mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于不同润湿性微细通道过冷沸腾起始点(ONB)的实验研究

为了研究微细通道壁面润湿性对过冷沸腾起始点(ONB)的影响,采用CuCl_2溶液刻蚀普通光滑表面微细通道得到超亲水表面微细通道,再用氟硅烷溶液修饰超亲水表面微细通道得到超疏水表面微细通道。以R141b为实验工质,在压力为170kPa、质量流率302.7~417.2kg/(m~2·s)、热流密度2.17~29.9kW/m~2的工况下进行流动沸腾实验。结果表明:超疏水表面微细通道ONB点的过热度最低,普通光滑表面微细通道达到ONB点所需过热度最高;随着热流密度的增大,距离出口最近的测点最先开始沸腾,达到ONB点所需过热度也为最小;随着质量流率的增大,ONB点的过热度逐渐增大。本文选取了7种典型的ONB点处壁面过热度预测公式,将实验值与公式预测值进行对比,发现HSU模型的预测效果最好,对光滑/超亲水/超疏水表面微细通道ONB过热度预测平均绝对误差(MAE)值分别为13.1%、20.8%和21.5%。为了更好地预测具有特殊润湿性表面的ONB过热度,引入表面能参数对HSU模型进行修正,预测精度大大提高。
热负荷分配比例对抽凝-背压供热机组能耗影响

抽凝-背压供热模式是实现能量梯级利用、降低火力发电煤耗的有效途径,研究不同室外温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗的影响,确定最佳热负荷分配比例,是抽凝-背压供热机组节能降耗的核心问题之一。本文利用热网变工况模型及Ebsilon软件仿真,以某310MW抽凝-背压供热机组为研究对象,分析了供热期不同温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例不同时机组的发电功率及煤耗。结果表明:对于抽凝-背压热电联产机组,并非供热凝汽器热负荷比例越高而发电功率越高,供热期不同阶段,机组发电功率随供热凝汽器热负荷变化呈现不同规律;相同室外温度下,供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗影响很大,凝汽器热负荷比例不同时,其极差最小值和最大值分别为2.02g/(kW·h)和5.50g/(kW·h)。
内蒙古二连盆地呼仁布其凹陷白垩系铀矿化特征与找矿远景

二连盆地是我国煤炭、油气、铀矿等资源的重要勘查基地,其中砂岩型铀矿的找矿方向和找矿突破一直是盆地铀资源勘查的重点。呼仁布其凹陷为二连盆地北部巴音宝力格隆起上的一个次级凹陷,为一相对独立的地质构造单元,在古生代基底之上沉积了厚层的中新生代地层,其中下白垩统赛汉组沉积了一套扇三角洲–湖泊相的含煤碎屑岩建造,地层埋深浅、厚度稳定,发育泥–砂–泥结构,砂体较发育,岩石具有黑色和灰色原生地球化学特征,具备铀矿成矿基本条件。本文以煤田钻孔资料“二次开发”作为铀矿勘查新思路,对凹陷中部地区收集的煤田钻孔测井成果开展了综合研究,在下白垩统赛汉组中圈定出规模较大且连续的放射性异常,显示出较好的找矿前景。通过对呼仁布其凹陷大地构造条件、铀源、地层–岩相、岩性、古气候与地貌、古水文地质特征等的系统分析,择优重点选择煤田铀异常孔进行钻孔验证,发现了具有工业意义的铀矿孔,在赛汉组中发现了两个稳定的铀矿化层,第一层铀矿化受到潜水氧化带的控制,位于潜水氧化带界面底部的泥岩中,为垂向氧化型成矿类型;第二层铀矿化受到层间氧化作用的控制,为典型的侧向氧化层间氧化型成矿类型。指出煤田钻孔伽马异常高值区可作为下一步铀矿勘查工作的方向。
面向作物产量和环境双赢的氮肥施用策略

我国是世界上最大的化学氮肥消耗国,总用量达到了全球总量的33%。但是氮肥的过量施用并没有带来持续的作物高产,反而造成了一系列的环境问题。文章综述了我国近30年来农田土壤氮素的收支和利用率情况,分析了我国农田土壤氮素的去向及其环境影响,重点论述了如何通过氮肥合理管理来实现粮食安全和环境可持续发展的双重目标。
豫西崤山韩沟岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

