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珠江三角洲湿地生态系统服务价值评估研究

珠江三角洲湿地生态系统服务价值评估研究

作者：何江润广州大学

学位级别：硕士

湿地作为地球三大生态系统之一,具有巨大的生态、经济和社会效益,是建立和谐、文明与可持续发展人居环境的重要生态景观及物质基础。珠江三角洲湿地资源丰富,类型多样,是构建区域生态安全的重要保障。近几十年来在气候变化和人类活动的... 详细信息

湿地作为地球三大生态系统之一,具有巨大的生态、经济和社会效益,是建立和谐、文明与可持续发展人居环境的重要生态景观及物质基础。珠江三角洲湿地资源丰富,类型多样,是构建区域生态安全的重要保障。近几十年来在气候变化和人类活动的双重胁迫下,珠江三角洲湿地资源发生巨大变化,亟需开展湿地资源监测及生态服务价值评估研究。因此,研究以珠江三角洲湿地为研究对象,结合三期土地利用数据,构建适于珠江三角洲湿地服务价值评估体系,采用价值量评估方法对2000年、2010年和2020年珠江三角洲湿地服务价值进行评估,通过分析三个年份珠江三角洲全域及区域范围内的湿地服务价值状况及变化过程,实现多尺度、多层级湿地主导功能定位,并耦合城市化发展程度,探究珠江三角洲城市化发展对湿地生态服务价值变化的影响研究。主要研究结果如下:(1)构建适于珠江三角洲湿地生态系统服务价值评估体系,确定其评估方法。以生态系统生态总值核算规范为参考,结合珠江三角洲湿地特征及功能,将其生态系统服务价值分为经济价值、社会价值、生态价值一级分类,以及7个二级分类。在服务价值分类的基础上,采用市场价值法、影子工程法和污水治理成本法等进行湿地服务价值评估。(2)珠江三角洲不同区域及不同类型湿地生态系统服务价值差异明显。2000年湿地生态服务价值最低(1151.83亿元),2020年最高(1418.76)亿元,其中研究区中部在2010-2020年湿地生态服务价值呈负增长;潭江流域、西江流域、珠江流域及部分滨海地区成为珠江三角洲的提供主要生态功能的湿地,西部及东部郊区的湿地成为提供湿地生态系统服务支撑的湿地;各单项湿地服务价值中,以渔业产品、防洪蓄水对湿地服务价值贡献最大,其次为休闲旅游,防止土壤侵蚀价值贡献最小;珠江三角洲提供主要服务价值的湿地类型为河流、坑塘、水库。(3)大部分城市湿地的主导功能以渔业产品和防洪蓄水为主。大部分城市建成区湿地的主导功能为防洪蓄水,郊区湿地的主导功能为渔业产品;水库湿地类型的主导功能为防洪蓄水、休闲旅游功能,河流湿地类型的主导功能为防洪蓄水、水质净化功能,红树林湿地类型的主导功能为休闲旅游功能,坑塘类型的主导功能为渔业产品、大气成分调节,湖泊类型的主导功能为防洪蓄水、休闲旅游功能。(4)城市化发展水平对湿地服务价值产生显著影响。2010-2020年间研究区中部城市的湿地服务价值与城市化发展水平处于不稳定冲突状态,人类活动对湿地服务价值产生巨大影响,公路密度变化量、第二、三产业从业人员比重变化量及人口密度变化量对珠江三角洲湿地服务价值变化影响较大。定量分析湿地价值的变化,将湿地生态环境健康发展作为城市化发展的重要前提,在城市化发展中将湿地服务价值理念融入其中,可增强湿地生态系统环境与城市化发展协调程度。深入挖掘湿地生态系统服务价值,探索自然和人文因素对湿地服务的影响,依据城市区位协同保护湿地主导功能,实施湿地管育策略,深化湿地生态系统服务价值应用,可为构建珠江三角洲湿地生态安全体系提供保障。

关键词：珠江三角洲湿地生态系统服务价值评估功能定位影响分析

基于人类压力指数的粤港澳大湾区湿地资源分布与重要湿地识别

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自然资源学报 2022年第8期37卷 1961-1974页

作者：黄晓峻吴志峰张棋斐曹峥郑子豪何江润广州大学地理科学与遥感学院广州510006 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室深圳518060

