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Improvement of ecological geographic regionalization based on remote sensing and canonical correspondence analysis： A case study in China

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Science China Earth Sciences 2016年第9期59卷 1745-1753页

作者： JIN JiaXin WANG Ying JIANG Hong KONG Yan lu xuehe ZHANG XiuYing Jiangsu Provincial Key Laboratory of Geographic Information Science and Technology Nanjing University Nanjing 210023 China International Institute for Earth System Science Nanjing University Nanjing 210023 China Information Center of Urban Planning Wuxi 214072 China

Ecological geographic regions, also called eco-regions, can be used to divide a remotely sensed image, which is helpful for reducing the complexity of land cover types within eco-regions and for improving the classification accuracy of land cover. In this case study in China, we improved a method of ecological geographic regionalization that is more suitable for remote sensing mapping of regional land cover, and we obtained new eco-regions. The canonical correspondence analysis(CCA) and k-means clustering were adopted in the ecological geographic regionalization using both seasonal remotely-sensed vegetation information and environmental data including climate, elevation and soil features. Our results show that the combination of seasonal vegetation information and the CCA performed well in the selection of the dominant environmental factor of the biogeographic pattern, and it can be used as regionalization indicators of eco-regions. We found that thermal factors are the most important driving forces of the biogeographic pattern in China, which followed by moisture factors. Two global land cover products(MODIS MCD12C1 and Glob Cover) were used to assess our eco-regions. The results show that our eco-regions performed better than that of a previous study regarding the complexity of land cover types, such as in the number of types and the proportional area of the major/secondary type. These results indicate that the method of ecological geographic regionalization, which is based on environmental factors associated with seasonal vegetation features, is effective for reducing the regional complexity of land cover.

关键词：生态地理区划典范对应分析遥感图像中国案例土地覆盖类型生态区域生态地理区域

Long and Covalently Conjugated Branched DNA Structures for in Situ Gelation in Vivo

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CCS Chemistry 2023年第9期5卷 2125-2139页

作者： xuehe lu Hong Wang Ruofan Chen Tiantian Wu Xiaohui Wu Yingxu Shang Yuang Wang Wantao Tang Dongsheng Liu Jianbing Liu Baoquan Ding CAS Key Laboratory of Nanosystem and Hierarchical Fabrication National Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190 School of Materials Science and Engineering Henan Institute of Advanced TechnologyZhengzhou UniversityZhengzhou 450001 Key Laboratory of Bioorganic Phosphorus Chemistry and Chemical Biology Department of ChemistryTsinghua UniversityBeijing 100084 University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049

DNA nanotechnology has been widely employed for biomedical applications.However,most DNA nanomaterials rely on noncovalent complementary base pairing of short single-stranded DNA oligonucleotides.Herein,we describe a general strategy to construct a long and covalently conjugated branched DNA structure for fast and in situ gelation in vivo.In our design,a short and covalently conjugated branched DNA structure can normally be employed as the DNA primer in the terminal deoxynucleotidyl transferase-dependent enzymatic polymerization system.After enzymatic extension,the DNA aptamer-modified branched DNA structures with the sequences of poly T or poly A can immediately coassemble for in situ encapsulation of the target protein and tumor cell.The fast and in situ gelation system can function in a murine model of local tumor recurrence for targeting residual tumor cells to achieve long-term drug release for efficient tumor inhibition in vivo.This rationally developed DNA self-assembly strategy provides a new avenue for the development of multifunctional DNA nanomaterials.

