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西南地区森林NEP时空演变特征及其驱动因素研究

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生态学报 2025年

作者：曹云陈紫璇莫建飞孙应龙延昊国家气象中心中国气象局水文气象重点开放实验室广西壮族自治区气象科学研究所

作为我国第二大林区，西南林区生态环境脆弱、气候变化敏感，特别是近年来受气候、环境等因素影响，林区固碳功能已出现变化，引起了广泛关注。因此，在气候变化背景下开展西南林区固碳能力的时空动态演变及其驱动影响研究具有重要意义... 详细信息

作为我国第二大林区，西南林区生态环境脆弱、气候变化敏感，特别是近年来受气候、环境等因素影响，林区固碳功能已出现变化，引起了广泛关注。因此，在气候变化背景下开展西南林区固碳能力的时空动态演变及其驱动影响研究具有重要意义。采用陆地生态系统碳通量模型和土壤呼吸模型，结合气象和遥感资料，对2001—2021年西南林区净生态系统生产力（Net Ecosystem Productivity,NEP）进行评估。采用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall趋势检验和Hurst指数，分析西南林区NEP变化的趋势特征与可持续性特征；基于偏相关性分析和地理探测器模型等方法，定量评估气温、降水、坡向坡度等气候环境因子对森林NEP的影响程度。结果表明：（1）西南林区多年平均NEP为333.8 g C m-2a-1(3.338 t C hm-2a-1)，总体表现为碳汇，且2001—2021年林区NEP呈现波动增长趋势，平均每年增加3.9 g C m-2a-1(0.039 t C hm-2a-1)。其中，NEP达到显著增加趋势的面积，占林区总面积的33.2%，主要分布在四川北部、云南西南部等地。落叶阔叶林和贵州林区NEP增加趋势最大，平均每年分别增加4.5 g C m-2a-1(0.045 t C hm-2a-1)和5.9 g C m-2a-1(0.059 t C hm-2a-1)。（2）从变化持续性看，大部林区NEP的Hurst指数小于0.5，表明NEP未来变化趋势与过去相反，林区NEP未来可能呈下降趋势，其中NEP由增加趋势变为减少趋势的林区面积占比达到64.6%。但是依然有30.5%林区NEP未来变化呈增加趋势，其中云南林区分布最多（57.1%）、四川次之（36.2%）。（3）从时间尺度的影响分析来看，近20年西南大部林区NEP与降水具有负相关性、与蒸散和气温具有正相关性，其中蒸散是影响林区NEP的第一关键气候因子，影响面积占比67.2%，降水影响范围次之（21.3%），气温影响范围第三（6.1%）。但是关键气候因子在不同森林类型间存在一定差异，其中降水是影响贵州灌丛和常绿阔叶林NEP的第一关键气候因子，而气温是影响贵州针叶林NEP的第一关键气候因子。（4）从空间分布的影响分析来看，气候环境因素对固碳功能的影响较为复杂，其中气温、辐射、高程是对西南林区NEP空间分异解释力最强的前三个因子。但是在贵州和重庆林区，各因子对NEP解释力均明显偏弱（q值<0.1），表明气候环境因素对林区NEP空间分布驱动机制更为复杂。此外，各因子间对林区NEP空间分布变化存在交互作用，分别属于双因子增强或非线性增强作用。其中最大交互影响力分别为，气温∩日照（q值=0.33）、辐射∩蒸散（q值=0.31），气温∩辐射（q值=0.29），表明这些因子交互作用对西南林区NEP空间分布的影响占主导地位。本研究结果将有助于揭示森林NEP对气候环境变化的响应机制，为西南林区碳中和研究提供基础数据支持。

关键词：净生态系统生产力气候变化时空变化变化趋势驱动因素西南林区

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用于高维小样本特征选择的超网络设计

智能系统学报 2025年

作者：魏俊伊董红斌余紫康哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院

特征选择是受各行业广泛关注的问题。特征选择针对的数据集通常是高维的，且样本数较少，例如生物、医学领域的数据集。虽然很多的正则化网络在这种数据集上的表现能够优于复杂的网络，但是在小数据量上许多潜在的特征关系仍然会被过度... 详细信息

特征选择是受各行业广泛关注的问题。特征选择针对的数据集通常是高维的，且样本数较少，例如生物、医学领域的数据集。虽然很多的正则化网络在这种数据集上的表现能够优于复杂的网络，但是在小数据量上许多潜在的特征关系仍然会被过度挖掘，从而出现过拟合的情况。为了解决此类问题，提出了端到端的稀疏重构网络，模型先对特征进行稀有增强和奇异值嵌入，之后通过并行辅助网络对嵌入矩阵进行训练，重构预测权重，实现了削减参数的超网络学习方式。参数较少的网络受过拟合的影响也会随之减少，有效降低了无效参数对网络的影响。对生物、医学领域的12种高维小样本数据集进行了实验，并通过对比实验发现在8种特征选择网络中降维后，本网络的分类准确率平均提升了3.26百分点。另外，通过消融实验分别证明了分解层、重构层、关联层的作用，最后分析权重结果，进一步阐述了模型的扩展应用。

关键词：特征选择正则化网络过拟合端到端稀疏重构奇异值辅助网络超网络高维小样本

新质生产力的概念深诠与机理再探——兼论其在农业农村领域的实践

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河北学刊 2025年第1期45卷 20-29页

作者：解安邵景润清华大学马克思主义学院清华大学城镇化与城乡统筹研究中心

发展新质生产力是中共二十届三中全会的重要议题之一,是推动经济高质量发展的关键。新质生产力的本源概念产生于社会转型时期现实问题的需要,经过“酝酿、出场、应用”三个阶段的动态演进,展现出强烈的实践性和时代性。培育新质生产力... 详细信息

