mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
不同沉积年代砂质泥岩拉伸力学特性研究

为分析不同沉积年代对西部弱胶结砂质泥岩拉伸力学特性的影响,以白垩系志丹群组、侏罗系直罗组和延安组砂质泥岩为研究对象,基于矿物成分和微观分析,开展巴西劈裂声发射试验,研究其在劈裂过程中的峰值能率、破坏形态、声发射特征、损伤变量演化以及拉伸力学特征.结果表明:志丹群组、直罗组、延安组红庆河顶板和底板砂质泥岩的微观形貌分别为叠层状、蠕虫状、团窝状和散粒状,其抗拉强度分别为1.78,2.38,6.13和5.27 MPa,峰值能率分别为420.9,571.1,2 419.5和1 420.0 J/m~2;志丹群组砂质泥岩破坏形态单一,无裂纹分叉,直罗组砂质泥岩出现粗裂纹,延安组砂质泥岩出现主裂纹分叉,甚至撕开,呈多种破坏形态;延安组砂质泥岩声发射累计撞击数、累积能量均高于志丹群组、直罗组;延安组砂质泥岩损伤变量D呈台阶式陡增,志丹群组和直罗组呈渐变式特征,具有明显差异.
基于裂纹界面摩擦滑动演化的岩石断裂研究

为了研究压剪应力共同作用下岩石裂纹变形演化机制,开展了压剪作用下含裂纹岩石断裂实验研究,采用数字散斑相关方法作为观测手段,获得了加载过程中岩石表面位移场演化、裂纹界面摩擦滑动演化、裂纹尖端应力强度因子等与岩石断裂扩展对应关系.结果表明:随着岩石表面位移场的演化,裂纹尖端阻碍了位移传递,形成了压应变集中区.随着剪力增加,裂纹上下界面滑动位移经历了无滑移、单调增加和波动增加3个阶段.裂纹扩展及尖端应力分布与裂纹界面摩擦滑动状态密切相关,当裂纹界面处于静摩擦状态时,裂纹尖端应力强度因子变化较小;当裂纹界面处于滑动状态时,裂纹尖端应力强度因子随着裂纹界面局部滑动呈波动增加.
一种周期性管柱中声波频谱评价方法

基于声波频谱特性对钻杆等周期性管柱中信息传输的重要性,提出了基于改进雷达图法的声波频谱多级评价方法.该方法针对频谱中通阻带交替分布的特性,选取通带上限频率、通带下限频率、通带宽度、通带内峰值、通带内峰值对应频率和通带能量作为评价通带特性的三级指标,将通带评价函数值作为评价频谱特性的二级指标.基于雷达图法构造了多指标的评价向量与评价函数,通过对评价函数值的计算量化表征通带与频谱特性.研究了轴向拉应力对管柱中声波频谱特性的影响,并建立了判别标准.结果表明:拉应力的存在对声波频谱及频谱中通带特性影响显著,随拉应力增加,频谱特性评价指标先增后减,存在频谱特性最优的峰值点.该结果能够用来指导载波频率的优选和声波中继器位置的设计,从而降低井下因素对钻柱中信号的不利影响.
页岩分形特征及主控因素研究———以威远页岩气田龙马溪组页岩为例

为更好表征页岩孔隙结构的非均质性以及明确非均质性对页岩气富集影响作用,文中选取40块威远地区下志留统龙马溪组井下样品进行TOC,XRD衍射、低温氮气吸附以及甲烷等温吸附等一系列分析测试.从孔隙结构和矿物成分两个层次探讨了页岩分形维数的影响因素,认为页岩的分形维数受微孔发育影响.研究结果表明:页岩非均质性很强,下志留统龙马溪组龙一1亚段的1~4小层的TOC、矿物成分、孔隙度均存在较大差异,其中1小层中下部TOC、石英含量以及孔隙度值都较高.基于氮气吸附测试,采用FHH模型计算了页岩分形维数,计算结果表明页岩的分形维数介于2.590~2.750,平均值为2.670,其中1小层中下部分形维数最高,其次为3小层,2、4小层及1小层上部分形维数较小.TOC与生物石英含量控制了微孔的发育,因此高TOC与高石英含量均导致页岩分形维数增大;黏土、碳酸盐岩以及长石由于主体发育大孔,使得页岩孔径增大,故其含量的增加会导致页岩分形维数减小.1小层中下部由于具有丰富的气体物质来源(TOC)、储集空间以及保存条件(分形维数大,气体扩散解吸渗流困难)导致在1小层中下部页岩气含气量最高,另外由于脆性矿物含量高,利于压裂形成缝网,因此1小层中下部为最有利的页岩气甜点段.
柴西茫崖地区新近纪沉积演化与有利勘探区带

为了评价柴达木盆地西部茫崖地区天然气成藏地质条件以及预测下一步天然气勘探的有利区带,本文在岩心观察和钻/测井资料分析的基础上,结合岩石薄片观察,粒度、重矿物和地球化学敏感参数分析结果,对该地区新近纪的沉积演化和沉积环境特征进行了详细研究,认为茫崖地区的上干柴沟组和下油砂山组在干旱气候背景下具备较优越的烃源岩条件和下生上储式和自生自储式储盖组合条件.研究结果表明:新近纪茫崖地区主要受弯梁物源的影响,稳定重矿物含量高,发育远源缓坡退积型辫状三角洲-湖泊沉积体系和内源碳酸盐岩-膏盐岩沉积体系,发育碳酸盐岩滩坝和陆源碎屑滩坝2类天然气优质储集体;受青藏高原隆升的影响,湖盆沉积中心不断向东迁移.上干柴沟组沉积时气候干旱,Sr/Cu值大于10,下油砂山组沉积时气候以干冷为主,波动性明显,伊利石质量分数为54.27%,Sr/Cu值变化较大,上油砂山组沉积时干旱化程度加剧,发育盐湖沉积;物源规模不断减小,辫状三角洲发生退积作用.综合分析认为油南—黄瓜峁—开特—油墩子构造带新近纪上干柴沟组至下油砂山组沉积时处于滨浅湖—半深湖亚相沉积环境,优质烃源岩和滩坝砂储集体发育,具备优越的生储盖组合条件,是天然气勘探的有利区带,勘探潜力大.
致密砂岩储层气水分布特征及其主控因素———以天环坳陷北段上古生界为例

为阐明致密砂岩储层气水分布特征及其主控因素,以天环坳陷北段上古生界致密砂岩储层为例,综合试产资料、气驱水核磁共振、圧汞等分析手段,在储层基本特征分析基础上,系统研究了天环坳陷北段山_1-盒_8段地层水赋存特征和气水分布规律,总结了气水分布规律的主控因素,认为多因素控制下山_1-盒_8段气水空间分布差异显著,纵向上孤立分布,平面上零散分布.研究结果表明:1)山_1-盒_8段地层水为氯化钙型IV与V类,孔喉半径截止值0.06μm和0.20μm将地层水产状划分为束缚水、滞留水和可动水;2)平面上,山_1段产水层较局限,仅分布在中部砂带;盒_8段产水层分布较多,产水量较高,全区仅在东北和西南部分井未产水;纵向上,山_1到盒_8段,水层逐渐增多、厚度增大,且水层多以透镜状分布在孤立砂体中,其分布没有气层连续性好;3)现今构造与成藏关键期古构造对气水分布影响不明显,广覆分布的煤系烃源岩造成的油气不饱和充注、储层物性好坏及裂缝发育程度是制约着气水分布的主控因素,使得产气层多分布在裂缝相对不发育区,较大产水量井主要分布于裂缝相对发育区.
GFRP抗浮锚杆与混凝土底板黏结特性现场试验

