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三峡水库消落区生态系统服务功能变化格局研究 被引量：2
1
作者 孙云堃 冯琦 +1 位作者 丁长虹 温兆飞 《生态环境学报》 北大核心 2025年第1期13-25,共13页
三峡水库消落区是指坝前水位175 m逐步消退至防洪限制水位145 m之间,水库两岸因水库调度运用出现的临时性淹没或出露的水陆交错区域。三峡水库运行已近20年,但消落区生态系统服务功能至今尚未被全面定量地认识,给消落区的管理保护和利... 三峡水库消落区是指坝前水位175 m逐步消退至防洪限制水位145 m之间,水库两岸因水库调度运用出现的临时性淹没或出露的水陆交错区域。三峡水库运行已近20年,但消落区生态系统服务功能至今尚未被全面定量地认识,给消落区的管理保护和利用带来了诸多困扰。通过2021-2022年4次大范围高密度的消落区实地调查采样,共获得2000余份一手调查数据,并以此从消落区的支持功能、供给功能、调节功能和文化功能方面,系统地定量刻画了消落区生态系统服务功能。研究发现:1)三峡水库消落区生态系统的调节功能在空间上分布相对均匀,各个区县的得分在平均分0.67上下波动;2)从库首到库尾,三峡水库消落区生态系统的文化功能得分由0.60持续上升到0.73,呈现出持续上升的趋势;3)从库首到库尾,三峡水库消落区支持功能得分分别为0.34、0.41、0.27,供给功能得分分别为0.32、0.52、0.36,调节功能得分分别为0.55、0.72、0.67,服务功能指数分别为0.49、0.62、0.56,均呈现出先升高后降低的趋势;4)消落区生态系统服务功能在空间上呈现出集群分布特征。进一步分析了形成这种空间分布格局的可能原因,提出了针对性的生态保护和管理对策。 展开更多
关键词 三峡水库 消落区生态系统 服务功能 空间分布
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狗牙根根系生长动态特征及其对土壤孔隙演变的影响 被引量：1
2
作者 张靖 冉义国 +3 位作者 马东豪 陈琳 吴英博 黄平 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期54-68,共15页
狗牙根(Cynodon dactylon)是生态绿化、固土护坡、植被重建和水土保持的常用草本植物,其发达的根系网络和独特的生长特性对于土壤孔隙的形成和空间重组具有重要影响。然而,目前相关研究多聚焦于其根系对土壤团聚体形成和稳定的作用,根... 狗牙根(Cynodon dactylon)是生态绿化、固土护坡、植被重建和水土保持的常用草本植物,其发达的根系网络和独特的生长特性对于土壤孔隙的形成和空间重组具有重要影响。然而,目前相关研究多聚焦于其根系对土壤团聚体形成和稳定的作用,根系生长过程对土壤孔隙的动态影响尚不清楚。本研究采用盆栽试验,选取狗牙根为模式植物,西南山地丘陵区典型紫色土和黄壤为培养基质,设置紫色土单种(G)、紫色土空白(CK)、黄壤单种(YG)和黄壤空白(YCK)4种不同处理。利用微根窗技术连续采集不同处理下的土壤剖面图像,通过优化的根系提取算法和图像处理技术量化不同时期的狗牙根根系性状和土壤孔隙结构参数,结合统计分析,探究狗牙根根系生长动态及其对土壤孔隙结构演变的影响。结果表明:(1)狗牙根在紫色土和黄壤中均呈生长状态,其根系生长速率在不同土壤类型间表现为:紫色土>黄壤,紫色土狗牙根的根长、根表面积和根体积分别是黄壤培养条件下的近3倍;(2)与未种植植物的CK和YCK相比,狗牙根的生长显著降低了紫色土和黄壤的孔隙数目、孔隙度和孔隙分形维数,并且根系对土壤孔隙的降低作用随根系生长不断增强;(3)冗余分析表明,根系累计解释了40.60%的土壤孔隙结构变异,根长、根表面积和根体积是降低土壤孔隙结构参数的关键根系性状。综上所述,通过优化的微根窗技术实现了植物根系和土壤孔隙的定点连续观测,发现狗牙根在生长期间显著降低了孔隙数目等参数,这为根–孔交互作用的原位、无损、动态研究提供了方法学支撑,也为生态脆弱区植被恢复和水土保持提供了理论依据。 展开更多
关键词 根系性状 土壤孔隙结构 微根窗技术 根–孔交互作用
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未来气候情景下鄱阳湖流域生态水文情势演变 被引量：1
3
作者 刘雅坤 曾思栋 +3 位作者 阳林翰 樊迪 刘欣 李淼 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第1期58-69,共12页
