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教学知识点过载的挑战与应对——阶梯课程协同配合策略及多源教学资源比选重构

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中国大学教学 2024年第1期 88-95页

作者：张春鹏秦传玉杨朝格吉林大学新能源与环境学院环境工程系吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室吉林大学石油化工污染场地控制与修复技术国家地方联合工程实验室

环境监测作为环境工程学科的重要课程,面临着知识点过载和教学资源不足的挑战。本研究基于该课程实际,探索了跨课程协同和多源教学资源比选重构的教学优化策略。首先,研究团队借助专业基础课程和环境监测等专业课程的阶梯式协同教学,实... 详细信息

环境监测作为环境工程学科的重要课程,面临着知识点过载和教学资源不足的挑战。本研究基于该课程实际,探索了跨课程协同和多源教学资源比选重构的教学优化策略。首先,研究团队借助专业基础课程和环境监测等专业课程的阶梯式协同教学,实现知识点的有效分解和组合,解决了知识点过载问题。其次,通过整合线上和线下的多种教学资源,比选和重构,形成多样化、高质量的教学资源体系,满足了学生个性化学习的需要。研究结果为环境工程专业以及其他理工类专业面临的教学挑战提供了可行的解决策略和经验,具有现实意义和应用价值。

关键词：环境工程课程建设实践教学工程教育认证慕课

磷肥用量对油稻轮作系统作物产量与磷素吸收量及其稳定性的影响

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作物学报 2024年

作者：王崇铭陆志峰闫金垚宋毅王昆昆方娅婷李小坤任涛丛日环鲁剑巍华中农业大学资源与环境学院/农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室/华中农业大学微量元素研究中心

油菜-水稻轮作是我国长江流域主要水旱轮作模式，其高产稳产对保障粮油安全至关重要。施用磷肥是油稻种植的常用技术，为探究磷肥对油菜-水稻轮作系统生产力及其稳定性的作用，利用2016—2023年在长江中游地区开展连续7年的田间定位试验... 详细信息

油菜-水稻轮作是我国长江流域主要水旱轮作模式，其高产稳产对保障粮油安全至关重要。施用磷肥是油稻种植的常用技术，为探究磷肥对油菜-水稻轮作系统生产力及其稳定性的作用，利用2016—2023年在长江中游地区开展连续7年的田间定位试验(试验设置0、45、90、135和180 kg P2O5hm-2共5个磷肥用量处理)，对油菜和水稻的产量与磷素吸收量及其稳定性、系统能值及其生产力风险进行分析。结果表明，施磷均显著提高油菜和水稻产量，对油菜的增产效果显著高于水稻，油菜增产2.3～12.5倍，在磷肥用量90 kg hm-2时达到最高水平，主要通过增加单株角果数水平提高产量，其次是千粒重和每角粒数；水稻增产4.4%～17.1%，在磷肥用量45 kg hm-2时达到最高水平，一定程度上通过单株有效穗数和每穗实粒数提高产量。油菜和水稻地上部磷素积累量随着磷肥用量的增加而增加，油菜地上部积累量增加5.0～11.8倍，水稻增加22.9%～46.2%，轮作周年增加50.2%～118.8%，随着磷肥用量的增加，油菜磷肥回收利用率（PRE）在磷肥用量45～90 kg hm-2，水稻在45 kg hm-2时达到最高水平，继续增加磷肥用量PRE下降。施磷显著提高油菜产量稳定性，在磷肥用量45 kg hm-2时达到最高水平，产量稳定性与磷素积累量、单株角果数、每角粒数的稳定性呈显著正相关关系；水稻整体产量与磷素积累量稳定性水平高于油菜，磷肥投入对其无显著影响。施磷可显著提高系统周年能值产量和稳定性，磷肥用量分别在油菜季90 kg hm-2和水稻季45～90 kg hm-2时达到最高水平，使系统在稳产的基础上达成高产的目标。综上所述，当油菜季磷肥用量为90 kg hm-2、水稻季磷肥用量为45 kg hm-2时可在保证系统能值产量达到最高水平的同时兼顾系统稳定性和提高磷肥利用效率，是油稻轮作系统磷肥最佳推荐用量。

