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气候变化下中国珍稀濒危柏科树种潜在适生区分布

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中南林业科技大学学报 2024年第8期44卷 49-61页

作者：唐继敏殷晓洁高伟杰刘一飞李子康西南林业大学林学院云南昆明650224

【目的】中国珍稀濒危柏科树种是国家重点保护野生植物,预测其在中国未来不同气候情景的潜在适生区分布,以期对树种的管理和保护提供科学依据。【方法】基于13个树种的地理分布信息及37个环境因子数据,利用R语言优化后的最大熵模型(MaxE... 详细信息

【目的】中国珍稀濒危柏科树种是国家重点保护野生植物,预测其在中国未来不同气候情景的潜在适生区分布,以期对树种的管理和保护提供科学依据。【方法】基于13个树种的地理分布信息及37个环境因子数据,利用R语言优化后的最大熵模型(MaxEnt),分析影响其潜在适生区分布的主导环境因子及在气候变化下的响应方式。【结果】1)MaxEnt模型优化后,各树种的AUC值均大于0.9,说明模型预测精度极好;2)13个树种分布范围较为狭窄,除朝鲜崖柏主要分布在东北长白山地区,其余树种主要分布在秦岭-淮河以南地区;3)影响树种分布的主导环境因子依次为:最干月降水量(BIO14,PC=35%)>温度年较差(BIO7,PC=17.1%)>海拔(ALT,PC=9.2%)>等温性(BIO3,PC=8.5%)>坡度(SLO,PC=7.2%)>最冷月最低温(BIO6,PC=5.3%);4)未来气候情景下,随着碳排放浓度增加,巨柏、西藏柏木、翠柏、台湾杉及越南黄金柏总适生区面积呈扩增趋势;水松、崖柏、岩生翠柏、红桧、福建柏、朝鲜崖柏总适生区面积呈缩减趋势;而水杉和岷江柏木在不同气候情景下总适生区面积呈现不同扩增及缩减趋势。【结论】优化后的MaxEnt模型,很好地模拟出珍稀濒危柏科树种对气候变化的响应,各树种的适生区分布多呈不连续分布,建议扩宽其适生区范围,加强对其生境的保护。

关键词：珍稀濒危柏科优化最大熵模型气候变化

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食用菌中砷、汞富集特征与吸收机制研究进展

食品科学 2024年第15期45卷 338-350页

作者：王翠婷张玉康阮若涵瞿福刘雪西南林业大学生态与环境学院云南昆明650224

食用菌包括人工菌和野生菌,极易从土壤中吸收并富集重(类)金属。汞(Hg)、砷(As)是土壤中典型高毒性重(类)金属元素,易被食用菌吸收,并通过食物链传递、富集,最终进入人体,具有潜在食品安全风险。食用菌(特别是野生菌)中As、Hg富集特征... 详细信息

食用菌包括人工菌和野生菌,极易从土壤中吸收并富集重(类)金属。汞(Hg)、砷(As)是土壤中典型高毒性重(类)金属元素,易被食用菌吸收,并通过食物链传递、富集,最终进入人体,具有潜在食品安全风险。食用菌(特别是野生菌)中As、Hg富集特征及潜在风险已引起广泛关注,但目前关于食用菌As、Hg污染特征及其吸收机制的系统性综述较少。据此,本文对食用菌(人工菌和野生菌)中As、Hg含量与分布特征(菌盖、菌柄)进行综述,重点阐述食用菌对As、Hg的富集能力、转运能力及吸收方式(细胞表面被动吸附、细胞内主动吸收),可为对比分析人工菌和野生菌对As、Hg吸收、富集、分配差异提供基础信息,并为深入研究食用菌吸收富集重金属的过程机制提供理论依据,对食用菌重金属风险阻控和保障食用菌食品安全具有一定的现实意义。

关键词：人工菌野生菌砷汞生物富集食品安全

选择性催化氧化H_(2)S的富氮碳催化剂研究进展

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1981-1994页

作者：杨金涛杨学金宁平王访宋晓双贾丽娟冯嘉予云南民族大学化学与环境学院云南昆明650504 昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650504

近年来,能高效净化H_(2)S并回收硫资源的选择性催化氧化技术(H_(2)S-SCO)受到了广泛关注.开发高性能、高选择性及低成本的催化剂是H_(2)S-SCO技术的研究重点,其中富氮碳基催化剂(RNCC)具有高活性、无金属、易制备、低成本且易再生等优点... 详细信息

