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黄土高原城镇化与生态系统服务脱钩状态分析

生态学报 2024年

作者：韩磊高毅丰常钰卿曹鑫鑫杨梅丽李亚北刘钊康宏亮长安大学土地工程学院长安大学地球科学与资源学院

城镇化与生态系统之间相互影响、相互制约，二者的平衡关系对于区域可持续发展具有重要意义。目前，现有研究多集中于二者静态耦合关系，对于相对发展关系研究较少，将静态耦合协调度和动态脱钩模型相结合，可以有效揭示城镇化和生态系... 详细信息

城镇化与生态系统之间相互影响、相互制约，二者的平衡关系对于区域可持续发展具有重要意义。目前，现有研究多集中于二者静态耦合关系，对于相对发展关系研究较少，将静态耦合协调度和动态脱钩模型相结合，可以有效揭示城镇化和生态系统服务的辩证关系，以期为城镇化和生态系统服务协调发展提供有益的科学参考。以生态脆弱的黄土高原为研究区，测算1990—2020年其县域城镇化水平及生态系统服务价值，并借助耦合协调度和脱钩模型讨论二者协同与相对发展关系及演变过程，结果表明：（1）1990—2020年，黄土高原城镇化水平稳步上升并且内部存在明显的空间差异，呈现以省会城市为中心向周边地区扩展的格局。（2）黄土高原生态系统服务价值总量在30年间持续升高，不同地类提供的生态系统服务价值为草地>林地>耕地>水域>未利用地>湿地，80%以上的生态系统服务价值由草地和林地提供。（3）黄土高原县域城镇化和生态系统服务价值耦合协调度不断提升，处于协调阶段的区县由1990年的26.27%提升至2020年的59.70%，但仍处于较低的等级；黄土高原60%以上的区县表现为强脱钩或弱脱钩，城镇化发展的同时生态系统服务价值并未大幅衰退，生态压力得到有效的控制，二者之间的关系得到分离，但城镇化与生态系统服务价值的脱钩关系是一种动态的过程，近年来处于强负脱钩状态的区县数量有升高的趋势，城镇化发展对生境潜在威胁增加，黄土高原各地区应依据自然和社会经济条件的差异性，因地制宜走绿色高质量发展之路，避免出现大规模复钩的现象，确保城镇化与生态系统服务脱钩关系的稳定性和可持续性。

关键词：城镇化生态系统服务耦合协调度脱钩模型黄土高原

基于地形梯度的典型退耕区土壤侵蚀时空分异特征研究

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水土保持研究 2024年第3期31卷 30-41,48页

作者：高毅丰韩磊火红赵子林常钰卿刘钊曹鑫鑫杨梅丽李亚北长安大学地球科学与资源学院西安710054 长安大学土地工程学院西安710054 陕西省土地整治重点实验室西安710054 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002

[目的]研究典型退耕区退耕前后地形分异条件下的土壤侵蚀时空动态变化特征,为巩固退耕还林(草)成果提供科学支撑。[方法]采用RUSLE模型定量分析了延安市1989—2019年土壤侵蚀强度时空演变特征,结合地形因子探究了土壤侵蚀在各高程、坡... 详细信息

[目的]研究典型退耕区退耕前后地形分异条件下的土壤侵蚀时空动态变化特征,为巩固退耕还林(草)成果提供科学支撑。[方法]采用RUSLE模型定量分析了延安市1989—2019年土壤侵蚀强度时空演变特征,结合地形因子探究了土壤侵蚀在各高程、坡度上的分异规律,通过LMDI模型了解影响土壤侵蚀模数变化的降雨因子、植被因子与水土保持因子,并分析了其贡献值,利用CA-Markov模型预测了延安市2029年土壤侵蚀状况。[结果]1989年、1999年、2009年、2019年延安市平均土壤侵蚀模数分别为12 554.80 t/(km^(2)·a),8 237.17 t/(km^(2)·a),5 936.57 t/(km^(2)·a),4 473.02 t/(km^(2)·a),侵蚀类型整体以微度侵蚀为主,在空间上呈现北高南低的分异特征;侵蚀强度总体随高程的升高而降低,但在五级高程上侵蚀加剧;侵蚀强度与坡度存在一致性,坡度增加,侵蚀加剧;近年来,植被因子和水土保持因子对土壤侵蚀的抑制作用增加;2029年延安市土壤侵蚀状况总体好转。[结论]延安市土壤侵蚀状况总体明显改善,但局部依然存在侵蚀加剧的情况,未来延安市应重点治理北部高海拔、东部黄河沿岸地区,加强对高坡度区域的监测。