为了探究气候变化影响下鄱阳湖流域水文情势的演变规律,利用未来气候模式数据驱动分布式时变增益水文模型,结合Mann-Kendall趋势检验及生态水文指标变化范围法(IHA-RVA),分析了鄱阳湖流域未来情景下径流量、极值流量、脉冲变比等生态水... 为了探究气候变化影响下鄱阳湖流域水文情势的演变规律,利用未来气候模式数据驱动分布式时变增益水文模型,结合Mann-Kendall趋势检验及生态水文指标变化范围法(IHA-RVA),分析了鄱阳湖流域未来情景下径流量、极值流量、脉冲变比等生态水文指标的演变趋势。结果表明:(1)鄱阳湖流域未来径流量呈增长趋势,增幅在18.5%~30.3%,SSP5-8.5情景下增幅最高;(2)丰水期(3—8月)月均流量的增长较枯水期(9月—翌年2月)更明显,5—9月径流量增长率达到20%,最大年极值发生时间将提前1.0~17.8 d;(3)气候变化下鄱阳湖流域整体水文情势呈低度改变,虬津站和虎山站分别是整体水文改变度最高和最低的站点,其改变度分别为21.2和19.2。但月均流量(Ⅰ)、年极值流量(Ⅱ)与流量变化(Ⅴ)组分指标的改变度相对较高,平均为22.8。研究结果可为鄱阳湖流域生态水文情势预测提供数据支撑。 展开更多
关键词 气候变化 生态水文情势 水文改变度 鄱阳湖流域
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基于超构表面的偏振探测器件研究进展 被引量：1
4
作者 赵相锐 孙飞莹 +4 位作者 彭阳 娄泰铭 张先宁 张洪尘 魏兴战 《材料导报》 北大核心 2025年第1期64-75,共12页
偏振探测技术作为一种重要的光学探测手段,具有强抗干扰能力,并能有效提升探测距离,在光学遥感、环境监测、生物医学和水下成像等领域展现出重要的应用价值。传统偏振探测系统存在体积庞大、光路复杂等问题,在小型化和集成化方面存在严... 偏振探测技术作为一种重要的光学探测手段,具有强抗干扰能力,并能有效提升探测距离,在光学遥感、环境监测、生物医学和水下成像等领域展现出重要的应用价值。传统偏振探测系统存在体积庞大、光路复杂等问题,在小型化和集成化方面存在严峻挑战。超构表面是由人工亚波长结构单元组成的二维周期性阵列,可根据入射光偏振态对光场进行精细调控,有效降低偏振探测系统的尺寸,提升器件的集成程度,为小型化偏振探测提供了全新的解决方案。本文分析超构表面与偏振探测相关的光场调控机理,在此基础上归纳基于超构表面的光子型与光热型偏振探测器件,并对现存问题与未来趋势进行总结与展望,以期为该领域的研究提供参考。 展开更多
关键词 超构表面 光场调控 偏振探测
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水环境中甲基膦酸含量变化及其对“藻-磷”关系响应的探究
5
作者 李清 袁翰卿 +3 位作者 李哲 肖艳 高镱萌 邬小静 《湖泊科学》 北大核心 2025年第6期1918-1925,共8页
甲基膦酸(Methylphosphonate,MPn)作为具有C—P键特征的典型有机膦酸盐,其生物合成与降解过程深刻影响着水生生态系统的磷循环和甲烷(CH_(4))产生机制。然而,目前关于水体MPn变化及藻类MPn蓄积能力却鲜见报道。本研究采用液相色谱-串联... 甲基膦酸(Methylphosphonate,MPn)作为具有C—P键特征的典型有机膦酸盐,其生物合成与降解过程深刻影响着水生生态系统的磷循环和甲烷(CH_(4))产生机制。然而,目前关于水体MPn变化及藻类MPn蓄积能力却鲜见报道。本研究采用液相色谱-串联四级杆飞行时间质谱联用(LC-MS/MS)技术,对21个水体样本及15株水华藻种进行MPn定量分析,并结合野外连续监测、室内藻类培养及原水培养实验(添加MPn/Pi(无机磷)、产甲烷古菌抑制剂2-溴乙烷磺酸钠处理、过滤除藻、避光处理),揭示MPn动态变化与CH_(4)生成的关联。结果显示,52.4%(11/21)的水体样本检出MPn((1.50±0.24)~(6.99±0.59)μg/L),93.3%(14/15)的藻株胞内蓄积MPn((1.87±0.57)~(22.24±5.81)μg/L),其中微囊藻FACHB-3602胞内MPn在7 d培养中呈现动态积累(峰值为(8.63±0.85)μg/L),表明藻类是水生态系统MPn的重要生物源。在水样和藻类中,MPn-P对溶解性有机磷的贡献率(分别为0.70%~37.85%、0.21%~0.90%)均显著高于MPn-C对溶解性有机碳的贡献率(分别为0.00%~0.05%、0.00%~0.01%),凸显MPn生态化学计量特征以磷循环为主导。原水培养实验显示,添加MPn使CH_(4)产量较对照组提升157.43%,同时添加Pi则抑制CH_(4)生成;过滤除藻使水体产CH_(4)平均浓度降低23.96%,避光处理则促进CH_(4)积累,推测藻菌互作影响水体MPn周转与有氧CH_(4)生成,且该过程受无机磷调控。本研究可为进一步探索MPn在水体磷循环中的作用以及有氧产CH_(4)机制提供重要的理论支撑。 展开更多