近年来,能高效净化H_(2)S并回收硫资源的选择性催化氧化技术(H_(2)S-SCO)受到了广泛关注.开发高性能、高选择性及低成本的催化剂是H_(2)S-SCO技术的研究重点,其中富氮碳基催化剂(RNCC)具有高活性、无金属、易制备、低成本且易再生等优点,被认为是一类极具潜力的H_(2)S-SCO催化剂.本文介绍了金属基催化剂的发展,总结和归纳RNCC的制备方法、催化活性和物化性质,系统地讨论RNCC的构-效关系及影响RNCC性能的关键因素,并总结了RNCC的H_(2)S-SCO反应机理.最后指出RNCC目前存在机遇和挑战,并展望了未来的发展方向.

关键词：富氮碳基催化剂 H_(2)S 选择性催化氧化

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微塑料与肺表面活性物质相互作用

中国环境科学 2024年第1期44卷 474-481页

作者：蒋凡殊曹妍张林丰师伟萌宋浩然王浩骏杨艳琳赵群李杰李曼焘昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650500

选择聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)为代表性微塑料,探究了微塑料与肺表面活性物质(LS)间的相互作用机制.结果表明,PVC和PE对LS活性组分具有显著的吸附作用,其对磷脂组分的吸附率可分别达到49.33%和47.00%,从而造成LS表面张力的升高和表面压... 详细信息

选择聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)为代表性微塑料,探究了微塑料与肺表面活性物质(LS)间的相互作用机制.结果表明,PVC和PE对LS活性组分具有显著的吸附作用,其对磷脂组分的吸附率可分别达到49.33%和47.00%,从而造成LS表面张力的升高和表面压力-表面积等温线(π-A)的内缩.与LS接触后,微塑料的表面形貌和Zeta电位也发生了变化,PVC和PE的Zeta电位绝对值分别降低了5.61和5.20mV,进一步影响了微塑料的分散状态和沉降能力.因此,当微塑料通过呼吸系统进入肺部环境时,其不仅能造成LS界面化学性质的显著变化,其自身性质也受到影响,可能诱导更严重的健康危害.

关键词：微塑料肺表面活性物质界面性质肺健康

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电晕放电与介质阻挡放电净化氰化氢的机理

化工学报 2024年第2期75卷 675-684页

作者：张欣薛宇马懿星王学谦王郎郎谢妮霏陈怡周晓霞昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650093

利用电晕放电以及介质阻挡放电两种低温等离子体产生方式净化氰化氢(HCN),同时对二者的反应机理进行探讨。结果表明,在电晕放电中当输入能量比(SIE)达到8.3 kJ/L,HCN净化效率为76%,在介质阻挡放电中当SIE为11.9 kJ/L时,HCN净化效率为94%... 详细信息

利用电晕放电以及介质阻挡放电两种低温等离子体产生方式净化氰化氢(HCN),同时对二者的反应机理进行探讨。结果表明,在电晕放电中当输入能量比(SIE)达到8.3 kJ/L,HCN净化效率为76%,在介质阻挡放电中当SIE为11.9 kJ/L时,HCN净化效率为94%;通过Gaussian软件利用密度泛函理论(DFT)引入外电场,计算分析了两种不同放电方式在HCN净化过程中的差异,在引入外电场之后HCN分子的分子结构以及体系能量均发生了变化,在不同的放电方式中,HCN转化的中间产物—OCN在电晕放电中主要转化为CO_(2)与N_(2),而在介质阻挡放电中HCN更容易与体系中—OH结合生成H_(2)O与—CN,—CN会在介质阻挡放电中的高电子、粒子密度的作用下聚合为C_(3)N_(4)。

关键词：氰化氢电晕放电介质阻挡放电密度泛函理论

滇西北森林郁闭度估测模型——基于全球生态系统动力学调查多波束激光雷达数据

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生态学报 2024年第8期44卷 3525-3539页

作者：周文武舒清态胥丽杨正道高应群吴再昆夏翠芬顾纯僖李华西南林业大学林学院昆明650224

探究全球生态系统动力学调查(GEDI)多波束激光雷达数据估测区域森林郁闭度(FCC)的潜力,对于评估森林生态系统状态和林分环境具有重要作用。选取滇西北典型生态脆弱区香格里拉为研究区,以GEDI波形数据为信息源,提取46245个有林地光斑参数... 详细信息

