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马拉河流域植被生态需水特征及估算

生态学报 2023年第18期43卷 7523-7535页

作者：朱婉怡张振克郭新亚冯首铭蒋大亮江飞南京大学地理与海洋科学学院南京210023 南京大学非洲研究所南京210023

生态需水是生态用水控制和区域生态环境恢复建设的基本依据。马拉河流域拥有世界著名的生态系统,植被生态需水占流域总需水量的很大一部分。基于1980—2020年ERA5气象数据、叶面积指数(LAI)与世界土壤数据库数据,采用Penman-Monteith法... 详细信息

生态需水是生态用水控制和区域生态环境恢复建设的基本依据。马拉河流域拥有世界著名的生态系统,植被生态需水占流域总需水量的很大一部分。基于1980—2020年ERA5气象数据、叶面积指数(LAI)与世界土壤数据库数据,采用Penman-Monteith法计算了马拉河流域四个季节(短旱季、长雨季、长旱季、短雨季)植被生态需水量的时空变化特征。在此基础上,使用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和卷积神经网络(CNN)3种机器学习方法与7个环境因子(气温、降水、10 m风速、LAI、太阳辐射、相对湿度、地形)建立了回归模型,分别估算了2011—2020年逐年不同季节的植被生态需水量,并与Penman-Monteith法计算结果进行时间序列拟合度和空间相似性的比较。结果表明:马拉河流域植被生态需水量在过去40年所有季节都呈现为波动变化,植被生态需水量长雨季>长旱季>短雨季>短旱季,长雨季的植被生态需水量约为短旱季的1.5倍。不同季节均呈现出上下游高、中游低的植被生态需水量空间分布格局。LAI为最大的正影响因子,风速为最大的负影响因子。就不同方法估算的植被生态需水量准确性而言,RF表现最为优异,主要体现在最值估算误差最小,时间变化序列的拟合度最高,空间分布最为相似,相对误差最小,而SVM的预测结果相对最差。RF是相对最适用于马拉河流域植被生态需水量估算的算法。使用3种不同的机器学习方法估算马拉河流域不同季节植被生态需水量,并对结果进行比较,可为生态需水的估算提供技术参考。

关键词：马拉河流域植被生态需水量支持向量机(SVM) 随机森林(RF) 卷积神经网络(CNN) 估算

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化学反应系统热爆炸判据

化工学报 2000年第2期51卷 227-232页

作者：冯长根杜志明曾庆轩郭新亚北京理工大学力学工程系国家重点实验室北京100081

应用摄动方法 ,研究了放热化学反应系统在发生失控 (即“热爆炸”)时 ,其化学动力学参数的临界值 ,在进行量纲 1化后 ,得到了热爆炸判据δcr的渐近分析公式 ,该公式给出了δcr随ε的变化 .

关键词：化学动力学热爆炸判据化学反应系统

低影响开发措施在雨水利用和径流调节方面的作用

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低影响开发措施在雨水利用和径流调节方面的作用

作者：郭新亚南京大学

学位级别：硕士

随着城市化的高速发展,城市区域不透水面积迅速增加,大大改变了城市的水循环过程。城市地表形态的变化改变了自然条件下的产汇流机制,导致下渗减少,汇流时间缩短,洪峰流量增大,峰现时间提前,地表径流量增加,城市内涝灾害风险增加。城市... 详细信息

