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基于BESO方法的多孔微观结构材料优化设计

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机械设计与制造 2022年第8期378卷 165-168页

作者：闫晓磊林逢春花海燕谢露福建工程学院福建省汽车电子与电驱动重点实验室福建福州350118

轻质多孔微结构材料以其优异的性能,在工程中应用广泛。多孔材料的性能可通过设计其微结构几何构型来实现。首先通过均匀化方法,建立周期多孔材料的宏观性能与其微结构几何构型之间的关系;然后,针对双向渐进结构优化方法(Bidirectional ... 详细信息

轻质多孔微结构材料以其优异的性能,在工程中应用广泛。多孔材料的性能可通过设计其微结构几何构型来实现。首先通过均匀化方法,建立周期多孔材料的宏观性能与其微结构几何构型之间的关系;然后,针对双向渐进结构优化方法(Bidirectional Evolutionary Structural Optimization,BESO)中结构边界不够光滑的问题,采用形函数插值技术对边界单元进行细化处理,改进BESO方法;最后,基于改进的BESO方法,以材料体积模量和剪切模量最大化为目标,对多孔材料周期微结构进行拓扑优化设计,得到体积模量及剪切模量最大化的多孔材料微结构构型。

关键词： BESO 微结构材料均匀化形函数

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河口潮间带沉积物重金属累积及生态风险评价

生态学报 2020年第5期40卷 1650-1662页

作者：李家兵赖月婷吴如林曹石云谢蓉蓉文昊秦安贵孙志高福建师范大学环境科学与工程学院福州350007 福建师范大学福建省污染控制与资源循环利用重点实验室福州350007 福建师范大学地理研究所湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007 广西科技大学理学院柳州545006 美国路易斯安那州立大学农学院巴吞鲁日708036 美国路易斯安那州立大学经济系巴吞鲁日70803

于2015年7月份在闽江口鳝鱼滩湿地布设两条样带(T1和T2),并分别选取5个采样点采集沉积物样品。因重金属Co和V对动物和人类会造成一定危害,且闽江河口潮间带Co和V的研究较少,则对其理化性质、Co和V的空间分布特征以及污染程度等进行了研... 详细信息

于2015年7月份在闽江口鳝鱼滩湿地布设两条样带(T1和T2),并分别选取5个采样点采集沉积物样品。因重金属Co和V对动物和人类会造成一定危害,且闽江河口潮间带Co和V的研究较少,则对其理化性质、Co和V的空间分布特征以及污染程度等进行了研究,旨在为Co和V的污染研究提供参考。结果显示,该沉积物中Co和V的平均浓度分别为15.19 mg/kg、102.94 mg/kg,均高于福建省背景浓度,与其他河口对比,Co和V浓度处于中等水平。Co和V的含量由陆向海方向略有下降。地累积指数法分析得出沉积物中Co含量呈现轻度污染状态,V呈现无污染状态。此外,Co和V的潜在生态危害系数E_r^i分别为7.24-14.85和1.47-4.17,表明潜在生态危害轻微,闽江河口潮间带沉积物中Co和V属于轻度污染。

关键词：河口潮间带沉积物重金属生态风险

黄河尾闾河段和河口区沉积物中重金属污染及潜在生态毒性风险评价

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湿地科学 2018年第3期16卷 407-416页

作者：黎静孙志高孙万龙田莉萍陈冰冰福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福建福州350007 福建师范大学地理研究所福建福州350007 福建师范大学福建省亚热带资源与环境重点实验室福建福州350007 清华大学环境学院北京100084

于2012年10月8~9日,在黄河尾闾河段和河口区,采集表层（0-10 cm深度）沉积物样品,测定样品中的Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd含量,分析了尾闾河段和河口区沉积物中重金属含量的分布特征;采用富集系数法（EF）、沉积物质量基准系数法（SQG-Q）... 详细信息

