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Prospects of sediment deposition at small watershed scale in the black soil region of Northeast China: A mini review

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Pedosphere 2024年第1期34卷 30-35页

作者： Guanghui ZHANG Yang YANG yingna liu Zhiqiang WANG State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology Faculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijing 100875China School of Geography Faculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijing 100875China

Sediment deposition is one of the most significant processes in small watersheds characterized by gentle long hillslopes in the black soil(Mollisol)region of Northeast China, as indicated by severe ephemeral gully and gully erosion on hillslopes and very low sediment concentrations in river *** reviews have been conducted to summarize the related research in this region. The objectives of this review were to identify the potential factors influencing sediment deposition, review related studies, and propose future research needs in the black soil region of Northeast China. Sediment deposition is controlled by the deficit between sediment transport capacity of flow and sediment load. Hence, all factors affecting flow transport capacity and sediment load directly affect sediment deposition. For a specific small watershed, the change in slope gradient along the flow path is the key factor affecting sediment deposition. Shelterbelts, ridge tillage systems, terraces, grass strips, road distribution, ponds and reservoirs, and land-use patterns also influence the spatial distribution and rate of deposition. The trace method has been widely used to quantify sediment deposition in this region. The results of cesium-137(^(137)Cs),lead-210(^(210)Pb), and magnetic susceptibility reveal that serious deposition occurs on the back and foot slopes. Distinct deposition occurs in front of contour shelterbelts. Future studies should focus on the methodology, spatial and temporal variations, dominant influencing factors and their mechanisms, and the potential effects on land productivity within specific small watersheds and across the black soil region. This review provides insights into the sediment deposition process in small watersheds characterized by gentle, long hillslopes.

关键词： Mollisol sedimentation soil and water conservation soil erosion soil redistribution

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高校理工科实验室防呆设计——以地理科学实验室为例

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实验室研究与探索 2024年第4期43卷 263-268页

作者：刘春玲龚吉蕊魏欣刘莹莹刘瑛娜高晓飞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

高校实验室承担着科学研究及人才培养的重任,其安全管理及规范运行直接关系到科学研究能否顺利开展,关系着师生安全乃至社会的稳定。其中,理工科实验室具有分布散、环境危险属性复杂、危险源种类多、总量大、人员流动性大等特点,而且从... 详细信息

高校实验室承担着科学研究及人才培养的重任,其安全管理及规范运行直接关系到科学研究能否顺利开展,关系着师生安全乃至社会的稳定。其中,理工科实验室具有分布散、环境危险属性复杂、危险源种类多、总量大、人员流动性大等特点,而且从事实验操作的主力在实验室时间短、实验操作熟练程度偏低,一直以来都是高校实验室安全事故的高发地。地表过程与资源生态国家重点实验室室内分析测试中心作为理工科实验室,其实验室安全环境极具复杂性、不确定性和综合性,以此为典型研究案例,系统阐述了防呆的概念、基本理念及其应用原理,在此基础上,对气相色谱仪-MIDI微生物鉴定系统做了步骤详细、可操作、可实施的实验室防呆设计。同时,实验过程中的防呆设计要遵循简单、轻松、安全以及自动化原则。随着智能时代的来临,除了传统的物防、人防,亟待推进和加强技防建设,充分利用现代技术手段进行精密智能化安全防范,提升技防管理水平,从本质上减少实验室安全事故。

关键词：本质安全防呆设计理工科实验室技防

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Quantifying spatial distribution of interrill and rill erosion in a loess at different slopes using structure from motion(SfM)photogrammetry

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International Soil and Water Conservation Research 2022年第3期10卷 393-406页

作者： Tao He Yang Yang Yangzi Shi Xiaozhen Liang Suhua Fu Gege Xie Baoyuan liu yingna liu State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology Faculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijing100875China School of Geography Faculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijing100875China Beijing Key Laboratory of Environmental Remote Sensing and Digital Cities Faculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijing100875China State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water ResourcesYangling712100China

The spatial distribution of interrill and rill erosion is essential for unravelling soil erosion principles and the application of soil and water conservation *** quantify interrill and rill erosion and their spatial development,four 30-min rainfalls at 90 mm h^(-1)intensity were consecutively simulated on runoff plots packed with a loess at six slopes of 10°,15°,20°,25°,30°and 35°.The soil surface was measured using the structure from motion(SfM)photogrammetry upon each simulation run,and the runoff and sediment samples were collected and measured at every 10 *** did not develop until the third simulation *** the initial two runs,the lower third section was more severely eroded than the upper and middle thirds along the slope direction,yet the interrill erosion was statistically uniform from left to *** tended to emerge by both sidewalls and in the lower portion in the third *** corresponding rill erosion increased with slope from 10°to 20°and then decreased for the slopes steeper,which was consistent with the slope trend of the sediment yield directly *** rills expanded substantially primarily via head retreat and to a lesser extent via sideward erosion after receiving another 30-min *** erosion contributed 69.3%of the total erosion loss,and shifted the critical slope corresponding to the maximum loss from 20°to 25°.These findings demonstrate the significance of rill erosion not only in total soil loss but also in its relation to slope,as well as the effectiveness of SfM photogrammetry in quantifying interrill and rill erosion.

