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高寒草原退化过程中植被和土壤因子对微生物群落的交互影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4251-4265页

作者：徐欢丁明军张华张月菊黄鹏吴宇萍邹天娥王能玉曾欢江西师范大学地理与环境学院南昌330022 江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022

为了探明青藏高原高寒草原退化过程中植被和土壤因子对土壤微生物群落的调节作用,以青藏高原三江源区高寒草原为研究对象,分析了不同退化阶段(未退化、中度退化和重度退化)高寒草原植被及土壤因子的差异,利用高通量测序技术分析了不同... 详细信息

为了探明青藏高原高寒草原退化过程中植被和土壤因子对土壤微生物群落的调节作用,以青藏高原三江源区高寒草原为研究对象,分析了不同退化阶段(未退化、中度退化和重度退化)高寒草原植被及土壤因子的差异,利用高通量测序技术分析了不同退化阶段微生物群落特征,并借助冗余分析(RDA)和基于相似或相异度矩阵的多元回归(MRM)识别影响微生物(细菌和真菌)群落变化的关键环境因子.结果表明,高寒草原退化显著改变了群落盖度、高度、生物量及禾本科重要值,降低了土壤有机质、全氮、全磷含量和粉粒含量,增加了土壤容重和砂粒含量.退化并未改变细菌和真菌的组成,但改变了组成比例,导致了微生物丰富度(Chao1指数和Richness指数)的损失,但并未显著改变微生物多样性(Shannon指数),随着退化的发生,植被特征、土壤理化性质与微生物多样性呈现出了一致的变化趋势.结合网络拓扑变化特征(网络的节点数和聚类系数显著下降)发现,高寒草原退化导致了微生物的种间相互作用减弱,网络结构更加分散,微生物的分布趋向于均质化,但物种间的相互作用仍然以合作为主(网络正相关连接占比>90%).高寒草原退化过程中植被-土壤的耦合对土壤细菌群落的影响最大,而土壤理化性质对土壤真菌的群落影响最大.具体而言,植被群落高度、生物量及土壤容重是调节土壤微生物的共性因子,植被辛普森指数、禾本科重要值、土壤全磷、全钾和粉粒含量是影响土壤细菌群落的特有因子;而土壤pH和全氮含量是影响土壤真菌群落的特有因子.

关键词：退化高寒草原土壤微生物植被特征土壤理化性质共现网络

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抢占式调度问题的PPTA模型与验证方法

软件学报 2024年第10期35卷 4533-4554页

作者：左正康赵帅王昌晶谢武平黄箐江西师范大学数字产业学院江西师范大学计算机信息工程学院江西师范大学网络化支撑软件国家科技合作基地

优先级用于解决诸如在资源共享和安全设计等方面的冲突,已经成为实时系统设计中不可或缺的一部分.对于引入优先级的实时系统,每个任务都会被分配优先级,这就导致低优先级的任务在运行时可能会被高优先级的任务抢占资源,进而给实时系统... 详细信息

优先级用于解决诸如在资源共享和安全设计等方面的冲突,已经成为实时系统设计中不可或缺的一部分.对于引入优先级的实时系统,每个任务都会被分配优先级,这就导致低优先级的任务在运行时可能会被高优先级的任务抢占资源,进而给实时系统带来抢占式调度问题.现有研究,缺乏一种可以直观表示任务的优先级以及任务之间的依赖关系的建模及自动验证方法.为此,提出抢占式优先级时间自动机(PPTA)并引入抢占式优先级时间自动机网络(PPTAN).首先,通过在时间自动机上添加变迁的优先级来表示任务的优先级,再利用变迁将具有依赖关系的任务相关联,从而可以利用PPTA建模带有优先级的实时任务.在时间自动机上添加阻塞位置,进而利用PPTAN建模优先级抢占式调度问题.其次,提出基于模型的转换方法,将抢占式优先级时间自动机映射到自动验证工具UPPAAL中.最后,通过建模多核多任务实时系统实例并与其他模型进行对比,说明所提模型不仅适用于建模优先级抢占式调度问题并可对其进行准确验证分析.