关键词： DNA material self-assembly nucleic acidmodification DNA polymerization in situ gelation

Chemically modified DNA nanostructures for drug delivery

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The Innovation 2022年第2期3卷 38-48页

作者： Yuang Wang xuehe lu Xiaohui Wu Yan Li Wantao Tang Changping Yang Jianbing Liu Baoquan Ding School of Materials Science and Engineering Henan Institute of Advanced TechnologyZhengzhou UniversityZhengzhou 450001China CAS Key Laboratory of Nanosystemand Hierarchical Fabrication CAS Center for Excellence in NanoscienceNational Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Based on predictable,complementary base pairing,DNA can be artificially pre-designed into versatile DNA nanostructures of well-defined shapes and sizes.With excellent addressability and biocompatibility,DNA nanostructures have been widely employed in biomedical research,such as biosensing,bio-imaging,and drug delivery.With the development of the chemical biology of nucleic acid.

关键词： DNA versatile pairing

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共享社会经济路径下中国碳中和路径预测

地理学报 2022年第9期77卷 2189-2201页

作者：刘泽淼黄贤金卢学鹤李升峰漆信贤南京大学地理与海洋科学学院南京210023 自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室南京210023 苏州科技大学地理科学与测绘工程学院苏州215101

科学地预测和分析不同情景下中国碳中和路径有助于碳中和目标的合理推进,但当前研究仍缺少结合碳源—汇变化趋势的综合性分析与应用国际耦合模式情景的系统性分析。本文运用WITCH综合评估模型与IBIS植被动态模型模拟了各共享社会经济路... 详细信息

科学地预测和分析不同情景下中国碳中和路径有助于碳中和目标的合理推进,但当前研究仍缺少结合碳源—汇变化趋势的综合性分析与应用国际耦合模式情景的系统性分析。本文运用WITCH综合评估模型与IBIS植被动态模型模拟了各共享社会经济路径情景下21世纪中国碳源—汇路径,对中国碳中和时间及路径进行预测分析。研究发现:①中国碳汇逐年值存在3~4 a的周期性波动。RCP6.0气候情景下中国碳汇总量均值稳定在约0.30 Gt C/a;RCP2.6气候情景下中国碳汇总量均值呈下降趋势,到2065—2100年下降至约0.18 Gt C/a。②中国碳排放总量受到世界经济社会发展路径与政策强度的共同影响,在中高强度减排政策下中国碳排放均在2025—2030年达峰后呈下降趋势,其中SSP1/SSP4—高强度碳减排政策情景下碳排放在2060年降至约0.30 Gt C/a并实现碳中和目标。③基于典型碳中和情景的路径研究,实现碳中和目标应积极促进清洁能源技术进步与应用,推进非电力能源向电力能源转变,推广生物质能源及CCS技术,并积极倡导电动汽车的发展。

关键词：共享社会经济路径碳中和碳汇碳排放中国

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大气无机氮沉降卫星遥感估算研究进展

遥感学报 2023年第8期27卷 1769-1781页

作者：张秀英刘磊秦佳遥董佳琦程苗苗卢学鹤丁佳自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室深圳518000 南京大学国际地球系统科学研究所南京210023 江苏地理信息资源开发与应用协同创新中心南京210046 兰州大学资源环境学院兰州710003 中国环境科学研究院大气环境研究所北京100012 苏州科技大学地理科学与测绘工程学院苏州215009

大气无机氮沉降是全球氮循环的重要过程,对生态系统的可持续发展至关重要。监测大气氮沉降主要包括地面站点监测和大气化学传输模型模拟两种方法;但在区域尺度上两种方法获得的氮沉降通量具有较大差异。因此,急需发展新的方法以补充探... 详细信息

大气无机氮沉降是全球氮循环的重要过程,对生态系统的可持续发展至关重要。监测大气氮沉降主要包括地面站点监测和大气化学传输模型模拟两种方法;但在区域尺度上两种方法获得的氮沉降通量具有较大差异。因此,急需发展新的方法以补充探讨区域尺度大气氮沉降时空分布格局。卫星遥感技术具有监测全球高时空分辨率大气含氮化合物浓度的能力,已应用于区域尺度氮沉降通量估算。本文系统回顾了监测大气NO_(2)和NH_(3)的主要卫星载荷及其数据特点、基于卫星监测的NO_(2)和NH_(3)柱浓度开展氮沉降估算的基本原理,大气硝态氮和氨态氮的气体、颗粒物和湿沉降遥感估算模型,中国大气无机氮沉降时空分布格局,并指出了当前基于卫星监测信息开展大气无机氮沉降通量估算研究中存在的不足。

