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Land use change and its driving factors in the ecological function area:A case study in the Hedong Region of the Gansu Province,China

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Journal of Arid Land 2024年第1期16卷 71-90页

作者： wei zhudeng DU Na YU Wenzheng School of Geographical Science Nanjing University of Information Science&TechnologyNanjing 210044China

Land use and cover change(LUCC)is important for the provision of ecosystem *** increasing number of recent studies link LUCC processes to ecosystem services and human well-being at different scales ***,the dynamic of land use and its drivers receive insufficient attention within ecological function areas,particularly in quantifying the dynamic roles of climate change and human activities on land use based on a long time *** study utilizes geospatial analysis and geographical detectors to examine the temporal dynamics of land use patterns and their underlying drivers in the Hedong Region of the Gansu Province from 1990 to *** indicated that grassland,cropland,and forestland collectively accounted for approximately 99% of the total land *** initially increased and then decreased after 2000,while grassland decreased with *** contrast,forestland and construction land were continuously expanded,with net growth areas of 6235.2 and 455.9 km^(2),*** 1990 to 2020,cropland was converted to grassland,and both of them were converted to forestland as a *** expansion of construction land primarily originated from *** 2000 to 2005,land use experienced intensified temporal dynamics and a shift of relatively active zones from the central to the southeastern *** yield,economic factors,and precipitation were the major factors accounting for most land use *** impacts on land use changes were stronger before 1995,succeeded by the impact of animal husbandry during 1995-2000,followed by the impacts of grain production and gross domestic product(GDP)after ***,agricultural and pastoral activities,coupled with climate change,exhibited stronger enhancement effects after 2000 through their interaction with population and economic *** patterns closely correlated with ecological restoration projects in China since *** study implies the importance of synergy be

关键词： land use land type geographic detector driving mechanism Hedong Region

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1861-2010年巢湖流域气候和生产力要素数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2024年第3期9卷 383-394页

作者：李蓓蓓韩雪魏柱灯吴星麒南京信息工程大学科技史与气象文明研究院南京210044 南京信息工程大学地理科学学院南京210044 南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044

巢湖是我国五大湖泊之一,人类活动历史长久,并对流域生态环境和湖泊水体造成了重要影响。尤其近百年在全球变暖背景下,巢湖流域工农业发展和城镇化加剧了流域植被退化,导致了水体富营养化、生态环境破坏等严重环境问题。本研究利用实测... 详细信息

巢湖是我国五大湖泊之一,人类活动历史长久,并对流域生态环境和湖泊水体造成了重要影响。尤其近百年在全球变暖背景下,巢湖流域工农业发展和城镇化加剧了流域植被退化,导致了水体富营养化、生态环境破坏等严重环境问题。本研究利用实测和模拟的多源数据,建立了高分辨率、长时段的生态系统气候和植被生长数据集,通过采用薄板光顺样条空间插值方法,以STASH软件为基础开发生物气候软件建立了气候数据,包括1861-2010年的高分辨率气温、降水、日照百分比、最冷月均温、最暖月均温、大于0℃积温和大于5℃积温数据,通过机器学习方法结合NPP算法模块计算得到了相同时期的植被数据,包括植被净初级生产力(NPP)、生态系统净生产力(NEP)和叶面积指数(LAI)数据,并进行了质量控制分析。本数据集为区域潜在植被重建及其植被变迁定量研究提供了模型数据,也为准确地评估气候变化对巢湖流域生态环境的影响提供了基础数据,同时也可以作为工业革命以来中国区域典型流域生态系统数据集建设的参考案例。

关键词：生态系统巢湖流域植被变迁

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青海高原温性草原对气候变化和人类活动响应动态机制研究

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地理研究 2024年第8期43卷 1941-1957页

作者：俞文政周雅文魏柱灯姚鑫张玉冰南京信息工程大学地理科学学院南京210044

温性草原作为维护青海高原草畜平衡和生态安全的重点区域,对气候变化和人类活动极为敏感。本文依托GEE平台构建长时序、高精度的草地类型数据,结合气候数据,引入随机森林模拟气候因素与温性草原间的非线性关系,对传统残差分析进行改进,... 详细信息