探究全球生态系统动力学调查(GEDI)多波束激光雷达数据估测区域森林郁闭度(FCC)的潜力,对于评估森林生态系统状态和林分环境具有重要作用。选取滇西北典型生态脆弱区香格里拉为研究区,以GEDI波形数据为信息源,提取46245个有林地光斑参数,使用经验贝叶斯克里金法(EBK)获取光斑参数在研究区未知空间的连续分布,结合54块实测样地数据,采用支持向量机的递归特征消除法(SVM⁃RFE)、随机森林(RF)和Pearson分析分别优选特征变量,基于贝叶斯优化(BO)随机森林回归模型(BO⁃RFR)、贝叶斯优化梯度回归模型(BO⁃GBRT)和偏最小二乘法(PLSR)研建森林郁闭度最佳估测模型。结果表明:(1)EBK法预测精度高,估测结果可靠,R2:0.20—0.92,RMSE:0.004—2812.912,MAE:0.003—1996.258,MRE:0.007—4.423;(2)基于不同特征优选方法筛选的特征变量和数量略有差异,SVM⁃RFE法优选出6个参数(cover、pai、sensitivity、rv_a1、rv_a4、rg_a4)的平均交叉验证精度达0.84,RF法以贡献度5%为阈值筛选出5个参数(cover、pai、pgap_theta_error、modis_treecover、modis_nonvegetated),Pearson法以相关性大于0.3且在0.01水平显著优选出5个参数(cover、pai、rv_a5、rg_a5、pgap_theta_error);(3)不同特征变量优选方法筛选的建模参数研建估测模型精度差异性较大,以SVM⁃RFE和RF方法优选参数构建估测模型的精度更佳,SVM⁃RFE方法优选参数研建估测模型精度变化相对稳定,以RF方法中的BO⁃GBRT模型为最佳FCC估测模型(R2=0.85、RMSE=0.069,P=86.5%);(4)采用BO⁃GBRT模型估测研究区森林郁闭度和空间制图,与GEDI pai参数预测的FCC具有较高空间相关性达0.53,FCC均值分别为0.58、0.61,主要分布在0.4—0.7,分别占比65.45%、51.79%。研究区森林郁闭度主要处于中度郁闭,北部区域主要为高度郁闭区,与研究区植被覆盖度的空间分布具有一致性,说明使用GEDI数据估测森林郁闭度的方法具有可行性、结果具有可靠性。研究为使用GEDI数据高效、及时、低成本估测大空间尺度的森林水平结构参数的相关研究奠定了基础。

关键词：全球生态系统动力学调查(GEDI) 贝叶斯优化算法机器学习特征变量优选经验贝叶斯克里金大空间尺度

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蓝桉叶片桉叶素生物合成机理研究

云南大学学报（自然科学版） 2024年第4期46卷 776-784页

作者：付朴艳李华许玉兰曹子林杜官本王晓丽西南林业大学林学院云南昆明650224 西南林业大学生态与环境学院云南昆明650224 西南林业大学材料与化学工程学院云南昆明650224

为探明蓝桉(Eucalyptus globulus Labill.)叶片桉叶素合成过程中关键酶活性与桉叶素含量的关系,以不同发育阶段的蓝桉叶片为研究对象,测定桉叶素相对含量和3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS)... 详细信息

为探明蓝桉(Eucalyptus globulus Labill.)叶片桉叶素合成过程中关键酶活性与桉叶素含量的关系,以不同发育阶段的蓝桉叶片为研究对象,测定桉叶素相对含量和3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS)、异戊烯基焦磷酸异构酶(IPPI)、香叶基焦磷酸合酶(GPPS)、桉叶素合酶(CinS)活性,并对其进行方差分析、相关性分析、通径分析.结果表明,随着蓝桉叶片成熟度增加,桉叶素相对含量逐渐增加,HMGR、DXS、GPPS、IPPI的酶活性逐渐下降.在一个完整的年生长周期内,桉叶素相对含量在7月份显著高于其余月份,HMGR、DXS、GPPS、CinS活性在5、6月份显著高于其余月份.桉叶素相对含量与DXS、CinS活性显著正相关,与HMGR、IPPI、GPPS酶活性极显著负相关.研究结果表明,在5、6月份增强蓝桉幼嫩叶片的DXS和CinS活性,可以有效提高桉叶素积累,进而提高蓝桉桉叶油的产量和品质.

