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基于生态网络分析模型的黄河三角洲碳代谢分析

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中国环境科学 2023年

作者：路昌王之语山东建筑大学管理工程学院

研究目的：深入探讨黄河三角洲碳代谢生态关系与国土空间利用的内在联系，为国土空间格局调整和绿色发展提供参考。研究方法：构建“生态-农业-城镇”空间分类体系，利用生态网络分析模型（ENA）对黄河三角洲2000—2020年的碳代谢过程... 详细信息

研究目的：深入探讨黄河三角洲碳代谢生态关系与国土空间利用的内在联系，为国土空间格局调整和绿色发展提供参考。研究方法：构建“生态-农业-城镇”空间分类体系，利用生态网络分析模型（ENA）对黄河三角洲2000—2020年的碳代谢过程进行分析，并运用标准差椭圆和生态关系变化率（ERCR）评价各空间之间的生态关系时空分布和变化特征。研究结果：（1）黄河三角洲2000—2015年生态空间被农业空间占用等现象频发，碳代谢呈紊乱局面，2015年后正碳流显著提高，碳代谢趋于平衡；（2）研究区主导生态关系为竞争关系，碳代谢生态冲突较为强烈，2015年后西北地区互惠共生关系逐渐增多，国土空间演变重点区域由南向北转变；（3）研究区大部分生态关系变化率满足ERCR>0，生态关系规模增减与空间转移面积的变化趋势一致。研究结论：黄河三角洲国土空间仍有不合理利用现象，碳代谢压力尚存，需进一步优化国土空间格局，促进绿色发展。

关键词： “生态-农业-城镇”空间碳代谢生态网络分析模型生态关系变化率黄河三角洲

黄河流域山东段“空间-经济-人口”碳强度与生态系统服务的时空互动关系

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环境科学 2024年

作者：王之语路昌蔡雪芹赵欣山东建筑大学管理工程学院

探讨“空间-经济-人口”碳强度与生态系统服务的时空互动关系，可有效揭示土地利用变化下人类社会发展与自然生态间的关联及演进差异，为“双碳”目标下区域全面高质量发展提供参考。以黄河流域山东段为例，测算其县级尺度2000～2020年... 详细信息

探讨“空间-经济-人口”碳强度与生态系统服务的时空互动关系，可有效揭示土地利用变化下人类社会发展与自然生态间的关联及演进差异，为“双碳”目标下区域全面高质量发展提供参考。以黄河流域山东段为例，测算其县级尺度2000～2020年生态系统服务以及空间、经济和人口等3个维度的碳强度，构建互动弹性指数（IEI）量化各维度碳强度与生态系统服务的时空互动关系，并探讨多维互动分区格局和对策建议。结果表明：①空间碳强度和人口碳强度主要为正向变化，经济碳强度存在较大负向变化；生态系统服务综合指数高值集中在东部，指数整体呈增加态势。②2005～2010年，空间和人口碳强度与生态系统服务的互动关系为生态绝对下降，2010～2020年生态绝对上升关系增多，经济碳强度与生态系统服务的互动关系以生态隐形上升为主。③多维互动分区格局具有显著的时空变化特征，三维理想互动区数量在2010～2015年最多，二维不理想互动区是最广泛的分区类型。多维时空互动分析可从多维度探究区域发展状况，黄河流域山东段目前“空间-人口”不理想互动区较多，绿色低碳转型效果不明显，生态系统服务提升欠佳，仍需改善。

关键词： “空间-经济-人口”碳强度生态系统服务综合指数互动弹性指数(IEI) 多维互动分区黄河流域山东段

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高效耐盐碱石油烃降解菌筛选及降解特性研究

沉积学报 2022年第3期40卷 849-860页

作者：王之语原陇苗刘艳红马荣吴应琴中国科学院西北生态环境资源研究院/甘肃省油气资源研究重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049