关键词：优先级抢占式调度抢占式优先级时间自动机多核多任务实时系统 UPPAAL

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1990—2019年中国省际铁路货运网络演化及空间关联特征

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地理学报 2024年第10期 2548-2566页

作者：吴思雨钟业喜李建新江西师范大学地理与环境学院江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室江西师范大学江西经济发展研究院

国内大循环在新发展格局下对社会经济发展发挥着重要作用。基于中国省际铁路货运数据，从节点特征、空间关联、邻近性3个方面探讨省际铁路货运网络结构的时空演化特征。研究发现：(1)中国省际铁路货运网络节点中心性服从幂律分布，集聚... 详细信息

国内大循环在新发展格局下对社会经济发展发挥着重要作用。基于中国省际铁路货运数据，从节点特征、空间关联、邻近性3个方面探讨省际铁路货运网络结构的时空演化特征。研究发现：(1)中国省际铁路货运网络节点中心性服从幂律分布，集聚特征明显。出—入度空间组合差异大，形成中西部向东部输送货物的格局，东北、华北处于高出高入区域，低出低入集中在闽新轴带西南侧，高出低入集中在内蒙古、山西、陕西，低出高入分散分布。(2)空间关联具有明显的集聚性和空间指向性，“马太效应”明显，东—中—西地域分异性和梯度推移特征显著，路径依赖与路径锁定并存，呈现“中心—外围”和“点—轴串珠”的组织模式，但空间结构不明显，未形成“菱形结构”。(3)板块角色合理且稳定，省际铁路货运网络互惠性好。双向溢出板块集中在东北和华北，净受益板块集中在西南，经纪人板块由长三角向闽新轴带转移，净溢出板块省份数量少，呈分散分布。(4)区域邻近、实地距离、社会距离、文化距离对省际铁路货运影响显著，经济距离影响不显著，社会距离和文化距离对省际铁路货运的影响趋于下降，空间邻近和产业距离对省际铁路货运的影响程度呈上升态势。

关键词：省际铁路货运网络网络结构时空演化特征组织模式邻近性中国

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张瑞图《郊居赋》册

中国书法 2024年第3期 106-109页

作者：于有东江西师范大学

此为张瑞图行书节录沈约《郊居赋》册页。《郊居赋》是南朝梁沈约的重要作品,《梁书·沈约传》录入全文,但未明言作年,据熊清元、陈志平考证,该赋应作于天监九年(五一〇),沈约时年六十九岁。《郊居赋》透露齐梁时期的政治斗争异常残酷,... 详细信息

此为张瑞图行书节录沈约《郊居赋》册页。《郊居赋》是南朝梁沈约的重要作品,《梁书·沈约传》录入全文,但未明言作年,据熊清元、陈志平考证,该赋应作于天监九年(五一〇),沈约时年六十九岁。《郊居赋》透露齐梁时期的政治斗争异常残酷,多位好友相继卷入政治斗争而死于非命,沈约虽以悠游从容的心态得以颐养天年,内心深处却有无法掩饰的疲惫、惶恐和矛盾。全赋大致可分为五个部分,主旨依次为:自述立宅郊居的本志、其家自西汉至齐末居宅变迁的情况、入梁后筑宅东郊及其景观等、郊宅中所见所感、闲居而无功可纪的愧叹。张瑞图所录属于第三部分。

关键词：郊居赋齐梁时期南朝梁沈约梁书天监张瑞图作年

赣南马尾松林地表细小死可燃物含水率动态及模型

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林业科学 2024年第5期60卷 158-168页

作者：朱诗豪吴志伟李政杰李顺江西师范大学地理与环境学院、江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室、江西省自然灾害监测预警与评估重点实验室南昌330022

[目的]建立森林地表细小死可燃物(枯落叶、细枯枝、枯草等)含水率预测模型,预警区域森林火灾引燃的可能性及其潜在火行为。[方法]基于野外长期定位观测的赣南地区典型植被类型马尾松林地表细小死可燃物含水率数据,在不同地形条件和时间... 详细信息

[目的]建立森林地表细小死可燃物(枯落叶、细枯枝、枯草等)含水率预测模型,预警区域森林火灾引燃的可能性及其潜在火行为。[方法]基于野外长期定位观测的赣南地区典型植被类型马尾松林地表细小死可燃物含水率数据,在不同地形条件和时间段进行气象因子随机森林相对重要性排序和皮尔逊相关性分析,建立地表细小死可燃物含水率随机森林模型和气象要素回归模型,比较不同模型精度指标,筛选适合赣南地区的森林火灾预测模型。[结果]赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率具有明显变异性,阴坡含水率显著高于阳坡,在防火期初期最明显。地表细小死可燃物含水率与各气象要素(温度、相对湿度、风速、光照强度)具有极显著相关性(P<0.001);随机森林模型预测精度高于气象要素回归模型,阴坡2种模型精度均高于阳坡;具有滞后效应的光照强度因子对地表细小死可燃物含水率影响最大,影响地表细小死可燃物含水率的关键因素在阳坡是相对湿度、阴坡是风速。[结论]具有滞后效应的气象因子对赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率有显著影响,考虑增加这些因素能更好预测地表细小死可燃物含水率变化,为火险预警提供可靠依据。

