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期刊信息/Journal information
北京师范大学学报（自然科学版）
北京师范大学
北京师范大学学报（自然科学版）

北京师范大学

郑进保

双月刊

0476-0301

jbnuns@bnu.edu.cn

010-62207851

100875

北京新外大街19号

北京师范大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Beijing Normal University(Natural Science)CSSCICSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为具有较高学术水平的自然科学综合性学术刊物，主要刊登数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学和技术科学、环境科学、交叉科学等基础研究和应用研究方面的学术论文，其中属省部级以上各种科学基金资助的论文占90%左右。正努力实现“国内第一源、国际上有一定影响的高水平学术刊物”的办刊目标。
正式出版
收录年代

    中国生态系统GPP变化热点区域检测与归因分析

    赵泉博朱秀芳谢天颜辰亦...
    177-186页
    查看更多>>摘要：结合趋势分析与热点分析检测中国GPP变化的热点区域,从热点区和像元2个尺度探讨了自然和人类活动对热点区域GPP变化的影响.结果表明:1982-2017年中国GPP总体呈增加趋势,变化均值为1.92 g·m-2·a-1;GPP正向变化的热点区域位于川西高原、黄土高原、华北平原及云贵高原;GPP负向变化的热点区域位于藏南、长江三角洲和东南沿海地区;研究考虑的3个自然因子中,气温与GPP相关程度最高;以气温和人类活动为主导因素的像元比例最高,达43.86％.气温和人类活动在各热点区域的影响方向不同,总体上在GPP显著增加的4个热点区域都起到了促进作用,在GPP显著减少的3个热点区域都起到了负面影响.

    总初级生产力趋势分析热点分析突变点监测相关分析

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    横断山区汶川县滑坡泥石流降雨致灾阈值研究

    孙鹏胡磊胡玉乾张强...
    187-195页
    查看更多>>摘要：基于2001-2020年GPM L3降水数据和第二次青藏科考所获取的2018年汶川县汛期滑坡泥石流灾害隐患点目录,从强度、相对性、绝对性和持续性方面遴选11个极端降水指标,揭示汶川县极端降水时空演变规律;通过构建累积降雨量-降雨时间关系阈值(E-D)模型、优化雨场分割法、量化汶川县降雨型滑坡泥石流样本降雨阈值,分级预测2001-2020年降雨型滑坡泥石流灾害隐患点的危险等级.研究结果表明:1)极端降水指标在汶川县大部分乡镇点位的趋势变化不显著,大多数指标呈现北低南高、西低东高的空间分布特征.极端降水的相对性指标、强度性指标以及部分持续性指标在空间分布上具有一致性,高值区主要分布在汶川县东部和南部地区,其发生由极端降水诱发的滑坡泥石流地质灾害事件的可能较大.2)汶川县降雨型滑坡E-D阈值曲线为E=41.69·D084(3≤D≤6),降雨型泥石流E-D阈值曲线为E=81.28·D0.36(3≤D≤23).3)汶川县"易发生"的降雨型滑坡隐患点占比46.2％,集中位于水磨镇北部、漩口镇东部、草坡乡东南部、绵虒镇中南部、耿达镇东南部、映秀镇东部以及卧龙镇东北部,"易发生"的降雨型泥石流隐患点占比13.84％,集中位于草坡乡东南部和银杏乡西部,该些区域未来需重点关注其降雨预警."易发生""较易发生"的滑坡泥石流隐患点的分布与极端降水的强度性、相对性和部分持续性指标的高值分布具有高度的吻合性.本研究可为汶川县极端降雨诱发滑坡泥石流灾害事件的防灾减灾提供精细化预报预警.

    极端降水降雨致灾阈值滑坡泥石流汶川县

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    土地利用变化对生态系统服务功能的驱动效应研究——以秦岭地区自然保护区为例

    荔琢侯鹏蒋卫国王晓雅...
    196-205页
    查看更多>>摘要：以14个秦岭自然保护区为例,基于2000、2007、2010、2015、2020年的土地利用、气象、土壤等多源数据,分析保护区及其核心区、缓冲区、实验区内土地利用变化对产水量、土壤保持、生境质量等生态功能的影响.结果如下:1)2000-2020年,14个秦岭保护区内林草地面积占比由92.77％增长至94.50％,2020年核心区内林草地面积达到99.14％;2)2000-2020年,保护区内产水量与土壤保持功能呈现出先增加后减少的变化趋势,而生境质量则是先减少后增加的变化过程,生境质量较产水量与土壤保持功能更易受到土地利用变化的影响;3)汉中朱鹮保护区内存在较大面积的耕地与湿地,致使其功能的大小与变化略有不同.其余保护区虽在研究时段内出现过被破坏、侵占的情况,但截至2020年已基本恢复.秦岭自然保护区是我国重要的生态保护地,随着重视程度和保护力度的不断加强,保护区内生态环境有所改善.但常态化做好监测与强化管控仍需坚持不懈.

