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2000~2021年黄土高原生态分区NEP时空变化及其驱动因子

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环境科学 2024年第5期45卷 2806-2816页

作者：周怡婷严俊霞刘菊王琰山西大学黄土高原研究所太原030006 山西省林业和草原科学研究院太原030012

净生态系统生产力(NEP)是陆地生态系统碳源/汇定量评价的重要指标.以黄土高原地区及6个生态分区(黄土高塬沟壑区A1、A2副区,黄土丘陵沟壑区B1、B2副区、沙地和农灌区(C区)和土石山区及河谷平原区(D区))为研究对象,结合遥感、气象、地形... 详细信息

净生态系统生产力(NEP)是陆地生态系统碳源/汇定量评价的重要指标.以黄土高原地区及6个生态分区(黄土高塬沟壑区A1、A2副区,黄土丘陵沟壑区B1、B2副区、沙地和农灌区(C区)和土石山区及河谷平原区(D区))为研究对象,结合遥感、气象、地形和人类活动数据,采用相关性分析、多元回归残差分析和地理探测器等方法,估算区域NEP并分析其时空变化特征及气候、地形、人为因子对NEP时空变化的影响.结果表明,在时间尺度上,2000~2021年,黄土高原NEP多年平均值(以C计)为104.62 g·(m^(2)·a)^(−1).黄土高原及各生态分区NEP均呈增长趋势,其中,黄土高塬沟壑区A2副区NEP年均增长率最大,为9.04 g·(m^(2)·a)^(−1);沙地和农灌区NEP年均增长率最小,为2.74 g·(m^(2)·a)^(−1).除沙地和农灌区为弱碳源外,其余各生态分区均表现为碳汇.在空间尺度上,黄土高原年均NEP呈现东南高西北低的分布格局,碳汇高值主要分布在黄土高塬沟壑区南部,碳源区主要分布在黄土高塬沟壑区北部、沙地和农灌区的大部;NEP的空间变化有显著差异,高增幅主要分布在A2副区中南部以及B2副区的西南部.黄土高原及各生态分区NEP时间变化受人为因素影响最大,人类活动数据与NEP的相关系数均大于0.80,且人为因素对NEP的贡献率均在50%以上;NEP的空间变化受气象因子的影响较大,降水、太阳辐射是影响空间变化的主导因子.总之,黄土高原NEP的时空变化受自然因素和人类社会因素共同影响.研究结果可为黄土高原陆地生态系统减排增汇及实现双碳目标提供参考.

关键词：黄土高原生态分区净生态系统生产力相关分析残差分析地理探测器

融合EOF分解及CNN-LSTM神经网络的PM预测

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环境科学 2024年

作者：李明明王小兰岳江陈玲汪文雅杨爱琴山西省气象科学研究所

利用2016～2020年太原市地面气象资料和环境空气质量资料，分析了太原市PM2.5浓度的时间和空间的变化特征，运用EOF分解诊断分析方法，对太原市PM2.5浓度时空变化特征进行了研究，同时利用随机森林模型分析了气象因子的重要性，建立基于... 详细信息

利用2016～2020年太原市地面气象资料和环境空气质量资料，分析了太原市PM2.5浓度的时间和空间的变化特征，运用EOF分解诊断分析方法，对太原市PM2.5浓度时空变化特征进行了研究，同时利用随机森林模型分析了气象因子的重要性，建立基于CNN-LSTM神经网络的PM2.5浓度预报模型。结果表明，2016～2020年太原市区PM2.5浓度年均值总体上呈现出逐年减少的趋势，高值主要出现在11月、12月、1月和2月，18:00至翌日的02:00日易出现PM2.5浓度峰值，PM2.5浓度年均值呈现自西北向东南逐渐增加的趋势。PM2.5浓度的EOF分解：模态1特征向量的方差贡献率为49.4%，模态2特征向量的方差贡献率为30.8%，以晋源-巨轮-南寨为界，负值区主要在东南，中心位于东南部的小店，正值区则主要位于西北，其中心位于金胜。PM2.5浓度与相对湿度、露点温度之间显著正相关；与风速、降水量和混合层高度主要表现为负相关，与通风量和自净能力也主要呈现一般负相关，与气温相关性不明显。相对湿度、露点温气压、度和混合层高度在四个季节特征排序中均占较为重要的地位，其次是风速、风向、通风量和自净能力重要程度相对一般。采用CNN-LSTM模型建模，PM2.5浓度预测的R2在春、夏、秋和冬这4个季节分别为0.805、0.826、0.897和0.901，4个季节R2均在0.8以上，在4个季节CNN-LSTM模型的预测残差值均近似于正态分布，模型的绝对误差控制在10μg·m-3以下的预测结果夏季最高达到81.2%，秋季和春季次之，分别为75.9%和62.9%，冬季表现一般，有51.5%预测结果的绝对误差低于10μg·m-3。