发展新质生产力是中共二十届三中全会的重要议题之一,是推动经济高质量发展的关键。新质生产力的本源概念产生于社会转型时期现实问题的需要,经过“酝酿、出场、应用”三个阶段的动态演进,展现出强烈的实践性和时代性。培育新质生产力的关键机理在于以科技创新引领产业创新、以技术创新推动技术应用,构成“劳动者+基础创新+应用创新”的三维实践理路。广阔的国土空间决定了发展新质生产力具体路径的多元性,有必要从抽象走向具体,考察相对微观层面的经验做法。基于新疆尉犁的案例分析表明,推动农业农村领域的新质生产力发展,可以通过数智技术、生物技术来革新农业劳动资料,通过激活乡村土地资源、文化资源、数据资源和生态资源来拓展劳动对象,积极培育和引进优质个体劳动者与协作劳动组织,充分发挥区域资源禀赋。

关键词：新质生产力概念新质生产力机理农业农村领域案例分析

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环黄芪醇促进脊髓损伤小鼠运动功能恢复及皮质神经元再生的相关机制

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中国组织工程研究 2025年第20期29卷 4258-4265页

作者：陶紫晗赛吉拉夫苏州大学苏州医学院骨科研究所江苏省苏州市215031

背景:前期研究证实,环黄芪醇能够促进坐骨神经损伤修复,且环黄芪醇能够激活端粒酶反转录酶进一步参与外周感觉神经元轴突再生的调节。但环黄芪醇是否可以激活皮质神经元轴突再生仍然未知,尤其是环黄芪醇是否参与脊髓损伤修复过程中运动... 详细信息

背景:前期研究证实,环黄芪醇能够促进坐骨神经损伤修复,且环黄芪醇能够激活端粒酶反转录酶进一步参与外周感觉神经元轴突再生的调节。但环黄芪醇是否可以激活皮质神经元轴突再生仍然未知,尤其是环黄芪醇是否参与脊髓损伤修复过程中运动功能的恢复。目的:探究环黄芪醇对小鼠脊髓损伤后运动功能恢复的影响,以及环黄芪醇促进皮质神经元再生的相关机制。方法:①将12只ICR小鼠随机分为溶剂组、环黄芪醇组,每组6只,构建脊髓损伤模型后分别腹腔注射含2%吐温20和5%二甲基亚砜的PBS、环黄芪醇(20 mg/kg),连续给药12周,使用BMS运动功能评分评估小鼠肢体运动功能;②体外培养E14胎鼠大脑皮质神经元,分为二甲基亚砜组与环黄芪醇组,分别用二甲基亚砜、0.5μmol/L环黄芪醇体外培养3 d;③E7孕鼠分为溶剂组与环黄芪醇组,分别腹腔注射含2%吐温20和5%二甲基亚砜的PBS、20 mg/kg环黄芪醇,连续给药7 d,分离出胎鼠大脑皮质,体外培养皮质神经元3 d;④对胎鼠大脑皮质神经元进行Tuj1免疫荧光染色,分析Tuj1阳性细胞的轴突长度,验证环黄芪醇对皮质神经元轴突再生的作用;对胎鼠大脑皮质神经元进行Tuj1、端粒酶反转录酶双标免疫荧光染色,分析环黄芪醇对端粒酶反转录酶表达的影响;蛋白免疫印迹分析胎鼠大脑皮质神经元中端粒酶反转录酶蛋白的相对表达;⑤将6只ICR小鼠随机分为溶剂组、环黄芪醇组,每组3只,构建脊髓损伤模型后分别腹腔注射含2%吐温20和5%二甲基亚砜的PBS和环黄芪醇(20 mg/kg),连续给药7 d,蛋白免疫印迹检测脊髓组织中端粒酶反转录酶蛋白的相对表达。结果与结论:①脊髓损伤后环黄芪醇治疗4,6,8,12周,环黄芪醇组小鼠运动功能评分显著高于溶剂组(P<0.0001);脊髓损伤后环黄芪醇治疗7 d,环黄芪醇组小鼠脊髓组织中端粒酶反转录酶蛋白相对表达量显著高于溶剂组(P<0.05);②Tuj1免疫荧光染色结果显示,0.5μmol/L环黄芪醇组体外干预的皮质神经元轴突长度显著大于二甲基亚砜组(P<0.001),腹腔注射20 mg/kg环黄芪醇组的皮质神经元轴突长度显著大于溶剂组(P<0.01);③端粒酶反转录酶免疫荧光染色结果显示,0.5μmol/L环黄芪醇组体外干预的皮质神经元的端粒酶反转录酶荧光强度显著大于二甲基亚砜组(P<0.01);④蛋白免疫印迹检测显示,0.5μmol/L环黄芪醇组体外干预的皮质神经元中端粒酶反转录酶蛋白相对表达量显著高于二甲基亚砜组(P<0.05),腹腔注射20 mg/kg环黄芪醇组的皮质神经元中端粒酶反转录酶蛋白相对表达量显著高于溶剂组(P<0.05)。结果表明,环黄芪醇能够促进皮质神经元轴突生长并改善小鼠脊髓损伤后运动功能,这一现象可能与端粒酶反转录酶的表达升高有关。

关键词：环黄芪醇皮质神经元轴突生长端粒酶反转录酶运动功能脊髓损伤工程化动物模型

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