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基于覆膜成型MOF材料的太阳能空气取水装置

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工程热物理学报 2024年第5期45卷 1308-1313页

作者：邵昭孙瑞琨陈芷荟杜帅王如竹上海交通大学机械与动力工程学院制冷与低温研究所上海200240

全球性的淡水危机大幅促进了水资源获取方式的研究。其中太阳能吸附式空气取水由于其无需外界输入电能,可适应多种离网式的应用场景等优点而逐渐成为水科学领域的研究热点。本文从太阳能吸附式空气取水基本原理入手,报道了一种结构紧凑... 详细信息

全球性的淡水危机大幅促进了水资源获取方式的研究。其中太阳能吸附式空气取水由于其无需外界输入电能,可适应多种离网式的应用场景等优点而逐渐成为水科学领域的研究热点。本文从太阳能吸附式空气取水基本原理入手,报道了一种结构紧凑的覆膜成型MOF的太阳能空气取水装置。该装置利用覆膜加成型工艺,克服了传统粉末材料导热差、密度低的劣势,同时在总高5cm紧凑的热设计结构下,该装置仍然可以保持45℃的最大温差,保障了空气取水过程的进行。经过测试,该装置在干旱工况下,材料的单位质量吸附量达到了0.56g·g^(-1),折合每平方米光热板可产水312g,有望为沙漠等干旱离网场景提供新的用水途径。

关键词：吸附式空气取水 MOF 太阳能与能源利用

底板角度对向海倾斜潜水含水层海水入侵的影响研究

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海洋湖沼通报（中英文） 2024年第3期46卷 19-27页

作者：林国庆平雨薇黄卓雄李松莫位明中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 海南地质综合勘察设计院海南海口570206 青岛市大沽河管理服务中心山东青岛266232

海水入侵是全球性的环境地质灾害,其入侵程度受地质因素和人为因素的综合影响,而含水层底板倾斜是研究海水入侵不可忽略的地质因素,目前系统分析向海倾斜含水层底板倾斜角度对海水入侵影响的研究还较少。本文通过室内砂槽显色示踪实验,... 详细信息

海水入侵是全球性的环境地质灾害,其入侵程度受地质因素和人为因素的综合影响,而含水层底板倾斜是研究海水入侵不可忽略的地质因素,目前系统分析向海倾斜含水层底板倾斜角度对海水入侵影响的研究还较少。本文通过室内砂槽显色示踪实验,分析了不同水动力条件下潜水含水层中向海倾斜底板角度对海水入侵程度的影响。结果表明:底板倾斜角度与咸水楔长度之间存在指数函数关系。在定流量和定水位淡水边界条件下,随向海倾斜底板角度增大,海水入侵现象减弱,咸水楔长度及面积、达到稳态所需时间均减小,而淡水排泄口增大。当淡水边界流量为15 mL/min,底板倾斜角度由0°增加至10°时,咸水楔长度缩短32.4%,垂向剖面的入侵面积减小35.0%,淡水排泄口增大27.1%,达到稳态所需时间缩短40.7%。此外,咸水楔长度对地下淡水流量的响应最为敏感,其次是淡水水位和底板倾斜角度。研究成果可为定量评价与海水入侵防治提供科学依据。

关键词：底板倾斜角度海水入侵室内实验潜水含水层

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面向机器学习应用的可解释性需求分析框架

计算机研究与发展 2024年第4期61卷 983-1002页

作者：裴忠一刘璘王晨王建民大数据系统软件国家工程研究中心(清华大学) 北京100084 清华大学软件学院北京100084

基于大数据机器学习的智能软件研发过程需要综合运用软件工程、数据与领域知识工程、机器学习等多方面的知识和工具,涉及的研究主题和人员角色众多,技术实现手段复杂、研发难度大.面向智能软件的需求工程需要面对领域知识、业务知识、... 详细信息

基于大数据机器学习的智能软件研发过程需要综合运用软件工程、数据与领域知识工程、机器学习等多方面的知识和工具,涉及的研究主题和人员角色众多,技术实现手段复杂、研发难度大.面向智能软件的需求工程需要面对领域知识、业务知识、数据科学交织带来的挑战.然而,如何将领域知识和端到端的机器学习技术恰当地融合到给定的业务流程之中,以及如何应对工业、医疗等高可信要求场景中的可解释性需求,仍是亟待探索的重要研究问题.调研了近年来面向机器学习应用的需求工程研究文献,对该领域的发展现状、核心问题和代表性方法进行综述.提出了面向机器学习应用的可解释性需求分析框架.基于该框架,通过一个工业智能应用案例分析了未来待研究的重要问题,展望了可行的研究路径.