关键词：土壤侵蚀 RUSLE LMDI CA-Markov 延安市

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基于注意力感知的多模态脑肿瘤分割技术研究

基于注意力感知的多模态脑肿瘤分割技术研究

作者：李亚北河南理工大学

学位级别：硕士

负载型过渡金属化合物纳米催化剂的制备及其电化学性能研究

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负载型过渡金属化合物纳米催化剂的制备及其电化学性能研究

作者：李亚北天津理工大学

学位级别：硕士

伴随“碳达峰、碳中和”目标的提出,电解水制氢技术是当前最绿色清洁的氢气制备工艺之一。因酸性电解水制氢技术具有高电流密度、制氢纯度高等特点备受研究者关注。围绕酸性电解水催化剂的设计与开发是电解水制氢技术的关键,酸性电解槽... 详细信息

伴随“碳达峰、碳中和”目标的提出,电解水制氢技术是当前最绿色清洁的氢气制备工艺之一。因酸性电解水制氢技术具有高电流密度、制氢纯度高等特点备受研究者关注。围绕酸性电解水催化剂的设计与开发是电解水制氢技术的关键,酸性电解槽主要采用贵金属Pt作为析氢反应（HER）催化剂,对应的析氧反应（OER）使用Ir/Ru氧化物。高昂的成本限制其大规模应用,因此开发低成本、高性能的负载型过渡金属化合物催化剂是当前研究的重点。本文的主要研究内容如下:1.采用水热反应合成负载于还原氧化石墨烯（rGO）上的Mo O纳米球,经碲化反应使其原位转化为负载型1T′-Mo Te纳米颗粒（1T′-Mo Te NPs/rGO）。具有高比表面积和优良电荷传输性的rGO限制了1T′-Mo Te NPs的团聚,进而暴露更多反应活性位点,提高催化剂的导电性,促进电化学性能的提升。电化学测试表明,该催化剂在1000 m A cm时的HER过电势为520 m V,具有良好的循环稳定性。当1T′-Mo Te NPs/rGO作为超级电容器电极材料时,在1 A g时具有563 F g的比电容,构建的1T′-Mo Te NPs/rGO//AC非对称超级电容器具有较高的功率密度和运行稳定性。该工作对通过复合优良导电基底制备具有高活性、多功能的负载型HER过渡金属化合物纳米催化剂具有一定的参考价值。2.通过原位热解多金属硝酸盐制备了负载于Ti泡沫（TF）上的20%Eu-Mn CoO/TF。经过Eu元素掺杂,TF负载的Mn CoO发生从纳米片状到纳米花状结构的形变,提高了Mn CoO/TF的酸性OER反应活性。泡沫钛作为有效载体不仅具有丰富的孔道结构用于优化催化剂结构,而且良好的耐腐蚀性保证了催化剂的稳定性。20%Eu-Mn CoO/TF的酸性OER过电势为365 m V(10m A cm),并能在该电流密度下稳定运行。本文主要开展了酸性电解水负载型过渡金属化合物纳米催化剂的制备及其结构和性能的优化工作,为研发高效纳米电催化剂提供思路。

关键词：酸性电解水二碲化钼钴锰氧化物电流密度

打造“学用结合”模式画好思政同心圆——廊坊日报社以“学习强国”学习平台实践探索打造学习型机关

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中国地市报人 2023年第8期 85-86页

作者：李亚北廊坊日报社

学习型组织理论自21世纪以来在中国运用已很普遍。学习型组织倡导一种有机的、高度弹性的、扁平化的、符合人性的、能持续发展的学习能力,这对企业或机关都适用。近年来,河北廊坊日报社党委持续探索“学习强国”廊坊学习平台建设,坚持... 详细信息

学习型组织理论自21世纪以来在中国运用已很普遍。学习型组织倡导一种有机的、高度弹性的、扁平化的、符合人性的、能持续发展的学习能力,这对企业或机关都适用。近年来,河北廊坊日报社党委持续探索“学习强国”廊坊学习平台建设,坚持以其作为开展思想政治学习工作的重要方式,作为打造学习型机关的重要抓手,取得了较好成效,不仅推进了媒体的内容建设,也促进了媒体融合发展。

