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灌溉排水学报 2023年第S01期42卷 103-108页

作者：管凝毕华兴张清涛李粟粟焦振寰北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京市水土保持工程技术研究中心北京100083 林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 北京市昌平区水文水质监测中心北京102200

【目的】探究北京市昌平区不同层位地下水埋深时空动态特征及其对降水的响应。【方法】基于2021—2022年北京市昌平区98处地下水自动监测井(浅层井75处、深层井16处、基岩井7处)的实测地下水埋深数据及降水观测数据,结合克里金插值法和C... 详细信息

【目的】探究北京市昌平区不同层位地下水埋深时空动态特征及其对降水的响应。【方法】基于2021—2022年北京市昌平区98处地下水自动监测井(浅层井75处、深层井16处、基岩井7处)的实测地下水埋深数据及降水观测数据,结合克里金插值法和Cross-correlation方法,分析了昌平区不同层位地下水埋深的空间分布、时间动态变化及其对降水的响应。【结果】昌平区地下水埋深的空间分布整体为东南部较高,西北部较低。浅层地下水埋深在2个观测年度均存在1处降落漏斗,深层地下水在2021年存在1处降落漏斗,但于2022年消失,基岩地下水埋深无降落漏斗。深层地下水埋深分布的空间变异性明显高于浅层和基岩层;浅层地下水和深层地下水在各月呈同步增长或下降趋势,埋深最大值分别出现在2021年6月和2022年5月,最小值出现在2021年12月和2022年12月。基岩地下水埋深的月变化规律与浅层及深层相比具有明显差异,月尺度上不同层位地下水埋深整体表现为基岩层>深层>浅层。【结论】2021年的地下水埋深整体高于2022年,这与降水量的年际变化有关;不同层位地下水对月降水量的响应不同,其中基岩地下水埋深对降水的响应存在明显的时滞性,滞后时间为6个月;而浅层和深层地下水无明显时滞性。

关键词：昌平区地下水降水响应时滞性

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厕所黑水源分离及其资源化技术研究进展与展望

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环境工程技术学报 2023年第6期13卷 2165-2173页

作者：刘存辉杨文静张小玫梁劲松陈乐房玮吴珍张盼月北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京金河生态科技有限公司鄂尔多斯应用技术学院化学工程系

厕所是日常生活的基本设施,在改善人类生活环境方面发挥了重要作用。厕所黑水主要由粪便和尿液组成,含有大量有机质和氮、磷等营养物质,其源分离与资源化处理逐渐成为一个亟待解决的环境和技术问题。通过文献调研和分析,梳理了厕所黑水... 详细信息

厕所是日常生活的基本设施,在改善人类生活环境方面发挥了重要作用。厕所黑水主要由粪便和尿液组成,含有大量有机质和氮、磷等营养物质,其源分离与资源化处理逐渐成为一个亟待解决的环境和技术问题。通过文献调研和分析,梳理了厕所黑水源分离和资源化处理的主要技术路线。围绕厕所黑水源分离,综述了厕所黑水源分离新型便器设备及其应用范围;根据粪便废水和尿液的特点,系统总结了源分离后不同废水的分类处理与资源化技术的研究进展,揭示了厕所黑水的污染控制和碳、氮、磷的有效回收是目前的根本任务;最后,根据当前的研究与工程应用现状,总结了厕所黑水源分离与资源化技术评估及绿色发展、多种技术的合理组合、集中化智慧化运行管理等方面面临的挑战,并提出相关建议。研究旨在为因地制宜推广适宜的厕所黑水源分离及资源化技术的规模化应用提供理论依据和参考。

关键词：厕所源分离粪便废水灰水尿液资源回收

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热力学方法计算5-羟甲基糠醛电氧化的可逆电池电动势

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化学教育（中英文） 2023年第4期44卷 99-102页

作者：薛智敏姚亦婷牟天成北京林业大学材料科学与技术学院林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 中国人民大学化学系北京100872

电化学热力学建立了可逆电池电动势与相应电池反应热力学函数间的关系。电化学氧化5-羟甲基糠醛(5-HMF)制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)可以取代传统聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)路线制备生物衍生塑料,但是该反应的标准电动势和各分步反应的标... 详细信息

电化学热力学建立了可逆电池电动势与相应电池反应热力学函数间的关系。电化学氧化5-羟甲基糠醛(5-HMF)制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)可以取代传统聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)路线制备生物衍生塑料,但是该反应的标准电动势和各分步反应的标准可逆电极电势尚无精确的实验数据可用。本文通过查阅文献中的热力学数据推算了该数据,确证了从热力学和动力学2个方面看HMF的电氧化反应比水的电氧化反应都优先,而且HMF的电化学氧化在强碱性溶液中更易进行。将本文内容作为综合习题引入电化学热力学教学,加深了学生对物理化学各部分之间关系的理解,提升了其综合应用物理化学知识解决实际问题的能力。

