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基于潜在自然植被信息的中国植被生态功能提升策略

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基于潜在自然植被信息的中国植被生态功能提升策略

作者：张计深西北农林科技大学

学位级别：硕士

生态系统为人类提供了很多种维持自身生产和生活所必需的产品和服务,即生态系统服务功能(Ecosystem service functions,ESFs),过去由于人类活动的影响,导致生态系统退化,从而损害了生态系统服务功能。为缓解人类巨大需求与ESFs供给下降... 详细信息

生态系统为人类提供了很多种维持自身生产和生活所必需的产品和服务,即生态系统服务功能(Ecosystem service functions,ESFs),过去由于人类活动的影响,导致生态系统退化,从而损害了生态系统服务功能。为缓解人类巨大需求与ESFs供给下降之间的矛盾,世界各国纷纷开始实施生态恢复项目(Ecological restoration programs,ERPs)。中国作为最早实施ERPs的国家之一,植被面积得到有效恢复,土地退化速率减缓,生态系统碳储量增加。但是随之而来是水资源枯竭,河流径流减少和土壤盐分增加等新的问题。潜在自然植被(Potential natural vegetation,PNV)是在自然环境演变下立地完成全部演替序列所形成的自然植被,属于自然环境条件下的顶极植被群落,其取决于自然环境,不受人类活动的干扰。因此,利用PNV信息指导ERPs,可以得到自然条件下具有最佳或最大植被覆盖率和生物量的自然植被类型,同时最大限度地减少水资源的消耗。鉴于此,本研究以中国为研究区,以PNV为研究对象,利用高分辨率的气候数据,驱动经过参数校准的LPJ-GUESS模型,模拟气候变化下中国的PNV信息,结合随机森林算法和生态服务功能计算方法,获得PNV空间格局及其生态服务功能,通过与实际植被格局及其生态服务功能的对比,提出植被恢复策略。主要结论如下:1)参数校准后的LPJ-GUESS模型模拟碳水通量以及植被结构具有较高精度,年总初级生产力(gross primary productivity,GPP)、蒸散量(evapotranspiration,ET)以及叶面积指数(leaf area index,LAI)的决定系数分别为0.65～0.75、0.58～0.70和0.84～0.96。结合LPJ-GUESS模型输出结果的随机森林模型在PNV类型分类方面的总分类精度和kappa系数分别为0.78和0.75,结果可信度较高。2)与2001-2020年中国PNV格局相比,2001年到2020年实际增加的林地和草地的空间不匹配区域超过30%。实际增加林地中27.8%应为草地;实际增加草地中31.5%应为林地。2020年现有林地的7.4%和现有草地的34.6%与PNV格局不匹配。与2081-2100年的PNV格局相比,SSP119、SSP245和SSP585情景下林地不匹配面积比例分别为7.3%、6.0%和4.1%;草地分别为37.5%、41.7%和54.1%。在气候变暖的情景下,未来中国将更适合林地而不是草地。3)PNV稳定区主要分布在中国中部、东北部和南部,这些地区实施PNV将更能适应未来气候条件。非稳定区位于中国北部和东北部的温带落叶阔叶林和寒温带和温带山地针叶林将转换为温带典型草原和温带草甸草原,位于中国西南部的亚热带山地冷针叶林和亚高山常绿和落叶灌木将转换为高寒草甸,在这些地区应谨慎进行森林恢复。4)2001-2020年,中国实际植被与潜在植被土壤保持功能的平均差异为16.95±0.44t·ha;固碳功能的平均差异为-0.07±0 kg C·m;水源涵养功能的平均差异为-178.6±0.68mm。与PNV相比,中国的实际植被总体上具有更高的植被覆盖率和土壤保持量,但固碳能力较低,耗水量较高。大部分实际植被(83.5%)用于维持当前固碳量的耗水量超过PNV。5)中国实际植被的土壤保持功能在中国东南部、中部、东北部以及西藏南部部分地区(59.9%～81.2%)具有提升潜力,平均提升量为109.9±1.1～172.1±1.4 t·ha。以提升土壤保持功能为目标的生态恢复项目应重点关注长白山山脉、秦巴山区、藏南谷地东南部以及云贵高原南部等地区;固碳功能在中国东南部、中部、东北部以及西藏南部部分地区(58.5%～82.2%)具有提升潜力,平均提升量为0.27±0～0.60±0 kg C·m,以提升固碳功能为目标的生态恢复项目应重点关注中国东南部、长白山南部以及秦巴山地;水源涵养功能在中国东南部、东北部以及青藏高原地区(92.7%～93.7%)具有提升潜力,平均提升量为253.8±0.6～265.0±0.6 mm,以提升水源涵养功能为目标的生态恢复项目应重点关注青藏高原大部和台湾岛中部等地区。6)中国实际植被生态服务功能联合提升区域土壤保持功能的平均提升量为106.7±1.0～169.6±1.1 t·ha,固碳功能为0.28±0～0.60±0 kg C·m,水源涵养功能为188.2±0.5～214.6±0.6 mm。中国东北部、东南部以及青藏高原地区实施PNV将获得比其他地区更高的三大生态服务功能回报。以上结论,为中国植被恢复提供了一份指导方案,有利于国家“双碳”战略与生态恢复战略实现双赢,同时也为世界其他地区的生态恢复项目的制定提供了理论依据。

