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木质素改性方法及其制备碳纤维的应用研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1764-1775页

作者：沈聪浩章沈翀李靖郭大亮李静沙力争浙江科技大学环境与资源学院杭州310023

木质素作为自然界最丰富的芳香族化合物,其含碳量达30%~40%,是制备碳纤维的优质原料。然而由于存在非晶态化学结构、低分子量、宽分子量分布和排列不良等特性,其复杂的非均质结构和固有的易絮凝特质需通过改性以克服。本文介绍了木质素... 详细信息

木质素作为自然界最丰富的芳香族化合物,其含碳量达30%~40%,是制备碳纤维的优质原料。然而由于存在非晶态化学结构、低分子量、宽分子量分布和排列不良等特性,其复杂的非均质结构和固有的易絮凝特质需通过改性以克服。本文介绍了木质素的基本结构单元与特征,并在此基础上详细描述了物理混合、化学改性、生物作用等改性过程工艺条件及其对木质素结构及木质素基碳纤维的强度、电化学、过滤、透气等性能影响,并在此基础上对碳纤维在交通建筑、航空航天、生命健康及新能源等领域应用进行了拓展探讨。此外,拓展概述了木质素的定向官能团改性、绿色改性方法及改性过程表达等可行性,为木质素基碳纤维复合材料的进一步研究和开发提供思考,并推动其实现工业化应用。

关键词：木质素物化改性碳纤维力学性能电化学性能

DL-甘油醛施加降低杨树叶片光合固碳速率并引发异戊二烯释放速率改变

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应用与环境生物学报 2024年

作者：杨维维张娜袁亚丽李全孙志鸿浙江农林大学园艺科学学院浙江农林大学林业与生物技术学院

异戊二烯在全球和区域大气氧化和颗粒物方面，因其高活性和丰度起着非常重要的作用，并对于植物抵抗逆境胁迫，尤其是在光合系统保护方面也发挥着关键的作用。然而，关于光合作用对异戊二烯合成及其调控机制仍不清楚。因此，以欧美杂交... 详细信息

异戊二烯在全球和区域大气氧化和颗粒物方面，因其高活性和丰度起着非常重要的作用，并对于植物抵抗逆境胁迫，尤其是在光合系统保护方面也发挥着关键的作用。然而，关于光合作用对异戊二烯合成及其调控机制仍不清楚。因此，以欧美杂交杨895(***. ×PopulusnigraLinn895)为研究对象，利用碳同化抑制剂(DL-甘油醛，DL-glyceraldehyde)探讨光合固碳对异戊二烯及其调控机制的影响。研究结果发现离体叶片在纯水对照中0、5、50和110min时间处理下，叶片的净光合速率、叶绿素荧光参数、异戊二烯释放速率均没有表现出时间效应，但是DL-甘油醛处理下，净光合速率、异戊二烯释放速率和二甲基烯丙基二磷酸(Dmethylallyldiphosphate，DMADP)库容均表现出时间变化效应和部分的处理效应。DL-甘油醛处理下，净光合速率随处理时间增加而降低，并在110min时的与清水对照的差异达到显著水平，叶绿素荧光参数并没有呈现出时间效应，但DL-甘油醛处理下的光系统I(Y(I))，光系统II，(Y(II))和光化学猝灭(qL)的数值分别比清水对照偏低，非光化学猝灭系数(NPQ)的数值偏高。DL-甘油醛处理下，异戊二烯释放速率和DMADP库容随处理时间的增加而降低，DMADP库容在处理50和110 min 显著低于同时间下的清水对照。清水对照下过氧化氢(H2O2)含量随时间增长显著降低，而DL-甘油醛处理下过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2-)显著升高，并且在110 min时清水和DL-甘油醛处理均差异显著；异戊二烯释放速率和DMADP与净光合速率均呈显著正相关关系(P < 0.05)。这些结果表明碳同化抑制剂处理显著抑制了净光合速率，从而降低了异戊二烯底物DMADP的库容和异戊二烯的释放，为揭示光合作用与异戊二烯间的内在关系提供了科学参考。

关键词：异戊二烯 DMADP库 MEP调控光合作用叶绿素荧光光合能量利用活性氧

基于随机森林法的山核桃林地土壤速效养分含量空间分布特征研究

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生态学报 2024年第2期44卷 662-675页

作者：凌晓丹王罗其赵科理傅伟军叶正钱丁立忠浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 浙江农林大学浙江省土壤污染生物修复重点实验室杭州311300 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300 临安区农林技术推广中心杭州311300

土壤氮磷钾是土壤肥力管理的重要元素,是植物生长的必要养分元素。对土壤氮磷钾的空间分布进行特征解译,可为精准管理临安山核桃产区林地土壤肥力,促进山核桃林产业可持续发展提供理论依据。研究以临安山核桃主产区为研究区域,利用随机... 详细信息

