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农牧交错带村镇生活垃圾逆向物流模式的分异机制及空间优化

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地理学报 2024年第2期79卷 299-320页

作者：张健周侃中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

生活垃圾逆向物流是村镇生活垃圾治理的关键纽带。揭示生活垃圾逆向物流模式的空间分异机制、构筑经济高效的生活垃圾逆向物流体系,对农牧交错带生态安全格局稳定、村镇人居环境品质提升具有重要意义。以青海省海东市为实证对象,构建149... 详细信息

生活垃圾逆向物流是村镇生活垃圾治理的关键纽带。揭示生活垃圾逆向物流模式的空间分异机制、构筑经济高效的生活垃圾逆向物流体系,对农牧交错带生态安全格局稳定、村镇人居环境品质提升具有重要意义。以青海省海东市为实证对象,构建1499个村镇居民点的多源异构数据集,多尺度刻画垃圾治理效能地域非均衡性,应用多项逻辑斯蒂回归模型定量解析垃圾逆向物流模式空间分异的影响因素,并基于改进潜能模型的设施空间可达性评价,提出逆向物流模式空间优化方案。结果显示:海东市生活垃圾呈“局部集聚、总体分散”分布,垃圾治理效能滞后于原住居民生活需求,由湟水谷地中心向周边农区村镇、牧民定居点呈水平递减;农牧交错带地理环境高寒性与村镇聚落分散性,是阻碍集中式物流模式配置的根本原因;常住人口规模小、社会经济发展状态较差的村镇居民点是集中式物流模式配置的薄弱区域;充足的基层管理人员数量和年轻化干部群体,有利于落实村分散物流模式管理要求;海东市村镇居民点垃圾处理设施空间可达性偏低,应以城镇集中式、乡镇传导式、农牧分散式3类路径为遵循,采用集中式与分散式物流并举的调适策略进行逆向物流模式全局优化。建议以物流成本最小化、垃圾治理零胁迫为导向,兼顾各级物流节点功能特性分类施策,发挥县域垃圾逆向物流软硬件设施统筹职能,激活乡镇垃圾协同治理效能,强化村庄源头分类与就地消纳功能,营造减量化、资源化、无害化的生活垃圾逆向物流体系。

关键词：生活垃圾逆向物流空间分异形成机制农牧交错带青海省海东市

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Cu含量对管线钢耐微生物腐蚀性能的影响

金属学报 2024年第1期60卷 43-56页

作者：曾云鹏严伟史显波闫茂成单以银杨柯中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

含Cu耐微生物腐蚀管线钢的开发和应用是解决管道微生物腐蚀难题的有效措施。本工作利用电化学测试及SEM、激光共聚焦显微镜(CLSM)等分析技术,研究了不同Cu含量(0、0.7%、1.34%,质量分数)的X65级管线钢在无菌和接种硫酸盐还原菌(SRB)的... 详细信息

含Cu耐微生物腐蚀管线钢的开发和应用是解决管道微生物腐蚀难题的有效措施。本工作利用电化学测试及SEM、激光共聚焦显微镜(CLSM)等分析技术,研究了不同Cu含量(0、0.7%、1.34%,质量分数)的X65级管线钢在无菌和接种硫酸盐还原菌(SRB)的近中性模拟土壤浸出液(NS4)中的腐蚀行为,为耐微生物腐蚀管线钢的优化设计提供依据。结果表明,随着Cu含量的升高,含Cu管线钢的抗菌性能和耐蚀性能均有所提高;当Cu含量从0增加到0.70%时,试样表面的点蚀坑密度从714 cm^(-2)下降到244 cm^(-2);当Cu含量达到1.34%时,点蚀坑密度进一步下降到67 cm^(-2);含Cu钢在腐蚀过程中持续释放的铜离子在接菌环境中的杀菌作用和其对腐蚀产物层的改善作用,以及其在无菌环境中所形成的Cu2O等保护性腐蚀产物是含Cu管线钢具有优异耐蚀性能的关键原因。

关键词：微生物腐蚀硫酸盐还原菌含Cu管线钢抗菌性能耐蚀性能

基于辐射传输模型探究机载高光谱激光雷达的植被垂直生化组分探测能力

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 2083-2092页

作者：郝一硕牛沂芳王力毕恺艺中国科学院空天信息创新研究院遥感与数字地球重点实验室(中国科学院)北京100101 中国科学院大学北京100049

自然环境下的植被群落,由于各种群之间以及种群与环境间的竞争与选择,常呈现出一定的垂直结构,对于同一植株的不同生长阶段,在垂直方向也有着不同的生理生化参数。对这种三维立体分布特征进行探测,能够进行生态环境立体化定量评价,对森... 详细信息

