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加拿大一枝黄花残根长度对其越冬后无性繁殖生长及土壤理化的影响

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湖北大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李俊李昆王薇夏磊曲永韬李兆华王玲湖北大学资源环境学院区域开发与环境响应湖北省重点实验室湖北大学生态文明建设研究院

加拿大一枝黄花是我国外来入侵物种重点管控对象,如何有效根除是当今生态环境领域亟需解决的问题之一。但目前采用较多的化学药剂法对加拿大一枝黄花的防治易引入新的污染物,增加土壤环境风险。为实现加拿大一枝黄花绿色高效防治,提高... 详细信息

加拿大一枝黄花是我国外来入侵物种重点管控对象,如何有效根除是当今生态环境领域亟需解决的问题之一。但目前采用较多的化学药剂法对加拿大一枝黄花的防治易引入新的污染物,增加土壤环境风险。为实现加拿大一枝黄花绿色高效防治,提高物理破碎法处理效果,采用1 cm,2 cm,3～4 cm,5～6 cm和全长的加拿大一枝黄花主根根系作为研究对象,模拟翻耕破碎后留于土壤中的残根无性繁殖过程,明确加拿大一枝黄花不同长度残根无性繁殖能力强弱及其对土壤理化性质的影响。结果表明:1)加拿大一枝黄花残根无性繁殖存活率、共根率、萌芽率均随残根长度的增加而显著升高（P<0.05）,且残根长度≥2 cm时,其存活率、共根率、萌芽率大幅增加到43.4%以上。2)加拿大一枝黄花残根新生植株的株高、生物量、须根数目均随残根长度的增加而显著提高（P<0.05）,但根长最大值与残根长度负相关。3)加拿大一枝黄花残根长度与土壤pH极显著负相关（P<0.01）,与土壤总氮含量显著正相关（P<0.05）,且全长主根处理组中土壤总氮含量比背景值高107.58 mg·kg-1。以上结果表明,加拿大一枝黄花残根长度≥2 cm时,其无性繁殖存活率、共根率、萌芽率大大提高,主要通过不同的根系系统发展策略进行土壤养分吸收,其中氮素供应对新生植株的萌芽起到关键调控作用。因此对加拿大一枝黄花根部进行破碎处理,使其残根长度低于2 cm能够极大程度抑制其无性繁殖成功率。

关键词：加拿大一枝黄花无性繁殖萌芽率根系系统土壤理化

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成都市土地出让时空演变特征及影响因素

湖北大学学报(自然科学版) 2024年

作者：毛怡刘润张杰陈涛杨凌雲湖北大学资源环境学院湖北大学区域开发与环境响应湖北省重点实验室四川师范大学地理与资源科学学院

土地出让逐渐成为城市空间重构与优化的重要抓手,研究其时空演变特征及影响因素对实现城市高质量发展具有重要意义。基于2008—2019年成都市土地出让数据,运用核密度估计等方法探究土地出让的时空演变特征,并利用OLS模型、GWR模型分析... 详细信息

土地出让逐渐成为城市空间重构与优化的重要抓手,研究其时空演变特征及影响因素对实现城市高质量发展具有重要意义。基于2008—2019年成都市土地出让数据,运用核密度估计等方法探究土地出让的时空演变特征,并利用OLS模型、GWR模型分析各类因素对土地出让规模的影响。结果显示:(1)2008—2019年,成都市土地出让规模下降,土地价值上升,工业用地出让在全部土地出让中比重降低,居住和商业用地出让比重增加。(2)成都市土地出让规模逐渐向近郊区的东部与南部、远郊区北部扩散,其中工业用地出让规模逐渐向近郊区、远郊区的东部扩散,商业用地出让规模逐渐向近郊区南部扩散,居住用地出让规模逐渐向近郊区的东部、南部与北部扩散。(3)政府因素是影响土地出让规模的主要因素,社会经济影响较强,集聚因素影响较弱,交通、自然因素影响不显著,各因素对各类土地出让规模的影响具有显著的空间差异性。