土壤氮磷钾是土壤肥力管理的重要元素,是植物生长的必要养分元素。对土壤氮磷钾的空间分布进行特征解译,可为精准管理临安山核桃产区林地土壤肥力,促进山核桃林产业可持续发展提供理论依据。研究以临安山核桃主产区为研究区域,利用随机森林(RF)、普通克里格(OK)和Shapley加性解释(SHAP)方法,结合地形因子、气候因子、土壤因子、遥感因子等环境变量,对山核桃林地土壤碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)的空间分布特征进行分析。研究结果表明:相比于OK模型,基于环境协变量所构建的RF模型对AN、AP和AK含量空间分布预测表现最佳,R^(2)分别为0.68、0.60和0.64,均方根误差(RMSE)分别为20.005、10.287和22.426,平均绝对误差(MAE)分别为15.425、7.709和21.628。RF模型SHAP分析显示,AN和AK含量分布主要受土壤有机质(SOM)的影响,并且SOM与AN和AK存在正相关性;AP主要受pH的影响,其次为色调指数,AP与pH和色调指数均具有负相关性;AK和AP同时受到海拔和坡向的影响。两种模型预测的氮磷钾空间分布趋势总体相似,不同速效养分存在明显的空间异质性。碱解氮高值区域主要分布于研究区东部;有效磷高值区域主要分布于研究区西部,但分散度高;速效钾高值区域则主要分布于研究区中部。总体而言,基于随机森林模型可以高精度模拟山核桃林地土壤氮磷钾含量空间分布特征,并依据主要环境协变量对土壤氮磷钾的影响关系,提出相应改良措施。在有效磷含量低值区域可以施用石灰来缓解土壤酸化,同时补追磷肥;碱解氮含量高值区域可以合理减少氮肥施用;速效钾含量低值区域合理施加钾肥;对于海拔较高及迎风坡多降雨的区域,可以构建林下高效水土保持植被,减轻水土流失;在林地施用有机肥料,改善土壤理化性质,增加土壤养分含量。

关键词：山核桃林地随机森林 Shapley加性解释速效养分

作物根际激发效应:调控农田土壤碳动态及助力碳中和的关键因素

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第2期50卷 172-189页

作者：郑维维何超杨京平浙江大学环境与资源学院浙江杭州310058

土壤碳是陆地碳库的重要组成部分,碳输入及输出、矿化与固定的动态平衡是实现碳中和的关键因素。根际激发效应(rhizosphere priming effect,RPE)是指活体植物的存在会显著影响植物-土壤系统碳动态,其微小变化都会影响宏观尺度上的土壤-... 详细信息

土壤碳是陆地碳库的重要组成部分,碳输入及输出、矿化与固定的动态平衡是实现碳中和的关键因素。根际激发效应(rhizosphere priming effect,RPE)是指活体植物的存在会显著影响植物-土壤系统碳动态,其微小变化都会影响宏观尺度上的土壤-大气碳动态。因此,作物RPE是调控农田土壤碳动态和碳中和的主导因子。本文通过文献回顾,首先阐述了农业实践过程中各种生物因素和非生物因素对作物RPE影响的研究现状;其次,归纳总结了当前作物RPE研究中的热点、难点,并分析其对土壤碳排放调控的意义,阐明了当前研究普遍存在案例特异性且缺乏普遍规律;最后,基于已有的研究提出农田生态系统中土壤碳调控和管理优化的潜在策略,为农业实践中有目的地调控作物RPE,在田间、种植模式及区域尺度上提出可能的方案指明了方向。本文可为生态农业实践中保障粮食安全的同时助力碳中和这一双赢方案提供理论参考。

关键词：作物-土壤系统根际激发效应土壤有机碳粮食安全碳中和

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数字技术赋能森林生态产品价值实现:理论阐释与实现路径

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生态学报 2024年第6期44卷 2531-2543页

作者：王晓丽彭杨贺杨丽霞潘江灵石道金浙江农林大学经济管理学院杭州311300 浙江农林大学暨阳学院诸暨311800 浙江省林业资金管理中心杭州310020 浙江农林大学浙江省乡村振兴研究院杭州311300

森林生态产品价值实现面临供需对接难、交易成本较高、质量溯源机制欠缺、产品同质化等诸多现实困境,而数字技术的蓬勃发展为推进森林生态产品价值实现创造了新机遇。从数字技术视角首次探讨森林生态产品价值实现的理论逻辑及路径,对完... 详细信息

