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拓扑电子体系是近年来凝聚态物理学的研究前沿,它以非平庸的体态拓扑以及奇异的表面态为主要特征.输运测量是研究拓扑电子体系最常用和最有效的手段之一,输运研究与新奇物理效应的探索以及电子器件相关应用都有密切的联系.基于拓扑绝缘体的输运研究已经广泛地开展,其中的输运信号仅由拓扑表面态贡献;而拓扑半金属中体态和表面态共存,这在给输运研究带来复杂性的同时,也预示着更为丰富的物理现象有望被发现.大多数针对拓扑半金属输运性质的研究集中于其体态,而其表面态的贡献通常被认为小到可以忽略.需要指出,通过巧妙构筑输运器件结构,表面态可以贡献很强的输运信号并导致新奇而丰富的输运性质.本文介绍了若干典型拓扑半金属体系中表面态导致的新奇输运性质,包括拓扑节线半金属中鼓面表面态导致的共振自旋翻转反射及其输运信号,外尔半金属中费米弧表面态的奇异安德烈夫反射、法布里-珀罗干涉和门电压调控的栗弗席兹相变,以及这些效应对外场的奇特响应.本文介绍的研究成果为拓扑半金属表面态的探测与调控提供了新的思路.

关键词：节线半金属外尔半金属表面态费米弧量子输运

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淮河流域中上游碳储量时空变化特征及未来多情景模拟预测

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环境科学 2024年

作者：杨熙萌钱宝蔚姬广兴陈伟强黄珺嫦郭宇龙陈轶楠河南农业大学资源与环境学院

淮河流域地处中国南北气候过渡带，其碳储量的变化对预测淮河流域未来的生态保护、减轻气候变化以及维持可持续发展具有重要意义.现以淮河流域中上游(蚌埠站以上)为研究区，基于1980～2020年的土地利用数据，运用PLUS模型模拟预测研究区... 详细信息

淮河流域地处中国南北气候过渡带，其碳储量的变化对预测淮河流域未来的生态保护、减轻气候变化以及维持可持续发展具有重要意义.现以淮河流域中上游(蚌埠站以上)为研究区，基于1980～2020年的土地利用数据，运用PLUS模型模拟预测研究区在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5以及土地利用现状延续情景下2030～2100年的土地利用类型，并利用InVEST模型中的Carbon模块模拟预测1980～2020年的碳密度以及各个情景下2030～2100年的碳密度，对淮河流域中上游的碳储量时空变化比较分析.结果表明：①1980～2020年，淮河流域中上游的耕地、草地面积减少，林地、水域、建设用地和未利用地增加.1980～2020年耕地面积持续减少，40a共减少了4699km2；建设用地持续增加，40a共增加了4592km2.②1980～2020年，流域碳储量呈下降趋势，共减少了1.05×109t.③在4种情景下，每种土地类型面积都有不同程度的变化，其中SSP1-2.6情景是4种情景中变化比较小的.④与2020年碳储量相比，SSP1-2.6情景碳储量增加了8.7×106t，SSP2-4.5情景碳储量减少了1.42×109t，SSP5-8.5情景碳储量减少了1.34×109t，现状延续情景碳储量减少了1.22×109t.研究可为未来淮河流域中上游(蚌埠站以上)的土地利用结构管理以及生态保护提供科学依据.

关键词：土地利用变化淮河流域中上游 PLUS模型 InVEST模型碳储量

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基于PLUS和InVEST模型的京津冀地区氮素面源污染时空特征分析

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环境科学 2024年

作者：岳帅均姬广兴黄珺嫦程明月耿健茜郭宇龙陈伟强河南农业大学资源与环境学院河南省土地整治与生态重建工程技术研究中心

随着经济的高速发展，人口的急剧增长，人类对环境的破坏越来越大，各类污染物的排放，严重威胁了地区生态安全。首先基于2010年京津冀土地利用数据，利用PLUS模型对2020年土地利用数据进行模拟，将模拟结果与真实数据进行精度验证，模... 详细信息

随着经济的高速发展，人口的急剧增长，人类对环境的破坏越来越大，各类污染物的排放，严重威胁了地区生态安全。首先基于2010年京津冀土地利用数据，利用PLUS模型对2020年土地利用数据进行模拟，将模拟结果与真实数据进行精度验证，模拟得到了SSP119（可持续发展情景）、SSP245（自然发展情景）和SSP585（经济发展情景）发展情景下的2030～2050年土地利用数据。然后基于InVEST模型测算了京津冀地区历史时期2000～2020年和未来时期SSP119、SSP245和SSP585情景下2030～2050年的氮素污染时空变化情况。结果发现，2000年、2010年和2020年京津冀地区氮负荷总值为4.13万、4.1万和4.09万t，2000～2020年京津冀地区氮负荷总值呈下降趋势。与2020年相比，SSP119情景2050年京津冀地区氮负荷总值增加了0.2万t，SSP245情景2050年京津冀地区氮负荷总值增加了0.32万t，SSP585情景2050年京津冀地区氮负荷总值减少了0.03万t。相较于SSP119和SSP245情景而言，SSP585发展更有利于京津冀地区氮素污染的减少。

关键词： PLUS模型 InVEST模型 SSP情景氮污染京津冀地区

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基于PLUS-InVEST模型的长江流域生态系统碳储量时空演变模拟与预测

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农业资源与环境学报 2024年

作者：万幸姬广兴陈伟强张亚丽黄珺嫦郭宇龙陈轶楠河南农业大学资源与环境学院

陆地生态系统的碳储量会随着土地利用情况的变化而发生改变，研究区域陆地生态系统土地利用变化对碳储量的影响以及碳储量的时空变化规律，对于未来土地管理决策和生态系统的平衡具有重要意义。本研究以长江流域为例，基于1980—2020年... 详细信息

陆地生态系统的碳储量会随着土地利用情况的变化而发生改变，研究区域陆地生态系统土地利用变化对碳储量的影响以及碳储量的时空变化规律，对于未来土地管理决策和生态系统的平衡具有重要意义。本研究以长江流域为例，基于1980—2020年5期的土地利用数据，在PLUS模型中利用修正后的土地利用数据分别模拟了SSP1-1.9、SSP2-4.5和SSP5-8.5三种情景下2030—2050年土地利用分布格局，并运用InVEST模型采用修正后的碳密度定量评估不同SSP-RCP情景下2030—2050年陆地生态系统碳储量的空间变化。结果表明：1980—2020年耕地面积占比减少1.12%，耕地部分转化为林地、建设用地，2020年长江流域碳储量相比于1980年增加了5.43×107t。在SSP系列情景下未利用地面积均减少，其中SSP1-1.9情景下未利用地面积减量最多，减少了9.12×103m2，而建设用地面积在三种情景下均上升。30 a间，SSP1-1.9情景下碳储量增加2.22×108t，而其他情景碳储量均下降。研究表明，在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下长江流域碳储量均呈下降趋势，应加强土地的高效利用及绿色基础设施建设，提高流域内生态系统碳汇能力。

关键词：土地利用变化碳储量 InVEST模型 PLUS模型长江流域 SSP-RCP情景

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