关键词：气象特征 EOF分解 PM 浓度 CNN神经网络 LSTM神经网络预测

基于大气成分观测网的山西省近地面O3体积分数分布特征

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环境科学 2024年第2期45卷 655-667页

作者：李莹王淑敏裴坤宁闫世明孙鸿娉张逢生高兴艾山西省气象科学研究所中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心山西分中心太原030006 山西省人工增雨防雷技术中心太原030006

利用山西省6个大气成分观测站2019年3月至2020年2月的反应性气体O_(3)、NO、NO_(2)和NO_(x)连续观测资料以及同期气象资料,采用统计分析和后向轨迹分析等方法,对山西近地面O_(3)体积分数变化特征及影响因素进行了对比研究.结果表明,6个... 详细信息

利用山西省6个大气成分观测站2019年3月至2020年2月的反应性气体O_(3)、NO、NO_(2)和NO_(x)连续观测资料以及同期气象资料,采用统计分析和后向轨迹分析等方法,对山西近地面O_(3)体积分数变化特征及影响因素进行了对比研究.结果表明,6个站的O_(3)体积分数一般在4~9月较高,10月至翌年3月较低,研究期内山西南部的晋城和临汾2站的O_(3)日最大8h体积分数滑动平均值φ(MDA8O_(3))超标最严重,其次是北部的五台山、朔州和大同3站,中部的太原站O_(3)污染较轻.对比城市站和高山站发现,两类站点的O_(3)体积分数季节变化虽都表现为:夏季>春季>秋季>冬季,但前者主要受前体物NO_(x)光化学反应的影响,后者的NO_(x)并不是产生高体积分数O_(3)的主要来源;两类站点的O_(3)日变化谱型截然相反,城市站O_(3)小时平均体积分数的峰谷值分别出现在15:00和06:00,而高山站分别出现在20:00和10:00,分别比城市站滞后了约5 h;此外城市站的O_(3)日振幅明显大于高山站.就城市站而言,相较日照时数、降水量和总云量,气温对O_(3)体积分数的影响更为显著;白天的NO_(2)体积分数直接影响O_(3)的日振幅大小,尽管太原站O_(3)的光化学生成潜力也较高,由于被高体积分数的NO滴定消耗,O_(3)体积分数为城市站中最低;各城市站高体积分数的O_(3)对应低体积分数的NO_(x),低NO_(x)以NO_(2)为主,高NO_(x)的贡献则主要来自NO,在较高NO_(x)体积分数时,O_(3)基本上完全被消耗.影响全部站点O_(3)体积分数升高的地面风主要来自东南、南和西南方向,特定的风速条件将导致站点O_(3)体积分数增加.站点地理位置不同会引起大气污染物输送作用的差异,而来自华北平原和汾渭平原高浓度O_(3)的水平输送很可能是造成山西各站点O_(3)体积分数升高的共同原因.

关键词： O_(3)体积分数前体物NO_(x) 城市站高山站气团输送

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不同结构的成核剂对聚乳酸结晶行为的影响

塑料工业 2024年第6期52卷 151-158页

作者：王冉山西省化工研究所(有限公司) 山西太原030000

为研究不同结构成核剂对聚乳酸(PLA)结晶行为的影响,选用了不同分子结构的市售成核剂(磷酸盐成核剂、酰肼类成核剂和多酰胺类成核剂)。通过红外(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)等仪器研究了成核剂的引入对PLA结构和结晶... 详细信息

为研究不同结构成核剂对聚乳酸(PLA)结晶行为的影响,选用了不同分子结构的市售成核剂(磷酸盐成核剂、酰肼类成核剂和多酰胺类成核剂)。通过红外(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)等仪器研究了成核剂的引入对PLA结构和结晶行为的影响。结果表明,不同结构成核剂在熔融共混的过程不会改变PLA的分子结构,但均能不同程度地消除或降低PLA冷结晶诱导期,细化PLA的球晶和提高PLA的结晶温度。其中,苯基磷酸锌成核剂(TMC-200)细化PLA球晶的能力最强;在不同升温速率下,含TMC-200成核剂的PLA复合材料(PLA-200)的二次升温DSC曲线上未见明显冷结晶峰;同时TMC-200成核剂可将纯PLA低于3%的结晶度提高至30%以上,PLA-200复合材料的结晶峰温度保持在100℃以上,PLA-200复合材料的结晶活化能下降至119.2 kJ/mol。