自然环境下的植被群落,由于各种群之间以及种群与环境间的竞争与选择,常呈现出一定的垂直结构,对于同一植株的不同生长阶段,在垂直方向也有着不同的生理生化参数。对这种三维立体分布特征进行探测,能够进行生态环境立体化定量评价,对森林碳储量估算和生物多样性保护等具有重要意义。传统的被动光学遥感以及激光雷达在植被生化参数垂直探测方面有较大的局限性,而高光谱激光雷达(Hyperspectral LiDAR,HSL)这一新型探测仪器的出现为探测植被生理生化参数垂直分布提供了新的手段。但由于受到硬件方面的限制,HSL在机载平台下对森林复杂立体场景的适用性尚未得到充分研究。故首先基于HSL原型样机在实验室开展小尺度的室内测量,以火炬花植株为目标,验证其对空间信息和光谱信息的一体化提取能力;随后进一步使用三维辐射传输模型构建具有垂直异质性特征的森林场景,模拟机载HSL设备实现森林的高光谱三维点云提取,结合植被指数和随机森林模型对场景中三种不同植被冠层的叶绿素浓度和类胡萝卜素浓度进行反演。结果表明:室内实验证实了HSL回波信息可以有效区分植株不同高度处光谱曲线的差异,火炬花上部红色叶片和下部绿色叶片的归一化植被指数分别小于和大于0.5;基于三维辐射传输模型成功构建了虚拟森林场景的机载HSL高光谱三维点云,在得到的24组植被指数中,有17组指数表现出良好的探测精度(平均绝对百分比误差MAPE<13%);植被叶绿素反演模型R^(2)达到0.93,上层、中层和下层的平均绝对误差MAE分别为6.26、3.40和2.81;类胡萝卜素反演模型R^(2)为0.91,上层、中层和下层的MAE分别为1.59、2.58和0.39。该研究显示出HSL设备是一种立体化提取植被光谱信息的有效手段,在探测森林等复杂植被场景的生化组分垂直分布方面具有巨大的应用潜力。

关键词：森林立体场景机载高光谱激光雷达三维辐射传输模型植被生化组分

海洋型冰川表碛与退缩区土壤微生物群落特征——以阿扎冰川和米堆冰川为例

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中国环境科学 2024年第9期44卷 5108-5121页

作者：叶鑫彤胡扬刘巧鲁旭阳刘琛中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

以藏东南阿扎冰川和米堆冰川为研究区,采用细菌16S rRNA基因扩增子测序和真菌ITS测序技术,研究了冰川表碛与退缩区不同植被演替阶段土壤中微生物群落特征及土壤化学性质影响.结果表明,两条冰川表碛与退缩区土壤中共发现细菌门38个,其中P... 详细信息

以藏东南阿扎冰川和米堆冰川为研究区,采用细菌16S rRNA基因扩增子测序和真菌ITS测序技术,研究了冰川表碛与退缩区不同植被演替阶段土壤中微生物群落特征及土壤化学性质影响.结果表明,两条冰川表碛与退缩区土壤中共发现细菌门38个,其中Proteobacteria(40%)、Actinobacteriota(23%)、Bacteroidota(14%)为优势群,共发现真菌门7个,Basidiomycota(47%)和Ascomycota(45%)为优势群.阿扎和米堆冰川表碛中Patescibacteria、RCP2-54、Bacteroidota、Gemmatimonadota和Acidobacteriota的菌群丰度存在显著差异,米堆冰川表碛和退缩区土壤中微生物群落结构和丰度存在显著差异(P环境的微生物群落在表碛中丰度最高,而随着演替进程参与植物定殖或与植物共生的微生物群落丰度与多样性显著增加,微生物群落的α多样性上升,NMDS模型也逐渐接近重叠,群落结构在植被演替后期逐渐趋于稳定,.除全钾外,养分含量在两条冰川表碛中均较低,随着植被演替土壤pH值逐渐降低而养分逐渐增加,演替后期显著高于前两阶段.表碛中的微生物群落与pH值和全钾显著正相关(P<0.05),而退缩区土壤中则与速效钾、硝酸盐氮、全磷、可溶性有机碳显著正相关(P<0.05),并以磷限制为主.