关键词 甲基膦酸 藻类 有氧产甲烷 磷循环
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基于梯形交错的多光束选区激光熔化拼接策略
6
作者 吴文杰 魏文猴 范树迁 《材料导报》 北大核心 2025年第11期210-215,共6页
为解决多光束选区激光熔化拼接成形中拼接线位置固定、尖角烧蚀、重熔等问题,提出一种梯形交错拼接策略。该拼接策略采用梯形拼接线消除尖角烧蚀,使拼接区域能量输入均匀;相邻层间拼接界面彼此交错,在保证层内相邻分区充分熔合的同时,... 为解决多光束选区激光熔化拼接成形中拼接线位置固定、尖角烧蚀、重熔等问题,提出一种梯形交错拼接策略。该拼接策略采用梯形拼接线消除尖角烧蚀,使拼接区域能量输入均匀;相邻层间拼接界面彼此交错,在保证层内相邻分区充分熔合的同时,能有效提高相邻层间结合度。通过工艺实验对比分析不同拼接策略,验证了所提出的拼接策略能减少拼接区域孔洞缺陷,增强拼接区域显微硬度,提升成形样品的致密度与压缩强度。梯形交错拼接策略能有效提升成形件拼接区域质量,为大尺寸零件的增材制造过程提供新思路。 展开更多
关键词 梯形交错 拼接策略 轮廓分割 多光束 选区激光熔化
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三峡水库消落带泥沙淤积层水肥特性高程梯度分异
7
作者 何平生 李进林 +3 位作者 贺秀斌 唐强 吴胜军 黄平 《水土保持学报》 北大核心 2025年第2期209-217,共9页
[目的]研究水库消落带泥沙淤积层的水肥特性高程梯度分异可为水库科学管理提供依据。[方法]以三峡水库消落带为研究对象,采集典型坡面不同高程位置淤积泥沙分层样品,测试颗粒(黏粒、粉粒和砂粒)组成、养分物质(总有机碳、全氮和全磷)质... [目的]研究水库消落带泥沙淤积层的水肥特性高程梯度分异可为水库科学管理提供依据。[方法]以三峡水库消落带为研究对象,采集典型坡面不同高程位置淤积泥沙分层样品,测试颗粒(黏粒、粉粒和砂粒)组成、养分物质(总有机碳、全氮和全磷)质量分数和质量含水率,对比分析消落带不同高程位置泥沙的水肥特性差异。[结果] 1)消落带淤积泥沙的颗粒较细,中值粒径为6.1~13.5μm,平均值为8.7μm,不同高程位置的泥沙中值粒径差异不显著(p>0.05)。淤积泥沙的颗粒组成以粉粒为主,平均体积分数为82.7%,黏粒和砂粒的体积分数分别为14.2%和3.1%。2)消落带泥沙的平均总有机碳(TOC)、全氮(TN)和全磷(TP)分别为18.82、1.24、0.75 g/kg,碳氮磷生态化学计量比C∶N、C∶P和N∶P分别为15.25、25.26、1.68。泥沙养分物质随高程的整体变化趋势存在差异,其中,TOC和TN随高程的升高而显著增加(p<0.05),TP的变化趋势不明显。泥沙C∶P和N∶P随高程的升高而升高,而C∶N的变化趋势不显著(p>0.05)。3)消落带泥沙的平均质量含水率为28.63%,无显著的高程梯度分异(p>0.05)。4)消落带泥沙颗粒组成、养分物质和质量含水率在剖面内均呈高低交替成层的“纹理状”分布。[结论]三峡水库消落带泥沙的养分物质质量分数存在明显的高程梯度分异,而颗粒组成和质量含水率的空间分异不明显。 展开更多
关键词 泥沙淤积层 水肥特性 空间分异 消落带 三峡水库
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微生物电极界面过程与计量学研究现状
8
作者 刘俊希 岳学海 +3 位作者 谭浩 刘冰洁 刘鸿 殷逢俊 《环境化学》 北大核心 2025年第6期2054-2067,共14页
微生物电极是一个从胞内代谢到电极表面的复杂过程,其本质是电活性微生物与电极之间的物质、能量和电子传输,目前针对这三者关系的研究较匮乏,没有揭示微生物、基质、电量之间转化的计量学关系,厘清微生物电极过程计量学关系对微生物电... 微生物电极是一个从胞内代谢到电极表面的复杂过程,其本质是电活性微生物与电极之间的物质、能量和电子传输,目前针对这三者关系的研究较匮乏,没有揭示微生物、基质、电量之间转化的计量学关系,厘清微生物电极过程计量学关系对微生物电化学的理论研究和技术应用有重要意义.本文综述了胞内代谢、跨膜运输、胞外电子传递和溶液界面传质等微生物电极界面过程的研究现状,介绍了微生物电极界面过程的表征与分析方法,分析了微生物电极计量学基本概念与关系,论述了库伦效率在计量学关系研究中的价值及面临的问题,最后展望了微生物电极计量学关系的应用价值及未来研究方向. 展开更多
关键词 微生物电化学系统 电活性微生物 界面过程 电子 质子 计量学.