粤港澳大湾区拥有丰富的湿地资源,但正面临人类活动造成的环境胁迫。基于人类压力指数,结合空间自相关方法,探究大湾区湿地分布与人类压力的空间关系,以此识别出具有重要意义的湿地。结果表明:(1)大湾区湿地较多分布在珠江西岸,而城市... 详细信息

粤港澳大湾区拥有丰富的湿地资源,但正面临人类活动造成的环境胁迫。基于人类压力指数,结合空间自相关方法,探究大湾区湿地分布与人类压力的空间关系,以此识别出具有重要意义的湿地。结果表明:(1)大湾区湿地较多分布在珠江西岸,而城市内部的湿地较稀缺;人类压力在城际、城内各有差异,珠江东岸较西岸高;湿地分布、人类压力在空间上均具相关性。(2)筛选后的空间聚类类型对应着不同类型的湿地:重要湿地、潜在的重要湿地、非重要湿地。(3)重要湿地,人类压力较高,主要分布在城市建成区及其周边地区,需同时发挥生态和景观效益;潜在的重要湿地,人类压力较低,多分布在珠江入海口及珠江西岸;非重要湿地,零散分布在各地,容易消失。研究结论为探究人类压力影响下的湿地演变奠定基础,为保护利用湿地提供应用参考。

关键词：重要湿地人类压力空间自相关粤港澳大湾区

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气候敏感的杉木天然林林分进界模型

林业科学 2024年

作者：何江覃林广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室

【目的】林分进界作为林分生长动态变化过程之一，是确保森林生态系统结构和功能长期维持的基础。林分进界模型可以有效预测森林发展动态，量化森林生态系统未来健康和生产力，进而为天然林的保护和修复提供基础理论和模型支持。【方法... 详细信息

【目的】林分进界作为林分生长动态变化过程之一，是确保森林生态系统结构和功能长期维持的基础。林分进界模型可以有效预测森林发展动态，量化森林生态系统未来健康和生产力，进而为天然林的保护和修复提供基础理论和模型支持。【方法】基于湖南省第八（2009年）和九（2014年）两次国家森林资源连续清查数据，筛选出杉木天然林样地784块，构建了包含林分因子、立地因子及气候因子的杉木天然林林分进界模型。基础模型采用负二项模型（NB），考虑到进界数据存在过度离散的特点，引入零膨胀模型和Hurdle模型，构建了零膨胀泊松（ZIP）模型、零膨胀负二项（ZINB）模型、Hurdle-Poisson（HP）模型和Hurdle-NB（HNB）模型。此外，为解决数据由于重复测量和分层而可能存在的自相关和异方差问题，在上述5种模型基础上，引入样地所在县域作为随机效应，构建了相应的混合效应模型。最后采用十折交叉验证的方法对模型进行检验。【结果】单木所属树种的胸高断面积（Bai）、土层厚度（ST）、海拔（EL）和年平均降雨量（MAP）均显著影响杉木的进界。负二项复合模型（NB、ZINB和HNB）在模拟杉木林分进界方面的表现要明显优于泊松复合模型（ZIP和HP）；ZINB和HNB的拟合效果优于NB，而ZINB略优于HNB；引入县域随机效应后，NB、ZIP、ZINB和HP模型的拟合效果均显著优于基础模型，其中以ZINB 混合效应模型拟合效果最好，十折交叉验证的结果也证明了该结论。【结论】本研究所构建的气候敏感的杉木天然林林分进界模型具有一定的生物学意义和统计可靠性，能为该区域天然次生林实施科学修复措施和抚育工作进而提高林分质量、助力“双碳”战略目标如期实现提供科学指导。

关键词：杉木林分进界零膨胀模型 Hurdle模型混合效应模型

外源激励作用下火箭发动机输流管路振动特性研究

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振动与冲击 2024年第2期43卷 60-70,207页

作者：苏勇何江张淼宫武旗西安交通大学能源与动力工程学院西安710048 中国航天科技集团有限公司西安航天动力研究所西安710100

液氧煤油火箭发动机中煤油输送管路除受到管内高压流体自激激励外,还受到外来压力脉动、发动机主体振动等外源激励,因此经常发生强烈振动,已严重威胁火箭发动机安全。该研究建立了包含波纹管、多段弯管和其他附属结构的三维管路模型,采... 详细信息

