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不同污染等级下阳泉市PM2.5传输特征和潜在源区分析

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环境科学 2024年第7期45卷 3858-3869页

作者：马星芬王雁闫世明冯飞山西省阳泉市气象局山西省气象科学研究所山西省阳泉市生态环境监测中心

利用2020～2022年阳泉市的PM2.5监测数据、NCEP数据及对应时刻天气形势分析的气象资料，采用HYSPLIT4后向轨迹模式，引入多站潜在源贡献因子分析法（MS-PSCF）和轨迹密度分析法（TDA），对阳泉市PM2.5传输通道和潜在源区分区域、分级别... 详细信息

利用2020～2022年阳泉市的PM2.5监测数据、NCEP数据及对应时刻天气形势分析的气象资料，采用HYSPLIT4后向轨迹模式，引入多站潜在源贡献因子分析法（MS-PSCF）和轨迹密度分析法（TDA），对阳泉市PM2.5传输通道和潜在源区分区域、分级别研究.结果表明：（1）阳泉市PM2.5污染主要集中在阳泉和平定，盂县相对较轻，阳泉和平定的不同污染等级天数占比及PM2.5浓度的平均值和最高值均要明显比盂县高，PM2.5分布特征与本地特殊地形密切相关.（2）小风天气下不同污染等级PM2.5污染次数最多、PM2.5浓度最高；东西向区域输送对阳泉和平定PM2.5污染次数和PM2.5浓度影响明显，且偏东风贡献显著；盂县中度以上天气以本地污染源影响为主.（3）中度以上污染天气生成维持的地面形势主要有4种，暖低压型（22%）、高压前部（底部）型（54%）、高压后部型（14%）和均压场型（10%），高压前部（底部）型是造成PM2.5浓度升高的主要地面形势；高空形势主要有2种，平直西风气流型（78%）和西北气流型（22%），平直西风气流型是造成PM2.5浓度升高的主要高空形势.（4）MS-PSCF和TDA分析法得出的PM2.5不同污染等级的传输通道和潜在源区结果具有一致性，PM2.5主要传输通道为东北、东南和西北通道，东北和东南通道为短距离传输，是造成PM2.5浓度增加的主要路径，西北通道与西北沙尘传输通道一致，属于长距离传输；PM2.5主要的污染潜在源区位于河北中西部与东南部、河南东北部及其与山东西南部交界处、山西东南部.

关键词：不同污染等级 PM2.5 多站潜在源贡献因子分析法(MS-PSCF) 轨迹密度分析法(TDA) 天气形势特征

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

红松结实大年和小年枝叶中碳氮磷质量分数的差异

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东北林业大学学报 2024年第9期52卷 53-57页

作者：殷东生张建瑛黑龙江省林业科学研究所哈尔滨150081

以红松生殖枝和营养枝为研究对象,分析结实大年和结实小年两种枝型母枝生长和枝叶中非结构性碳水化合物(NSC)、氮(N)和磷(P)等养分质量分数的差异,揭示红松大小年结实的生理机制。结果表明:红松结实生殖枝和营养枝的针叶生长显著降低(P<... 详细信息

以红松生殖枝和营养枝为研究对象,分析结实大年和结实小年两种枝型母枝生长和枝叶中非结构性碳水化合物(NSC)、氮(N)和磷(P)等养分质量分数的差异,揭示红松大小年结实的生理机制。结果表明:红松结实生殖枝和营养枝的针叶生长显著降低(P<0.05),生殖枝的枝长和枝基径生长显著升高(P<0.05);红松结实大年生殖枝枝中的淀粉以及枝叶中N和P的质量分数显著降低(P<0.05),同时相邻营养枝中贮存的NSC、N和P等养分也显著降低;结实小年生殖枝和营养枝针叶和枝中的NSC、N和P养分均存在不同程度的积累,但仍未达到连续结实的水平,结实小年枝叶中养分积累不足是引起红松大小年结实的重要原因。

关键词：红松大小年结实非结构性碳水化合物氮磷

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木竹产品碳足迹评价研究进展

林业科学 2024年第1期60卷 142-150页

作者：劳万里李晓玲段新芳中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

气候变化是全球治理的一个重要方面,评估人类活动引起的温室气体排放量是应对气候变化的基础性工作,受到世界各国政府、科研机构和企业广泛关注。随着我国“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的提出以及相关政策的落地实施,碳足迹... 详细信息

