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基于地理分区的陕北黄土高原生态系统服务权衡/协同的尺度效应研究

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水土保持研究 2025年第1期32卷 305-315页

作者：温昕王继军韩晓佳中国科学院水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学水土保持研究所中国科学院生态环境研究中心

[目的]明晰生态系统服务的权衡/协同关系，保证生态系统服务长期有效供应，实现流域生态保护与高质量发展。[方法]以典型退耕区陕北黄土高原为例，利用1990—2020年土地利用变化数据，基于InVEST模型量化4种关键生态系统服务即碳储量、... 详细信息

[目的]明晰生态系统服务的权衡/协同关系，保证生态系统服务长期有效供应，实现流域生态保护与高质量发展。[方法]以典型退耕区陕北黄土高原为例，利用1990—2020年土地利用变化数据，基于InVEST模型量化4种关键生态系统服务即碳储量、产水量、土壤保持量和生境质量的时空分布特征，通过相关性分析探讨了各类生态系统服务间的权衡/协同关系和呈现的尺度特征。[结果](1) 1990—2020年碳储量和生境质量处于不断增加的趋势，产水量和土壤保持量呈现先降低后增加总体增加的趋势，空间上呈东南略低西北略高的分布。(2)陕北黄土高原生态系统服务以协同作用为主，且在1990—2020年协同效应不断增强，权衡作用主要发生在产水量与其他生态系统服务之间，权衡作用的区域主要分布在研究区西部和东北部地区。(3)生态系统服务间的权衡/协同作用存在着空间尺度效应，随着空间尺度的增加，相关性逐渐增强而显著性有所下降，且作用关系的方向性会发生改变。[结论]陕北黄土高原生态系统服务以协同为主，生态系统服务间的权衡/协同作用存在着空间尺度效应。

关键词：生态系统服务权衡/协同作用尺度效应地理分区陕北黄土高原

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自激式混合原子自旋振荡器的实验研究

原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 108-112页

作者：马千金李二伟刘国宾中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院大学北京100049

基于碱金属-惰性气体混合自旋体系的原子共磁力计被广泛应用于寻找新相互作用、暗物质粒子等基础物理研究,以及惯性导航与生物磁探测等现实应用领域.基于Rb-Xe原子共磁力计,我们实现了一种自激式的混合原子自旋振荡器.其原理是在z轴方... 详细信息

基于碱金属-惰性气体混合自旋体系的原子共磁力计被广泛应用于寻找新相互作用、暗物质粒子等基础物理研究,以及惯性导航与生物磁探测等现实应用领域.基于Rb-Xe原子共磁力计,我们实现了一种自激式的混合原子自旋振荡器.其原理是在z轴方向上使用圆偏振光将碱金属原子极化,碱金属与惰性气体原子在高温下发生碰撞,进而将惰性气体的核自旋极化.当外磁场存在时,核自旋磁矩将在磁力矩的作用下以拉莫尔频率绕外磁场进动.在x方向上使用线偏振光进行探测,可得到原子自旋振荡信号,通过将光检信号放大、滤波、移相再施加到横向激励磁场线圈上,产生的交变磁场同步驱动核自旋进动,实现闭环自激的原子自旋无衰减振荡信号.本文从实验角度研究了该自旋振荡器的开环频率响应特性,及闭环状态下的自旋振荡频率移动随增益、相位参数变化的关系.实验结果与前期理论预期基本符合,并为提高该振荡器的频率稳定性提供重要参考.

关键词：原子自旋振荡器频移增益相位

生命科学巨匠的摇篮——中国科学院研究生院生命科学研究生教育概况

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生命世界 2004年第8期 70-73页

作者：吴晓东中国科学院研究生院

中国科学院研究生院是我国成立最早的研究生院，是一所专门从事博士、硕士研究生教育的新型现代化研究生院型大学。研究生院隶属中国科学院，既有管理功能，又是教学实体，拥有进行研究生培养的雄厚的师资力量和优良的教学设施。研究生... 详细信息

中国科学院研究生院是我国成立最早的研究生院，是一所专门从事博士、硕士研究生教育的新型现代化研究生院型大学。研究生院隶属中国科学院，既有管理功能，又是教学实体，拥有进行研究生培养的雄厚的师资力量和优良的教学设施。研究生院以中国科学院各研究所为依托，是以设在北京的研究生院本部为主体，联系和覆盖中国科学院各教育基地和培养单位的研究生教育网络。

关键词：生命科学中国科学院研究生院研究生教育科学研究

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认知空间映射及其神经机制

心理科学进展 2025年第1期33卷 62-76页

作者：吴际李会杰南宁师范大学教育科学学院南宁530001 中国科学院行为科学重点实验室(中国科学院心理研究所) 北京100101 中国科学院大学心理学系北京100049

认知地图不仅可以映射物理空间,还可以支持认知空间映射,形成包括感知空间、情景记忆空间、概念空间和社会空间等在内的跨不同信息领域的地图式表征。认知空间映射的神经机制包括海马体对潜在结构的抽象和概括、支持分布式位置地图的生... 详细信息

