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基于贝叶斯网络的生态系统服务权衡协同关系强度及其空间格局优化:以汾河流域为例

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环境科学 2024年第5期45卷 2780-2792页

作者：蔡进危小建江平梁玉琦东华理工大学自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室南昌330013 东华理工大学测绘与空间信息工程学院南昌330013 江西省测绘地理信息工程技术研究中心南昌330025 武汉大学资源与环境科学学院武汉430079

了解生态系统服务(ESs)间权衡协同关系强度对于汾河流域地区的生态环境管理和恢复至关重要,然而,迄今为止,对该地区ESs间关系强度变化的驱动变量和空间格局优化仍然缺乏足够的研究.在定量评估汾河流域2000年和2020年6种生态系统服务的... 详细信息

了解生态系统服务(ESs)间权衡协同关系强度对于汾河流域地区的生态环境管理和恢复至关重要,然而,迄今为止,对该地区ESs间关系强度变化的驱动变量和空间格局优化仍然缺乏足够的研究.在定量评估汾河流域2000年和2020年6种生态系统服务的基础上,引入了生态系统服务权衡协同指数(TSI)定量衡量两两ES间权衡协同关系的强度,同时构建了贝叶斯生态系统服务权衡协同关系强度网络,识别了权衡协同强度的驱动变量,通过敏感度分析确定了关键变量对权衡协同关系强度的影响程度,并在空间格局上刻画了ESs权衡协同关系强度的优化区.结果表明:①2000年和2020年汾河流域6种ESs时空差异较为显著,在时间尺度上,产水量、净初级生产力、粮食供给、土壤保持和碳储量均呈现波动上升的趋势,在空间尺度上,6种生态系统服务在20年里空间分布变化较小.②碳储量与生境质量、土壤保持以及净初级生产力的TSI在空间上呈现出四周高中部低的格局;与产水量有关的5对服务中TSI最大的地区均分布在流域西部和南部;粮食供给与其他服务之间的TSI自北向南呈现“高-中-高”的分布特征.③敏感性分析发现,产水量与土壤保持和生境质量的强度均受到降水、根系限制性深度和降雨侵蚀等的显著影响,且根据关键变量不同状态的条件概率,发现汾河流域中部的文水县、清徐县和祁县等是权衡协同强度的高值区,可作为生态修复重点区域.研究结果对于认识多种生态系统服务间权衡与协同强度的复杂关系及其驱动变量,对后续提出生态环境可持续治理和政策制定具有重要的理论和实践意义.

关键词：生态系统服务(ESs) 权衡协同指数(TSI) 贝叶斯网络区域优化汾河流域

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含能材料通道式制备技术的发展思考

含能材料 2024年第3期32卷 232-234页

作者：范桂娟张祯琦中国工程物理研究院化工材料研究所

通道式制备技术具有高效的混合和传递性能、反应空间小、模块化结构、并行放大,可有效提高反应过程安全性和过程的精准调控,实现连续安全生产等优点,其应用领域正在从精细化工、医药等逐渐拓展至含能材料领域,可有效解决传统间歇反应模... 详细信息

通道式制备技术具有高效的混合和传递性能、反应空间小、模块化结构、并行放大,可有效提高反应过程安全性和过程的精准调控,实现连续安全生产等优点,其应用领域正在从精细化工、医药等逐渐拓展至含能材料领域,可有效解决传统间歇反应模式中所存在的合成过程可控性差、效率低、危险性高、工程放大难等问题。目前,通道式制备技术已实现了多种含能材料的合成、结晶及包覆过程,从而开启了含能材料制备模式的革新时代。

关键词：含能材料通道式模块化结构间歇反应传递性能工程放大可控性反应空间

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中医药科技创新基础研究重点方向思考

中国科学基金 2024年第3期 383-386页

作者：黄璐琦中国中医科学院

本文围绕用现代科学解读中医药学原理、发挥中医药防病治病的独特优势与作用、提高中药全链条创新能力，提出了中医药科技创新基础研究的重点方向。对每个重点方向的来源依据、研究进展、研究重点及相关科学问题进行阐释，为中医药现代... 详细信息