关键词：蓝桉桉叶素 3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶 1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶异戊烯基焦磷酸异构酶香叶基焦磷酸合酶桉叶素合酶

基于MaxEnt模型的核桃炭疽病适生性分析

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林业科学研究 2024年第3期37卷 68-78页

作者：薄淑文喻红稠韩长志西南林业大学林学院云南昆明650224 云南省森林灾害预警与控制重点实验室云南昆明650224

[目的]根据核桃炭疽病的已知分布情况,对它在中国范围内和云南省范围内的适生区分别进行预测分析,明确核桃炭疽病在我国潜在的分布区范围,有助于生产上采取科学高效的监测和预防措施,降低潜在的生态和经济损失。[方法]利用MaxEnt物种分... 详细信息

[目的]根据核桃炭疽病的已知分布情况,对它在中国范围内和云南省范围内的适生区分别进行预测分析,明确核桃炭疽病在我国潜在的分布区范围,有助于生产上采取科学高效的监测和预防措施,降低潜在的生态和经济损失。[方法]利用MaxEnt物种分布模型,通过筛选生物气候变量和优化模型参数构建表现最佳的模型,进而应用于核桃炭疽病在中国和云南省范围内的适生区的预测。利用ArcGIS软件对预测结果进行可视化处理和面积统计,并利用模型的结果对影响核桃炭疽病的主要环境因素进行分析。[结果]MaxEnt模型预测结果显示:影响核桃炭疽病适生性的主导环境因子主要有年降雨量、最干月份降雨量、温度季节性、最冷季度平均温度、年平均温度、等温性、平均日较差和最暖季度平均降雨量等。核桃炭疽病在中国生态适宜区总面积约为317.12万平方公里,占国土总面积的33.03%,主要分布在我国华中、华东、华南的全部地区以及西南大部分地区和“三北”(西北、华北、东北)少部分地区;核桃炭疽病在云南的适生区主要集中在滇西地区,约为22.64万平方公里,占省总面积的57.44%。[结论]核桃炭疽病在中国有着较为广泛的适生区域,尤以云南省核桃炭疽病发生点数量最多和高度适生区分布区域最广泛,预测适生区与已经获取核桃炭疽病分布点结果相一致,未来应结合当地核桃炭疽病菌的生物学特征和实地分布情况进一步加强核桃炭疽病的预测和防治。

关键词：核桃炭疽病适生性 MaxEnt模型中国云南

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岩溶石漠化地区生态环境演变及驱动力分析

森林与环境学报 2024年第3期44卷 298-307页

作者：范金明张超钱慧朱夏力邓再春刘佰艳西南林业大学林学院云南昆明650224 云南省山地农村生态环境演变与污染治理重点实验室云南昆明650224

以云南省东南部典型石漠化地区砚山县为研究区,基于遥感手段反演和分析2000—2020年砚山县生态环境质量的演变过程,研究影响当地生态环境变化的主要驱动因子,旨在为石漠化地区生态环境定量评价提供方法借鉴。基于谷歌地球引擎(GEE)平台... 详细信息

以云南省东南部典型石漠化地区砚山县为研究区,基于遥感手段反演和分析2000—2020年砚山县生态环境质量的演变过程,研究影响当地生态环境变化的主要驱动因子,旨在为石漠化地区生态环境定量评价提供方法借鉴。基于谷歌地球引擎(GEE)平台提供的陆地卫星(Landsat)数据构建并计算研究区2000—2020年遥感生态指数,使用地理探测器量化主要驱动因子对生态环境质量的影响程度。结果表明:(1)2000、2010、2020年砚山县遥感生态指数均值为0.46、0.44、0.57,2000—2020年生态环境质量改善,改善比例为57.28%;(2)2000、2010、2020年砚山县石漠化整体状况有所改善,石漠化面积减少1181.77 km^(2);(3)2000—2020年石漠化、土地利用是生态环境的主要驱动因子;土地利用与石漠化交互作用对生态环境质量演变的解释力最强。2000—2020年砚山县生态环境质量逐步改善;在生态环境治理中应重点关注岩溶石漠化、土地覆盖类型稳定性的影响。

关键词：遥感生态指数生态环境质量演变过程驱动力石漠化