    秦岭自然保护区土地利用变化生态系统服务功能

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    中国建成区植被变绿趋势识别及对比分析

    段晓宇黄庆旭白岩松冯星云...
    206-217页
    查看更多>>摘要：基于2001-2020年增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI),利用曼-肯德尔(Mann-Kendall,M-K)检验与泰尔指数,分析中国老城区(2000年已成为建成区)与扩展区(2000-2016年新增建成区)的植被变绿趋势,以及在不同气候变化区植被变绿趋势的差异.研究发现:1)中国约20％(17290km2)的建成区植被呈显著变绿趋势.其中华东-华中湿暖趋势带的建成区植被变绿面积,占中国建成区植被总变绿面积的46.61％,30个省级行政区10％以上的建成区植被呈显著变绿趋势.2)在老城区与扩展区的植被变绿趋势的对比上,老城区的植被显著变绿,扩展区的植被微弱变绿,老城区的植被变绿面积(13 474 km2)是扩展区植被变绿面积(3 818 km2)的3.5倍多.不同气候变化区的植被变绿趋势差异表明,需要因地制宜地应对气候变化对城市建成区植被生长的影响,重视西南-华南干暖趋势带的供水设施建设,保证植被的生长需求.

    城市变绿城市扩展气候变化城市植被城市可持续性

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    基于高通量测序技术的西藏冰湖真核浮游植物群落组成特征分析

    崔金龙童银栋赵锋麦富源...
    218-229页
    查看更多>>摘要：通过18S rRNA基因V4可变区对西藏廓琼岗日冰川流域3种不同类型冰湖的表层和底层水体进行测序分析,研究冰湖水体真核浮游植物多样性.冰湖中用于注释的序列数碱基占比＞97％,表明测得的数据准确可靠.分析结果表明:1)冰湖浮游植物以绿藻门和隐藻门为优势类群,绝对优势种为绿藻门的Chlamydomonadaceae_sp.(0.127)、Chlorophyta(0.112);2)廓琼岗日冰湖水体整体呈碱性,浊度高且范围广,水温偏低,营养盐和叶绿素a水平偏低,湖泊整体处于贫营养状态;3)同一冰湖不同点位和不同类型冰湖的浮游植物优势种和群落具有显著差异,冰川融水补给源和太阳辐射的空间差异可能是导致这种差异的重要因素;4)冰湖浮游植物优势种和群落与青藏高原大型湖泊具有较大差异,较国外高寒小型湖泊具有一定的相似性,表明浮游植物的整体分布及优势种变化在高寒山区小型湖泊水体变化较为一致.研究为调查和认识高海拔冰湖浮游植物群落结构和分布特征提供方法探索和基础信息,为高海拔冰湖水生态环境研究和保护提供依据.

    冰湖18SrRNA高通量测序真核浮游植物多样性群落结构

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    用于提高康普顿相机探测效率的新型环状吸收体几何设计

    杨皓袁子泉薛东阳江建勇...
    230-237页
    查看更多>>摘要：康普顿相机成像技术在许多领域都有重要应用.通过Geant4蒙特卡罗模拟和实验,本文提出了一种新型高灵敏度环状吸收体结构康普顿相机,并对比了该结构康普顿相机与传统双层面结构康普顿相机的探测效率和角度分辨率.模拟中,双层面结构康普顿相机散射体和吸收体均包含8×8的Ce:Gd3(Al,Ga)5O12(GAGG)闪烁体探测器.散射体探测器单元尺寸为10mmx10mmx5mm,吸收体探测单元尺寸为10 mmx10 mmx10 mm.新型环状吸收体结构康普顿相机散射体与双层面结构康普顿相机散射体相同,吸收体探测器单元分布在一个内半径51.5 mm、外半径约73.9 mm的环状结构上,总探测单元数与双层面结构康普顿相机吸收体探测器数相同,每个探测器单元尺寸为10 mm×10 mm×10 mm.模拟和实验结果显示,在角度分辨率相当甚至更优的情况下,新型环状吸收体结构康普顿相机的探测效率显著优于双层面结构康普顿相机,当散射体和吸收体距离＞114 mm时,探测效率提高幅度超过1倍.

    康普顿相机滤波反投影Geant4模拟蒙特卡罗模拟

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    可充电锂氧气电池正极材料的研究进展——贵金属催化剂

    林雨冉张书婷邱嘉晨南彩云...
    238-248页
    查看更多>>摘要：锂氧气电池具有较高的理论能量密度,有望成为未来一种很有前途的新型电池系统.贵金属催化剂不仅具有较高的催化活性,而且具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良性能,是一种重要的催化剂材料.本文综述了贵金属基锂氧气电池正极材料的制备方法及其对电池性能的影响,包括钌、铑、钯、银、铱、铂、金以及复合贵金属催化剂.