关键词：土地出让时空演变特征影响因素 OLS模型 GWR模型

不同类型地热水硼的地球化学特征及对地热系统成因机制的指示

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地质科技通报 2024年第1期43卷 288-297页

作者：尚建波卫兴曹园园师红杰刘明亮长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室&资源与环境学院武汉430100 宁夏回族自治区地球物理地球化学勘察院银川750001

硼是地热流体中较为保守的元素,经常伴随地热系统出现,研究其来源对揭示不同类型地热系统成因机制有重要作用。分别选取了我国高温与中低温地热系统中较为典型且具有异常高硼浓度的西藏搭格架和宁夏银川盆地地热系统,研究了不同类型地... 详细信息

硼是地热流体中较为保守的元素,经常伴随地热系统出现,研究其来源对揭示不同类型地热系统成因机制有重要作用。分别选取了我国高温与中低温地热系统中较为典型且具有异常高硼浓度的西藏搭格架和宁夏银川盆地地热系统,研究了不同类型地热系统地热水中硼的来源及其相关的地球化学过程。结果表明搭格架中性和弱碱性地热水中硼主要来源于围岩的溶滤与岩浆流体的贡献,搭格架酸性地热水中的硼则主要来源于地下浅层冷水的输入;而银川地热水中硼则主要来源于深层古沉积水的补给。在此基础上,结合区域地质背景及地热水的水化学特征,讨论了不同类型地热系统的成因机制。研究结果表明,地热水中硼的地球化学特征具有识别不同类型地热系统成因机制的潜力。

关键词：硼地热系统地热水成因机制岩浆热源古沉积水

5种不同品种桑黄中核苷类成分分析及其提取物抗氧化活性比较研究

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中药药理与临床 2024年

作者：刘津铭赵金诺张梦娇何芷芸刘呈雄吴椰曾建红贺海波邹坤汪蕾三峡大学水利与环境学院三峡大学健康医学院三峡大学生物与制药学院天然产物研究与利用湖北省重点实验室(中国轻工业功能酵母重点实验室)

目的：优化桑黄中核苷类成分的提取工艺条件，建立HPLC-DAD方法，同时测定5种桑黄中胞苷、尿苷、鸟苷、腺苷的含量及体外抗氧化活性。方法：采用正交实验优化超声提取核苷类成分的最佳工艺，并采用HPLC-DAD法对提取物中的胞苷、尿苷、... 详细信息

目的：优化桑黄中核苷类成分的提取工艺条件，建立HPLC-DAD方法，同时测定5种桑黄中胞苷、尿苷、鸟苷、腺苷的含量及体外抗氧化活性。方法：采用正交实验优化超声提取核苷类成分的最佳工艺，并采用HPLC-DAD法对提取物中的胞苷、尿苷、鸟苷及腺苷进行了定性定量分析；采用紫外-可见分光光度法测定了提取物中的其他成分-总酚和总多糖的含量；对提取物进行DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、·OH自由基清除实验以评价提取物体外抗氧化活性。结果：桑黄核苷的最佳提取工艺为水提，超声时间为30 min，料液比为1:50，提取温度40oC；瓦尼桑黄、粗毛桑黄、鲍姆桑黄、忍冬桑黄、漆树桑黄的总核苷含量分别为661.07 μg/g、11098.14 μg/g、415.23 μg/g、1047.84 μg/g、216.89 μg/g，5种不同桑黄提取物中的其他成分-总酚和总多糖的含量也存在一定的差异。5种桑黄提取物对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基、OH自由基均有一定的清除作用，对ABTS阳离子自由基清除作用最好。5种桑黄中粗毛桑黄的抗氧化活性最好，其次是漆树桑黄、瓦尼桑黄、鲍姆桑黄，忍冬桑黄抗氧化活性较差。结论：本研究通过正交优化了核苷提取工艺，检测方法稳定可靠，系统评价了5种桑黄体外抗氧化活性，为桑黄资源的进一步开发利用提供了理论依据。

