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城市用地密度分布及其演化:形态模型和过程模型的对比

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中国土地科学 2024年第4期38卷 113-124页

作者：董婷田永淇徐向东许刚焦利民安徽师范大学皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心安徽芜湖241002 安徽师范大学地理与旅游学院安徽芜湖241002 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室江苏南京210013

研究目的:深入分析城市用地密度的空间分布及其演化特征,揭示城市空间结构特征与发展规律。研究方法:圈层分析法,形态模型(ULD)和过程模型(GMP)。研究结果:(1)城市用地密度从城市中心向外逐渐非线性衰减,呈现反S形分布,城市中心吸引和... 详细信息

研究目的:深入分析城市用地密度的空间分布及其演化特征,揭示城市空间结构特征与发展规律。研究方法:圈层分析法,形态模型(ULD)和过程模型(GMP)。研究结果:(1)城市用地密度从城市中心向外逐渐非线性衰减,呈现反S形分布,城市中心吸引和土地资源稀缺性是其形成的主要原因;(2)快速城市化时期城市郊区增长速度快于核心区,导致城市紧凑度下降,突显了合理管控城市边界的重要性;(3)城市紧凑度在城市化过程中表现出先下降后回升趋势,反映了从分散扩张到集中利用的空间模式转变;(4)对于多中心等复杂形态城市,引入新参数可以进一步提升过程模型的拟合优度。研究结论:本文揭示了城市用地密度空间衰减的形态特征和过程机理,形态和过程模型为定量理解城市用地密度空间格局提供了有效工具。

关键词：城市土地利用城市用地密度空间结构城市形态城市紧凑度

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黄河流域城市旅游虚实耦合协调水平的空间差异

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经济地理 2024年第5期44卷 222-229页

作者：马芳芳王世鹏王芳丁志伟罗婉琳河南大学地理与环境学院河南开封475004 河南大学区域发展与规划研究中心河南开封475004 河南大学黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室河南开封475004 河南大学环境与规划国家级实验教学示范中心河南开封475004

文章以黄河流域67个地级市(州、盟)为研究单元,运用耦合协调度模型、核密度、双变量空间自相关等方法对2022年黄河流域城市旅游的虚实耦合协调水平进行测度并对空间分异、集聚状态和关联特征进行分析,根据评价结果进行类型划分。结果表... 详细信息

文章以黄河流域67个地级市(州、盟)为研究单元,运用耦合协调度模型、核密度、双变量空间自相关等方法对2022年黄河流域城市旅游的虚实耦合协调水平进行测度并对空间分异、集聚状态和关联特征进行分析,根据评价结果进行类型划分。结果表明:(1)从空间分异特征看,耦合协调水平整体呈“东南高,西北低”的梯度空间分布特征,且以西安市为中心向西南—东北方向延伸形成“V”字形高值区集聚带。从核密度分析看,耦合协调水平在空间上形成一个“山”字形高密度集聚区和一个以兰州市为中心的较高密度区,显示出旅游空间结构的局部集聚特征。(2)从耦合协调等级看,大部分城市所处的等级不高,其中61%的城市处于轻度失调等级,37%处于中度失调等级,仅西安市达到了初级协调等级。(3)从空间关联特征看,耦合协调水平的空间关联效应不明显,仅出现了1个显著H-H区(宝鸡市)、1个显著L-L区(甘南藏族自治州)和2个显著H-L区(兰州市和忻州市)。(4)从类型划分看,“高虚拟—高实体—高耦合”类型的城市仅有西安市,而“低虚拟—中实体—中耦合”类型的城市数量占比最大,“低虚拟—低实体—低耦合”类型次之,“中虚拟—中实体—中耦合”类型的城市有12个,反映出黄河流域城市旅游线上推广与线下资源整体实力不强且耦合性较弱。(5)从影响因素看,互联网宽带接入用户数、计算机服务和软件业从业人员、中国区域创新创业指数以及地方一般公共预算支出对城市旅游虚实耦合协调水平有显著影响,政府支持力度与自然环境支撑、交通便利程度交互后对虚实耦合协调水平影响作用得到加强。

关键词：网络关注度旅游业耦合协调度模型智慧旅游互联网信息水平科技创新政府支持黄河流域

韦伯-费希纳模型在湖泊(水库)预警评价中的应用

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水土保持通报 2018年第2期38卷 285-291页

作者：林秀珠饶清华欧晓敏近海流域环境测控治理福建省高校重点实验室(福建师范大学福清分校) 福建福清350300

[目的]对福建省的莆田东圳水库、福清东张水库、三明东牙溪水库水环境质量及预警等级进行评价,为湖泊(水库)水环境预警评价提供一种过程简单,结果科学合理的评价方法。[方法]根据韦伯—费希纳模型(Weber-Fechner’s model)的基本原理,... 详细信息