关键词：生态恢复潜在自然植被生态服务功能 LPJ-GUESS模型中国

2001-2100年中国温度变化趋势及时空差异研究

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西南大学学报（自然科学版） 2022年第12期44卷 112-124页

作者：张计深陈笑蝶彭守璋西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

在气候变暖的大环境下,研究未来时期温度变化可为区域应对气候变暖带来的不利影响提供依据.基于长时间序列1 km温度数据集,采用突变与趋势分析方法,揭示了2001-2020年与2021-2100年中国地区年均温时空格局、突变年份以及变化趋势特征.... 详细信息

在气候变暖的大环境下,研究未来时期温度变化可为区域应对气候变暖带来的不利影响提供依据.基于长时间序列1 km温度数据集,采用突变与趋势分析方法,揭示了2001-2020年与2021-2100年中国地区年均温时空格局、突变年份以及变化趋势特征.结果表明:①相比2001-2020年,2021-2100年中国年均温呈现上升趋势,中国东北部、中部以及西北部年均温增幅比其他区域更为明显,且共享社会经济路径中等强迫情景(SSP245)和高强迫情景(SSP585)下年均温增幅均随时间推移而升高,而在共享社会经济路径低强迫情景(SSP119)下年均温表现出先升高后降低的趋势.②2001-2020年,年均温在2010年左右发生显著突变,集中在中国东北部、西南部和东南部,面积占比为48.6%;2021-2100年,SSP119情景下年均温在2040年左右发生显著突变,分布在除中国南部部分地区外的区域,面积占比为85.9%,而在SSP245和SSP585情景下,年均温在中国大部分地区分别在2050年和2075年前后发生显著突变.③2001-2020年,年均温以0.02~0.50℃/10 a的速率呈显著上升趋势,面积占比为6.5%;在年均温突变之前与之后时期,其以0.41~1.71℃/10 a与0.03~1.81℃/10 a的速率显著上升,面积占比分别为9.7%和15.4%.2021-2100年,SSP119情景下年均温以0.02~0.08℃/10 a的速率显著上升,面积占比为21.3%,其余两种SSP情景下年均温在整个中国分别以0.17~0.38,0.39~0.86℃/10 a的速率显著上升;在年均温突变之前与之后时期,SSP119情景下分别以0.03~1.74,0.02~0.62℃/10 a的速率显著上升与下降,面积占比分别为70.9%和62.2%;而在SSP245和SSP585情景下年均温突变前后时期,中国大部分地区年均温均呈显著上升趋势.

