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Biomedical and environmental Sciences 2014年第2期27卷 97-105页

作者： jia Hong Li WANG Chao LI Yue lu Yan WANG Ping Ping PAN Wei Dong SONG Tao beijing key {2. of Bioelectromagnetism Institute of Electrical Engineering Chinese Academy of Sciences university of Chinese Academy of Sciences department of Basic Theory Shandong Sport University

Objective To investigate the bioeffects of extremely low frequency （ELF） magnetic field （MF）（50 Hz, 400 μT） and magnetic nanoparticles （MNPs） via cytotoxicity and apoptosis assays on PC12.cells. Methods MNPs modified by SiO2.（MNP-SiO2. were characterized by transmission electron microscopy （TEM）, dynamic light scattering and hysteresis loop measurement. PC12.cells were administrated with MNP-SiO2.with or without MF exposure for 48 h. Cytotoxicity and apoptosis were evaluated with MTI- assay and annexin V-FITC/PI staining, respectively. The morphology and uptake of MNP-SiO2.were determined by TEM. MF simulation was performed by Ansoft Maxwell based on the finite element method. Results MNP-SiO2.were identified as -2. nm （diameter） ferromagnetic particles. MNP-SiO2.reduced cell viability in a dose-dependent manner. MF also reduced cell viability with increasing concentrations of MNP-SiO2. MNP-SiO2.alone did not cause apoptosis in PC12.cells; instead, the proportion of apoptotic cells increased significantly under MF exposure and increasing doses of MNP-SiO2. MNP-SiO2.could be ingested and then cause a slight change in cell morphology. Conclusion Combined exposure of MF and MNP-SiO2.resulted in remarkable cytotoxicity and increased apoptosis in PC12.cells. The results suggested that MF exposure could strengthen the MF of MNPs, which may enhance the bioeffects of ELF MF.

关键词： Extremely low frequency magnetic field Magnetic nanoparticles Cytotoxicity Apoptosis Morphology

基于深度卷积神经网络的场地污染非线性反演方法

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中国环境科学 2019年第12期39卷 5162-5172页

作者：能昌信孙晓晨徐亚刘家琳董路刘玉强山东工商学院信息与电子工程学院山东烟台264005 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所北京100012 山东工商学院计算机科学与技术学院山东烟台264005

提出了将Sobel边缘检测算子与深度卷积神经网络(CNN)算法结合的方法(E-ConvNet),用于污染场地的ERT反演过程.通过Sobel算子提取污染区域视电阻率数据的边缘特征作为CNN的先验信息,提高E-ConvNet的计算效率及识别精度.在5种理论模型(单... 详细信息

提出了将Sobel边缘检测算子与深度卷积神经网络(CNN)算法结合的方法(E-ConvNet),用于污染场地的ERT反演过程.通过Sobel算子提取污染区域视电阻率数据的边缘特征作为CNN的先验信息,提高E-ConvNet的计算效率及识别精度.在5种理论模型(单异常体、双异常体及含双异常体的层状结构)和现场实例上测试了E-ConvNet算法的性能,并与最小二乘算法(LS)比较.测试结果表明:E-ConvNet能够准确识别污染处的面积、位置及阻值,其识别精度和计算效率均优于LS.E-ConvNet的单异常识别准确率为81.8%~84.9%,而LS则仅为9.6%~36.2.;多异常识别准确率为68.6%~84.4%,LS仅为2.8%~2..6%;E-ConvNet用时约为112.190ms,LS耗时为6000~7000ms.因此,在污染场地调查工作中,E-ConvNet能够准确高效地反演出污染区域的位置及范围,为开展后续评估/修复工作提供技术支持.

