Strategies of Prior-Fractionation for the Graded Utilization of Lignocellulose

木质生物质是地球上最丰富的一类生物质资源,主要由碳水化合物高分子(纤维素、半纤维素)和芳族聚合物(木质素)组成。木质纤维组分的清洁高效分离,是实; 现多元化、高值化生物精炼的重要基础。本文首先讨论了基于分级利用的组分分离技术与基于制备纤维素乙醇的预处理技术的不同之处;其次,梳理归纳了五种木质; 纤维组分优先分级分离策略:纤维素优先分离,木质素优先分离,半纤维素优先分离,木质素和半纤维素优先分离以及纤维素和半纤维素优先分离;再次,基于半纤; 维素优先分离策略,对国内相关的产业化应用进行了评述;最后,对木质生物质组分分离技术的当下定位和发展前景进行了总结与展望,以期对木质生物质的三大组; 分有较全面的价值观念和利用思路,并对木质生物质精炼技术的发展提供借鉴与参考。Lignocellulosic materials contributing the large proportion to the biomass resource are mainly composed of carbohydrate polymers (cellulose, hemicellulose), and aromatic macromolecules (lignin). Pre-fractionating lignocellulose is considered as the foundational step to establish an economical and sustainable lignocellulosic biorefinery. Firstly, the distinction between lignocellulose fractionation technologies and pretreatment methods for cellulosic ethanol production is discussed. Afterwards, five prior-fractionating strategies of lignocellulose for the biorefinery process are elaborated, including cellulose-first processing, lignin-first processing, hemicellulose-first processing, lignin & hemicellulose-first processing, and cellulose & hemicellulose-first processing. And then industrial applications of hemicellulose-first processing in our country are reviewed. Ultimately, the future perspective on lignocellulose fractionation technologies are given. The aim of this review is to provide new insights into the lignocellulosic biorefinery based on the fractionating of lignocellulose.National Natural Science Foundation of China [21676223, 21506177];; Fujian Provincial Development and Reform Commission, China [2015489];; Fundamental Research Funds for the Central Universities [20720160087,; 20720160077, 20720170062]; Natural Science Foundation of Fujian Province; of China [2016J01077, 2015J05034]; Education Department of Fujian; Province [JZ160398

海洋微生物的多样性在赤潮调控中的利用

海洋发生赤潮是由多种因素相互作用的一个极其复杂的过程,丰富的营养盐和微量重金属元素是形成赤潮的物质基础[1]。近年来,随着人口的持续增长和经济的高速发展,造成某些水体交换条件不良