关键词：油稻轮作产量磷素积累量产量稳定性系统生产力风险

非高斯噪声中水下目标辐射噪声的分布式检测融合方法

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系统工程与电子技术 2024年

作者：乔路赵金虎冯西安西北工业大学航海学院

能量检测器是分布式检测融合系统的重要检测器，但在非高斯噪声干扰环境中，由于很难求得该检测器输出端的噪声分布函数，给基于噪声统计信息的分布式传感器检测融合带来困难。针对这个问题，提出了一种非高斯噪声中水下目标辐射噪声的... 详细信息

能量检测器是分布式检测融合系统的重要检测器，但在非高斯噪声干扰环境中，由于很难求得该检测器输出端的噪声分布函数，给基于噪声统计信息的分布式传感器检测融合带来困难。针对这个问题，提出了一种非高斯噪声中水下目标辐射噪声的分布式检测融合方法。首先将水声环境中的非高斯噪声建模为Alpha稳定分布模型，而将目标辐射噪声建模为高斯信号；然后采用高斯函数检测器将非高斯噪声污染的目标辐射噪声转换为高斯噪声中的信号检测模型，并得到检测器输出与输入噪声分布的参数关系以及信号分布参数关系；最后，以高斯函数检测器输出抽样样本作为检测统计量，在奈曼-皮尔逊（Neyman-Person，N-P）准则下设计了分布式传感器检测融合系统的检测门限及检测融合规则，使得各传感器检测结果得到最优融合。计算机仿真结果验证了方法的正确性和有效性。

关键词：水声传感器非高斯噪声高斯信号分布式检测融合高斯函数检测器

基于Meta分析研究菌剂添加对堆肥产品中氮含量的影响

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农业工程学报 2024年

作者：王越丁晓艳王博薛衔乐苟洪城蒋正波魏雨泉丁国春李季中国农业大学资源与环境学院中国农业大学有机循环研究院(苏州) 动物营养与饲料研究所内蒙古自治区农牧业科学院

堆肥技术作为有机废弃物资源化处理的关键技术之一，因其具有无害化、资源化和减量化作用而备受关注。但在堆肥过程中存在严重的氮素损失问题，菌剂添加可一定程度上减少氮素损失的影响。该研究综述了菌剂类型、菌剂来源、接种剂量、堆... 详细信息

堆肥技术作为有机废弃物资源化处理的关键技术之一，因其具有无害化、资源化和减量化作用而备受关注。但在堆肥过程中存在严重的氮素损失问题，菌剂添加可一定程度上减少氮素损失的影响。该研究综述了菌剂类型、菌剂来源、接种剂量、堆肥原料、堆肥工艺、生产规模对堆肥产品氮素含量（全氮含量、碳氮比、铵态氮、硝态氮）和堆肥过程氮素损失（氨气、氮素损失）的影响。结果发现：添加菌剂能够显著提升堆肥产品的全氮（19.3%）、铵态氮（40.8%）和硝态氮（2.3%）含量，减少NH3排放（-14.9%），降低C/N（-37.9%）和氮素损失（-29.7%）。菌剂来源是影响堆肥产品氮素保存的关键性因素，筛选自堆肥环境的土著微生物能够适应堆肥环境，对全氮含量提升的效应值最高（16.9%），更有利于在堆肥过程中发挥固氮减排的作用。值得注意的是，菌剂添加量并非越多越好，菌剂添加量<2%时对堆肥产品的全氮、碳氮比的影响最显著，而菌剂添加量<1%时，对堆肥产品中铵态氮含量影响最显著。但由于大多数文献多以纤维素降解菌添加利用为主，导致堆肥产品中对碳的利用效率高于氮，因此随着菌剂添加量的增加，碳氮比显著下降。由于初始碳氮比较低，导致以家畜粪便作为发酵原料的堆肥产品中，菌剂添加对其含量的提升效果低于其他发酵原料，但反应器堆肥是除传统堆肥工艺外，固氮减损效果最好的堆肥工艺。因此，添加菌剂可提升堆肥产品中氮素的保存，且菌剂来源最为重要，土著菌剂效果最优，反应器堆肥工艺固氮效果优于条垛和槽式堆肥。