随着城市化的高速发展,城市区域不透水面积迅速增加,大大改变了城市的水循环过程。城市地表形态的变化改变了自然条件下的产汇流机制,导致下渗减少,汇流时间缩短,洪峰流量增大,峰现时间提前,地表径流量增加,城市内涝灾害风险增加。城市水文系统需要以低影响开发模式回归自然的水文循环模式,城市的低影响开发建设不仅能有效地利用雨水资源,解决城市水资源短缺问题,还能从源头进行径流调节,减轻城市内涝灾害。本文以南京大学仙林校区为研究区域,在充分了解研究区的土地利用变化过程、降雨特征、内涝发生状况的基础上,首先,分析土地利用变化的水文效应,重点探讨下垫面条件变化对地表产流的影响;其次,为缓解城市化对城市水文系统带来的负面影响,根据低影响开发（LID）措施具有的提高雨水资源利用效率和从源头进行径流调节的特性,探讨在研究区内应用LID措施的可行性,并对典型LID措施的雨水利用与径流调节作用进行定量评价;最后,以研究区开发建设后径流量零增长为控制目标,利用水文模拟方法对研究区进行低影响开发设计研究。主要结论如下:（1）随着研究区内的不断建设,地表产流越易发生。2000年前研究区处于未建设状态,年径流量相差不大,即年际间的径流量变幅较小;2010年研究区基本建成后,产流量大幅度增加。（2）研究区内每平方米的屋顶集雨所需的雨水桶容积为0.0398m3;下凹式绿地的滞留量与其下凹深度有关,下凹深度为13.51mm时可滞留两年一遇的降雨深（30.70mm）,下凹深度为35.53mm时可滞留十年一遇的降雨深（80.75mm）;与设置雨水桶相比,研究区内更适合建设下凹式绿地。（3）利用SCS-CN模型模拟计算绿色屋顶、渗透性铺设和雨水桶措施对径流量的消减作用,绿色屋顶措施消减的径流深与降雨量有关;渗透性铺设和雨水桶措施消减的径流深与降雨量和有效存储深有关,且径流深与有效存储深之间存在明显的负相关关系。利用下渗曲线法和蓄满产流法模拟计算下凹式绿地对径流量的消减作用,下凹式绿地消减的径流深与降雨量和下凹深度有关,降雨量越小,下凹深度越大,下凹式绿地的径流削减效果越好。（4）研究区的降雨径流源头控制目标可采用年径流总量控制率指标80%、85%、90%,所对应的设计降雨量分别为29.0mm、35.4mm、45.9mm。（5）针对研究区年径流总量控制率为80%所对应的设计降雨量（29mm）,研究区以径流量零增长为控制目标的低影响开发设计方案为:绿色屋顶面积比为50%、渗透性铺设面积比为70%、下凹式绿地面积比为38%、下凹深度为0.2m,即绿色屋顶面积为0.165km2、渗透性铺设面积为0.581km2、下凹式绿地面积为0.447km2;按照本开发设计方案实施,即通过在研究区进行LID措施的优化配置,低影响开发设计后的径流量是研究区建设前的1.01倍,几乎实现了径流量的零增长。

关键词：低影响开发下凹式绿地渗透性铺设绿色屋顶雨水桶雨水利用径流量城市内涝

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浅谈趣味性原则在对外少儿汉语教学中的应用

浅谈趣味性原则在对外少儿汉语教学中的应用

作者：郭新亚苏州大学

学位级别：硕士

趣味性原则是对外汉语教学理论中的重要组成部分。许多专家学者十分重视趣味性原则，因为在对外汉语教学中普遍存在单调乏味、内容空洞的现象。对于对外汉语教学中的特殊群体——外国少儿来说，汉语学习本来就是一件艰巨而枯燥的事情，... 详细信息

趣味性原则是对外汉语教学理论中的重要组成部分。许多专家学者十分重视趣味性原则，因为在对外汉语教学中普遍存在单调乏味、内容空洞的现象。对于对外汉语教学中的特殊群体——外国少儿来说，汉语学习本来就是一件艰巨而枯燥的事情，再加上死气沉沉、缺乏幽默感的课堂，他们就会产生畏难情绪。所以，应该把握少儿的心理特点，合理利用好趣味性原则，使学生乐学、好学、喜用，从而更好地习得汉语。本文第一章主要从理论的层次说明趣味性原则的概念、特点和必要性。第二章笔者通过查阅文献资料等方法，粗浅地了解了少儿对外汉语教学中趣味性的现状和误区。第三章笔者针对第二章的问题，提出应对的策略，阐述如何提高对外少儿汉语教材和课堂教学的趣味性。该章主要采用观察访谈及经验总结的方法。

关键词：趣味性原则对外少儿汉语策略

大豆油体蛋白基因GmOLE1和GmOLE2功能的初步研究

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大豆油体蛋白基因GmOLE1和GmOLE2功能的初步研究

作者：郭新亚南京农业大学

学位级别：硕士

植物的油脂不仅能为自身生长发育提供能量,还可以为人类提供食物,制作医药品、日用化工产品和替代能源等。高等植物体内的脂肪酸(fatty acid,FA)合成是一个复杂且涉及多种酶系参与的重要生理代谢过程。植物油脂一般以三酰甘油(triacylgl... 详细信息

