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东北典型盐碱湿地碳排放的水深临界阈值及其温度依赖性

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湖泊科学 2025年第1期37卷 159-170,I0015-I0017页

作者：李姝臻刘强甘罗扬武海涛王波北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境学院教育部水沙科学重点实验室北京100875 中国科学院长春分院长春130022 吉林莫莫格国家级自然保护区白城137316

作为全球重要的碳库,湿地在缓解气候变化方面发挥了重要作用。然而在全球变暖背景下,湿地的碳排放(尤其是甲烷(CH_(4))排放)存在高度变异性和不确定性,极大地削弱了湿地碳库功能的发挥。为了探究不同水深梯度下东北盐碱湿地碳排放通量... 详细信息

作为全球重要的碳库,湿地在缓解气候变化方面发挥了重要作用。然而在全球变暖背景下,湿地的碳排放(尤其是甲烷(CH_(4))排放)存在高度变异性和不确定性,极大地削弱了湿地碳库功能的发挥。为了探究不同水深梯度下东北盐碱湿地碳排放通量的特征,本研究以莫莫格湿地为主要研究区,选取5种代表性植被(芦苇(Phragmites australis)、扁秆藨草(Bolboschoenus planiculmis)、三江藨草(Schoenoplectus nipponicus)、香蒲(Typha orientalis ***)和碱蓬(Suaeda glauca)),布设Marsh Organ中型实验生态系统模拟不同水深生境,揭示CH_(4)和二氧化碳(CO_(2))排放通量变化及其环境影响因子。结果表明,莫莫格湿地-10~50 cm水深范围内5种代表性植被生长季CH_(4)排放通量范围为0.07~86.74 mg/(m^(2)·h),平均值为8.89 mg/(m^(2)·h),其主要环境影响因素为水深、气温和表层10 cm土壤含水量;在研究水深范围内,代表性植被生长季CO_(2)排放通量范围为10.59~1891.08 mg/(m^(2)·h),平均值为450.12 mg/(m^(2)·h),其主要环境影响因素为水深、气温和表层10 cm土壤含水量。不同植被对碳排放的贡献量有所差异,具体来说,芦苇和香蒲的CH_(4)排放通量最高,而藨草的CO_(2)排放通量最高。碳排放随水深变化呈现分段规律,CH_(4)排放随水深变化呈现先增加后减少的趋势,而CO_(2)则呈现相反规律,随水深变化先减小后增加,其水深临界阈值均出现在22 cm处。在不同水深范围内,CO_(2)排放对于水深的敏感性均大于CH_(4),且当水深大于22 cm时,CH_(4)和CO_(2)均呈现出更高的水深敏感性。碳排放在不同水深范围对温度的敏感程度不同,当水深小于22 cm时,CH_(4)和CO_(2)均呈现出更高的温度敏感性,然而当水深大于22 cm时,二者对温度均不敏感。结果表明升温背景下,东北典型盐碱湿地水陆过渡区关键生态系统在不同水深范围内呈现出不对称的响应模式,频繁的水位波动会极大地改变湿地碳排放格局,从而影响到湿地碳功能的稳定发挥。

关键词：碳排放水深温度依赖性莫莫格湿地阈值

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枯丰水年闸控入海河流溶解氧时空分布特征及其驱动因素

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中国环境科学 2025年

作者：金晓玥范中亚罗千里黄露黄菊王振省市共建海洋灾害预警与防护广东省重点实验室汕头大学生态环境部华南环境科学研究所广东省水与大气污染防治重点实验室国家水环境模拟与污染控制重点实验室

闸坝阻隔造成的生境破碎化对水生态系统影响显著.溶解氧(DO)作为水生态健康的重要指标，解析枯、丰水年其在中小型闸控入海河流中的时空分布特征及影响因素对于小流域“三水”统筹治理具有重要科学意义.该研究以广东省黄江河为研究对象... 详细信息

闸坝阻隔造成的生境破碎化对水生态系统影响显著.溶解氧(DO)作为水生态健康的重要指标，解析枯、丰水年其在中小型闸控入海河流中的时空分布特征及影响因素对于小流域“三水”统筹治理具有重要科学意义.该研究以广东省黄江河为研究对象，基于沿程3个水质自动监测站数据，系统分析了枯水年(2021年)、丰水年(2023年)黄江河挡潮闸闸上与闸下河段DO的时空分布特征，并采用统计学方法，研究了DO变化的驱动因素及相对贡献.结果表明:闸上河段因水环境相对稳定，西闸断面DO呈现枯水年(8.02±0.10 mg/L)>丰水年(7.26±0.08 mg/L)特征;而闸下河段因水质改善，DO呈现枯水年(4.45±0.10 mg/L)研究可为闸控入海河流DO变化的研判与预测提供参考，为闸控河流水环境治理及闸站调控提供科学依据.