关键词：需求工程机器学习领域模型工业工程可解释性

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气候变化对草地植物物候影响的研究进展

生态学杂志 2024年第3期43卷 888-894页

作者：孙建平吕汪汪李博文刘世章伍晶汪诗平中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室北京100101 西藏大学理学院拉萨850000 中国科学院大学北京100094

植物物候与植物的适应进化、物种间相互关系、生态系统的结构和功能密切相关,且对气候变化特别敏感,所以一直是进化生物学、植物生态学和气候变化生态学的研究热点和前沿科学问题。本综述基于草地植物物候研究的3个层次(个体-种群-群落)... 详细信息

植物物候与植物的适应进化、物种间相互关系、生态系统的结构和功能密切相关,且对气候变化特别敏感,所以一直是进化生物学、植物生态学和气候变化生态学的研究热点和前沿科学问题。本综述基于草地植物物候研究的3个层次(个体-种群-群落)和7个物候序列(返青、现蕾、初花、初果、果后营养、初黄和枯黄期),阐述了不同层次物候序列及其相应持续期对气候变化响应过程的研究进展以及目前研究主要存在的问题,并在此基础上提出未来研究亟需关注的科学问题及展望,以期推动我国植物物候生态学研究发展。

关键词：气候变化草地植物物候等级物候序列

气候变暖对寒区草地土壤有机碳库的影响及其机制研究进展

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1604-1611页

作者：吕汪汪孙建平吕静雅陈兰英刘世章伍晶汪诗平中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室北京100101 西藏大学生态环境学院拉萨850000 西藏大学理学院拉萨850000 中国科学院大学北京100094

全球寒区冻土区包括季节性和多年冻土区,主要分布在高海拔和高纬度地区,其土壤中储存了大量的有机碳。该地区正面临着比全球平均温度更高的暖化速率,气候变暖对该地区土壤有机碳的影响及其对气候变暖的反馈作用倍受关注。本文针对气候... 详细信息

全球寒区冻土区包括季节性和多年冻土区,主要分布在高海拔和高纬度地区,其土壤中储存了大量的有机碳。该地区正面临着比全球平均温度更高的暖化速率,气候变暖对该地区土壤有机碳的影响及其对气候变暖的反馈作用倍受关注。本文针对气候变暖对季节性和多年冻土草地生态系统碳循环关键过程(如植物生产、凋落物和根系分解、微生物群落结构等方面)的影响,以及土壤有机碳形成和稳定性机制等进行了扼要综述。在此基础上,提出了目前存在的问题,分析了未来在实验设计和新技术应用上的有关发展态势,以期进一步推动气候变暖背景下,我国寒区草地生态系统碳循环关键过程和土壤有机碳库稳定性机制的研究。

关键词：气候变暖草地生态系统碳循环土壤有机碳形成有机碳稳定性

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多层光纤线包结构稳定性高效计算模型与分析

兵工学报 2024年第8期45卷 2554-2563页

作者：李小东孟磊周平闫英大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室辽宁大连116024

光纤线包的结构稳定性显著影响光纤系统的服役状态,为解决以有限单元法为代表的数值分析方法,因光纤线包缠绕层数多、非线性强等因素导致的计算时间长、效率低等问题,根据光纤层间仅受压的特点建立光纤线包结构稳定性的高效计算模型,分... 详细信息

光纤线包的结构稳定性显著影响光纤系统的服役状态,为解决以有限单元法为代表的数值分析方法,因光纤线包缠绕层数多、非线性强等因素导致的计算时间长、效率低等问题,根据光纤层间仅受压的特点建立光纤线包结构稳定性的高效计算模型,分析光纤的缠绕制度和线径的均匀程度对光纤线包结构稳定性的影响规律,给出线包失稳的线径均匀性临界值。研究结果表明:相比于有限元仿真,该模型在不损失计算精度的前提下计算效率可提升约100倍;等残余张力缠绕制度更有利于线包的结构稳定性;当线径的偏差值超过标准线径的±3%时,光纤位移急剧增大,严重影响光纤线包的结构稳定性;此研究对于多层光纤线包绕制工艺的实时分析和控制具有重要的意义。