关键词：温度突变分析趋势分析共享社会经济路径情景中国

乡村公共文化发展过程中村民文化心理的问题及其对策研究

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心理学进展 2024年第4期14卷 619-625页

作者：张计泽南京林业大学马克思主义学院江苏南京

乡村文化振兴是实现乡村振兴的必由之路,而乡村文化振兴关键在于振兴公共文化。村民拥有良好的文化心理,能为乡村公共文化的发展提供了广泛而强大的内生性力量,而如今村民的文化心理日趋复杂,文化选择迷茫,文化认同复杂,并且“官方意识... 详细信息

乡村文化振兴是实现乡村振兴的必由之路,而乡村文化振兴关键在于振兴公共文化。村民拥有良好的文化心理,能为乡村公共文化的发展提供了广泛而强大的内生性力量,而如今村民的文化心理日趋复杂,文化选择迷茫,文化认同复杂,并且“官方意识”与村民文化心态之间存在着不协调,造成村民在乡村公共文化建设中的缺位。村民的文化心理问题,不仅与乡村地缘与血缘结构遭到破坏和当代中国科技与经济的快速发展有关,还与乡村公共文化服务的供需分离有着关系。为此,要通过加强村民的乡村公共文化教育、鼓励村民参与乡村公共文化建设和构建多元主体共同参与乡村公共文化建设的模式,来实现个体与外在社会文化环境相契合,重塑村民的精神家园。

关键词：文化心理乡村公共文化村民

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质子转移反应飞行时间质谱仪的研制

质谱学报 2024年

作者：谢春光张计杨杨彤黄玉梁谢曙光朱辉孙靖轩程平上海海珊智能仪器有限公司上海大学环境与化学工程学院

本文介绍了一款自制的高性能质子转移反应飞行时间质谱仪（proton transfer reaction time of flight mass spectrometry， PTR-TOF MS），可用于复杂混合有机气体成分的实时在线分析监测。质子转移反应电离是“软”电离的典型方式之一... 详细信息

本文介绍了一款自制的高性能质子转移反应飞行时间质谱仪（proton transfer reaction time of flight mass spectrometry， PTR-TOF MS），可用于复杂混合有机气体成分的实时在线分析监测。质子转移反应电离是“软”电离的典型方式之一，一般以水和氢离子为母离子，待测物只需满足其质子亲和势大于水即可被电离。结合垂直引入反射式飞行时间质量分析器和微通道板检测器，极大地提高了仪器分辨率和灵敏度，并具有高灵敏度、宽质量检测范围、低检测限、宽线性范围及无需样品前处理等特点，是实时在线检测气体和液体中挥发性有机物（VOCs）的快速有效手段之一。该系统主要由空心阴极放电离子源、质子转移反应管、高效离子传输区及高性能飞行时间质量分析器等组成。为减少离子在传输过程中的损失，提高系统的性能，保证各级真空稳定，采用四级差分真空设计，其中第一级为质子转移反应管、第二级为射频四极杆离子传输区、第三级为直流四极杆离子传输区、第四级为飞行时间质量分析器。根据质子转移反应试剂离子的质子亲和力大小，该系统可分析绝大多数挥发性有机物，同时排除空气组分的干扰。通过对离子源、离子传输系统及分析器结构和关键部件的创新设计，使该系统的性能达到高分辨率、低检测限及良好的线性范围。实验测试表明，系统分辨率（全高半峰宽，full width half maximum， FWHM）优于2 069（甲苯），检出限0.36 μg/m3，线性范围为4个数量级，线性相关系数(R2)0.991。该系统可为环境监测、工业过程及生物医药等领域提供一种新的实时在线快速分析VOCs的方法，加速国内PTR-TOF MS技术的发展，缩小与国际先进水平的差距。

关键词：质子转移反应空心阴极放电飞行时间质谱挥发性有机物(VOCs)