关键词：学习型机关学习平台学习型组织理论河北廊坊学用结合同心圆实践探索思想政治学习

腹腔镜袖状胃切除术后患者饮食管理方案的循证护理及实践

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暨南大学学报（自然科学与医学版） 2023年第6期44卷 631-641页

作者：柯霞章笑天李亚北李柳英南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院)胃肠外科广东广州510080 河源市人民医院麻醉科广东河源51700

目的:基于循证医学数据构建腹腔镜袖状胃切除(LSG)术后的饮食方案并观察其实施效果。方法:检索7个英文数据库(Cochrane Library、EMBASE、Medline、Scopus、PubMed、Web of Science、BMJ Best Practice)和4个中文数据库(中国知网、万方... 详细信息

目的:基于循证医学数据构建腹腔镜袖状胃切除(LSG)术后的饮食方案并观察其实施效果。方法:检索7个英文数据库(Cochrane Library、EMBASE、Medline、Scopus、PubMed、Web of Science、BMJ Best Practice)和4个中文数据库(中国知网、万方、维普和中国生物医学文献服务系统)中有关LSG术后患者饮食的实践指南、系统评价、Meta分析、系统综述及论文,构建基于循证护理的LGS术后患者饮食管理方案。采用方便抽样前瞻性收集2022年1月至12月在广东省人民医院接受LSG的患者,将患者随机分为两组,其中观察组36名患者实施循证饮食方案,对照组35名患者实施常规饮食方案。所有LSG术后患者均于术前、术后1、3、6、9、12个月记录腰围、臀围、腰臀比和BMI等指标并进行统计分析。结果:不考虑时间因素情况下,观察组与对照组方差分析表明腰围及腰臀比的干预主效应差异有统计学意义(P<0.05);腰围、臀围、腰臀比及BMI数据随着时间而变化,其时间主效应差异有统计学意义(P<0.05),且时间因素和干预之间存在交互作用,差异有统计学意义(P<0.05)。不同时间点腰围、臀围、腰臀比及BMI的组间比较结果显示,观察组的腰围、臀围、腰臀比及BMI从术后第6个月开始与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05),观察组各项指标的下降趋势明显高于对照组。结论:基于循证医学的饮食管理方案及多学科管理团队的长期随访干预,可有效维持LSG术后患者营养状态及治疗效果。

关键词：腹腔镜袖状胃切除术循证医学饮食管理

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基于深度学习的黄丘区正负地形分割

水土保持研究 2023年第5期30卷 21-30页

作者：赵子林韩磊陈芮赵永华李亚北康宏亮长安大学地球科学与资源学院西安710054 长安大学土地工程学院、陕西省土地整治重点实验室西安710054 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061

[目的]基于深度学习,实现大范围、高精度的正负地形分割,正负地形的有效分割对黄土高原水土流失治理及生态恢复重建具有重要的理论价值和指导意义。[方法]在黄土高原丘陵区选取典型样区,采用中分辨率DEM数据制作地形分割数据集,构建了改... 详细信息

[目的]基于深度学习,实现大范围、高精度的正负地形分割,正负地形的有效分割对黄土高原水土流失治理及生态恢复重建具有重要的理论价值和指导意义。[方法]在黄土高原丘陵区选取典型样区,采用中分辨率DEM数据制作地形分割数据集,构建了改进Unet的黄丘区正负地形分割模型,该模型以Unet模型结构为基础,引入残差模块替换卷积模块加深网络结构,增加了地形信息的提取;结合卷积注意力模块,排除无用信息增加了模型抗干扰性;优化激活函数与损失函数,增强了模型鲁棒性与精度。[结果]坡面畸变邻域判断法地形分割总体精度为70.3%,在深度学习模型中,改进型Unet深度学习模型效果最优,相较于Unet模型与Res-Unet模型都有一定的提升,总体精度达到了86.2%。[结论]与传统的坡面畸变邻域判断法比较,基于深度学习的网络模型分割结果精度评价指标均较优,并验证了改进Unet的黄丘区正负地形分割模型的有效性。

关键词：正负地形分割深度学习 Unet 残差模块卷积注意力

锡掺杂二氧化钛纳米材料促进甲醇电氧化性能的研究

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锡掺杂二氧化钛纳米材料促进甲醇电氧化性能的研究

作者：李亚北黑龙江大学

学位级别：硕士

直接甲醇燃料电池(DMFC)因其较高的能量密度、适宜的操作环境、简易的操作过程以及几乎为零的污染物排放,得到广泛关注和研究。但是其阳极催化剂仍存在问题亟需解决,包括相对较高的成本、催化剂活性位点易被毒化、催化活性低以及催化剂... 详细信息