本文围绕用现代科学解读中医药学原理、发挥中医药防病治病的独特优势与作用、提高中药全链条创新能力，提出了中医药科技创新基础研究的重点方向。对每个重点方向的来源依据、研究进展、研究重点及相关科学问题进行阐释，为中医药现代化基础研究提供参考。

关键词：中医药科技创新基础研究

基于叶片功能性状的贺兰山西坡植物生态策略分析

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生态环境学报 2024年第1期33卷 45-53页

作者：李佳婧梁咏亮李静尧李小伟杨君珑宁夏大学林业与草业学院宁夏银川750021 宁夏贺兰山国家级自然保护区管理局宁夏银川750021

植物叶片功能性状能够反映其对不同环境的适应策略,对不同环境梯度产生适应性改变。以贺兰山西坡沿海拔分布的4种植被类型(荒漠草原、浅山灌丛、亚高山针叶林、亚高山灌丛草甸)优势植物为对象,在物种-群落水平,基于叶片功能特征CSR(竞争... 详细信息

植物叶片功能性状能够反映其对不同环境的适应策略,对不同环境梯度产生适应性改变。以贺兰山西坡沿海拔分布的4种植被类型(荒漠草原、浅山灌丛、亚高山针叶林、亚高山灌丛草甸)优势植物为对象,在物种-群落水平,基于叶片功能特征CSR(竞争-耐胁迫-杂草型植物)生态策略模型,通过叶片比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、单位面积碳(LC)、氮(LN)、磷(LP)含量的比较,探究4种植被类型优势植物S-R(耐胁迫-杂草)轴的经济性状权衡策略及该区优势种的生态策略组成;并且研究环境因素对CSR生态策略的作用机理,确定能够影响植物CSR生态策略的主要环境因子。结果显示,1)在物种水平,贺兰山西坡46种优势植物生态策略可分为5类,其中R(杂草型)和SR(耐胁迫-杂草型)策略为主导策略,所占比例分别为52.1%和23.9%。2)在群落水平,贺兰山西坡30个样地生态策略划分为5类,主导策略为R(杂草型策略),占比39.2%。3)S策略与比叶面积显著性负相关关系;R策略与全磷、全碳、叶干物质含量显著性负相关关系,和比叶面积显著性正相关关系。4)海拔、年均温、年均降雨量、太阳辐射、水蒸气压对C策略有显著影响,随海拔上升C策略降低。土壤全磷与S策略正相关,与R策略负相关。该研究表明植物能够改变功能性状(如比叶面积、叶片碳、氮、磷含量),改变资源获得能力和物质分配,应对不同环境,从而形成不同的生态策略。

关键词：贺兰山海拔梯度植物功能性状生态策略植被类型

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大跨山区铁路悬索桥钢桁梁智能吊装系统研究

铁道工程学报 2024年第3期41卷 52-58页

作者：毛伟琦李小珍王翔西南交通大学成都610031 桥梁智能与绿色建造全国重点实验室武汉430034

研究目的:艰险山区峡谷地区一般场地狭小且施工条件较为恶劣,为解决山区峡谷地区重型钢桁梁架设装配对接难度大、主缆线形控制困难、架设施工时间长、安全隐患多等难题,本文以丽香铁路金沙江特大桥钢桁梁架设工程为依托,针对重型钢桁梁... 详细信息