关键词：堆肥菌剂固氮减排影响因素 Meta分析

微生物菌剂与大豆秸秆生物炭配施对砂姜黑土养分及小白菜品质的影响

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中国瓜菜 2024年第4期37卷 133-139页

作者：蒋志洋周育智陈道坤黄美琴安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 中国地质调查局西安矿产资源调查中心西安710100

为明确微生物菌剂与大豆秸秆生物炭协同配施对砂姜黑土的改良效果,以砂姜黑土作为研究对象,采用田间原位盆栽试验,在常规施肥的基础上设单施生物炭处理、菌剂与生物炭配施处理(BC1、BC2、BC3、MB1、MB2、MB3),探究不同处理对砂姜黑土化... 详细信息

为明确微生物菌剂与大豆秸秆生物炭协同配施对砂姜黑土的改良效果,以砂姜黑土作为研究对象,采用田间原位盆栽试验,在常规施肥的基础上设单施生物炭处理、菌剂与生物炭配施处理(BC1、BC2、BC3、MB1、MB2、MB3),探究不同处理对砂姜黑土化学性质(pH、有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量)、小白菜长势(株高、单株鲜质量、主根长和叶宽)和品质(小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量)的影响。与对照组CK(常规施肥)相比,单施生物炭(BC1、BC2、BC3)和微生物菌剂配施生物炭(MB1、MB2、MB3)均可提高土壤有机质、全氮、有效磷含量和小白菜可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量,其提升范围依次为18.98%~64.49%、11.82%~40.00%、23.41%~98.07%和28.89%~66.37%、15.25%~46.33%、42.98%~152.76%;小白菜的长势、抗根肿病能力和品质均随生物炭添加量的增加呈现先提高后降低的趋势,其中MB2处理效果最优。大豆秸秆生物炭配施微生物菌剂协同改良了土壤化学性质并提高了小白菜的品质。在本试验范围内微生物菌剂配施2.5%生物炭添加比例效果最佳。

关键词：小白菜微生物菌剂大豆秸秆生物炭

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低磷红壤无机磷组分特征及间作调控作用

中国土壤与肥料 2024年第2期 18-26页

作者：赵红敏苏丽珍陈源侯贤锋周龙郑毅汤利云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 农业农村部云南耕地保育科学观测实验站云南昆明650201 云南开放大学云南昆明650233

为明确间作和施用磷肥对低磷红壤无机磷组分的影响,促进酸性土壤磷肥高效利用,通过田间小区定位试验,采用玉米单作(MM)、玉米//大豆间作(MI)2种种植模式,在4个施磷水平(P2O50、60、90、120 kg·hm^(-2),分别记作P0、P60、P90、P120)下,... 详细信息