采用倒置的混凝土底板开展GFRP抗浮锚杆与其黏结性能的现场试验,探究实际工程中GFRP抗浮锚杆在混凝土底板中的受力特性,并测量GFRP抗浮锚杆与混凝土底板的相对滑移.结果表明:GFRP抗浮锚杆主要发生剪切滑移与拔断两种破坏形态,GFRP抗浮锚杆的弯折长度越大,其破坏荷载和极限抗拔承载力越小;直径28mm的GFRP抗浮锚杆的弯折影响系数为0.56~0.89,弯折处理后GFRP抗浮锚杆的滑移量比未经弯折的滑移量小;未弯折与弯折处理后的GFRP抗浮锚杆相比,锚杆与混凝土的平均黏结强度提高1.6倍,锚杆杆体与混凝土底板的平均黏结强度随弯折长度的增加呈线性减小的趋势;通过将锚杆弯折或增加锚杆弯折长度的方法来提高GFRP抗浮锚杆与混凝土底板的抗拔承载力不可行,建议采取增大锚杆直径、增加混凝土底板厚度和增设应力扩散托盘等措施.
高温状态砂岩遇水冷却后力学行为研究

为研究遇水冷却温度对高温状态砂岩力学行为的影响,对处于自然状态和遇水冷却后的砂岩进行波速测试、单轴压缩试验以及试验全过程声发射信号监测.结果表明:试样密度衰减率Kρ和波速衰减率Kv随着峰后遇水冷却温度的降低表现为先小幅度波动再逐渐减小的趋势;随着峰后遇水冷却温度的降低,试样在应力-应变曲线中表现出压密段变短,峰值应变减小的趋势;试样单轴抗压强度和弹性模量均随着峰后遇水冷却温度的降低而增大.最后,基于试样在高温炉内自然冷却所用时间的统计数据,拟合了试样在高温炉内自然冷却情况下实时温度与时间的关系式.
中国页岩气勘探开发现状与优选方向

中国已成为世界上第3个掌握页岩气勘探开发技术的国家.为了总结页岩气地质理论研究成果、勘探开发经验及教训,基于我国页岩气勘探开发实践和理论研究进展,在解剖商业开发页岩气田和典型页岩气钻井特征基础上,系统分析了富有机质页岩发育、储层类型和特征、页岩含气能力和含气量等基础地质理论的研究现状和关键科学问题,并对页岩气富集主控因素进行了分析.建议加强富有机质页岩发育、页岩成岩作用、有机-无机相互作用及优质储层形成机制、含气量的控制因素和定量评价、不同类型页岩气藏富集主控因素和分布规律等研究;提出了战略展开、战略突破和战略准备3个层次的勘探优选方向.战略展开区主要是四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气;战略突破区主要指四川盆地海相寒武系、海陆过渡相二叠系和陆相侏罗系;战略准备区主要包括四川盆地三叠系、鄂尔多斯盆地三叠系以及东部陆相盆地白垩系、古近系、新近系等.四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气面积和资源量较大,其中深层页岩气埋深大于3 500m的面积为12.8×10~4 km~2,钻井也取得良好效果,建议优先开展四川盆地五峰组—龙马溪组深层页岩气和常压页岩气开发技术攻关.
低轨天基信息定向分发区域分割编码控制方法

为提高低轨指向性信息分发链路的频谱利用效率,从天基分发平台与地面用户的相对位置关系入手,建立了分发指向、编码增益与信道传输容量的量化关系。在此基础上,提出一种低轨天基信息定向分发区域分割编码控制方法,该方法针对不同信息分发区域,采用最小均方误差(MMSE)作为区域分割准则选择编码方式,既提升了信道传输效率也便于工程实现。最后,本文通过仿真分析了方法的效能和性能影响因素,并与现有自适应编码方法进行了对比,验证了本方法的有效性和可靠性。
RGNE:粗糙粒化的网络嵌入式重叠社区发现方法

复杂网络社区挖掘作为近年的研究热点,重叠社区检测有重要的现实意义.传统社区发现方法将所有节点精确地划分到每一个子类中,形成非重叠划分.但硬划分方法较难处理含有不确定信息和噪声信息的复杂情况.而目前采用网络嵌入的方法进行重叠社区发现的研究较少,针对社区漂移和边界不确定的问题,提出了一种结合粗糙粒化的网络嵌入社区发现方法.通过网络嵌入获得融合结构信息和属性信息的节点表示,并将相似的节点映射到距离相近的低维连续的向量空间.然后,结合粗糙粒化的思想,考虑网络结构和节点上的多层次信息来处理社区边界上的不确定性区域,最终生成重叠社区.在网络公开数据集和人工数据集的实验结果都表明,提出的粗糙粒化的网络嵌入(network embedding based on rough granulation,RGNE)社区发现方法具有更高的精度,并可有效地处理不确定性网络的社区发现问题.最后,对影响实验效果的参数设置进行了详细讨论分析.
中国鼠平亚科田鼠族(Microtini)分类学研究进展与中国已知种类

鼠平亚科田鼠族(Microtini)是一个分布广、物种多、在分类学上存在争议也较多的类群。通常认为该族在全世界有10属81种,中国有7属24种。近年来,通过广泛采集标本,开展分类与系统发育研究,基本厘清我国鼠平亚科田鼠族分类与系统发育问题。确认田鼠族在全世界仅8属,分别是东方田鼠属(Alexandromys)、雪田鼠属(Chionomys)、毛足田鼠属(Lasiopodomys)、艾草田鼠属(Lemmiscus)、田鼠属(Microtus)、松田鼠属(Neodon)、沟牙田鼠属(Proedromys)和川西田鼠属(Volemys)。帕米尔田鼠属(Blanfordimys)被证明是田鼠属的亚属,白尾松田鼠属(Phaiomys)是松田鼠属的同物异名,水鼠平属(Arvicola)被证明不属于田鼠族。而东方田鼠属是从田鼠属的亚属提升为属。中国田鼠族包括6属26种。青海毛足田鼠(Lasiopodomys fuscus)、白尾松田鼠(Phaiomys leucurus)和克氏田鼠(Microtus clarkei)均属于松田鼠属。凉山沟牙田鼠(Proedromys liangshanensis)、林芝松田鼠(Neodon linzhiensis)、聂拉木松田鼠(Neodon nyalamensis)和墨脱松田鼠(Neodon medogensis)是近年来命名的新种。
基于核型和分子系统学方法对中国猪尾鼠分类与分布的讨论

猪尾鼠属(Typhlomys)是啮齿类中的孑遗类群,片段化分布于我国南方和越南最北部的山地森林。前期基于形态和分子系统学的方法将猪尾鼠属现生类群划分为4个物种。但该分类系统仍存在争议和有待于解决的问题:一方面,有学者对大娄山猪尾鼠等是否应属于种级分类单元持有疑问;另一方面,秦岭、南岭和广西周边的猪尾鼠种群的分类地位仍未有定论。因此,本研究采用核型分析以及分子系统学分析的方法,对我国猪尾鼠的分类及分布进行进一步梳理。本研究首次报道了中华猪尾鼠和大娄山猪尾鼠的G带核型和Ag-NORs的数目和分布,其中中华猪尾鼠2n= 36,核型为14(M,SM)+20(A),XY(SM,A),Ag-NORs 6个;大娄山猪尾鼠2n= 56,核型为2(SM)+52(A),XX(SM,SM),Ag-NORs 4个。上述核型与已报道的沙巴猪尾鼠核型(2n= 38)存在显著差异,支持上述类群均为独立物种。基于线粒体Cyt b、ND_2和COⅠ基因的进化关系分析,秦岭种群应属于大娄山猪尾鼠,南岭种群应属于中华猪尾鼠。而来自红河以东的云南南部的种群以及贵州南部的种群情况复杂,暗示云南、贵州和广西的喀斯特地区可能还存在未知的分类单元。
重建中国天然气产供储销价格形成机制——兼论中国“十四五”天然气价格改革的中心任务