于2012年10月8~9日,在黄河尾闾河段和河口区,采集表层（0-10 cm深度）沉积物样品,测定样品中的Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd含量,分析了尾闾河段和河口区沉积物中重金属含量的分布特征;采用富集系数法（EF）、沉积物质量基准系数法（SQG-Q）和毒性单位总和（∑TUs）,评估6种重金属的生态毒性风险。研究结果表明,尾闾河段表层沉积物中的Cr、Zn、Ni、Pb、Cu和Cd平均含量依次为56.13 mg/kg、32.80 mg/kg、14.68 mg/kg、10.77mg/kg、8.14 mg/kg和0.57 mg/kg,河口区表层沉积物中的Zn、Cr、Ni、Pb、Cu和Cd平均含量依次为53.95 mg/kg、48.88 mg/kg、21.81 mg/kg、16.37 mg/kg、14.62 mg/kg和0.37 mg/kg。尾闾河段和河口区表层沉积物中Cd的平均富集系数值分别为6.042和3.843,说明尾闾河段和河口区受人为污染的影响比较明显;尾闾河段表层沉积物中Cu含量与粉粒含量显著正相关（n=17,p〈0.01）,河口区沉积物中Cu含量（n=8,p〈0.01）和Zn（n=8,p〈0.05）与粉粒含量显著相关;尾闾河段表层沉积物中重金属来源主要为机械制造、化工企业排放和化肥使用,河口区表层沉积物中重金属主要源于石油开采、船舶航运和硫化物;尾闾河段表层沉积物中Cu、Zn和Pb以及河口区表层沉积物中Zn和Pb的毒性效应很少发生,尾闾河段表层沉积物中Cr、Cd和Ni以及河口区沉积物中Cd、Ni、Cr和Cu的毒性效应会偶尔发生,说明尾闾河段和河口区表层沉积物中重金属生态毒性风险较低;河口区表层沉积物中Ni、Cu、Zn和Pb含量高于尾闾河段表层沉积物。尽管河口区表层沉积物中Cd的生态毒性风险不高,但富集明显,因此,未来应重点加强河口区表层沉积物中Cd的生态毒性风险防范。

关键词：重金属生态毒性风险尾闾河段黄河口

闽江口典型芦苇湿地与短叶茳芏湿地土壤碳氮含量的空间分布特征

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生态学杂志 2018年第4期37卷 1102-1110页

作者：王华孙志高李家兵何涛高会王杰林朋左吴欣桐福建师范大学地理研究所湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007 福建师范大学环境科学与工程学院福州350007

以闽江河口鳝鱼滩湿地的芦苇湿地、短叶茳芏湿地以及二者交错带湿地为对象,研究了不同类型湿地土壤碳氮含量的空间分布特征。结果表明:土壤总氮(TN)和有机碳(SOC)含量在水平方向上整体表现为交错带湿地>芦苇湿地>短叶茳芏湿地,而在垂直... 详细信息

以闽江河口鳝鱼滩湿地的芦苇湿地、短叶茳芏湿地以及二者交错带湿地为对象,研究了不同类型湿地土壤碳氮含量的空间分布特征。结果表明:土壤总氮(TN)和有机碳(SOC)含量在水平方向上整体表现为交错带湿地>芦苇湿地>短叶茳芏湿地,而在垂直方向上其在不同类型湿地土壤中的含量均随深度增加而降低;与芦苇湿地和短叶茳芏湿地相比,交错带湿地表层土壤的无机氮含量分别降低了15.78%、0.84%(NH4+-N)和13.04%、44.00%(NO3--N),而在下层土壤分别增加了30.00%、6.06%(NH4+-N)和43.75%、23.91%(NO3--N);芦苇湿地土壤NH4+-N含量主要受到有机质含量控制,短叶茳芏湿地土壤TN含量受到土壤盐分的重要影响,而土壤颗粒组成和水分是影响交错带湿地土壤的NH4+-N和NO3--N关键因子。研究发现,芦苇与短叶茳芏种群的竞争作用不但明显增加了交错带湿地土壤SOC和TN含量,而且也深刻改变了NH4+-N和NO3--N含量的空间分布特征,其可能通过改变土壤的细颗粒组成、氮矿化与硝化作用来影响土壤碳氮的空间分布。

关键词：有机碳氮竞争作用湿地闽江河口

闽江大樟溪下游沿线湿地沉积物中重金属分布特征及生态风险评价

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水土保持学报 2020年第2期34卷 331-339页

作者：李亚瑾孙志高李晓黎静王华王杰福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007 福建师范大学地理研究所福州350007 福建师范大学福建省亚热带资源与环境重点实验室福州350007

基于2018年7月采集的大樟溪下游沿线湿地表层沉积物样品,探讨了6种重金属(Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Cd)的沿程分布特征,并运用地累积指数法(Igeo)和潜在生态风险指数法(RI)对其生态风险进行了评估。结果表明,湿地沉积物中重金属的平均含量... 详细信息