关键词：海洋型冰川表碛退缩区细菌真菌土壤化学性质

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北极地区热融湖分布特征及变化机制研究

地理学报 2024年第7期79卷 1751-1767页

作者：刘诗奇王平于静洁蔡红艳杨林生牟翠翠刘昌明中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所、资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000

北极热融湖作为多年冻土区典型热喀斯特景观之一,其分布和变化规律深刻影响着区域的生态植被、水文和碳循环过程。然而,对于整个北极热融湖分布特征和变化机制的理解仍然不足,为此,本文基于荟萃分析和数理统计方法,对热融湖的分布规律... 详细信息

北极热融湖作为多年冻土区典型热喀斯特景观之一,其分布和变化规律深刻影响着区域的生态植被、水文和碳循环过程。然而,对于整个北极热融湖分布特征和变化机制的理解仍然不足,为此,本文基于荟萃分析和数理统计方法,对热融湖的分布规律和变化机制展开研究。结果表明,北极热融湖的分布和变化具有较强的时空异质性,且与多年冻土条件、岩石土壤类型、地下冰含量和土壤温度等密切相关。大部分北极热融湖分布在连续多年冻土区、地下冰含量高于10%、平均土壤温度在-4℃以上且存在一定垂向土壤温度差异的具有特定岩石和土壤类型的地区,而不同环境条件下的热融湖变化趋势存在差异。总体上,北极热融湖的变化过程包括初始形成、中期扩张和晚期萎缩三大阶段,且受到水量与水热平衡的双重影响。热融湖作为反映多年冻土退化和气候环境变化的重要指示,对北极生态系统碳循环、水文过程和生态环境变化等均具有深远影响。

关键词：热融湖多年冻土土壤岩性地下冰北极

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石墨烯基二氧化碳还原电催化材料研究进展

新型炭材料（中英文） 2024年第1期39卷 100-130页

作者：武泽林王聪伟张晓祥郭全贵王俊英中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院炭材料重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学太原能源材料学院山西太原030001

通过电化学方法来减少二氧化碳(CO_(2)),同时生产燃料和高附加值化学品,是一种克服全球变暖问题的有效策略,对于缓解能源和环境的双重压力具有重要的现实意义。由于CO_(2)稳定的分子结构,设计高选择性、高能效和低成本的电催化剂是关键... 详细信息

通过电化学方法来减少二氧化碳(CO_(2)),同时生产燃料和高附加值化学品,是一种克服全球变暖问题的有效策略,对于缓解能源和环境的双重压力具有重要的现实意义。由于CO_(2)稳定的分子结构,设计高选择性、高能效和低成本的电催化剂是关键。石墨烯及其衍生物因其独特且优异的物理、力学和电学性能,相对较低的成本,使其在CO_(2)电还原方面具有竞争力。此外,石墨烯基材料的表面可以通过使用不同的方法进行改性,包括掺杂、缺陷工程、构建复合结构和包覆形状。首先,本文综述了电化学CO_(2)还原的基本概念、评价标准,以及催化原理和过程。其次,简要介绍了石墨烯基催化剂的制备方法,并按照催化位点的类别,总结了石墨烯基催化剂近年来的研究进展。最后,对CO_(2)电还原技术未来发展方向进行了探讨与展望。

关键词：石墨烯二氧化碳还原电催化纳米材料可再生能源

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城市评价方法论初探

地理研究 2024年第3期43卷 596-620页

作者：刘海猛中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

城市作为人类文明的关键象征,对其兴衰演变状态的评价是城市规划建设与治理的重要参考,也对地方政府绩效考核、企业投资决策、居民定居择业等具有重要意义。然而,当前城市评价研究普遍存在评价目的和受众不明确、指标体系构建缺乏理论... 详细信息

城市作为人类文明的关键象征,对其兴衰演变状态的评价是城市规划建设与治理的重要参考,也对地方政府绩效考核、企业投资决策、居民定居择业等具有重要意义。然而,当前城市评价研究普遍存在评价目的和受众不明确、指标体系构建缺乏理论或现实依据、指标冗余度高或对比性差、忽视城市异质性、过于追求结果排名、缺少结论的校验和反馈等问题,并且鲜有文献从方法论角度对城市评价体系的构成、原理、范式、流程、不确定性等进行系统阐释。鉴于此,本文首先对城市复杂系统的内涵与演化规律进行解析,进而阐明了城市评价的相关概念、基本构成和功能,梳理了城市评价的主要范式,并提出城市评价的人本原理、涌现原理、平衡原理、反馈原理等4个基本原理。明确城市评价体系由评价主体、客体、指标体系、方法模型和评价结果5部分构成。系统论述了城市定量评价的一般流程和10个步骤。从认知、数据、指标、方法、系统等方面梳理了城市评价的不确定性和局限性。最后,提出了面向未来可持续发展的城市评价展望,通过组织多元化评价主体,搭建统一共享的基础信息平台,建立城市时空知识图谱,融合大数据、人工智能、数字孪生等新技术,推进“动态感知、多评协同”,建设包容、安全、公平、绿色、韧性的未来可持续城市。

