江西生态经济系统的能值分析及其指标动态研究

能值(emergy)作为价值的一种测度方法,被用于评价维持包括人类经济活动在内的生物圈的能量与资源的流动。本文运用能值理论与方法,对江西省1995~2000年的净能值产出率、环境负荷率、可持续发展指数等指标及其变化趋势进行分析,并与其它国家和地区的有关指标进行比较研究。分析结果为(1)1995~2000年江西的净能值产出率变化曲线呈先下降后上升趋势,大小在2·63~2·93之间,表明江西是一个资源输出型的生态经济区域;(2)可持续发展指数变化曲线与净能值产出率变化曲线的趋势一致,也呈先下降后上升趋势,大小在1·05~1·21之间,表明江西经济有较大的发展潜力;(3)环境负荷率的变化曲线呈上升趋势,这与江西经济发展过程中对资源的利用和进口资源及劳务能值量增加有关。     

湖南生态经济系统的能值分析及其可持续性评估

运用能值分析理论和方法,对湖南省1999～2006年的能值投入率、净能值产出率、环境负载率、能值货币比率、能值使用强度、人均能值使用量、电力能值比率、人口承载力、基于能值分析的可持续发展指数、废弃物能值比率等10个指标及其变化趋势进行定量分析,并与其它国家和地区的相关指标进行比较研究.研究结果表明：（1）湖南社会经济水平虽然不断上升,但目前整体上较落后,处于我国各省市的中游水平,湖南发展经济和提高人民生活水平的道路还很长.（2）湖南还属于资源输出型的生态经济区域,需要尽快改变这种状况.（3）湖南资源环境压力较大,应控制耗能产品、环境污染产品出口,努力发展水电,适度抑制人口增长,遵循功率最大化原则,提升生态经济系统的可持续发展能力.     

湘南地区庭院生态农业模式的能值分析

应用能值分析方法对庭院生态农业模式(模式Ⅰ)和庭院常规农业模式(模式Ⅱ)进行比较研究,并将两种模式的经济效益进行了对比.结果 表明,2006年度,模式I的系统太阳能值转换率(STR)、系统产出能值反馈率(FYE)、能值可持续指标(ESI)分别是模式Ⅱ的4.81、2.25和66.67倍;基于能值的产品安全性指标(Elias)模式Ⅰ为0,模式Ⅱ为-0.14;环境负载率(ELR),模式I是模式Ⅱ的2.25%;模式Ⅰ实现经济净收益为模式Ⅱ的8.69倍.由此可见,庭院生态农业模式具有自组织能力、可持续发展能力强,产品安全性高,经济效益好的明显优势.为了进一步提高模式I的能值效益和经济效益,还必须加大对系统的科技投入.     

低温保护剂微液滴在液氮表面的Leidenfrost效应及分析

借助红外摄像和图像分析技术,并结合非等温结晶动力学模型理论分析,系统研究了微量低温保护剂溶液在液氮表面的Leidenfrost效应及其影响因素.研究结果表明:微水滴的相变温度最高(约273K),最大结晶度变化率达到3×10~(-2),最大运动速度值为100~130mm/s,但其Leidenfrost时间最短;随着低温保护剂浓度的增大,其相变温度降低(20%和50%甘油分别约为250和225K),结晶变化率显著减小(20%和50%甘油分别约为1.4×10~(-3)和7×10~(-7)),其最大运动速度值也会降低(20%和50%甘油分别为90~120和85~105mm/s),且Leidenfrost时间会随着浓度增大而增长;Vs55的相变温度最低(约158K),结晶度变化率最小(约2.8×10~(-16)),最大运动速度值降低到75~95mm/s,且其Leidenfrost时间最长(约是水的2~3倍);微液滴体积越大,其Leidengfrost时间越长,但对低浓度溶液(水和20%甘油)最大运动速度的影响不大,而对于高浓度溶液(50%甘油和Vs55)则是呈现出"体积越大,速度越快"的变化趋势.这些结论对于微液滴玻璃化保存生物样本方案的优化设计具有重要的指导意义.     

中巴喀喇昆仑公路30年运营对路侧植被的影响

为摸清中巴喀喇昆仑公路(简称中巴公路)30年运营对两侧植被的影响范围与程度、公路干扰区域(取弃土场、施工便道等)处植被自然恢复能力,采用样线法和样方法于2009年9月20日~28日、2010年9月8日~15日和2011年9月22日~27日对中巴公路雷克特桥至红其拉甫段(即K470+500~K811+343段)两侧200 m范围内的各种植被类型及工程占地干扰区域进行了调查和实测。结果显示:公路两侧0~1 m范围内(即土质边沟处)的物种丰富度、盖度均显著高于99~100 m(自然背景)处,且生物量、多样性指数、优势度指数和均匀度指数均有高于其他距离的趋势;公路路侧干扰样方在外貌、结构组成上已与天然背景样方的植物群落无明显的不同,但植物群落盖度、种类组成、植株高度,随着植被类型的不同与天然群落稍有差别。本研究为正在建设中的中巴公路改扩建工程的生态排水沟建设、植被恢复技术策略(以自然恢复为主、人工恢复为辅)的制定提供了理论依据。     