直接甲醇燃料电池(DMFC)因其较高的能量密度、适宜的操作环境、简易的操作过程以及几乎为零的污染物排放,得到广泛关注和研究。但是其阳极催化剂仍存在问题亟需解决,包括相对较高的成本、催化剂活性位点易被毒化、催化活性低以及催化剂稳定性差等。本文引入Sn掺杂TiO2(Sn-TiO2)固溶体到DMFC阳极催化剂中作为助剂和载体,以提高催化剂的催化活性和稳定性。本文对所制备的引入Sn-TiO2后的催化剂进行了物理化学性能表征和电化学测试,并详细讨论了其对催化剂催化活性和稳定性的促进原理。(1)利用溶胶-水热法制备了不同掺杂比例的Sn-TiO2(Ti O2、Ti0.9Sn0.1O2、Ti0.8Sn0.2O2和Ti0.7Sn0.3O2),并将其与Vulcan XC-72 carbon black机械混合作为Pt催化剂的载体。探讨了不同掺杂比例和不同“氧化物/C”比例对催化剂甲醇电氧化效果的影响。筛选出Sn掺杂比例为10%、“氧化物/C”比例为15:35的催化剂(Pt/Ti0.9Sn0.1O2–C70)作为主要研究对象,通过循环伏安(CV)、计时电流(CA)CO溶出伏安等电化学测试手段考察了Pt/Ti0.9Sn0.1O2–C70催化剂的甲醇电氧化催化活性和稳定性。通过XPS分析,Sn元素的掺入使氧化物表面对含氧官能团的吸附能力增强,进而增强了氧化物在催化剂工作时的“双功能机理”作用。同时使有利于催化剂催化活性和稳定性的“三相界面”结构更容易形成。(2)将锐钛矿Ti O2分散在10 mol L–1的NaOH溶液中进行水热反应得到钛酸钠纳米管,经过酸洗和水洗,得到钛酸纳米管。将得到的钛酸纳米管加入到SnCl4的乙醇溶液中进行离子交换得到Sn4+离子掺杂的钛酸纳米管,经过焙烧后得到Sn掺杂TiO2纳米管(Sn-TNT)。将其与Vulcan XC-72 carbon black混合作为Pt催化剂的复合载体,得到甲醇电氧化催化剂Pt/Sn-TNT–C。通过电化学测试可以得出,Pt/Sn-TNT–C相比较于Pt/Ti0.9Sn0.1O2–C具有更高的甲醇电氧化催化活性。经分析,混有钛酸或TiO2(B)晶型的管状锡掺杂二氧化钛比颗粒状氧化物具有更高的电子传导性,同时,其对水分子的吸附能力加强。(3)以氢氟酸为氟源,采用浸渍焙烧法对Sn掺杂TiO2纳米管做进一步修饰。将修饰后的氧化物(Sn-F-TNT)与炭黑混合,将Pt负载其上作为甲醇电氧化催化剂(Pt/Sn-F-TNT/C)。与Pt/Sn-TNT/C催化剂做对比,研究其电催化性能,结果表明,Pt/Sn-F-TNT/C样品具有较高的抗CO中毒能力,而Pt/Sn-TNT/C的甲醇电氧化效果与Pt/Sn-F-TNT/C相近。分析原因,F元素并没有进入氧化物晶格,以表面吸附的状态存在,提高了氧化物表面的电负性。从而促进了氧化物表面含氧物种浓度的提升和Pt颗粒在载体上的均匀分散。

关键词：直接甲醇燃料电池 Pt/Ti1-xSnxO2–C催化剂电催化性能 Sn-TiO2

新型固体镁基催化剂的构筑及其蒽醌降解物再生催化性能研究

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新型固体镁基催化剂的构筑及其蒽醌降解物再生催化性能研究

作者：李亚北北京化工大学

学位级别：硕士

蒽醌法凭借其自动化程度高、生产效率高和能规模化生产等优点,成为了国内外生产双氧水的主要方法。然而在蒽醌法制备过氧化氢的生产工艺中,由于反应体系存在着副反应的发生,会生成一些降解物,并且降解物的含量会随着工艺循环次数的增加... 详细信息