关键词：闸控入海河流溶解氧枯丰水年环境要素

基于多感知大核卷积的轻量级图像超分辨率重建方法（英文）

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四川大学学报(自然科学版) 2025年

作者：缪炫李征徐文政四川大学计算机学院(软件学院) 四川大学天府工程数值模拟与软件创新中心

在单图像超分辨率的研究领域，卷积神经网络已经取得了显著进展，并在性能上达到了行业领先水平.近期的学术研究加大了对Transformers在单图像超分辨率应用的探索力度，以期进一步提升网络性能.尽管如此，由于Transformers的高计算成本... 详细信息

在单图像超分辨率的研究领域，卷积神经网络已经取得了显著进展，并在性能上达到了行业领先水平.近期的学术研究加大了对Transformers在单图像超分辨率应用的探索力度，以期进一步提升网络性能.尽管如此，由于Transformers的高计算成本，其在轻量级设备上的应用受到了限制.同时，针对卷积神经网络的轻量级优化多数集中在小空间卷积上，而忽略了大核卷积可能带来的优势.本研究通过深入研究大核卷积，提出了一种新型的多感知大核卷积网络（MPLKN）.该网络设计了一个创新的多感知大核（MPLK）模块，旨在有效提取多尺度特征，并通过分步特征融合策略实现这些特征的平滑整合.为了进一步增强网络处理非线性空间信息的能力，还设计了一个空间通道门控前馈网络（SCGFN），该网络能够灵活地适应空间和通道维度上的特征交互.实验结果表明，MPLKN在保持较少参数和FLOPs消耗的同时，相较于其他轻量的图像超分辨模型展现出了更好的性能表现.

关键词：单图像超分辨率轻量化模型深度学习大核卷积

基于无人机多光谱数据的水体有机污染高分辨率反演——以珠江三角洲为例

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地理与地理信息科学 2025年

作者：李依玲邓孺孺郭昱李嘉怡李玉华中山大学地理科学与规划学院广东省水环境遥感监测工程技术研究中心南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室

有机污染是珠江三角洲重要污染类型之一,有机污染精细监测对于水环境保护具有重要意义。该文从辐射传输过程视角,考虑有机污染物、叶绿素、悬浮泥沙的协同影响,建立基于无人机多光谱数据的有机污染遥感反演模型,选取珠江三角洲地区典型... 详细信息

有机污染是珠江三角洲重要污染类型之一,有机污染精细监测对于水环境保护具有重要意义。该文从辐射传输过程视角,考虑有机污染物、叶绿素、悬浮泥沙的协同影响,建立基于无人机多光谱数据的有机污染遥感反演模型,选取珠江三角洲地区典型河涌、河道及水库库湾进行有机污染反演并分析空间分布情况。结果表明:（1）模型的决定系数R2达0.859,RMSE为0.658 mg/L,精度满足反演要求;（2）研究选取的河涌、河道、水库库湾3类污染水体中,河涌的有机污染程度最高,主体CODMn浓度达10.0 mg/L以上,有机污染来源主要为生活污水和工业废水,河道、水库库湾的有机污染程度轻,大部分在4mg/L以下,但部分缓流水体受附近净水厂、养殖场排污的影响,有机污染程度较严重。

关键词：有机污染无人机遥感辐射传输模型珠江三角洲

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川西农牧交错带生态网络构建与优化策略研究

西安理工大学学报 2025年

作者：侯兰功马澈刘涛邓莹佳王晶西南科技大学土木工程与建筑学院清华大学地球系统数值模拟教育部重点实验室成都理工大学地理与规划学院

构建科学合理的川西农牧交错带生态网络，加强破碎生境斑块与景观之间的连通性，可以为区域生物多样性的保护与可持续发展提供物质基础。本文选取川西农牧交错带作为研究区，采用形态学空间格局分析（MSPA）方法，提取出对构建生态网络... 详细信息

