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Straw return decreases polycyclic aromatic hydrocarbon(PAH) accumulation in winter wheat and human health risk by enhancing PAH dissipation in rhizosphere soil

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Pedosphere 2024年第4期34卷 699-708页

作者： Jun CAI He ZHANG xiangyao WU Yifan LIU Yunmei WU Jinfeng WANG Chuangye ZHANG Benhua SUN Fuyong WU College of Natural Resources and Environment Northwest A&F University Key Laboratory of Plant Nutrition and the Agri-environment in Northwest China Ministry of Agriculture

Straw return in situ, a common agronomic measure in China, has been widely used not only to increase crop yields and improve soil nutrients but also to remove polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) from agricultural soils. Nevertheless, the safety risks of food crops(i.e., human health risk of wheat grains) grown in PAHs-contaminated agricultural soils amended with crop straw remain uncertain. A pot experiment was conducted in a PAHs-contaminated agricultural soil cultivated with winter wheat under different ratios of corn straw addition(0%(control, CK), 1%, 2.5%, and 5%, weight/weight). Results showed that corn straw addition significantly(P < 0.05) decreased PAH concentrations in rhizosphere soil, roots, straws, and grains by 48.32%–50.01%,11.85%–42.67%, 9.78%–28.03%, and 14.16%–31.67%, respectively, compared with CK, whereas the transfer factors of PAHs from roots to straws were significantly(P < 0.05) increased. A correlation heatmap showed that PAH concentrations in roots, straws, and grains were positively(P < 0.01) correlated with those in rhizosphere soil. These indicated that corn straw decreased PAH accumulation in winter wheat due to the increase of PAH dissipation in the rhizosphere soil, although it enhanced PAH transfer in winter wheat. The incremental lifetime cancer risk(ILCR) model indicated that corn straw significantly(P < 0.05) decreased the human health risk of winter wheat grains by 29.73%–45.05%. Overall, corn straw apparently reduced PAH accumulation in winter wheat, ecological risk, and human health risk via enhancing PAH dissipation in the rhizosphere soil. These findings provide an important scientific basis and theoretical guidance for agricultural safety production.

关键词： corn straw addition ecological risk food crops incremental lifetime cancer risk transfer factor

新疆地区极端降水时空变化特征及对气温变化的响应

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农业工程学报 2022年第4期38卷 133-142页

作者：王卫平刘永强赵求东秦艳孟湘尧张梦肖晋子振新疆大学地理科学学院乌鲁木齐830046 新疆大学新疆绿洲生态自治区重点实验室乌鲁木齐830046 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000

全球气候变暖背景下极端事件频发,对地处干旱、半干旱地区的新疆影响尤为明显,导致冻害、旱灾、雪灾、暴雨洪水和融雪洪水风险增大。该研究基于1961—2020年新疆75个观测气象台站资料,使用湿球温度法对降雨事件和降雪事件进行分离,其总... 详细信息

全球气候变暖背景下极端事件频发,对地处干旱、半干旱地区的新疆影响尤为明显,导致冻害、旱灾、雪灾、暴雨洪水和融雪洪水风险增大。该研究基于1961—2020年新疆75个观测气象台站资料,使用湿球温度法对降雨事件和降雪事件进行分离,其总体精度达到95%。利用百分位法定义极端降水(雨、雪),研究该区域极端降水量与频次变化的总体特征和南北疆空间变化差异,分析极端降雨、极端降雪对气温变化的响应机制。结果表明:1961—2020年,新疆地区年均降水(雨、雪)和年均极端降水(雨、雪)量与频次均呈增加趋势;北疆地区降雨、极端降雨、降雪和极端降雪的量与频次的增幅均要大于南疆地区(降雨频次除外);极端降水(雨、雪)对降水(雨、雪)的贡献率平均值均大于26%,且均呈增加趋势;南北疆各台站极端降雨和极端降雪对气温变化的响应均小于C-C(克拉伯龙-克劳修斯,Clausius-Clapeyron)方程预期,即“次C-C率”;当超过一定温度,温度会对极端降雨强度和极端降雪强度起抑制作用。该研究将有助于科学认识新疆地区极端降水事件变化特征,对区域水文水资源合理调控具有重要意义。

