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基于地理分区的陕北黄土高原生态系统服务权衡/协同的尺度效应研究

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水土保持研究 2025年第1期32卷 305-315页

作者：温昕王继军韩晓佳中国科学院水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学水土保持研究所中国科学院生态环境研究中心

[目的]明晰生态系统服务的权衡/协同关系，保证生态系统服务长期有效供应，实现流域生态保护与高质量发展。[方法]以典型退耕区陕北黄土高原为例，利用1990—2020年土地利用变化数据，基于InVEST模型量化4种关键生态系统服务即碳储量、... 详细信息

[目的]明晰生态系统服务的权衡/协同关系，保证生态系统服务长期有效供应，实现流域生态保护与高质量发展。[方法]以典型退耕区陕北黄土高原为例，利用1990—2020年土地利用变化数据，基于InVEST模型量化4种关键生态系统服务即碳储量、产水量、土壤保持量和生境质量的时空分布特征，通过相关性分析探讨了各类生态系统服务间的权衡/协同关系和呈现的尺度特征。[结果](1) 1990—2020年碳储量和生境质量处于不断增加的趋势，产水量和土壤保持量呈现先降低后增加总体增加的趋势，空间上呈东南略低西北略高的分布。(2)陕北黄土高原生态系统服务以协同作用为主，且在1990—2020年协同效应不断增强，权衡作用主要发生在产水量与其他生态系统服务之间，权衡作用的区域主要分布在研究区西部和东北部地区。(3)生态系统服务间的权衡/协同作用存在着空间尺度效应，随着空间尺度的增加，相关性逐渐增强而显著性有所下降，且作用关系的方向性会发生改变。[结论]陕北黄土高原生态系统服务以协同为主，生态系统服务间的权衡/协同作用存在着空间尺度效应。

关键词：生态系统服务权衡/协同作用尺度效应地理分区陕北黄土高原

一种近红外光谱定量分析软件预测性能评价方法

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 213-221页

作者：李蓉郝璐袁洪福何桂梅邓天龙杜彪龚丽岳欣天津科技大学海洋与环境学院天津300457 天津市滨海新区环境创新研究院天津300457 中国环境科学研究院北京100012 北京易兴元石化技有限公司北京101300 中国石油大学(北京) 北京102249

常用的多元分析模型评价指标尚缺乏评价近红外分析软件多项重要预测性能指标的能力,成为近红外光谱仪预测性能以及实际近红外应用中模型适用性评价的痛点。为此,旨在发展一种近红外定量分析软件预测性能的评价方法。以近红外测定汽油烯... 详细信息

常用的多元分析模型评价指标尚缺乏评价近红外分析软件多项重要预测性能指标的能力,成为近红外光谱仪预测性能以及实际近红外应用中模型适用性评价的痛点。为此,旨在发展一种近红外定量分析软件预测性能的评价方法。以近红外测定汽油烯烃浓度为研究对象,收集了192个国Ⅵ汽油样品,包括92#、95#和98#;采集其近红外光谱;按照GB/T 30519-2014测定其烯烃浓度作为参考值,分别使用两种不同的多元分析软件(1种是偏最小二乘(PLS)建模软件,另1种是非PLS的软件),建立了两个校正模型。研究发现,与参考值相比,PLS模型对低浓度样品预测值呈正偏差,高浓度的呈负偏差,即“均值化”现象。常用的模型预测性能评价指标尚不能评价模型预测值的均值化程度,也不能评价:(1)预测值与参考值偏差大于参考方法再现性的样本占比,(2)模型泛化能力。本文针对上述问题,提出了4项新评价指标包括均值化指数(AE)、预测偏差超限值样本占比(Ratio)、异常样本预测偏差(DAS)和孤立样品预测偏差(DIS)。综合常用的评价指标和新评价指标(共12项),对仪器选型的近红外光谱定量分析软件预测性能的评价、实际近红外分析应用中模型适用性的评价均具有实际意义,对近红外分析学术研究也具参考意义。