关键词：物理化学可逆电池电动势 5-羟甲基糠醛热力学 2,5-呋喃二甲酸

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基于POS约束的无人机森林航摄影像分区匹配策略

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林业科学 2020年第10期56卷 113-120页

作者：李亚东曹明兰李长青冯仲科北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083 北京工业职业技术学院北京100042

【目的】从低空森林航摄影像特点出发,探索一种适合无人机森林航摄影像的分区匹配策略,以解决直接采用摄影测量软件处理低空无人机森林航摄影像时经常出现的匹配速度慢、错误匹配率高、匹配质量差等问题,为森林航摄影像处理相关研究提... 详细信息

【目的】从低空森林航摄影像特点出发,探索一种适合无人机森林航摄影像的分区匹配策略,以解决直接采用摄影测量软件处理低空无人机森林航摄影像时经常出现的匹配速度慢、错误匹配率高、匹配质量差等问题,为森林航摄影像处理相关研究提供参考。【方法】基于摄影测量和计算机视觉相关原理,提出一种借助无人机POS数据构建像对间单应约束、按一定位置分布规则划分若干对应子区域、在特征提取和配对过程中视每个子区域为独立影像的分区匹配策略;同时将GIS空间分析算法引入特征匹配过程,探索特征点位置分布质量的刻画与评价方法。【结果】在同一台工作站上运行Python 3.7和OpenCV 3.4.2.16程序,对设置相同参数的同一台无人机获取的阔叶和针叶林航摄影像,选择ORB、FAST、SURF、SIFT、KAZE、AKAZE搭配本研究提出的分区匹配策略与普通分级下的采样匹配策略进行对比试验,搭配分区匹配策略的6种特征算子相比普通策略平均匹配速度提升11.53%,平均匹配率提升0.83%,平均位置分布质量提升2.46%。【结论】低空无人机森林航摄影像与普通测绘航摄影像特点不同,不能套用普通测绘影像的匹配策略。采用原始分辨率影像分区匹配策略,在保留影像细节的同时可缩小匹配范围,提高匹配速度;借助无人机POS数据构建像对间单应约束,能够改善匹配特征点的位置分布质量、降低错误匹配率。搭配分区匹配策略的6种特征算子试验表明该策略有效、灵活、与特征算子无关,AKAZE算子搭配分区匹配策略效果最佳。

关键词：无人机森林影像特征匹配匹配策略

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高阻隔性复合PEN/PET饮料包装瓶的制备及阻隔性能研究

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饮料工业 2024年第2期27卷 1-8页

作者：李梓绮李雪尹昊任迪峰北京林业大学生物科学与技术学院食品科学与工程系林业食品加工与安全北京市重点实验室北京100083

PET瓶是当前市场上广泛应用的饮料包装瓶之一,但随着消费者对饮料品质要求的提升,对饮料包装瓶的气体阻隔性有了更高的要求。为了改进纯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶的阻隔性,本实验利用熔融共混的方法制备PEN/PET复合材料,在确定共混... 详细信息

PET瓶是当前市场上广泛应用的饮料包装瓶之一,但随着消费者对饮料品质要求的提升,对饮料包装瓶的气体阻隔性有了更高的要求。为了改进纯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶的阻隔性,本实验利用熔融共混的方法制备PEN/PET复合材料,在确定共混材料的最佳配比后,加工制得复合聚萘二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PEN/PET)饮料包装瓶,并通过测定氧气、二氧化碳和水蒸气的透过量,以及紫外阻隔性能、光学性能、机械性能和耐热性能,对其进行阻隔性能分析。通过综合分析比较,确定PEN30%wt、PET70%wt为最佳配比。制得的复合PEN/PET饮料包装瓶与普通PET瓶相比,氧气阻隔性增加3.48倍,二氧化碳阻隔性增加7.36倍,水蒸气阻隔性增加2.25倍,除此之外,其紫外线阻隔性等性能也有显著提高。在常温下贮藏70d后,复合PEN/PET瓶对饮料的保存效果明显优于纯PET瓶。复合PEN/PET饮料包装瓶改进了纯PET瓶的阻隔性较弱的问题。

关键词： PET PEN 高阻隔性熔融共混

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北京市通州区不同绿地类型的土壤有机碳及其组分特征

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浙江农业学报 2023年第7期35卷 1699-1708页

作者：查贵超孙向阳李素艳于雷岳宗伟王晨晨魏宁娴徐浠婕北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京市通州区园林绿化资源调查和监测中心北京101100