关键词： Interrill and rill erosion Spatial distribution Structure from motion(SfM) photogrammetry Slope Rainfall simulation

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An aqueous rechargeable Fe//LiMn_(2)O_()hybrid battery with superior electrochemical performance beyond mainstream Fe-based batteries

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Nano Research 2024年第6期17卷 5168-5178页

作者： Yu liu Dehui Xie Yuxin Shi Rongguan Lv yingna Chang Yuzhen Sun Zhiyuan Zhao Jindi Wang Kefan Song Huayu Wu Tuan K.A.Hoang Rong Xing Huan Pang Institute of New Energy on Chemical Storage and Power Sources School of Chemical and Environmental EngineeringYancheng Teachers UniversityYancheng 224000China School of Chemistry and Chemical Engineering Yangzhou UniversityYangzhou 225009China Department of Chemical Engineering University of Waterloo200 University Avenue WestWaterlooOntario N2L 3G1Canada

Aqueous rechargeable batteries(ARBs)are generally safer than non-aqueous analogues,they are also less-expensive,and more friendly to the ***,the inherent disadvantage of the narrow electrochemical window of H2O seriously restricts the energy density and output voltage of ARBs,especially aqueous rechargeable Fe-based ***,we introduce a new battery system:the anode contains C@Fe/Fe_(2)O_(3)composite,which is interfaced with an alkaline electrolyte;the cathode contains LiMn_(2)O_()in contact with a neutral electrolyte.A Li^(+)-conducting membrane is carefully selected to decouple the electrode-electrolyte,which effectively widens the electrochemical window to above 2.65 V,thereby enables an aqueous rechargeable iron *** average output voltage is 1.83 V and its energy density is 235.3 Wh/kg at 549 W/*** this work,we propose the energy storage mechanism with the aid of density functional theory(DFT).The calculated reduction potential of the anode agrees with the experimental ***,this battery system demonstrates long cycle lifespan of approximately 2500 cycles at 2 A/g,corresponding to a capacity retention of 82.1%.These results are very far superior than those of mainstream aqueous rechargeable Fe-based batteries,which guarantee future investigation for storing electricity energy.

关键词： aqueous battery high voltage high energy iron oxide theoretical calculation

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The assessment of soil loss by water erosion in China

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International Soil and Water Conservation Research 2020年第4期8卷 430-439页

作者： Baoyuan liu Yun Xie Zhiguang Li Yin Liang Wenbo Zhang Suhua Fu Shuiqing Yin Xin Wei Keli Zhang Zhiqiang Wang yingna liu Ying Zhao Qiankun Guo Faculty of Geographical Science Beijing Normal UniversityBeijing100875China Soil Conservation Monitoring Centre Ministry of Water Resources of People's Republic of ChinaBeijing100053China Institute of Soil Science Chinese Academy of SciencesNanjing210008China China Institute of Water Resources and Hydropower Research Ministry of Water Resources of People's Republic of ChinaBeijing100038China

Soil erosion is a major environmental problem in *** for soil erosion control requires accurate soil erosion rate and spatial distribution *** aim of this article is to present the methods and results of the national soil erosion survey of China completed in 2011.A multi-stage,unequal probability,systematic area sampling method was employed.A total of 32,948 sample units,which were either 0.2-3 km2 small catchments or 1 km2 grids,were investigated on *** erosion rates were calculated with the Chinese Soil Loss Equation in 10 m by 10 m grids for each sample unit,along with the area of soil loss exceeding the soil loss tolerance and the proportion of area in excess of soil loss tolerance relative to the total land area of the sample *** were created by using a spatial interpolation method at national,river basin,and provincial *** showed that the calculated average soil erosion rate was 5 t ha-1 yr-1 in China,and was 18.2 t ha-1 yr-1 for sloped,cultivated *** soil erosion occurred on cropland,overgrazing grassland,and sparsely forested *** proportions of soil loss tolerance exceedance areas of sample units were interpolated through the country in 250 m *** national average ratio was 13.5%,which represents the area of land in China that requires the implementation of soil conservation *** survey results and the maps provide the basic information for national conservation planning and policymaking.

