山水林田湖草 ·城生命共同体健康轨迹评价——以三峡库区重庆段为例

【目的】基于山水林田湖草生命共同体理论，研究三峡库区重庆段的生态资源合理配置问题。【方法】考虑人类活动对生命共同体的影响作用，加入“城”的要素，结合区域自然与社会经济发展特征选取典型代表年，开展三峡库区重庆段的山水林田湖草·城生命共同体健康轨迹评价，利用RAGA-PPCE探寻变化分异格局与健康驱动机制。【结果】1) 山水林田湖草·城呈现出空间地域的稳定性和时间序列的动态性，且健康状况日趋良好。从2000年至2017年，中度病态占比由27.27%下降至4.45%，仅巫溪县处于中度病态；2) 健康评价指标体系主要影响因素为驱动力（0.190）、响应（0.168）和状态（0.143），主要影响因子是城镇化率（0.218）、人口密度（0.210）、绿化覆盖率（0.206）、无害化垃圾处理率（0.193）和林地覆盖率（0.188）；3) 重庆主城区及附近区(县)，需着重考虑土地资源的综合利用；库区腹部侧重生态保护前提下可寻求增值效应。【结论】首次以山水林田湖草·城生命共同体尝试建立健康评价指标体系，综合考虑人地关系以及人与自然的协同发展，开展生命共同体健康轨迹评价与发展对策，对区域生态建设尤其是三峡库区自然资源国情与长江流域生态屏障建设具有重要的学术价值与理论创新。     

聚氨酯海绵负载二氧化钛/石墨烯复合蒙脱土漂浮材料可见光降解17α乙炔基雌二醇

将二氧化钛/石墨烯复合蒙脱土材料负载在聚氨酯海绵上,制备了一种新型漂浮光催化材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能量弥散X射线探测器、X射线衍射仪和紫外-可见漫反射光谱仪等研究材料的表征,结果显示,二氧化钛纳米粒子分布于片状石墨烯表面,光催化活性组分均匀稳定地分布于聚氨酯海绵表面及基体中。该材料的密度约为0.26 g/cm~3,比表面积为17m~2/g,保证了其漂浮性质和对污染物良好的吸附能力。1 g材料对2 mg/L 17α-乙炔基雌二醇(EE2)的吸附能力达到73%,4 h降解率达到76%。此外,经5次循环使用,该材料对EE2的降解效率无明显下降,表明其在实际污染水体修复过程中具有良好的稳定性和可持续利用性。     

磁改性海泡石对水源水中腐殖酸的吸附性能

为去除水源水中的腐殖酸(HA),自制磁改性海泡石(MSEP)并对其物化性能表征,研究MSEP对水源水中腐殖酸的吸附、脱附行为。结果表明,MSEP比表面积为25.354 m~2/g,比饱和磁化强度为32.36 A·m~2/kg。MSEP对HA的吸附等温线可用Langmuir方程拟合,吸附动力学符合准二级动力学方程。     

高光谱数据组分信息的盲分解方法

将基于独立成分分析(independent component analysis,ICA)技术的盲分解方法(blind signal separation,BSS)应用于遥感混合像元的定量分解,解决了幅度不确定性问题,实现了从高光谱数据中同时得到定量的组分光谱信息和组分权重信息。通过数值模拟实验提出了光谱反演区间的选择方法,进一步完善了该算法,且讨论了算法的稳健性。以陕西省横山县为试验区,从HYPERION高光谱影像中反演了各像元的植被覆盖度,并利用SPOT5影像进行了精度验证,结果表明该方法具有较高的精度。     

Extreme damping in composite materials with negative-stiffness inclusions

When a force deforms an elastic object, practical experience suggests that the resulting displacement will be in the same direction as the force. This property is known as positive stiffness. Less familiar is the concept of negative stiffness, where the deforming force and the resulting displacement are in opposite directions. (Negative stiffness is distinct from negative Poisson's ratio, which refers to the occurrence of lateral expansion upon stretching an object.) Negative stiffness can occur, for example, when the deforming object has stored (or is supplied with) energy. This property is usually unstable, but it has been shown theoretically that inclusions of negative stiffness can be stabilized within a positive-stiffness matrix. Here we describe the experimental realization of this composite approach by embedding negative-stiffness inclusions of ferroelastic vanadium dioxide in a pure tin matrix. The resulting composites exhibit extreme mechanical damping and large anomalies in stiffness, as a consequence of the high local strains that result from the inclusions deforming more than the composite as a whole. Moreover, for certain temperature ranges, the negative-stiffness inclusions are more effective than diamond inclusions for increasing the overall composite stiffness. We expect that such composites could be useful as high damping materials, as stiff structural elements or for actuator-type applications.