为探究北京市通州区绿地土壤有机碳(SOC)及其组分的含量与分布规律,以城市绿地、果园、苗圃、平原造林地4种典型绿地土壤为研究对象,基于化学组成和密度分组技术分析不同土层(0~20、20~40 cm)SOC、富里酸碳(FAC)、胡敏酸碳(HAC)、胡敏素... 详细信息

为探究北京市通州区绿地土壤有机碳(SOC)及其组分的含量与分布规律,以城市绿地、果园、苗圃、平原造林地4种典型绿地土壤为研究对象,基于化学组成和密度分组技术分析不同土层(0~20、20~40 cm)SOC、富里酸碳(FAC)、胡敏酸碳(HAC)、胡敏素碳(HC)、轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)的含量及其分布特征,并结合相关性分析探究SOC与土壤理化因子的关系。结果表明:在0~40 cm土层内,不同绿地的SOC、FAC、HAC、HC、LFOC、HFOC含量分别为7.30~18.29、1.71~2.96、1.57~4.92、3.98~10.41、2.24~6.23、4.85~12.06 g·kg^(-1)。在垂直分布上,SOC及其组分含量随土层深度的增加整体呈下降趋势。不同绿地0~40 cm土层的土壤有机碳密度为46.50~88.41 t·hm^(-2),以果园最高,且显著(P<0.05)高于其他绿地类型。SOC及其组分含量与总孔隙度、田间持水量、碱解氮、有效磷和速效钾呈极显著(P<0.01)正相关,与pH和土壤容重呈极显著(P<0.01)负相关。总体而言,通州区上述4种绿地的SOC及其组分含量具有明显的表聚性,以果园的固碳潜力最大。

关键词：有机碳组分通州区绿地类型有机碳密度

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基于遥感与实地调查对潜在可造林区乔木林和灌草地的比较

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生态学报 2022年第18期42卷 7362-7371页

作者：初鼎晋贺康宁林莎左亚凡陈笑北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京市水土保持工程技术研究中心北京100083 林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

气候变化引起祁连山东部地区可适植被类型改变,探究植被类型转换的效果对生态环境可持续发展十分重要,但其转换方式及效果仍有待研究,此外传统植被调查的方法有诸多局限性,不能满足大尺度持续的监测,而遥感监测可以弥补这一劣势。基于... 详细信息

气候变化引起祁连山东部地区可适植被类型改变,探究植被类型转换的效果对生态环境可持续发展十分重要,但其转换方式及效果仍有待研究,此外传统植被调查的方法有诸多局限性,不能满足大尺度持续的监测,而遥感监测可以弥补这一劣势。基于遥感和样地调查以祁连山生态交错区甘沟小流域为研究地点,对原有灌草地和植树造林的乔木林进行比较,探究二者土壤理化性质、草本植物多样性及植被归一化指数(NDVI),增强植被指数(EVI),植被水分指数(NDMI),水分胁迫指数(MSI),叶绿素红外指数(CI),陆地叶绿素指数(MTCI)的差异。结果表明仅有水分相关指标有显著性差异,其中造林造成浅层土壤水分显著降低(P<0.01),4—5月份MSI和NDMI造林区植被水分高于灌草地(P<0.01),7—8月份两种植被类型水分指数以及其余指数无显著性差异,另外造林后的土壤有机质出现了轻微下降(P>0.05)。遥感指数和样地调查指标相关性分析中,土壤有机质和Shannon多样性指数与CI成正相关(P<0.05),植被覆盖度与NDMI成负相关(P<0.05),由于覆盖度较低的灌草地EVI和NDVI被高估,覆盖度和EVI与NDVI相关性不显著。综合遥感指数和实地调查分析,短时间造林时间内乔木林牺牲了部分土壤水分,提高了植被盖度,且目前造林并未对当地环境产生胁迫,但对生态环境的改善并不明显。基于遥感和样地调查揭示了潜在植被类型转换区原有灌草地和植树造林区的差异,并探讨遥感在小尺度范围内植被监测上的适用性,为植被建设和遥感监测植被状况提供借鉴。

关键词：生态修复植被指数哨兵2(sentinel-2) Google earth engine(GEE) 灌草地

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考虑乘客排队行为的接驳公交行车计划优化

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系统科学与数学 2022年第12期42卷 3355-3367页

作者：窦雪萍董冉李同飞龚小林北京工业大学交通工程北京市重点实验室北京100124 南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037

当居民利用公共交通网络完成长距离通勤出行时通常需要经历换乘过程.客流高峰期,乘客往往需要排队等待多班车次,从而导致换乘成本急剧增加.文章基于给定的轨道交通时刻表与换乘需求,研究了考虑乘客排队过程的接驳公交时刻表与车队规模... 详细信息