关键词：近红外光谱多元分析模型评价近红外分析软件评价汽油烯烃浓度

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黄土高原典型河流底泥细菌群落时空变化特征及驱动因子

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干旱区资源与环境 2025年第1期 169-180页

作者：胡恩汤晓峰赵丹陕西省环境科学研究院西北农林科技大学资源环境学院

底泥细菌群落组成能反映水质和底泥的污染状况，也可以分解和转化一些特定污染物，对水生态系统的物质循环和能量转化有重要作用。文中使用16S rDNA高通量测序技术，调查了黄土高原典型河流石川河的底泥细菌群落组成。石川河底泥细菌门... 详细信息

底泥细菌群落组成能反映水质和底泥的污染状况，也可以分解和转化一些特定污染物，对水生态系统的物质循环和能量转化有重要作用。文中使用16S rDNA高通量测序技术，调查了黄土高原典型河流石川河的底泥细菌群落组成。石川河底泥细菌门水平的群落组成在丰水期和枯水期均以变形菌(Pseudomonadota)(35.87%～42.72%)、拟杆菌(Bacteroidota)(13.03%～19.78%)和疣微菌(Verrucomicrobiota)(8.55%～12.34%)占优。网络分析结果显示丰水期底泥细菌群落结构的复杂度高于枯水期，下游底泥细菌物种数更丰富，而上游底泥细菌群落的信息传递效率更高。标准化随机比的结果显示整个石川河底泥细菌群落构建过程均由确定性过程主导。相比而言，枯水期确定性过程占比(74.76%)高于丰水期(66.08%),而无论是丰水期还是枯水期，下游确定性过程占比(86.67%,80.00%)均高于上游(57.14%,61.90%)。结构方程模型结果显示丰水期石川河流域底泥细菌群落多样性与TP和SOC含量正相关，与空间因子(经度)和重金属(Cr)之间负相关。枯水期底泥细菌群落多样性与温度和SOC含量负相关。文中揭示了石川河底泥细菌群落在丰水期和枯水期呈现出不同的时空动态特征，并且强调了确定性过程在底泥细菌群落构建中占主导地位。

关键词：黄土高原石川河底泥细菌时空变化关键环境因子

黄土区3种护坡植物三维可视化模拟与根系构型参数分析

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水土保持研究 2025年第1期32卷 218-226页

作者：张旭姚晨杜婷马志强朱宏杰汪艳杜峰中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学水土保持研究所

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟，对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系，使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维... 详细信息

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟，对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系，使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维点阵坐标后利用SketchUp软件对根系进行三维建模并提取根系构型参数。为了建立完整的植物地上地下三维实体图库，同时使用FreeScan UE激光扫描仪得到相应地上部点云数据，经Soildworks软件渲染后建立植物地上部三维模型。[结果](1)建立了3种植物的地上地下三维实体模型图；(2)3种植物的根幅/根深均大于1(1.10～3.41),根系在水平方向上占有优势，狼牙刺最小为1.10;(3)3种植物冠幅/根幅分别为酸枣(0.25)、沙棘(0.69)、狼牙刺(0.73),均小于1,植物根系较地上部在水平方向上占优；(4)3种植物Fitter拓扑指数均接近于1,分别为酸枣(0.915)、沙棘(0.802)、狼牙刺(0.771),接近于鱼尾型分支；(5)植物根系总根长、总表面积、总体积在上坡方向占比大于50%,均在上坡方向更有优势。[结论]所建立的植物三维模型图对植物还原度高，为整株植物三维可视化模拟提供了一种方法。

关键词：黄土区整株植物三维可视化模拟 SketchUp 根系形态

不同禾本科植物对矿区重金属污染土壤的修复效果研究

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 23-28页

作者：贾红磊安昊东王晴李成涛陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

以秦岭腹地凤县典型铅锌尾矿区周边的农田土壤为研究对象,采用黑麦草、剪股颖、百慕大草三种类型的草本植物进行室内盆栽实验,阐述了干旱胁迫对植物生长的影响,探究不同禾本科植物在干旱半干旱地区对重金属污染土壤的修复效果,以期筛选... 详细信息

以秦岭腹地凤县典型铅锌尾矿区周边的农田土壤为研究对象,采用黑麦草、剪股颖、百慕大草三种类型的草本植物进行室内盆栽实验,阐述了干旱胁迫对植物生长的影响,探究不同禾本科植物在干旱半干旱地区对重金属污染土壤的修复效果,以期筛选出能够适合在金属矿区修复中种植的耐旱性草本植物.结果表明:相比剪股颖和百慕大草,黑麦草在该土壤条件下能够具有较高的生物量累积,且在干旱条件下生物量降低的较少(P研究认为黑麦草对于凤县矿区Pb、Zn和Cd污染土壤具有更好的修复潜力.

