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新疆风力发电减碳效益的全生命周期评估

生态学报 2024年

作者：杜文杰关梦茜江源曹鹏鹤王泽康慕谊北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室

风力发电减碳效益评估有助于从减碳角度更好制定能源发展相关政策。本文以风力资源总体丰富且亟需发展风力发电以实现能源系统脱碳的新疆为研究区，将生命周期方法与风力发电模型结合，在省、市级尺度分别评估了风力发电全生命周期的排... 详细信息

风力发电减碳效益评估有助于从减碳角度更好制定能源发展相关政策。本文以风力资源总体丰富且亟需发展风力发电以实现能源系统脱碳的新疆为研究区，将生命周期方法与风力发电模型结合，在省、市级尺度分别评估了风力发电全生命周期的排放水平及发电效益，核算了风力发电相对于火力发电和光伏发电的减碳效益，有效弥补了传统生命周期评估中空间差异考虑不充分的问题。结果表明，风机全生命周期平均发电量为13.1×107kWh，风力发电全生命周期共排放3944.24 tCO2-eq，通过材料处置回收和循环再利用可减少1424.79 tCO2-eq。新疆发展风力发电具有低排放强度和高减碳效益的特点，与火电相比可减少97.44%排放，减碳效益平均可达906.72 gCO2-eq/kWh，并且应优先布局在哈密、巴音郭楞蒙古自治州和北屯市；与光伏相比，减碳效益可分别达到43.85 gCO2-eq/kWh(DR=1%)和169.84 gCO2-eq/kWh(DR=3%)，此情景下风电应主要部署在克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什和和田。在风电减碳效益较差地区如石河子市、铁门关市和双河市应考虑利用本地充足太阳能资源发展光伏发电。需注意风电的排放强度和减碳效益在局地小尺度评估中存在不确定性，获取更精细的结果仍需进一步评估。未来应大力发展新疆本地的风电产业，打造绿色供应链和加快发展处置回收技术以增加减碳效益。

关键词：风力发电生命周期评价碳排放发电量新疆

ERA5-Land温度数据对我国树木年轮与气候关系研究的适用性评估

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第四纪研究 2024年第4期44卷 1031-1043页

作者：王泽关梦茜吴芳袁帅曹鹏鹤江源北京师范大学中药资源保护与利用北京市重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学系统科学学院北京100875

树木年轮与气候关系研究中,尚未明确高空间分辨率长时间序列的ERA5-Land温度数据是否可以代替气象站点温度数据、使用两种不同来源的温度数据得出的结论是否具有可比性。本研究通过对比ERA5-Land年平均温度、月平均温度和气象站点同种温度数据的相关关系及数值差异,评估ERA5-Land温度数据在我国树木年轮与气候关系研究中的适用性,使用公开发表的树轮年表进行实证分析。结果表明:1)全国范围内ERA5-Land温度数据与站点数据整体上具有极显著的正向强相关关系,相关关系弱和无显著相关关系的地点集中分布在青藏高原和云贵高原;2)全国范围内ERA5-Land年均温比站点数据年均温整体平均偏低0.82℃,偏低程度最大的点集中分布在青藏高原,偏高程度最大的地点集中分布在第二、三阶梯低海拔地区的山区;3)随着海拔高度的增加,两组数据的正相关关系减弱,ERA5-Land年均温、月均温低出站点数据的数值增大。不同区域ERA5-Land温度和气象站点温度的相关关系和数值差异具有多样性。在两种数据相关关系较弱、ERA5-Land温度高于或低于站点温度的区域中,基于ERA5-Land温度数据和树木年轮重建的历史温度也会偏高或偏低。因此,在树木年轮的研究中使用温度资料时,应综合考虑ERA5-Land温度和气象站点温度的相关关系和数值差异,根据应用需求选择适当的数据。

关键词：树木年轮 ERA5-Land 温度适用性评估实证分析

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新疆风力发电减碳效益全生命周期评估

生态学报 2024年第8期44卷 3293-3302页

作者：杜文杰关梦茜江源曹鹏鹤王泽康慕谊北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

风力发电减碳效益评估有助于从减碳角度更好制定能源发展相关政策。以风力资源总体丰富且亟需发展风力发电以实现能源系统脱碳的新疆为研究区,将生命周期方法与风力发电模型结合,在省、市级尺度分别评估了风力发电全生命周期的排放水平... 详细信息