关键词：降水降雨降雪极端降雨极端降雪 Clausius-Clapeyron方程

高温高应变率下ZL101A铝合金的流变应力特征与本构模型

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高压物理学报 2022年第3期36卷 86-96页

作者：张延泽秦健孟祥尧刘元凯文彦博黄瑞源南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094 福州大学土木工程学院福建福州350000 海军研究院北京100161

采用分离式霍普金森压杆系统和高温设备对ZL101A铝合金进行了常温和高温下的动态压缩实验,得到了应变率范围为2900~6100 s^(−1)、温度范围为20~600℃的动态压缩应力-应变曲线。实验结果表明:ZL101A铝合金具有应变率硬化效应,并且随着温... 详细信息

采用分离式霍普金森压杆系统和高温设备对ZL101A铝合金进行了常温和高温下的动态压缩实验,得到了应变率范围为2900~6100 s^(−1)、温度范围为20~600℃的动态压缩应力-应变曲线。实验结果表明:ZL101A铝合金具有应变率硬化效应,并且随着温度的升高,应变率硬化效应减弱;ZL101A铝合金在不同应变率下均存在明显的温度软化效应,且随着温度的升高,塑性变形引起的绝热温升使热软化作用增强。为了得到应变率和温度对材料流变应力的影响,将应变率效应和温度效应进行解耦,得到一种适用于ZL101A铝合金材料的动态本构模型。对比模型预测结果与实验数据发现,建立的本构模型可以很好地描述ZL101A铝合金的流变应力特征。

关键词： ZL101A铝合金高应变率流变应力高温霍普金森压杆

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水中化学羽流的建模和数值模拟分析

西北工业大学学报 2014年第5期32卷 775-780页

作者：孟祥尧邱志明张鹏宋保维西北工业大学航海学院陕西西安710072 海军装备研究院北京100073

建立了一种新的基于计算流体力学的离散化学羽流模型。该模型使用CFD方法比较精确地计算化学羽流所处的湍流环境,而化学羽流中所含的物质则作为离散相进行建模。利用所建模型对水中的化学羽流进行数值模拟分析,得到了化学羽流的基本特征... 详细信息

建立了一种新的基于计算流体力学的离散化学羽流模型。该模型使用CFD方法比较精确地计算化学羽流所处的湍流环境,而化学羽流中所含的物质则作为离散相进行建模。利用所建模型对水中的化学羽流进行数值模拟分析,得到了化学羽流的基本特征:化学羽流整体的输运形态曲折蜿蜒;羽流某点的瞬时浓度随时间不断的变化,变化幅度较大且不规则;一段时间内截面的平均浓度分布具有高斯分布的特征。所得结果与实验研究结果一致,验证了模型的合理性,克服了现有模型过于简化而与实际结果一致性差的不足,为羽流追踪探测的研究提供了基础。

关键词：计算流体力学输运特性化学羽流离散相高斯分布流场湍流模型

近场水下爆炸过程中气泡脉动与射流载荷特性研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2022年第12期52卷 92-105页

作者：秦健张延泽孟祥尧赖志超文彦博黄瑞源海军研究院北京100161 南京理工大学瞬态物理重点实验室南京210094 福州大学土木工程学院福州350116

为了深入研究近场水下爆炸过程中产生的气泡射流现象,本文开展了小当量TNT在固支方板底部爆炸的水下爆炸试验,设计了一种阵列式壁压传感器的方法成功测得了气泡射流的载荷时程曲线.实验结果指出,固支方板底部中心处气泡脉动压力峰值与... 详细信息

为了深入研究近场水下爆炸过程中产生的气泡射流现象,本文开展了小当量TNT在固支方板底部爆炸的水下爆炸试验,设计了一种阵列式壁压传感器的方法成功测得了气泡射流的载荷时程曲线.实验结果指出,固支方板底部中心处气泡脉动压力峰值与射流压力峰值相差不大,但射流压力持续时间为气泡脉动压力的21.36倍,气泡脉动压力及其持续时间随着传感器距中心位置距离的增加只是略有衰减,而射流压力及持续时间随着传感器距中心位置距离的增加衰减较快,说明射流载荷作用范围较为集中.接着通过Abaqus软件开展了从炸药起爆到气泡射流形成全过程的数值模拟工作,模拟得到的气泡演化过程和气泡射流载荷时程曲线与实验结果基本一致.最后通过数值模拟得到了近场水下爆炸气泡脉动过程中气泡射流比冲量分布规律、气泡射流形态演变规律和气泡射流头部速度变化规律.本文的工作能够为利用近场水下爆炸气泡射流对水面舰艇结构实施毁伤打击提供依据.