关键词： National soil erosion survey CSLE Sample units Chinese soil loss map Soil erosion rate Ratio of soil erosion area

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中国水蚀区5种典型土壤的侵蚀性降雨阈值比较

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水土保持通报 2022年第4期42卷 227-233页

作者：王瀛杨扬刘宝元刘瑛娜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 北京师范大学地理科学学部地理学院北京100875

[目的]准确拟定侵蚀性降雨阈值,区分侵蚀性与非侵蚀性降雨事件,为有效减少土壤侵蚀预报的工作量以及区域土壤侵蚀防治提供科学参考。[方法]在北京市房山区布设中国5个水蚀二级区典型土壤休闲小区,收集各小区2006—2019年的产流产沙监测... 详细信息

[目的]准确拟定侵蚀性降雨阈值,区分侵蚀性与非侵蚀性降雨事件,为有效减少土壤侵蚀预报的工作量以及区域土壤侵蚀防治提供科学参考。[方法]在北京市房山区布设中国5个水蚀二级区典型土壤休闲小区,收集各小区2006—2019年的产流产沙监测资料,利用降雨侵蚀力偏差法分析各小区的侵蚀性降雨量(P)和最大30 min雨强(I_(30))阈值。[结果]①相比P阈值,I_(30)在识别侵蚀性降雨方面更为有效。②黑土和褐土小区侵蚀性降雨阈值较高,二者P阈值均为10.0 mm,I_(30)阈值均为10.2 mm/h;黄土小区次之,其P和I_(30)阈值分别为9.5 mm和8.9 mm/h。紫色土与红壤小区较低,二者的P阈值分别为5.4和6.1 mm,I_(30)阈值分别为3.2和5.2 mm/h。③各径流小区的监测资料年限达到12 a时,侵蚀性降雨阈值才可达到稳定。[结论]不同地区土壤的侵蚀性降雨阈值存在较大差异。侵蚀性降雨阈值不仅受土壤自身特性如粒径分布和有机质含量的影响,还与当地的气候状况如降雨雨型有关。

关键词：侵蚀性降雨阈值降雨量最大30 min雨强中国水蚀区

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卫星通信常用调制方式的自动识别

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通信电源技术 2022年第9期39卷 113-115页

作者：刘英娜河北远东通信系统工程有限公司河北石家庄050299

随着我国科学技术水平的不断发展,航天卫星通信技术得到了突破,并且在世界领域中处于领先的地位。为了更好地促进卫星通信技术良好发展,相关研究人员提出了对卫星通信常用调制方式信号进行自动识别的方案,通过相应的数据研究发现,该方... 详细信息

随着我国科学技术水平的不断发展,航天卫星通信技术得到了突破,并且在世界领域中处于领先的地位。为了更好地促进卫星通信技术良好发展,相关研究人员提出了对卫星通信常用调制方式信号进行自动识别的方案,通过相应的数据研究发现,该方案可行性是非常强的。通过对卫星通信常用调制方式的自动识别进行研究,提出了一些具体的改进措施。

关键词：卫星通信调制方式自动识别

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河北坝上地区中晚全新世粒度端元分析及其环境意义

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第四纪研究 2022年第6期42卷 1554-1567页

作者：马罗鲁瑞洁陈东雪刘瑛娜地表过程与资源生态国家重点实验室北京师范大学地理科学学部北京100875 防沙治沙教育部工程研究中心北京师范大学地理科学学部北京100875

河北坝上地区地处东亚夏季风边缘,对气候变化响应敏感,是研究古气候环境演变的理想地区之一。本研究采用粒度端元模型分析方法对坝上地区2 m厚的典型风成砂-古土壤剖面沉积物粒度数据进行分离,同时结合粒度、磁化率和色度指标,探讨剖面... 详细信息