认知地图不仅可以映射物理空间,还可以支持认知空间映射,形成包括感知空间、情景记忆空间、概念空间和社会空间等在内的跨不同信息领域的地图式表征。认知空间映射的神经机制包括海马体对潜在结构的抽象和概括、支持分布式位置地图的生成、将信息与背景结构捆绑,以及海马体与其它脑区的协同。未来研究应关注预测性的认知空间地图、海马体对不同精度和层级信息的表征、认知空间映射微观和介观层面的研究空缺以及物理空间和认知空间映射的共同机制和特异性机制等问题。

关键词：认知地图网格细胞位置细胞海马体

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SiC陶瓷自润滑的研究进展与展望

摩擦学学报 2025年第12期44卷 1764-1776页

作者：张巍中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心辽宁沈阳 110016

碳化硅(SiC)陶瓷是1种重要的摩擦学材料. 在干滑动条件下，SiC陶瓷的摩擦系数较高，降低了摩擦系统的可靠性和耐用性，因此限制了其广泛应用. 在实际应用中，SiC陶瓷摩擦元件有时用于无法使用润滑剂等特殊工况条件，需采用自润滑的方式... 详细信息

碳化硅(SiC)陶瓷是1种重要的摩擦学材料. 在干滑动条件下，SiC陶瓷的摩擦系数较高，降低了摩擦系统的可靠性和耐用性，因此限制了其广泛应用. 在实际应用中，SiC陶瓷摩擦元件有时用于无法使用润滑剂等特殊工况条件，需采用自润滑的方式来降低其摩擦系数. 目前，SiC陶瓷实现自润滑主要有4种方式：预氧化、添加固体润滑剂、表面织构和多孔结构. 这些自润滑方法均可在一定条件下实现SiC陶瓷的自润滑，从而降低摩擦系统的能耗. 本文中根据SiC陶瓷自润滑的研究结果，总结了SiC陶瓷自润滑的方法与机理，并对SiC陶瓷自润滑未来的研究方向进行了展望，以期为SiC陶瓷自润滑的设计和研究提供依据.

关键词： SiC陶瓷自润滑预氧化固体润滑剂表面织构多孔结构

黄土区3种护坡植物三维可视化模拟与根系构型参数分析

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水土保持研究 2025年第1期32卷 218-226页

作者：张旭姚晨杜婷马志强朱宏杰汪艳杜峰中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学水土保持研究所

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟，对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系，使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维... 详细信息

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟，对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系，使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维点阵坐标后利用SketchUp软件对根系进行三维建模并提取根系构型参数。为了建立完整的植物地上地下三维实体图库，同时使用FreeScan UE激光扫描仪得到相应地上部点云数据，经Soildworks软件渲染后建立植物地上部三维模型。[结果](1)建立了3种植物的地上地下三维实体模型图；(2)3种植物的根幅/根深均大于1(1.10～3.41),根系在水平方向上占有优势，狼牙刺最小为1.10;(3)3种植物冠幅/根幅分别为酸枣(0.25)、沙棘(0.69)、狼牙刺(0.73),均小于1,植物根系较地上部在水平方向上占优；(4)3种植物Fitter拓扑指数均接近于1,分别为酸枣(0.915)、沙棘(0.802)、狼牙刺(0.771),接近于鱼尾型分支；(5)植物根系总根长、总表面积、总体积在上坡方向占比大于50%,均在上坡方向更有优势。[结论]所建立的植物三维模型图对植物还原度高，为整株植物三维可视化模拟提供了一种方法。

关键词：黄土区整株植物三维可视化模拟 SketchUp 根系形态

一种偏差校正方法在青藏高原夏季CMIP6降水数据订正中的应用评估

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高原气象 2025年第1期44卷 16-31页

作者：刘雨萌赵林李照国王少影马媛媛孟宪红中国科学院西北生态环境资源研究院/冰冻圈科学与冻土工程重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

利用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中的18个模式,基于欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料(ERA5)再分析数据对青藏高原夏季降水数据进行了偏差校正,并从平均降水和极端降水两方面评估了校正前后的CMIP6数据以及单个模式在1979-2... 详细信息