关键词：城市复杂系统评价指标体系方法论城市体检智慧城市韧性城市城市可持续发展

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中国城市区域高质量发展时空分异及影响因素

地理学报 2024年第4期79卷 819-836页

作者：伏润得杨振山中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

全面建设社会主义现代化国家新征程下,高质量发展必然是秉轴持钧的关键。基于新发展理念,通过梳理城市高质量发展的理论内涵,构建了包含创新、协调、绿色、开放、共享在内的5个维度的综合评价指标体系,并运用空间分析、俱乐部收敛检验... 详细信息

全面建设社会主义现代化国家新征程下,高质量发展必然是秉轴持钧的关键。基于新发展理念,通过梳理城市高质量发展的理论内涵,构建了包含创新、协调、绿色、开放、共享在内的5个维度的综合评价指标体系,并运用空间分析、俱乐部收敛检验以及空间杜宾模型分析了2005—2020年中国城市发展质量的时空演变特征及其影响因素。结果显示,研究期间中国城市发展质量平均水平提升了48.4%,低水平城市数量显著缩减,城市发展质量的空间分布模式发生转变且空间聚集特征显著;城市发展质量不平衡的局面尚未根本扭转,差距弥合挑战仍然较大,且高质量发展进程中城市间存在显著的角色分化,在全国及区域层面均形成“示范—追赶”模式,其中北京、上海、深圳等11个城市成为高质量发展的先行者;城镇化、政府投资、数字经济、环境规制以及经济增长均能显著促进城市发展质量水平的提升,城市规模与发展质量则呈现倒“U”型关系。新时期实现中国城市高质量发展目标仍需要在中西部地区持续着力,发挥先行者的示范作用,需要持续推动数量增长、强化环境规制、培育数字经济新业态以及优化城市规模体系。

关键词：城市高质量发展时空格局俱乐部收敛空间杜宾模型中国

城乡二元差异视角下横断山区县域尺度居民生计水平测度

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生态学报 2024年第6期44卷 2351-2363页

作者：王保盛黄学渊贺新军朱冉中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所成都610299 中国科学院大学北京100049

城市化导致城乡居民生计差异凸显,区域尺度的居民生计研究需充分考虑该差异。采用可持续生计方法(SLA),基于县域尺度建立城乡差异化的居民生计测度体系,引入城乡差异因子测度了横断山区县域的居民生计水平。结果表明:(1)引入城乡差异因... 详细信息

城市化导致城乡居民生计差异凸显,区域尺度的居民生计研究需充分考虑该差异。采用可持续生计方法(SLA),基于县域尺度建立城乡差异化的居民生计测度体系,引入城乡差异因子测度了横断山区县域的居民生计水平。结果表明:(1)引入城乡差异因子能一定程度消除居民生计水平测度研究中城镇居民生计优势对区域整体生计水平的放大作用;(2)2000—2015年横断山区城乡二元性结构特征显著,期间城乡居民生计关键驱动因子差异明显,乡村居民生计发展逐步由自然资本驱动转变为物质资本驱动,城镇规模超过产业发展状况成为影响城镇居民生计发展的关键影响因子,城乡统筹来看,投资规模和信息获取能力开始愈发的显现其对于居民生计发展的积极作用;(3)横断山区县域居民生计水平总体偏低,发展动能总体不足,两极化发展趋势日益明显;(4)区域居民生计水平总体呈南高北低的空间分布格局,同海拔、坡度呈显著的负相关关系,区域内越是生计脆弱的县域,其居民生计发展越易受到自然环境的制约,同时县域居民生计水平同区域劳动力数量、经济规模显著正相关,劳动力充足、经济发展水平较高的县域其居民生计对自然环境扰动具有更强的韧性。总体来看引入城乡差异因子的可持续生计方法能较好的适用于区域尺度的居民生计水平测度研究,能一定程度消除城乡二元结构差异对居民生计整体水平产生的影响。

关键词：城乡差异可持续生计方法(SLA) 影响因素熵值法