中国目前的油气管网运营机制改革已进入实质性实施阶段,客观上要求再一次重建天然气产供储销价格形成机制。为此,调研了欧美国家在管网运营机制改革前后天然气价格的运行方式和管理经验,深入分析了中国天然气价格管理的现状与存在的问题,提出了重建天然气产供储销价格形成机制的具体内容和时间表。研究结果表明:①以2013年门站价格管理在全国推广为起点,中国花费了数年时间完成了天然气产供储销价格形成机制的第一次重建;②较之于管网运营机制改革,价格机制改革的难度更大,与价格形成机制第一次重建相比,二次重建的难度也更大,但意义也更加重大和深远,是中国天然气工业与市场在更高发展层次上的价格机制重建,是中国天然气行业实现高质量发展的重要保证。结论认为,应将天然气产供储销价格形成机制的二次重建作为“十四五”期间中国天然气价格改革的中心任务,并从下述5个方面平稳有序地推进:①由捆绑定价改为非捆绑定价;②理顺天然气产业链价格,即国产气气源销售价格、中间环节管道运输价格、地下储气库储气费、LNG接收站气化费、下游环节输配气价格等;③妥善解决进口天然气的定价问题;④改天然气体积计量计价为能量计量计价;⑤加快发展天然气市场中心。
油气藏型储气库地质体完整性内涵与评价技术

地下储气库(以下简称储气库)全生命周期完整性管理已成为其长期安全有效运行的重要保障,目前我国油气藏型储气库完整性及其评价技术以地面设施和注采井为主,地质完整性评价对象与概念不明确且缺乏系统的评价技术。为此,在总结相关研究成果的基础上,提出了以储气地质体为评价对象的地质体完整性概念,建立了油气藏型储气库地质体完整性评价技术体系,并以新疆呼图壁储气库为实例开展了储气库地质体完整性评价。研究结果表明:①储气库地质体完整性是指在储气库运行过程中,储气地质体各组成部分能够满足运行要求、安全经济地完成季节与应急调峰任务的各项性能指标的完整程度,其内涵是在储气库运行生命周期内,地质体的储层以及盖层、断层和圈闭可以为用户持续稳定提供气量,并保证储气库安全运行,其核心是在储气库运行生命周期内保持天然气存储的可靠性、安全性和经济性的程度;②地质体完整性评价技术体系由圈闭有效性、盖层完整性、断层稳定性、储层稳定性4项评价技术构成;③评价结果显示,呼图壁储气库具有提高上限压力扩大调峰气量的潜力。结论认为,油气藏型储气库地质体完整性评价技术体系的建立,健全了储气库完整性评价技术系列,对油气藏型储气库长期安全有效运行、提高运行上限压力、增强调峰能力等具有指导作用和应用价值。
地下储气库注采井不同井段水泥环密封性能实验

针对我国西南地区首座地下储气库——相国寺储气库投产后注采井出现较大比例的B环空异常带压问题,采用室内实验的方法,根据注采井100 m、900 m、2 000 m垂深处温度和压力差异,设计了不同的水泥石养护温度和加载围压,并采用小尺寸的水泥环完整性测试装置基于应力等效原理测试了从井底到井口水泥环在试压和注采时的密封能力。实验结果表明:①井筒不同深度段水泥候凝温度和围压差异较大,同一种水泥浆体系在实际固井后沿井筒深度具有不同的机械性能,导致不同井段水泥环密封性能存在着巨大的差异;②交变载荷会导致水泥环的压实和累积损伤,加剧水泥环的密封失效;③注采井2 000 m处水泥环在试压和注采工况条件下,密封性完好,没有发生泄漏,1 000 m处水泥环在试压工况下能保持完好,在循环交变载荷下存在着水泥环密封失效的现象,井口附近100 m处水泥环在试压工况和注采工况时均出现了泄漏;④实验结果揭示,在试压和注采工况下,井筒中上部水泥环密封失效是造成B环空异常带压的根本原因。结论认为,该研究成果可以为提高地下储气库注采井固井水泥环密封的可靠性提供实验数据支撑。
二次骨劈开技术在下颌狭窄牙槽嵴中的应用研究

足够的骨量空间是牙种植成功的首要条件,然而临床上常遇到患者缺牙区垂直向骨量足够但水平向骨量不足的情况,因此很难获得较为理想的种植体植入位置和方向,严重者无法直接植入合适的植体。下颌骨组织由于其有机质的含量低于上颌,且下颌骨颊舌侧骨板较厚,质地致密,因此下颌骨的弹性和顺应性均低于上颌骨。再者,下颌骨的血供较差,吻合支较少,若单纯采用一次骨劈开技术容易发生唇(颊)侧骨板断裂、坏死。因此,对于下颌缺牙区水平骨宽度不足、垂直骨量充足的病例多选择采用二次骨劈开技术行水平向的骨增量。本文针对二次骨劈开技术的应用原理及条件、术中注意事项及操作要点、临床效果、颊侧骨板吸收的原因等进行综述。
CQ-IGS水平井一体化地质导向技术——以在长宁—威远国家级页岩气示范区的应用为例

地质导向技术是页岩气水平井钻进的核心技术之一,但是仅根据单一随钻测量参数的常规地质导向方法已无法满足页岩气快速商业化开发的需要。为了精准控制水平井轨迹,采用三维地震数据体高分辨率处理技术,结合自主研发的水平井一体化地质导向软件平台,建立精细三维地质导向模型,通过该软件平台对三维地震、随钻测井、综合录井一体化处理解释,应用岩屑识别和成分分析技术,实现了对水平井轨迹的精确控制,形成了水平井一体化地质导向技术。2011—2018年在四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区187口井的应用结果表明,采用该技术后每口水平井水平段钻进时间从原来的35 d缩短为2018年的25 d;平均单井靶体钻遇率达到96.7%,最优地质甜点的平均单井钻遇率由2014年的35.3%提高到2018年的91.0%;威远页岩气区块单井测试日产量从原来平均每口井11.5×10~4 m~3提高到15.5×10~4 m~3;长宁页岩气区块单井测试日产量从原来平均每口井14.0×10~4 m~3提高到18.5×10~4 m~3。结论认为,该技术合理优化了钻井轨迹、缩短了钻井周期、节约了钻井成本,显著地提高了储层的钻遇率和单井产量。
四川盆地深层—超深层天然气勘探进展与展望

四川盆地深层—超深层天然气勘探近年来虽然取得了重大突破,但天然气整体探明率仍然较低。为了进一步明确四川盆地深层—超深层天然气的勘探前景,对先期在常规天然气领域发现的普光、元坝、安岳、龙岗等大型礁滩气田(藏)与该盆地南部丁山、东溪深层非常规天然气——页岩气勘探突破进行了系统深入地研究与分析。研究结果表明:①对于常规天然气领域的深层—超深层礁滩气藏来讲,大型高能相带是控制规模性礁滩储层发育的基础,储层原始孔隙度高,早成岩期大气淡水溶蚀、白云岩化、不整合岩溶、 “孔缝耦合”则主要控制次生孔隙的发育,热液流体对储层的贡献具有双面性,烃类早期充注等保持性成岩作用则使得早期孔隙得以保存至今,大型天然气成藏多具有“近源富集、相态转化、动态调整”的特点,持续保存是关键;②对于非常规天然气领域的深层—超深层页岩气藏来讲,页岩气普遍具有“高地层压力、高孔隙度、高含气量”的“超压富气”特征,“石英抗压保孔”和“储层流体超压”是深层优质页岩高孔隙度发育的关键,晚期构造作用较弱是深层页岩气持续保持“高地层压力、高含气量”的主要原因。结论认为,四川盆地深层—超深层常规与非常规天然气勘探潜力巨大;深层—超深层天然气地质目标识别与“甜点”预测以及高温高压工程工艺等核心技术的进步,是深层—超深层天然气高效勘探的前提和保障。
陕北黄土高原植被生态系统水分利用效率气候时滞效应

