统的施工技... 详细信息

随着智慧城市概念的深入发展,5G技术的融入为城市基础设施带来了革命性的变化。文章主要探讨了5G路灯系统在智慧城市建设中的应用及其施工技术的关键点,分析了施工过程中的技术痛点,并提出了相应的集成策略。通过对5G路灯系统的施工技术进行系统性研究,旨在为智慧城市的高效建设和可持续发展提供参考和指导。

关键词：智慧城市 5G路灯系统施工技术智能控制系统集成