韩沟二长花岗斑岩岩体位于崤山北部,其成因研究不仅可对崤山北部构造演化提供重要约束,而且可为区域找矿提供新思路。对韩沟岩体中黑云母二长花岗斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,20个测点的~(206)Pb/~(238)U年龄为142~147 Ma,加权平均年龄为(145.1±0.7)Ma。韩沟岩体具有高硅、富碱高钾、贫镁低钙的特征,属于富钾钙碱性花岗岩类(KCG)。韩沟岩体的稀土配分模式具有右倾、轻稀土富集及重稀土亏损的特征,(La/Yb)N范围为10.41~ 11.51,显示弱正Eu异常。韩沟岩体样品富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta,在微量元素蛛网图上显示明显的Nb、Ta及Ti负异常。韩沟岩体具有高Sr、低Y和低Yb的特征,属于埃达克岩,Na_2O和K_2O含量表明其为C型埃达克岩。韩沟岩体是加厚大陆下地壳的部分熔融形成的,部分熔融源区的残余相矿物包括石榴石和金红石,且无(富钙)斜长石残留。崤山北部至少经历了~145 Ma和~130 Ma两次规模不等的岩石圈拆沉作用,韩沟岩体为~145 Ma规模较小岩石圈拆沉作用的产物。韩沟岩体的形成时代与~145 Ma区域成岩成矿期相接近,在岩石圈拆沉作用这一灾变过程中,必然导致深部流体的大规模活动及其快速释放,表明韩沟岩体周缘及深部应具有较大的Au成矿潜力,其周缘11个Au矿床(点)就是最好的找矿证明。
南海北部陆坡天然气水合物区地质灾害类型及其分布特征

南海北部陆坡区存在着有利天然气水合物的成藏条件,综合调查及钻探结果揭示南海北部陆坡区蕴藏着丰富的天然气水合物资源,天然气水合物多发育在构造活动复杂地区,同时也是灾害地质因素高发区,潜在的灾害地质因素对水合物的赋存及商业开发是极大的威胁。本文基于广州海洋地质调查局多年来在南海北部天然气水合物发育区采集的大量2D、3D、浅地层剖面及多波束测深资料对南海北部水合物发育区进行海底灾害地质研究,对研究区地形地貌特征、灾害地质因素类型、特征、成因及分布特征进行了综合分析,同时阐述了灾害地质因素与水合物的形成与分解之间的关系,研究结果对南海北部陆坡区天然气水合物区成矿预测、试采井布置及未来灾害风险评价提供了基础数据和决策依据。
“藏粮于地、藏粮于技”战略实施中的土壤科学与技术问题

“藏粮于地、藏粮于技”战略是国家“十三五”规划的新途径,是保障我国粮食生产和安全的必然选择。提升耕地质量和确保耕地资源的可持续利用,是实现“藏粮于地、藏粮于技”战略的基本保障和具体途径。目前我国耕地资源环境面临着多重挑战,需要依靠科技创新不断提升耕地地力。文章分析了我国耕地质量现状以及耕地资源保护和可持续利用中需要解决的问题和发展方向,并从“藏粮于地、藏粮于技”战略实施的角度,针对我国耕地资源特点,探讨了提升基础耕地地力的途径,提出了耕地资源可持续管理问题,旨在为“藏粮于地、藏粮于技”战略实施提供一定参考。
我国东北黑土地保护与肥力提升的成效与建议

我国东北黑土地是世界上最肥沃的土壤,土壤环境质量良好,适合优质农产品生产。黑土地开垦时间约200年,但是土壤肥力发生了巨大变化。开垦后大约经历了30年有机质含量快速下降期,使土壤中氮、磷和钾的比例更适合作物生长且肥力不断的提高;此后,土壤有机质呈现缓慢下降的趋势,土壤肥力也随之下降,这部分土壤有机质流失导致了黑土地退化。政府先后采取了多项黑土保护措施,获得了初步成效。建议进一步深化黑土地的科学技术研究;强化黑土保护政策的可持续性;建立可靠的野外监测网络,积累有价值的基础数据;实行黑土地保护的科技-管理-生产三位一体方式,实现全民保护黑土地。
我国土壤污染的区域差异与分区治理修复策略

我国已实行分类、分级的土壤环境监管工作,但尚未融合分区治理修复策略。自然地球化学异常或人为污染物空间排放差异可使土壤环境污染具有区域性特征。实行区域土壤污染的分区治理符合土壤污染的客观性和人为性。文章在分析土壤污染的自然与人为成因基础上,提出了基于土壤污染区域差异性的分区治理修复策略。建议积极推进制定地方土壤污染防治法,允许地方制修订土壤环境质量标准,以及加强支持土壤污染的分区治理修复与安全利用的科技创新,包括加大区域土壤污染与修复基础研究和技术发展,区域土壤污染治理与修复技术示范先行区建设,区域土壤污染治理与修复科技创新能力建设,以及区域土壤污染治理与修复科技成果转化工作。文章还建议建立健全我国区域土壤环境质量综合监管与改善技术体系,构建土壤污染分区防治体系,支持区域土壤环境监管,确保区域土壤环境安全与可持续健康发展。
我国农田土壤酸化调控的科学问题与技术措施