温性草原作为维护青海高原草畜平衡和生态安全的重点区域,对气候变化和人类活动极为敏感。本文依托GEE平台构建长时序、高精度的草地类型数据,结合气候数据,引入随机森林模拟气候因素与温性草原间的非线性关系,对传统残差分析进行改进,以此探究青海高原温性草原的时空演变及其驱动因素。结果表明:①1987—2020年青海高原温性草原面积呈显著增长趋势,主要上升区域为共和盆地、茶卡盆地、柴达木盆地东侧等,下降区域仅占21.4%。②青海高原温性草原面积与气温和降水间呈正相关的区域占比为58.1%和67.3%,其中显著相关区域均在15%以上,可见气候的暖湿化对温性草原面积增加具有促进作用。③青海高原温性草原面积增加主要受气候变化与人类活动的共同影响,其中气候变化和人类活动相对贡献超过75%的区域分别占比33.1%和32.6%,集中于研究区东部和南部;而温性草原面积减少的主导因子为人类活动,主要分布于黄河流域,青海湖沿岸的部分区域。青海高原温性草原的时空变化及其驱动因素的定量研究结果可为草地可持续发展和政策制定提供支撑。

关键词：温性草原驱动因素随机森林残差分析青海高原

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清代苏沪地区饥荒的时空变化及其环境因素

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地理科学进展 2020年第8期39卷 1333-1344页

作者：魏柱灯南京信息工程大学科学技术史研究院南京210044 南京信息工程大学地理科学学院南京210044

论文基于方志等多源史料提取饥荒的时间和地点信息,利用语义差异法和指数法构建了清代(1644—1911年)苏沪地区逐年的饥荒指数序列,复原了饥荒的空间分布特征,探讨了不同致灾因子及其组合对饥荒时空特征的影响。结果表明:(1)从时间上看,... 详细信息

论文基于方志等多源史料提取饥荒的时间和地点信息,利用语义差异法和指数法构建了清代(1644—1911年)苏沪地区逐年的饥荒指数序列,复原了饥荒的空间分布特征,探讨了不同致灾因子及其组合对饥荒时空特征的影响。结果表明:(1)从时间上看,清代苏沪地区饥荒频率和强度有明显的阶段性、周期性、季节性及间歇式暴发等波动特征,最严重时段是康乾盛世的中后期及由盛转衰的道光和咸丰时期。(2)饥荒的空间分布整体呈"两带、多核"的东南—西北向分布格局,长江两岸、太湖及高邮湖周边一带和废黄河、洪泽湖周边一带是饥荒多发区域。除受区域人口、经济等社会因素影响外,水域格局等地理背景对饥荒多发区的分布有重要影响。(3)饥荒主要环境致灾因素为洪涝灾害,其次为旱灾和风潮,其他灾害影响较小。不同致灾因子组合对饥荒影响不同,单因子致灾的饥荒比例占绝大多数,双因子和三因子对应的饥荒程度整体均大于单因子情形,与水旱灾相关的饥荒分布决定了研究区整体的饥荒分布格局。上述认识对于辨识苏沪地区饥荒高风险区、探索区域自然灾害对饥荒的影响及未来粮食安全保障机制有一定的参考价值。

关键词：饥荒致灾因子清代苏沪地区

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过去2000年中国的气候变化、财政周期与朝代更迭

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第四纪研究 2020年第5期40卷 1180-1192页

作者：魏柱灯方修琦苏筠南京信息工程大学地理科学学院江苏南京210044 北京师范大学地理科学学部北京100875

从时间维的角度考察气候变化与人类社会之间的长期关系仍有待更多的量化实证研究。基于所重建的多条量化指标序列,文章分析了220 BC^1910 A.D.中国气候变化、财政平衡及朝代更迭之间的时间关系统计特征。结果发现,过去2000年中国财政平... 详细信息