为探究长庆油田污染土壤中微生物对石油的降解特性,在该油田多个油井附近采集了10处含油污染土壤进行石油烃降解菌的筛选、分离及降解实验。通过对筛选出的四株石油烃降解菌株5-5、5-X、9-2、10-3进行革兰氏染色、菌落形态观察、生化理... 详细信息

为探究长庆油田污染土壤中微生物对石油的降解特性,在该油田多个油井附近采集了10处含油污染土壤进行石油烃降解菌的筛选、分离及降解实验。通过对筛选出的四株石油烃降解菌株5-5、5-X、9-2、10-3进行革兰氏染色、菌落形态观察、生化理化试验及16S rDNA测序,鉴定出这四株菌株分别为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)、蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)和乳酸不动杆菌(Acinetobacter lactucae)。14 d降解实验结果显示,这四种菌株对总石油烃的降解率分别为50.92%、51.27%、78.30%和44.39%;尤其菌株Pseudomonas sp.9-2表现出优异的降解性能,且对不同组分石油烃(正构烷烃、异构烷烃及芳烃)的降解率分别达到了94.65%、69.73%和59.07%,对长链正构烷烃也体现出了较好的降解性能。另外,抗逆性试验结果表明菌株Pseudomonas sp.9-2对pH和盐度的耐受范围分别为5.0~10.0、0.5%~6.0%,表明该菌株对盐碱环境具有较好的适应性,可用于盐碱石油污染土壤的微生物修复研究。

关键词：石油烃降解菌微生物修复石油污染耐盐碱

甾烷类化合物分子印迹聚合物功能单体的筛选及MIPs制备

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石油实验地质 2023年第3期45卷 537-548页

作者：马荣原陇苗刘艳红王之语吴应琴中国科学院西北生态环境资源研究院/甘肃省油气资源研究重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049 海洋油气勘探国家工程中心北京100028

为了制备对甾烷类化合物具有特异性选择能力的分子印迹聚合物(MIPs),利用紫外光谱法对预聚合体系进行筛选,确定功能单体的种类、配比及其作用方式。将3种模板分子(胆固醇、β-谷固醇、去氧胆酸)分别与4种功能单体,即丙烯酸(AA)、甲基丙... 详细信息

为了制备对甾烷类化合物具有特异性选择能力的分子印迹聚合物(MIPs),利用紫外光谱法对预聚合体系进行筛选,确定功能单体的种类、配比及其作用方式。将3种模板分子(胆固醇、β-谷固醇、去氧胆酸)分别与4种功能单体,即丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酰胺(AM)的相互作用强度进行对比。研究结果发现,功能单体AA均可与3种模板分子发生较强的相互作用并形成稳定的预聚合体系,从而优选出AA为MIPs的功能单体。另外,通过不同比例AA紫外光谱吸光度变化和差示紫外光谱分析,显示3种模板分子与功能单体AA的最佳浓度比均为1∶4,且形成的稳定配合物构型分别为胆固醇-1AA、β-谷固醇-1AA及去氧胆酸-3AA。同时,以EDGMA为交联剂、AIBN为引发剂,采用沉淀聚合法成功合成了MIPs,傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析结果显示MIPs制备良好。因此,此方法可用于对甾烷类化合物具有特异性选择能力的MIPs功能单体的筛选及其制备,并为深层—超深层烃源岩油源对比研究提供技术支持。

关键词：甾烷类化合物分子印迹聚合物紫外光谱模板分子功能单体

石油烃降解菌Acinetobacter sp. 5-5对正十六烷的降解特性研究

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沉积学报 2023年

作者：原陇苗王之语邵媛媛陈建珍吴应琴中国科学院西北生态环境资源研究院/甘肃省油气资源研究重点实验室中国科学院大学中新天津生态城生态环境局

【目的】石油污染的微生物修复因绿色、无二次污染而备受关注。为了强化石油污染生物修复技术，筛选高效石油烃降解菌并探究其降解机制。【方法】以长庆油田石油污染场地土壤为菌源，筛选出对正十六烷具有高效降解功能的菌株。基于菌株... 详细信息