我国南方日趋严重的农田土壤酸化不仅导致农作物大幅度减产甚至绝收,而且促进重金属等有害物质在农产品中吸收累积,威胁国家粮食安全和民众健康。但因酸性土壤分布详情不清,作物酸害阈值不明,土壤酸化预测的研究不足,酸化防治技术严重缺乏,红壤酸化没有得到有效控制。采取有效措施改良酸化农田土壤、遏制土壤的持续酸化,将热带和亚热带地区的土壤酸度维持在较低水平,对我国农业可持续发展和乡村振兴战略的实施具有重要意义。
动荷载下土体温度和孔隙水压力的变化规律

动荷载对土体的挤压作用能够改变土体内部孔隙的大小,进而导致土体内部孔隙水压力发生变化.为了验证该物理过程,通过模型试验,研究冻融循环作用下无荷载和动荷载时土体温度和孔隙水压力的变化规律.结果表明,冻融循环作用下,当外部温度达到最高值时,土体上部0~10 cm和底部20~40 cm范围内的等温线密集,温度梯度较大,而10~20 cm范围内的等温线较稀疏,温度梯度较小;当温度达到最低值时,土体内部等温线分布均匀.在无荷载条件下,土体内部孔隙水压力随冻融次数增加呈增大趋势,动荷载条件下亦呈现同样规律.动荷载引起土体内部孔隙水压力在冻融过程中发生变化,在冻融初期,振动底板下方5 cm范围内的孔隙水压力为正值,其他区域为负值.随着冻融循环次数的增加,振动底板下方正孔隙水压力的范围扩大到10 cm,而且在振动底板下方20 cm处出现高孔隙水压力区域.
半杯勺式马铃薯排种器的设计与试验

排种器作为马铃薯机械化播种的关键部件,其目前仍存在重漏指数高、作业效率低、劳动强度大且适应性差等问题,针对以上问题,本研究设计了一种排种链呈三角形布置、取种勺为半杯勺式的新型马铃薯排种器.结合农艺要求和理论分析,对排种器的关键部件进行结构设计;搭建了试验台架,对排种器的排种性能进行试验,以主动轮转速、清种角度、杯勺大小为试验因素,排种性能为试验指标进行正交试验,分析相关因素对排种性能的影响,并得到合理的参数组合.结果表明,主动轮转速为37.5 r/min,清种角度为-5°,杯勺选取大号杯勺时,排种器合格指数为93.74%,重种指数为3.99%,漏种指数为2.27%,排种性能较好.
气吸式藜蒿去叶机设计与试验

为了解决藜蒿(Artemisia selengensis)人工去叶效率低和成本高的问题,设计了一种气吸式藜蒿去叶机.对气吸式藜蒿去叶机的自动开合夹、自动去叶组件等关键零部件进行设计,并对相关运动参数进行分析,得到各部件之间的运动关系式.试制样机并进行试验分析,通过正交试验得出最佳运动参数为:自动开合夹移动速度为0.120 m/s、凸轮转速为50 r/min、轴流风机风压为100 Pa;样机在此最佳参数下的实验结果表明,该气吸式藜蒿去叶机工作时对藜蒿的夹取率为98%、去叶合格率为89%,具备较好的实用性.
饲用油菜生物量与营养成分测定及其发酵全混合日粮饲喂湖羊效果

在饲用油菜的生长期测鲜质量,烘干后测常规营养成分,分析鲜质量和营养成分的动态变化,用终花期油菜配制发酵全混日粮(fermented total mixed ration,FTMR).200头湖羊随机分成2组,一组饲喂油菜FTMR,另一组饲喂由青贮玉米为主原料配制的全混日粮(total mixed ration,TMR).试验结束时每组选择10头公羊屠宰,测定屠体和肉质性状.结果表明:饲用油菜的苗期、蕾薹期和花期分别为8~98、99~146和147~180 d,油菜鲜质量在终花期(180 d)时达最大值,粗蛋白和粗脂肪在此时也达最高值,根据这两个营养成分计算的收获价值也在180 d时达最大值.饲喂油菜FTMR的湖羊体质量增量、屠宰率、胴体瘦肉率、背膘厚和眼肌面积与饲喂青贮玉米TMR组没有显著差异,但油菜FTMR组湖羊采食量远低于青贮玉米组,其饲料转化效率和净收益显著高于青贮玉米组(P<0.01).综上所述,饲用油菜在湖北省的最佳刈割期为终花末期(约180 d),用其制作成FTMR饲喂湖羊可显著降低饲养成本,同时可缓解肉羊养殖中冬春季饲料不足的现状.
新现猪圆环病毒3型及圆环病毒2型双重PCR检测方法的建立与应用