植物的油脂不仅能为自身生长发育提供能量,还可以为人类提供食物,制作医药品、日用化工产品和替代能源等。高等植物体内的脂肪酸(fatty acid,FA)合成是一个复杂且涉及多种酶系参与的重要生理代谢过程。植物油脂一般以三酰甘油(triacylglycerol,TAG)的形式贮藏在植物种子油体(oilbody,OB)中,为种子萌发提供大量的能量。油体蛋白(oleosin,OLE)作为油体的重要组成结构,是大小约为15-25 KD的小分子蛋白,具有特殊且高度保守的超长疏水结构。正是油体蛋白特殊的蛋白结构,使它具有维持油体大小稳定油体结构的功能,还参与脂质合成与代谢。我国是作为食用植物油的消费大国之一,对外进口依赖性大,除了增加油料作物的种植面积外,提高油料作物种子含油量成为提高产量的关键。本文通过利用拟南芥转基因材料和酵母体系研究分析大豆油体蛋白GmOLE1和GmOLE2在脂合成与代谢中的作用和在植株生长发育过程中的生理生化功能。主要研究内容和结果如下:1.通过对GmOLE1和GmOLE2蛋白序列分析发现其不仅具有特殊“脯氨酸结”(knotmotif)保守结构域,蛋白中间还具有超长疏水结构而两端具有两亲性的α-螺旋结构(兼具亲水性和亲脂性),但GmOLE1的等电点为6.90而GmOLE2的等电点为9.26,存在较大差异。酵母系统验证GmOLE1和GmOLE2蛋白参与酰基转移的过程,且过表达GmOLE1和GmOLE2导致酵母油脂中C16:0和C18:0饱和脂肪酸显著下降,减少25%-30%,而C24:0超长链脂肪酸含量极显著增加约30%-35%。2.相比于野生型,过表达GmOLEs拟南芥植株成熟种子总蛋白含量显著增加,提高约20%;而总可溶糖的含量显著下降,减少约10%;总油含量相比于空载体减少约8%而比野生型减少10%,其中C16:0(棕榈酸)和C18:3(亚麻酸)含量明显下降,减少8%,而C18:1(油酸)含量明显上升,增加10%。转基因株系叶片的TAG含量中C20:0(花生酸)的含量显著下降,减少约8%,而DAG含量中各脂肪酸含量无显著变化。3.定量检测过表达GmOLE1和GmOLE2的拟南芥幼嫩果荚中与甘油合成、代谢途径相关的一些关键基因,发现在过表达GmOLE1果荚中,内源油体蛋白如AtOLE1、AtOLE2等基因表达量都显著下降,减少一倍,而具有酰基转移酶功能的AtDGAT1表达量显著提高;在过表达GmOLE2果荚定量结果截然不同,内源油体蛋白AtOLE1、AtOLE2等基因表达量增加了 5-10倍。4.过表达GmOLE1或GmOLE2基因对拟南芥植株生长发育均无不良影响的情况下,可以提高单果英种子数和单株种子总重量。5.在冻害处理条件下,过表达GmOLE2拟南芥纯合种子较野生型拟南芥种子萌发率显著提高,但过表达GmOLE1的种子与野生型无明显差异。用10 μM茉莉酸甲酯(MeJA)处理野生型和过表达GmOLE1和GmOLE2纯合拟南芥的幼苗,发现两者主根都受到抑制的情况下,过表达GmOLE1和GmOLE2幼苗侧根丰度及长度显著高于未处理组,且在过表达GmOLE1和GmOLE2的幼苗中GmOLE1和GmOLE2的表达量在24 h内提高了 5-10倍。相比于野生型,过表达GmOLE1和GmOLE2的拟南芥种子在含0.5 μM脱落酸(ABA)培养基上延迟萌发但其萌发率显著提高,GmOLE1和GmOLE2的表达量比未处理组高6-8倍。说明,GmOLE1和GmOLE2两个基因的表达都可被MeJA和ABA诱导,对于激素信号更加敏感,从而响应信号,提高植物抗逆性。综上所述,转GmOLE1和GmOLE2到拟南芥,影响种子脂肪酸组成,提高单不饱和脂肪酸的含量;降低油含量,提高蛋白含量。GmOLE1和GmOLE2提高拟南芥果英内种子数和单株种子总重量。且GmOLE1和GmOLE2影响拟南芥种子对非生物胁迫的响应,以及幼苗对MeJA和ABA的响应。这些发现为进一步研究油体蛋白及生理功能和作用机制提供一定价值的线索。