气候变化是全球治理的一个重要方面,评估人类活动引起的温室气体排放量是应对气候变化的基础性工作,受到世界各国政府、科研机构和企业广泛关注。随着我国“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的提出以及相关政策的落地实施,碳足迹作为温室气体排放测度指标,其重要性日益凸显。开展木竹产品碳足迹评价是我国木竹加工企业落实国家“双碳”目标的核心工作,对木竹产业低碳高质量发展亦具有重要意义。本文全面分析锯材、改性材、人造板及其制品、结构用集成材和胶合木等主要木竹产品碳足迹评价的研究现状,以及碳足迹评价方法的研究进展。目前,生命周期评价法是国际主流的碳足迹评价方法,依据的标准主要为ISO/TS 14067、GHG Protocol和PAS 2050;在木竹产品中储存的生物碳及其延迟碳排放效应的评估方法,以及计入产品碳足迹评价结果的形式等方面尚未形成国际共识;因不同国家木竹加工技术水平和能源结构有所不同,同一类别产品碳足迹差异显著。此外,不同科研人员采用的评价标准和研究假设等各异,导致同一产品碳足迹评价结果可比性不强。未来应:1)研制木竹产品延迟碳排放效应的评估方法,科学量化木竹产品对应对气候变化的积极贡献;2)制定适于木竹产品碳足迹评价国际统一的产品种类规则,进一步增强碳足迹核算结果的可比性,推动木竹产品碳足迹评价结果国际互认;3)建立木竹产品全生命周期回溯跟踪体系,助力木竹产品全生命周期碳足迹评价工作的顺利开展;4)构建契合我国木竹产业特点全国统一的碳排放因子数据库,为准确计量木竹产品碳足迹提供数据支撑。

关键词：碳足迹生命周期碳储量木制品竹产品

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浙江省香椿溃疡病病原菌的分离和鉴定

林业科学 2024年第5期60卷 151-157页

作者：耿显胜舒金平刘莹刘军中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400

[目的]分离和鉴定引起浙江省香椿溃疡病的病原菌,揭示香椿溃疡病的病因,为该病害的科学防控提供理论依据。[方法]观察香椿溃疡病的田间症状,使用常规组织分离法分离病原菌,利用形态学结合分子生物学方法对病原菌进行物种鉴定,采用柯赫... 详细信息

[目的]分离和鉴定引起浙江省香椿溃疡病的病原菌,揭示香椿溃疡病的病因,为该病害的科学防控提供理论依据。[方法]观察香椿溃疡病的田间症状,使用常规组织分离法分离病原菌,利用形态学结合分子生物学方法对病原菌进行物种鉴定,采用柯赫氏法则验证分离菌株的致病性。[结果]1)从感病香椿样品中分离到2株病原菌;病原菌的培养性状、有性世代和无性世代的形态特征与假毛丛赤壳菌一致。2) LSU rDNA、ITS rDNA和tef1-α基因序列分析以及多基因系统发育分析表明,XCKY2菌株的LSU rDNA、ITS rDNA和tef1-α基因片段与假毛丛赤壳菌的同源性均为100.00%;XCKY1和XCKY2菌株与11株假毛丛赤壳菌聚为一支,贝叶斯后验概率为0.94。3)致病性测定结果表明,假毛丛赤壳菌的菌饼和分生孢子悬浮液均能引起健康香椿苗发病,从发病香椿苗组织中也能再分离到假毛丛赤壳菌,由此确定假毛丛赤壳菌为香椿溃疡病的病原菌。[结论]从浙江省感病香椿样品上分离到2株假毛丛赤壳菌,经鉴定为引起香椿溃疡病的病原菌。本研究首次报道假毛丛赤壳菌是香椿溃疡病病原菌。

关键词：香椿溃疡病病原真菌致病性系统发育分析柯赫氏法则

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

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液泡膜转运蛋白在植物耐盐性调控中的作用

植物生理学报 2024年第2期60卷 295-310页

作者：万玺宏张会龙朱建峰武海雯张华新杨秀艳中国林业科学研究院黄河三角洲综合试验中心山东东营257500 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所国家林业和草原局盐碱地研究中心北京100091 中国林业科学研究院天津林业科学研究所天津300457

液泡作为植物最大的细胞器,在植物应对非生物胁迫中发挥了重要作用。盐胁迫下植物通过液泡膜上的转运蛋白将过量毒害离子区隔化于液泡,并对细胞质中流失的离子进行补充,维持离子平衡、减少离子毒害,以此来应对盐胁迫。本文围绕植物耐盐... 详细信息

液泡作为植物最大的细胞器,在植物应对非生物胁迫中发挥了重要作用。盐胁迫下植物通过液泡膜上的转运蛋白将过量毒害离子区隔化于液泡,并对细胞质中流失的离子进行补充,维持离子平衡、减少离子毒害,以此来应对盐胁迫。本文围绕植物耐盐调控中液泡膜上主要转运蛋白及其功能进行综述。