关键词：污染场地电阻率层析成像深度卷积神经网络边缘检测

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深度学习在蜜蜂研究中的应用

环境昆虫学报 2023年第5期45卷 1150-1160页

作者：孙逸飞丁桂玲路运才刘振虎黄家兴黑龙江大学现代农业与生态环境学院哈尔滨150006 中国农业科学院蜜蜂研究所资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室北京100093 中国农业科学院蜜蜂研究所农业农村部授粉昆虫生物学重点实验室北京100093

实现对蜜蜂蜂群的实时动态监测,有助于养蜂业的数字化与智能化发展,对大幅提升养蜂管理水平具有重要意义。深度学习作为人工智能的一种新的研究方向,目前已被广泛应用于昆虫分类学、行为学、害虫生物防治等领域。随着深度学习检测算法... 详细信息

实现对蜜蜂蜂群的实时动态监测,有助于养蜂业的数字化与智能化发展,对大幅提升养蜂管理水平具有重要意义。深度学习作为人工智能的一种新的研究方向,目前已被广泛应用于昆虫分类学、行为学、害虫生物防治等领域。随着深度学习检测算法的迅速发展,基于深度学习的蜜蜂蜂群监测技术不断涌现,为智能化养蜂提供了可能。为促进深度学习在蜜蜂领域的进一步应用,本文梳理了深度学习在蜜蜂的物种识别、行为跟踪监测、蜂群健康监测和蜂巢监测等方面的研究进展,分析了深度学习技术在蜜蜂蜂群监测研究及应用中存在的一些问题和未来发展方向,为深度学习在蜜蜂领域的应用提出了建议。

关键词：深度学习目标检测行为跟踪蜂群健康蜂巢监测

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微塑料污染监测现状与研究进展

中国环境监测 2022年第4期38卷 1-12页

作者：李宗超陆峥孙景博田志仁贾小旭杨楠杨晓帆中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室北京100012 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

微塑料(粒径小于5 mm的塑料颗粒和碎片)普遍存在于水体、陆地表层土壤和空气中,严重影响着生态环境安全及人类健康。微塑料污染监测是环境污染治理与生态保护的重要数据基础。首先,在介绍国内外微塑料监测和研究进展的基础上,分析了微... 详细信息

微塑料(粒径小于5 mm的塑料颗粒和碎片)普遍存在于水体、陆地表层土壤和空气中,严重影响着生态环境安全及人类健康。微塑料污染监测是环境污染治理与生态保护的重要数据基础。首先,在介绍国内外微塑料监测和研究进展的基础上,分析了微塑料污染的来源及其在陆地和水环境中的赋存状态、迁移转化路径。其次,分析了发达国家和地区在微塑料原位监测网布设、样品采集、分析测试和数据模型等方面的技术特征,对国内微塑料监测技术与方法进行了总结。最后,结合现阶段我国在微塑料监测和污染防治方面的不足,初步提出了针对我国微塑料污染监测技术发展和监测体系建设的对策建议,阐述了数据模型方法在微塑料污染监测中的重要作用。研究成果可为我国“十四五”期间微塑料监测网络和监测体系建设等提供参考和借鉴。

关键词：微塑料污染监测监测网分析测试技术数据模型决策

基于MSPA和电路理论的京津冀城市群热环境空间网络

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环境科学 2023年第6期44卷 3034-3042页

作者：乔治陈嘉悦王楠卢应爽贺曈孙宗耀徐新良杨浩李莹王方天津大学环境科学与工程学院天津300072 天津大学建筑学院天津300072 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 北京社会科学院北京100101 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300070 天津市科学技术发展战略研究院天津300011

快速城市化加剧了城市热环境系统复杂性,严重影响城市生态环境和人居健康.综合地理信息系统、遥感、形态学空间格局分析和电路理论等理论与技术,应用MODIS地表温度遥感数据,定量识别京津冀城市群热岛斑块时空分布特征,划分城市热岛斑块... 详细信息