关键词：水射流水下爆炸固支方板气泡脉动数值模拟

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北部湾印太江豚密度估算及适宜栖息地预测

兽类学报 2022年第4期42卷 362-369页

作者：孟祥垚汪华志周煜张宏科乔莹陈炳耀南京师范大学生命科学学院南京210023 广西壮族自治区合浦儒艮国家级自然保护区管理中心北海536000 自然资源部第四海洋研究所北部湾鲸豚研究与保护中心北海536000

目前我国印太江豚(Neophocaena phocaenoides)的基础信息十分有限,2018-2020年对北部湾离岸较近的广西壮族自治区合浦儒艮国家级自然保护区及离岸较远的涠洲岛水域进行了截线抽样法船只考察。应用DISTANCE估算出儒艮国家级自然保护区印... 详细信息

目前我国印太江豚(Neophocaena phocaenoides)的基础信息十分有限,2018-2020年对北部湾离岸较近的广西壮族自治区合浦儒艮国家级自然保护区及离岸较远的涠洲岛水域进行了截线抽样法船只考察。应用DISTANCE估算出儒艮国家级自然保护区印太江豚密度约为每平方千米0.273(0.133~0.561)头,数量约88头(95%CI:43~181);涠洲岛水域印太江豚密度约为每平方千米0.100(0.048~0.210)头,数量约137头(95%CI:65~286)。利用最大熵模型(MaxEnt)分析北部湾水域印太江豚的适宜栖息地分布及面积。MaxEnt模型训练集和测试集AUC值分别为0.980和0.927,模型拟合度较好,结果表明离岸距离和海洋深度是影响印太江豚栖息地分布的主要因子,印太江豚的适宜栖息地在北部湾东北部近岸区和海南西侧,适宜度超过0.5的栖息地面积达14630.62 km^(2)。2018-2020年印太江豚适宜栖息地面积较2013年大幅度下降,0.5适宜度的栖息地面积减少了40%。参考印太江豚2个群体的平均密度和北部湾适宜栖息地面积,粗略估计北部湾水域印太江豚约1463~3994头。由此可见,北部湾水域内印太江豚密度比较高,应引起足够的重视。建议首先进行区域性海洋环境的整体保护,重点关注鱼类资源的恢复及对人类活动尤其渔船的管控,并尽快建立新的自然保护区。

关键词：北部湾栖息地分析儒艮国家级自然保护区涠洲岛印太江豚

身份、待遇与生存发展空间——北宋西北边疆蕃官与蕃兵再探

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西藏研究 2024年第3期 101-112,M0006,M0007页

作者：张向耀华东师范大学历史学系上海200241

在宋、夏对峙格局下,宋朝对西北边疆归顺的部族大体以族帐除授军职实职官和以功次除授武官阶虚职官。北宋陕西路蕃官体量十分庞大,元丰初约占全国汉蕃官员总数的五分之一,俸禄支出占比却较小。蕃官非常重视军赏,把立军功作为升迁的主要... 详细信息

在宋、夏对峙格局下,宋朝对西北边疆归顺的部族大体以族帐除授军职实职官和以功次除授武官阶虚职官。北宋陕西路蕃官体量十分庞大,元丰初约占全国汉蕃官员总数的五分之一,俸禄支出占比却较小。蕃官非常重视军赏,把立军功作为升迁的主要途径。那时蕃兵的指代范围进一步得到扩大,不仅包括宋朝境内的蕃兵,还指代直辖郡县之外的部族兵。蕃兵在神宗前以归顺的部族兵为主体,以招募的蕃部兵员为补充,神宗后以招募的蕃弓箭手为主要组成部分。招募的弓箭手以田土作为主要经济来源,其经济收入明显高于部族兵,甚至高于禁军的平均收入水平,这进一步丰富了学界对蕃兵经济待遇的认识。

关键词：北宋蕃官蕃兵待遇生存发展

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高等教育对创新型经济的贡献——基于企业面板数据的实证研究

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北京大学教育评论 2024年第1期22卷 18-40,187,188页