[目的]对福建省的莆田东圳水库、福清东张水库、三明东牙溪水库水环境质量及预警等级进行评价,为湖泊(水库)水环境预警评价提供一种过程简单,结果科学合理的评价方法。[方法]根据韦伯—费希纳模型(Weber-Fechner’s model)的基本原理,以表征水库水环境的溶解氧(DO),化学需氧量(CODMn),总磷(TP),NH_3-N,总氮(TN)等参数作为评价指标,利用水环境综合指数ki来评价水库水环境质量及预警等级。[结果]莆田东圳水库2010年第1,2季度以及2012年第3季度处于中重警。福清东张水库2013年第3季度为轻警,2012年第1季度处于中重警。三明东牙溪水库2010年第4季度、2011第3季度、2012年第3季度、2013第3,4季度为轻警。其余季度上述水库水质预警等级为中警。[结论]韦伯—费希纳模型能够定量描述湖泊(水库)水环境质量的感觉强度变化关系,客观反映湖泊(水库)水环境质量变化的影响;该模型具有计算过程简单,评价精度高,应用性强等优点,为湖泊(水库)水质预警等级综合评价提供了新方法,拓展了评价模型的应用范围。

关键词：韦伯—费希纳模型湖泊(水库) 水环境质量预警

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不同时间添加蚯蚓对矸石覆土生理生态的影响

草业科学 2024年第5期41卷 1088-1098页

作者：王兴明陈继旺范廷玉储昭霞董众兵董鹏梁淑英邓瑞来安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232000 皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心/安徽师范大学安徽芜湖241000 安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用和生态保护工程实验室/安徽理工大学安徽淮南232001 滁州市环保局安徽滁州239004 淮南师范学院生物工程学院/资源与环境生物技术安徽普通高校重点实验室安徽淮南232038 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650031 安徽开源园林绿化工程有限公司安徽合肥230031

为探究不同时间添加蚯蚓对矸石覆土中香根草(Vetiveria zizanioides)生理生态的影响,采用土柱试验,设置两种覆土厚度[30 cm(M)、50 cm(N)],每组覆土分别设4个处理组:单独种植香根草(CK)、接种蚯蚓20 d后添加香根草(A)、同时接种蚯蚓和... 详细信息

为探究不同时间添加蚯蚓对矸石覆土中香根草(Vetiveria zizanioides)生理生态的影响,采用土柱试验,设置两种覆土厚度[30 cm(M)、50 cm(N)],每组覆土分别设4个处理组:单独种植香根草(CK)、接种蚯蚓20 d后添加香根草(A)、同时接种蚯蚓和添加香根草(B)、添加香根草20 d后接种蚯蚓(C)处理,分析覆土理化性质及香根草生理生态指标变化特征。结果显示:与CK相比,A、B和C处理均能使覆土pH显著降低趋向中性(P0.05)。冗余分析和相关性分析表明:A、C处理中覆土OM、TN是影响香根草生理生态特性主要环境因子,而B处理中覆土OM、TP是影响香根草生理生态特性的主要环境因子。研究结果可为蚯蚓-香根草联合应用于复垦土壤修复提供理论依据。

关键词：蚯蚓香根草生理生态特性矸石覆土覆土厚度不同协同时间土柱试验

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长江三峡贯通过程的动态古地貌重建

古地理学报 2024年第1期26卷 208-229页

作者：田子晗索艳慧李三忠丁雪松韩续宋双双付新建深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 加州大学洛杉矶分校地球行星与空间科学学院美国加州洛杉矶CA90095

长江是亚洲第一大河,其形成和演化是新生代以来中国东西部构造—气候—地貌综合演变的结果。长江三峡的贯通是现代长江形成的标志性事件,但受限于传统沉积学、地球化学等单一方法的制约,对“长江三峡何时贯通”这一关键科学问题一直存... 详细信息