快速城市化加剧了城市热环境系统复杂性,严重影响城市生态环境和人居健康.综合地理信息系统、遥感、形态学空间格局分析和电路理论等理论与技术,应用MODIS地表温度遥感数据,定量识别京津冀城市群热岛斑块时空分布特征,划分城市热岛斑块景观类型并分析其时空转移路径.在此基础上,揭示城市群热环境空间网络和关键廊道时空演变过程.结果表明,2.2.年城市热岛斑块面积为16610 km^(2.,占研究区面积比例为7.68%.2.05~2.2.年京津冀城市群热岛面积和斑块数量显著增加.城市热岛斑块类型由2.05年孤岛型为主导转变为2.2.年以核心型为主导.其中,2.2.年核心型城市热岛斑块主要来源于2.05年的非城市热岛斑块、核心型和边缘型城市热岛斑块.2.2.年京津冀城市群热环境源地数量和廊道长度、密度及电流密度均高于2.05年.通过城市热环境廊道等级分析发现,2.2.年京津冀城市群热环境敏感型廊道为主要类型.2.05~2.2.年敏感型廊道增加数量最多.同时,城市热环境廊道系数增加,表征京津冀城市群热环境廊道趋向稳定型发展.最终提出城市热环境空间网络模式并讨论城市热环境主动适应和减缓措施.研究结果将为城市热环境空间网络识别提供范式,旨在实现主动有序适应和减缓城市热环境风险与促进城市可持续发展的目标.

关键词：城市热环境空间网络形态学空间格局分析电路理论京津冀城市群

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实验增温对陆地生态系统根系生物量的影响

植物生态学报 2021年第11期45卷 1203-1212页

作者：魏春雪杨璐汪金松杨家明史嘉炜田大栓周青平牛书丽西南民族大学青藏高原研究院成都610041 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083

根系是植物吸收土壤水分和养分的重要器官,驱动着多个生态系统过程,该研究揭示了实验增温对根系生物量的影响及机制,可为气候变暖背景下土壤碳动态和生态系统过程的变化提供理论依据。该研究从已发表的151篇国内外研究论文中收集到611... 详细信息

根系是植物吸收土壤水分和养分的重要器官,驱动着多个生态系统过程,该研究揭示了实验增温对根系生物量的影响及机制,可为气候变暖背景下土壤碳动态和生态系统过程的变化提供理论依据。该研究从已发表的151篇国内外研究论文中收集到611组数据,通过整合分析(meta-analysis)方法研究了实验增温对根系生物量(根系总生物量、粗根生物量、细根生物量、根冠比)的影响,并探讨了增温幅度、增温年限、增温方式的影响,以及根系生物量对增温的响应与本底环境条件(生态系统类型、年平均气温、年降水量、干旱指数)的关系。结果表明:(1)模拟增温使细根生物量显著增加8.87%,而对根系总生物量、粗根生物量、根冠比没有显著影响;(2.中等强度增温(1–2.)使得细根生物量和根冠比分别提高14.57%和2..63%;中短期增温实验(2.16%,而电缆加热增温使细根生物量和粗根生物量显著降低了2..44%和43.2.%;(3)不同生态系统类型对于增温响应不一致,模拟增温使苔原生态系统细根生物量显著提高了2..03%,细根生物量对增温的响应与本底年平均气温、年降水量、干旱指数均呈显著负相关关系。

关键词：模拟增温根系生物量细根生物量陆地生态系统整合分析

基于PSR框架的内蒙古自治区沙漠化敏感性评估

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地理科学进展 2018年第12期37卷 1682-1692页

作者：田璐邱思静彭建胡熠娜贾靖雷毛祺北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院城市人居环境科学与技术重点实验室广东深圳518055

沙漠化敏感性是测度区域沙漠化可能性的关键指标。鉴于沙漠化敏感性研究"重评价、缺框架"、"重格局、轻变化"的研究现状,本文基于"压力—状态—响应"(Pressure-state-Response, PSR)分析框架,构建了"气候条件—地表覆盖—植被恢复"沙漠... 详细信息

