河南大学学报(自然科学版)

地理环境与资源开发

  • 1990-2020年黄河流域粮食产量时空演变及影响因素分析

    王志鹏;乔家君;张二申;夏兴;韩冬;刘齐;

    粮食生产事关我国国家自立、社会稳定和繁荣富强,黄河流域粮食安全对促进黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义.运用Theil指数、空间自相关分析探究1990-2020年黄河流域粮食产量的时空格局演变,并利用地理探测器分析影响粮食产量的主要因素.结果表明:(1)1990-2020年黄河流域粮食产量呈增加态势,粮食产量占比先波动上升而后有所下降,分地区粮食产量呈现下游地区、中游地区、上游地区依次递减的态势;(2)组间差异是黄河流域粮食产量差异的主要原因,粮食产量的空间依赖程度呈先增强后保持稳定,研究时段内粮食产量冷点区面积逐步缩小;(3)31年来,粮食产量的影响因素发生较大改变,主要影响因素由农林牧渔从业人员和年末总人口因素变为粮食作物播种面积和农业机械总动力,且经济发展水平和农业要素投入对粮食产量的影响较为深刻.

    2023年05期 v.53 505-515+574页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K]
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  • 黄淮海地区碳排放与经济增长时空耦合关系

    李楠;孙丕苓;

    碳排放是全球气候变化研究的重要内容,科学厘清碳排放与经济增长的时空耦合关系对促进区域生态文明建设和经济高质量发展具有重要意义.以黄淮海地区为例,运用空间自相关分析、热点探测、耦合协调模型等方法分析2000-2020年黄淮海地区碳排放与经济增长时空耦合关系.研究结果表明:(1)2000-2020年黄淮海地区碳排放量与经济增长总体上呈现持续增长态势,2000-2010年碳排放与经济增长的速率高于2010-2020年.(2)2000-2020年黄淮海地区碳排放与经济增长呈现显著的空间集聚特征.碳排放热点区主要集中于北京市、天津市、河北省、山东省境内,范围不断收缩,冷点区主要分布于河北省南部;经济增长高值集聚区主要分布于北京西南部、天津沿海、河北东北部及河南省内,低值区主要分布于河北省、河南省、山东省、安徽省内.(3)2000-2020年黄淮海地区碳排放与经济增长整体处于勉强协调等级,耦合协调度时空差异显著,总体呈现东高西低、北高南低的空间格局.良好与基本协调区主要分布于京津冀地区,轻度与严重失调区趋于山区、省域边缘区分布态势,零散分布于山东、河北、河南、安徽省内.

    2023年05期 v.53 516-524页 [查看摘要][在线阅读][下载 961K]
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  • 河南省不同类型专业村的时空演变及其驱动因素

    刘齐;乔家君;夏兴;王志鹏;

    分类型探讨专业村的时空演变并分别解析其核心驱动因素,对于分类推进乡村振兴具有重要意义.文章基于两次实地调研数据,运用标准差椭圆、最近邻分析、空间扫描统计量和地理探测器方法探究2008-2017年河南省不同类型专业村的时空演变及其驱动因素.结果表明:(1)各类型专业村数量皆有上升,农业型专业村增速最快.(2)各类型专业村分布范围有所扩大,分布方向皆表现出由“东北—西南”向“西北—东南”转变的趋势;农业型、工业型专业村平均分布中心向东南方向移动,服务及其他型专业村向西北方向移动.(3)各类型专业村空间集聚特性显著,但不同类型专业村集聚区域变化各异.(4)各类型专业村镇空间分布受村外环境因素的影响强于村域环境,强于能人因素.其中市场需求、地形特征和地理区位始终是影响农业型专业村空间分布的核心要素.市场需求是始终影响工业型、服务及其他型专业村空间分布的最核心要素.(5)从同一驱动因素对不同类型专业村的响应来看,能人因素对服务及其他型专业村的解释力强于农业型、工业型专业村.综合来看,2008年工业型专业村对村内、村外环境的响应程度强于其余类型专业村,2017年则转变为服务及其他型专业村对其响应最强.研究可为制定针对性的政策培育专业村及促进专业村高质量、可持续发展提供理论参考.