风力发电减碳效益评估有助于从减碳角度更好制定能源发展相关政策。以风力资源总体丰富且亟需发展风力发电以实现能源系统脱碳的新疆为研究区,将生命周期方法与风力发电模型结合,在省、市级尺度分别评估了风力发电全生命周期的排放水平及发电效益,核算了风力发电相对于火力发电和光伏发电的减碳效益,有效弥补了传统生命周期评估中空间差异考虑不充分的问题。结果表明,风机全生命周期平均发电量为13.1×10^(7)kWh,风力发电全生命周期共排放3944.24 tCO_(2)⁃eq,通过材料处置回收和循环再利用可减少1424.79 tCO_(2)⁃eq。新疆发展风力发电具有低排放强度和高减碳效益的特点,与火电相比可减少97.44%排放,减碳效益平均可达906.72 gCO_(2)⁃eq/kWh,并且应优先布局在哈密、巴音郭楞蒙古自治州和北屯市;与光伏相比,减碳效益可分别达到43.85 gCO_(2)⁃eq/kWh(衰减率DR=1%)和169.84 gCO_(2)⁃eq/kWh(DR=3%),此情景下风电应主要部署在克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什和和田。在风电减碳效益较差地区如石河子市、铁门关市和双河市应考虑利用本地充足太阳能资源发展光伏发电。需注意风电的排放强度和减碳效益在局地小尺度评估中存在不确定性,获取更精细的结果仍需进一步评估。未来应大力发展新疆本地的风电产业,打造绿色供应链和加快发展处置回收技术以增加减碳效益。

关键词：风力发电生命周期评价碳排放发电量新疆

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滦河干流中上游浮游细菌群落多样性及其影响因素

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生态学报 2022年第12期42卷 5103-5114页

作者：刘洋刘琦田雨露董满宇徐霞关梦茜江源中药资源保护与利用北京市重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875

浮游细菌是河流生态系统中营养元素的转运者和能量流动的主要贡献者,其群落组成和多样性会受沿途河岸带环境的影响,但目前对开放流动水体中浮游细菌群落的研究还不足。研究使用高通量测序方法,获取了滦河中上游21个样点的浮游微生物群... 详细信息

浮游细菌是河流生态系统中营养元素的转运者和能量流动的主要贡献者,其群落组成和多样性会受沿途河岸带环境的影响,但目前对开放流动水体中浮游细菌群落的研究还不足。研究使用高通量测序方法,获取了滦河中上游21个样点的浮游微生物群落数据,并结合遥感数据和水体理化指标进行分析,探讨浮游细菌群落结构与水环境因子的关系。结果表明:(1)变形菌门和放线菌门是滦河干流中占据优势地位的门类。(2)群落Chao1丰富度指数与Shannon′s多样性指数均与采样点距河流源头距离存在显著负相关(P<0.05),其中Chao1丰富度指数在河流中段的反常升高暗示着外源性偶见种在该河段的大量涌入。(3)采样点距源头距离与细菌群落组成相关性最高;以距源头距离作为控制变量,只有总氮、硝酸盐氮、氨氮与细菌群落组成相关(P<0.05),表明距源头距离所代表的滞水时间和氮营养盐对细菌群落组成存在显著影响。(4)在4种土地利用因子中,无论是否以距源头距离作为控制变量,只有建设用地占比与细菌群落组成相关(P<0.05);若以硝酸盐氮、电导率作为控制变量,则建设用地占比与细菌群落组成在α=0.05的显著性水平下不再显著相关;若以总氮、氨氮、pH、叶绿素a和流速作为控制变量,则建设用地占比与细菌群落组成在α=0.1的显著性水平下不再显著相关。上述结果表明,建设用地对于浮游细菌群落的组成存在影响,包括通过改变硝酸盐氮的排放而造成的直接影响,以及通过改变河流的水文和理化条件而造成的间接影响。

关键词：滦河流域土地利用浮游细菌群落多样性

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新疆多晶硅光伏减碳效益的全生命周期评估

自然资源学报 2023年第3期38卷 694-706页

作者：杜文杰江源关梦茜刘相兰康慕谊北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

光伏发电是实现能源系统深度减碳的重要方式,但会受到多种自然和技术因素的影响,其减碳效益仍有待于准确评估。以总体自然条件适宜发展光伏发电,但区域内空间分异又较突出的新疆作为研究区,借助生命周期评价、发电量和减碳效益模型核算... 详细信息