从时间维的角度考察气候变化与人类社会之间的长期关系仍有待更多的量化实证研究。基于所重建的多条量化指标序列,文章分析了220 BC^1910 A.D.中国气候变化、财政平衡及朝代更迭之间的时间关系统计特征。结果发现,过去2000年中国财政平衡波动存在40~320 a的多个主导周期,其中80~100 a周期最为显著,财政周期在社会动荡、朝代更迭频繁时期趋于缩短,和平时期延长,并在1000~1200 A.D.前后开始有随时间变长趋势。财政平衡与温度变化在250~280 a的共振周期上呈较一致的正相关关系,与降水变化在60~80 a、80~100 a和160 a这3个共振周期存在显著正相关。在10~30 a尺度上,温度和降水变化对财政平衡波动具有协同效应,在30 a尺度上同时考虑温度、降水和财政平衡1阶滞后项为预测变量时,回归模型对财政波动的解释力最高可达27.4%,但受气候序列空间范围和分析时段的影响;降水比温度更适于解释中国历史财政旋回的波动。尽管在百年尺度上,气候冷暖期与王朝历时的长短及并存政权数量的多少没有十分一致的时间对应关系,但在年代到多年代尺度上,70%以上的王朝更迭期和并存政权数量增加期对应冷阶段或偏干阶段及财政匮乏期。

关键词：气候变化财政平衡朝代更迭中国过去2000年

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华北1743-1744年与1876-1878年旱灾中的政府粮食调度与社会后果对比

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灾害学 2012年第1期27卷 101-106页

作者：萧凌波黄欢魏柱灯中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 北京师范大学地理学与遥感科学学院北京100875

以《清实录》等清代档案文献为主要历史信息源,挑选华北地区清代盛期(1743-1744年)和晚期(1876-1878年)分别发生的两次典型旱灾,对灾害气候背景和灾情、政府措施(特别是政府主导的跨区粮食调度)、社会后果(人口迁徙和动乱)等信息进行整... 详细信息

以《清实录》等清代档案文献为主要历史信息源,挑选华北地区清代盛期(1743-1744年)和晚期(1876-1878年)分别发生的两次典型旱灾,对灾害气候背景和灾情、政府措施(特别是政府主导的跨区粮食调度)、社会后果(人口迁徙和动乱)等信息进行整理并分别对比,可以发现1743-1744年旱灾期间政府的粮食调度体现出粮食数量大、来源渠道广、调度效率高等鲜明特点,并取得了良好的社会效果;而1876-1878年旱灾则反之,粮食数量及来源有限,且转运效率极低,由此引发严重社会后果。这种转变,发生在主要余粮产区农业凋敝、南北粮食运道(大运河)阻断、漕运及仓储制度衰败的时代背景之下,重灾区空间分布带来的交通通达性差异,也在客观上影响了粮食调度的效率。

关键词：华北历史旱灾社会响应粮食调度《清实录》

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A low-frequency and broadband wave-insulating vibration isolator based on plate-shaped metastructures

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Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2024年第7期45卷 1171-1188页

作者： wei wei Feng GUAN Xin FANG College of Intelligent Science National University of Defense TechnologyChangsha410073China Naval Research Academy Beijing100161China

A metamaterial vibration isolator,termed as wave-insulating isolator,is proposed,which preserves enough load-bearing capability and offers ultra-low and broad bandgaps for greatly enhanced wave *** consists of plate-shaped metacells,whose symmetric and antisymmetric local resonant modes offer several low and broad mode bandgaps although the complete bandgap remains high and *** bandgap mechanisms,vibration isolation properties,effects of key parameters,and robustness to complex conditions are *** experimentally demonstrated,the wave-insulating isolator can improve the vibration insulation in the ranges of[50 Hz,180 Hz]and[260 Hz,400 Hz]by 15 dB and 25 dB,respectively,in contrast to the conventional isolator with the same first resonant frequency.

关键词： metamaterial and metastructure vibration isolation bandgap wave insulation plate

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The lithology and composition of lunar mantle modifi ed by ilmenite bearing cumulate: A thermodynamic model

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Acta Geochimica 2024年第05期43卷 856-875页

作者： wei Huang wei Du State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry Institute of GeochemistryChinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences Center for Excellence in Comparative Planetology Chinese Academy of Sciences