沙漠化敏感性是测度区域沙漠化可能性的关键指标。鉴于沙漠化敏感性研究"重评价、缺框架"、"重格局、轻变化"的研究现状,本文基于"压力—状态—响应"(Pressure-state-Response, PSR)分析框架,构建了"气候条件—地表覆盖—植被恢复"沙漠化敏感性综合评价指标体系,定量评估了2.00、2.15年内蒙古自治区(除流动沙地(丘)外)沙漠化敏感性,结合县域人口密度开展了区域沙漠化防治分区。研究结果表明:2.15年研究区以中度敏感区为主(2..04%),其次为轻度敏感区(2..53%)、不敏感区(2..96%)和高度敏感区(2..82.),极敏感区占比最小(3.65%),沙漠化敏感性呈现出中西部高、东部低的空间格局;2.00-2.15年间,内蒙古自治区9.2.%的土地沙漠化敏感性等级降低,2..83%则趋于增强。研究区可划分为生态保育区、沙化治理区、综合发展区和生态移民区四大沙漠化防治区。

关键词：沙漠化敏感性 PSR框架防治分区内蒙古自治区

Effects of Corticosterone, cAMP, cGMP, Ca^(2.), and Protein Kinase C on Apoptosis of Mouse Thymocytes Induced by X-ray Irradiation

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Biomedical and environmental Sciences 2008年第2期21卷 167-172页

作者： SHOU-LIANG GONG LI-huA DONG GUANG-WEI LIU PING-SHENG GONG WEN-TIAN lu HONG-GUANG ZHAO XIAO-JING {2. YONG ZHAO key Laboralory of Radiobiology Unit Ministry of Health （School of Public Health Jilin University）Changchun 130021 Jilin China Transplantation Biology Research Division State Key Laboratory of Membrane and Membrane Biotechnology Institute of Zoology Chinese Academy of SciencesBeijing 100080 China key laboratory of Molecular Enzymology and {2. Ministry of Education Jinlin University Changchun 130023 Jilin China

Objective To observe the effects of signal factors of corticosterone （CS）, cAMP, cGMP, Ca^2. and protein kinase C （PKC） on lymphocyte apoptosis in mouse thymus induced by X-rays of 4 Gy in vitro. Methods The DNA lyric rate for thymocytes was measured by fluomspectrophotometry. Results The DNA lyric rate for thymocytes 4-8 hours after irradiation with 2.8 Gy was significantly higher than that in the control （P〈0.01）. As compared with the control, the DNA lyric rate for thymocytes treated with 0.01 μnol/L CS （P〈0.01）, 50 ng/mL cAMP （P〈0.01）, 0.05-0.4 μg/mL ionomycin （Iono, P〈0.05 or P〈0.01） or 0.05-0.4 ng/mL phorbol myristate acetate （PMA, P〈0.05 or P〈0.01）, respectively, was significantly increased, while the rate for thymocytes treated with 50 ng/mL cGMP was not significantly increased. The DNA lyric rate for thymocytes treated with 0.01 μmol/L CS （P〈0.01）, 50 ng/mL cAMP （P〈0.01）, 0.2.and 0.4 μg/mL Iono （P〈0.05）, and 0.2.and 0.4 ng/mL PMA （P〈0.05） plus 4-Gy irradiation, respectively, was significantly higher than that treated with single 4-Gy irradiation, while the rate for thymocytes treated with 50 ng/mL cGMP plus 4-Gy irradiation was not increased. When both 0.4 ***/mL Iono and 0.4 ng/mL PMA acted on the thymocytes, the DNA lyric rate for thymocytes was significantly higher than that in the control （P〈0.01）, the DNA lytic rate for thymocytes treated with both 0.4 μg/mL Iono and 0.4 ng/mL PMA plus 4-Gy irradiation was significantly higher than that treated with single 4-Gy irradiation （P〈0.05）, but was Iono plus 4-Gy irradiation or 0.4 ng/mL PMA plus 4-Gy irradiation. can promote thymocyte apoptosis induced by larger dose X-rays. not significantly higher than that treated with 0.4 μg/mL Conclusion CS, cAMP, Ca^2., and PKC signal factors can promote thymocyte apoptosis induced by larger dose X-rays.

