西北地区生态保护与经济高质量发展耦合研究

【目的】构建西北地区生态保护与经济高质量发展综合评价指标体系,测度西北地区“生态 - 经 济”系统耦合协调水平,为促进“生态 - 经济”系统及其要素协同共进提供对策建议。【方法】基于西北 5 省 区 2008—2020 年的面板数据,运用熵值法与耦合协调度模型测算西北地区“生态 - 经济”系统耦合协调水平, 利用聚类分析将西北地区“生态 - 经济”系统耦合程度划分为 6 个等级。【结果】西北地区“生态 - 经济”系 统耦合协调度时序特征在考察期内稳定增长,协调水平逐步由轻度失调、低水平协调向优质协调过渡。空间特 征表现在“生态 - 经济”系统耦合协调度呈现出陕西 > 甘肃 > 新疆 > 青海 > 宁夏的特征,西北 5 省区于 2016— 2020 年间均达到并保持在 V 类基本协调水平,其中陕西于 2020 年率先进入Ⅵ类优质协调水平,宁夏和青海“生 态 - 经济”系统耦合协调度波动增长。【结论】西北地区内部存在较强的空间异质性,应从内源创新、消费升 级与政府推动 3 个方面完善西北地区“生态 - 经济”系统及其要素协同发展机制。     

耕地集约利用与新型城镇化的耦合关联研究——以福建省为例

耕地集约利用与新型城镇化的协调发展对于推动乡村振兴和城乡统筹发展具有重要意义。以福建省9个设区市为研究对象,构建耕地集约利用与新型城镇化耦合协调发展评价指标体系,基于灰色关联度模型,定量评价2008—2018年两系统各要素间的耦合关联程度。同时运用熵权TOPSIS模型和耦合协调发展度模型,研究二者的综合发展水平及其耦合协调发展水平时空特征。结果表明:耕地集约利用与新型城镇化的关联度为0.761,达到较高关联,耕地集约利用为新型城镇化提供发展动力,新型城镇化为耕地集约利用提供要素支持;新型城镇化水平呈逐年上升趋势,而耕地集约利用水平保持稳定;两系统的耦合度先上升后下降,耦合度阶段总体上由中度耦合进入高度耦合,空间分布上呈现出由东西高南北低到南北高中间低演变的特点;二者的协调发展水平总体呈上升态势,协调发展等级由轻度失调衰退过渡为勉强协调发展,空间上主要表现为东高西低的分布格局;相对发展程度状况呈现出耕地集约利用滞后的发展态势。因此,福建省应在现有的资源禀赋上科学投入,以提高耕地集约利用水平,均衡新型城镇化发展差异,完善制度配套,推动协调发展。     

耦合视角下生产性服务业与智慧农业发展的研究——基于美国的经验与启示

为了推进农业生产性服务业与智慧农业的耦合,进而为我国小农户衔接智慧农业提供桥梁。本文选取美国为典型案例,分析美国生产性服务业与智慧农业耦合发展的模式和措施。采用比较研究法,归纳中美生产性服务业与智慧农业耦合发展的异同。研究表明,美国生产性服务业与智慧农业发展具有服务耦合、产业耦合和利益耦合三种模式,美国为推进其耦合发展而采取了立法保障、信息化建设、农业大数据利用和高素质人才培养等一系列措施。中美两国在智慧农业的高门槛、农业人口流失与老龄化问题、突发性公共卫生危机等方面存在共同点。但与美国相比,中国的生产性服务业与智慧农业之间的关系尚处于并行分离的状态,存在耦合层次较低,创新驱动力不足等问题。因此,为推动生产性服务业与智慧农业耦合发展,提出健全相关配套支持机制、加强大数据平台建设和信息化技术研发、完善农业产业链条和加强专业性人才的培养力度等对策建议。     