根据GenBank数据库中的新现猪圆环病毒3型(PCV-3)和猪圆环病毒2型(PCV-2)的OFR2基因设计了2对扩增PCV-3和PCV-2的特异性引物,通过优化各反应条件,建立同时检测PCV-3和PCV-2的双重PCR方法。敏感性和特异性结果显示,该方法对PCV-3和PCV-2的最低核酸检测量均为1.0×10~3拷贝/ μL,而对猪伪狂犬病毒(PRV)、猪delta冠状病毒(PDCoV)、猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)及猪瘟病毒(CSFV)的扩增结果均为阴性。应用所建立的双重PCR检测了临床上256份样品,结果表明,PCV-3和PCV-2感染的阳性率分别为0.78%(2/256)和86.3%(221/256),仅有1份样品为PCV-3和PCV-2混合感染,混合感染阳性率为0.39%(2/256)。试验结果表明,本研究建立的PCR方法敏感、特异,适于临床样品检测,为猪群中PCV-3和PCV-2的临床快速诊断和流行病学调查提供了一种工具。
鹅掌楸不同种源苗期生长特征及其变异规律分析

在开展鹅掌楸种质资源收集、保存工作的基础上,对中国鹅掌楸15个种源和北美鹅掌楸5个种源进行了不同种源幼苗物候期、生长节律、10个生物量性状等的比较、分析。结果表明:20个种源各性状间均存在差异,其多性状间存在显著或极显著正相关关系,且中国鹅掌楸与北美鹅掌楸在生物量方面存在极显著差异。多性状分析选择出湖南绥宁(SN)、浙江松阳(SY)、安徽黄山(HS)、贵州陌南(MN)为本地表现优良的种源。分析结果揭示鹅掌楸地理种源苗期主要经济性状的地理变异规律,以为适应本地栽培种源的选择提供理论依据。
茉莉酸甲酯诱导桉树对焦枯病的抗性研究

为了探究茉莉酸甲酯诱导桉树对焦枯病的抗性,用前期研究的11个桉树主栽种系中的感病种系“巨桉3号”和中抗种系“巨尾桉广9”的组培苗为试验材料,通过0.05,0.1,0.5,1 mmol/ L茉莉酸甲酯(MeJA)喷施桉树组培苗3 d的处理,以及用0.1 mmol/ L MeJA分别诱导桉树组培苗1、3、5、7、10和15 d后,分别得出接种焦枯病菌组培苗抗病性防御酶应答和抗性的持效性结果:(1)不同抗病性的桉苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)的活性均比对照提高,且在浓度为0.1 mmol/ L时,这2种酶活性都达到最大值。(2)在诱导后的接种叶片的PPO和SOD活性都呈先上升后下降的趋势,且在第5天时酶活性最高。同时,两种处理均显示,诱导后感病种系“巨桉3号”酶活性增幅高于中抗种系“巨尾桉广9”。因此得出结论:感病种系“巨桉3号”诱导效果强于中抗种系“巨尾桉广9”。
石榴枯萎病菌拮抗菌A4的筛选鉴定及定植能力研究

从云南建水石榴园、蒙自石榴园采集的土样中分离筛选得到对石榴枯萎病菌有较强拮抗活性的芽孢杆菌,其中菌株A4对石榴枯萎病菌的室内抑制率为55.29%。研究表明菌株A4能在石榴根际稳定定植,具有潜在生防价值。结合菌株A4的细菌鉴定板生化反应、培养性状及gyrB基因序列分析,将菌株A4初步鉴定为萎缩芽孢杆菌Bacillus atrophaeus。
水稻OsXCP2基因表达载体及RNAi载体构建

木质部半胱氨酸蛋白酶XCP2(xylem cysteine proteases 2)是植物管状细胞凋亡过程中的自溶酶,参与植物与多种病原物互作,但目前未见对水稻XCP2蛋白酶的报道。此研究克隆获得水稻XCP2编码基因orf序列,经Bgl II和Spe I酶切纯化后,克隆到植物表达载体pCAMBIA1302(含GFP、his tags)。将该基因orf序列信息提交至NCBI比对,查找到其特异序列,利用Gateway技术将该特异序列重组到植物RNAi载体pB7GWIWG2(II),并冻融法将重组质粒转化进入土壤农杆菌GV3101。为进一步探究水稻OsXCP2基因在水稻木质部细胞凋亡及水稻与病原物互作中的作用提供条件。
四氢呋喃酯类捕收剂与低阶煤作用机理的量子化学研究