河北坝上地区地处东亚夏季风边缘,对气候变化响应敏感,是研究古气候环境演变的理想地区之一。本研究采用粒度端元模型分析方法对坝上地区2 m厚的典型风成砂-古土壤剖面沉积物粒度数据进行分离,同时结合粒度、磁化率和色度指标,探讨剖面沉积物各粒度端元所指示的环境意义以及坝上地区中全新世以来的环境演化过程。结果表明:1)白云湖剖面粒度组分分为3个端元,EM1代表区域暖湿气候背景下的风化成壤作用,间接指示区域的湿度状况;EM2代表区域风沙活动强度;EM3可能反映区域河流对基岩风化产物的搬运作用。2)研究区中晚全新世气候变化大致可以分为5个阶段:7.1 ka B. P.以前,风沙活动和河流搬运作用较强,气候表现为冷干特征;7.1~3.8 ka B. P.风沙活动减弱,气候温暖湿润,区域成壤作用加强;3.8~2.6 ka B. P.期间,气候波动频繁,处于暖湿-冷干过渡阶段;2.6~1.5 ka B. P.风沙活动增强;1.5 ka B. P.以来,气候由冷干向相对暖湿转变,成壤作用稍有加强。

关键词：粒度端元中晚全新世环境演化坝上地区

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东北黑土区土壤侵蚀研究进展与展望

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水土保持学报 2022年第2期36卷 1-12页

作者：张光辉杨扬刘瑛娜王志强北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875

东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,强烈水土流失导致的黑土厚度下降及土壤质量退化,直接威胁国家粮食安全。系统分析黑土区土壤侵蚀研究成果,对阻控黑土退化、维持土地生产力、保障国家粮食安全具有重要意义,论述了黑土区土壤侵蚀... 详细信息

东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,强烈水土流失导致的黑土厚度下降及土壤质量退化,直接威胁国家粮食安全。系统分析黑土区土壤侵蚀研究成果,对阻控黑土退化、维持土地生产力、保障国家粮食安全具有重要意义,论述了黑土区土壤侵蚀环境与侵蚀环境效应、土壤侵蚀过程与机理、土壤侵蚀时空变化和未来研究展望。多营力复合、缓坡长坡是黑土区独特的侵蚀环境,黑土厚度下降与坡耕地土壤质量退化是该区最典型的侵蚀环境效应。细沟间、细沟、浅沟、切沟及冻融侵蚀发育的动力机制与主控因素差异明显,输沙耗能驱动的泥沙输移对土壤分离的反馈效应是侵蚀强度沿坡长呈强弱交替的根本原因,浅沟和切沟主要发育在坡耕地,侵蚀强度受耕作方式等人类活动的显著影响。冻融侵蚀强度显著小于水力侵蚀,但可通过降低土壤抗蚀性能和促进坡面径流及壤中流发育影响水力侵蚀。土壤侵蚀类型与强度在小流域尺度上沿坡面呈明显的垂直分带特征,在区域尺度上呈南北与东西递变的纬度和经度地带性。全球气候变化可能导致黑土区水力侵蚀加强、冻融侵蚀减弱。未来亟需加强黑土厚度及土地生产力对侵蚀响应机理、复合侵蚀动力过程与耦合机制、典型侵蚀类型时空变化与主控因素等方面的研究。

关键词：黑土侵蚀环境侵蚀过程时空变化水土保持

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2010-2020年浙江省杭州市西湖区甲状腺癌发病特征和流行趋势分析

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疾病监测 2022年第10期37卷 1367-1370页

作者：苏幸郑琳章华米刘瑛娜胡小炜杭州市西湖区疾病预防控制中心浙江杭州310030

目的对2010—2020年浙江省杭州市西湖区甲状腺癌的发病情况和发病趋势进行描述和分析,为其预防控制提供科学依据。方法肿瘤发病数据来自恶性肿瘤登记报告系统,完成数据清洗后,从登记数据库中抽取了ICD-10编码为C73的甲状腺癌病例以及相... 详细信息

目的对2010—2020年浙江省杭州市西湖区甲状腺癌的发病情况和发病趋势进行描述和分析,为其预防控制提供科学依据。方法肿瘤发病数据来自恶性肿瘤登记报告系统,完成数据清洗后,从登记数据库中抽取了ICD-10编码为C73的甲状腺癌病例以及相应人口数据。分别计算甲状腺癌的粗发病率、年龄别发病率、中标发病率和年变化率(APC)等指标。结果2010—2020年西湖区累计报告甲状腺肿瘤4445例(标化发病率为45.05/10万)。Joinpoint regression检验结果显示,2010—2020年甲状腺癌的发病率呈快速上升趋势,年平均变化率(AAPC)为16.7%(95%CI:10.3~23.5),包括2个阶段的增长,其中2010—2012年APC为104.1%(95%CI:47.7~182.2),2013—2020年APC为1.5%(95%CI:−2.0~5.2)。结论杭州市西湖区甲状腺癌发病率增长迅速,发病有年轻化的趋势,应当引起公共卫生部门的重视。

关键词：甲状腺癌发病率趋势肿瘤登记

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