北京翠湖国家湿地公园浮游植物群落及水体营养状况分析

北京翠湖湿地是北京市唯一的国家级城市湿地公园,为了给科学管理提供依据,2012年4月至11月对该公园水体中的浮游植物进行了监测。从定性、定量水样中共检出浮游植物8门、73属、154种(包括变种),其中绿藻门占50.6%(78种),硅藻门占24.0%(37种)、蓝藻门占12.3%(19种)。浮游植物平均密度为14 243.62×10～4cell/L,其中绿藻门占41.7%,硅藻门占12.3%,蓝藻门占37.2%。浮游植物群落属于绿藻-蓝藻-硅藻型。优势种群为富营养或严重富营养型水体指示种。翠湖浮游植物密度变化与水温呈显著正相关(P0.05),与叶绿素A呈极显著正相关(P0.01),与透明度呈负相关。浮游植物密度,透明度与叶绿素a的TSI_M指数(56.28;81.63),均显示翠湖为富营养—重富营养型水体。翠湖浮游植物多样性指数平均值:H′=1.50;均匀度指数平均值:J=0.32,显示水体为中污染。翠湖为北京的城市湿地,在保护生物多样性、调节地区小气候、补充地下水、洪灾防控和社会文化等方面有重要作用,亟待治理水体富营养化,构建健康的水生态系统。     

湖南省生态经济系统耦合状态分析

从系统论视角出发,深入剖析湖南省生态经济系统内部诸要素及其结构特征,构建评价指标体系,运用定量评价模型,分析区域系统的耦合状态,对于明晰湖南省区域发展战略具有重要意义.得出1996～2006年湖南省综合支撑能力呈对数型上升,而综合消耗水平呈指数型上升,两者演化速度具有非同步性,耦合度呈快速上升趋势,年均增长6.88度,从2002年起就已进入过度开发时期.针对如何有效提高综合支撑能力与改善综合消耗水平质量,最后笔者提出了五项对策：（1）突出能源、原材料以及先进技术设备、关键零部件进口;（2）完善省内交通网;（3）努力扩大服务贸易;（4）促进具有自主品牌和高附加值产品的出口,减少国内产业结构趋同商品的出口;（5）控制高耗能、高污染和资源性产品出口.     

HRP在L-半胱氨酸自组膜上的固定化及其对H2O2的催化还原作用

在金盘电极表面制备L-半胱氨酸(L-Cys)自组装单分子膜,通过调节溶液的酸度使辣根过氧化物酶(HRP)带有正电荷,利用控制电位的方法在L-Cys自组装单分子膜上组装HRP,制备出辣根过氧化物酶/L-半胱氨酸/金电极(HRP/L-Cys/Au),进而研究金表面上固定化HRP的电化学表征方法以及对H2O2的催化还原作用。结果表明,该固定方法能很好地保持酶的催化活性,能有效催化H2O2分解,所制备的HRP/L-Cys/Au电极在2.2×10-5~2.2×10-2mol/L范围内,还原峰电流与H2O2的浓度呈良好线性关系,相关系数为0.996,对H2O2的检测下限为2.2×10-5mol/L,本文为生物分子的固定化提供了一种较好的方法,对生物传感器的研究具有重要意义。     

基于组合DEA方法的中国物流产业效率研究

构建我国31个省(市、区)2007~2013年物流产业投入产出面板数据,提出组合DEA方法分析全国及区域物流产业全要素生产率指数(TFP)的动态变化特征、投入产出要素对物流产业的影响程度及要素利用效率差异。结果表明,我国物流产业TFP保持着较高的增长速率,较低的纯技术效率成为现阶段阻碍TFP提高的瓶颈;各经济区域均存在不同程度的投入冗余现象,东部、中部经济区重复建设度较高,投入资源浪费现象较为严重,西部经济区TFP增长最为显著,其中社会固定资产投入贡献度较高。物流从业人员是目前影响我国物流产业发展最显著的因素,各地区从业人员利用效率差异巨大。     

钢的氢致沿晶断裂理论

氢通过应力诱导扩散富集在晶界降低沿晶裂纹形核表面能;与此同时通过氢促进局部塑性变形使应变局部化,从而降低塑性变形功.由此可导出氢致沿晶断裂规一化门槛值(K_(IH)/K_(IC))~2=1-0.162×10~(-3))β_HCσ(H)G_H/(2r_S-r_b-0.16×10~(-3).∑β_iC_iG_i),其中β_H和β_i是氢和其他元素在晶界的富集系数,Cσ(H)是应力诱导扩散富集的氢浓度,C_i是钢中各元素平均浓度,G_H和G_i是氢和其他元素的沿晶断裂功参数,r_s是Fe的表面能,r_b是Fe的晶界能.对油管钢,实验测出K_(IH)/K_(IC)=0.26.根据实验测出的β_i值,按上式所算出的K_(IH)/K_(IC)=0.23,这与实验值基本一致.     