    锂氧气贵金属正极材料电池

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    城市碳中和措施的边际减排成本分析——以北京市为例

    刘耕源郭丽思陈钰颜宁聿...
    249-259页
    查看更多>>摘要：城市是碳中和的主阵地,随着"双碳"目标的提出,将鼓励更多的减排技术和政策在城市低碳转型中发挥作用.基于此,本研究运用边际减排成本方法,以北京市为例,结合北京市低碳政策推广情况,对具体减排技术的减排潜力和减排成本进行分析,绘制了具有35项减排措施的北京市边际减排成本曲线,识别出有较高经济性的优先减排措施,为北京市实现碳中和目标提供技术措施优先级排序和实施路径建议.研究表明:1)筛选出的电力部门、交通部门、建筑部门减排技术的减排潜力分别为14.96亿、7.66亿、2.55亿t.平均碳边际减排成本为485.12元·t-1,电力部门、交通部门、建筑部门的平均减排成本为154.56、417.56、688.28元·t-1;北京市应大力推广电力减排措施,保证北京市碳排放进人快速下降通道;2)在35项减排措施中,11项的减排措施的边际减排成本为负,成本有效的CO2减排潜力为39967万t,占39.15％;减排初期应大力推广电动出租车、电动公交车和电动轻型货车、照明节能等负成本措施;3)高边际减排成本措施的减排潜力较大,但不具有成本优势,实施难度大,为促进此类减排技术的扩散,政府可以采取一定程度的补贴或激励政策确保减排投资收益的稳定性,降低减排投资风险.

    碳中和措施边际减排成本电力部门交通部门建筑部门

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    西北地区碳排放的驱动因素与脱钩效应研究

    滕王滕菲冯套柱郭道燕
    260-268页
    查看更多>>摘要：西北地区经济快速增长的需求与"双碳"目标的矛盾是亟待解决的重要难题.本文选取西北地区2011-2019年的数据,采用碳排放系数法核算能源消费碳排放,并运用对数平均迪氏指数(LMDI)方法,研究了能源结构、能源强度、经济产出和人口规模对碳排放水平的影响;构建Tapio脱钩模型,对碳排放与经济发展的脱钩指数进行测度,并分析了碳排放与经济发展的脱钩关系.研究表明:1)陕西省是西北地区碳排放量最大的省份,其次是新疆、甘肃、宁夏和青海.2)经济产出和人口规模会促进碳排放,与经济产出相比,人口规模对碳排放的影响较小;能源强度会促进碳减排;能源结构对碳排放的作用存在两面性.3)碳排放总量、碳排放强度、人均碳排放与经济发展的脱钩关系均有向强脱钩转变的趋势;陕西、甘肃、新疆和青海的碳排放总量、碳排放强度、人均碳排放与经济发展实现了强脱钩.这些结果丰富了碳排放驱动因素与脱钩效应的相关研究,为西北地区协调区域经济发展和削减碳排放提供了针对性的政策建议.

    西北地区碳排放LMDI模型驱动因素脱钩效应

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    基于UMAP与HDBSCAN的北京市极端暴雨时空动态分布规律研究

    徐淑高王纤阳蒋卫威鱼京善...
    269-279页
    查看更多>>摘要：极端暴雨具有历时短、雨强大、破坏性强等特点,是引发城市内涝的主要原因之一,探究其时空动态分布规律,有助于提高城市内涝风险精细化管理水平.本文以北京市2004-2016年308个气象站点的降雨资料为研究样本,利用UMAP降维算法和HDBSCAN聚类算法,构建了各类极端暴雨事件的时空动态分布模型.首次提取了北京市全域4类极端暴雨模式:模式1,暴雨集中在主城区,并围绕主城区缓慢移动;模式2,暴雨从西南山区途经主城区,向东北方向移动;模式3,暴雨自西部山区向主城区西北部扩散,最后向主城区北部方向移动;模式4,暴雨从西部山区途经主城区向东移动.研究结果表明,北京市极端暴雨的主要类型为短历时降雨过程,暴雨中心在空间上均存在从西向东移动的趋势.其中,主城区、东南山区以及南部平原地区面临相对更高的极端暴雨风险.各类极端暴雨的模式特征物理机制明确,其重构特征可以充分表征实际暴雨事件特性.研究成果可为北京市降雨设计、城市内涝风险管理等工作提供一定的参考.

    极端暴雨UMAPHDBSCAN动态时空分布北京

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