潜流带生物地球化学特征研究进展

潜流带(即地表水-地下水交互作用带)是位于地表水和地下水之间发生物质和能量交换的,具有物理、化学、生物梯度的饱和含水带。潜流带内发生着强烈的生物地球化学过程,在改善水环境质量和维持水生态系统稳定中发挥着重要作用。潜流带生物地球化学特征主要受河床沉积物结构特征、水文特征、环境特征、生物群落格局、物质输入等因素的影响,潜流带内C、N、P元素以及有毒金属元素(Fe、Mn、As、Hg等)会发生氧化-还原、吸附与解吸、沉淀与溶解、生物催化等生物地球化学过程。原位监测、数值模拟、原位培养和地球物理探测等技术是潜流带中生物地球化学过程研究中常用的研究手段。未来针对潜流带的研究可以从监测和数值模拟技术、河床沉积物变化特征以及微生物生态系统的结构和功能等方面进一步开展。     

基于时间序列遥感数据的嵯岗国家沙化土地封禁保护成效评估

2013年中国启动实施了内蒙古自治区新巴尔虎左旗嵯岗国家沙化土地封禁保护区试点。本研究利用2001-2017年生长季NDVI数据分析了嵯岗封禁保护区及周边区域植被长势时空演变特征,分析了多年的生长季降水量和历年旱情,之后利用植被降水利用效率和NDVI残差趋势分析对保护成效进行了评估。结果表明:(1)封禁项目实施之前,封禁区内外植被长势变化趋势基本一致,而在项目实施后的2016、2017年,封禁区内NDVI距平明显高于封禁区外;(2)降水为影响该区域植被长势的主导气候因素,在封禁实施后的2015-2017年该区域连续3 a干旱,极大地限制了区域植被生长;(3)封禁区内植被降水利用效率和NDVI残差均呈现明显的增加趋势,而封禁区外变化不明显,说明封禁提升了植被的自我修复能力;(4)嵯岗封禁保护区由3个地块组成,其中嵯岗林场封禁效果比牧场八队和牧场十一队明显。国家沙化土地封禁保护措施有效促进了植被自我修复,提高了沙漠生态系统应对气候变化的能力。     

不规则三角网数字水深模型缓冲面快速构建的滚动球加速优化算法

针对TIN_DDM缓冲面构建与应用中存在的数据类型特殊、算法效率与模型精度不匹配的问题,本文将滚动球模型应用扩展至TIN_DDM缓冲面的构建过程。在分析滚动球模型构建精度局限的基础上,建立了滚动球半径关联的滚动球模型整体精度控制方法;结合大数据量TIN_DDM缓冲面多次构建的应用效率需求,阐明了关键采样点与滚动球半径对TIN_DDM缓冲面构建效率的影响规律;设计了TIN_DDM缓冲面构建关键采样点的判定准则,建立了关键采样点与滚动球半径的数值关联关系;提出了一种基于滚动球加速优化模型的TIN_DDM缓冲面快速构建算法,算法时间复杂度为O(n)。试验结果表明:本文算法可实现任意缓冲半径条件下TIN_DDM缓冲面的多次快速构建,且算法精度控制在2σ内。     

京津冀地区农业生产效率的时空格局及收敛性研究

将京津冀地区146个典型县域划分为京津近郊农业区（I）、冀东北农业区（II）、冀中平原农业区（III）、太行山农业区（IV）、坝上农业区（V）五大农业区,测算了2000—2015年京津冀及五大农业区的农业生产效率,检验了京津冀及五大农业区农业生产效率的收敛性,揭示了京津冀地区农业生产效率的收敛机理。研究结果表明,京津冀地区农业生产效率变化趋势总体较为平稳,五大农业区农业生产效率由大到小依次为：V>II>IV>I>III,Malmquist指数呈显著波动趋势,技术进步对对农业生产效率提升的作用显著;在农业资源禀赋、地理区位等内源性因素与经济发展环境、技术进步与农业政策支持等外源性因素的共同作用下,京津冀地区优化重组农业生产要素,提升了农业生产效率,并通过要素流动与要素替代作用,缩小了不同农业区内部的农业生产效率差距,使不同经济发展水平的各农业区农业生产效率收敛于不同稳态水平;最后,从现代农业生产经营体系、财政转移支付机制、农业规模经营等角度提出了京津冀地区农业协同发展的具体路径。     

Faecal indicator bacteria in New Zealand freshwater fish: a pilot study

Recent studies have suggested that poikilothermic animals, such as fish, may represent a previously overlooked source of the faecal indicator bacteria (FIB) used for the assessment of water quality. However, quantitative studies of FIB in poikilotherms are scarce. We investigated the presence of FIB in the faeces of five freshwater fish species. E. coli and enterococci were detected in 71 and 76% of faecal samples, respectively. Concentrations were highly variable, with maximum concentrations (2.1?×?10⁴ E. coli and 1.3?×?10⁶ enterococci per gram of faecal material) up to four orders of magnitude higher than present in the water column. FIB were not detected in faecal samples from marine fish. Our findings suggest that FIB ingested from the environment may be capable of replication within the fish gut, making fish a potential source and transport mechanism for FIB in New Zealand freshwaters. This may have implications for water quality monitoring.     