光伏发电是实现能源系统深度减碳的重要方式,但会受到多种自然和技术因素的影响,其减碳效益仍有待于准确评估。以总体自然条件适宜发展光伏发电,但区域内空间分异又较突出的新疆作为研究区,借助生命周期评价、发电量和减碳效益模型核算了两种衰减率(DR)下的1 kW多晶硅光伏发电全生命周期碳排放、发电量及其减碳效益,为本地发展光伏产业提供科学依据及为其他地区开展相关研究提供借鉴。结果表明:(1)与火力发电相比,新疆光伏每度电可减少863 g CO_(2)-eq(DR=1%)和738 g CO_(2)-eq(DR=3%),减排比例分别高达93%和79%,对能源系统脱碳具有重要意义。(2)新疆内部减碳效益空间分布不均衡且差异大,总趋势由东向西递减;根据聚类分析新疆发展光伏应重点布局在一、二级区,如哈密、吐鲁番和巴音郭楞蒙古自治州等。(3)未来新疆发展光伏应从全生命周期减碳出发,完善光伏生产端中下游产业链以实现本地生产,在建造使用过程充分考虑太阳辐射和衰减率等因子并合理布局,同时加快生命末期处置回收技术的发展。

关键词：碳排放发电量减碳效益新疆

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2种萱草对重金属铜、镉胁迫的生理响应研究

2种萱草对重金属铜、镉胁迫的生理响应研究

作者：关梦茜吉林农业大学

学位级别：硕士

随着城市化、工业化和农业化的快速发展,土壤重金属污染日趋严峻,已经威胁到人类健康和生活质量,而重金属Cu、Cd是土壤中毒性较强的2种金属污染物,其治理难度较大。本研究以金娃娃萱草(Hemerocallis hybridus‘Stella de Oro’)和大花萱... 详细信息

随着城市化、工业化和农业化的快速发展,土壤重金属污染日趋严峻,已经威胁到人类健康和生活质量,而重金属Cu、Cd是土壤中毒性较强的2种金属污染物,其治理难度较大。本研究以金娃娃萱草(Hemerocallis hybridus‘Stella de Oro’)和大花萱草(Hemerocallis middendorffii)这两种常见的园林花卉为实验材料,通过温室盆栽模拟试验方法,研究了Cu、Cd单一及复合胁迫对金娃娃萱草和大花萱草幼苗的生长状况、形态等生长发育全过程和叶绿素、抗氧化酶等生理特性的影响以及Cu、Cd在2种萱草体内的吸收积累规律和转运特性的差异,探讨了重金属Cu、Cd胁迫对金娃娃萱草和大花萱草的影响,以期筛选出修复Cu、Cd重金属污染土壤的植物研究做基础,为绿化植物在土壤污染严重地区的选择提供一定的参考依据。主要研究结果如下:1.不同水平的Cu、Cd胁迫使2种萱草的生长形态都受到不同程度的影响,在低浓度Cu、Cd(Cu≤100mg·kg-1、Cd≤1mg·kg-1)胁迫处理时金娃娃萱草和大花萱草都处于良好的生长状态,仅在部分叶片尖部出现小面积枯损、失绿症状;在高浓度Cu、Cd(Cu400-1200mg·kg-1、Cd20-100mg·kg-1)胁迫处理时,随胁迫浓度增加和时间延长,大部分叶片出现萎蔫、枯黄、枯斑、落叶、植株矮小及叶片稀疏等生长变弱现象。在单一Cu、Cd胁迫下,与对照相比,金娃娃萱草和大花萱草的生长指标(株高、叶数、叶长、叶宽、根长、鲜重、干重等)在低浓度Cu、Cd(Cu≤100mg·kg-1、Cd≤1mg·kg-1)胁迫下具有相应的促进作用,随着Cu、Cd浓度(Cu400-1200mg·kg-1、Cd20-100mg·kg-1)的升高,上述指标则又呈现出逐渐下降的趋势(Pck>cu400>cu800>cu1200,cd1>cd0.3>ck>cd20。蒸腾速率在cu浓度100mg·kg-1,cd浓度0.3mg·kg-1和1mg·kg-1时略高于对照。cu-cd复合胁迫时,随复合浓度的增大(100/0.3-1200/100mg·kg-1),与对照ck相比,金娃娃萱草各生理光合指标(叶绿素含量、sod活性、净光合速率(pn)