塔里木河下游生态输水与生态调度研究

以塔里木河下游为研究对象,通过连续14年的动态监测、资料收集、野外数据采集及实验室数据处理,对塔里木河下游生态输水的特点及方式、生态输水后的生态环境变化进行了系统的分析与评估,同时对下游生态调度策略与模式进行了初步探讨,得出以下结论:(1)塔河下游生态输水经历了从单通道、双通道输水,向汊河输水和面状输水方式的转变;(2)从河水耗散分析看,补给地下水占比最大为57.7%,土壤与植被消耗占37.9%,入湖水量与河道内水面蒸发所占比例为4.4%;(3)输水后塔里木河下游地下水位上升、地下水水质明显好转,植被面积扩大,群落物种种类增加,胡杨长势好转,表明塔里木河下游生态退化的趋势得到遏止,但生态脆弱性依然没有根本转变;(4)为了更好地巩固生态恢复的成效,应制定合理的生态调度计划,在河道线状输水的基础上,进一步扩大受水区范围,有效补给地下水,合理调控地下水位;(5)生态变化是一个长期而缓慢的过程,需从地表水、地下水、植被响应、生物多样性等方面,长期监测输水对生态环境恢复的响应,以利采取更为科学有效的措施.     

全球创新发展的主要趋势与特点分析

正2018年7月10日发布的《全球创新指数报告2018:世界能源,创新为要(Global Innovation Index(GII)2018:‘Energizing the World with Innovation’)》揭示了全球创新发展的主要趋势及特点,特别关注和强调了全球能源创新的迫切需求和能源转型的必要性,并针对国家层面提升创新绩效提出了政策建议。报告认为,全球经过近10年的不均衡发展,全球经济增长势头已基本形成;当前全球经济面临的挑战,是如何保持一个持     

浙江沿海县域经济增长分异的空间统计

应用泰尔指数、探索性空间数据分析方法研判1981~2013年浙江省沿海区域经济增长分异的时空格局,发现:(1)浙江沿海县际差异最大,市际和带际差异较小;(2)浙江沿海县域经济增长分异呈现显著的空间自相关性,空间马太效应初现;(3)杭嘉湖绍地区、甬舟地区的县(市/区)多是浙江沿海经济增长的热点区,而温台地区的县(市/区)则多为浙江沿海经济增长的冷点区。总体而言,30多年来浙江沿海县域经济增长总体趋势仍未突破以杭州、宁波为中心的城镇密集区主导的增长轨迹。     

生态系统原理在产业循环经济中的应用

工业的进步与发展在给人类带来更多产品和服务的同时,也对环境产生了极大的影响。为了解决工业系统与自然环境之间的矛盾,出现了生态工业理论。本文以青白江工业集中发展区为例,运用“关键种”理论选取区内关键种企业、运用食物链(网)理论进行生态工业产业链的设计,以循环经济理论为指导,以实现物质与能量利用最优化为目的,遵循3R原则,从企业内部、企业之间和社会三个不同的层次对该区进行生态工业规划,以便能真正实现该区环境、经济的“双赢”。     

NSF材料科学十年——基金项目分布及趋势变化分析

结合文本挖掘技术与定量分析方法,以美国国家科学基金会(NSF)材料学部2007~2016年十年基金资助项目为分析数据,从项目的资助机构分布、重点资助方向、资助类型等角度开展统计分析,展示了学科总体资助趋势变化与重点资助项目构成。同时利用隐形语义模型和K-means++聚类算法对项目申请书摘要进行主题分析,并使用回归拟合分析项目主题的投入金额变化趋势,直观展现了项目主题十年间的发展变化趋势。通过基于数据的统计分析与文本挖掘分析,客观地呈现了NSF材料学部资助项目的发展轨迹、现状与未来发展趋势。研究发现,NSF材料学部的资助金额近年来呈持续下降的趋势,2011年之后几乎不再资助大型研究中心与大型仪器设备;在通过聚类分析方法发现的47个材料领域项目主题中,NSF对材料相关仪器设备的投入不论是资助金额还是资助数量均远高于其他项目主题,尤其重视射线光源和显微镜成像等材料相关表征设备。从主题的资助金额时序中可以看出,"晶体生长"和"界面研究"两个主题在过去几年内的资助金额增长最为迅猛,可能是材料领域近期的资助热点。     