关键词：重金属干旱土壤修复植物筛选

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基线选择对热浪事件计算方法的影响

河南师范大学学报（自然科学版） 2025年第1期53卷 125-135页

作者：陈远范宏翔彭凯邓建明彭霁虹中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 重庆亿森动力环境科技有限公司重庆400000

热浪已成为世界上危害性最大的自然灾害之一,近年来全球都经历了日益刷新纪录的热浪事件,然而学术界还没有统一热浪定义.基于对目前还存在争议的热浪基线选择(即参考气候背景)进行研究.通过统计1951-2022年我国692个气象站逐日平均气温... 详细信息

热浪已成为世界上危害性最大的自然灾害之一,近年来全球都经历了日益刷新纪录的热浪事件,然而学术界还没有统一热浪定义.基于对目前还存在争议的热浪基线选择(即参考气候背景)进行研究.通过统计1951-2022年我国692个气象站逐日平均气温数据,基于分位数法对比了固定基线、变化基线和滑动基线3种方法对于暴发频次、持续天数、最大强度和热浪间隔时间等4个关键热浪指数进行比较.结果显示,受全球变暖的影响,固定基线法(选择1951-1980年为气候背景计算相对阈值)倾向于提高当前热浪发生概率的估计,而变化基线法(以历史所有数据作为气候背景计算依据)和滑动基线法(以每年的前30 a数据作为基线计算依据)则能在一定程度上考虑温度平稳变化的影响;3种基线计算方法得到的热浪指数仅在绝对值上存在显著差异,而对于热浪指数长期变化趋势、空间分布规律等具有高度的一致性.基于生物在长期进化中具有适应环境的特点,建议采用滑动基线法将一段时期的气候态背景作为热浪判断依据,重点关注热浪造成的生物的响应和生态影响.

关键词：极端事件热浪定义逐日气温气候基线

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卡罗琳板块在穆绍海沟的拓展型俯冲起始

中国科学:地球科学 2025年第1期 255-271页

作者：李春峰邓永康吴涛董冬冬张国良张佳政刘宇涛李亚清唐富贵章露露浙江大学海洋科学系崂山实验室海洋矿产资源实验室中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室中国科学院软件研究所综合信息系统科技重点实验室

穆绍海沟获得的新地震成像证实,海洋板块边界的水平压缩作用在年轻且较弱的海洋板块内部可诱发形成海沟,并且年轻板块诞生后不久就开始向古老板块之下俯冲.虽然板块边界两侧存在显著的年龄差异和先存薄弱带,但在水平挤压和垂直重力牵引... 详细信息

穆绍海沟获得的新地震成像证实,海洋板块边界的水平压缩作用在年轻且较弱的海洋板块内部可诱发形成海沟,并且年轻板块诞生后不久就开始向古老板块之下俯冲.虽然板块边界两侧存在显著的年龄差异和先存薄弱带,但在水平挤压和垂直重力牵引的共同作用下,中生代太平洋板块依然难以挠曲.在经过长时间的海沟迁移之后,或经历初始挤压过渡到海沟俯冲发育的漫长过程之后,穆绍海沟北端的卡罗琳海板块才逐渐开始挠曲.两条平行地震剖面中,显著不同的海沟变形和沉积增生现象表明了穆绍海沟的俯冲迁移或显著的沿海沟的纵向不连续性,这可以用卡罗琳板块的逆时针旋转来解释从俯冲到非俯冲的快速转变.在俯冲启动前,微小的增生楔可能就已经形成,这表明穆绍海沟已经经历了强烈的压缩和隆起.目前穆绍海沟的地震活动相对平静,并且其东侧的莱拉海槽显示出伸展松弛,表明目前卡罗琳板块的旋转已经停止.