长江是亚洲第一大河,其形成和演化是新生代以来中国东西部构造—气候—地貌综合演变的结果。长江三峡的贯通是现代长江形成的标志性事件,但受限于传统沉积学、地球化学等单一方法的制约,对“长江三峡何时贯通”这一关键科学问题一直存在争议。综合考虑了构造运动、古气候及海平面变化等影响河流发展的关键因素,并将这些因素输入Badlands古地貌模拟软件,动态重建了长江“第一弯”以东地区晚白垩世(80 Ma)以来的长江流域地貌及水系演化过程;并利用四川盆地和江汉盆地的地震剖面资料验证了模拟结果的可靠性。模拟结果表明,青藏东部及上扬子西南缘晚始新世—渐新世的阶段性隆升迫使四川盆地原有南流水系下切受阻,沉积物在盆内堆积形成冲积河道并促使四川盆地地貌由“东北高西南低”反转为“西南高东北低”;新生代早期,江汉盆地长期受控于中国东部的裂陷环境,持续处于较低基准面。四川盆地的水系反转和江汉盆地的持续低基准面,最终导致位于二者之间的长江三峡在晚渐新世发生贯通。由此,本研究提出一种上扬子地区水系反转并被下游捕获的三峡贯通机制。

关键词：古地貌重建长江三峡贯通晚渐新世四川盆地江汉盆地水系反转

水库调控影响下黄河春季入海径流变化及其对河口渔业恢复的潜在效力

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中国科学：地球科学 2024年第5期54卷 1619-1630页

作者：吴晓王厚杰范勇勇毕乃双缪驰远徐景平杨作升中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 崂山国家实验室青岛266061 黄河河口海岸科学研究所东营257000 北京师范大学地理科学学院地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

近几十年随着水库大坝的兴建,全球河流碎片化程度加剧.水库的拦截与调蓄改变了河流自然水文过程,进而导致河流-河口系统发生一系列重要变化.因此,缓解水库大坝导致的负面生态效应、保障河流-河口系统可持续发展已经成为全球共同关注的... 详细信息

近几十年随着水库大坝的兴建,全球河流碎片化程度加剧.水库的拦截与调蓄改变了河流自然水文过程,进而导致河流-河口系统发生一系列重要变化.因此,缓解水库大坝导致的负面生态效应、保障河流-河口系统可持续发展已经成为全球共同关注的重要问题.作为受人为干预最为强烈的大河之一,黄河流域内广泛分布的水库改变了黄河径流通量和时空输送格局,引起河口生物地球化学过程和河口生态系统的显著调整.近年来,为了改善河口生态环境、促进河口渔业资源恢复,黄河水利委员会开始在春季(黄河口鱼类的主要产卵期)实施生态补水,通过加大小浪底水库的下泄流量,增加春季入海径流通量,塑造适宜的河口盐度环境.2011~2020年,小浪底水库春季总计过流84.05km^(3),其中约40%(33.16km^(3))来自小浪底水库的库容排放.生态补水导致黄河春季入海径流由1.50km^(3)/a增加至3.46km^(3)/a,河口区平均盐度下降1.6PSU,河口鱼卵密度、仔稚鱼密度明显增加.黄河通过水库调控增加春季入海径流改善河口生态系统、促进渔业资源恢复,为缓解水库的负面生态效应、实现陆海协调发展提供了重要借鉴.

关键词：水库调控淡水排放春季径流河口生态系统黄河

基于电活性菌群的生物电催化体系的有效构筑及其强化胞外电子传递过程的应用

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化学进展 2022年第2期34卷 397-410页

作者：赵聪媛张静陈铮李建舒烈琳纪晓亮温州医科大学公共卫生与管理学院浙江省流域水环境与健康风险研究重点实验室温州325035 福建技术师范学院近海流域环境测控治理福建省高校重点实验室福清350300 厦门大学嘉庚学院环境与工程学院漳州363105

传统的电活性微生物(Electro-Active Bacteria,EAB)主导的胞外电子传递(Extracellular Electron Transfer,EET)效率较低,极大程度地限制了微生物电催化在环境及工业中的应用。为打破这一瓶颈,近年来多国科学家尝试开发先进的催化材料以... 详细信息

传统的电活性微生物(Electro-Active Bacteria,EAB)主导的胞外电子传递(Extracellular Electron Transfer,EET)效率较低,极大程度地限制了微生物电催化在环境及工业中的应用。为打破这一瓶颈,近年来多国科学家尝试开发先进的催化材料以强化生物电催化体系(Bio-Electrocatalytic System,BES)中的电子传递效能。借用材料科学、电微生物学及合成生物学技术等多学科手段尝试将传统无机催化材料及电活性微生物进行理性优化,将有望强化电子的传递通量和效率。这种优化升级推动了传统单一的无机催化材料向活体生物催化材料过渡,并有望朝着向更精细化、智能可控的先进材料升级改造,也为拓展先进材料的规模化应用提供更有利的技术支撑。本文对现阶段几种强化EET的有效手段用以有效构筑BES展开综述,包括了微生物-石墨烯改性复合材料、原位杂化光催化半导体材料自组装微生物、核/壳装配的生物材料及接种基因工程菌等内容,最后总结了微生物活体生物材料所面临的挑战及未来在环境应用中所面临的机遇。