液氧煤油火箭发动机中煤油输送管路除受到管内高压流体自激激励外,还受到外来压力脉动、发动机主体振动等外源激励,因此经常发生强烈振动,已严重威胁火箭发动机安全。该研究建立了包含波纹管、多段弯管和其他附属结构的三维管路模型,采用双向流固耦合方法,对输送管路的振动特性进行研究。研究结果表明,管道低频振动由流体自激的压力脉动引起,高频振动源于发动机主体振动,而外来压力脉动激励对管道振动无明显影响。另外,可视化结果表明热试车工况下,管道振动剧烈位置主要集中在进出口与两个波纹管之间,而波纹管、弯管和支撑处的应力值较大,是容易结构失效的危险位置,应重点关注。研究结果对发火箭发动机结构优化有积极意义。

关键词：火箭发动机振动外源激励高压流固耦合

基于双向流固耦合方法的火箭发动机输流管路振动研究

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振动工程学报 2024年第4期37卷 717-728页

作者：苏勇何江张淼宫武旗西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 中国航天科技集团公司西安航天动力研究所陕西西安710100

火箭发动机的液氧煤油输送管路经常发生异常振动,严重威胁火箭发动机安全,处理不当将使火箭发射失败,造成巨大经济损失,因此必须对输送管路振动进行研究。本文建立了包含波纹管、多段弯管及其他附属结构的高压输送管路三维模型,采用双... 详细信息

火箭发动机的液氧煤油输送管路经常发生异常振动,严重威胁火箭发动机安全,处理不当将使火箭发射失败,造成巨大经济损失,因此必须对输送管路振动进行研究。本文建立了包含波纹管、多段弯管及其他附属结构的高压输送管路三维模型,采用双向流固耦合方法,在外源压力脉动激励作用下,对管路进行了振动研究,并通过热试车试验验证了计算结果的有效性。分析结果表明,同一频率下,振动加速度的幅值分布与流场压力幅值分布有明显的相关性,表明流体压力脉动是引起管道异常振动的根本原因,且随着平均压力的升高,管道的振动加剧。可视化结果表明,管道振动剧烈位置主要集中在中间管道和波纹管处。波纹管、弯管和支撑处的应力应变值较大,是容易发生结构失效的危险位置,应重点关注。

关键词：火箭发动机输流管路流固耦合高压

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互利共生在有机化学中的应用:锡氢烷的杂脱氢偶联与喹啉还原的相互促进

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 129-137页

作者：刘天伟何江华张越涛吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室吉林长春130012

S,O,N,P与Sn原子组成的杂原子锡化合物(SSn,OSn,NSn和PSn)在有机合成和医药领域中具有广泛的应用.目前,构建杂原子锡化合物主要采用传统的复分解方法,但这种方法反应条件苛刻且效率低.其他构建杂原子锡化合物的方法,如加成反应和自由基... 详细信息