关键词：桑黄核苷含量测定抗氧化活性

噻吩基二维共价有机框架中的拓扑结构诱导局部电荷极化促进光催化制氢

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 225-236页

作者：白浚贤沈荣晨梁桂杰秦朝朝许第发胡浩斌李鑫华南农业大学生物质工程研究院农业部能源植物资源与利用重点实验室广东广州510642 湖北文理学院低维光电材料与器件重点实验室湖北襄阳441053 河南师范大学物理学院红外材料与光谱测量及应用重点实验室河南新乡453007 长沙大学应用环境光催化重点实验室湖南长沙410022 陇东学院石油化工学院陇东油气资源高效利用重点实验室甘肃庆阳745000

共价有机框架(COFs)是近年来新兴的一类多孔聚合物,在气体吸附、传感器、能源转换和光/电催化等领域表现出较大的应用潜力.然而,欲实现多样化的应用需求常需要对其结构进行合成后改性,这在单一步骤中难以实现.二维亚化学计量共价有机框... 详细信息

共价有机框架(COFs)是近年来新兴的一类多孔聚合物,在气体吸附、传感器、能源转换和光/电催化等领域表现出较大的应用潜力.然而,欲实现多样化的应用需求常需要对其结构进行合成后改性,这在单一步骤中难以实现.二维亚化学计量共价有机框架(2D-SSCOFs)因其独特的周期性官能团和保持结晶性及孔隙率的能力,成为COFs功能化的新途径.然而,已报道的2D-SSCOFs多具有相同的拓扑结构以及弱电荷极化等问题,限制了其应用潜力.因此,开发具有新颖拓扑结构的2D-SSCOFs对于实现更前沿的功能至关重要.窄带隙噻吩是有机半导体材料的常见单元,它们可以显著地调控共价聚合物骨架的电子和化学环境.本文通过5,5',5''-(苯-1,3,5-三基)三(噻吩-2-甲醛)(TT-3CHO)与4,4',4'',4''-(芘-1,3,6,8-四基)四苯胺(PY-4HN2)的席夫碱缩合反应合成具有大表面积和高结晶度的亚胺连接的新型2D-SSCOF(PTT-COF).噻吩环中2,5位之间的键的弯曲角度使得PTT-COF具有新型的2D亚化学计量拓扑结构,并呈现出非中心对称的优势极化结构.在使用有机空穴传输配体(二茂铁甲醛,FC)精确修饰和Pt作为助催化剂时,PTT-COF-FC体系在可见光照明下表现出较高的析氢产率(79.610 mmol g^(-1) h^(-1)).同时,在420 nm波长的光照下,2 mg的光催化剂表观量子效率达到1.72%.此外,经过24 h循环稳定性测试,PTT-COF-FC体系的活性没有明显下降.为了深入研究PTT-COF-FC体系的高效的产氢机制,通过X射线衍射、红外和固体碳谱等对PTT-COF-FC体系的组成和结构进行分析,确定了PTT-COF-FC的成功合成.通过瞬态吸收、变温荧光和理论计算等研究了材料的激子解离和载流子转移行为.结果表明,得益于独特的富含噻吩的结构设计以及有机空穴传输配体的修饰作用,PTT-COF-FC展现出高效的激子解离和丰富的自由电荷载流子特性.综上所述,本文设计和合成了一种新型PTT-COF光催化材料,其独特的二维亚化学计量拓扑结构和显著的局部电荷极化特性赋予了材料良好的光催化性能.实验和理论研究表明,PTT-COF中的非中心对称拓扑结构和噻吩单元的引入,有效扩展了π离域,进而诱导了局部极化并抑制了激子效应,从而大幅提高了光催化效率.此外,通过二茂铁甲醛的后修饰,结合这些独特的结构特性,PTT-COF在光催化析氢反应中表现出高活性和出色的长期耐久性.本文的研究不仅为设计和构建具有独特结构的新型2D-SSCOF提供新思路,也为构建具有丰富光催化功能的材料开辟了新途径.