利用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中的18个模式,基于欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料(ERA5)再分析数据对青藏高原夏季降水数据进行了偏差校正,并从平均降水和极端降水两方面评估了校正前后的CMIP6数据以及单个模式在1979-2014年的表现。研究结果表明,该校正方法高度依赖于用于偏差校正的ERA5再分析数据在研究区域的质量,尽管偏差校正后的青藏高原夏季平均降水的误差和误差率上有所改善,但在年际时间变化特征方面却不如偏差校正前的数据。大多数CMIP6模式能够较好地模拟1979-2014年青藏高原上由西北至东南逐渐递增的平均降水空间变化特征。偏差校正前的降水数据在高原上会出现显著的高估,误差率为60.4%,经过偏差校正后的数据相对观测数据误差降低,误差率为-13.9%,并且偏差校正后的数据与ERA5的平均误差仅为0.003 mm·d^(-1),与ERA5的空间相关性高达0.999。空间趋势方面,观测数据表明青藏高原大部分地区夏季降水在1979-2014年呈现轻微增加的趋势,只有东缘出现明显降低的趋势。偏差校正前后的数据都能够大致刻画出这一空间分布特征,然而,未经偏差校正的大多数单个CMIP6模式与ERA5的空间相关系数未超过0.5。与由独立观测降水数据的年际变化特征相比,偏差校正前的数据高估了高原上的降水量,而偏差校正后的数据相比观测结果则偏低。通过确定95%分位阈值选取了极端降水个例,其集合平均极端降水空间分布与年平均降水类似,也呈西北向东南递增的趋势。部分CMIP6模式较好地模拟了这一特征,如MRI-ESM2-0(The Meteorological Research Institute Earth System Model version 2.0)和ACCESSCM2(Australian Community Climate and Earth System Simulator Climate Model Version 2),与观测结果的空间相关系数分别为0.851和0.821。但偏差校正后的数据在空间相关性方面下降,由偏差校正前的0.861降为0.730,未能准确刻画高原极端降水阶梯式递增的特点。偏差校正后的极端降水数据误差分布与偏差校正前相似,偏低区域主要集中在高原南部腹地和东部。进一步的极端降水贡献率分析结果表明,观测结果与CMIP6降水数据均显示1979-2014年期间极端降水贡献率变化趋势不明显。单个CMIP6模式中,EC-Earth3-Veg(European Community Earth-Vegetation model version 3)和EC-Earth3(European Community Earth Model version 3)及CanESM5(The Canadian Earth System Model version 5)在多个统计评估指标上排名靠前,展示出较好的模拟能力;IPSL-CM6A-LR(Institut Pierre-Simon Laplace Climate Model 6A Low Resolution)在平均降水误差和极端降水的误差指标上表现出色。

关键词：青藏高原第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6) 偏差校正降水

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一种针对SAR图像的舰船目标检测算法

电光与控制 2025年第1期32卷 74-79页

作者：孟凡龙齐向阳范怀涛中国科学院空天信息创新研究院北京100000 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100000

由于环境复杂、舰船目标散焦和尺度的多样性,基于SAR图像的舰船目标检测仍然存在一些问题。提出了一种针对SAR图像的舰船目标检测算法。首先,基于可变形卷积构建舰船目标特征细化模块,提高对大长宽比姿态的舰船目标的特征提取能力;其次... 详细信息

由于环境复杂、舰船目标散焦和尺度的多样性,基于SAR图像的舰船目标检测仍然存在一些问题。提出了一种针对SAR图像的舰船目标检测算法。首先,基于可变形卷积构建舰船目标特征细化模块,提高对大长宽比姿态的舰船目标的特征提取能力;其次,在主干网络末尾引入了舰船空间金字塔聚合结构,增强对舰船目标的全局特征提取能力;最后,设计了尺度扩展特征金字塔网络,增强舰船浅层和深层特征信息的交互,提高对多尺度舰船目标的检测能力。实验结果表明,所提算法在HRSID数据集上的mAP达到了93.72%,F1分数达到了89.70%,优于所有比较算法,具有良好的检测效果。

关键词： SAR图像舰船检测可变形卷积舰船空间金字塔聚合结构尺度扩展特征金字塔网络

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雨水回收利用生态工程及其应用——以中国科学院研究生院怀柔新校区为例

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生态学报 2010年第10期30卷 2687-2694页

作者：王一钧欧阳志云郑华崔彤中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院建筑设计研究院有限公司北京100190

为了节约北京市的水资源,减少雨水中所携带的污染物排放对环境造成的污染,结合中国科学院研究生院怀柔新校区即将建设的实际工程,对怀柔区的自然环境特征进行了调查,并根据现有校园规划设计方案,对园区内水量平衡进行计算,在最大化收集... 详细信息

为了节约北京市的水资源,减少雨水中所携带的污染物排放对环境造成的污染,结合中国科学院研究生院怀柔新校区即将建设的实际工程,对怀柔区的自然环境特征进行了调查,并根据现有校园规划设计方案,对园区内水量平衡进行计算,在最大化收集雨水和剩余中水的基础上,得出为保持园区内水量平衡,每月所需补充或外排的水量。同时,基于水量平衡表所得出的园区内水量较为丰富的结果,采用了自然回收净化、部分间接利用的雨水回收利用生态工程,并提出雨水回收利用流程的方案:针对校园内不同汇水面上的雨水质量不同的特点,分别对它们设计了不同的回收方法,使之最终汇入园区内的景观水系。景观水体中的水通过景观水处理装置进行循环处理,保证水的质量。灌溉绿化及清洗道路可直接抽取景观水使用。应用雨水回收生态工程取得了很好的生态效益与社会效益,既节约了水资源,又可以补充地下水源,防洪减排,还能减少雨水所携带的污染物对环境的破坏。

关键词：生态工程雨水回收水资源校园