研究目的:艰险山区峡谷地区一般场地狭小且施工条件较为恶劣,为解决山区峡谷地区重型钢桁梁架设装配对接难度大、主缆线形控制困难、架设施工时间长、安全隐患多等难题,本文以丽香铁路金沙江特大桥钢桁梁架设工程为依托,针对重型钢桁梁架设中的共性难题,研发了大跨山区铁路悬索桥钢桁梁智能吊装系统,该系统通过物联网和云计算相关技术,将钢桁梁架设中关键要素和工艺信息数字化,通过科学的传感采集、数据分析、反馈控制等流程环节,以期将钢桁梁架设过程转换为精准受控的自动化作业,节约项目成本,保障项目安全,提高施工效率。研究结论:(1)本文研发的钢桁梁智能吊装系统针对山区重型钢桁梁的架设提供了一套较为可行的系统解决方案,经过工程实施后验证是可行的,能够满足施工的需求,解决了山区峡谷复杂环境下悬索桥重型钢桁梁架设拼接的难题,相比于传统模式实现了使用上和操作上的便捷性,能够大幅度提高施工效率;(2)经过工程验证和实施,研发的钢桁梁智能吊装系统可以实现测控精度厘米级,反馈控制时间响应速度秒级,实现了平均4.5 h完成双节段重型钢桁梁的架设工作,整个架设过程控制双节段钢桁梁横桥向摇摆倾角在1.23°以下,顺桥向摇摆倾角在1.51°以下,缆塔偏位在5 cm以下,吊具中心转角均满足在±1.5°以内的要求;(3)采用基于物联网和云计算技术的钢桁梁智能吊装系统,可以实现数字化钢桁梁架设施工作业,形成了一整套可推广的原创技术成果,可为今后类似大吨位钢桁梁等结构施工提供宝贵经验,在山区和大吨位钢梁架设施工中具有广泛的推广前景。

关键词：铁路悬索桥钢桁梁架设施工智能监控与吊装研发工程应用

等离子射流在模拟液体发射药中扩展特性的数值模拟

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含能材料 2024年第5期32卷 510-517页

作者：薛皓琦余永刚南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为了深入认识液体工质电热化学炮中等离子射流的点火过程,开展了等离子射流在液体发射药LP1846模拟工质中扩展特性的研究,建立了等离子射流在液体中扩展的二维轴对称非稳态数学模型,并基于液体工质为水的文献实验进行模型验证。在此基... 详细信息

为了深入认识液体工质电热化学炮中等离子射流的点火过程,开展了等离子射流在液体发射药LP1846模拟工质中扩展特性的研究,建立了等离子射流在液体中扩展的二维轴对称非稳态数学模型,并基于液体工质为水的文献实验进行模型验证。在此基础上对等离子射流在LP1846液体发射药模拟工质中的扩展过程进行数值模拟,分析等离子射流在扩展过程中形态的变化以及射流场压力、速度和温度的分布特性。结果表明,扩展过程中由于Taylor-Helmholtz不稳定性,等离子射流和液体发射药模拟工质两相间存在湍流掺混现象,并随着扩展逐渐加剧,表现为射流头部凸出并逐渐轴向拉长形成尖头,同时射流卷吸液体发射药模拟工质在Taylor空腔中产生液滴,且数量逐渐增多。此外,等离子射流扩展过程中近喷孔处由于液体发射药模拟工质回流而出现颈缩现象。射流场由于膨胀波-压缩波交替作用而存在波动现象,且在近喷孔处尤为剧烈,表现为压力场呈现高低压相间分布,速度场也呈类似分布。

关键词：等离子射流液体工质扩展特性湍流掺混数值模拟发射药

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NiMnGa磁控形状记忆合金纵振式换能器

声学学报 2024年第2期49卷 327-335页

作者：蓝宇王厚琦卢苇哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

为实现低频、小尺寸水下声源,利用具有大应变、快速响应和高能量密度等优势的NiMnGa合金为驱动元件设计了水声换能器。基于NiMnGa合金变形原理,建立了NiMnGa纵振式换能器物理模型,推导了等效电路。通过有限元法,实现了NiMnGa纵振式换能... 详细信息