关键词：油脂油体蛋白脂肪酸 TAG含量冻害抗逆性

四川省综合运输通道与周边国家互联互通发展研究

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四川省综合运输通道与周边国家互联互通发展研究

作者：郭新亚西南交通大学

学位级别：硕士

四川位于西南、西北和中部地区的重要结合部,是承接华南华中、连接西南西北、沟通中亚东南亚的重要交汇点和交通走廊,也是西部特别是西南地区各种要素和商品的重要集散地。但作为典型的内陆省区,四川省不靠海、不沿边,离东部和海外市场... 详细信息

四川位于西南、西北和中部地区的重要结合部,是承接华南华中、连接西南西北、沟通中亚东南亚的重要交汇点和交通走廊,也是西部特别是西南地区各种要素和商品的重要集散地。但作为典型的内陆省区,四川省不靠海、不沿边,离东部和海外市场较远,这是导致四川省长期以来发展不足、发展水平不高的重要因素。交通方面的瓶颈制约尤为突出,一是四川交通处于全国路网的边缘和末端,不符合西部经济大省的地位。二是主要是自用路而不是大通道,服务、辐射西部,通达全球的功能弱。三是承载能力不足,难以适应经济社会发展需要。世界经济史表明,远离海洋、运输及物流成本高,是困扰内陆地区发展的难题。随着中国改革开放深入推进,中国经济和世界经济高度关联,共建“一带一路”、推动长江经济带发展和深入实施西部大开发等国家战略和建设西部综合交通枢纽、构建四川现代交通运输体系和长江上游综合交通走廊等省级战略的实施,对于四川提升经济外向度和国际化水平、发挥“一带一路”和长江经济带战略结合部枢纽功能、服务区域及全国经济发展提供了难得的历史机遇。选题通过对四川省国际运输通道的发展战略进行研究分析,以综合运输通道与周边国家互联互通为研究对象,从国家和区域经济的战略高度,结合四川省的地理特点、区位优势、经济社会发展及建设西部经济发展高地的要求,系统的研究了国内外综合运输通道发展的相关文献,对综合运输通道、国际运输通道、国家间互联互通、综合运输通道与周边国家互联互通定义进行了界定。分析了四川省对外贸易发展的总量、结构等现状以及远期预测,同时分析了四川各种运输方式的发展现状和国际运输通道的现状。结合四川省综合运输通道影响因素的分析和综合运输客货运输总量的预测,提出了四川综合运输通道的运量预测。按照统筹各种运输方式与合理配置交通资源的原则,对四川综合运输通道与周边国家互联互通构建策略进行研究,并提出相应的发展战略目标、建设方案和具体措施。

关键词：国际运输通道互联互通通道规划布局

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大豆油体蛋白基因GmOLE2的功能分析

南京农业大学学报 2021年第3期44卷 477-486页

作者：郭新亚章文华林峰南京农业大学生命科学学院江苏南京210095

[目的]本文旨在对编码栽培大豆(Glycine max)油体蛋白(oleosin,OLE)的GmOLE2基因进行功能研究,分析其蛋白结构、在油脂合成中的调控作用以及对非生物胁迫的响应。[方法]运用生物信息学方法,分析其蛋白保守结构、亲疏水性以及进化关系;... 详细信息