构建科学合理的川西农牧交错带生态网络，加强破碎生境斑块与景观之间的连通性，可以为区域生物多样性的保护与可持续发展提供物质基础。本文选取川西农牧交错带作为研究区，采用形态学空间格局分析（MSPA）方法，提取出对构建生态网络具有重要意义的生态源地，综合考虑自然和人为因素构建综合阻力面，基于最小累计阻力模型（MCR）、重力模型提取研究区生态廊道，最后，通过网络分析法对生态网络进行评价并在此基础上提出优化策略。通过研究得到以下结论：（1）川西农牧交错带生态源地完整性较好，但斑块破碎，斑块间缺乏连通性。生态源地面积为47597.90km2，占研究区总面积的20.66%。（2）研究区生态阻力值空间分布差异明显，西部和中部的高，东北部及东南部低。（3）研究区在白玉县、巴塘县、色达县、德格县、金川县五个区域存在源地分布缺口，通过新增6个源地和17条廊道等进行优化，优化后的生态网络由21处生态源地、63条有效生态廊道、28个生态节点组成，生态廊道综合指数即网络闭合度、线点率、节点连通性由优化前的0.53、1.91、0.70提升为0.70、2.25和0.81；网络连接均匀度提升、连通度提高，生态网络呈现“交织网状，多廊多点”的复合网络框架。本研究丰富了生态网络构建的理论基础，为川西农牧交错带的生态保护和修复提供了实践指导。

关键词：川西农牧交错带生态网络最小累积阻力模型网络分析法

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基于深度学习的非均匀网格噪声预测

四川大学学报(自然科学版) 2025年

作者：刘佳鑫姜屹秦嘉贤邓小刚四川大学计算机学院四川大学天府工程数值模拟与软件创新中心军事科学院系统工程研究院

本研究提出了一种新颖的方法，利用U-Net卷积神经网络求解声波方程.传统的基于卷积神经网络的方法通常受限于卷积核，要求输入域必须是均匀网格.为了克服这一限制，本文引入了雅可比矩阵，将非均匀物理域转换为均匀计算域.在此计算域中... 详细信息

本研究提出了一种新颖的方法，利用U-Net卷积神经网络求解声波方程.传统的基于卷积神经网络的方法通常受限于卷积核，要求输入域必须是均匀网格.为了克服这一限制，本文引入了雅可比矩阵，将非均匀物理域转换为均匀计算域.在此计算域中，神经网络通过有限差分残差约束来学习声波方程.本文的方法可以处理不同非均匀网格下的声波方程，解决了之前一些工作中卷积神经网络的方法无法在以非均匀网格为计算域的情况下预测噪声传播的问题.其次，将非均匀输入域变形为可以应用卷积核的统一均匀网格，模型在不同的输入域下学习求解声波方程.最后，针对不同的非均匀网格物理域输入，利用收敛后的模型进行预测.本文的方法较有限差分法效率约提升12.5%，较传统的卷积神经网络求解声波方程，拓展了其在非均匀网格上求解的能力.

关键词：深度学习卷积神经网络声波方程计算流体力学数值模拟有限差分

蚯蚓粪肥农用土壤中活体病原菌随雨水径流的溶出特性

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中国环境科学 2025年

作者：王邦驰黄魁闫志泉陈群丰李同欢兰州交通大学环境与市政工程学院寒旱地区水资源综合利用教育部工程研究中心甘肃省黄河水环境重点实验室

为明确病原微生物在雨水径流中的溶出规律，采用室内人工模拟降雨，冲刷蚯蚓粪施用的土壤.使用叠氮溴化丙锭（PMA）结合荧光定量PCR，探究其中活体粪便指示菌（FIB）的丰度变化.结果显示，混合土壤基质中的电导率、氨氮、硝氮、总磷（T... 详细信息