四氢呋喃酯类化合物(THF)是一种低阶煤浮选的高效捕收剂。为了探究THF与低阶煤相互作用的内在机理,本文以四氢呋喃酯类捕收剂为对象,采用量子化学方法,基于密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311G水平下,计算得到了键长、键角、Mulliken电荷、前线轨道能量和吸附能等参数,研究了这些参数与THF捕收性能之间的内在联系,分析了THF分子与煤分子的相互作用机理.结果表明:最高占据轨道(HOMO)能量和吸附能与THF捕收性能密切相关,可以作为THF捕收性能的判据;对比THF分子与煤分子吸附前后键长、键角、Mulliken电荷的变化,发现脂肪族THF分子主要通过四氢呋喃基和酯基与煤分子发生吸附作用,苯环在芳香族THF分子与煤分子的吸附过程中发挥了重要作用.
东营凹陷南坡低渗透储层孔隙结构及有效性分析

为了明确胜利油田低渗透砂岩孔隙结构特征及有效储层需满足的条件,选取东营凹陷南斜坡沙河街组三段(E_(s3))低渗透砂岩为研究对象,在分孔隙结构类型的基础上,利用压汞、氮气吸附与AutoScan等资料研究了不同孔隙结构类型的特征及储层有效性,认为低渗透砂岩储层有效性受孔径分布及最小孔径下限的约束.研究结果表明:低渗透砂岩孔径介于100~10 000 nm的大孔较发育,中孔表现为狭缝状的毛细孔,孔径主要集中在3~7 nm,且平均孔径大,孔隙体积、比表面积较小;储层的有效性与孔隙分布的均匀性与集中程度关系密切,进而确定出E_(s3)有效储层的大孔孔径下限约为160 nm,且大于该孔径的孔隙占比为90%以上,对应的孔隙度与渗透率下限约为8.0%和0.10 mD,这为今后低渗透砂岩储层流体识别及有效储量估算与开发提供参考.
致密油/页岩油富集模式及资源潜力--以黄骅坳陷沧东凹陷孔二段为例

为了进一步明确黄骅坳陷沧东凹陷孔二段致密油和页岩油富集条件及资源潜力,基于铸体薄片、扫描电镜、地化数据及其他资料,利用沉积学、构造地质学和石油地质学的分析方法,阐述并建立孔二段致密油和页岩油的富集条件、控制因素和富集模式,采用小面元法和体积法评价出孔二段致密油和页岩油资源量.研究结果表明:1)黄骅坳陷沧东凹陷古近纪经历坳-断两期盆地叠置,导致沧东凹陷北部构造反转型-南部构造继承型差异构造演化;2)孔二段致密油和页岩油分布在构造反转型、继承型2类斜坡带和次级凹陷内成熟富有机质泥页岩附近,具有明显的"源控"、"储控"和"带控"特点,即成熟富I型和II型干酪根的泥页岩提供油气来源,致密砂岩和泥页岩储层提供油气储集空间,2类斜坡带、次级凹陷内成熟富有机质泥页岩控制页岩油的空间分布,而致密油分布受控于成熟富有机质泥页岩和构造活动双重因素;3)建立了以致密油和页岩油为核心的"源控"、"储控"和"带控" 3种因素约束下的层区带油气富集模式;4)以孔二段层区带油气富集模式为指导,采用小面元法和体积法评价出孔二段致密油资源量为4.2×10~8 t和页岩油资源量为18.2×10~8 t.
海相页岩储层微观孔隙非均质性及其量化表征

为加深储层微观非均质性影响页岩气赋存运移的认识,以渝东南地区五峰-龙马溪组页岩储层为例,采用场发射电子显微镜、压汞、液氮吸附等手段,在微观非均质性特征提炼总结的基础上,针对微观尺度下孔隙的非均质性特征展开进一步实验与理论研究.通过图像信息处理、结构参数遴选及分形分维建模等手段,总结了储层孔隙在成因类型、孔隙结构、孔隙网络及尺度差异上的非均质性特征,利用面孔率、变异系数、孔隙曲折度、分形分维值等评价参数,构建了页岩孔隙非均质性表征评价模型,进而实现了页岩储层孔隙非均质性特征的单样品定量评价与综合定量评价,认为页岩储层孔隙在孔隙发育特征及网络组合特征等方面存在的显著非均质性,控制着气体储集能力、渗流方向.研究结果表明:该储层孔隙非均质性强,发育有微米渗流网络、基质吸附-渗流孔隙网络、夹层或砂质纹层孔隙网络等不同孔隙网络,并控制着储层品质的优劣;渗流通道在定向性上存在的非均质性及吸附孔隙空间发育的微观不均一,成为影响该储层储集、释放性能的关键因素.综合评价分析认为,赋孔集中在有机质纳米孔(有机孔隙贡献度50%以上)、脆性矿物质量分数高于40%、孔隙曲折度小于40、具有微米渗流网络与基质吸附-渗流孔隙网络两种孔隙网络的组合类型(孔隙-微裂隙配置关系好)的储层有较好的储层物性和勘探开发潜力.
超声波功率对煤体孔隙影响规律研究