关键词：光纤线包稳定性高效计算模型等残余张力线径均匀性

紫花苜蓿还田对饲料玉米产量和氮素吸收转运的影响

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草业学报 2024年第8期33卷 63-73页

作者：王峥常伟李俊诚苏连泰高鲤周鹏安渊上海交通大学农业与生物学院农业农村部都市农业重点实验室上海200240 上海鼎瀛农业有限公司上海202171

紫花苜蓿作为绿肥还田,并与玉米周年轮作是改良农田土壤,增加玉米产量的有效途径,但苜蓿绿肥促进玉米增产的生理和分子机制仍不清楚。本试验分别选择秋季种植黑麦草(黑麦草地)和紫花苜蓿(苜蓿地)二个地块,将部分黑麦草还田(即黑麦草绿肥... 详细信息

紫花苜蓿作为绿肥还田,并与玉米周年轮作是改良农田土壤,增加玉米产量的有效途径,但苜蓿绿肥促进玉米增产的生理和分子机制仍不清楚。本试验分别选择秋季种植黑麦草(黑麦草地)和紫花苜蓿(苜蓿地)二个地块,将部分黑麦草还田(即黑麦草绿肥)和紫花苜蓿还田(即苜蓿绿肥)后种植饲料玉米,设置黑麦草还田+玉米(黑麦草绿肥处理)、苜蓿还田+玉米(苜蓿绿肥处理)和黑麦草地施苜蓿绿肥中等量的氮素+玉米(苜蓿等量氮肥处理,即黑麦草地添加与苜蓿绿肥氮素等量的氮肥作为基肥)3个处理。结果显示:与黑麦草绿肥处理相比,苜蓿绿肥和苜蓿等量氮肥处理明显促进了玉米株高和地上生物量的增加,收获期生物量依次提高了48.77%和37.73%,但二者的氮肥偏生产力差异巨大,分别比黑麦草绿肥处理增加48.77%和降低9.61%;苜蓿绿肥处理增加了玉米新叶、老叶和叶鞘的N含量,分别较黑麦草绿肥处理提高9.59%、9.97%和33.90%,增加幅度高于苜蓿等量氮肥处理;而根尖中N含量在苜蓿等量氮肥处理中最高,其次是苜蓿绿肥处理,较黑麦草绿肥处理依次增加78.07%和23.08%;与N转运相关的关键基因ZmNPF6.4和ZmNPF6.6表达量在苜蓿绿肥处理的根中分别上调了96.48%和234.08%,同时ZmNRT2.1、ZmNRT2.2和ZmNPF6.6在白天叶片中显著上调,ZmNPF6.4和ZmNPF6.6在夜间叶片中显著下调。结果表明,紫花苜蓿还田通过影响饲料玉米根系对土壤氮素的吸收和转运,有效促进了玉米生长,提高了玉米产量。

关键词：紫花苜蓿玉米绿肥氮转运

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鲁西地区中生代高镁闪长岩辉石和角闪石的成分与结构特征:华北克拉通陆内岩石圈改造作用记录

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大地构造与成矿学 2024年

作者：郭军黄小龙贺鹏丽钟军伟中国科学院广州地球化学研究所深地科学卓越创新中心同位素地球化学国家重点实验室昆明理工大学国土资源工程学院

本文对鲁西地区早白垩世金岭辉长闪长岩中的辉石和角闪石进行了详细的成分与结构研究,以限定其岩浆演化过程,并探讨华北克拉通陆内岩石圈的组成、性质及中生代改造作用。反环带单斜辉石边部与无环带单斜辉石具有相似的主量元素成分,与... 详细信息