基于月尺度气温、降水以及MODIS-GPP、MODIS-ET遥感数据,采用基于像元的时滞偏相关分析,揭示了陕北黄土高原植被生态系统水分利用效率气候时滞效应及其影响因素。结果表明: ①2000—2014年,受退耕还林草生态工程和气候变化的双重影响,陕北黄土高原WUE呈波动变化趋势, 2001—2003年显著下降, 2003—2005年、2010—2013年显著上升。受不同植被类型的影响,年内WUE呈急速双峰、缓速双峰和单峰型3种变化状态。②陕北黄土高原WUE对降水存在明显的时滞效应,滞后时间多为3个月,人为扰动较大的I-1、I-2、Ⅱ-2生态区以及植被覆盖度较高的Ⅲ-3生态区WUE对降水的时滞响应程度明显低于其他生态区;而对气温的时滞效应较弱,仅南部的Ⅲ-2、Ⅲ-3生态区WUE对气温存在1—2个月滞后时间。③不同植被类型WUE对降水的时滞效应较明显,荒漠类植被WUE对降水时滞响应程度最强,滞后时间近3个月,针叶林时滞响应程度最弱,滞后时间为2.1个月;但对气温的时滞效应总体较弱,针叶林WUE对气温滞后时间为15 d,其余大多数植被类型WUE对气温不存在滞后时间。④WUE气候时滞效应对植被覆盖度的敏感性存在一定的阈值效应,植被覆盖度高于阈值62.3%时,对降水的时滞效应开始逐渐减弱,而对气温的时滞效应逐渐显现。
城市化背景下景观破碎化及连接度动态变化研究———以昆明市为例

城市化不仅改变景观类型和组成,也导致空间形态变化与自然生境连接度的降低,刻画不同城市化过程中人工表面、耕地与自然生境的空间关系对于研究其景观生态效应,尤其是对不同景观之间的相互作用以及结构和功能的变化具有重要意义。以云南省昆明市为研究区,分析了1990—2015年城市扩张导致的破碎化与形态变化对景观连接度的影响。利用城市破碎指数(UFI)刻画景观破碎水平,进一步基于形态学空间格局分析(MSPA)得到耕地和自然生境的七类景观形态要素(核心、岛状斑块、桥接、环岛、孔隙、边缘和支线), 选取了3种边缘宽度比较边缘宽度对景观形态的影响差异,然后通过概率连接度指数(PC)和斑块重要值(dPC)评估景观连接度的变化。在4 km×4 km的网格基础上计算平均UFI和dPC,利用三维曲面分析不同变量之间的相关性。结果表明:过去25年间,昆明市人工表面不断扩大,占用大量耕地并导致景观破碎度的增加,速率呈逐年增加的趋势; MSPA结果显示,耕地表现出持续稳定的消减,自然生境景观形态类型前期变化不大,2010年后有较大幅度改变,表现出从稳定、波动到破碎的过程,不同边缘宽度下存在显著差别,边缘宽度越大则连接度变化越为明显,表明城市化对小型绿色斑块影响较大;斑块重要值与UFI的变化表现出一致性,变化集中于东部地区,随着UFI的增加景观连接度逐年降低;相关性分析显示,随着破碎度的增加,景观连接度经历了从波动到稳定下降的过程。总体上,昆明市城市化造成耕地的持续减少,虽未造成大面积自然生境丧失,但在一定程度上降低了连接度,需要从空间格局上加以管控,避免对整体景观连接度产生负面影响。
面向生态效益评估的生态系统生产总值GEP核算研究———以青海省为例

开展生态效益评估,对于推动生态效益纳入经济社会评价体系、推进生态文明建设具有重要意义。生态效益是指自然界的生态系统对人类的生产、生活条件和环境条件产生的有益影响和有利效果。GEP(Gross Ecosystem Product)是生态系统生产总值,指一定区域在一定时间内,生态系统为人类提供最终产品与服务的经济价值总和,是一定区域生态系统为人类福祉贡献的总货币价值,可以反映一个地区的生态效益。本研究提出面向生态效益评估的GEP核算框架,建立核算指标体系和技术方法,基于遥感数据和统计数据以青海省为例开展面向生态效益评估的GEP核算研究,并对相关利益者进行分析。研究结果表明, 2015年青海省生态系统生产总值GEP为464.16亿元,对生态资产产生的生态效益进行相关利益者分析, 80%以上生态效益的受益者是青海省以外的区域。以可比价计算,自2000年以来青海省GEP增加32.6%。根据现有的数据体系和方法核算的GEP是有现实意义的,可以作为生态效益评估的指标,可以作为GDP的重要补充对政策效益和生态保护成效开展评估,还可以作为市场化、多元化生态补偿机制建立和“绿水青山”向“金山银山”转化的依据和参考,为决策者提供重要的信息。
“一带一路”地区生态系统服务关系的时空分异与区域响应

“一带一路”沿线多数发展中国家地处生态脆弱区,土地资源空间配置亟待优化。研究生态系统服务间的相互关系可以为土地利用决策提供定量化支持,但该关系在不同地域的表现形式有较大的差异性。基于InVEST模型,评估“一带一路”区域2000、2005、2010和2015年土壤保持、产水量、碳固定和生境质量4种生态系统服务时空变化,通过相关性分析和局部空间自相关分析等方法识别生态系统服务相互关系,以及其对不同地域特征变量的响应。就区域整体而言,土壤保持、产水量、碳固定和生境质量呈现中亚和西亚为一致低值区,而高值区分布不一致的空间格局;生态系统服务之间均呈显著协同关系,但冷热点格局的区域异质性显著。在生态区单元中,泰加林、温带草原和灌木的多种生态系统服务间为权衡关系;在国家单元中,生态系统服务间协同与权衡关系并存。产水量与碳固定间的协同关系对人口分布有良好的响应,而土壤保持与碳固定对人口分布的响应不明显。定量化评估生态系统服务及权衡关系,为区域土地资源优化配置提供依据,研究结果也为“一带一路”地区沿线国家间生态保护合作提供空间指引。
基于景观格局- 服务的景观生态风险评价———以广州市为例

城市化对景观的结构和功能造成极大干扰,城市景观变化引起的生态风险受到城市生态建设的关注,但景观生态风险评价技术体系尚待深化,以促进风险防范决策。研究选取植被碳固定、土壤保持、水源涵养与提供和栖息地提供等景观服务改进景观脆弱度的评价方法,以广州市为案例研究区,评价了1990—2015年广州市城市景观生态风险及其时空变化特征。研究结果表明: (1)基于景观格局与服务的景观生态风险评价能够有效地评估城市景观生态风险的空间分布,但评价需要关注结果验证和辅助情景分析,方可为景观生态风险的预警和预测提供科学依据。(2) 1990—2015年广州市的景观干扰度先增加后降低, 2000年是景观干扰度变化的转折点; 25年间,景观脆弱度不断增加,中脆弱度和高脆弱度比例之和维持在60%以上; 2000年是景观生态风险的转折点, 1990—2000年景观生态风险趋于增大,2000—2015年景观生态风险趋向降低;景观干扰度、脆弱度和生态风险在空间上呈现南部高于北部,西部高于东部的分布特征。(3)近25年,广州市景观生态风险与景观变化具有较好的空间一致性。维持低风险的比例为40.74%,基本都分布在北部山区,而维持高风险的比例为6.67%,由低风险向高风险的转变比例为32.28%,由高风险转变为低风险的比例为20.31%。
三种经验模型模拟荒漠河岸柽柳叶片气孔导度

植物叶片气孔是控制水分和CO_2出入的通道,是植物水分蒸腾和气体交换的门户。植物叶片气孔导度地准确模拟,对于植物蒸腾作用地有效模拟以及植物与大气间能量和质量平衡的研究至关重要。基于黑河下游阿拉善群落水热平衡综合观测场实际观测数据,采用LI-COR 6400光合作用测定系统,对荒漠河岸柽柳叶片气孔导度进行观测,分析晴朗天气条件下气孔导度日变化特征,同时,结合微气象及植物生理相关数据,运用学术界3种最常用的(半)经验模型对柽柳叶片气孔导度进行模拟,结果表明: (1)柽柳叶片气孔导度日变化大致呈先升高后降低的趋势。上午随着太阳辐射逐渐增强,气温逐渐升高,气孔导度值逐渐升高,蒸腾速率也逐渐增大,在10: 00—12: 00时间段内达到最大值。绝大部分观测日内12: 00前后气孔导度呈现出一定的波动,原因在于温度过高致使叶片气孔关闭。随后,太阳辐射减弱,气温逐渐降低,空气中相对湿度增加,柽柳叶片内外水汽压差减小,气孔导度减小导致蒸腾速率下降。(2)通过3种最常用的(半)经验模型(Jarvis、Ball-Woodrow-Berry(BWB)和Ball- Berry-Leuning(BBL))模拟气孔导度的结果可以看出, Jarvis模型的修正效率系数(0.775、0.891) 、修正一致系数(0.887、0.945)和决定系数(0.590、0.645)在3个模型中均是最高或次最高的,说明其模拟精度最高。(3) BWB模型与BBL模型的模拟精度相近,说明水汽压差、大气湿度与气孔导度的密切程度相近,没有明显的区别。
城镇化与生态系统服务的协调演化特征及空间耦合关系