A comparative study of energy performance of hydrostatic seafloor sediment samplers and a new high-efficiency sampler

The hydrostatic energy of high-pressure seawater is a renewable and green energy source for ocean exploration and have been used to replace underwater electrical energy transmission through the cable and underwater battery pack to power seafloor equipment. The advantage of the energy supply method is the cost-effective and the robustness. In the paper, the energy performance of the existing hydrostatic seafloor sediment samplers powered by seawater hydrostatic energy are modelled and analyzed and compared. In view of the common shortcoming of existing technology, a novel hydrostatic seafloor sediment sampler is proposed. The model of energy conversion of the new sampler is built, and its energy performance is obtained. The analysis results indicate that the energy conversion efficiency of the novel sediment sampler is much higher than the existing ones, which means that the new sampler can collect much longer sample with the limited amount of hydrostatic energy. The seawater hydrostatic energy conversion system of the new sampler can also be used to power other seafloor equipment.     

基于DEA-TOBIT模型的我国港口业 上市公司经营效率研究

文章利用DEA-TOBIT两阶段法,对我国17家港口业上市公司2011—2016年经营效率及影响因素进行了测算和分析,并运用Malmquist指数对我国港口业上市公司的经营效率变化进行动态分析。研究结果表明:从静态效率分析,17家港口上市公司综合效率值相对较高,但维持在产出不变的情况下,港口公司投入仍有相对的节能空间;从动态效率上看,在研究期内17家港口上市公司的全要素生产率总体呈下降趋势,技术水平下降和规模效率的降低是造成全要素生产率降低的主要原因;从效率影响因素研究来看,总资产周转率、资产收益率、股权集中度和上市时间与港口经营效率呈正相关,企业的资产负债率对港口经营效率呈负向影响,企业的规模大小对港口经营效率的影响不明显。最后,根据实证结果,提出了科学合理的融资渠道组合,提高港口企业资产周转率;不断提升企业自身管理水平,科学控制企业规模;积极把握时代发展需求,加大企业技术创新,实现港口创新型驱动发展;大力建设港口组合,合作共享,协调发展等对策建议。     

一种新型鲸鱼式潮流能发电装置的设计与试验研究

为了进一步提高潮流能的利用率,提出了一种新型鲸鱼式潮流能发电装置。借鉴风机叶片设计方法及水平轴水轮机的设计原理,利用结构力学、流体力学和CFD相关方法,对该装置的螺旋桨叶、导流筒和固定桩等部件进行了设计研究,从获能效果、装置可靠性和发电功率等方面进行了优化设计,并通过900 W样机试验验证了设计的有效性。试验结果显示,海流高潮期装置最大发电功率可达到980 W,一天内大约有4个缓潮期,此间发电功率明显下降,但持续时间不长,总体平均发电功率在800 W上下;同时潮流能轮机启动流速在0.41 m/s左右,有着良好的低速启动性能。     

仿生机器鱼尾鳍推进效率的多参数优化研究

仿生机器鱼作为一种高效、高机动的水下机器人,得到了科研人员的广泛关注,对BCF方式机器鱼尾鳍推进效率的研究是其中的重点方向。目前对尾鳍推进效率的优化研究,大多局限于尾鳍单一参数的优化,这与自然鱼类的游动状态相差甚远,因而不能真正达到推进效率最大化的目的。本文提出了尾鳍多参数优化方案,通过对尾鳍转动频率、摆动幅值、击水角度和摆动周期等参数的联合优化,得到一组特定游速下的参数值,结果表明本研究对象在游速0.6L m/s时(L为体长),数值计算推进效率为65.7%,仿真推进效率为64.3%的,均大于目前单一参数的优化结果,充分体现了尾鳍多参数配合的优越性。本文的研究,对提高仿生机器鱼的推进效率具有积极作用。     

基于光能利用率模型的玉米遥感估产研究

农作物长势监测和产量预测对于国家制定相关粮食政策、农业发展等都具有重要的意义,如何获得高效、宏观、精确的估产方法一直是学者关注的重点问题。以吉林省德惠市的玉米作为研究对象,利用光能利用率模型对玉米进行产量估算的研究,并且使用空间数据插值方法中的反距离权重法获得了每月平均温度数据的格网数据。通过玉米的净初级生产力NPP的累计值以及玉米的收获指数来获得最终的玉米产量值,利用验证点实测产量值与估算值的相关性和相对误差进行精度验证,相关系数R^2为0.649 9,平均相对误差值为1.676%,证明基于光能利用率模型的玉米估产在研究区具有一定的可行性。