氮和磷是植物生长所必需的两种最为重要的养分元素，在气候变化和CO2浓度上升的背景下，氮、磷养分的供给不足限制了陆地植物的生长及其对大气CO2的吸收能力，成为制约未来陆地碳汇的重要因素。然而，全球陆地生态系统氮、磷限制的空间格局仍是一个尚未解决的重要科学问题。地理科学学部杜恩在副教授与斯坦福大学Rob Jackson教授团队合作，提出了氮、磷限制评估的理论框架并量化分析了全球陆地生态系统氮、磷限制的空间格局及其关键影响因素，相关结果近日发表在Nature Geoscience。 该研究根据化学计量内稳态假说和最小限制因子定律，推导提出基于叶片氮、磷重吸收效率比值指示氮、磷限制的理论框架，进一步建立全球陆地植物叶片氮、磷重吸收效率数据库和全球养分添加实验数据库，并在上述框架基础上量化评估了全球陆地生态系统氮、磷限制的空间特征，完成了全球陆地生态系统氮、磷限制的高分辨率空间制图。 该研究发现，全球自然陆地生态系统（农田、城市和冰川除外）有18%的区域受到较强的氮限制，而43%的区域受到较强的磷限制，其他39%的区域则受氮、磷共同限制或氮、磷任一元素的微弱限制。总体而言，氮限制在在苔原、北方针叶林、温带针叶林、山地草原及灌丛较为普遍，磷限制在热带及亚热带森林、温带阔叶林、沙漠、地中海植被、以及热带、亚热带和温带草原、稀树草原和灌丛较为常见。相关结果增进了对全球陆地生态系统氮、磷限制格局的量化认识，为地球系统模式氮、磷限制的模拟提供了基准数据，有望更好地预测气候变暖和CO2浓度上升情景下陆地碳汇的变化。该论文自2月10日在线发表后，已多次被科学媒体网站报道，包括SciGlow、myScience、Science Edition、Phys.org、Technology.org、News Wise、Mirage News、CO2 Coalition等。 杜恩在副教授为论文第一作者和第一通讯作者，斯坦福大学Rob Jackson教授为论文共同通讯作者，其他合作者来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、瑞典隆德大学、荷兰乌特勒支大学、中科院植物所等研究机构。该研究受到国家自然科学基金（41877328, 41630750 & 31400381）、霍英东青年教师基金（161015）、地表过程与资源生态国家重点实验室项目（2017-ZY-07）资助。

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本项目从延长生鲜面货架期的生产瓶颈出发，实现传统高水分面制品的工业 化。避免了过去单一使用化学防腐剂等强烈的保鲜手段，利用食品内不同栅栏因 子的协同或交互作用使食品体系内的微生物达到稳定，通过同时控制外源污染、降低水分活度、热杀菌及建立不利于微生物生长的环境等各手段的联合作用，特别是通过对促进游离水分结构化关键技术的研究，实现了不添加化学防腐剂的条件下将生鲜面的保质期延长至常温下 2 个月，冷藏 6 个月。

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实验内容 1、理解激光产生的基本原理及外腔面发射激光器的工作原理； 2、掌握谐振腔的设计及基本调节方法，熟悉激光器主要性能参数的测试； 3、理解非线性频率变换的基本原理，认识相位匹配的概念和种类； 4、掌握腔内倍频激光器调节的要领，研究影响倍频转换效率的主要因素； 5、理解激光波长调谐的原理，了解主要调谐方式，学会标准具调谐方法的使用； 6、了解激光调 Q 的基本原理及主要手段，了解被动调 Q 激光器的使用调节方法； 7、了解激光锁模的基本原理及方法，了解 SESAM 被动锁模激光器的调节要点。

双碳目标下，我国正逐步构建起以新能源为主体的新型电力系统。风电是其中关键一环，发挥着愈加重要的作用。随着风电机组的高度变高，以节省成本为目的进行结构轻量化设计是当前风电发展的必然方向。其中海工基础与风电机组由于设计分工不同，国内一直沿用传统的分离式设计，在塔架底部进行数据交互与迭代设计，导致投资占比增高，设计方法冗余度大，建设阶段成本浪费。如何解决分离式设计的弊端，开发更高效的一体化轻量化设计方法是破局痛点的关键所在。 针对钢制塔筒结构，开展失效型式分析，考察不同参数对钢筒性能的影响；针对海上风电机组基础结构成本高、材料浪费严重的问题，以NREL 5MW海上风电机组的三脚架和导管架基础结构为例开展拓扑优化轻量化设计研究，最终实现结构轻量化设计，得到性能更优，质量更轻的海上风电机组基础结构。 创新点 针对钢制塔筒结构，开展了各类失效型式分析，并考察了设计参数对结果的影响，形成一套钢制塔筒轻量化设计方法。 以5MW海上风电机组模型作为参考模型，将拓扑优化方法引入海上风电机组三脚架和导管架支撑结构的轻量化设计，并进行模态分析、刚强度计算，得到一套在概念设计阶段、考虑结构－载荷耦合效应下海上风电机组三脚架和多导管架的拓扑优化设计及仿真流程。 市场前景 在目前陆上、海上风电机组大型化的趋势下，结构的安全设计、轻量化设计将会成为制约行业发展的一个重要难题，而将拓扑优化及有限元仿真引入风电机组结构设计中可有效解决此类问题。 应用案例 航天万源2MW直驱风电机组塔筒，减重10tons； 5MW海上风电机组三脚架支撑结构，减重276.54tons; NREL 5MW海上风电机组导管架支撑结构，最大位移减少14.89%、最大等效应力减小26.66%。 获奖情况 张承婉、杨晓宇、陈卓；指导教师：龙凯，一带一路暨金砖国家技能发展与创新技术大赛－工程仿真创新设计赛项（研究生组），团体优秀奖 张承婉；指导教师：龙凯，第三届中国工业互联网大赛二等奖 丁文杰，本科生，2020年毕业，论文题目“塔筒法兰螺栓疲劳失效机理和法兰轻量化设计”，校级优秀论文 丁文杰、李泽阳、季元、张承婉；指导老师：廖海涛、龙凯，兆瓦级海上风力发电机组三脚架基础结构设计与强度校核分析APP，第三届中国工业互联网大赛，工业互联网+数字仿真专业赛二等奖 张承婉、陆飞宇、张锦华；指导老师：龙凯，中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛北京赛区一等奖 张锦华，指导老师：龙凯，海上风电机组多导管架的拓扑优化方法研究.2020年北京市普通高校优秀本科毕业设计（论文）