关键词：萱草 Cu胁迫 Cd胁迫生理特性积累特性

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Cd胁迫对金娃娃萱草生长及生理指标的影响

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2015年第12期43卷 174-180页

作者：关梦茜董然吉林农业大学园艺学院吉林长春130118

【目的】通过对金娃娃萱草（Hemerocallis hybridus‘Stella de Oro’）在重金属Cd胁迫条件下的生长及生理特性研究,探讨金娃娃萱草抗重金属Cd的能力,为重金属污染土壤的植物修复提供理论依据。【方法】以多年生金娃娃萱草分株苗为材料... 详细信息

【目的】通过对金娃娃萱草（Hemerocallis hybridus‘Stella de Oro’）在重金属Cd胁迫条件下的生长及生理特性研究,探讨金娃娃萱草抗重金属Cd的能力,为重金属污染土壤的植物修复提供理论依据。【方法】以多年生金娃娃萱草分株苗为材料,利用盆栽试验,以土壤中未施入Cd为对照,探讨土壤中不同Cd含量（0.3,1,20,100mg/kg）和胁迫时间（30,60,90,120d）处理后,金娃娃萱草株高、干质量、叶片光合及抗氧化酶活性等指标的变化。【结果】Cd含量小于1mg/kg时可促进金娃娃萱草生长,Cd含量大于1mg/kg时,植株高度和生物量呈下降趋势;金娃娃萱草叶片叶绿素a和b、总叶绿素、类胡萝卜素含量随Cd含量的增加呈先增后降趋势,转折点出现在1mg/kg处理水平上;与对照相比,金娃娃萱草POD活性随Cd含量的增加逐渐增大;低Cd含量（≤1mg/kg）处理下SOD活性有所增加,尔后随含量的增加SOD活性下降;金娃娃萱草净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）日变化均呈双峰曲线,峰值出现在10：00和16：00,胞间CO2浓度（Ci）则在10：00和16：00出现谷值。【结论】在Cd（0.3-100mg/kg）含量胁迫的伤害阈值内金娃娃萱草无死亡现象,其适用于含量〈1mg/kg的Cd污染土壤的修复。

关键词：金娃娃萱草 Cd胁迫土壤修复

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重金属污染土壤的花卉植物修复研究进展

北方园艺 2013年第21期 187-190页

作者：关梦茜董然吉林农业大学园艺学院吉林长春130118

植物修复是一项很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术,采用不同花卉植物对重金属污染土壤进行富集修复,与其它植物相比,既能有效降低土壤重金属污染,又可美化环境。该文在综述我国土壤重金属污染现状、植物修复技术概念及类型的... 详细信息

植物修复是一项很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术,采用不同花卉植物对重金属污染土壤进行富集修复,与其它植物相比,既能有效降低土壤重金属污染,又可美化环境。该文在综述我国土壤重金属污染现状、植物修复技术概念及类型的基础上,详细论述了花卉植物修复重金属污染的土壤研究进展情况及局限性,并对花卉植物修复的发展趋势进行了分析。

关键词：土壤污染重金属花卉植物修复超富集植物

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玉簪属植物研究进展及园林应用

北方园艺 2013年第19期 182-185页

作者：关梦茜董然吉林农业大学园艺学院吉林长春130118

在对玉簪属植物起源、分布及资源分类的基础上,阐述了玉簪属植物中甾体皂苷类、黄酮类、生物碱类等主要化学成分及其消炎、镇痛、抗肿瘤等药理作用;分析了玉簪属植物在育种、繁殖、栽培等方面的研究与园林应用情况;并对玉簪属植物资源... 详细信息

在对玉簪属植物起源、分布及资源分类的基础上,阐述了玉簪属植物中甾体皂苷类、黄酮类、生物碱类等主要化学成分及其消炎、镇痛、抗肿瘤等药理作用;分析了玉簪属植物在育种、繁殖、栽培等方面的研究与园林应用情况;并对玉簪属植物资源的研究进行了展望,以期为今后玉簪属植物研究和开发利用提供参考。

关键词：玉簪属研究进展综述