生态系统服务作为连接自然环境与社会经济的桥梁与城镇化耦合协调关系的研究备受瞩目。以中国333个城市为研究单元,通过综合评价指标体系计算了2010年、2015年的城镇化水平与生态系统服务能力,同时分析了两者的时空演变特征,最后采用空间计量模型探索了生态系统服务与城镇化之间的关系。研究显示: (1)全国城市的城镇化水平呈现“东高-西低,南高-北低”的空间格局,均值由2010年的0.0792增加到2015年的0.0987,增长了24.62%,大部分城市仍处于萌芽发展阶段,仅上海市和深圳市进入高度发达阶段; (2)全国城市的生态系统服务能力呈现“东南高-西北低”的空间格局,均值由2010年的0.2542升高到2015年的0.2621,提高了3.11%,但有81个城市的均值由2010年的0.1201下降至2015年的0.1183,降低了1.50%,形成了恶化形势显著的空间聚集特征; (3)城镇化综合得分及人口、土地和经济城镇化的空间误差模型估计系数分别为-0.1303、 -0.2019、-0.2404和0.1946,经济发展或已成为改善生态系统服务的有力抓手。据此我们建议,城市发展应加强生态空间统筹管理,尝试跨区域经济合作发展,协调人口、土地与经济三维度下城镇化进程。
应对畜禽养殖跨界污染的流域水资源生态补偿量研究———以国家生态补偿示范区九洲江流域为例

生态补偿标准研究是国内外流域生态补偿领域研究的热点话题。以国家生态补偿试点区九洲江流域为例,围绕生猪养殖跨界污染问题,以COD、TP、TN为目标控制污染物,计算水环境容量约束下的污染物削减目标量。设置禁养区关闭拆迁养猪场、高架床养殖模式改造、养殖粪尿废水集中处理3种典型控制方式,以污染物削减目标量为约束条件,构建线性规划模型求算不同治理情景下用于水污染控制的投入成本,从而求算最小生态补偿量。在此基础上以取水量、供水量、GDP为主要约束条件,建立中央、广东、广西政府生态补偿投入资金分担比例模型,明确中央、广东及广西政府各自分摊的生态补偿金额。此外,考虑到模型参数不确定性对生态补偿量的影响,对模型参数进行了蒙特卡罗模拟和灵敏度检验,求算高架床养殖容积比(k1) 、限养区污水入河系数(k2) 、高架床养殖模式日排水量(k3)及传统养殖模式日排水量(k4)不确定条件下生态补偿量的所有可能值及模型参数方差贡献率。结果显示: (1)在90%保证率水质达标下,流域水环境COD、TP、TN污染物削减总量目标分别为378752.98 t、2161.60 t和13951.70 t; (2)基于成本核算法得到生态补偿量为15.03亿元,中央、广西、广东政府分摊金额分别为3.76、3.31、7.96亿元; (3) 95%置信水平下,两种情景下生态补偿量置信区间分别为[12.51亿元,17.42亿元]、[9.34亿元,21.93亿元]; (4)利用参数灵敏度分析得到情景一生态补偿策略下模型参数k1、k2、k3方差贡献率分别为79.50%、18.90%、1.60%,情景二生态补偿策略下模型参数k2、k4方差贡献率依次为88.80%和11.20%。
冻融交替对土壤氮素循环关键过程的影响与机制研究进展

冻融交替是由于季节或昼夜热量的变化,在表土及以下一定深度形成的反复冻结和解冻的过程,是普遍存在于中、高纬度及高海拔地区的一种自然现象。在全球变暖的背景下,部分地区的土壤环境将经受更广泛和频繁的冻融交替作用,这将对土壤氮素循环关键过程产生深远的影响。冻融交替主要通过改变土壤的理化性质使土壤微生物量、微生物群落的组成和结构发生改变,进而影响氮素在土壤中的迁移与转化,是陆地生态系统氮循环的重要影响因素。目前,关于冻融交替对土壤氮素循环关键过程影响的研究结果还不尽一致,其影响机制尚不明晰,研究方法也还有待进一步创新。重点论述了冻融交替对土壤氮素循环各个关键过程的影响效应,归纳总结了冻融交替对土壤氮素循环的影响机制,简要指出了目前研究过程中存在的一些不足,并对未来研究中值得重点关注和深入研究的科学问题进行了探讨与展望。
模拟增雨对荒漠植物幼苗生长和根系形态的影响

降雨是荒漠生态系统过程和功能的最重要限制因子,荒漠植物幼苗对生长季降雨的变化极端敏感。为探讨荒漠植物对未来降雨格局变化的响应,选取乌兰布和沙漠两种典型荒漠植物幼苗(白刺和油蒿)为研究对象,根据生长季内(6—9月)每次降雨量,进行不同梯度的人工模拟增雨试验(CK:自然降雨、A:增雨25%、B:增雨50%、C:增雨75%、D:增雨100%), 研究两种植物幼苗生长和根系形态特征对降雨量变化的响应。结果表明: (1)不同增雨处理对白刺和油蒿幼苗的地上部生长有显著影响(P<0.05), 增雨处理的白刺和油蒿幼苗的株高、平均冠幅和基径显著高于CK,并随着增雨量的增大而增大(白刺基径除外); (2)增雨处理之间、白刺和油蒿之间在总根长、总表面积、平均直径、总体积、根尖数和分叉数均有显著差异(P<0.05) 。对白刺幼苗而言,B处理和C处理的根系参数均显著大于CK、A和D处理,且B和C处理之间没有显著差异(平均直径除外);对油蒿幼苗而言,随着增雨量的增加,油蒿总根长、总表面积、总体积、根尖数和分叉数呈现逐渐增加的趋势,而平均直径呈现先增加后降低的趋势,且在B处理下达到最大值。(3)增雨处理显著降低了白刺幼苗的根冠比,而对油蒿幼苗的根冠比没有显著影响,并且白刺幼苗根冠比显著大于油蒿幼苗。(4)白刺和油蒿幼苗的根系主要分布在0—0.5 mm和0.5—1 mm内,<2 mm的细根比例分别在B和D处理下达到最大值。这表明白刺和油蒿幼苗能够通过调整地上部生长和根系形态来适应降雨的变化。
大数据驱动下的老油田精细注水优化方法

在传统的数值模拟及优化算法基础上,结合分层注采实时监测与自动控制工艺技术所监测的“硬数据”,提出了一套大数据驱动下的精细注水方案优化方法。首先在动态观测数据的约束下,通过数据同化算法实现地质模型参数的自动拟合;根据分层注采流动关系自动识别方法计算区块分层注采井间的流动关系;采用多层多向产量劈分技术计算采油井分层分方向的产液量与产油量,量化注水效果指标;进一步通过机器学习算法评价多井分层的注水效果、分析注水调整方向;通过智能优化算法求解最优注水调整方案,进行产量预测。该方法和流程充分利用了数据驱动和机器学习算法的自动化、智能化优势,应用于中国东部某复杂断块油藏,数据模拟的拟合率可达85%,示例区块优化后12个月内的累计产油量与未优化时相比增加8.2%,能够精准指导老油田精细注水方案的设计和实施。
中国南方海相页岩气差异富集的控制因素