本文对鲁西地区早白垩世金岭辉长闪长岩中的辉石和角闪石进行了详细的成分与结构研究,以限定其岩浆演化过程,并探讨华北克拉通陆内岩石圈的组成、性质及中生代改造作用。反环带单斜辉石边部与无环带单斜辉石具有相似的主量元素成分,与无环带斜方辉石和正环带斜方辉石边部具相似的Mg#值,它们应结晶于成分相似的镁铁质岩浆。反环带单斜辉石幔部与正环带斜方辉石核部也具有相似的Mg#值,且分别具有与鲁西地区高镁闪长岩中的堆晶辉石岩捕虏体的单斜辉石和斜方辉石相似的主量元素组成,表明幔源镁铁质岩浆曾在中-下地壳侵位和固化,导致新的下地壳组分形成。反环带单斜辉石幔部的Ti/Fe3+和AlIV呈负相关,表明其平衡熔体来源于富水高氧逸度的地幔源区,而无环带单斜辉石和反环带单斜辉石边部呈正相关,其平衡熔体可能形成于贫水低氧逸度地幔源区的部分熔融。另外,反环带单斜辉石核部与女山下地壳麻粒岩包体的单斜辉石具有相似的主量元素组成,可能为岩浆上升过程中捕获自华北古老下地壳的捕虏晶,而碎斑状斜方辉石在主量元素成分上类似于华北麻粒岩残留体斜方辉石,指示研究区中生代下地壳可能存在经历过熔体抽离的麻粒岩残留体。岩浆成因单斜辉石均具有相似的、变化的结晶温度（997～1128℃）和压力（0～5.39 kbar）,应形成于中-上地壳的岩浆通道系统。辉长闪长岩中的角闪石呈基质或为辉石的增生边部,具有相似的成分特征,记录了相似的T-P-f O2-H2O条件,其平衡岩浆中存在地壳组分贡献。鲁西中生代高镁闪长岩具有不均一的岩浆源区,并在地壳经历了复杂的岩浆演化过程。本文研究表明,华北克拉通破坏峰期的岩石圈地幔高度不均一,下地壳也经历了岩浆注入、部分熔融和镁铁质岩浆堆晶等改造作用,不同程度地影响了陆内高镁闪长岩的成分。

关键词：辉石角闪石岩石圈地幔大陆下地壳华北克拉通

基于改进遥感生态指数的干旱内流区生态质量评价--以阴山北麓塔布河流域为例

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生态学报 2024年第2期44卷 523-543页

作者：张浩斌王婉宋妤婧苗林光马超河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454003 河南理工大学自然资源部矿山时空信息与生态修复重点实验室焦作454003 河南理工大学黄河流域耕地保护与城乡高质量发展研究中心焦作454003

干旱-半干旱地区生态环境脆弱,开展多要素、长时序生态质量动态变化研究,可为干旱-半干旱区生态建设与区域可持续发展提供科学依据。在遥感生态指数RSEI基础上,根据干旱-半干旱地区特点,耦合了绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(... 详细信息

干旱-半干旱地区生态环境脆弱,开展多要素、长时序生态质量动态变化研究,可为干旱-半干旱区生态建设与区域可持续发展提供科学依据。在遥感生态指数RSEI基础上,根据干旱-半干旱地区特点,耦合了绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(SI)和盐度(SI-T)五个指标,提出适应干旱-半干旱区域生态质量评价的mRSEI模型,对1986—2022年间塔布河流域生态质量进行动态评价。利用Mann-Kendall突变检验、Theil-Sen(T-S)分析联合Mann-Kendall趋势分析法探究生态质量时空变化;引入欧洲中期天气预报中心发布的第五代再分析数据集(ERA5)的气象数据,在逐像元层面探讨了气候因素与mRSEI的相关关系。研究表明:(1)相较于RSEI而言,mRSEI能更好集成各生态分量包含的信息,且模型更加稳定可靠;(2)mRSEI受到的负面影响主要来自于盐度指标(SI-T),相关系数均值为-0.922,其影响力大于干度、热度指标,表明引入盐度指标对干旱-半干旱区生态质量评价具有重要意义;(3)研究时序内mRSEI介于0.179—0.423,生态质量总体呈下降趋势(Slope=-0.0014,P<0.05);(4)趋势分析结果表明,塔布河流域84.37%的区域生态质量未发生变化,另外15.63%中,生态质量退化面积占比远高于生态质量变好的区域,研究区生态质量总体呈退化趋势。(5)气候因素与mRSEI相关分析结果表明,降水与mRSEI呈正相关(r=0.411—0.807),年均气温与mRSEI呈负相关(r=-0.824—-0.398);时序相关分析结果表明,气温是研究区生态质量的主控因子。(6)人文因素虽然会对塔布河流域生态质量产生扰动,但并不起决定作用。基于改进的遥感生态指数mRSEI,能够科学监测干旱-半干旱区生态质量空间分布、准确把握生态质量变化趋势,可为干旱-半干旱地区生态保护提供理论支撑。

关键词：干旱-半干旱地区遥感生态指数改进的遥感生态指数趋势分析气候因素塔布河流域

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