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三峡水库消落带土壤有机碳对人类活动的响应
9
作者 陆一鸣 李哲 +1 位作者 鲁伦慧 张媛媛 《人民长江》 北大核心 2025年第6期15-23,30,共10页
过往研究通常认为,水位波动在人类活动对消落带土壤有机碳(SOC)动态的影响中占据主导地位。然而陆地人类活动如消落带周边的土地利用方式,对消落带SOC的影响目前尚不明晰。为探究三峡水库周期性水位波动和土地利用变化双重叠加干扰对消... 过往研究通常认为,水位波动在人类活动对消落带土壤有机碳(SOC)动态的影响中占据主导地位。然而陆地人类活动如消落带周边的土地利用方式,对消落带SOC的影响目前尚不明晰。为探究三峡水库周期性水位波动和土地利用变化双重叠加干扰对消落带不同形态SOC的影响,选取三峡水库干支流消落带土壤为主要研究对象,测定了不同消落带以及不同高程土壤样品的理化特征以及不同形态有机碳,并采用Mantel test、随机森林等数据分析方法分析了影响消落带SOC分布特征的主要因素。结果表明:土壤总氮是影响SOC储量的最重要因素,而淹水时间的增加对土壤物理指标产生正向影响、对化学指标产生负向影响进而间接调控土壤可溶性有机碳(DOC)的储量。农田及建设用地的增加有利于土壤惰性有机碳(ROC)储量的增加,但不利于DOC的储存;同时对土壤总氮的促进作用间接增加了土壤DOC、微生物量碳(MBC)、ROC的储量;而相对淹水时间,农田及建设用地的增加对物理指标产生正向影响、对化学指标产生负向影响更显著,进而间接调节土壤DOC的分布。因此,相对于周期性水位波动,农田及建设用地变化是影响消落带不同形态SOC储量最显著的因素。研究成果可为消落带碳的核算及源汇功能的评估提供相应的关键科学依据。 展开更多
关键词 土壤有机碳 周期性水位波动 土地利用 人类活动 消落带 三峡水库
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三峡水库消落带优势植物不同配置对土壤结构稳定性的影响
10
作者 胡宏宇 张靖 +3 位作者 刘莹 冉义国 王小晓 黄平 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2710-2722,共13页
土壤结构稳定性是衡量退化生态系统功能恢复和维持的关键指标。探究优势植物配置对土壤结构稳定性的影响,对于三峡水库消落带的植被恢复与岸线稳定具有重要意义。选择三峡水库消落带优势植物狗牙根(G)、香附子(X)和苍耳(C),设置空白(CK... 土壤结构稳定性是衡量退化生态系统功能恢复和维持的关键指标。探究优势植物配置对土壤结构稳定性的影响,对于三峡水库消落带的植被恢复与岸线稳定具有重要意义。选择三峡水库消落带优势植物狗牙根(G)、香附子(X)和苍耳(C),设置空白(CK)、单种(G、X、C)、两两混种(GX、CX、CG)三种不同处理,利用Yoder湿筛法和计算机断层扫描技术(Computed Tomography,CT)对土壤团聚体粒径分布和土壤孔隙特征进行测定,对比分析了不同植物配置对土壤团聚体粒径分布与稳定性及土壤孔隙结构的影响。结果表明:1)相比于CK处理,不同植物配置处理下土壤团聚体(>0.25 mm)的质量百分比均有增加。植物根系的生长促进了土壤团聚体的形成与稳定,但并未达到显著水平。2)香附子单种及其与狗牙根的混种均抑制了土壤大孔隙的形成,可能由于香附子根系不发达,且其膨大的根结在生长过程中压缩了周围的土壤孔隙。然而,对于狗牙根和苍耳,无论是单种还是混种都会促进土壤大孔隙的发育。3)植物根系性状与土壤团聚体稳定性和土壤孔隙结构具有显著相关性,根长(RL)和根表面积(RSA)是影响土壤团聚体稳定性的关键根系性状,根长(RL)、根表面积(RSA)和根体积(RV)是控制土壤孔隙结构的关键性状。因此,为了有效提升土壤结构的稳定性,可以基于植物的根长、根表面积等根系功能性状,筛选出适合脆弱生态系统植被恢复的先锋或优势植物,并进行合理配置。该结果可为三峡水库消落带及相似区域的水土保持和生态恢复中的植物遴选与群落配置提供基础数据和理论支持。 展开更多
关键词 植物配置 根系性状 土壤结构 团聚体 土壤孔隙
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风速对温室气体水-气界面交换系数影响的试验研究
11
作者 胥澳 李哲 +1 位作者 黄菊萍 马宏海 《湖泊科学》 北大核心 2025年第6期2146-2159,共14页