基于涪陵、威远、长宁、泸州、渝东南等地区海相页岩气勘探开发实践,结合实验测试分析,总结中国南方海相页岩气差异富集的6个特征:①有机质丰度越高、演化程度越适宜,吸附气量和总含气量越高;②干酪根热解和液态烃裂解联合供气是海相页岩气的主要来源;③富有机质页岩比表面积和孔体积随演化程度增加表现出先增加后减小的特征,当有机碳含量为2.23%~3.33%时,储集层以油润湿为主,最有利于页岩气富集;④顶、底板厚度越大,页岩气含量越高,末次构造抬升时间越长、抬升幅度越大,页岩气散失量越大;⑤地层埋深与倾角对不同构造部位的控气耦合作用不同,存在两种页岩气差异富集演化模式;⑥生-储-保有效综合匹配决定了成藏品质,有效生气量和时段、适度孔隙演化、良好保存条件在时空的良好匹配是页岩气富集的一种重要配伍。
威远页岩气田单井产能主控因素与开发优化技术对策

针对威远页岩气田优质储集层厚度小、水平应力差大及井间产能变化大等特点,在20余口评价井页岩储集层地质和测井评价基础上,系统分析、总结了全区100余口水平井优质储集层钻遇率、优质储集层厚度和压裂参数特征与单井测试产量的关系,明确单井产能的主控因素,提出水平井开发优化技术对策。研究表明,优质储量动用程度是决定水平井单井产能的主控因素,即页岩气水平井产能受控于优质储集层发育厚度、优质储集层钻遇长度和储集层改造程度。基于上述认识,对威远页岩气田进行了开发优化:①水平井靶体位置定于龙一1 1小层中、下部(威202井区)和龙一1 1小层(威204井区);②开发井优先部署在优质储集层厚度较大的威远县城周边区域;③采用中高强度改造方式。优化方案实施后,单井测试产量和单井预测最终可采储量均大幅提高。
断陷湖盆同生断层发育区三角洲砂体分布模式

以东营凹陷王43地区古近系沙河街组二段湖泊三角洲为例,综合应用岩心、测井、三维地震资料,从构造-沉积响应的角度探索断陷盆地复杂断块区同生断层控制的三角洲砂体沉积构型特征。复杂断块内低级序同生断层分布密集且具有不同倾向,沿同生断层走向活动性分布不均,进而控制了三角洲砂体的沉积过程。受同生断层活动的影响,三角洲分流河道易于从同生断层活动性较弱部位通过,并在同生断层活动性较强部位产生偏转或被限制。在单条同生断层下降盘或微地堑地区,砂体厚度增加,更易连片发育,垂向易形成多期连续型叠置样式。而在同生断层控制的地垒地区,砂体垂向上数量减少,发育间歇型叠置样式。本研究可以为复杂断块油田精细勘探开发地质研究提供新的研究思路和理论依据。
基于缝控压裂优化设计的致密油储集层改造方法

针对致密油储集层水平井多段多簇施工时多条裂缝同时扩展引起的应力干扰,以及大规模压裂时压裂液进入储集层基质引起润湿性反转、改变储集层物性等特点,建立了非平面三维裂缝扩展模型,并引入润湿反转表征参数、相对渗透率曲线变化等修正了压裂水平井生产动态预测模型,编制了地质工程一体化压裂优化设计软件(FrSmart),提出了基于缝控压裂优化设计的致密油储集层改造方法,并分析了该方法的适用性、优化了致密油储集层水平井裂缝参数。研究表明,缝控压裂技术适用于致密油储集层等品位级别的非常规资源;缝控压裂人工裂缝参数优化可实现对致密油储集层等非常规油气资源井控单元内储量的最大动用。采用缝控压裂技术优化设计的主要关键点包括:提高水平段长度,缩小水平井排距;大幅度提高段内射孔簇数,缩小裂缝间距;避免新井老井压裂干扰。现场试验证实,缝控压裂技术可以提高单井产能进而提高区块采出程度。缝控压裂技术与油气田开发进一步融合,可大幅度提高中国致密油等非常规资源的开发效益。
盐间超压裂缝形成机制及其页岩油气地质意义——以渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组三段为例

以渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组三段盐间富有机质页岩为例,综合运用薄片鉴定、扫描电镜、流体包裹体分析、测井资料分析、地层压力反演等手段,对盐间页岩超压成因及超压裂缝的发育特征、形成演化机制和期次及页岩油气地质意义进行研究。结果表明,东濮凹陷盐湖盆地普遍发育超压,盐膏岩层封堵及欠压实作用、生烃增压作用、黏土矿物转化脱水作用、断层封闭作用是形成超压的4个主要因素。盐间超压裂缝规模较小,平均长度356.2 μm,平均地下开度11.6 μm,但密集发育,平均面密度0.76 cm/cm~2,且多伴随油气充注,有效性好。超压缝主要形成于距今25~30 Ma和距今0~5 Ma的两次油气大规模充注时期。盐间超压裂缝对页岩油气具有储集空间和运移通道双重作用,对孔隙度的贡献率为22.3%,对渗透率的贡献率为51.4%,可连通多尺度裂缝系统,大幅改善储集层物性。在开发过程中,盐间超压裂缝可影响水力压裂缝的延伸和形态,形成复杂的高渗透性体积缝网,提升水力压裂效果,增加页岩油气产能。
小波矩结合三维荧光光谱简单快速鉴别掺伪芝麻油

芝麻油营养丰富,因市场价格较高,掺假现象频出,严重损害了消费者利益和市场的健康发展。因此,研发一种简单快速准确鉴别掺伪芝麻油的方法,对保障消费者权益和市场健康具有重要意义。为此,提出了一种小波矩结合三维荧光光谱掺伪芝麻油鉴别方法。该方法简单快速,计算样本的任一有效特征进行谱系聚类,即可准确鉴别掺伪芝麻油。以43个样本(芝麻油16个,掺伪菜籽油、掺伪大豆油及掺伪玉米油各9个)为研究对象,用FS920荧光光谱仪获得样本的三维荧光光谱。用db2小波将光谱进行多尺度分解(MRSD),用MRSD的一阶离散逼近系数构造小波矩。用前两阶小波矩值W_(0,0),W_(1,0),W_(1,1),W_(0,1),W_(2,0),W_(2,1),W_(2,2),W_(1,2),W_(0,2)分别作为特征对样本进行谱系聚类,观察分析聚类结果。结合邓恩分类指数(DVI)进一步分析,研究同阶小波矩分类效果及规律。进而研究各阶小波矩的分类效果及规律。最终确定了用于鉴别掺伪芝麻油的最佳小波矩值。结果表明:MRSD一阶逼近重构光谱可以在保留原光谱的有效特征基础上,大量去除噪声,减少光谱数据量72.4%,增强模型的抗噪稳定性和实时性。利用小波矩前两阶矩值W_(2,1),W_(2,2),W_(1,2),W_(0,2)其一作为分类特征进行谱系聚类,即可鉴别掺伪芝麻油。同阶小波矩(W_(p,q))随p值减小q值增大呈现规律性,确定了同阶小波矩的有效矩值及最佳有效矩值。小波矩随着阶数的增加DVI先增后减,最后趋于稳定,确定了各阶小波矩中可用于鉴别掺伪芝麻油的目标矩值W_(0,q)≥2及最佳目标矩值W_0,6。小波矩的有效及目标矩值是针对样本分类的有效特征,计算样本的任一有效特征进行谱系聚类,即可实现掺伪芝麻油的鉴别。该研究思路及结论为矩值法应用到三维荧光光谱提供参考。该方法简单快速,可实现在线测量,为质监部门及生产企业提供油品检测和鉴定手段。
大豆不同水氮胁迫响应规律的高光谱分析