关键词：聚乳酸成核剂结晶度结晶活化能细化晶粒

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TBCL的合成及其在尼龙6中的应用

塑料工业 2024年第1期52卷 141-146页

作者：钟艳文山西省化工研究所(有限公司) 山西太原030600

以对苯二甲酰氯和己内酰胺为原料,通过无机碱中和制得目标产物对苯二甲酰双己内酰胺(TBCL),反应过程不产生有机盐废水,反应条件温和。再通过双螺杆挤出机熔融共混制备了TBCL/尼龙6(PA6)共混物。通过红外光谱(FTIR)和差示扫描量热仪(DSC)... 详细信息

以对苯二甲酰氯和己内酰胺为原料,通过无机碱中和制得目标产物对苯二甲酰双己内酰胺(TBCL),反应过程不产生有机盐废水,反应条件温和。再通过双螺杆挤出机熔融共混制备了TBCL/尼龙6(PA6)共混物。通过红外光谱(FTIR)和差示扫描量热仪(DSC)对TBCL进行结构表征,通过转矩流变仪、万能拉力机与数位冲击仪等考察了TBCL对PA6流变性能、力学性能和热稳定性的影响。结果表明,加入TBCL后,PA6共混物的流动性下降,冲击强度与热变形温度提高。随着添加量的增加,弯曲模量下降幅度不大,但冲击强度则持续提升,基本实现了PA6刚性几乎不损失的情况下韧性显著提高。

关键词：对苯二甲酰双己内酰胺尼龙6 扩链力学性能

不同灌丛根际土壤和根内生细菌的群落结构特征

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环境科学 2024年

作者：郝建华张秀娟李君剑山西大学黄土高原研究所山西省黄河实验室

生态恢复过程中，植被在恢复生态系统功能方面发挥着重要作用，土壤微生物作为土壤生态系统的重要组成部分，不仅驱动了土壤的物质循环过程，而且提高了植物的生产力和抗逆性，为明确不同灌丛根际土壤和根内生细菌的群落结构特征，利用I... 详细信息

生态恢复过程中，植被在恢复生态系统功能方面发挥着重要作用，土壤微生物作为土壤生态系统的重要组成部分，不仅驱动了土壤的物质循环过程，而且提高了植物的生产力和抗逆性，为明确不同灌丛根际土壤和根内生细菌的群落结构特征，利用Illumina高通量测序技术测定了晋西北黄土丘陵区的不同灌丛(灰栒子、忍冬和红瑞木)根际土壤和根内生细菌的组成.结果表明，不同灌丛根际土壤和根内生细菌的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)；不同灌丛根内生细菌共有的优势属有3个，灌丛的根际土壤和根内生细菌优势属类群不同.根际土壤细菌的物种丰富度和多样性指数均显著高于根内生细菌( P 所以不同生态位的细菌群落组成具有相似性.冗余分析和Pearson相关性分析表明，土壤脱氢酶、土壤N-乙酰-β-D葡萄糖苷酶、碱性蛋白酶、pH和总磷对根内生细菌群落组成影响显著( P 研究结果为进一步研究灌丛内生菌和抗逆性之间的关系提供一定理论依据.

关键词：灌丛根际土壤细菌根内生细菌群落结构高通量测序

社会问题的舞台呈现与实际影响——一个剧场文化学的研究计划

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戏剧艺术 2024年第3期 70-82页

作者：陈京蔚孙惠柱中央戏剧学院戏剧艺术研究所上海戏剧学院研究所

近一百五十年来,越来越多戏剧家想通过戏剧唤醒人们对社会问题的关注。易卜生、萧伯纳、布莱希特和伯奥都用不同的方式引发了观众的思考和讨论,但较少有人关注他们戏剧的实际受众情况,这是剧场文化学要探究的。现代中国戏剧主要是学易... 详细信息

近一百五十年来,越来越多戏剧家想通过戏剧唤醒人们对社会问题的关注。易卜生、萧伯纳、布莱希特和伯奥都用不同的方式引发了观众的思考和讨论,但较少有人关注他们戏剧的实际受众情况,这是剧场文化学要探究的。现代中国戏剧主要是学易卜生式的话剧,忽视了也能反映社会问题的音乐剧。比起现实主义话剧,音乐剧往往更具理想主义,和中国戏曲更接近。音乐剧剧场更大,演出更多,总体观众和社会影响都大得多。我们应从更实际的调查研究入手,以期更全面地借鉴关注社会问题的戏剧类型。