    2023年05期 v.53 525-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K]
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  • 气候变化背景下青檀的潜在地理分布

    张平平;李艳红;朱文博;朱连奇;BALMUKUNDA Regmi;NAVEED Ahmed;SHER Bahadur Gurung;

    气候是植物物种地理分布的决定因素.通过建模预测濒危物种的潜在适生区已成为评估生境适宜性的有用工具.青檀(Pteroceltis tatarinowii Maxim.)是第三纪古热带植物区系的孓遗植物,具有十分重要的经济价值和生态价值,通过对青檀的潜在地理分布预测可以更好地为青檀的培育、管理和可持续利用提供科学依据.利用MaxEnt模型模拟当前(1970-2000年),预测未来2050s(2041-2060年)和2070s(2061-2080年)在3种不同排放浓度(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)情景下青檀在中国的潜在地理分布,并对不同气候带、纬度和海拔下青檀适生区空间分布格局及其生境破碎化程度、质心移动轨迹进行分析.结果发现:(1)年降雨量(Bio12)是影响青檀分布的决定因子,最冷月的最低气温(Bio6)是仅次于年降雨量的次要因子;(2)当前青檀潜在适宜分布区主要分布在我国水热条件较为适宜的亚热带地区;(3)未来不同气候情景下青檀潜在适生区面积整体上呈减少趋势,其生境破碎化程度逐渐加剧;(4)青檀的潜在适生区的质心向西北方向偏移.

    2023年05期 v.53 537-550页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]
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  • 生态系统服务价值时空演变、情景模拟与影响机制——以周口市为例

    宋美玲;周可丽;元媛;常迎辉;王乾旭;陆蓉;张新悦;李梦凡;李光辉;邢光睿;

    平原农区生态系统服务价值评估对于农区生态质量提升、土地资源合理利用等意义重大.以典型农区周口市为例,基于2000-2020年5期土地利用数据,结合土地利用动态度、转移矩阵、地理探测器等,分析周口市生态系统服务价值的时空演变及空间分异的驱动因素,并借助PLUS模型对周口市2030年用地变化进行模拟,计算多情景下的生态系统服务价值,以期为周口市资源管理与生态治理提供依据.结果表明:(1)2000-2020年,研究区建设用地面积扩张态势明显,耕地、林地面积减少,其他地类变化不显著;(2)从时间尺度看,生态系统服务价值总体逐渐递减,2000年生态系统服务价值最高为159.97亿元,2020年最低为157.65亿元;(3)空间上看,县域尺度地均生态系统服务价值形成以市区为中心、东西向延伸的“高-低-中”三级空间分布格局,高值区主要集中在西部区县,东部生态优势逐年弱化;(4)2030年自然发展、生态保护及经济优先情景下生态系统服务价值分别为159.75、159.89、158.09亿元;(5)周口市地均生态系统服务价值受多因素影响,各因素具有明显的时空分异特征,主要因子有复种指数、农业总产值和人为影响综合指数等.

    2023年05期 v.53 551-564页 [查看摘要][在线阅读][下载 975K]
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  • 基于网格尺度和BP神经网络模型的“双评价”研究——以濮阳市为例

    潘涛;王海荣;罗颖;

    以河南省濮阳市为研究对象,根据土地利用数据、自然环境与社会经济统计数据,基于网格尺度,结合单要素评价和集成评价,采用BP神经网络模型进行资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价.研究结果表明:(1)利用单要素评价与集成评价相结合,引入BP神经网络模型在双评价中是适合的,评价结果可信度较高.(2)生态保护高等级地区主要集中在黄河沿线;农业生产适宜区面积为2 764.60 km~2,占全域面积比重64.73%,在清丰县和南乐县分布较多,2035年濮阳市农业生产可承载规模为400.22~412.54万亩;城镇建设适宜区面积为500.20 km~2,占全域总面积比重的11.71%,主要分布在华龙区、濮阳县城、清丰县城、南乐县城建成区及周边区域,2035年濮阳市可承载的城镇建设规模为465.26~639.73 km~2.