S,O,N,P与Sn原子组成的杂原子锡化合物(SSn,OSn,NSn和PSn)在有机合成和医药领域中具有广泛的应用.目前,构建杂原子锡化合物主要采用传统的复分解方法,但这种方法反应条件苛刻且效率低.其他构建杂原子锡化合物的方法,如加成反应和自由基反应等,也存在底物范围较窄的问题.在锡烷杂脱氢偶联反应中,锡烷上的负氢和杂原子上的正氢以氢气的方式逸出,该过程需要较高的反应能量,可能导致部分底物反应困难或效率低.为了解决上述问题,本课题组在前期工作中(***.,2021,363,5319–5329)将互利共生的概念应用于有机合成,采用B(C_(6)F_(5))_(3)作为催化剂,通过一锅法实现吲哚的C3位硅烷化或硼烷化以及喹啉的还原.在这一过程中,喹啉能够将副产物吲哚啉上的正氢和负氢通过氢转移的方式移除,既促进了吲哚的官能化反应,又实现了自身的还原.在前期工作的基础上,本文以B(C_(6)F_(5))_(3)为催化剂,在锡烷杂脱氢偶联反应中引入喹啉,协助锡烷和杂原子上的负氢和正氢以氢转移的方式移除,该反应同时会促进喹啉还原得到四氢喹啉.在反应过程中,B(C_(6)F_(5))_(3)催化喹啉的1,4-氢锡化反应生成少量1,4-N-锡化-二氢喹啉,反应很快达到平衡.同时游离的B(C_(6)F_(5))_(3)与杂原子氢化合物(EH)底物组成中间体[ESnH]+[HB(C_(6)F_(5))_(3)]‒,该中间体通过氢转移将1,4-N-锡化-二氢喹啉中间体转化为N-锡化-四氢喹啉进而加速喹啉的还原,而1,4-N-锡化-二氢喹啉可以作为氢受体促进[ESnH]+[HB(C_(6)F_(5))_(3)]‒中间体转化生成ESn(E=S,O,N和P).N-锡化-四氢喹啉与EH发生复分解反应迅速生成另一分子ESn和四氢喹啉,实现相互促进的过程.该策略能够在温和条件下快速获得57种ESn产物和17种四氢喹啉产物.在喹啉的辅助下,含有较大位阻或强吸电子基团的酚类、部分烷基醇、苯胺、吲哚、烷基或芳基磷底物的产率明显提升.利用该反应体系,以较高的产率合成了两种药物结构的类似物.根据一系列控制实验、反应监测、关键中间体捕获及合成实验和氘代控制实验结果,提出了反应机理.该互促反应由三部分组成,分别为喹啉的1,4-氢锡化、正负氢转移以及复分解反应,氢锡化和氢转移反应相互促进,复分解反应同时促进氢锡化和氢转移,进而实现整个反应的相互促进.综上,本工作高效合成了杂原子锡化合物以及四氢喹啉化合物,并对反应机理进行了详尽的研究和阐述,为有机锡化合物的构建和应用提供借鉴和参考.

关键词：互利共生三(五氟)苯基硼杂脱氢偶联还原反应喹啉

不同含水率下残积土-织物界面动力剪切特性研究

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中国公路学报 2024年第6期37卷 57-65页

作者：刘飞禹何江荟曾威翔上海大学力学与工程科学学院上海200444

降雨和动荷载作用下花岗岩残积土路基边坡极易发生失稳,采用加筋土技术能够有效增强路基的强度和稳定性。为反映土工织物加筋花岗岩残积土路基边坡在含水率和动荷载影响下的界面动力剪切特性,利用室内大型直剪仪,通过水平循环直剪试验... 详细信息

降雨和动荷载作用下花岗岩残积土路基边坡极易发生失稳,采用加筋土技术能够有效增强路基的强度和稳定性。为反映土工织物加筋花岗岩残积土路基边坡在含水率和动荷载影响下的界面动力剪切特性,利用室内大型直剪仪,通过水平循环直剪试验研究了含水率(12%、16%、20%、24%)、竖向应力(50、100、150、200 kPa)和剪切幅值(1、3、6、9 mm)对花岗岩残积土-土工织物界面动力剪切特性的影响,分析了3个因素作用下筋土界面剪应力、竖向变形和剪切模量的变化规律,并对筋土界面剪应力规律进行回归分析。结果表明:循环剪切过程中,高含水率(20%、24%)、大剪切幅值(6、9 mm)下筋土界面呈现剪切软化的发展趋势;不同竖向应力下,12%含水率的筋土界面在循环直剪过程中呈现剪切硬化规律,而24%含水率的界面呈现剪切软化规律,竖向应力的增加能够减缓界面随含水率增加而剪切软化的趋势;含水率为16%时竖向变形最小;界面剪切刚度随含水率和剪切幅值的增加而减小,在循环剪切作用下降幅增大;以Kondner双曲线为基础,根据修正Masing曲线法建立了与含水率相关的滞回圈表达式,计算所得滞回圈曲线与试验结果拟合较好。

关键词：路基工程加筋土循环直剪花岗岩残积土土工织物含水率

星斗山天然次生林优势种的生态位和种间联结动态

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林业科学研究 2024年第1期37卷 171-182页

作者：何江徐来仙艾训儒中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091 湖北民族大学林学园艺学院湖北恩施445000 广西大学林学院广西南宁530004