为明确间作和施用磷肥对低磷红壤无机磷组分的影响,促进酸性土壤磷肥高效利用,通过田间小区定位试验,采用玉米单作(MM)、玉米//大豆间作(MI)2种种植模式,在4个施磷水平(P2O50、60、90、120 kg·hm^(-2),分别记作P0、P60、P90、P120)下,研究玉米//大豆间作根际土壤无机磷组分变化特征,探讨间作对红壤玉米产量及其可持续性、磷吸收和磷素收支平衡、土壤无机磷组分的调控作用。结果表明,玉米籽粒产量及其可持续性指数(SYI)、磷吸收量随着施磷水平的增加而增加,在P90水平达到最大值。低磷红壤无机磷组分以O-P和Fe-P为主,二者占无机磷库的71.44%~80.18%,施用磷肥显著提高了红壤Fe-P和Al-P的含量与占比。玉米//大豆间作显著提高玉米产量,促进磷的吸收利用,减少土壤磷素盈余量,显著降低红壤O-P、Fe-P、Al-P含量。与单作相比,在P60、P90、P120水平下,间作玉米产量分别显著提高66.70%、52.44%、74.14%,SYI分别显著提高55.31%、42.18%、78.00%,磷吸收量分别显著提高61.97%、48.67%、74.33%,土壤磷盈余量分别显著降低33.39%、27.27%、17.06%。相较于单作,间作红壤中有效磷含量无显著差异,而O-P和Al-P含量在P0、P60、P90、P120水平下分别显著降低20.62%、16.79%、16.62%、18.48%和21.98%、21.08%、20.19%、20.18%,Fe-P含量在P60、P90、P120水平下分别显著降低19.37%、15.78%、17.72%。低磷供应(P0和P60)间作与单作红壤Ca-P含量无显著差异,在P90和P120水平下,间作红壤Ca-P含量降低23.50%和26.70%。随机森林模型分析表明,间作体系下,红壤Fe-P和Al-P是磷吸收的关键无机磷组分,间作总方差解释度较单作提高了7.95%。综上,在低磷红壤上,合理间作通过促进红壤中难溶性无机磷组分的活化增加玉米的磷吸收,具有减少土壤磷素固定、提高玉米产量及其可持续性的潜力。

关键词：玉米//大豆间作施磷水平无机磷组分红壤磷吸收

夏季过夜滞留诱导室内管道饮用水细菌增殖特征

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中国给水排水 2024年第11期40卷 57-64页

作者：张海涵刘祥徐磊黄廷林西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室陕西西安710055 西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055

针对室内饮用水管道过夜滞留水水质的恶化问题,开展了系统性研究。6月—8月期间,每月对室内饮用水管道新鲜水与滞留水水质进行检测,采用流式细胞仪与三磷酸腺苷(ATP)对细菌数量及细菌活性进行分析。结果表明,过夜滞留饮用水安全风险加剧... 详细信息

针对室内饮用水管道过夜滞留水水质的恶化问题,开展了系统性研究。6月—8月期间,每月对室内饮用水管道新鲜水与滞留水水质进行检测,采用流式细胞仪与三磷酸腺苷(ATP)对细菌数量及细菌活性进行分析。结果表明,过夜滞留饮用水安全风险加剧,余氯浓度显著下降。6月、7月、8月滞留水NO2--N浓度范围分别为0~0.006、0~0.009和0~0.012 mg/L。相较于新鲜水,滞留水6月、7月、8月Fe浓度分别增加1.33、1.63和6.00倍。经过滞留之后,总细菌数和ATP浓度显著增加,滞留水总细菌数分别为1.41×10^(5)、1.23×105和2.82×105cells/mL,细菌总ATP浓度和胞内ATP浓度分别为7.97×10^(-12)、3.91×10^(-12)、12.80×10^(-12)g/mL和7.15×10^(-17)、4.74×10^(-17)、4.48×10^(-17)g/cell。结构方程模型分析表明,在滞留水和新鲜水中,温度对细菌数量与活性均起到显著正相关作用。滞留之后Fe对细菌数量的相关性由负相关转变为正相关,而细菌数量对细菌活性的正相关作用减弱。

关键词：室内饮用水管道过夜滞留细菌增殖代谢活性结构方程

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秸秆还田方式对土壤水分影响的机制

江苏农业学报 2024年第5期40卷 835-845页

作者：赵政王呈玉米洋辰韩华冯秋苹高云航刘淑霞吉林农业大学资源与环境学院/吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室吉林长春130118 吉林农业大学动物科技学院吉林长春130118

为了探究不同秸秆还田方式对土壤水分的影响,并揭示秸秆还田方式对土壤水分的影响机理,本研究设置对照(CK)与6种处理[秸秆翻埋还田(SB)、秸秆轮耕还田(SRT)、秸秆碎混还田(SC)、秸秆覆盖还田(SM)、秸秆留高茬还田(SHS)、秸秆条带还田(SS... 详细信息