    2023年05期 v.53 565-574页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
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生命科学

  • 两株异源生防菌的鉴定及其对烟草根腐病的协防增效

    孙会忠;王洁琼;郝浩浩;吕欢欢;

    为了防治烟草镰刀菌根腐病和验证异源生防菌的协防增效,以前期分别分离自烟草植株内生菌和根际土壤的保藏菌株为材料,采用平板拮抗实验技术进行了生防烟草茄病镰刀菌(Fusarium solani)异源功能菌的筛选,对异源生防菌株开展了多相鉴定,并通过离体盆栽验证实验考察对比了异源生防菌的协防增效情况,测定了异源生防菌不同应用处理烟株3种防御体系酶活性的变化情况.结果显示:以烟草茄病镰刀菌为指示菌株,筛选获得2株拮抗活性较好的菌株,分别编号为YA14与YC3,其抑菌圈半径分别为8.24和9.43 mm;依据YA14与YC3的形态、生化特征及其16S rRNA和gyrB序列分析,将YA14、YC3系统鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis YA14)和成团泛菌(Pantoea agglomerans YC3);盆栽验证实验结果表明YA14与YC3联用对烟草镰刀菌根腐病协防的病情指数最低,为19.87%,协防增效达到79.79%,显著高于YA14或YC3的单用处理结果.烟株的防御体系酶SOD、POD和CAT活性测定也显示YA14与YC3协防处理的酶活性高于单用处理.以上结果表明,来自烟株内生菌和根际土壤的2个异源生防菌协防烟草茄病镰刀菌根腐病的生防策略效果突出,对烟草根腐病防治技术创新和菌剂配伍具有重要参考价值.

    2023年05期 v.53 575-583页 [查看摘要][在线阅读][下载 695K]
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  • miRNA在恶性肿瘤诊断中的作用

    赵孝亮;李君艳;陈国荣;

    miRNA(MicroRNA)是一类长度为19~25个核苷酸的单链非编码RNA,其在转录后水平调控生物体的生长发育、细胞分化、增殖和应激反应等生理生化进程.同样,miRNA在恶性肿瘤的发生发展中发挥着重要的调控作用,研究miRNA与恶性肿瘤之间的关系已经受到人们的广泛关注.本文对miRNA的生物学功能特征、其与肿瘤发生发展的关系、作为新肿瘤标志物的可能性及在肿瘤诊断中的作用进行综述,以期为恶性肿瘤的诊断提供帮助.

    2023年05期 v.53 584-589页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
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建筑环境与结构

  • 木质素磺酸钙改良粉土抗硫酸盐侵蚀性能研究

    张建伟;赵聪聪;尹悦;边汉亮;石磊;

    粉土是路基工程中常见的土体填料,其结构性差,在硫酸盐侵蚀环境下易受到侵蚀.为改善粉土的抗硫酸盐侵蚀性能,采用木质素磺酸钙来加固土体,通过无侧限抗压强度与抗硫酸盐侵蚀试验,分析木质素磺酸钙掺量、养护龄期和硫酸盐环境下浸泡天数对改良粉土无侧限抗压强度的影响.结果表明:改良粉土的无侧限抗压强度随木质素磺酸钙掺量的增加先增大后减小,随养护龄期的增长逐渐提高.其他条件相同下,当掺量为5%养护龄期为28 d时,试样的无侧限抗压强度最大为394.6 kPa,是未处理粉土的5.46倍.同时,此时改良粉土的抗硫酸盐侵蚀性能最好,在硫酸盐环境下浸泡28 d后改良粉土的无侧限抗压强度是侵蚀后素粉土的4.9倍.SEM试验结果表明,掺入适量木质素磺酸钙可对土体内部孔隙进行填充,使土体强度、抗硫酸盐侵蚀性能增强.