为明确病原微生物在雨水径流中的溶出规律，采用室内人工模拟降雨，冲刷蚯蚓粪施用的土壤.使用叠氮溴化丙锭（PMA）结合荧光定量PCR，探究其中活体粪便指示菌（FIB）的丰度变化.结果显示，混合土壤基质中的电导率、氨氮、硝氮、总磷（TP）的浓度在降雨后分别下降了51.34%、45.20%、99.09%和26.22%.在径流水中，氨氮、TP和化学需氧量（COD）的浓度均呈现出先上升后下降的变化趋势，且峰值都出现在前15 mins（含15 mins）.总大肠菌（TC）、粪大肠菌（FC）和大肠杆菌（EC）和肠球菌（ES）四个FIB的qPCR定量结果都呈现出先上升后下降的变化趋势，并且PMA-qPCR与培养法之间有着显著的正相关性（Spearman r=0.723， P水环境质量标准》中的限值(40000个·L-1).研究表明活性病原微生物可通过降雨冲刷进入水体，并在初期径流中大量扩散，增加其环境传播风险.

关键词：蚯蚓粪粪大肠菌群径流降雨面源污染

可渗透反应墙耦合抽出-注入水力控制技术在石化污染场地地下水修复中的应用

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现代化工 2025年第1期45卷 225-231页

作者：周慧娣杨昱徐祥健邓圣夏甫韩旭肖瀚姜永海中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 天津科技大学海洋与环境学院滨海地下水利用与保护研究室天津300457

选择可渗透反应墙(PRB)耦合抽出-注入水力控制技术对地下水进行修复,利用GMS软件MODFLOW和MT3DMS模块建立假想场地的水流模型以及污染物的溶质运移模型,基于该技术修复效果的关键影响因素(地下水水动力条件、水文地质条件和修复材料污... 详细信息

选择可渗透反应墙(PRB)耦合抽出-注入水力控制技术对地下水进行修复,利用GMS软件MODFLOW和MT3DMS模块建立假想场地的水流模型以及污染物的溶质运移模型,基于该技术修复效果的关键影响因素(地下水水动力条件、水文地质条件和修复材料污染物去除性能)设置不同情景,对比分析不同情景的模拟结果,通过数据分析拟合推导出污染物去除率r与抽出-注入量Q、含水层渗透系数K、污染物去除效率η之间的定量关系表达式,指导该技术在实际场地应用时的关键参数设置。以山东某石化污染场地为例进行对比实验,发现修复2 a后耦合修复技术和单一修复技术的污染物去除率分别为75.2%~80.1%和12.9%~14.7%,表明耦合修复技术在渗透性较差、水力梯度较小的污染场地修复效果明显好于单一修复技术。

关键词：石化污染场地污染地下水修复 PRB耦合抽出-注入水力控制技术修复效果影响因素

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中高层大气环境变异及天气气候致灾效应——重大项目简介及最新进展

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大气科学学报 2025年

作者：田文寿卞建春陆高鹏肖子牛尹志聪黄金龙胡定珠周放张重阳宋晓蕾兰州大学大气科学学院中国科学院气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室南京信息工程大学大气科学学院

中高层大气因其对天气气候的显著影响而被列为世界天气气候研究计划前沿科学研究领域。同时，作为航空到航天的过渡空间，中高层大气被视为国防安全的“高边疆”。然而，由于观测数据不足以及缺乏完备的中高层大气模式，我国对中高层大... 详细信息

中高层大气因其对天气气候的显著影响而被列为世界天气气候研究计划前沿科学研究领域。同时，作为航空到航天的过渡空间，中高层大气被视为国防安全的“高边疆”。然而，由于观测数据不足以及缺乏完备的中高层大气模式，我国对中高层大气环境变异及其天气气候致灾效应的认识还很薄弱。为了加深我们对中高层大气的认识，国家自然科学基金委资助了重大研究项目“中高层大气环境变异及天气气候致灾效应”，该项目旨在：1）发展中高层大气成分观测的新技术和方法，开展“天空地”一体化多要素协同观测，获取中高层大气的多时空尺度观测资料；2）研究跨大气层相互作用和多源扰动对中高层大气的影响，量化外部强迫因子和内部变率对中高层大气变异的影响及贡献；3）完善模式的中高层大气物理化学过程，建立中高层大气资料同化系统；4）揭示中高层大气环境变异对东亚极端天气气候的影响和机制，评估其致灾效应和风险。该项研究将为防灾减灾、气候变化应对以及国防安全保障提供重要的科技支撑和决策依据。本文简要介绍了该项目的研究背景、内容和关键科学问题及最新研究进展。

关键词：中高层大气协同观测数据同化化学-辐射-动力反馈地球系统模式极端天气气候事件