关键词：液泡液泡膜转运蛋白耐盐性

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中国北方草地生态系统服务评估

生态学报 2024年第2期44卷 455-462页

作者：脱登峰卢琦却晓娥程磊磊杨岩岩高攀崔桂鹏中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

北方草地是我国天然草地主体部分,其生态功能对提升生态系统稳定性、保障国家生态安全具有重要的作用。在北方草地生态功能分区基础上,开展2011—2015年不同功能区内防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态功能评估,探明其现状和空间格局,... 详细信息

北方草地是我国天然草地主体部分,其生态功能对提升生态系统稳定性、保障国家生态安全具有重要的作用。在北方草地生态功能分区基础上,开展2011—2015年不同功能区内防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态功能评估,探明其现状和空间格局,为北方草地生态功能分区研究提供评估数据,也为推进草地生态系统保护与修复工作提供科技支撑。结果表明:(1)北方草地防风固沙能力为32.44 t hm^(-2) a^(-1),防风固沙量为89.22亿t/a。半干旱草原区防风固沙能力和固沙量最大,分别为68.76 t hm^(-2) a^(-1)和29.16亿t/a,其固沙量占北方草地固沙总量的32.68%。(2)北方草地土壤保持能力为124.5 t hm^(-2) a^(-1),土壤保持量为243.59亿t/a。土壤保持功能的空间异质性较大,暖性灌草丛区土壤保持能力最大,为431.52 t hm^(-2) a^(-1);高寒草甸区土壤保持量最多,为105.36亿t/a,占北方草地土壤保持总量的43.19%。(3)北方草地水源涵养能力为93.03 m^(3) hm^(-2) a^(-1),水源涵养量为288.98亿m^(3)/a。高寒草甸区和高寒草原区水源涵养能力较大,分别为211.09 m^(3) hm^(-2) a^(-1)和118.04 m^(3) hm^(-2) a^(-1)。两个区域的水源涵养量也较多,分别为125.36亿m^(3)/a和72.13亿m^(3)/a,合占北方草地水源涵养总量的68.34%。整体上,北方半干旱草原区、暖性灌草丛区、高寒草甸区和高寒草原区对发挥我国草地防风固沙、土壤保持、水源涵养等生态多功能效益、提升生态系统服务和稳定性具有极其重要的作用。

关键词：草地生态系统生态功能分区生态功能评估空间格局北方地区

古建用落叶松木材物理力学性能预测及其影响因素

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林业工程学报 2024年第2期9卷 63-69页

作者：袁霄钟慧娴钟永陈勇平中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

为实现对木结构古建筑的预防性保护,有必要对木构件的材质性能进行及时有效的预测和评价。采取小试样-缩尺-足尺递进的方式,将微钻阻抗仪和应力波检测等无损检测方法与实验室物理力学性能测试相结合,构建并检验了落叶松木材物理力学性... 详细信息

为实现对木结构古建筑的预防性保护,有必要对木构件的材质性能进行及时有效的预测和评价。采取小试样-缩尺-足尺递进的方式,将微钻阻抗仪和应力波检测等无损检测方法与实验室物理力学性能测试相结合,构建并检验了落叶松木材物理力学性能与微钻阻抗值和波阻模量关系预测模型,进而提出了古建用落叶松木材物理力学性能的现场无损检测分析方法。研究结果表明:落叶松小试件密度与微钻阻抗值呈现明显的线性正相关关系,木材密度与微钻阻抗值线性方程相关系数为0.91;落叶松小试样顺纹抗压强度、抗弯强度及抗弯弹性模量与波阻模量呈现较明显的线性正相关关系,木材顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量与波阻模量线性方程相关系数分别为0.86,0.74,0.74;通过微钻阻抗仪和应力波检测可推算落叶松木材物理力学性能。利用小试件测试数据所建立的预测方程进行落叶松大试件物理力学性能推算存在一定的误差,其缩尺试件密度和顺纹抗压强度预测值与实际值平均偏差分别为12%和16%,足尺试件密度和顺纹抗压强度预测值与实际值平均偏差分别为16%和17%。现场预测应同时考虑测试路径因素,自心材至边材区域,落叶松木材密度、顺纹抗压强度、微钻阻抗值沿径向表现为增大趋势,外层微钻阻抗值比整体平均微钻阻抗值大4%~16%。在古建筑木构件强度检测评估中,应进行木构件的整体微钻检测;若条件所限无法进行整体检测时,应针对不同树种的径向变化规律进行微钻阻抗值的修正。

关键词：古建筑木构件落叶松木材物理力学性能无损检测