为了探究不同秸秆还田方式对土壤水分的影响,并揭示秸秆还田方式对土壤水分的影响机理,本研究设置对照(CK)与6种处理[秸秆翻埋还田(SB)、秸秆轮耕还田(SRT)、秸秆碎混还田(SC)、秸秆覆盖还田(SM)、秸秆留高茬还田(SHS)、秸秆条带还田(SS)],开展室内室外分析和定位试验,测定土壤水分指标并进行相关性分析。结果表明,秸秆还田可以提高土壤的蓄水和供水能力,具体表现为土壤的含水量、饱和持水量、最大分子含水量、比水容量的提高,与对照相比SB处理效果最好;秸秆还田可以增强土壤中水分的运动能力,提高土壤中可被植物利用的水分含量,具体表现为土壤田间最小持水量、毛管持水量、自由水含量、有效水含量的提高;秸秆还田可以提高土壤有机质含量,降低容重,提高黏粒含量,增大土壤总孔隙占比、大孔隙占比、中孔隙占比,提高土壤水分的有效性,与对照相比SB处理效果最好;土壤有机质含量、土壤黏粒含量、土壤总孔隙占比、大孔隙占比、中孔隙占比、土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)与土壤饱和持水量、田间最小持水量、萎蔫系数、水力传导度呈显著或极显著正相关;土壤团聚体破坏率(PAD)、不稳定团粒指数(E_(LT))与土壤饱和持水量、自由水含量、萎蔫系数、最大分子含水量呈显著或极显著负相关。结合秸秆还田对土壤水分特性的影响和相关性分析结果,可以得出秸秆还田对土壤水分影响的作用机制:秸秆在土壤中被分解后,土壤有机质含量增高,容重降低,大大增加了土壤颗粒的比表面积,土壤中黏粒含量增多,总孔隙、大孔隙、中孔隙的占比提高,土壤结构得到了优化,综合提高了土壤的蓄水和供水能力,促进了土壤对水分的吸收和利用。综合来看,秸秆翻埋还田方式适合中国东北地区,本研究结果为农民选择合适的秸秆还田方式提供了科学指导。

关键词：秸秆还田土壤水分机理相关性分析

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一种基于GWO-BP神经网络的RSSI测距算法

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测绘学报 2024年第8期53卷 1564-1573页

作者：林贻若余科根朱飞洋布金伟中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093

近些年来,基于接收信号强度指示(RSSI)测距的研究受到了广泛的关注,特别是在物联网和室内定位领域。精准的距离估计是基于测距方法实现高精度定位的基础,但由于存在测量噪声和多路径效应的影响,RSSI信号具有很强的波动性,从而导致RSSI... 详细信息

近些年来,基于接收信号强度指示(RSSI)测距的研究受到了广泛的关注,特别是在物联网和室内定位领域。精准的距离估计是基于测距方法实现高精度定位的基础,但由于存在测量噪声和多路径效应的影响,RSSI信号具有很强的波动性,从而导致RSSI与空间真实物理距离之间的映射关系具有不均匀的特点。为了增强RSSI与真实物理距离之间的映射关系,提高RSSI测距的精度,本文基于反向传播(BP)神经网络和灰狼优化(GWO)算法,提出了一种基于GWO-BP神经网络的RSSI测距算法。GWO算法相比于粒子群优化算法(PSO)、遗传算法(GA)、差分演化(DE)、进化编程(EP)、进化策略(ES)具有更快收敛速度和更强稳定性的特点。此外,本文通过开发的手机软件采集实测数据,通过在两个不同的环境内进行试验。结果表明,基于路径损耗模型(PLM)测距的均方根误差(RMSE)分别为2.218、2.059 m,传统BP神经网络测距算法的RMSE分别为1.541、1.551 m,基于GA算法优化BP神经网络测距算法的RMSE分别为1.269、1.201 m,本文提出的GWO-BP神经网络测距算法的RMSE分别为1.054、0.833 m;结果表明本文算法测距精度更高,稳健性更好。

关键词：路径损耗模型优化算法 BP神经网络 RSSI测距室内定位

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