湖泊、水库等内陆水域近年来被认为是碳排放热区,其中发生在水-气界面的二氧化碳(CO_(2))、甲烷(CH_(4))等温室气体扩散释放是水域碳排放的最重要途径。水-气界面交换系数(K_(L))是计算温室气体扩散释放通量的关键参数,而风速通常被认... 湖泊、水库等内陆水域近年来被认为是碳排放热区,其中发生在水-气界面的二氧化碳(CO_(2))、甲烷(CH_(4))等温室气体扩散释放是水域碳排放的最重要途径。水-气界面交换系数(K_(L))是计算温室气体扩散释放通量的关键参数,而风速通常被认为是造成湖泊、水库水面水体湍动的最重要因素,也是影响K_(L)大小的主要因子。目前温室气体K_(L)与风速的定量关系大多是基于六氟化硫(SF 6)等示踪气体的野外监测数据,易受到其他野外影响因素干扰,然而目前尚缺乏单一风速对CO_(2)、CH_(4)等温室气体K_(L)的影响研究,给定量评估水域温室气体扩散释放通量带来不确定性。探究不同风速影响下水体CO_(2)和CH_(4)的浓度变化及其在水-气界面释放规律的试验结果表明,CO_(2)与CH_(4)的k_(600)(施密特数为600时的K_(L))大小随着风速的增大而增大,分析表明风可促进水面湍动,且风生成的水面波增大了气液接触面积,从而促进水气交换。对比相同风速条件下CO_(2)和CH_(4)的k_(600)发现,CH_(4)的k_(600)值平均约为CO_(2)的1.29倍,且CO_(2)和CH_(4)的k_(600)差异与风速呈正相关关系。这表明除分子扩散差异外,气体溶解度不同导致的微气泡传输通量等作用也会影响气体的水-气界面交换,且气体间水-气界面交换差异受水体紊动影响。此外,基于试验结果分别建立了风速影响下CO_(2)与CH_(4)的k_(600)取值公式,应用我国三峡水库实测CO_(2)与CH_(4)浓度数据对该公式与国际水电协会(IHA)推荐的淡水水库温室气体k_(600)经验公式进行通量计算结果对比,表明不同公式的通量计算结果具有较好的一致性。与推荐公式相比,本研究公式计算得到的CO_(2)和CH_(4)通量分别是推荐公式通量计算结果均值的0.55倍和0.72倍。建议采用多个k_(600)计算公式的结果进行对比分析,以减少人为选择不同公式带来的结果偏差。研究结果将深化对不同温室气体水-气交换规律及其差异的认识,有助于揭示湖泊、水库等水域温室气体扩散通量的影响机制,从而为提升碳排放评估的准确性提供科学依据。 展开更多
关键词 二氧化碳 甲烷 水面湍动 浓度变化 溶解度 风速
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基于多标签对抗领域自适应的行人属性识别算法
12
作者 胡强梁 陈琳 尚明生 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第7期2478-2487,共10页
针对无监督领域自适应算法通常局限于单标签学习问题,难以适配针对行人属性的多标签分类任务,提出一种多标签对抗领域自适应的行人属性识别算法。为适应行人属性多标签领域迁移任务,基于多标签特征分离模块,利用特定类别语义对主干网络... 针对无监督领域自适应算法通常局限于单标签学习问题,难以适配针对行人属性的多标签分类任务,提出一种多标签对抗领域自适应的行人属性识别算法。为适应行人属性多标签领域迁移任务,基于多标签特征分离模块,利用特定类别语义对主干网络提取的深度特征进行属性分离,有效提取特定属性的表征信息。针对不同领域属性特征分布差异较大的难点,提出基于分类器复用的多标签领域鉴别模块,同时实现多标签领域对齐和多标签分类,有效利用预测的鉴别信息捕获特征分布的多模式结构。实验结果表明:所提算法对比基准模型有明显提升,在平均准确率、准确率、召回率和F1指标上分别提升了4.49%、5.5%、11.44%和5.89%;所提算法为多标签领域自适应学习提供了新思路。 展开更多
关键词 行人属性识别 多标签学习 多标签领域自适应 多属性特征提取 多标签分类
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激光能量密度对选区激光熔化成形AlSi10Mg合金组织和硬度的影响
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作者 张继元 魏文猴 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第8期1268-1277,共10页
AlSi10Mg合金具有良好的耐腐蚀性、高比强度以及低密度等优异性能,被广泛应用于航空航天、生物医疗、汽车等领域。选区激光熔化(SLM)是一种被广泛使用的增材制造工艺,在快速成形、轻量化设计和复杂结构制造方面具有显著优势。本文对不... AlSi10Mg合金具有良好的耐腐蚀性、高比强度以及低密度等优异性能,被广泛应用于航空航天、生物医疗、汽车等领域。选区激光熔化(SLM)是一种被广泛使用的增材制造工艺,在快速成形、轻量化设计和复杂结构制造方面具有显著优势。本文对不同激光能量密度下SLM成形的AlSi10Mg试样进行成形质量、组织及硬度研究,以获得缺陷最少,性能优异的AlSi10Mg合金。结果表明:激光能量密度为50 J/mm^(3)时,试样的缺陷最少,致密度和硬度最高。值得注意的是,激光能量密度会影响α-Al亚晶粒的尺寸,随着激光能量密度降低,更短的熔池冷却时间抑制了晶粒的生长,因此,α-Al亚晶粒尺寸减小。 展开更多