当居民利用公共交通网络完成长距离通勤出行时通常需要经历换乘过程.客流高峰期,乘客往往需要排队等待多班车次,从而导致换乘成本急剧增加.文章基于给定的轨道交通时刻表与换乘需求,研究了考虑乘客排队过程的接驳公交时刻表与车队规模联合优化问题.根据问卷调查结果确定乘客加入与离开候车队列事件的触发条件与发生概率;以最小化乘客出行成本与公交企业成本之和为目标;基于逆差函数实现车队规模测算与约束;建立考虑乘客排队行为的接驳公交行车计划优化模型;设计一种融入枚举过程的遗传算法求解模型,并进行不同情景下的算例分析.结果表明,优化后接驳公交行车计划在不显著增加企业成本的情况下能够大幅度降低乘客成本,但乘客排队意愿与候车行为的异质性显著影响接驳公交行车计划优化方案.研究成果可为公共交通多方式协同运行提供理论指导与决策支持.

关键词：行车计划非线性规划接驳公交排队行为逆差函数

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沙地樟子松( Pinus sylvestris var. mongolica )物候特征及其对气候的响应

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中国沙漠 2022年第2期42卷 25-35页

作者：刘轩赵珮杉高广磊赵媛媛丁国栋糜万林北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 北京林业大学宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 巴彦淖尔市封育飞播管理站内蒙古巴彦淖尔015000

物候反映植被对环境变化的响应。沙地樟子松(Pinus sylvestris ***)被广泛引种栽植于中国北方风沙区,但引种区气候条件差异对沙地樟子松物候的影响仍然尚不明确。基于2001—2020年MOD13Q1数据和气象数据,分别采用最大斜率法和趋势分析... 详细信息

物候反映植被对环境变化的响应。沙地樟子松(Pinus sylvestris ***)被广泛引种栽植于中国北方风沙区,但引种区气候条件差异对沙地樟子松物候的影响仍然尚不明确。基于2001—2020年MOD13Q1数据和气象数据,分别采用最大斜率法和趋势分析方法提取沙地樟子松植被遥感物候信息并比较物候时空动态特征差异,以偏最小二乘回归方法分析沙地樟子松遥感物候对气象因子变化的响应。结果表明:(1)呼伦贝尔、科尔沁、毛乌素沙地樟子松生长季分别始于第100—150、120—140、100—140天;生长季分别止于第300—340、270—315、260—310天;生长季长度分别为170—220、140—180、150—200 d。(2)呼伦贝尔、科尔沁、毛乌素沙地樟子松生长季始期显著提前(P<0.05),变化率分别为-15.7、-5.7、-13.9 d/10a;科尔沁、毛乌素沙地樟子松生长季末期显著提前(P<0.05),变化率分别为-11.7、-16.8 d/10a;呼伦贝尔沙地樟子松生长季长度显著延长(P<0.05),变化率为9.8 d/10a。(3)呼伦贝尔沙地樟子松生长季始期提前主要受上年8月气温降低和3月降水减少影响,生长季末期提前主要受1月降水减少影响;科尔沁沙地樟子松生长季始期和末期提前分别受上年7月降水减少和5月降水增加影响;毛乌素沙地生长季始期提前主要受3月气温升高和上年12月降水减少影响,生长季末期提前主要受9月气温上升和上年12月降水减少影响。研究结果可为深入理解沙地樟子松物候特征和人工林经营管理提供理论依据。

关键词：植被物候生长季沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica) 气侯因子偏最小二乘回归

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生物质基光热材料研究进展

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现代化工 2024年第7期44卷 26-30页

作者：李国庆王慧莹夏凯莉邵鲁鹏毛健贞杨桂花许凤王超齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室山东济南250353 北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 山东晨鸣纸业集团股份有限公司山东寿光262700

通过系统梳理生物质应用于光热转换材料的最新研究进展,具体归纳了生物质碳基材料、生物质复合材料、纤维素材料和木质素材料的制备过程和应用领域,深入阐释了光热转换性能和独特微纳米结构的构效关系,客观探讨了生物质基光热转换材料... 详细信息

通过系统梳理生物质应用于光热转换材料的最新研究进展,具体归纳了生物质碳基材料、生物质复合材料、纤维素材料和木质素材料的制备过程和应用领域,深入阐释了光热转换性能和独特微纳米结构的构效关系,客观探讨了生物质基光热转换材料存在的一些理论问题和技术瓶颈,最后提出了对该领域未来发展的见解。

关键词：生物质木质素纤维素太阳能光热

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