[目的]常绿落叶阔叶混交林是我国特有的天然林类型,作为亚热带山地的主要植被类型。探讨典型亚热带常绿落叶阔叶混交林优势种的生态位和种间联结动态变化,阐明短期群落发展中优势种的适应能力、种间关系和变化规律,为亚热带地区生物资... 详细信息

[目的]常绿落叶阔叶混交林是我国特有的天然林类型,作为亚热带山地的主要植被类型。探讨典型亚热带常绿落叶阔叶混交林优势种的生态位和种间联结动态变化,阐明短期群落发展中优势种的适应能力、种间关系和变化规律,为亚热带地区生物资源保护、恢复和森林管理提供理论依据。[方法]本研究以湖北星斗山国家级自然保护区天然次生林为研究对象,结合2013年和2018年的两次固定样地(48个)调查监测数据,对比分析重要值排名前10名的优势种(重要值大于2%)的生态位宽度、生态位重叠指数、方差比率法、χ^(2)检验、联结系数、Jaccard指数和Spearman秩相关系数的动态变化。[结果](1)2013年和2018年物种组成变化较小,物种株数、科属种数减少;重要值排名前10名的优势种仅1名物种发生变动。(2)两次调查结果的生态位重叠指数均以0.2~0.5之间为主,种对数随群落发展而增加,大部分物种对生境需求具有一定相似性、互补性。随着群落发展,多数优势种的生态位重叠程度逐渐降低、生态位宽度逐渐变窄、利用资源能力逐渐减弱。(3)5年间,重要值排序与生态位宽度排序并不完全相同,群落资源未被完全充分利用。水榆花楸和翅柃一直占据优势地位,与其他优势种的生态位重叠指数呈现稳定或增加趋势。(4)两次调查中优势种的总体联结性均为显著正关联,χ^(2)检验、联结系数、Jaccard指数和Spearman秩相关系数的结果基本一致:正关联种对数大于负关联种对数,极显著或显著正关联种对数比极显著或显著负关联种对数多,不显著关联种对数也占有重要比例。随着群落发展,总体联结性的显著正关联逐渐增强,正相关对数和正负比值逐渐增加,负相关对数逐渐减少。[结论]湖北星斗山国家级自然保护区天然次生林处于自然演替的早期至中期阶段,种间联结松散、不紧密,水榆花楸和翅柃竞争力强,长蕊杜鹃、多脉青冈和包果柯常绿树种对环境资源利用能力不断提高。

关键词：常绿落叶阔叶混交林星斗山国家级自然保护区鄂西南重要值生态位种间联结性次生林动态

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中国城市区域高质量发展时空分异及影响因素

地理学报 2024年第4期79卷 819-836页

作者：伏润得杨振山中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

全面建设社会主义现代化国家新征程下,高质量发展必然是秉轴持钧的关键。基于新发展理念,通过梳理城市高质量发展的理论内涵,构建了包含创新、协调、绿色、开放、共享在内的5个维度的综合评价指标体系,并运用空间分析、俱乐部收敛检验... 详细信息

全面建设社会主义现代化国家新征程下,高质量发展必然是秉轴持钧的关键。基于新发展理念,通过梳理城市高质量发展的理论内涵,构建了包含创新、协调、绿色、开放、共享在内的5个维度的综合评价指标体系,并运用空间分析、俱乐部收敛检验以及空间杜宾模型分析了2005—2020年中国城市发展质量的时空演变特征及其影响因素。结果显示,研究期间中国城市发展质量平均水平提升了48.4%,低水平城市数量显著缩减,城市发展质量的空间分布模式发生转变且空间聚集特征显著;城市发展质量不平衡的局面尚未根本扭转,差距弥合挑战仍然较大,且高质量发展进程中城市间存在显著的角色分化,在全国及区域层面均形成“示范—追赶”模式,其中北京、上海、深圳等11个城市成为高质量发展的先行者;城镇化、政府投资、数字经济、环境规制以及经济增长均能显著促进城市发展质量水平的提升,城市规模与发展质量则呈现倒“U”型关系。新时期实现中国城市高质量发展目标仍需要在中西部地区持续着力,发挥先行者的示范作用,需要持续推动数量增长、强化环境规制、培育数字经济新业态以及优化城市规模体系。

关键词：城市高质量发展时空格局俱乐部收敛空间杜宾模型中国