【目的】石油污染的微生物修复因绿色、无二次污染而备受关注。为了强化石油污染生物修复技术，筛选高效石油烃降解菌并探究其降解机制。【方法】以长庆油田石油污染场地土壤为菌源，筛选出对正十六烷具有高效降解功能的菌株。基于菌株形态特征、革兰氏染色、生化理化、16s rDNA序列分析以及抗逆性实验结果，优化了菌株5-5对正十六烷的最佳降解条件；进而通过零级、准一级、准二级动力学模型对正十六烷降解过程进行探究，同时结合培养液酸碱度和降解产物谱图对正十六烷的降解途径进行初步确定。【结果】该菌株5-5为不动杆菌(Acinetobacter sp.)，在正十六烷初始浓度为0.5% (V/V)、盐度为0.5%，pH为7.0的条件下，石油烃降解菌对正十六烷的总降解率高达99.24%，且两天内完成快速降解（82.13%）。动力学降解过程显示准一级模型对正十六烷的基质降解过程拟合效果最佳，并初步判定正十六烷在该微生物降解体系中的降解途径为断链和产酸过程。【结论】石油烃降解菌Acinetobacter sp.5-5在盐度高达0.5%时仍对正十六烷具有很强的降解效果，降解率在99%以上，显示了该菌株具有很高的烷烃降解潜力及较好的耐盐碱特性，有望在石油污染盐碱化土壤修复中得到广泛应用。

关键词：石油降解菌正十六烷耐盐碱降解机制

“动—静”结合视角下黄河中下游粮食生产全周期碳平衡测度及分区

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中国土地科学 2024年第8期38卷 109-123页

作者：路昌王之语郭沁林蔡雪芹郝灿书孙增禹山东建筑大学管理工程学院山东济南250101

研究目的:构建粮食生产全周期碳收支体系,基于“动—静”结合视角测算黄河中下游粮食生产碳平衡水平,针对不同碳平衡水平分区提出差异化调控策略,可为全面反映粮食生产碳平衡水平、协同推进粮食绿色生产提供支持与参考。研究方法:生命... 详细信息

研究目的:构建粮食生产全周期碳收支体系,基于“动—静”结合视角测算黄河中下游粮食生产碳平衡水平,针对不同碳平衡水平分区提出差异化调控策略,可为全面反映粮食生产碳平衡水平、协同推进粮食绿色生产提供支持与参考。研究方法:生命周期评价法,碳转化系数法,经验公式法,静态平衡指数,动态平衡指数,信息熵模型。研究结果:(1)黄河中下游粮食生产碳排放和碳吸收均为增长趋势,空间上均呈“西北低,东南高”态势。(2)黄河中下游粮食生产碳收支静态平衡指数呈“西北低,东南高”分布,地区均值波动下降,各地市存在直升型、直降型、U型和倒U型4种演变趋势,粮食生产碳收支动态平衡指数具有显著时空异质性。(3)黄河中下游粮食生产碳平衡水平分区呈“西北失衡,东南平衡”分布,格局结构有序性历经“较有序—较无序—有序—无序”波动。研究结论:贡献度视角下黄河中下游部分地市粮食生产碳收支仍存在失衡情况,需进一步施行针对性和差异性的粮食绿色生产策略。

关键词：粮食生产碳平衡静态平衡水平动态平衡水平生命周期评价法分区格局黄河中下游

黄河三角洲高效生态经济区生态系统服务权衡协同关系

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应用生态学报 2024年第2期35卷 457-468页

作者：路昌蔡雪芹郝灿书刘玉珍王之语马亚男山东建筑大学管理工程学院济南250101 德州市土地储备整治中心山东德州253000

探究黄河三角洲高效生态经济区生态系统服务权衡与协同关系,对区域生态系统服务功能分区和高质量发展具有重要的现实意义。本研究利用InVEST模型、空间自相关和权衡协同度(ESTD)模型,分析黄河三角洲高效生态经济区2000—2020年生境质量... 详细信息

