Multivariate adaptive regression splines for estimating riverine constituent concentrations

Regression-based methods are commonly used for riverine constituent concentration/flux estimation, which is essential for guiding water quality protection practices and environmental decision making. This paper developed a multivariate adaptive regression splines model for estimating riverine constituent concentrations (MARS-EC). The process, interpretability and flexibility of the MARS-EC modelling approach, was demonstrated for total nitrogen in the Patuxent River, a major river input to Chesapeake Bay. Model accuracy and uncertainty of the MARS-EC approach was further analysed using nitrate plus nitrite datasets from eight tributary rivers to Chesapeake Bay. Results showed that the MARS-EC approach integrated the advantages of both parametric and nonparametric regression methods, and model accuracy was demonstrated to be superior to the traditionally used ESTIMATOR model. MARS-EC is flexible and allows consideration of auxiliary variables; the variables and interactions can be selected automatically. MARS-EC does not constrain concentration-predictor curves to be constant but rather is able to identify shifts in these curves from mathematical expressions and visual graphics. The MARS-EC approach provides an effective and complementary tool along with existing approaches for estimating riverine constituent concentrations.     

珠江三角洲地区活动断裂探查方法浅析

活动断裂是指晚第四纪以来活动过的断裂,它威胁到人类生命财产安全。该文通过文献调研,结合珠江三角洲基底断裂探查研究项目的实际工作,介绍了地面地质调查、浅层地震、断层气测量、钻探及连孔剖面、断裂物质测年、历史地震分析等活动断裂探查方法,以及这些方法的优缺点,并指出了目前活动断裂探查存在的一些问题,提出了建议。     

The carotenoid characteristics of the important wild shrimp Trachysalambria curvirostris(Stimpson,1860) in China

Trachysalambria curvirostris is an economically important shrimp in the coastal waters of the Western Indo-Pacific. However, there is no information about its carotenoid composition and distribution.The carotenoid profiles including concentration, composition, molecular forms(free or esterified) and configuration(geometrical and optical isomers) of raw and dried T. curvirostris(Stimpson, 1860) were qualitatively and quantitatively assessed. In the raw shrimp, astaxanthin and β-carotene were the two dominant carotenoids, which contributed 75.18%–88.86% and 2.86%–16.83% of the total carotenoid content. Traces of echinenone, canthaxanthin and astacene were also detected. The carotenoid content in the waste(80.28 mg/kg dry weight) was nearly two-fold higher than that in the meat(49.69 mg/kg dry weight). Of the total astaxanthin in these shrimp, 85.18%–90.59% was esterified. All-trans astaxanthin was the predominant geometrical isomer followed by 13-cis, 9-cis, di-cis and 15-cis isomers. A mix of three stereoisomers was found in all parts and the percentages of meso(3 S, 3' R) and(3 S, 3' S) forms were significantly higher than the(3 R, 3' R) isomer. Compared to the carotenoid content of the raw shrimp,only 26.17 mg/kg remained in the dried shrimp. Nearly half of the carotenoids were lost during the drying process. Substantial hydrolysis and isomerization also occurred.     

Assessment of Surface Ecological Quality of Grassland Mining Area and Identification of Its Impact Range

Natural Resources Research - High-intensity coal mining in grasslands has negative impact on the surface ecology of the mining area and its surroundings. This impact shows spatio-temporal...     

祁连山疏勒河源区冻土退化对土壤微生物生物量碳氮的影响

对青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源区多年冻土区0~50 cm土壤微生物生物量碳氮分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:稳定型和极不稳定型多年冻土区0~50 cm土壤中微生物量碳含量范围分别为0.015~0.620 g/kg和0.019~0.411 g/kg,微生物量氮含量范围分别为0.644~12.770 mg/kg和0.207~3.725 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出稳定型显著高于极不稳定型多年冻土,表明多年冻土退化（多年冻土由稳定型退化为极不稳定型）对土壤微生物量积累有明显抑制作用。土壤微生物生物量碳占有机碳、微生物生物量氮占全氮的比值在稳定型多年冻土中显著高于极不稳定型,表明多年冻土退化对土壤微生物的矿化能力有明显抑制作用。土壤微生物量及其与土壤养分的比值有显著的剖面变化特征,随土壤深度增加而减小。土壤微生物量碳氮均与土壤温度显著负相关,与地下生物量显著正相关。稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与碳氮比正相关、与氧化还原电位负相关;不稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与pH正相关。土壤微生物量碳氮与土壤温度和pH在剖面变化上显著相关。逐步回归分析表明驱动微生物生物量碳氮在不同多年冻土类型和土层之间变化的因子是不同的。     