中国海及邻近区域碳库与通量综合分析

中国海总面积约470万平方公里,纵跨热带、亚热带、温带、北温带等多个气候带.其中,南海北依\"世界第三极\"青藏高原、南邻\"全球气候引擎\"西太平洋暖池,东海拥有全球最宽的陆架之一,跨陆架物质运输显著,黄海是冷暖流交汇区域,渤海则是受人类活动高度影响的内湾浅海.中国海内有长江、黄河、珠江等大河输入,外邻全球两大西边界流之一的黑潮.这些鲜明的特色赋予了中国海碳储库和通量研究的典型代表意义.文章从不同海区（渤海、黄海、东海、南海）、不同界面（陆-海、海-气、水柱-沉积物、边缘海-大洋等）,以及不同生态系统（红树林、盐沼湿地、海草床、海藻养殖、珊瑚礁、水柱生态系统等）多层面对海洋碳库与通量进行了较系统地综合分析,初步估算了各个碳库的储量与不同碳库间的通量.就海气通量而言,渤海向大气中释放CO2约0.22Tg Ca-1,黄海吸收CO2约1.15Tg Ca-1,东海吸收CO2约6.92～23.30Tg Ca-1,南海释放CO2约13.86～33.60Tg Ca-1.如果仅考虑海-气界面的CO2交换,中国海总体上是大气CO2的\"源\",净释放量约6.01～9.33Tg Ca-1.这主要是由于河流输入以及邻近大洋输入所致.河流输入渤黄海、东海、南海的溶解无机碳（DIC）分别为5.04、14.60和40.14Tg Ca-1,而邻近大洋输入DIC更是高达144.81Tg Ca-1,远超中国海向大气释放的碳量.渤海、黄海、东海、南海的沉积有机碳通量分别为2.00、3.60、7.40、7.49Tg Ca-1.东海和南海向邻近大洋输送有机碳通量分别为15.25～36.70和43.39Tg Ca-1.就生态系统而言,中国沿海红树林、盐沼湿地、海草床有机碳埋藏通量为0.36Tg Ca-1,海草床溶解有机碳（DOC）输出通量为0.59Tg Ca-1;中国近海海藻养殖移出碳通量0.68Tg Ca-1,沉积和DOC释放通量分别为0.14和0.82Tg Ca-1.总计,中国海有机碳年输出通量为81.72～103.17Tg Ca-1.中国海的有机碳输出以DOC形式为主,东海向邻近大洋输出的DOC通量约15.00～35.00Tg Ca-1,南海输出约31.39Tg Ca-1.综上,尽管从海-气通量看中国海是大气CO2的\"源\",但考虑了河流、大洋输入、沉积输出以及微型生物碳泵（DOC转化输出）作用后,中国海是重要的储碳区.需要指出的是,文章数据是基于中国海各海区碳循环研究报道,鉴于不同研究方法上的差异,所得数据难免有一定的误差范围,亟待将来统一方法标准下的更多深入研究和分析.国家重点研发计划项目(编号:2016YFA0601400);;国家自然科学基金项目(批准号:91751207、91428308、41722603、41606153、41422603);;中央高校基础研究项目(编号:20720170107);;中海油项目(编号:CNOOC-KJ125FZDXM00TJ001-2014、CNOOCKJ125FZDXM00ZJ001-2014)资

神府矿区采煤塌陷裂隙对坡面土壤水分及 植被生长状况的影响

［目的］探究采煤塌陷裂隙（塌陷发生２ａ之后）对坡面土壤水分和植被影响的过程与特征，为采煤 塌陷区域植被恢复与生态环境重建提供理论支持。［方法］通过对神府矿区采煤塌陷产生的裂隙两侧的土 壤容重，土壤水分以及植被状况进行调查分析开展研究。［结果］（１）采煤塌陷裂隙的出现会导致周边土 壤松动，致使土壤容重降低。（２）在裂隙走向与坡向呈直角或接近直角的情况下，裂隙的出现阻隔了正常 的坡面径流，裂隙下方由于接受径流变少而导致水分状况变差，裂隙对于坡面土壤水分的影响大约在裂隙 下方３ｍ的范围内；在裂隙两壁处，由于裂隙而出现新的表土面，该处的蒸发效应强烈，裂隙坡面的土壤含 水量低于无裂隙坡面（３）裂隙坡面植被的地上生物量较无裂隙坡面低，且越远离裂隙，地上生物量恢复程 度越高。［结论］在不考虑其他因素的影响下，裂隙的出现会使裂隙处以及下部坡面水分状况变差，进而会 对植被生长产生抑制作用。</p

USING AUTOMATIC DIFFERENTIATION IN THE OPTIMIZATION of XIAMEN SofTWARE

比起有限差分方法来,运用自动微分方法计算函数的梯度在计算时间和计算精度方面都具有明显的优势.使用伴随模式计算函数的梯度,在XIAMEn软件优化中得到了明显的加速效果.使用Adg系统自动生成伴随模式,大大降低了伴随模式的开发时间和难度.重点讨论了伴随模式实现的几个关键难题,并给出了几个典型应用的数值结果.Compared to the Finite Differecing method,the Automatic Differentiation method has significant advantage in terms of the running time and the computational precision.By using the adjoint model to claculate gradinents,the XIAMEN software is optimized with apperent speedup.The ADG sofware is used to automatically generate the adjoint model,which dramatically reducing the labors and the difficulty of the implementation process.Severel related techniques are discussed and several testing results are presented.国家自然科学基金项目“自动微分方法研究及其实现”(60503031;10871014);国家973项目(2004CB418304);中国科学院重要方向项目(KZCX3-SW-230)的资助