基于2018年7月采集的大樟溪下游沿线湿地表层沉积物样品,探讨了6种重金属(Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Cd)的沿程分布特征,并运用地累积指数法(Igeo)和潜在生态风险指数法(RI)对其生态风险进行了评估。结果表明,湿地沉积物中重金属的平均含量整体表现为Zn>Pb>Cr>Cu>Ni>Cd,且其沿程变化较为一致,而这主要取决于沉积物粒度组成、磁学参数、pH、EC和有机质的沿程分布。湿地沉积物中的6种重金属含量均于桃花洲、耕櫵亭、方庄村和奥莱时代出现较低值,原因主要与4个采样点的采砂活动改变了河流水沙条件使得沉积物发生粗化有关。湿地沉积物中6种重金属之间均存在极显著正相关关系(PPb>Ni>Cu>Cr>Zn,Cd具有强生态风险。所有样点重金属的平均RI值为228.62,说明湿地整体处于中等生态风险。研究发现,尽管大樟溪下游沿线湿地沉积物中的重金属含量相比闽江上游其它支流和闽江中下游河段处于一个较低水平,但其Pb、Cd污染及生态风险(特别是Cd)仍较为突出,故下一步在加强对沿线湿地管控时应给予特别重视。

关键词：重金属沿程分布生态风险湿地沉积物大樟溪

黄河口潮滩碱蓬种子萌发与幼苗生长对土壤中氮磷比的响应

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湿地科学 2017年第1期15卷 10-19页

作者：孙志高宋红丽胡星云福建师范大学地理研究所湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福建福州350007 临沂大学水土保持与环境保育研究所山东省水土保持与环境保育重点实验室山东临沂276005

由于人类活动的影响,近年来黄河口营养盐入海通量一直维持在较高水平。大量营养盐的输入不仅可对河口潮滩的氮、磷营养水平以及氮磷比产生重要影响,而且其对于湿地植物的种子萌发与幼苗发育亦可能产生深刻影响。为此,于2010年10~11月,... 详细信息

由于人类活动的影响,近年来黄河口营养盐入海通量一直维持在较高水平。大量营养盐的输入不仅可对河口潮滩的氮、磷营养水平以及氮磷比产生重要影响,而且其对于湿地植物的种子萌发与幼苗发育亦可能产生深刻影响。为此,于2010年10~11月,在人工气候箱控制条件下,研究土壤中氮磷比对采自黄河口中潮滩和低潮滩的不同表现型的碱蓬(Suaeda salsa)种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着培养基盐分的增加,采自中潮滩和低潮滩的碱蓬种子的萌发率都在减小;当氮磷比为9.5时,在无或低盐分(0 m M和300 m M)胁迫下,中等浓度的氮磷配比(4.524 m M氮+0.476 m M磷)有利于采自中潮滩的碱蓬种子的萌发和幼苗生长,低浓度的氮磷配比(0.905 m M氮+0.095 m M磷)则有利于采自低潮滩的碱蓬种子的萌发和幼苗生长;在高盐分(600 m M)胁迫下,高浓度的氮磷配比(9.05 m M氮+0.95 m M磷)对于采自两种生境的碱蓬种子萌发和幼苗生长都具有明显促进作用;当氮磷比为17时,无论在高盐分还是在低盐分胁迫下,高浓度的氮磷配比(9.444 m M氮+0.556 m M磷)都有利于采自两种生境的碱蓬种子萌发和幼苗生长,说明高氮低磷的配比(氮磷比为17)可以有效减缓盐分胁迫对碱蓬种子萌发的危害,使得碱蓬种子可以更快地适应环境而萌发。研究发现,采用平均生长量来描述外界条件影响下碱蓬种子萌发和幼苗平均生长状况是可行的。平均生长量的引入可以真实还原碱蓬种子萌发和幼苗生长的整体状况,是对鲜质量和干质量等表征碱蓬幼苗生长状况指标的一个有益补充。当前,伴随着黄河口潮滩环境氮磷配比的改变,采自两种生境的碱蓬种子萌发的抗盐分胁迫能力都呈增强趋势,其中以采自中潮滩的碱蓬种子抗盐分胁迫能力的增强最为明显,说明下一步通过调控氮磷比可以有效提高采自中潮滩的碱蓬种子对高盐分胁迫环境的适应能力,进而可以将其应用于该区退化湿地的生态恢复。

关键词：种子萌发盐分胁迫氮磷比碱蓬潮滩黄河口

文心兰RFNR的克隆、亚细胞定位及其与LFNR不同的胁迫响应机制研究

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园艺学报 2018年第11期45卷 2164-2176页