森林生态产品价值实现面临供需对接难、交易成本较高、质量溯源机制欠缺、产品同质化等诸多现实困境,而数字技术的蓬勃发展为推进森林生态产品价值实现创造了新机遇。从数字技术视角首次探讨森林生态产品价值实现的理论逻辑及路径,对完善森林生态产品价值实现机制具有重要现实意义和理论意义。研究发现:(1)森林生态产品价值实现关键在于打通转化通道,构建“监测评价-资源开发-市场经营-支持保障”森林生态产品价值实现全链条机制,进而运用数字技术赋能来解决“森林生态资源变森林生态产品”、“森林生态产品变森林生态商品”两大核心问题。(2)数字技术赋能森林生态产品价值实现理论逻辑体现于:数字技术赋能产品四个基本环节,为产品价值实现提供新动能新活力;数字技术赋能生态产业化经营,提升产品价值增值空间;数字技术赋能产品市场主体行为,激发更强“长尾效应”;数字技术赋能产品市场交易信息,降低信息摩擦;数字技术赋能产品市场交易成本,降低交易成本。(3)数字技术赋能森林生态产品价值实现的路径,即利用数字技术做好森林生态产品权属登记和信息普查、森林生态产品价值核算数字化、搭建森林生态产品数字经济平台和市场交易平台、数字技术强化森林生态产品质量追溯、健全森林生态产品价值实现保障机制和多方位完善数字人才体系建设。本文的研究为推进数字时代背景下的森林生态产品价值实现提供理论启示。

关键词：数字技术森林生态产品价值实现理论阐释实现路径

校园大气中TSP、PM₁₀、PM_2.5的浓度监测与分析

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环境保护前沿 2024年第3期14卷 430-437页

作者：徐森楠王丽丽浙江农林大学暨阳学院生物环境学院浙江诸暨浙江农林大学环境与资源学院浙江杭州

校园大气质量与学生的生存环境息息相关,大气中的污染物质直接与间接危害学生健康。为了监测校园大气的具体情况,以2023年10月、12月以及2024年2月作为3个季节典型月在浙江农林大学暨阳学院南门口进行了早晨(7:30~9:30)和傍晚(17:30~19:... 详细信息

校园大气质量与学生的生存环境息息相关,大气中的污染物质直接与间接危害学生健康。为了监测校园大气的具体情况,以2023年10月、12月以及2024年2月作为3个季节典型月在浙江农林大学暨阳学院南门口进行了早晨(7:30~9:30)和傍晚(17:30~19:30) 2个时段的颗粒物浓度监测,并计算出TSP、PM10、PM2.5浓度。监测分析结果表明:监测周期内,温度与颗粒物的浓度总体呈正相关,当温度在一定范围内逐渐上升时,颗粒物的浓度也随之逐渐增加;傍晚的颗粒物浓度总体高于早晨的颗粒物浓度。通过比较不同监测周期的浓度可以看出TSP、PM10、PM2.5浓度变化的起伏程度,冬季要高于秋季和春季;TSP、PM10、PM2.5浓度整体上表现为:冬季 > 秋季 > 春季,即冬季的空气质量相对较差,而春季的空气质量相对较好。

关键词：空气质量总悬浮颗粒物可吸入颗粒物细颗粒物

秸秆还田、覆膜和施氮对旱地麦田土壤质量的影响

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环境科学 2024年第4期45卷 2292-2303页

作者：叶子壮王松燕陆潇史多鹏吕慎强李嘉杨泽宇王林权西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

通过5 a大田定位试验研究了秸秆还田、覆膜及氮肥对旱地土壤质量的影响.以双因素裂区设计,主处理为3种栽培模式:常规栽培(CT)、秸秆还田(SR)和覆膜栽培(FM);副处理为3种施氮水平:0、144和180 kg·hm^(-2).在第5季冬小麦收获后采集耕层0~... 详细信息