[目的]本文旨在对编码栽培大豆(Glycine max)油体蛋白(oleosin,OLE)的GmOLE2基因进行功能研究,分析其蛋白结构、在油脂合成中的调控作用以及对非生物胁迫的响应。[方法]运用生物信息学方法,分析其蛋白保守结构、亲疏水性以及进化关系;利用农杆菌侵染获得转基因拟南芥纯合株系,并利用气相色谱检测转基因拟南芥种子脂肪酸组分;对转基因拟南芥进行多种非生物胁迫处理,观察并统计相关性状和指标。[结果]GmOLE2蛋白具有OLE蛋白家族高度保守的结构域——脯氨酸结,且蛋白中间部分是一个由约24个氨基酸组成的超长疏水性结构域。GmOLE2是种子特异性表达的基因,过表达GmOLE2导致拟南芥种子内总蛋白含量增加约25%,总可溶糖含量下降10%,油脂含量下降约10%,饱和脂肪酸和三不饱和脂肪酸含量减少,单不饱和脂肪酸含量增加。过表达GmOLE2拟南芥种子可以缓解冻害,-20℃处理后的种子萌发率仍达到75%,是野生型萌发率的2倍。GmOLE2 mRNA积累受MeJA和ABA调控:10μmol·L^(-1) MeJA处理GmOLE2过表达拟南芥幼苗,其主根生长受到抑制的情况下,侧根丰度及长度显著大于未处理组,且在24 h内GmOLE2基因表达量显著增加,是未处理组的8~10倍。将GmOLE2过表达拟南芥的种子播种在含0.5μmol·L^(-1) ABA的培养基上,萌发3 d后,经RT-qPCR检测发现GmOLE2基因表达量显著升高,是未处理组的8倍。[结论]GmOLE2基因具有典型油体蛋白结构特征。在拟南芥中过表达GmOLE2基因,虽然减少种子总油含量但可以调节脂肪酸构成,且其种子具有较好的抗冻性,可受MeJA和ABA诱导表达参与植物对非生物胁迫的响应。

关键词：油体蛋白脂肪酸非生物胁迫大豆

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山西省沁河流域农村生活污水入河水质研究

环境科学学报 2019年第8期39卷 2617-2625页

作者：郭新亚李超袁进武亚川山西省生态环境研究中心太原030002 太原理工大学环境科学与工程学院太原030024

针对农村生活污水管理的需求,在水生态功能区和水环境控制单元的基础上提出了农村生活污水入河水质核算方法.具体步骤包括:①根据地貌类型、降水蒸发量、植被和土壤类型等指标,进行水生态功能区划分;②在水生态功能分区基础上,结合水文... 详细信息

针对农村生活污水管理的需求,在水生态功能区和水环境控制单元的基础上提出了农村生活污水入河水质核算方法.具体步骤包括:①根据地貌类型、降水蒸发量、植被和土壤类型等指标,进行水生态功能区划分;②在水生态功能分区基础上,结合水文单元和行政区边界,划定水环境控制单元;③对控制单元内的水环境容量进行计算,并调查核算各类污染源污染物排放入河量,然后基于水环境容量和污染物入河量确定农村生活污水污染物排放限值.结果表明,沁河流域可划分为2个一级水生态功能区和7个二级水生态功能区,并划分为15个水环境控制单元.以控制单元内沁河上游水质改善区为例,区域内农村生活污水COD排放限值为134.05mg·L^-1,且此标准下河流不满足接纳农村污水进行NH3-N消减的条件.在以上研究成果基础上,提出了农村生活污水分区分级管理措施建议.

关键词：沁河流域农村生活污水水生态功能分区水环境控制单元

基于PECM模型的长江流域经济社会发展与水资源利用动态关系分析

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水利经济 2023年第1期41卷 10-16,30,103页

作者：万蕾张兴奇郭新亚南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023

为评估长江流域经济社会综合发展水平和水资源综合利用水平以及两者间的内在关系,采用熵值法、面板协整理论和误差修正模型对2000—2017年间长江流域经济社会发展和水资源利用的面板Granger因果关系进行检验。结果表明:长江流域上中下游... 详细信息

为评估长江流域经济社会综合发展水平和水资源综合利用水平以及两者间的内在关系,采用熵值法、面板协整理论和误差修正模型对2000—2017年间长江流域经济社会发展和水资源利用的面板Granger因果关系进行检验。结果表明:长江流域上中下游3个区域的经济社会发展和水资源利用之间存在长期协整关系;在长期关系中,上游地区经济社会发展与水资源利用之间为双向因果关系,中游地区为经济社会发展到水资源利用的单向因果关系,下游地区为水资源利用到经济社会发展的单向因果关系,上游地区经济社会发展和水资源利用具有更高的关联度;在短期关系中,仅下游地区存在经济社会发展到水资源利用的单向因果关系。基于二者之间存在不同的因果关系,各省市在制定经济发展规划时应因地制宜地制定水资源政策,以期实现经济社会与水资源的协调发展。

关键词：经济社会发展水资源利用熵值法面板误差修正模型因果检验长江流域