关键词：胞外电子传递生物电催化体系半导体材料合成生物学电子流通量

基于APCS-MLR模型的西藏茶巴朗湿地表层沉积物重金属分布特征及来源解析

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冰川冻土 2024年第4期46卷 1356-1368页

作者：李伟杨博熊健谢鹏程张娜吕学斌西藏大学生态环境学院青藏高原生物多样性与生态环境保护教育部重点实验室西藏拉萨850000 天津大学环境科学与工程学院天津300350 甘肃省天水市生态环境局张家川分局甘肃张家川741500

湿地作为介于水体和陆地之间的第三生态系统,有着重要的生态功能。由于特殊的地理位置和自然环境条件,西藏地区形成了众多独具特色的天然高原湿地,在拉萨河流域湿地聚集现象尤为显著,茶巴朗湿地就是该流域的重要成员之一。近年来,随着... 详细信息

湿地作为介于水体和陆地之间的第三生态系统,有着重要的生态功能。由于特殊的地理位置和自然环境条件,西藏地区形成了众多独具特色的天然高原湿地,在拉萨河流域湿地聚集现象尤为显著,茶巴朗湿地就是该流域的重要成员之一。近年来,随着城市旅游业、农牧业大力发展,湿地面积、动植物资源丰富度和湿地功能等方面出现了不同程度的退化。为了解西藏茶巴朗湿地表层沉积物的重金属分布特征与污染状况,于2021年8月共采集湿地表层沉积物样品19个,分别测定了沉积物样品中重金属含量,同时利用内梅罗污染指数和潜在生态风险指数对研究区重金属污染现状进行评价,并通过绝对主成分得分-多元线性回归模型(APCS-MLR)进行重金属来源解析。结果发现,茶巴朗湿地表层沉积物中Cu、Cr、Ni、Zn、Pb、Cd、As和Hg元素含量分别是西藏背景值的1.71、0.56、0.65、1.02、1.31、1.52、0.92、1.48倍,但远低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中筛选值,与西藏其他高原湿地相比,沉积物重金属富集水平较低;研究区内梅罗污染指数均值为1.68,属轻度污染水平;潜在生态风险指数RI均值为134.45,属于轻微生态风险。绝对主成分得分-多元线性回归模型结果表明,茶巴朗湿地沉积物中Cu、Zn、Pb、Hg来源于交通运输和农业活动混合源,Cr、Ni来源于土壤母质源,As来源于地热源,Cd来源于地热源、交通运输和农业活动混合源,研究区湿地的沉积物重金属主要影响途径为交通运输和农业活动混合输入。本研究揭示了茶巴朗湿地沉积物中重金属元素的赋存现状、空间分布特征和生态风险等级,以及重金属的可能来源,客观了解湿地环境质量现状,为茶巴朗湿地和其他区域高原湿地后续的污染防治工作和可持续发展提供科学依据和理论支撑。

关键词：茶巴朗湿地沉积物重金属分布特征风险评价 APCS-MLR

教育数字化转型背景下高校教学发展新路径——以环境工程微生物学课程为例

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高教学刊 2024年第21期10卷 46-49页

作者：孙丽韩兰芳王鹏飞任芝军张光明吕龙义河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 广东工业大学环境生态工程研究院广东省流域水环境治理与水生态修复重点实验室广州510006

在教育数字化转型背景下,对课程教学模式进行数字革新已成为高校教育发展的必要趋势。环境工程微生物学课程作为高校环境科学与工程专业的核心课程,该课程对学生的实践应用能力、创新思维及科研逻辑的培养具有重要意义。该文以环境工程... 详细信息

在教育数字化转型背景下,对课程教学模式进行数字革新已成为高校教育发展的必要趋势。环境工程微生物学课程作为高校环境科学与工程专业的核心课程,该课程对学生的实践应用能力、创新思维及科研逻辑的培养具有重要意义。该文以环境工程微生物学课程为例,探讨在教育数字化转型阶段所面临的机遇与挑战,并从课程数字革新、实验数字革新及科教融合方面提出一系列应对策略,旨在为全面提升环境科学与工程专业人才的理论基础、实践技能及科学创新思维奠定坚实的基础,以期为教育数字转型背景下高校课程教学效果改善及高素质人才培养提供参考。

关键词：教育数字化转型环境工程微生物学课程实验科教融合