关键词：地表细小死可燃物含水率预测模型气象要素回归模型随机森林赣南地区

鄱阳湖候鸟栖息地微塑料表面细菌群落结构特征与生态风险预测

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环境科学 2024年第5期45卷 3098-3106页

作者：俞锦丽赵俊凯罗思琦朱颖婷张文慧胡启武刘淑丽江西师范大学地理与环境学院南昌330022 江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022 江西师范大学生命科学学院生物多样性保护与资源利用江西省重点实验室南昌330022

近年来鄱阳湖的微塑料环境污染日益受到关注.选取鄱阳湖白沙湖为研究区,采集白沙湖水体和沉积物以及其中的微塑料样品,通过傅里叶红外光谱确定微塑料的聚合物类型为聚乙烯(PE)、聚酯纤维(PET)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS).并利用16S高通... 详细信息

近年来鄱阳湖的微塑料环境污染日益受到关注.选取鄱阳湖白沙湖为研究区,采集白沙湖水体和沉积物以及其中的微塑料样品,通过傅里叶红外光谱确定微塑料的聚合物类型为聚乙烯(PE)、聚酯纤维(PET)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS).并利用16S高通量测序技术分析水体、沉积物中和微塑料表面细菌群落结构组成.微塑料表面细菌的物种丰富度与多样性均低于周围水体和沉积物.NMDS分析结果表明,微塑料表面与周围沉积物、水体中的细菌群落结构差异较大.水体和沉积物中的细菌群落组成与微塑料表面存在差异,门水平上沉积物与沉积物中微塑料表面优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota),其在微塑料表面相对丰度高于沉积物;水体中微塑料表面变形菌门相对丰度高于水体,而拟杆菌门、放线菌门(Actinobacteriota)的相对丰度明显低于水体.属水平上马赛菌属(Massilia)和假单胞菌属(Pseudomonas)是微塑料表面的优势菌属,相对丰度明显高于周围水体和沉积物.通过BugBase表型预测发现微塑料细菌群落可移动基因元件含量、生物膜形成、潜在致病性及胁迫耐受等表型相对丰度明显高于周围水体和沉积物.结果发现微塑料可能会促使致病菌在内的有害菌的传播,提高细菌群落的潜在致病性,且微塑料表面细菌群落具有更高的可移动基因元件含量表型.通过揭示微塑料污染对微观层面湿地生态的潜在危害,可为维护湿地生态稳定性提供科学参考.

关键词：鄱阳湖细菌微塑料(MPs) BugBase 假单胞菌

环鄱阳湖消落区湿地土壤重金属的赋存形态及影响因素分析

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环境科学学报 2024年第3期44卷 354-364页

作者：邹天娥丁明军张华尧波曾欢黄鹏徐欢杨宇涛邹福陈红梅吴宇萍江西师范大学地理与环境学院南昌330022 江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022

周期性的水位变化导致鄱阳湖形成面积较大的环湖消落区,是重金属重要的汇源地.本文在鄱阳湖湿地选择12个采样区域,按照不同植被带采集180个土壤样品,分析环鄱阳湖消落区重金属(Cd、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Ti、V和Zn)含量特征及赋存形... 详细信息

周期性的水位变化导致鄱阳湖形成面积较大的环湖消落区,是重金属重要的汇源地.本文在鄱阳湖湿地选择12个采样区域,按照不同植被带采集180个土壤样品,分析环鄱阳湖消落区重金属(Cd、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Ti、V和Zn)含量特征及赋存形态,评价消落区重金属的生态风险,探究土壤重金属赋存形态的影响因素.结果表明,消落区重金属均值含量排序为Ti>Mn>V>Zn>Cu>Ni>Pb>Co>Mo>Cd,除Ti和Pb外,重金属均值含量均明显高于江西省土壤背景值(中位数),其中Cd含量是背景值的11.73倍.消落区Co、Ni、Ti、V和Mo的赋存主要以残渣态为主,而Cu、Zn、Cd、Mn次生相占比较高,特别是Cd和Mn存在较高的比例.不同植被带重金属含量及赋存形态存在明显的差异,但并未表现出一致的分布规律.综合风险评估指数法(RAC)和次生相与原生相比值法(RSP)结果表明,Cd和Mn存在较高的污染和生态风险.RDA综合排序发现,pH对重金属不同形态均有显著的调节作用;有机碳是影响重金属全量、可还原态(F2)、可氧化态(F3)的重要因子;全磷可调节重金属酸溶解态(F1)和可氧化态,而全氮主要影响重金属可还原态和残渣态(F4);粉粒对可氧化态和残渣态有显著的调节作用.研究结果可为鄱阳湖湿地重金属污染防治提供科学依据和理论支撑.