新能源汽车动力电池故障模式与预防性维修策略

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汽车测试报告 2024年第2期 37-39页

作者：卜乔生张计军广西生态工程职业技术学院广西柳州545004

针对新能源汽车动力电池在使用过程中面临容量衰减、内部短路等多种故障模式,研究人员需要对其进行分析,明确电池易损部位和故障规律,并针对电池过度充放电、热管理不当等问题提出预防措施,建立电池健康管理体系,实施预警和维护,降低电... 详细信息

针对新能源汽车动力电池在使用过程中面临容量衰减、内部短路等多种故障模式,研究人员需要对其进行分析,明确电池易损部位和故障规律,并针对电池过度充放电、热管理不当等问题提出预防措施,建立电池健康管理体系,实施预警和维护,降低电池故障率,延长新能源汽车动力电池使用寿命。该文对新能源汽车动力电池主要故障模式进行分析,提出相应的预防性维修策略,以提高和延长动力电池的可靠性及使用寿命,提升新能源汽车的整体可靠性。

关键词：新能源汽车动力电池故障模式预防性维修

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中国式现代化视域下的测度、演化与模式

哈尔滨师范大学社会科学学报 2024年第1期15卷 73-82页

作者：廖信林张计生安徽财经大学经济学院安徽蚌埠233030

文章基于新发展理念并结合中国式现代化的五大特征,构建了经济现代化、创新现代化、共享现代化、生态现代化、治理现代化五个维度的中国式现代化指标体系,依据各省统计年鉴和百度指数数据使用熵权法测算2012-2021年中国31个省份的中国... 详细信息

文章基于新发展理念并结合中国式现代化的五大特征,构建了经济现代化、创新现代化、共享现代化、生态现代化、治理现代化五个维度的中国式现代化指标体系,依据各省统计年鉴和百度指数数据使用熵权法测算2012-2021年中国31个省份的中国式现代化水平。采用核密度估计、σ收敛模型、β收敛模型和基于动态时间规整的面板数据K中心点聚类算法,分析了中国式现代化的动态演化特征、收敛机制以及发展的模式。研究结果表明:2012-2021年中国式现代化水平逐步提升;东部地区的中国式现代化水平最高,中部地区的增速最高,西部和东北地区存在中国式现代化水平低且增长乏力的问题;全国各省份的中国式现代化水平绝对收敛速度为0.7%,条件收敛速度为3%,不存在σ收敛;聚类分析发现存在发展型和变革型两类中国式现代化模式:发展型中国式现代化以经济现代化为抓手,在共享现代化和生态现代化上表现优异;变革型中国式现代化勇于变革制度寻求突破创新,侧重于治理现代化和创新现代化。

关键词：中国式现代化指标体系收敛分析动态时间规整面板数据聚类

数字化转型背景下高校图书馆数字基座的构建探索:以复旦大学图书馆为例

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图书馆杂志 2024年第3期43卷 41-49页

作者：薛崧苗青张计龙伏安娜任磊赵敏复旦大学图书馆

高校图书馆数字基座是一种支撑图书馆数字化转型的数字基础设施,其核心结构由数据中心、业务中心、基础服务中心、物联中心和AI服务中心组成,为业务转型和服务创新提供数据能力、通用业务能力和数字技术应用能力的支撑。本文以复旦大学... 详细信息

高校图书馆数字基座是一种支撑图书馆数字化转型的数字基础设施,其核心结构由数据中心、业务中心、基础服务中心、物联中心和AI服务中心组成,为业务转型和服务创新提供数据能力、通用业务能力和数字技术应用能力的支撑。本文以复旦大学图书馆数字基座的建设和成效为例,探索高校图书馆数字基座的建设思路、策略和方法,提出数字基座的建设需要在数字化转型战略指引下,适度超前规划并完善总体信息技术架构;围绕用户需求,从平台工具、数据资源、运营机制、场景创新、标准规范等方面进行系统性的构建和持续演进。

关键词：高校图书馆数字化转型数字基座数据管理