探究黄河三角洲高效生态经济区生态系统服务权衡与协同关系,对区域生态系统服务功能分区和高质量发展具有重要的现实意义。本研究利用InVEST模型、空间自相关和权衡协同度(ESTD)模型,分析黄河三角洲高效生态经济区2000—2020年生境质量、碳储存、土壤保持、水源涵养和水质净化5种生态系统服务在乡镇尺度上的时空变化特征及其权衡协同关系。结果表明:2000—2020年,研究区生境质量、碳储量和氮、磷输出量整体递减,土壤保持量和水源涵养量波动递增;生境质量呈现北高南低的分布格局,碳储存、氮、磷输出、土壤保持和水源涵养大致呈北低南高的格局。研究期间,研究区5种生态系统服务间在时间截面和时段上均以协同关系为主,但仍存在差异,在时间截面上协同关系主要存在于碳储存与其他服务之间,在时段上协同关系主要存在于生境质量与其他服务之间。研究结果可为黄河三角洲高效生态经济区生态系统服务的提升及生态系统功能分区提供理论指导与实践借鉴,并为国土空间格局优化提供基础支撑。

关键词：生态系统服务权衡协同度 InVEST模型空间自相关黄河三角洲高效生态经济区

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山东省黄河流域粮食生产碳平衡研究

农业与技术 2024年第17期44卷 82-86页

作者：路昌王之语郭沁林尚健孙增禹蒋文娜山东建筑大学管理工程学院山东济南250101 山东天瑞土地房地产评估咨询有限公司山东济南250101

实现粮食生产碳平衡对新发展格局下实现农业碳减排与绿色可持续发展具有重要意义。本研究测算山东省黄河流域2000年、2010年及2020年粮食生产碳排放和碳吸收,运用碳生态承载系数(ESC)衡量区域粮食生产碳平衡,结合互动弹性指数(IEI)分析... 详细信息

实现粮食生产碳平衡对新发展格局下实现农业碳减排与绿色可持续发展具有重要意义。本研究测算山东省黄河流域2000年、2010年及2020年粮食生产碳排放和碳吸收,运用碳生态承载系数(ESC)衡量区域粮食生产碳平衡,结合互动弹性指数(IEI)分析碳生态承载系数与碳经济贡献系数(ECC)的时空互动关系,以此进行粮食生产碳平衡分区。结果表明:2000—2020年研究区粮食生产碳排放和碳吸收整体均呈上升趋势,各地市粮食生产碳收支存在U型、倒U型和稳步上升3种趋势类型;研究期内各地市粮食生产碳平衡能力均有所提高;各地市粮食生产经济效率均逐年上升;研究区碳平衡分区存在A型、B型、C型和D型4类,各分区内粮食生产经济效率均提升,但碳平衡能力变化各不相同,其中A型和D型区域粮食生产碳平衡能力提升空间均较大。

关键词：粮食生产碳平衡互动弹性指数(IEI) 分区山东省黄河流域

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半量子群代理盲签名

中国科学:物理学力学天文学 2025年第1期 168-178页

作者：谈笑甘志刚叶天语浙江工商大学信息与电子工程学院

本文提出了半量子群代理盲签名方案,其中签名验证者和部分代理签名者仅配备部分量子能力.该方案在保证原始消息拥有者的原始消息内容对原始签名者、签名验证者、代理签名组和帮助完成签名过程的可信第三方都是盲的基础上实现原始签名者... 详细信息

本文提出了半量子群代理盲签名方案,其中签名验证者和部分代理签名者仅配备部分量子能力.该方案在保证原始消息拥有者的原始消息内容对原始签名者、签名验证者、代理签名组和帮助完成签名过程的可信第三方都是盲的基础上实现原始签名者授权代理签名组对其进行签名.经详细证实,该方案拥有不可伪造性、不可否认性、完全的盲性以及安全性.由于签名验证者和部分代理签名者都仅配备部分量子能力,比起许多已被提出的量子群代理盲签名方案,该方案具有更广泛的签名应用场景.

关键词：半量子群代理盲签名盲性不可伪造性不可否认性

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