超声波激励致裂煤体有无污染、能耗低、效率高和能量集中等优点.功率对超声波的致裂效果影响显著,为了探究功率的影响规律,借助核磁共振和超声波波速检测装置研究不同功率条件下,煤体内部孔隙孔径、数量和渗透率的变化特征.实验表明:超声波致裂煤体时微孔隙和中孔隙逐步连通形成大孔或裂隙,大孔的数量增加,煤体的总体孔隙度和有效孔隙度都会明显增加,煤体渗透率增大.超声波功率越大,P波波速减小率越大,核磁共振的T_2曲线峰值明显增大,且T_2截止值的左移量越大.在相同的作用时间下,功率越大,煤体致裂效果越明显.此外,低功率对微孔的影响较为明显,而高功率作用前后大孔的变化更明显.
N_2和CO_2对煤燃烧全过程灭火效能的对比研究

为掌握N_2和CO_2防治煤燃烧全过程的不同效果,采用自主研制的煤自燃氧化程序升温和煤明火燃烧实验装置,分别对平煤八矿煤样进行了通入相同流量N_2和CO_2抑制煤低温氧化过程和熄灭煤明火燃烧过程实验,测定了煤低温氧化阶段的耗氧速率、CO和CH_4产生率、煤有焰燃烧阶段的温度场温度、标志性气体(O_2,CO和CH_4)组分和热释放速率的变化规律.结果表明:相比于煤在纯空气条件下的燃烧,在煤低温氧化阶段,通入CO_2时煤的耗氧速率、CO和CH_4产生率比通入N_2时更低;在煤有焰燃烧阶段,通入CO_2时煤温上升速度、耗氧量、热释放速率以及CO和CH_4产生量的下降速度比通入N_2时更低;在煤阴燃熄灭阶段,通入CO_2时煤温、CO和CH_4产生量下降速度比通入N_2时的更高,而通入CO_2时的耗氧量和热释放速率比通入N_2时的更低,说明CO_2比N_2具有更好的防治煤燃烧全过程的能力.
厚煤层综放开采的降载减冲原理及其应用研究

冲击矿压是典型的煤岩动力灾害之一,随开采强度增大,厚煤层的冲击频次更高、致灾程度更严重,因此,厚煤层开采冲击灾害防治是必须要解决的问题.综合采用调研、理论分析、数值模拟及工程实践等方法,研究厚煤层综放开采的降载减冲原理.结果表明:综放开采对采场和巷道围岩应力集中具有弱化作用;随采厚增加,综放开采的静载集中程度先快速降低再趋于稳定,动载扰动先缓慢增大再陡然台阶升高.综放开采在一定采厚范围内具有降载减冲效应.厚煤层防冲应优先选择综放采煤法,通过在合理范围内增加采厚来降低静载应力集中并通过实施断顶措施来弱化动载扰动.兴安矿和峻德矿的工程实践表明,综放开采相对于分层综采的冲击频次少、范围小、烈度轻,证实综放开采具有降载减冲作用.
静力拉伸下恒阻大变形锚索应变特征实验研究

为了揭示恒阻大变形锚索在拉伸条件下恒阻器的变形规律,提高恒阻大变形锚索现场锚固效果,采用理论分析、室内实验以及现场实践相结合的方法,研究了恒阻大变形锚索的恒阻器作为锚固段时拉伸应变特征.实验结果表明:恒阻器的变形分为轴向、圆周方向、径向3个不同方向的变形,其中轴向变形的规律为压缩-回弹-再压缩变形;圆周方向的变形规律为拉伸-回弹变形;径向的变形规律为拉伸-压缩变形.现场实践表明:在南芬露天矿边坡安装监测点时,以恒阻器为锚固段,当恒阻器发生变形会影响现场的锚固效果,且减少锚索使用寿命.在巴东染坊边坡上安装监测点时,改变恒阻大变形锚索的锚固方式,取得良好的锚固效果.
煤与瓦斯突出能量预测模型及其在平煤矿区的应用