关键词 选区激光熔化 AlSi10Mg 激光能量密度 致密度 缺陷
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长江上游大型梯级水库岸线保护与利用耦合协调度评价及空间特征——以三峡水库为例
14
作者 毕月 温兆飞 +1 位作者 冯琦 谢智龙 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期22-31,共10页
以三峡水库为代表的长江上游大型梯级水库运用后,极大的改善了长江防洪、发电和航运能力,促进了流域社会经济高质量发展。三峡水库是我国重要淡水资源战略储备库,其岸线的科学保护、合理利用对保护库区生态环境和促进社会经济发展有着... 以三峡水库为代表的长江上游大型梯级水库运用后,极大的改善了长江防洪、发电和航运能力,促进了流域社会经济高质量发展。三峡水库是我国重要淡水资源战略储备库,其岸线的科学保护、合理利用对保护库区生态环境和促进社会经济发展有着重要意义。然而,人们对于大型水库岸线的保护和利用状况及其耦合协调发展水平长期缺乏关注。由此,以三峡水库为例,首先构建岸线保护与利用耦合协调度评价指标体系,根据8个关键指标进行定量评价;其次结合遥感影像、野外采样数据,运用耦合协调度模型对34段岸线的保护与利用耦合协调空间分布特征进行分析和讨论。研究结果表明:(1)三峡水库岸线利用水平和综合水平从水库上游至下游呈递减趋势,且岸线保护水平均值为0.523,大幅度高于岸线利用和综合水平。(2)三峡水库岸线保护与利用的耦合协调度主要分布在0.161~0.879区间,有44%的岸线位于磨合发展区中,协调发展程度为初级水平。(3)耦合协调度的空间分布特征由库区西部向东部呈现递减趋势,与社会经济发展水平存在一定的联动性。为此,我们提出今后要以岸线保护为主、同时需重视岸线利用的效率,促进岸线保护与利用的协调发展。结果有望为三峡水库岸线资源的保护与利用协调发展提供参考,助力长江上游梯级水库可持续运行。 展开更多
关键词 三峡水库 消落带 岸线保护 岸线利用 耦合协调度
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丘陵山区不同富营养化塘库水体CO_(2)、CH_(4)排放特征
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作者 马琦 吕明权 +2 位作者 王馨平 王垚 邢乔 《湖泊科学》 北大核心 2025年第4期1237-1248,共12页
池塘和小型水库作为中国数量最多、分布最广的水体,是碳收支核算的重要组成部分。随着塘库水体富营养化加剧,水体的碳排放过程发生变化,增加了塘库碳排放通量计算的不确定性。本研究以竹溪河流域2个池塘、3个水库为研究对象,开展为期9... 池塘和小型水库作为中国数量最多、分布最广的水体,是碳收支核算的重要组成部分。随着塘库水体富营养化加剧,水体的碳排放过程发生变化,增加了塘库碳排放通量计算的不确定性。本研究以竹溪河流域2个池塘、3个水库为研究对象,开展为期9个月的水气界面CO_(2)、CH_(4)通量监测,并在此基础上进一步探讨小型水体富营养化对CO_(2)、CH_(4)排放的影响。结果表明,中度富营养化塘库的CO_(2)、CH_(4)平均排放通量高于轻度富营养化、中营养的塘库,同时轻度富营养化塘库的CO_(2)、CH_(4)平均排放通量高于中营养塘库;对应的水气界面中营养塘库的CO_(2)平均排放通量为17.32 mmol/(m^(2)·d),CH_(4)平均排放通量为0.42 mmol/(m^(2)·d);轻度富营养化塘库的CO_(2)平均排放通量为17.89 mmol/(m^(2)·d),CH_(4)平均排放通量为0.48 mmol/(m^(2)·d);中度富营养化塘库的CO_(2)平均排放通量为19.37 mmol/(m^(2)·d),CH_(4)平均排放通量为0.78 mmol/(m^(2)·d);整体表现为CO_(2)、CH_(4)的源。CO_(2)、CH_(4)排放通量与温度、溶解氧和pH等影响因素综合变化有关。随着小型水体塘库富营养水平的提高,CO_(2)、CH_(4)排放通量呈非线性增加的趋势,中度富营养化水体的CH_(4)排放通量约是中营养水体的2倍,这表明降低水体富营养水平可有效减少水体CH_(4)等温室气体的排放。因此,为准确估算和预测小型水体CO_(2)和CH_(4)等温室气体的排放量,应将富营养化水平作为潜在的影响因素。 展开更多
关键词 富营养化 塘库 CO_(2)通量 CH_(4)通量 影响因素
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微棱镜阵列激光分束器设计与制作技术