大豆胁迫的快速无损检测对提高大豆品质和产量至关重要,近年来,通过高光谱技术进行植物胁迫的检测得到广泛应用,但针对大豆水氮胁迫的应用研究鲜有报道。针对开花结荚期大豆设置了4种水分和5种氮素水平进行胁迫实验,获取高光谱、叶绿素含量和净光合速率生理信息数据,并通过光谱数据计算了15个光谱植被指数,最终选取了5种植被指数,分别为归一化差异植被指数NDVI、比值植被指数RVI、绿色归一化差异植被指数GNDVI、改进红边归一化指数mNDVI705和叶绿素指数LCI以指示水氮胁迫对大豆的影响。同时通过建立单叶叶绿素含量和净光合速率反演模型进行大豆生理信息的预测,采用相关分析法提取敏感波段,所提取的敏感波段分别为520~622和485~664nm;采用多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、一阶导数(FD)、二阶导数(SD)和Savitzky-Golay平滑(S-G)预处理方法,同时采用主成分分析(PCR)和偏最小二乘(PLS)2种建模方法,将其按一定关系组合成多种方法,以相关系数为模型评价指标,寻找出最优预处理与建模方法的组合。结果表明:未受胁迫和受胁迫大豆的高光谱曲线具有整体变化趋势一致但光谱反射率值不同的特征,未受胁迫大豆的反射率在500~700nm波段具有最低值,在760~ 900nm波段具有最高值;随着水氮胁迫程度的增加,500~700nm波段的反射率逐渐增加。不同水分和氮素水平对植被指数的影响不同,但变化规律一致,5种植被指数均表现为未受胁迫大豆大于受胁迫大豆,且随着水氮胁迫程度的增加,植被指数值逐渐减小。建立反演模型所用最优方法组合为MSC+FD+S-G+PLS和SNV+SD+S-G+PLS,校正集相关系数分别为0.960 6和0.992 7,预测集相关系数分别为0.972 0和0.970 8,表明所建模型的精度较高,可对受胁迫和未受胁迫大豆单叶叶绿素含量和净光合速率生理信息进行精准预测,为大面积种植时检测其生理信息提供技术支持。
鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气地质特征及勘探开发前景

鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组山2段页岩层系为海陆过渡相沉积,通过对近些年来该区页岩气勘探新突破与理论认识进展系统归纳,与美国海陆过渡相页岩气及四川盆地海相页岩气特征对比,明确了鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气地质特征及勘探开发前景。提出鄂尔多斯盆地东缘山2段页岩气具有4大地质特征:①沉积环境稳定,富有机质页岩大面积分布;②发育微纳米级孔-缝体系,具备较好储集能力;③富含石英等脆性矿物,有利于储集层压裂;④地层压力适中,含气量高。鄂尔多斯盆地东缘山2段页岩气资源丰富,发育榆林—临县、石楼北—大宁—吉县、韩城—黄陵共3个有利区块,有利区总面积为1.28×10~4 km~2,资源量为(1.8~2.9)×10~(12) m~3,勘探潜力大。鄂尔多斯盆地东缘山2段页岩气直井测试产气量稳定,单井控制储量高,评价可采性和可压裂性良好,系统试井证实地层能量充足,具有较好稳产能力和开发前景。鄂尔多斯盆地东缘山西组和太原组发育多套页岩,与多套煤层垂向叠置性好,可以考虑多层系不同类型气协同开发。研究成果将为中国页岩气勘探开发实践提供有益参考,进一步推动中国页岩气快速发展。
珠江口盆地惠州运动及其意义

惠州运动指发生在珠江口盆地中始新世早、晚文昌期(距今43 Ma)之间的构造运动。基于地震、测井、地质、钻井等资料,综合运用断裂特征分析、剥蚀厚度恢复、岩浆作用统计、区域构造动力学比对等方法,揭示惠州运动的特征、属性及动力学机制。惠州运动主要表现为裂陷作用的南北转变和沿断裂走向的迁移、基底隆升、岩浆底辟以及地层剥蚀等。研究认为惠州运动是珠江口盆地周缘板块相互作用和岩石圈减薄过程的综合反映,特别是与岩石圈由初始张裂到快速减薄的变化、以及印度—欧亚大陆开始硬碰撞、太平洋板块俯冲方向的变化有紧密的动力学成因联系。惠州运动对珠江口盆地古近系富生烃凹陷和烃源岩发育、沉积体系和深部优质储集层形成、油气成藏等具有重要的影响。
便携式XRF仪在胶东曲家金矿岩心地球化学特征研究中的应用

曲家金矿地处胶东地区招远-莱州金成矿带,是深部地质找矿的新成果,岩心样品获取不易,因此采取便携式XRF仪进行测试分析,便携式XRF仪具有体积较小方便携带、分析速度比较快和不需要破坏样品三大特点,可以快速的得到分析结果并且不损失岩心样品。研究可分为三个方面:利用岩性相似且拥有准确化学分析数据的冀东岩石样品确定测试曲线并建立数学模型,再用便携式XRF仪对曲家金矿岩心样品进行测试,经过校正和补充后得到一批测试数据;选取部分样品进行粉碎处理并用传统的台式X荧光分析仪进行测试,并将便携式XRF仪与台式X荧光分析仪的测试结果进行拟合和对比;利用数据进行曲家金矿地球化学特征分析,得到曲家金矿岩心元素组成、元素垂向分布特征及元素共生组合。结果表明,便携式XRF仪对岩石样品的测试分析结果准确可靠,测试误差在允许范围之内,准确度与传统分析测试技术相比稍逊,但运用于野外现场进行定性分析和半定量分析完全没有问题。经数学模型校正与补充的便携式XRF仪测试数据与台式X荧光分析仪的测试数据拟合效果良好,影响便携式XRF仪测试岩石样品准确度的因素主要是岩石样品成分分布不均一,岩石样品的粒级越小,成分越均一,则测试误差越小。测试时应该尽量选取成分较为均一的地方,或者测试前观察手标本,按照成分比例等权分配测试点位,并且尽量多次测试取平均值。利用测试数据进行曲家金矿地球化学研究,将分析结果与已知地质状况对比,具有非常高的吻合性,从另一个角度证实了便携式XRF仪测试数据的可靠性。岩心样品整体上Si和Al含量较高,从围岩进入破碎带,K,Ca和S等常量元素及Cu,Pb和Zn等金矿床指示元素均发生富集。研究结果总体表明便携式XRF仪在曲家金矿中的应用效果良好,可以进行推广。
基于地貌动力学的雷州半岛海滩状态分类研究

海滩地貌动力学为理解海滩形态和海岸动力环境提供了理论框架,在海滩的保护与开发中有重要的指导意义。基于地质背景、海滩地貌形态、海滩沉积物和海洋动力要素选取7个可以量化的海滩特征指标,采用聚类分析对雷州半岛23个海滩进行分类和地貌动力特征识别,针对海滩状态分类模型Ω-RTR在雷州半岛复杂多变海岸线环境下的适用性进行了分析,结果表明:①雷州半岛海滩可以分为六类:反射组、低潮阶地/反射组(有裂流)、沙坝-槽谷/中间状态组、沙坝消散组、超消散组和低潮阶地/反射组(无裂流);②波浪、潮汐、沉积物特征以及海岸地质构造背景等对雷州半岛海滩状态均有不同程度的影响,在不同岸段各要素的影响各异。地质背景是海滩状态分类不可忽视的因素。③由于Ω-RTR模型在判别海滩状态时更侧重于动力和沉积因素,分类结果与聚类分析结果稍有差异,但总体上可以有效区分海滩状态类型,是理解海滩动力地貌系统有效手段。
长三角城际日常人口移动网络的格局与影响机制

人口移动是城际要素流动和资源配置的主要载体,是建构区域网络组织的主要形式。本研究关注人口移动的重要组分--短时间尺度48小时内城际日常移动(daily intercity mobility),基于微博签到大数据,通过分析长三角人口日常移动的城际格局发现,人口流动具有向多核心极化的分布特征,受到省级行政边界阻碍,并存在明显的省际差异。通过重力模型进行反向验证,对影响因素进行系统统计检验发现,移动的时间等成本和产业结构、文化、教育等城市特征补充塑造了由物理距离决定的城际移动模式,且相比于移动成本,城市特征对人口移动有着更大的影响。本文拓展了重力模型检验网络影响机制的方法实践,解析了城际日常移动机理,并从人口日常移动角度为理解长三角一体化的进程与优化策略提供参考。
基于REOF-EEMD的西南地区气候变化区域分异特征