关键词：问题剧社会影响剧场文化学音乐剧

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谷子萌发期耐盐种质鉴定及应用

植物科学学报 2024年第1期42卷 75-84页

作者：吕宗环韩康妮杜晓芬王智兰李禹欣连世超张林义王军山西农业大学谷子研究所山西省后稷实验室山西长治046011

本研究利用不同浓度NaCl溶液对10份谷子(Setaria italica L.)种质进行处理,通过分析其萌发期的相对发芽势、相对发芽率、相对芽长以及相对根长等4项指标,明确了适于谷子萌发期耐盐性鉴定的NaCl浓度为180 mmol/L。在该浓度下,利用主成分... 详细信息

本研究利用不同浓度NaCl溶液对10份谷子(Setaria italica L.)种质进行处理,通过分析其萌发期的相对发芽势、相对发芽率、相对芽长以及相对根长等4项指标,明确了适于谷子萌发期耐盐性鉴定的NaCl浓度为180 mmol/L。在该浓度下,利用主成分分析和聚类分析等方法,对180份种质资源进行了耐盐性综合评价和等级划分。结果显示,除相对发芽率和相对芽长之间相关性不显著以外,其余指标之间均呈极显著正相关;主成分分析结果表明,这4项指标可作为谷子耐盐性评价的重要指标;聚类分析结果将180份谷子种质分为极端耐盐、耐盐、盐敏感和极端盐敏感4类;进一步采用隶属函数进行综合评价,筛选到硷谷、衡谷12、齐头白、K-3606和晋谷20等5份极端耐盐种质材料。最后,在该浓度处理下,对黑枝谷×长农35号(极端盐敏感×耐盐)F7代重组近交系遗传群体进行了初步分析,发现40份株系耐盐性等级频率分布近似正态分布,表明该群体适宜耐盐QTL挖掘。研究结果说明,在180 mmol/L NaCl处理下,通过谷子萌发期相对发芽势、相对发芽率、相对芽长和相对根长等4个指标能较好地区分不同种质耐盐性的差异。

关键词：谷子盐胁迫萌发期综合评价

生物炭对西瓜连作土壤真菌群落结构和功能类群的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3553-3561页

作者：常芳娟张贵云张丽萍吕贝贝刘珍范巧兰姚众山西农业大学棉花研究所运城044000

为明确生物炭施入后对西瓜连作土壤真菌群落结构及功能类群的长期影响,以西瓜成熟期根区土壤为研究对象,借助Illumina Nova Seq高通量测序技术和FUNGuild平台,探究不同用量(7.5、15.0和30.0 t·hm^(-2))生物炭施用3 a后西瓜连作土壤真... 详细信息

为明确生物炭施入后对西瓜连作土壤真菌群落结构及功能类群的长期影响,以西瓜成熟期根区土壤为研究对象,借助Illumina Nova Seq高通量测序技术和FUNGuild平台,探究不同用量(7.5、15.0和30.0 t·hm^(-2))生物炭施用3 a后西瓜连作土壤真菌群落组成、多样性及功能的差异,并分析土壤环境因子与真菌群落结构间的关联性.结果表明,添加生物炭3 a后提高了土壤p H、有效磷、速效钾、全氮、有机质和阳离子交换量,降低了土壤碱解氮含量.生物炭的施用改变了西瓜连作土壤真菌群落结构,提高了土壤真菌的丰富度和多样性.所有土壤样本共获得922个OTU,子囊菌门、担子菌门、被孢菌门、壶菌门和球囊菌门为优势真菌类群,占土壤真菌群落的85.70%~92.45%,生物炭的施入降低了子囊菌门和担子菌门的相对丰度,增加了被孢菌门和球囊菌门的相对丰度;属水平上,随着生物炭的施用,被孢霉属和囊根壶菌属的相对丰度增加,而镰刀菌属相对丰度降低.Mantel检验分析发现,速效钾、碱解氮、有机质和p H是影响土壤真菌群落结构的主要环境因子.真菌主要营养类型为腐生营养型、病理营养型和共生营养型,中、高剂量生物炭处理显著降低了土壤中病理营养型真菌的相对丰度,显著增加了共生营养型真菌的相对丰度.综上,生物炭施用3 a后可改变西瓜连作土壤理化性质,促进土壤真菌群落结构和功能类群向健康有益方向发展.

关键词：生物炭西瓜连作土壤真菌群落真菌功能