关键词：鄱阳湖消落区重金属赋存形态 BCR

土壤微生物群落结构及碳循环功能对高寒草甸退化和人工建植的响应

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1691-1702页

作者：黄鹏丁明军张华徐欢邹天娥张月菊曾欢江西师范大学地理与环境学院南昌330022 江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室南昌330022

为了解土壤微生物群落及其碳循环功能对草地退化和人工建植的响应及驱动因素,本研究以青藏高原退化高寒草甸及人工建植草地为对象,借助宏基因组技术,分析退化和建植过程中微生物结构及碳循环功能基因的变化特征,并进一步探索微生物碳循... 详细信息

为了解土壤微生物群落及其碳循环功能对草地退化和人工建植的响应及驱动因素,本研究以青藏高原退化高寒草甸及人工建植草地为对象,借助宏基因组技术,分析退化和建植过程中微生物结构及碳循环功能基因的变化特征,并进一步探索微生物碳循环功能基因变化的驱动因素。结果表明:高寒草甸退化及人工建植过程显著改变了土壤和植被因子;在退化及建植过程中,土壤微生物丰富度及多样性的上升及优势种相对丰度的下降表明微生物群落趋于均质化分布;土壤碳循环功能基因多样性表现为显著上升-稳定-上升的趋势;微生物群落相对丰度前15的优势种对碳循环功能基因的贡献超过40%,但随退化和建植明显下降;单独的土壤或植被因子对土壤微生物群落结构的影响高于微生物碳循环功能基因的影响,但土壤和植被的互作对后者的影响要强于前者;土壤营养元素有效态(铵氮和硝氮)及植被因子(盖度、生物量及多样性)与碳循环功能基因多样性和丰度关系密切。研究结果有助于增强理解高寒草甸退化及人工建植过程中碳循环过程的微生物机制。

关键词：青藏高原三江源宏基因组退化高寒草甸人工建植碳循环功能基因

中国居民直接能源消费碳排放时空跃迁特征及影响因素分析

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环境科学研究 2024年第6期37卷 1193-1203页

作者：余清项贾俊松朱春敏彭宸江西师范大学地理与环境学院江西南昌330022 江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室江西南昌330022

动态把握居民直接能源消费碳排放的时空演化特征及影响因素,对于建立绿色低碳的能源消费模式以及推进碳减排具有重要的理论价值和现实意义。本文基于2000−2021年中国居民直接能源消费量数据、社会经济数据等,利用全局空间自相关、LISA... 详细信息

动态把握居民直接能源消费碳排放的时空演化特征及影响因素,对于建立绿色低碳的能源消费模式以及推进碳减排具有重要的理论价值和现实意义。本文基于2000−2021年中国居民直接能源消费量数据、社会经济数据等,利用全局空间自相关、LISA时间路径以及LISA时空跃迁分析中国居民直接能源消费碳排放量整体和局部空间格局演化特征,并使用随机森林模型探究其影响因素。结果表明:①2000−2021年居民直接能源消费碳排放总量和居民人均直接能源消费碳排放量均呈上升趋势,但二者增速均有所下降。②居民人均直接能源消费碳排放量整体上具有较强的空间正相关性且空间关联性有所增强,空间差异呈缩小的变化趋势。局部空间结构较为稳定,且局部空间依赖方向的波动性较弱。省域及其邻域的居民人均直接能源消费碳排放量随时间推移均不发生跃迁的概率较大,空间格局存在一定的路径依赖特征。③能源消费结构对居民人均直接能源消费碳排放量的增长起抑制作用,经济发展水平、城乡居民消费水平、受教育程度和专利授权数量均起促进作用,人口密度和老龄化程度在一定范围内起抑制作用,而超过阈值则起促进作用。能源消费结构对居民人均直接能源消费碳排放量的影响最大,均方误差增量为58.60%;老龄化程度的影响最小,均方误差增量为3.96%。研究显示,中国居民直接能源消费碳排放时空演变及影响因素存在一定差异,因此建议各省份因地制宜构建低碳发展方案,加强区域间碳减排的交流与合作,从能源、人口和经济等方面综合推动居民能耗碳减排,走各具特色的高质量发展道路。

关键词：居民直接能源消费碳排放时空格局影响因素随机森林模型