关键词： Corticosterone cAMP cGMP Ca^2. PKC X-ray irradiation Lymphocyte Apoptosis

Ultrasensitive detection of endocrine disruptors via superfine plasmonic spectral combs

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Light(Science & Applications) 2021年第10期10卷 1849-1862页

作者： Lanhua Liu Xuejun Zhang Qian Zhu Kaiwei Li Yun {2. Xiaohong Zhou Tuan Guo state key {2. laboratory of espc School of EnvironmentTsinghua UniversityBeijing 100084China Institute of Photonics Technology Jinan UniversityGuangzhou 510632China

The apparent increase in hormone-induced cancers and disorders of the reproductive tract has led to a growing demand for new technologies capable of detecting endocrine ***,a long-lasting challenge unaddressed is how to achieve ultrahigh sensitive,continuous,and in situ measurement with a portable device for infield and remote environmental *** we demonstrate a simple-to-implement plasmonic optical fiber biosensing platform to achieve an improved light–matter interaction and advanced surface chemistry for ultrasensitive detection of endocrine *** platform is based on a gold-coated highly tilted fiber Bragg grating that excites high-density narrow cladding mode spectral combs that overlap with the broad absorption of the surface plasmon for high accuracy interrogation,hence enabling the ultrasensitive monitoring of refractive index changes at the fiber *** the use of estrogen receptors as the model,we design an estradiol–streptavidin conjugate with the assistance of molecular dynamics,converting the specific recognition of environmental estrogens(EEs)by estrogen receptor into surface-based affinity bioassay for *** ultrasensitive platform with conjugate-induced amplification biosensing approach enables the subsequent detection for EEs down to 1.5×10−3 ng ml−1 estradiol equivalent concentration level,which is one order lower than the defined maximal E2.level in drinking water set by the Japanese *** capability to detect EEs down to nanogram per liter level is the lowest limit of detection for any estrogen receptor-based detection reported t{2.s *** compact size,flexible shape,and remote operation capability open the way for detecting other endocrine disruptors with ultrahigh sensitivity and in various hard-toreach spaces,thereby having the potential to revolutionize environment and health monitoring.

关键词： fiber spectral conjugate

大型工程建设前后周边地区生态质量遥感评估——以北京大兴国际机场为例

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地球科学与环境学报 2022年第5期44卷 839-849页

作者：杨德虎孟丹李雨露宋加颖谷月程殷世忠刘伟首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地北京100048 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048 江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院江苏徐州221116 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

机场建设会对区域生态质量产生影响,科学准确地评估机场及周边地区的生态质量对于区域发展具有重要意义。以北京大兴国际机场及周边5 km范围为研究区,选取2.13年(机场建设前)、2.17年(机场建设中)、2.19年(机场建成后)共3期Landsat-8遥... 详细信息

机场建设会对区域生态质量产生影响,科学准确地评估机场及周边地区的生态质量对于区域发展具有重要意义。以北京大兴国际机场及周边5 km范围为研究区,选取2.13年(机场建设前)、2.17年(机场建设中)、2.19年(机场建成后)共3期Landsat-8遥感影像数据,定量分析不同时期的土地覆盖类型、热环境及生态质量,探讨遥感生态指数(RSEI)在大型工程建设前后周边地区生态质量评估中的适用性以及生态质量变化主要驱动因素。结果表明:①2.13~2.19年,研究区植被显著减少,不透水面显著增多;②研究区城市热岛比例指数相对较低,2.13~2.19年城市热岛比例指数整体提升2.9.46%;③2.13~2.19年的遥感生态指数整体下降2..83%,这是因为研究区不透水面、裸土面积上升了15.2.,而植被面积下降了15.19%。总体而言,机场建设导致土地覆盖类型变化剧烈,热岛效应显著升高,生态质量显著下降,验证了遥感生态指数在大型工程建设生态质量评估中的可行性。

关键词：区域生态质量大型工程建设遥感生态指数地表温度城市热岛效应 Landsat-8遥感影像土地覆盖机场