液态金属Α1凝固过程中团簇结构的尺寸分布及幻数特性

采用分子动力学方法,对含有100000个Al原子的液态金属系统在快凝过程中团簇结构的形成及幻数特性进行了模拟研究,采用原子团类型指数法(CTIM)描述了各种类型的团簇结构组态.模拟结果显示:在凝固过程中,二十面体原子团(120120)及其组合在微观结构转变中起着最重要的作用;由不同数目基本原子团的不同组合所形成的不同层次的团簇结构,其尺寸分布具有明显的幻数序列,依次为13(13),19(21),26~28(27),32~33(32),39~40,43~44,48,······等(括号内为液态时的对应值),它们分别依次与由1,2,3,4,5,6,7,······个基本原子团的不同组合所形成的该层次的团簇数的峰值位置相对应.本幻数序列与Harris,Echt及Schriver等人的实验结果相符.     

热压烧结Ti_3AIC_2材料在空气中的恒温氧化行为

研究了热压烧结的Ti3AlC2(含有2.8%(质量分数)的TiC)在900~1300℃空气中的恒温氧化行为.结果表明,该材料具有良好的抗高温氧化性能,其氧化行为遵循抛物线规律.随着温度升高,氧化抛物线速率常数kp从900℃的1.39×10?10增大到1300℃的5.56×10?9kg2·m?4·s?1,计算得到的氧化活化能为136.45kJ/mol.在900~1100℃时,氧化产物为α-Al2O3和TiO2;当温度达到1200℃时,TiO2开始部分地转变为Al2TiO5;氧化温度升高到1300℃,Ti在氧化层中完全以Al2TiO5的形式存在.氧化过程由Al3 和Ti4 的向外扩散和O2?的向内扩散控制.Al3 和Ti4 的快速向外扩散在基体与氧化层界面处导致大量的缺陷的形成.     

液态金属A1凝固过程中团簇结构的尺寸分布及幻数特性

采用分子动力学方法, 对含有100000个Al原子的液态金属系统在快凝过程中团簇结构的形成及幻数特性进行了模拟研究, 采用原子团类型指数法(CTIM)描述了各种类型的团簇结构组态. 模拟结果显示: 在凝固过程中, 二十面体原子团(12 0 12 0)及其组合在微观结构转变中起着最重要的作用; 由不同数目基本原子团的不同组合所形成的不同层次的团簇结构, 其尺寸分布具有明显的幻数序列, 依次为13(13), 19(21), 26~28(27), 32~33(32), 39~40, 43~44, 48, …… 等(括号内为液态时的对应值), 它们分别依次与由1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ……个基本原子团的不同组合所形成的该层次的团簇数的峰值位置相对应. 本幻数序列与Harris, Echt 及Schriver 等人的实验结果相符.     

韩国开发出新一代超高速存储器芯片

韩国三星电子公司最近成功开发新一代超高速存储器芯片“XDRDRAM”,并将投入批量生产。据《韩国经济新闻》报道,这款芯片是目前动态随机存储器(DRAM )芯片中速度最快的。它的运算速度达到每秒3.2千兆位(Gbps) ,即一个芯片每秒可以传送1万本30 0页厚的书的全部内容。与同类普通超高速半导体芯片相比,“XDRDRAM”芯片的运算速度要快4倍。三星电子公司的“XDRDRAM”新一代芯片采用了单系统线路,既具有新一代超高速存储器芯片的技术特点,又能降低生产成本。三星电子公司计划在今年年底将这款芯片投入批量生产韩国开发出新一代超高速…     

浮升力因子和流动加速因子改进及其在超临界流体混合对流传热中的应用

重点对浮升力效应和流动加速效应引起的超临界二氧化碳强迫对流传热强化、传热恶化现象进行了综合研究.理论分析了浮升力效应和流动加速效应影响超临界二氧化碳强迫对流传热的机理,并对已有表征浮升力效应和流动加速效应强度的无量纲因子Bu和Ac进行了改进.与已有研究不同,本文在改进Bu过程中使用了更合理的运动边界层和热边界层厚度之间的关系式,在改进Ac过程中使用了与二氧化碳物性变化规律符合更好的van der Waals方程.理论估计了Bu和Ac的临界值分别为1.3×10~(-5)和3.3×10~(-6),并得到了实验数据验证.与已有浮升力因子和流动加速因子相比,经改进后的浮升力因子和流动加速因子及临界值可以更好地解释超临界二氧化碳拟临界区复杂的强迫对流传热现象.基于改进后的浮升力因子Bu和流动加速因子Ac建立的传热关联式有90.1%的预测值与实验测量值偏差在±30%以内.