高温冻土融化固结的水热力耦合模型构建

依据比奥(Biot)固结理论,应用总拉格朗日(Total Lagrangian)方法建立考虑大变形的应力场控制方程;引入应力-温度耦合损伤模型作为冻结状态下的高温冻土本构模型,以未冻水含量为耦合节点建立水热力耦合模型;通过冻结粉质黏土的升温三轴压缩试验验证模型的有效性,分析水热力耦合模型与应用小应变假设的模型的差异。结果表明:水热力耦合模型经过引入高温冻土应力-温度耦合损伤本构模型,冻结状态初始融化阶段预测结果与试验曲线较吻合。在变形加速至缓慢变形过渡阶段(1.5~2.5 h),模拟结果与试验曲线存在一定差异,但整体可有效预测高温冻结粉质黏土的融化固结过程。考虑大应变状态的水热力耦合模型,对融化变形的预测精度优于应用小应变假设的模型。根据模拟结果,分析水热力三场的相互作用关系、冻土融化固结过程,高温冻土外部升温状态下,边缘融化部分形成排水通道,加速上部土体水分排出。     

刚柔耦合串联机械臂末端位置误差分析与补偿

机械臂连杆柔性、关节柔性等非线性变形的综合影响,导致其末端位置发生偏离而产生误差。本文以IRB1410型串联机械臂为研究对象,采用理论分析、仿真分析与实验验证相结合的方式,对机械臂末端位置误差进行分析与补偿研究。首先,建立机械臂刚柔耦合理论误差模型,并运用Newmarkβ法进行数值仿真分析;联合ANSYS和ADAMS进行刚柔耦合机械臂末端位置运动误差仿真;为了实现快速补偿,提出基于BP神经网络的伪目标点法对位置误差进行补偿,补偿后其位置误差均方根减小了68.3%,说明该方法具有较好的补偿效果;最后,自主设计并搭建了测量实验平台,采用所提算法进行了误差补偿实验,对比补偿前后距离误差,补偿后误差均方根减小了77.01%,验证了伪目标点法对柔性误差补偿的有效性。     

水氮耦合对黑土稻作产量与氮素吸收利用的影响

为探明不同水氮耦合模式下黑土区水稻产量形成和氮素吸收利用的规律,设置常规淹灌（F）、浅湿灌溉（W）和控制灌溉（C）3种灌溉模式,0、85、110、135kg/hm2（N0、N1、N2、N3）4个施氮量水平,共12个处理,研究不同水氮耦合模式对水稻干物质、产量、氮素吸收转运、水氮利用效率的影响。结果表明：常规淹灌和浅湿灌溉模式下,水稻地上部各器官干物质累积量随施氮量的增加而增大,而控制灌溉模式随施氮量的增加先增大后减小;水稻地上部不同器官氮素累积量随施氮量的增加而增大,相同施氮水平,控制灌溉模式的叶、茎鞘和穗氮素累积量较常规淹灌提高了27.80%~43.42%、18.32%~24.97%、13.85%~24.25%,较浅湿灌溉提高了0.96%~13.18%、10.73%~12.86%、10.53%~12.61%;3种灌溉模式下,水稻地上部干物质、氮素累积速率均随施氮量的增加而增大,且控制灌溉模式高于浅湿灌溉和常规淹灌模式,干物质、氮素累积始盛期随施氮量增加而提前;水稻植株平均氮素累积速率达到峰值时间比平均干物质累积速率达到峰值时间提前11.39d;相较于常规淹灌和浅湿灌溉模式,控制灌溉模式更有利于提高水稻产量,其中CN2处理产量最大,为10272.57kg/hm2;控制灌溉模式显著提升氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力;相同灌溉模式下,叶、茎鞘氮素转运率以及穗部氮素转运贡献率随施氮量增加而减小。水稻产量与灌溉水分利用效率、水分生产效率、氮肥农学利用效率、百千克籽粒吸氮量之间呈极显著正相关（P<0.01）,与氮素籽粒生产效率之间呈极显著负相关（P<0.01）。适宜水氮耦合模式可提高水稻产量和氮素吸收利用,综合考虑CN2处理为最佳水氮耦合模式。     

河流与开放空间耦合的城市绿地生态网络构建

随着我国城市化进程的加快,城市生态环境面临着越来越严峻的考验,为了促进城市的可持续发展,构建城市绿地生态网络、维护城市生态系统的稳定性成为众多领域研究的重点。河流作为城市绿地生态网络的核心空间结构,开放空间作为绿地生态网络的基础,二者关系的研究对构建城市绿地生态网络具有重要意义。在研究河流与开放空间耦合关系的基础上,结合对城市绿地生态网络含义、功能机制、评价指标的分析,以南阳市为例,提出河流与开放空间耦合的城市绿地生态网络构建方法。     