西南地区是全球变化区域响应的特殊地区,探究其气候变化区域分异特征具有重要的科学意义。文中选用REOF方法开展研究区气温和降水变化特征的空间分区,借助EEMD与BG分割算法等方法细致辨析了不同气候分区的气候演变特征。结果显示:①西南地区年均温和年均降水变化均可划分为3个亚区,各自的空间界限高度相似,但降水Ⅱ、Ⅲ区的界限更偏南。② 20世纪50年代以来各气温亚区的年均温显著升高,川渝气温变化与全球变暖同步,黔西、黔中、滇北散布若干点状冷区。各降水亚区的时空差异明显,相较Ⅲ区,Ⅰ、Ⅱ区年均降水的波动性及年代际变化的差异更显著。③ ENSO事件对研究区气候变化的影响深远,不同气温、降水亚区对其的响应不尽相同。④不同气温亚区年均温序列突变点的收敛性较强,大致发生在1997年前后。不同降水亚区年均降水序列突变点的收敛性较弱。⑤各气温亚区年均温增加的持续性较强,Ⅱ、Ⅲ区尤甚。降水Ⅰ、Ⅱ区降水变化趋势不甚明显且具有一定的随机性, Ⅰ区的可能呈减速趋缓的减湿趋势,Ⅱ区的可能出现弱度减湿趋势,Ⅲ区降水趋于弱增。
超越“演化”:老工业区重构研究进展与范式反思

老工业区重构是经济地理学的重要研究议题。在全球化步伐放缓和全球制造业下行的宏观背景下,老工业区已愈来愈成为各国发展战略制定的核心对象。对近十年有关老工业区重构的中外文献进行细致梳理,指出了当下研究存在范式应用多元化的趋势,但这些范式在概念使用、尺度聚焦、时空侧重和机制解释上存在显著差异,缺乏相互融合和优势互补,面临现实应用瓶颈。特别是,长期用于解释老工业区重构的演化经济地理学,因其忽视多尺度-多主体-多分析单元的能动性作用而难以有效解释重构过程、机制、结果及其背后的地理性。本文将转型研究中的多层次视角同演化范式相结合,提供了一种具备上下因果辩证解释力的多尺度分析框架,能有效解释老工业区重构问题。在此基础上,探讨了未来研究方向。
北方农牧交错带春季风速年际变化的影响因子分析

利用北方农牧交错带1979-2016年15个台站的逐日风速资料、ERA-Interim再分析资料以及GLASS叶面积指数等,分析了该地区春季近地面风速的变化特征,以及大气环流因子和下垫面因子对风速年际变化的可能影响。研究表明,近38年来研究区风速的变化除了有显著的下降趋势(每10年约下降0.10 m·s~(-1))外,还存在强烈的年际波动,年际方差占风速变化总方差的比例达58%。该地区风速的年际变化与东北亚地区的气旋性环流异常有密切关系,平均风速与该环流系统中心区700 hPa位势高度的相关系数高达-0.83。异常气旋性环流加强时,带来的偏西北风与研究区春季盛行西风叠加,加强近地面风速。分析表明东北亚异常气旋环流受北半球行星尺度大气环流变化的影响,与北极涛动显著相关(0.41)。下垫面状况的变化,通过动力和热力性质的改变可影响风速。计算表明叶面积指数与风速年际波动存在明显的反位相变化(r=-0.61),NDVI与风速相关不显著,这可能与叶面积指数能较好地反映空气动力学性质的变化有关。地表热通量的改变与风速的年际变化也具有显著的相关关系,风速与边界层高度、感热通量以及潜热通量年际变化的相关系数分别为0.57, 0.39和-0.39;如果排除较强天气过程的可能影响,只计算小风日风速(<3 m·s~(-1)),则它们的年际相关更加显著,分别达到0.59,0.60和-0.57。
利用大涡模式模拟黄土高原地区对流边界层特征

边界层湍流所引起各物理量的垂直输送在大气过程中起着重要作用。研究对流边界层特征对分析污染物扩散条件,认识陆气间物质、能量的输送交换机制和提高数值模式模拟能力具有重要意义。受限于目前许多地区通量观测站较少、资料时空分辨率较低,为了研究黄土高原地区大气边界层结构及其特征,将中尺度气象模式WRF(The Weather Research and Forecasting Model)与大涡模式WRF Large-Eddy Simulation(WRF-LES)嵌套使用,分析了黄土高原夏季温湿廓线情形下,由热力驱动的边界层结构特征。结果表明:(1)WRF-LES模拟的地面风温场能较好地显示边界层典型湍流结构,其他气象要素的模拟结果也比较符合边界层实际。(2)混合层顶所在的1000 m高度处垂直湍流强度最大,强夹卷作用导致湍涡尺度减小且涡旋数量增多。(3)在模拟区选定的参数化方案下,采用夏季实际粗糙度0.062 m替换模式默认值0.1 m,发现使用实际粗糙度的模拟温度较之前低0.4 K,与模拟区中心处的观测数据更接近,说明采用合理的粗糙度对提高WRF-LES模拟效果有重要作用。
2019年全球重大天气气候事件及其成因

2019年全球主要温室气体浓度继续保持上升趋势,全球平均温度比工业化前水平高1.1(±0.1)℃,为有气象记录以来第二暖年。海洋热容量及海平面高度创新高,海冰面积偏小。年内,全球各地发生了许多重大天气气候事件,包括多地遭遇暴雨洪涝侵袭,澳大利亚以及亚洲和欧洲多国受干旱影响,全球极端热带气旋频发,欧洲及澳大利亚等地遭遇异常高温热浪天气,北美和欧洲遭受寒流和暴风雪袭击,多地出现强对流天气。分析表明,印度洋偶极子(IOD)处于正位相、赤道中太平洋地区海温持续偏暖以及副热带高压系统控制是澳大利亚高温少雨的主要原因,最终引发严重的森林山火;前期异常偏强的IOD正位相叠加持续时间异常偏长的热带低压,促进了2019年印度7-8月强暴雨事件的发生发展。
基于多种TSM方法的北京国家奥林匹克体育中心2月颗粒物来源解析

利用HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)模型和ERA_INTERIM数据,计算2013-2017年北京奥林匹克体育中心(以下简称奥体中心)2月期间抵达的72 h后向轨迹,并结合聚类分析方法和污染物浓度数据,分析2月不同轨迹对奥体中心污染物浓度的影响,采用四种不同的轨迹分析方法分析奥体中心污染物来源特征,并通过实例分析了不同轨迹分析方法的优缺点和适用性。结果表明:奥体中心2月主导气流明显,为西北路径,出现概率为55.85%;清洁通道为北向气流,污染来源为南向路径和偏东路径,对应颗粒物浓度最高;通过轨迹统计方法得到奥体中心2月颗粒物主要污染来源为河北地区、山东半岛、黄渤海区域、新疆北部与河西走廊。此外,研究发现潜在源贡献函数和浓度权重轨迹方法适用于近距离污染源的识别;停留时间浓度加权方法采用确定性办法通过迭代可以精准识别出北京奥体中心主要污染物来源;定量传输偏差分析方法引入不确定性概念,适用于大范围确定性污染源识别,但同时会产生虚假的污染物来源。不过,采用RTWC方法和QTBA方法相结合可消除QTBA方法带来的虚假污染源。
华中区域极端降水天气形势及物理量异常度特征

选取1960-2012年间共139例极端降水个例,对其降水特征、天气形势及物理量异常度进行了分类对比研究。结果发现:华中区域极端降水主要发生在四种不同的天气形势下,即纬向型、经向型、台风西风带冷槽结合型和短波槽前低涡暖切型,其个例占比分别为42.4%,30.2%,17.3%,10.1%;台风西风带冷槽结合型在暴雨站数、极端降水站数、极端降水量平均值均居四类最大,纬向型和经向型次之,短波槽前低涡暖切型最小;低层水汽辐合、中低层上升速度、低层风场辐合及气旋性涡度,高层风场辐散和大气可降水量的异常比例超过50%,是极端降水物理量异常的共性特征。个性特征为:纬向型500 hPa比湿异常比例较高,经向型中低层暖平流异常比例较高,台风西风带冷槽结合型500 hPa正涡度平流和中低层比湿异常比例较高,短波槽前低涡暖切型与其他类比异常量更集中于边界层且大气可降水量异常比例低。此外,极端降水预报除了要关注物理量异常程度,降水的持续时间也是重要因素之一。