    2023年05期 v.53 590-596页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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  • 改性脱硫石膏复合材料性能影响因素研究

    刘凤利;王甜;刘俊华;张安康;

    将固废基墙体材料应用于装配式结构体系符合当前“双碳”和建筑工业化等重大需求.本文以脱硫石膏-水泥-粉煤灰-生石灰四元胶凝材料体系为对象,研究了水胶比、减水剂种类与掺量、缓凝剂掺量以及研磨时间等因素对其性能的影响.结果表明:水胶比为0.25时,吸水率达到17.1%;聚羧酸减水剂较三聚氰胺减水剂与复合材料相容性更好,其掺量在0.28%时,胶浆流动度达到230 mm;缓凝剂掺量在0.15%时,初凝时间满足实际施工需求;控制研磨时间为20 min,其1 d和28 d的抗压强度分别为33.5 MPa和61.5 MPa,较未研磨体系分别提高了24.07%和32.54%.综上,脱硫石膏基胶凝材料体系实现了高流态、早强和高强,为应用于绿色装配式构件提供参考.

    2023年05期 v.53 597-604页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
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  • 复合地层中盾构施工地表沉降影响因素分析

    张婧;温森;张国建;

    鉴于盾构施工环境复杂多样,地质条件变化大,穿越软硬不均的复合地层较为常见.为了更符合工程实际情况,引入地层产状,利用Midas GTS NX建立有限元模型,在盾构掘进方向与复合地层走向的夹角(θ)下,研究复合地层土岩强度比(λ)、复合地层倾角(α)、掌子面土岩面积比(n)等因素对地表沉降的影响,得出θ、λ、α和n对地表沉降影响的规律.结果表明:(1)当θ=0°、90°时,随着λ的增大,地表沉降值均为先减小、再增大、又减小、再增大,呈现波动变化规律;(2)当θ=0°时,无论λ多大,地表沉降值随着α的增大而增大,复合地层倾角越小越有利于控制地表沉降;当θ=90°时,复合地层倾角越大越有利于控制地表沉降;(3)当θ=0°、90°时,地表沉降值随着n的增大而增大,盾构掘进时掌子面岩层占比越大对地表沉降影响越小.研究结果可为类似地层盾构施工提供参考.

    2023年05期 v.53 605-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 基于CPT/CPTU的桩基竖向承载力分析方法研究综述

    边汉亮;边家涵;段超龙;石磊;

    基于静力触探(Cone Penetration Test, CPT)和孔压静力触探(Piezocone Penetration Test, CPTU)测试参数预测桩基竖向承载力方法的相关文献,对CPT/CPTU预测桩基竖向承载力的方法进行归纳分析,对比分析了CPT/CPTU测试与静载荷试验、高应变动测法、标贯试验,归纳了不同测试方法的优势和不足.工程实例表明CPTU方法预测桩基承载力最接近静载荷测试结果.CPTU测试方法考虑了孔隙水压力的影响,具有精度高、数据连续、可重复测试、成本低的特点,值得推广和应用.

    2023年05期 v.53 615-624页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K]
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  • 一种新型装配式钢-混组合梁板连接件推出试验研究

    马少春;赵晨阳;陈龙;徐练;鲍鹏;

    为了提高装配式钢-混组合结构施工的便利性和高效性,本文提出了一种新型的可用于钢-混组合结构梁板的焊接螺栓抗剪连接件.设计并制作了3个试件和1个采用普通剪力钉制作的对比连接件.通过推出试验分别研究了采用不同连接方式连接件的荷载位移曲线、承载及变形能力、破坏机理等力学性能.结果表明:剪力钉与螺栓钉材料的屈强比相似,受混凝土影响相对较小.通过对抗剪连接件推出试验整体分析可知,主要经历弹性、弹塑性和破坏三个阶段.在螺栓钉根部的焊接螺母有效尺寸越大,对试件整体受力性能越有利.由于螺杆上螺纹截面不规则,削弱了其有效面积,易产生应力集中.试件破坏多为螺杆产生断裂或拔出破坏,表明在螺栓钉与钢板之间连接有效.在复杂实际工程中,采用螺栓钉进行连接具有一定优势,提高了装配效率,应用前景良好.

    2023年05期 v.53 625-630页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
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