Due to their high density,the ilmenite-bearing cumulates (IBC)(with or without KREEP) formed during the late-stage lunar magma ocean solidifi cation are thought to sink into the underlying lunar mantle and trigger lunar mantle *** evidence implied that IBC may descend deep inside the Moon and remain as a partially molten layer at the core-mantle boundary (CMB).However,partial melting may have occurred on the mixed mantle cumulates during the sinking of IBC/KREEP and the silicate melt may be positively buoyant,thus preventing the IBC/KREEP layer from sinking to the ***,we perform thermodynamic simulation on the stability of lunar mantle cumulates at diff erent depths mixed with diff erent amounts of IBC/KREEP from an updated LMO *** modeling results suggest that the sinking of IBC/KREEP will cause at least 5 wt%partial melting in the shallow (～120 km) and a much larger degree of partial melting in the deep lunar mantle (～420 km).Due to the density contrast with the surrounding mantle,IBC/KREEP-bearing melts could potentially decouple under certain *** modifi ed lunar mantle by sinking of IBC/KREEP can better explain the formation of diff erent kinds of lunar basaltic magma than the primary lunar mantle formed through diff erentiation of lunar magma *** of IBC/KREEP back into the lunar mantle may introduce plagioclase,clinopyroxene,garnet,and incompatible radioactive elements into the deep lunar mantle,which will further aff ect the thermal and chemical evolution of the lunar interior.

关键词： Ilmenite-bearing cumulate KREEP Lunar mantle overturn Partial melting pMELTS

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Task-specific Part Discovery for Fine-grained Few-shot Classification

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Machine Intelligence Research 2024年第5期21卷 954-965页

作者： Yongxian wei Xiu-Shen wei School of Computer Science and Technology Nanjing University of Science and TechnologyNanjing210094China

Localizing discriminative object parts(e.g.,bird head)is crucial for fine-grained classification tasks,especially for the more challenging fine-grained few-shot *** work always relies on the learned object parts in a unified manner,where they attend the same object parts(even with common attention weights)for different few-shot episodic *** this paper,we propose that it should adaptively capture the task-specific object parts that require attention for each few-shot task,since the parts that can distinguish different tasks are naturally *** for a few-shot task,after obtaining part-level deep features,we learn a task-specific part-based dictionary for both aligning and reweighting part features in an ***,part-level categorical prototypes are generated based on the part features of support data,which are later employed by calculating distances to classify query data for *** retain the discriminative ability of the part-level representations(i.e.,part features and part prototypes),we design an optimal transport solution that also utilizes query data in a transductive way to optimize the aforementioned distance calculation for the final *** experiments on five fine-grained benchmarks show the superiority of our method,especially for the 1-shot setting,gaining 0.12%,8.56%and 5.87%improvements over state-of-the-art methods on CUB,Stanford Dogs,and Stanford Cars,respectively.

关键词： Fine-grained image recognition few-shot learning transductive learning visual dictionary part feature discovery

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Humic acid-mediated transport of a typical soil passivation remediation product(chloropyromorphite)in saturated porous media

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Journal of Environmental Sciences 2024年第7期141卷 51-62页

作者： Xinying Li Mengjia Zhang Siyuan Li wei wei School of Environment Jiangsu Engineering Lab of Water and Soil Eco-remediationJiangsu Province Engineering Research Center of Environmental Risk Prevention and Emergency Response TechnologyNanjing Normal UniversityNanjing 210023China Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application Nanjing 210023China

Conversion of labile Pb species into chloropyromorphite(CPY)using phosphorus-bearing amendments was considered to be an ideal strategy in soil passivation ***,the fate and transport of CPY in the soil are poorly *** study aims to fill the knowledge gap by evaluating the fate and transport of CPY under environmentally relevant conditions of humic acid(HA),pH,electrolyte concentration,and species through the saturated sandy *** showed that bare CPY colloids are basically immobile in sandy porous media while the co-existence of HA made the transport of CPY improved by30%-93.5%.Facilitated transport of CPY was attributed to the increased stability of CPY and the repulsive interaction between CPY particles and sands due to HA *** mobility of CPY was also increased with increasing pH from 5.0 to *** the pH was 9 with a10 mmol/L NaCl background solution,the stronger energy barrier between CPY and sand led to enhanced transport *** divalent Ca^(2+)had a more dramatic effect than monovalent Na^(+)on the aggregation and sedimentation of CPY colloids due to its effectivescreening of the surface charge of CPY and bridging interaction with CPY ***-LandauVerwey-Overbeek theory and attachment efficiency calculation indicated that high energy barriers were responsible for the high mobility of CPY colloids,while the retention of CPY in sands was mainly caused by secondary energy minimum and physically *** findings of this work can help to evaluate the fate of soil passivation remediation products in natural water and soil.

关键词： Chloropyromorphite DLVO theory Stability Saturated porous medium Transport

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