蒽醌法凭借其自动化程度高、生产效率高和能规模化生产等优点,成为了国内外生产双氧水的主要方法。然而在蒽醌法制备过氧化氢的生产工艺中,由于反应体系存在着副反应的发生,会生成一些降解物,并且降解物的含量会随着工艺循环次数的增加而增加,这些降解物通常不能够参与循环生产双氧水的生产过程,同时也具有很高的危害性。在实际的工业生产工艺中,为了降低工作液中降解物对于双氧水生产的影响,通过添加再生装置的方式将部分降解物转化成有效蒽醌,其中再生装置的主要组分为碱浸渍的氧化铝,然而该再生催化剂存在着活性组分易流失、再生活性不高和使用寿命不长等缺点。另外该再生催化剂使用一段时间后需要频繁地更换,不仅造成自然资源的浪费,而且还会产生大量的固体废弃物,污染生态环境,因此研究一种新型再生催化剂具有重要的意义。硅酸镁因其具有丰富的孔道、较高的比表面积以及稳定的化学性质,而被广泛地应用到众多领域。本论文创新性地将硅酸镁作为一种新型的固体碱催化剂应用到蒽醌工作液中降解物的再生,开展了镁基固体碱再生催化剂的构筑,并进行了再生性能评价,系统探讨了催化剂的再生性能与其结构特征之间的构-效关系,论文主要研究内容如下:(1)基于溶剂的界面效应,发展了混合溶剂法,在固定乙醇百分含量为75%的条件下,通过调节了硅镁的投料比,成功制备出不同硅镁比的花状硅酸镁固体碱再生催化剂,并进行了再生性能评价,详细地探讨了不同硅镁比的催化剂与其再生性能的关系。研究结果表明,四组催化剂对于四氢-2-乙基蒽醌的再生效果随着硅镁比的减少而增加,并且再生效果优于对2-乙基蒽醌的再生效果。当硅镁比为1:1.5时,再生催化剂的比表面积为438.62 m2·g-1,孔容为0.46 cm3·g-1,平均孔径为5.57 nm,催化剂的再生效果较好,此时催化剂的有效蒽醌增量最高能够达到9.48 g·L-1。(2)基于粉体催化剂的成型工艺,发展了物理混捏法(挤条法)制备出条形硅酸镁/γ-A12O3固体碱再生催化剂。以快脱粉和硅镁比为1:1.5的花状硅酸镁为原料,田菁粉为助挤剂,淀粉为造孔剂,通过物理混捏法制备出了固体碱再生催化剂,通过调变硅酸镁的添加量,成功制备出不同硅酸镁含量的条状硅酸镁/γ-A12O3再生催化剂,并进行再生性能评价。研究结果表明,催化剂的有效蒽醌的再生量随着硅酸镁的添加量的增加而增加。当硅酸镁的添加量为50%时,催化剂的压碎强度为53.44 N/颗,比表面积为318.75 m2·g-1,孔容为0.25 cm3·g-1,平均孔径为3.46 nm,此时固体碱催化剂有效蒽醌再生增量最大能够达到11.59 g·L-1,较未添加硅酸镁样品再生量提高57.1%,较工业所使用的活性氧化铝料球再生量增加65.6%。(3)同样基于粉体催化剂的成型工艺,发展了海藻酸钠辅助成型法制备球形硅酸镁/γ-A12O3再生催化剂,以快脱粉或拟薄水铝石和花状硅酸镁为原料,氯化钙为交联剂,通过调变硅酸镁的添加量,成功制备出不同硅酸镁含量的球形硅酸镁/γ-Al2O3再生催化剂,并进行再生性能评价,研究结果表明,以快脱粉和硅酸镁为原料制备的球形催化剂,其比表面积随着硅酸镁的添加量的增加而增大,比表面积由样品SDA-0%的133.63 m2·g-1增加到样品SDA-100%的475.24 m2·g-1,其中当硅酸镁的添加量达到50%时,所制备的再生催化剂的最大有效蒽醌增量为7.92 g·L-1;以拟薄水铝石和硅酸镁为原料制备的球形催化剂,其比表面积同样随着硅酸镁的添加量的增加而增大,催化剂的比表面积由样品PB-0%的212.46 m2·g-1增加到PB-70%的342.70 m2·g-1。从催化剂的再生性能来说,样品PB-0%和PB-10%的再生性能高于其他三组催化剂,其中有效蒽醌最大再生量分别为4.57 g·L-1和 4.69 g·L-1。

关键词：降解物再生成型法固体镁基再生催化剂花状硅酸镁硅酸镁/γ-Al2O3