关键词：光催化产氢电荷分离亚化学计量共价有机框架拓扑结构激子效应

基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型月径流模拟研究

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水资源与水工程学报 2024年第2期35卷 71-82页

作者：刘声洪 SOOMRO Shan-E-Hyder 李颖李英海程雄杨少康三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室湖北宜昌443002 仙桃市河道堤防管理局湖北仙桃433000

近年来,极端强降雨和干旱事件频发,流域水文过程的不确定性变化加剧,使得流域中长期径流预测的难度增加。为提升LSTM(长短期记忆神经网络)模型对径流时序变化的捕捉及拟合能力,以博阳河流域为研究区域,选取月降雨、蒸发及流量数据,利用V... 详细信息

近年来,极端强降雨和干旱事件频发,流域水文过程的不确定性变化加剧,使得流域中长期径流预测的难度增加。为提升LSTM(长短期记忆神经网络)模型对径流时序变化的捕捉及拟合能力,以博阳河流域为研究区域,选取月降雨、蒸发及流量数据,利用VMD(变分模态分解)和相关性检验,排除无关频率分量对LSTM模型规律学习的干扰,以达到模型输入优选的目的;此外,还考虑了VMD与LSTM模型的不同耦合方式对模型精度和稳定性的影响,最终优选出二者兼具的VMD-LSTM月径流耦合模式。结果表明:VMD-LSTM耦合模型可显著提升模拟精度,但在模型稳定性方面有所欠缺;而基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型不仅能够进一步提高模型精度,并且在模型的稳定性方面也有所改进。在基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型的不同耦合方式对比中,对输入、输出均进行VMD分解且对输入变量进行优选的D_(1)耦合方案的模拟效果最好,其60次模拟计算的NSE均为0.98以上且稳定性极佳;另外,在分析方案D_(1)的可解释性时发现历史径流对于LSTM模型的影响要比降雨和蒸发大。该研究结论可为流域水资源管理提供精准可信的中长期径流模拟成果。

关键词：相关性检验变分模态分解长短期记忆神经网络径流模拟博阳河流域

基于多特征融合与对象边界联合约束网络的建筑物提取

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第3期49卷 355-365页

作者：高贤君冉树浩张广斌杨元维长江大学地球科学学院湖北武汉430100 东华理工大学自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室江西南昌330013 湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室湖南湘潭411201 武汉大学水工程科学研究院湖北武汉430072

针对现有全卷积神经网络因光谱混杂造成建筑物漏检、误检以及边界缺失的问题,设计了一种基于多特征融合与对象边界联合约束网络的高分辨率遥感影像建筑物提取方法。所提方法基于编解码结构,并在编码阶段末端融入连续空洞空间金字塔模块... 详细信息

针对现有全卷积神经网络因光谱混杂造成建筑物漏检、误检以及边界缺失的问题,设计了一种基于多特征融合与对象边界联合约束网络的高分辨率遥感影像建筑物提取方法。所提方法基于编解码结构,并在编码阶段末端融入连续空洞空间金字塔模块,以在不损失过多有效信息的前提下进行多尺度特征提取和融合;在解码阶段,通过实现基于对象和边界的多输出融合约束结构,为网络融入更多准确的建筑物特征并细化边界;在编码与解码阶段间的横向跳级连接中引入卷积块注意力机制模块,以增强有效特征。此外,解码阶段的多层级输出结果还被用于构建分段多尺度加权损失函数,实现对网络参数的精细化更新。在WHU和Massachusetts建筑物数据集上进行对比试验分析,其中交并比和F1分数分别达到了90.44%、94.98%和72.57%、84.10%,且模型的复杂度与效率均优于MFCNN与BRRNet。