作者：杜育红赵冉赵相尧北京师范大学教育学部/首都教育经济研究基地北京100875 伦敦政治经济学院经济系伦敦

在我国经济从追赶型向创新型转变的背景下,办什么样的高等教育,怎么办高等教育,成为建设高等教育强国要回答的首要问题。回答这一问题的关键是对高等教育投资效果的准确评估,特别是要把高等教育对创新型经济的贡献作为资源配置的重要依... 详细信息

在我国经济从追赶型向创新型转变的背景下,办什么样的高等教育,怎么办高等教育,成为建设高等教育强国要回答的首要问题。回答这一问题的关键是对高等教育投资效果的准确评估,特别是要把高等教育对创新型经济的贡献作为资源配置的重要依据。本文基于创新理论,运用企业面板数据,从多角度多层次探讨了高等教育对创新型经济的贡献,研究发现:(1)研究生学历人员对企业自主创新具有更高的影响效应,且这种效应随着时间推移愈加显著,本科和专科学历人员的贡献则逐渐减弱;(2)在创新型企业中,本科和研究生学历人员通过技术创新的中介效应分别为16%和21%,而传统企业并不存在技术创新这一中介路径;(3)驱动技术创新产出的主导力量仍为硕士学历人员,而博士学历人员仅对发明专利类创新作用显著,对于体现技术吸收的实用新型创新产出作用不显著;(4)在技术密集型制造业企业中,研究生学历人员对企业技术创新的影响效应更大,对全行业而言,研究生学历人员对产品和商业模式创新的企业自主创新作用更大。因此,在我国从追赶型经济向创新型经济全面转型之际,进一步扩大研究生规模是创新型经济发展的内在要求;要平衡好技术吸收与技术创新、自主创新与技术创新、传统产业升级和创新型产业发展的关系,进一步加大理工类博士研究生培养支持力度,加强研究生培养中的产教融合;要重视理工科和产品设计、管理类专业研究生的培养,加强对行业特色型高校的资源投入;要重视基础研究,大力加强基础学科拔尖创新人才培养,构建国家创新体系可持续发展的根基。

关键词：高等教育创新型经济教育资源配置

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固支方板底部水下爆炸气泡射流研究

中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第12期51卷 114-124页

作者：秦健文彦博孟祥尧黄瑞源海军研究院北京100161 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室南京210094

近场水下爆炸气泡坍塌后形成的水射流能对舰船局部结构造成严重毁伤,而射流的形成具有非对称性,导致试验中难以测到其数据,目前关于水下爆炸气泡射流压力时程曲线的研究仍比较少见.为研究水射流的载荷特性,本文开展了当量为2.5 g的TNT... 详细信息

近场水下爆炸气泡坍塌后形成的水射流能对舰船局部结构造成严重毁伤,而射流的形成具有非对称性,导致试验中难以测到其数据,目前关于水下爆炸气泡射流压力时程曲线的研究仍比较少见.为研究水射流的载荷特性,本文开展了当量为2.5 g的TNT炸药在不同爆距下的固支方板底部水下爆炸试验.首先通过水下压力传感器验证了试验数据的准确性,其次通过高速摄像得到了从炸药起爆到气泡与钢板作用产生射流全过程的图像,最后通过钢板中心的壁压传感器测得了水射流压力时程曲线,并在距钢板中心15 cm处设置了另外一组壁压传感器作为对照组,用来确定所测得的射流数据并非杂波.水下传感器记录到的试验数据表明,冲击波超压、气泡脉动周期最大气泡半径与经验公式间的误差在10%以内.高速摄像及壁压传感器记录到的结果显示,爆距为28 cm时能观测到3次射流现象,但由于爆距较远并未测到压力时程曲线,爆距为15,17.5及20 cm时测得了3次射流压力时程曲线,但由于爆距较近,且在冲击波作用下钢板与水面间存在大量气泡,导致高速摄像难以观测到试验现象.压力时程曲线显示,在第一次气泡脉动峰值后产生了3次射流,射流压力大小能达到冲击波的1/4.射流在第一次气泡脉动峰值后1–3 ms后出现,每次射流的时间间隔在0.9–2.4 ms之间.射流载荷持续时长在4–27μs,持续时间随着距离的增加而大幅减小.

关键词：近场水下爆炸水射流壁面压力方形板构件气泡脉动