作者：李蓉吴晓佩王雪晶陈裕坤郭容芳林玉玲赖钟雄徐涵福建农林大学园艺植物生物工程研究所福州350002 法国图卢兹综合科学研究所(IRIT-ARI) 法国31300

以‘小樱桃’文心兰为材料克隆了铁氧还蛋白氧化还原酶(FNR)两种类型基因RFNR(Root-type Ferredoxin-NADP+oxidoreductase)和LFNR(Leaf-type Ferredoxin-NADP+oxidoreductase)。生物信息学分析表明,RFNR与LFNR都属于FNR-like超家族,具有黄素腺嘌呤二核苷酸(flavinadenine dinucleotide,FAD)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)功能结合域,在进化过程中比较保守;两种类型的FNR在氨基酸组成、蛋白结构和构型方面存在明显差异,RFNR比LFNR有更强的保守性。FNR蛋白亚细胞定位结果表明文心兰FNR蛋白都定位于叶绿体。实时荧光定量PCR分析表明,LFNR和RFNR具有器官表达特异性:LFNR更多地在叶中表达,RFNR更多地在根中表达;在软腐病胁迫下LFNR下调响应,RFNR上调响应;两种类型的FNR在盐胁迫以及高温胁迫处理时上调响应,但RFNR响应较快且强度更大;LFNR和RFNR在水杨酸(salicylicacid,SA)处理时轻微波动,茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)处理时呈现单峰反应。文心兰两种类型的FNR基因在不同类型的胁迫中显示相似的和有区别的表达特性,表明其具有不同的胁迫响应分子机理。

关键词：文心兰铁氧还蛋白氧化还原酶胁迫亚细胞定位基因表达

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兰科植物FNR基因的密码子偏好性分析

热带作物学报 2018年第6期39卷 1137-1145页

作者：李蓉谢析颖王雪晶苏立遥林玉玲郭容芳陈裕坤赖钟雄徐涵福建农林大学园艺植物生物工程研究所福建福州350002 法国图卢兹综合科学研究所法国图卢兹313008

为揭示兰科植物FNR基因的特性和密码子偏好性,采用DNAMAN、Codon W和SPSS软件及EMBOSS、SWISS-MODEL在线网站对17种兰科植物的FNR基因序列、氨基酸序列、同源区域及蛋白质三维结构进行分析。结果表明:兰科植物FNR基因普遍具有在A/T(U)与... 详细信息

为揭示兰科植物FNR基因的特性和密码子偏好性,采用DNAMAN、Codon W和SPSS软件及EMBOSS、SWISS-MODEL在线网站对17种兰科植物的FNR基因序列、氨基酸序列、同源区域及蛋白质三维结构进行分析。结果表明:兰科植物FNR基因普遍具有在A/T(U)与G/C之间较弱的密码子偏好性;密码子的末位在A和T(U)之间存在显著的T(U)偏好性,在C和G之间存在显著的C偏好性;NADP结合域比非结合域有较小的密码子偏好性;基于CDS和氨基酸聚类结果比基于RSCU聚类更接近于植物的进化分类;自然选择的作用是导致兰科植物FNR基因的密码子使用偏好性的主要成因。

关键词：兰科 FNR基因密码子偏好性

基于增量动力分析法的纤维增强复合材料加固混凝土框架结构抗震性能研究

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工业建筑 2016年第12期46卷 168-173页

作者：范存新张烨超姜绍飞苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 福州大学土木工程学院福州350108

为了研究纤维增强材料(CFRP)加固混凝土(RC)框架结构的关键构件对结构整体抗震性能的影响,提出基于CFRP加固柱极限破坏状态来确定加固结构抗震性能水平限值的方法,定义了CFRP加固RC框架结构的4个极限状态,然后采用增量动力分析(IDA)方... 详细信息

为了研究纤维增强材料(CFRP)加固混凝土(RC)框架结构的关键构件对结构整体抗震性能的影响,提出基于CFRP加固柱极限破坏状态来确定加固结构抗震性能水平限值的方法,定义了CFRP加固RC框架结构的4个极限状态,然后采用增量动力分析(IDA)方法对比分析了RC框架结构加固前后的抗震性能和基于性能的地震易损性。研究发现:RC框架结构在CFRP加固后,结构发生了薄弱层的转移,同时结构会提前出现变形,消耗地震能量,结构的水平承载能力、延性和抗震能力得到了提高。

关键词： CFRP加固 RC框架增量动力分析抗震性能