关键词：建筑物提取全卷积神经网络多尺度特征注意力机制联合约束

大都市区可持续发展的模式分异与情景模拟——以北京为例

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 844-855页

作者：邓羽王文学王海军中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 武汉大学地理信息系统教育部重点实验室湖北武汉430079

科学判断大都市区可持续发展模式并系统预测其可持续水平变化规律是因地制宜制定发展政策的基础。基于多维度综合指标体系的可持续性评价研究,在彰显大都市区发展差异性、系统性和动态性上存在不足。通过耦合系统动力学模型和共享社会... 详细信息

科学判断大都市区可持续发展模式并系统预测其可持续水平变化规律是因地制宜制定发展政策的基础。基于多维度综合指标体系的可持续性评价研究,在彰显大都市区发展差异性、系统性和动态性上存在不足。通过耦合系统动力学模型和共享社会经济路径,模拟中国北京市16个市辖区2011—2030年可持续发展水平变化趋势,据此凝练大都市区可持续发展模式并对比不同模式下各发展情景优势与不足。结果表明,北京各区在经济、社会与环境方面表现各异,存在协同发展、生态偏向和低位成长3种发展模式;在共享社会经济路径(shared socioeconomic pathway,SSP)1、SSP2(BAU(business-as-usual))、SSP3和SSP5共4种情景中,SSP1是最理想的城市可持续发展情景;为实现由历史轨迹向SSP1情景的转变,各类型区应采取差异化发展策略。协同发展型区域应以社会保障与就业支出为抓手,补齐社会发展短板,提升协调发展质量;生态偏向型区域应降低能源消耗,并增加环保投入,强化生态优势,以积蓄绿色发展势能;低位成长型区域短期内可以维持高国内生产总值增长率,培育综合经济实力,以迈出发展困境,但要兼顾环境下行风险。研究结果反映了城市经济、社会与环境系统之间的复杂反馈关系,提供了一套面向大都市区可持续发展的系统评价与仿真模拟技术框架,将为城市精细化管理提供调控指引与决策依据。

关键词：可持续发展发展模式模拟情景大都市区空间结构北京

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梯田蓄水效益估算方法探讨

水土保持学报 2024年第1期38卷 122-129页

作者：邱婷沈雪蔡崇法户小会华中农业大学资源与环境学院武汉430070 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079 华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079

[目的]综合考虑梯田土壤性质、梯田形态及降雨雨型的差异,构建梯田蓄水保水效益的估算方法及框架。[方法]运用土壤水库计算模型与入渗模型,探讨蓄满产流和超渗产流模式下梯田土壤水分的预测方法;基于Richards方程,分析不同田坎边界的土... 详细信息

[目的]综合考虑梯田土壤性质、梯田形态及降雨雨型的差异,构建梯田蓄水保水效益的估算方法及框架。[方法]运用土壤水库计算模型与入渗模型,探讨蓄满产流和超渗产流模式下梯田土壤水分的预测方法;基于Richards方程,分析不同田坎边界的土壤水分入渗二维分异。在此基础上,进一步对前峰型、均匀型、后峰型、阶梯型4种降雨雨型下产生的单一产流模式或2种产流模式均存在时土壤水分运动进行情景分析。[结果](1)提出梯田蓄水效益分布式估算方法,计算单个梯田田块土壤最大蓄水容量(W M);(2)对不同田坎类型的梯田而言,浆砌石坎梯田防侧渗效果最好,土坎梯田防侧渗效果最差,且孔隙大、密度小、修筑时间短的新土坎梯田比修筑时间长的土坎梯田在发生侧渗时损失水分更多;(3)得出不同雨型下蓄满产流的临界时间(t)。[结论]该估算方法可大幅度降低对野外设施、设备的依赖程度,降低投入成本,借助野外调查采样,基于模型模拟估算梯田蓄水效益。此外,该方法可根据单个梯田田块蓄水效益分布式计算数据,在区域尺度上估算梯田蓄水保水效益,以期为不同区域梯田的蓄水效益估算提供参考。

关键词：梯田降雨雨型产流蓄水效益入渗

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