关键词：穆绍海沟俯冲起始地震反射卡罗琳板块

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引黄灌区水稻氮高效品种筛选评价

中国稻米 2025年第1期 74-78+83页

作者：王英马建森王芳刘汝亮洪瑜冒辛平宁夏农林科学院农业资源与环境研究所宁夏大学农学院国家农业环境银川观测实验站

选育高产氮高效水稻品种是解决资源短缺和环境污染问题的有效策略。在宁夏引黄灌区通过大田试验结合主成分分析法，对39个品种/品系在3个氮水平（0、180和240 kg N/hm2）下进行研究筛选，成熟期测定各品种（系）的产量、氮素利用效率等... 详细信息

选育高产氮高效水稻品种是解决资源短缺和环境污染问题的有效策略。在宁夏引黄灌区通过大田试验结合主成分分析法，对39个品种/品系在3个氮水平（0、180和240 kg N/hm2）下进行研究筛选，成熟期测定各品种（系）的产量、氮素利用效率等指标，通过主成分分析法得到各品种（系）的氮效率综合值，并采用产量-氮效率综合指数对供试品种（系）进行产量及氮效率类型划分。结果表明，根据水稻氮效率综合评分与产量关系，将供试品种（系）划分为4个类型，即双高效型、高氮低效型、双低效型和低氮高效型。筛选出宁粳41号、吉粳105、宁粳45号、宁粳47号、宁粳48号、宁粳52号、宁粳55号、宁粳56号、宁粳57号、中科804和花147共11个品种为氮高效品种（系）。与氮低效类型相比，氮高效品种（系）产量增加主要因为穗长、有效穗数及每穗实粒数增加。

关键词：水稻氮高效品种产量氮效率引黄灌区

川西北高寒草甸转为耕地对土壤微生物群落的影响

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草业学报 2025年第2期 54-66页

作者：涂晓东崔俊芳况福虹李春培杜玖珍王红兰唐翔宇中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所浙江农林大学林业与生物技术学院四川省中医药科学院

20世纪60年代在川西北若尔盖地区，大面积高寒草甸挖渠排水后开垦为耕地，后又用于唐古特大黄等道地药材种植，土地利用转化对土壤理化性质和微生物群落会产生重要影响。利用Illumina MiSeq测序技术，对比分析了若尔盖高寒草甸和唐古特... 详细信息

20世纪60年代在川西北若尔盖地区，大面积高寒草甸挖渠排水后开垦为耕地，后又用于唐古特大黄等道地药材种植，土地利用转化对土壤理化性质和微生物群落会产生重要影响。利用Illumina MiSeq测序技术，对比分析了若尔盖高寒草甸和唐古特大黄土壤0～60 cm土层微生物群落特征，探究土地利用变化对土壤理化性质和微生物群落的影响。结果表明，高寒草甸开垦为耕地后土壤饱和含水量、田间持水量和滞留含水量降低。不同深度唐古特大黄土壤pH值和全钾含量均显著高于草甸土壤，有机质含量在0～20 cm土层显著低于草甸土壤，碱解氮和总氮含量仅在土壤深度分别为0～20 cm和20～40 cm时显著降低。与草甸土壤相比，唐古特大黄土壤细菌多样性增加而真菌多样性降低，芽孢杆菌属相对丰度显著增加，有益真菌相对丰度降低，潜在有害真菌相对丰度增加。冗余分析结果表明，速效钾、有机质、有效磷、总氮是影响土壤微生物群落的主要养分因子。共现网络分析表明，草甸开垦转为耕地后土壤微生物群落复杂性降低，细菌形成了比真菌更复杂的共现网络。研究结果有助于深入了解川西北高寒草甸开垦后土壤理化性质和微生物群落变化，可为人工种植唐古特大黄的可持续性提供理论依据。

关键词：高寒草甸微生物群落土地利用变化唐古特大黄

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