关键词：大气无机氮沉降气体沉降模型颗粒物沉降模型湿沉降模型卫星遥感

陆地生态系统模拟研究中IBIS模型开发应用的回顾和展望

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Journal of Resources and Ecology 2022年第1期13卷 2-16页

作者：刘金勋卢学鹤朱求安袁文平苑全治张臻国庆喜 DEERING Carol 美国地质调查局西部地理科学中心美国加利福尼亚州莫菲特菲尔德94035 苏州科技大学地理科学与测绘工程学院江苏苏州215009 河海大学水文水资源学院南京210024 中山大学大气科学学院广州510275 四川师范大学地理与资源科学学院成都610068 美国马里兰大学美国马里兰州大学公园20742 东北林业大学林学院哈尔滨150040 KBR Inc. 美国地质调查局地球资源观测和科学中心美国南达科他州苏福尔斯57198

全球动态植被模型(DGVM)是研究生态系统复杂过程和全球变化的强有力工具。本文基于过去20多年全球已发表的文献,对得到广泛关注和应用的DGVM之一——集成生物圈模拟器(Integrated Biosphere Simulator,IBIS)的开发、改进、发展及应用进... 详细信息

全球动态植被模型(DGVM)是研究生态系统复杂过程和全球变化的强有力工具。本文基于过去20多年全球已发表的文献,对得到广泛关注和应用的DGVM之一——集成生物圈模拟器(Integrated Biosphere Simulator,IBIS)的开发、改进、发展及应用进行了总结。IBIS是一个在全球变化等多领域中有着广泛应用的模型。自1996年诞生以来,IBIS在陆地生态系统的碳、氮、水循环,植被动态、陆气耦合、水域系统耦合和气候变化影响等多个方面取得了验证和应用。本文较为系统地阐述了IBIS模型在V2.5版本后的不同发展方向,主要针对IBIS模型在水文过程(蒸散、土壤水分、地下水、径流)、植被动态(植被功能型、土地覆盖变化)、植被生理过程(植被物候、光合作用、植被生长、碳分配)、土壤生物地球化学过程(土壤碳氮循环及反馈、温室气体排放等)以及包括土地利用变化、干扰与管理等人类活动过程等方面的改进与发展进行了全面的综述;在此基础上,对模型在生态系统生产力、碳水收支、水分利用效率、温室气体排放、自然干扰(干旱、火灾、虫害)和人类活动(土地利用变化、农业经营)等方面的应用,以及模型的技术性改进方面进行了回顾;最后对模型的前景和进一步发展提出了一些见解。

关键词： IBIS 生态模型生产力碳循环全球变化

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近20年苏州市土地利用碳排放时空变化研究

苏州科技大学学报(自然科学版) 2023年第4期40卷 60-68页

作者：杜景龙彭梓壹卢学鹤龚瑶刘畅畅苏州科技大学地理科学与测绘工程学院江苏苏州215009

利用GIS和遥感图像处理软件,依据2001、2005、2010、2015和2020年的遥感影像数据和能源消耗数据,采用碳排放系数法和能源消费算法,对苏州市各历史时期的土地利用碳排放进行了分析。结果表明:(1)建设用地是主要碳源,全市99%以上的碳排放... 详细信息