Advanced glycation end products change spontaneous calcium spark morphology in cardiomyocytes

AIM:To investigate the effect of advanced glycation end products (AGEs) on the activity of rynodine receptor (RyR) and calcium regulation in cardiomyocytes, in order to clarify the underlying mechanisms of cardiac dysfunction in diabetic cardiomyopathy. METHODS:The frequency and morphology of spontaneous calcium sparks were observed in cultured neonatal rat ventricular myocytes by the imaging technique of laser scanning confocal microscope. RESULTS:Compared with control group, AGEs increased the frequency of calcium sparks, where 10 mg/L of AGEs increased by 48% (P<0.01), 50 mg/L of AGEs increased by 200% (P<0.01) and 150 mg/L of AGEs increased by 110% (P<0.01). AGEs alter the morphology of spontaneous calcium sparks. AGEs decreased the amplitude and width of calcium sparks, and calcium spark duration. AGEs increased the level of cardiomyocyte resting Ca2+. CONCLUSION: AGEs increases the frequency of spontaneous calcium sparks, thereby enhancing calcium spark-mediated leaking of sarcoplasmic reticulum Ca2+, which may be the cause of diabetic cardiomyopathy systolic dysfunction.     

中国边境9省(区)城镇化与乡村振兴的耦合协调与影响因素

[目的] 探讨中国边境9省（区）城镇化与乡村振兴两大战略系统的协调发展关系与影响因素,为统筹边境地区城乡发展与促进国土安全提供科学依据。[方法] 构建城镇化与乡村振兴的指标综合评价体系,采取耦合协调度模型、灰色关联度模型分析中国边境9省（区）2008—2018年两大系统的耦合协调关系及影响因素。[结果] ①2008—2018年中国边境地区城镇化指数呈波动上升态势,总体上土地城镇化高于人口城镇化。②乡村振兴整体指数由2008年的0.273上升至2018年的0.756,边境城乡统筹推进力度加大,省域乡村发展差距不断在缩小。③城镇化与乡村振兴的协调程度由中度协调向高度协调转变,按照两系统的协调程度情况将边境9省（区）划分为优化提升型、调整进步型与重点突破型。④中国边境9省（区）城镇化与乡村振兴两大系统的协调发展是各种内外部力量交织作用下的结果,其中政府决策起到关键引导作用,互联互通扮演“催化剂”角色,产业结构提供重要内生“造血”力量,经济发展与人口迁移具有外部“输血”作用。[结论] 应从建立健全城乡融合发展机制、分区分级分类制定发展战略、构建跨区域协同发展新格局和激活创新驱动内生发展动力等方面促进中国边境9省（区）城镇化与乡村振兴协调发展。     

长江经济带产业—碳排放—土地协同发展研究

[目的] 研究长江经济带产业发展、土地利用及碳排放指数间的内在响应关系及作用机理,为区域协同发展提供思路。[方法] 基于GM (1,1)预测模型对产业发展、土地利用及碳排放指数进行灰色预测后进行耦合协调度分析,并运用PVAR模型探讨三者间的响应关系。[结果] ①区域各要素间的耦合度高于协调度,耦合协调状态呈增长趋势,而区域内部则呈现自下游至上游的降低趋势。②土地利用强度对于产业发展于前两期呈正向冲击,产业发展对碳排放为滞后2期内的先负而后转正冲击的倒V型波动趋势,土地利用对碳排放呈现明显的正相关脉冲响应。③三要素主要依赖于自身的发展路径,但产业发展对碳排放强度的解释力高于土地利用强度对其的解释力,而随着期数的增加,二者对碳排放的影响趋势均呈现增长趋势。[结论] 经济发展过程中产业结构调整及土地利用的配置和保障不可或缺,而碳排放作为未来发展中的重要制约因素也不可忽视,探索三者间的响应关系,能够更好地为区域协调发展提供依据。