为实现矿区突出能量的预测,从突出腔体周围卸压煤体出发,引入煤体当量半径,理论推导了突出能量预测模型,以平煤矿区为例对其部分矿井突出能量进行了预测,揭示矿区突出能量分布特征,并利用矿区突出点分布及突出强度对预测结果进行了验证.结果表明:平煤矿区突出腔体周围卸压煤体当量半径与抛出煤体当量半径之间呈现出较好的幂指数关系,即R=1.888 6r~(0.935 1);单位体积煤体突出能量来源中,弹性能为瓦斯膨胀能的1.0~6.5倍,占总能量的52%~87%,为突出的主要能源;地应力为突出能量预测的关键指标,为控制突出发生的主要因素;矿区突出能量与埋深呈现出较好的正线性相关关系;矿区东南部五矿突出能量较低,西北部八矿、十矿、十二矿突出能量较高.预测结果与矿区实际情况是一致的,证明了预测模型的可行性.
结合高斯混合模型的关联分类离散化算法研究

大多数以规则为基础的分类不能直接处理像血压这一类连续数据.离散化数据预处理可以将连续的数据转变成分类格式.现有的离散化算法没有考虑到数据集中连续变量的多模态分类密度,这可能会降低以规则为基础的分类器性能.提出一种新的基于高斯混合模型的离散化算法(Discretization Algorithm based on Gaussian Mixture Model,DAGMM),通过考虑连续变量的多峰分布以保留数据的原始模式.DAGMM算法的有效性通过4个公开可用的医疗数据集进行验证.实验结果表明,在产生的规则数和关联分类算法的分类准确度方面,DAGMM算法优于其它6个静态离散化算法.因此,在临床专家系统中运用此方法,有潜力提高以规则为基础的分类器的性能.
温带落叶阔叶林地表鞘翅目成虫小尺度空间格局动态分析

土壤动物空间格局是格局一过程以及生物多样性维持机制研究的重要基础,目前小尺度空间土壤动物空间格局动态特征仍不清楚。基于地统计空间分析方法,以鞘翅目成虫为研究对象,研究帽儿山温带落叶阔叶林小尺度空间(5m)地表鞘翅目成虫群落及类群的空间格局动态特征。结果表明:4次调查共捕获鞘翅目成虫11科、29类、1021只个体,调查月份鞘翅目成虫群落具有较强的时空变异性;Moran's I系数表明鞘翅目成虫群落和类群具有复杂的正的空间自相关性,其空间异质性可用球状、指数、高斯和线性模型进行拟合。这种空间异质性具有一定的时间变化特征,且这种空间分异是由随机性因素单一调控或结构性因素和随机性因素共同调控的结果;类群之间在多种尺度上表现为复杂的以负相关居多的空间关联性,这种空间关联性的形成主要是结构性因素或随机性因素单一调控的结果。本实验表明地表鞘翅目成虫群落在小尺度空间具有明显的空间异质性特征,这种空间异质性时间变异性较明显。
2004—2013年山东省森林碳储量及其碳汇经济价值

森林作为陆地生态系统的主体,其林分碳储量及其碳汇经济价值的估算是全球碳循环研究的热点和重要内容。基于2004-2008年和2009—2013年山东省森林资源清查数据以及实测样地数据改进的生物量蓄积量转换参数,利用生物量转换因子连续函数法,估算2004—2013年山东省森林碳储量及其碳汇经济价值动态。研究结果表明,2004—2013年山东省森林面积、碳储量和碳密度分别从2004—2008年的156.12×10~4hm~2、34.75Tg C和22.26Mg C/hm~2增加到2009—2013年161.44×10~4hm~2、43.98Tg C和27.24Mg C/hm~2。人工林是森林面积、碳储量和碳密度增加的主要贡献者,人工林和天然林对森林生物量碳汇的贡献分别为97.3%和2.7%。两次森林清查期间,杨树和硬阔软阔类森林的碳储量之和分别占全省总量的70.2%和69.6%,杨树的碳储量和碳密度增加最为显著。各龄组森林碳储量由大到小依次为:幼龄林>中龄林>成熟林>近熟林>过熟林。森林碳汇经济价值从2004—2008年的243.37亿元增长到2009—2013年的253.42亿元,年均增长2.01亿元,杨树的碳汇经济价值占全省所有森林类型的60%,赤松单位面积碳汇经济价值最强为2.08万元/ha。
遮阴和干旱对荩草生理代谢及抗性系统影响的协同作用