文化消费者对黄梅戏展演空间感知的模式与价值寻求：方法−目的链理论的应用

以安庆黄梅戏会馆和再芬黄梅公馆为例,基于方法?目的链理论模型,解读文化消费者对黄梅戏展演空间属性的感知评价、层次处理和价值导向的转变。研究发现：不同层次的空间属性在文化消费者的感知与体验中实现着新的组合与重构,由此形成了基于舞台展演内容、文化呈现形式以及演出环境氛围为主体的3种空间感知模式。结合文化消费者感知的心理结构与路径,黄梅戏展演空间被消费者建构为娱乐空间、情感空间和社交空间,空间的多元化意义和价值得到彰显。方法?目的链理论从消费者的感知与需求出发,探索文化空间意义生成路径,实现了文化空间与消费者之间的双向信息交换。     

基于加权破产博弈模型的跨境流域水资源分配研究

基于公平合理利用视角,将多准则决策模型与破产理论相结合探讨跨境水资源分配问题。通过梳理国际水法,设计了跨境流域水资源公平合理分配的指标体系,采用投影法解决这一多准则决策问题,并依此加权调整流域国用水需求。在加权调整用水需求和考虑议价能力的基础上,基于破产博弈模型探讨跨境流域水资源分配问题,以提高分配方案的公平合理性和可接受性。最后以澜沧江-湄公河流域的水资源分配为例进行研究,得到了澜沧江-湄公河旱季的水资源分配方案,并分析了需求加权调整系数对各流域国水资源分配的影响,进一步验证了分配模型的可靠性。     

基于栅格的安徽省人口－经济耦合关联及地形梯度差异

基于2018年的人口数据和经济数据,采用土地利用影响模型对社会经济指标空间化,探讨安徽省人口－经济空间关系对地形的响应。结果表明：1）空间化模型预测的人口和经济密度能够反映实际状况,并将人口－经济空间关系划分为超前型、滞后型和协调型3种类型。皖南山区以滞后型为主,经济集聚滞后于人口集聚;皖北地区以协调型为主,人口和经济发展处于平衡状态;皖中地区以超前型为主,经济集聚大于人口集聚;2）随着地形因子的变化,地形对人口的影响强于经济。海拔＞100 m,坡度＞6°,地形起伏度＞50 m的区域,属于经济集聚滞后于人口集聚的重点关注区域,主要分布在金寨县、霍山县、岳西县和太湖县等大别山核心区和池州市、黄山市和宣城市境内等皖南山区;3）人口－经济空间关系与地形有一定的空间相关性。总体上,随着海拔升高、坡度和地形起伏度增大,超前型面积占比越来越低,滞后型面积占比越来越高,协调型面积占比基本处于稳定。这可能是由于高低起伏的地表特征不仅对农业机械化产生显著的阻隔效应,使第一产业发展受限,且对基础设施建设、招商引资和产业布局有显著影响,弱化了地区经济优势。     

基于COSI-Corr技术的龙羊峡库区1987—2019年风沙输移特征及潜在入库量估算

风沙活动威胁着龙羊峡水库的安全运营,查清沙害来源和入库量对于防治水患和沙害具有重要意义。基于1987、1995、2003、2013、2019年的Landsat卫星影像,利用COSI-Corr技术监测了龙羊峡库区不同时空的沙丘移动特征,并重新评估库区近32 a的潜在风沙入库量。结果显示：（1）1987—2019年龙羊峡库区沙丘平均移动速率为5.81 m·a^-1,呈先加速（1987—2003年）后减速（2003—2013年）再加速（2013—2019年）趋势;沙丘移动方向在132.81°—165.82°范围内,与该区主风向一致。（2）近32 a向龙羊峡水库输送的潜在风沙量可达7.82×10⁷ m3（1.20×10⁸ t）。上风向塔拉滩潜在输送量为7.38×10⁷ m3（1.14×10⁸ t）,下风向木格滩仅贡献了0.44×10⁷ m3（0.68×10⁷ t）。（3）库区内风沙输移受风况、气候、植被等多种因素的影响,在未来全球变暖条件下,青藏高原的风沙活动将会持续发展,风沙入库量的长期累计效应将对水库安全构成严重威胁,必须引起足够重视。     

基于交通管控效应的中国COVID-19疫情扩散的时空特征及其危险性

基于中国各级卫健委公布的疫情数据和全国列车数据,结合交通管控措施解析了中国COVID-19疫情扩散的时空特征和危害性,以及湖北“封省”对全国铁路系统的影响,结果发现：1）中国的疫情增长过程高度符合Logistic分布;空间上由湖北往东、南方向蔓延强度较大,各省内部疫情较为严重的地区通常为省会或经济发达城市。基于交通管控对疫情扩散的扰动,揭示了COVID-19的平均潜伏期约为4 d;并基于此测算了疫情的基本再生指数（R₀）,结果显示：R₀整体上呈波动下降趋势,截至2020-04-08全国各地区的R₀均趋于1;湖北以外的愈亡比远高于湖北,表明在医疗资源充足的情况下,疫情的危险性可以大幅降低。2）通过湖北“封省”管控前后的铁路网络对比得出,湖北“封省”措施对中心性较高的城市影响较大,尤其是长三角地区,对中心性较低的城市影响微弱;此外,“封省”措施对全国铁路网络整体连通性不会产生根本性的影响。