为实现低频、小尺寸水下声源,利用具有大应变、快速响应和高能量密度等优势的NiMnGa合金为驱动元件设计了水声换能器。基于NiMnGa合金变形原理,建立了NiMnGa纵振式换能器物理模型,推导了等效电路。通过有限元法,实现了NiMnGa纵振式换能器电磁-机械-声的多物理场耦合仿真,用于预测换能器的水下声学性能。制作了小型NiMnGa纵振式换能器样机,并在水中测试了500~800 Hz频带内的声源级。实验结果表明,换能器样机辐射面直径为8 mm,水中谐振频率为700 Hz,最大声源级为115.5 dB。

关键词：磁控形状记忆合金等效电路本构方程水声换能器

基于Energetic和改进Jiles-Atherton-Sablik模型的电工钢片动态磁致伸缩特性模拟

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中国电机工程学报 2024年第2期44卷 848-858,I0035页

作者：陈昊李琳王亚琦新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

准确模拟电工钢片的动态磁致伸缩特性是电工装备铁心振动和噪声分析的关键步骤。该文提出一种基于Energetic磁滞模型和改进Jiles-Atherton-Sablik(J-A-S)模型的电工钢片动态磁致伸缩特性模拟方法。首先,基于静态Energetic磁滞模型和损... 详细信息

准确模拟电工钢片的动态磁致伸缩特性是电工装备铁心振动和噪声分析的关键步骤。该文提出一种基于Energetic磁滞模型和改进Jiles-Atherton-Sablik(J-A-S)模型的电工钢片动态磁致伸缩特性模拟方法。首先,基于静态Energetic磁滞模型和损耗分离理论,考虑由励磁频率引起的动态损耗密度分量,并采用场分离技术建立动态Energetic磁滞模型。其次,将动态Energetic磁滞模型求解的动态磁场强度作为改进J-A-S模型的已知量,从而根据铁磁材料的非线性本构关系,建立以磁感应强度为输入量的动态磁致伸缩逆模型。在此基础上,设计电工钢片动态磁致伸缩曲线的模拟流程。最后,将所提方法的模拟结果与实测结果和现有方法模拟结果进行对比,可知所提方法的模拟结果与实测结果吻合更好,从而验证所提模拟方法的准确性。

关键词：电工钢片动态磁致伸缩特性 Energetic磁滞模型改进Jiles-Atherton-Sablik模型

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柳蒿芽多糖的制备及抗氧化活性研究

中国食品学报 2024年第4期24卷 235-246页

作者：季子琦刘荣樊梓鸾东北林业大学哈尔滨150040

目的:从柳蒿芽中分离、纯化多糖,对其抗氧化活性进行研究。方法:采用响应面法优化超声波辅助酶法提取柳蒿芽多糖的工艺条件。结果:最佳提取工艺为:超声功率300 W,料液比1∶30 g/mL,超声时间46 min,纤维素酶添加量2.0%,果胶酶添加量3.0%... 详细信息

目的:从柳蒿芽中分离、纯化多糖,对其抗氧化活性进行研究。方法:采用响应面法优化超声波辅助酶法提取柳蒿芽多糖的工艺条件。结果:最佳提取工艺为:超声功率300 W,料液比1∶30 g/mL,超声时间46 min,纤维素酶添加量2.0%,果胶酶添加量3.0%,此条件下多糖得率为7.67%。采用DEAE-52层析柱分离、纯化共得到6个多糖组分。对AIP-2和AIP-3两个组分进行抗氧化活性的研究表明,不同质量浓度AIP-2和AIP-3处理对H_(2)O_(2)诱导的HepG2细胞氧化损伤均有较强的浓度依赖性保护作用。与模型组相比,高质量浓度AIP-2和AIP-3(50μg/mL)处理使细胞存活率提高了54.35%和60.26%,SOD活力提高了35.86%和38.98%,CAT活力提高了173.02%和205.42%,GSH-PX活力提高了50.24%和50.78%,MDA含量降低了46.13%和53.87%。结论:柳蒿芽多糖具有良好的抗氧化活性。

关键词：柳蒿芽多糖超声波辅助酶法提取分离、纯化 HepG2细胞抗氧化