利用GIS和遥感图像处理软件,依据2001、2005、2010、2015和2020年的遥感影像数据和能源消耗数据,采用碳排放系数法和能源消费算法,对苏州市各历史时期的土地利用碳排放进行了分析。结果表明:(1)建设用地是主要碳源,全市99%以上的碳排放来自建设用地,碳汇主要来自水域((7~8)×10^(4)t·a^(-1))和林地(约1×104t·a^(-1));(2)近20年来,苏州市碳排放始终呈现增长趋势,但增长主要发生在本世纪的前10年,净碳排放量从2001年的922×10^(4)t增长到2010年的4 281×10^(4)t,再到2020年的4 656×10^(4)t;(3)空间上,呈现中心城区较低,外围区市较高的格局,全市近50%的碳排放来自张家港市。

关键词：土地利用碳排放时空变化苏州市

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改革开放以来我国流动人口变动的九大趋势

人口研究 2008年第6期32卷 30-43页

作者：段成荣杨舸张斐卢雪和中国人民大学人口与发展研究中心

改革开放30年来,我国流动人口规模不断增大,对我国的经济发展和社会进步起到了重要作用。但我们对流动人口的认识总体来讲是底数不清、情况不明,流动人口变化趋势研究更是罕见。本文通过深入挖掘1982年以来历次全国人口普查和1%人口抽... 详细信息

改革开放30年来,我国流动人口规模不断增大,对我国的经济发展和社会进步起到了重要作用。但我们对流动人口的认识总体来讲是底数不清、情况不明,流动人口变化趋势研究更是罕见。本文通过深入挖掘1982年以来历次全国人口普查和1%人口抽样调查数据资料,总结得出了改革开放30年来我国流动人口变动的九大趋势:流动人口的普遍化、流动原因的经济化、流动时间的长期化、流入地分布的沿海集中化、年龄结构的成年化、性别构成的均衡化、女性人口流动的自主化、流动方式的家庭化和学业构成的"知识化"。

关键词：流动人口变动趋势中国人口普查

多源卫星遥感的华北平原大气NO_2浓度时空变化

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遥感学报 2018年第2期22卷 335-346页

作者：章吴婷张秀英刘磊赵丽敏卢学鹤南京大学国际地球系统科学研究所南京210023 江苏地理信息资源开发与应用协同创新中心南京210023

为探讨1996年以来华北平原对流层NO_2柱浓度变化的空间特征,基于GOME、SCIAMACHY和OMI卫星传感器的监测数据,以SCIAMACHY的NO_2柱浓度为基准,根据建立的GOME和SCIAMACHY,SCIAMACHY和OMI之间的相关关系,校正GOME和OMI监测的NO_2数据;利... 详细信息

为探讨1996年以来华北平原对流层NO_2柱浓度变化的空间特征,基于GOME、SCIAMACHY和OMI卫星传感器的监测数据,以SCIAMACHY的NO_2柱浓度为基准,根据建立的GOME和SCIAMACHY,SCIAMACHY和OMI之间的相关关系,校正GOME和OMI监测的NO_2数据;利用线性正弦曲线模型拟合方法研究1996年—2016年长时间序列华北平原对流层NO_2变化的空间分布特征。结果显示,华北平原对流层NO_2浓度自1996年开始持续上升,到2011年达到最高值,然后呈现下降趋势。该变化趋势主要受经济发展和环保政策的双重影响。1996年—2011年,NO_2柱浓度高值区分布在北京市、天津市、河北唐山市和保定市、山东德州市和济南市、安徽滁州市以及江苏南京市、常州市和无锡市,并且具有较高增长率;2012年—2016年NO_2柱浓度平均值远高于1996年—2011年NO_2柱浓度平均值,高值地区范围扩大,分布在河北南部、河南北部和山东西部,但华北平原地区NO_2柱浓度均呈现负增长,表明"十二五"规划提出的大气环保政策取得了显著成效。同时,对流层NO_2柱浓度可以反映典型环保事件如北京奥运会、国庆阅兵和南京青奥会时期大气环保政策的实施效果。

关键词：变化趋势对流层NO2柱浓度华北平原多源遥感长时间序列