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作者 秦敬松 朱国栋 +2 位作者 高明友 张志敏 张为国 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期241-251,共11页
提出了一种基于连续面型微棱镜阵列结构的激光分束器元件设计及制作方法,该方法利用微棱镜单元对入射光斑的能量进行重新分配,并精确控制子光束的偏转方向,从而生成出射角度及能量分布可控的任意阵列光束。研究了微棱镜阵列分束器的设... 提出了一种基于连续面型微棱镜阵列结构的激光分束器元件设计及制作方法,该方法利用微棱镜单元对入射光斑的能量进行重新分配,并精确控制子光束的偏转方向,从而生成出射角度及能量分布可控的任意阵列光束。研究了微棱镜阵列分束器的设计原理,建立了微棱镜单元结构参数与光学性能对应的函数关系模型,开发了微棱镜设计算法,并分析了针对不同结构特征的微棱镜阵列及其制作与检测的优选方案。以间隔角度0.15°、能量分布比例为0.365∶0.225∶0.365的1×3微棱镜阵列分束器为例,开展了分束器建模及几何光线追迹仿真,设计出了目标微棱镜阵列结构,并进一步通过光刻刻蚀技术实现了该分束器的精确制作,最后搭建了测试光路开展光学性能测试,通过光斑图像处理算法对分束器光学性能进行表征分析。实验测试结果表明,所设计和制备的微棱镜阵列分束器的能量利用率在91%以上,能量分布误差小于6%,偏转角度误差在0.4%以下,验证了微棱镜分束器原理的可行性。该研究解决了现有分束元件中央亮斑及衍射能量损失难以规避等难题,为远距离、任意能量分布的分束器研制提供了一条可能的有效途径。 展开更多
关键词 光学工程 激光分束器 光刻刻蚀 微棱镜阵列 光线追迹
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二维半金属/硅异质结中肖特基势垒高度的准确高效预测
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作者 诸海渝 文卓群 +2 位作者 熊稳 魏兴战 王峙 《物理化学学报》 北大核心 2025年第7期95-102,共8页
肖特基势垒高度(SBH)的准确预测对优化半金属/半导体异质结器件的性能至关重要。目前,二维半金属/半导体异质结构已在实验上得到广泛研究。然而,基于第一性原理的SBH预测通常需要在包含超过10^(3)个原子的超胞中求解从头算哈密顿量。计... 肖特基势垒高度(SBH)的准确预测对优化半金属/半导体异质结器件的性能至关重要。目前,二维半金属/半导体异质结构已在实验上得到广泛研究。然而,基于第一性原理的SBH预测通常需要在包含超过10^(3)个原子的超胞中求解从头算哈密顿量。计算复杂度的增加不仅导致效率极低,还限制了异质结器件的设计和优化。本研究采用密度泛函理论结合核心能级对准方法,将过渡金属二碲化物半金属/硅异质结的超胞尺寸减少了一个数量级,计算得到的SBH与实验结果一致。进一步研究了多种二维半金属化合物,结果表明候选材料的空穴SBH均低于电子SBH,此外,厚度效应在三到五层后变得可以忽略不计。本研究为复杂异质结构中SBH计算提供一种高效的计算框架,能够为高性能二维半金属异质结器件的优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 肖特基势垒高度 半金属/硅异质结构 核心能级对准方法 第一性原理 晶格失配
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基于TVM的变维批处理小矩阵乘法的加速及应用
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作者 戴翰文 陈长波 《计算机科学》 北大核心 2025年第5期25-40,共16页
很多实际应用中需要高效计算大量不同维度的小矩阵乘积,如基于图神经网络的图分类需要将多个邻接矩阵与节点特征矩阵相乘。针对现有方法无法跨不同硬件平台高效计算此类维度各异(简称变维)批处理小矩阵乘法的问题,基于深度学习编译器TVM... 很多实际应用中需要高效计算大量不同维度的小矩阵乘积,如基于图神经网络的图分类需要将多个邻接矩阵与节点特征矩阵相乘。针对现有方法无法跨不同硬件平台高效计算此类维度各异(简称变维)批处理小矩阵乘法的问题,基于深度学习编译器TVM,提出了一种可以跨平台的高效算法BVSM,通过为小矩阵特制优化模板、运用张量化批处理和分组填充等技术使得TVM可以高效进行变维批处理小矩阵乘法。在真实图分类任务数据集上的实验表明,在CPU端,BVSM相较于自动调度和调优的TVM(AnsorTVM)平均获得两倍以上加速,平均性能达到Intel MKL变维批处理矩阵乘法的95%,最高为其1.27倍;在GPU端,BVSM相较于AnsorTVM平均获得62.05倍的加速,相较于cuBLAS平均获得28.82倍的加速,相较于MAGMA的变维批处理矩阵乘法平均获得6.59倍的加速。 展开更多