通过5 a大田定位试验研究了秸秆还田、覆膜及氮肥对旱地土壤质量的影响.以双因素裂区设计,主处理为3种栽培模式:常规栽培(CT)、秸秆还田(SR)和覆膜栽培(FM);副处理为3种施氮水平:0、144和180 kg·hm^(-2).在第5季冬小麦收获后采集耕层0~20 cm土壤样品,测定容重(BD)、孔隙度(SP)、田间持水量(FC)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、矿质氮(NO_(3)^(-)-N+NH_(4)^(+)-N)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、蔗糖酶(SA)、碱性磷酸酶(ALP)、脲酶(UA)和脱氢酶(DHA)等土壤理化性质及生物性质等指标,基于两个最小数据集(MDS),利用线性(LT)和非线性(NLT)评分模型计算土壤质量指数(SQI),通过与冬小麦产量拟合来寻找最优SQI,据此分析土壤质量对秸秆还田、覆膜及氮肥的响应.结果表明,SR处理的SP、FC、SOC、TK、SA、ALP、DHA、MBN和MBC分别较CT显著高10.1%、40.5%、28.3%、14.3%、22.0%、8.9%、48.3%、35.9%和62.5%.FM处理的SP、FC、NO_(3)^(-)-N、AP、AK、ALP和MBN分别较CT显著高3.1%、14.6%、729.0%、37.4%、28.2%、7.2%和17.7%.SR和FM处理冬小麦产量分别较CT显著高25.1%和18.6%.与N_(0)相比,施用氮肥土壤SP、TN、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、ALP和MBN显著增加3.4%~407.6%,BD、SOC和MBC/MBN显著下降3.0%~31.7%.在3种栽培模式下,施氮显著增加冬小麦产量,增幅为69.4%~79.1%,相同栽培模式两施氮水平间差异不显著.基于MDS2的非线性评分模型计算的SQI能够更准确地评价旱地麦田土壤质量.在NLT-SQI2中,SR、FM和氮肥均可增加土壤的SQI,在SR配施N_(180)水平下SQI达到最大,FM次之,CT最小.综上,秸秆还田和覆膜配施适量氮肥能维持和提高土壤质量,秸秆还田优于覆膜.

关键词：秸秆还田覆膜氮肥主成分分析(PCA) 最小数据集(MDS) 土壤质量指数(SQI)

基于文献计量的城市自然与人群健康效应研究进展

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生态学报 2024年第14期44卷 6391-6404页

作者：杨雨凡陈美爱徐丽华浙江农林大学风景园林与建筑学院杭州311300 浙江农林大学浙江省乡村振兴研究院杭州311300

城市自然通过提供各种生态系统服务直接或间接影响人群的生理和心理健康,在创造健康的生活环境方面起着至关重要的作用,从生态系统服务角度探究自然环境与健康的关系已成为当前的重要议题。为全面了解城市自然与人群健康的研究现状,以We... 详细信息

城市自然通过提供各种生态系统服务直接或间接影响人群的生理和心理健康,在创造健康的生活环境方面起着至关重要的作用,从生态系统服务角度探究自然环境与健康的关系已成为当前的重要议题。为全面了解城市自然与人群健康的研究现状,以Web of Science TM核心合集和CNKI为数据源,依托CiteSpace对2003—2023年间国内外城市自然与人群健康效应及其相关概念进行可视化分析,发现研究呈以下特点:(1)国内外相关文献数量总体呈现上升态势;(2)国外该领域研究机构分布较为紧密,合作强度也较高,我国科研机构和学科间的研究协作有待进一步加强;(3)对主要关键词进行聚类分析,发现研究重点集中在城市自然与心理健康、城市热岛、生态系统服务以及自然可达性等方面;(4)近三年突现词统计分析表明未来我国的研究重点将从以往探讨城市自然的健康影响结果转至城市绿地等自然空间对健康的促进机理上。在此基础上根据健康受益方式,从生态系统服务视角将城市自然促进人群健康效应的路径分为直接路径(生态调节服务、生态支持服务)和间接路径(生态文化服务),并从使用机会、使用动机和易用性三方面分析自然使用这一中介因素的调节机制。城市自然在城市规划与风景园林设计等方面作用显著,其健康促进功能的相关成果将为城市可持续发展与健康的人居环境建设提供理论基础和多学科视角的科学依据。

关键词：城市自然健康生态系统服务文献计量分析

论法院数字共同体的构建:以人工智能辅助司法为视角

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法学 2024年第1期 127-140页

作者：陈罗兰浙江农林大学文法学院

人类个体知识传递面临如何转化为群体知识、如何实现代际传承两大难题,具体到法律领域表现为教育的代际递减、案例的信息过载与立法的过度抽象,从而导致了“同案不同判”“同错常同犯”以及裁判规则难以转化为社会行为准则三大问题。各... 详细信息

人类个体知识传递面临如何转化为群体知识、如何实现代际传承两大难题,具体到法律领域表现为教育的代际递减、案例的信息过载与立法的过度抽象,从而导致了“同案不同判”“同错常同犯”以及裁判规则难以转化为社会行为准则三大问题。各国司法将视线投向人工智能技术,在智能辅助司法事务和有限的智能审判上的探索初具成效,但让算法学会裁判的“正向路径”则受各种因素影响而举步维艰。在强人工智能成熟前,人民法院通过构建案件质量回溯数字共同体以避免法官办理错案的“反向路径”更为可行。通过错案规则的结构化、代码化、平台化,彻底打破个体与群体、群体代际之间的隔阂,以此为雏形逐步构建出司法数据共建共治、司法资源共通共享、法律知识共学共用的数字共同体,以司法领域人机共融的路径实现从碳基生命向硅基生命的跨越式革命。

关键词：数字共同体人工智能司法智能辅助裁判案件质量回溯机制