关键词 TVM 批处理矩阵乘法 变维矩阵乘法
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冷拉07Cr17Ni7Al微细丝材的组织及性能演变规律
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作者 何钦生 王建桥 +7 位作者 赵振 李方 张十庆 王宏 邹兴政 唐远寿 黄敏 黎静 《材料工程》 北大核心 2025年第3期83-94,共12页
材料的弹性极限是弹簧设计中极为重要的参数,对弹簧的特性有显著影响。针对直径为0.3 mm的阀门弹簧用07Cr17Ni7Al微细丝,通过室温拉伸、单臂弯曲法、光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜研究了冷拉拔变形量对丝材强度、弹性极限、弹性后效... 材料的弹性极限是弹簧设计中极为重要的参数,对弹簧的特性有显著影响。针对直径为0.3 mm的阀门弹簧用07Cr17Ni7Al微细丝,通过室温拉伸、单臂弯曲法、光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜研究了冷拉拔变形量对丝材强度、弹性极限、弹性后效和微观组织的影响,采用不同数学模型对变形量-马氏体含量、变形量-弹性极限、应力-弹性后效进行了分析。结果表明:固溶态07Cr17Ni7Al丝材由奥氏体和少量铁素体组成,冷拉拔使奥氏体转变为马氏体,随变形量增大,形变诱发马氏体增加。马氏体含量-冷拉等效应变关系符合Olson-Cohen模型,当冷拉等效应变达到1.64时,马氏体含量约92%,形变诱发马氏体达到饱和。丝材的抗拉强度-冷拉等效应变呈线性关系,变形量越大,抗拉强度越高。弹性极限随变形量增大而提高,弹性极限-冷拉等效应变呈“S”形曲线关系,且符合DoseResp模型,当冷拉等效应变达到1.64以上,弹性极限提高程度变小并趋于平缓。弹性后效随应力的提高而增加,符合PWL2模型,存在“弹性后效临界应力”,当应力超过该临界值后,弹性后效随应力增加的速率会提高2~11倍。冷拉等效应变为1.64~2.41时,丝材具有良好的力学性能和弹性性能。 展开更多
关键词 不锈钢 形变诱发马氏体 弹性极限 弹性后效 力学性能 微细丝 冷拉拔
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三峡库区重庆段森林长势空间分异性及其驱动因子 被引量：4
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作者 廖桃 温兆飞 +3 位作者 周旭 陈珊珊 马茂华 吴胜军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期4076-4090,共15页
三峡库区森林长势的恢复对于维持库区生态安全至关重要,在这个过程中,国家实施两期天然林资源保护工程(天保工程)扮演着积极角色。人们对于三峡库区森林长势在时间上的变化特征已有一定的认识,但对其空间分异特征及其背后的驱动因素尚... 三峡库区森林长势的恢复对于维持库区生态安全至关重要,在这个过程中,国家实施两期天然林资源保护工程(天保工程)扮演着积极角色。人们对于三峡库区森林长势在时间上的变化特征已有一定的认识,但对其空间分异特征及其背后的驱动因素尚缺乏了解,从而给该区域后续生态工程的精准措施及政策制定带来了诸多困扰。基于三峡库区重庆段森林生长季长势数据(生长季NDVI),结合地形、气候和人类活动因子,运用趋势分析和地理探测器模型等手段,解析了各潜在驱动因子对不同林分起源(原生林、人工林和次生林)和不同林型(针叶林、阔叶林、混交林和竹林)的森林长势空间分异性形成及演变过程中的作用。结果表明:(1)整个天保工程期间,97%的森林长势呈增加趋势,次生林(林分起源)和竹林(林型)的增长率(均为0.0032/a)低于其他区域(约0.0046/a),同时天保二期期间具有良好长势与较高速增长的森林面积大幅增加。(2)整个天保期间,森林长势空间分异的关键主导因子为自然因子(海拔和气温),但在天保一期期间,人工林(林分起源)和阔叶林(林型)长势空间分异的关键主导因子为人类活动因子(人口密度和GDP密度)。(3)人类活动(GDP密度、人口密度和距建成区的距离)分别与海拔和气温的交互作用对森林长势产生空间分异性的解释力较大。(4)相较于天保一期期间,人口密度和GDP密度在二期期间对森林长势空间分异的作用效果降低,而距建成区的距离对森林长势空间分异的作用效果增加。解析了不同驱动因子在两期天保工程期间对森林长势空间分异的作用大小,可为后续天保工程的精准实施和保护政策制定提供参考。 展开更多
关键词 三峡库区 天然林资源保护工程 地理探测器 空间异质性 驱动因素
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