引进草种在亚热带边坡草坪上常遭遇遮阴和干旱,造成草坪退化甚至死亡。以具有边坡草坪开发价值的本土植物野生荩草为材料,设置5种遮阴度和4种干旱度交互形成20种协同处理,研究遮阴和干旱对荩草生理代谢及抗性系统影响的协同作用。结果表明,荩草具有极强的耐阴和抗旱潜力,可通过光合策略、代谢策略、抗性策略使植株逐步适应或应对生境胁迫,在重度遮阴或干旱下仍可存活。遮阴或干旱对荩草光合作用、物质代谢、抗氧化酶系统和细胞膜完整性有极显著影响。遮阴和干旱对荩草光合指标、代谢指标、抗性指标和受伤害指标有显著协同作用。Pn主要受遮阴影响,Gs主要受干旱影响,适度遮阴和干旱协同处理可提高荩草光合能力。干旱对荩草物质代谢的影响大于遮阴,氮代谢比糖代谢和呼吸作用受干旱或遮阴的影响更大,适度遮阴和干旱协同作用可改变荩草代谢水平。遮阴、干旱对抗氧化酶活性的影响不同,遮阴和干旱对POD有显著协同作用,对SOD和CAT有极显著协同影响,适度遮阴和干旱协同作用可提高荩草抗氧化酶活性。遮阴、干旱对细胞膜伤害性物质的含量影响不同,遮阴和干旱对SP含量无协同作用,对Pro、H_2O_2和MDA含量有显著协同作用,协同作用增加了荩草细胞膜受伤害的风险。遮阴和干旱对生理代谢及抗性系统影响的协同作用,提高了荩草的抗逆潜力和生态适应能力。
普者黑岩溶湖泊湿地湖滨带景观格局演变对水质的影响

湖滨带作为湖泊与陆地之间的过渡带,是健康湖泊生态系统的重要组成部分。湖滨带景观格局的演变会对湿地水质产生重要影响,因此探究影响岩溶湿地水质变化的湖滨带关键景观因子,对深入了解景观格局对岩溶湿地水质的影响过程与机制具有重要意义。选择普者黑岩溶湖泊湿地为研究对象,以2005、2007、2009、2011年共4年的Landsat遥感影像及水质监测数据为基础,通过划定湖泊湿地湖滨带缓冲区域,运用秩相关分析和冗余分析研究湖滨带景观格局对普者黑岩溶湖泊湿地水质的影响。结果表明,湖滨带不同缓冲区内景观结构类型比例差异较大;枯水期水质与土地利用类型和景观格局指数的影响大于丰水期;景观格局在不同缓冲区尺度对岩溶湿地的水质具有不同的效应;随着监测点缓冲距离的增加,个别景观指数可较好的揭示湖滨带景观格局演变对岩溶湿地水质的影响,其中,蔓延度指数(CONTAG)、斑块结合度指数(COHSION)、均匀度指数(SHEI)对水质参数的影响较大,边界密度(ED)、聚集度(AI)对水质参数的影响随缓冲距离的增加逐渐减弱,其他景观指数对水质影响差异并不明显,最大斑块指数(LPI)在缓冲距离≤300m的区域内与水质的关系较密切,面积加权平均斑块分维数(AWMPFD)与水质参数有显著负相关性,多样性指数(SHDI)对水质的影响具有不确定性;另外,大部分水质参数与土地利用面积比例有较好的相关性,且湿地面积比例是表征岩溶湖泊湿地水环境质量的主要指标。
森林生态系统水源涵养服务功能解析

森林水源涵养功能作为森林生态系统服务的一个重要方面,在国内的研究已有数十年的历史。多数研究中将森林水源涵养功能狭义地等同于森林对降雨的拦蓄能力或对径流的调节能力,而忽略了其对各水文过程的整体性作用以及对气象和土壤因子的综合性影响。此外,在不同研究区域中,对于森林水源涵养功能的理解和研究方法往往一概而论,并未考虑研究区域的自然条件特性和社会经济特征,这使得研究结果的区域针对性不足,限制了对其进一步的应用推广。针对上述问题,在全面分析森林水源涵养的含义和特征之后,定义了不同区域的水源涵养功能内涵和主导服务,并给出了不同区域森林水源涵养功能的适宜计算方法,以期为不同区域森林水源涵养功能的全面提升和水源涵养林生态修复工程提供科学依据。
红壤坡面土壤团聚体特性与侵蚀泥沙的相关性

借助室内人工模拟降雨试验为研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地侵蚀泥沙颗粒组成及土壤团聚体稳定性变化特征与规律为研究目的,分别在不同坡长(2,3,4m)、不同植被覆盖度(0,30%,60%,90%)条件下进行了有效模拟降雨试验共计12场次,每场次降雨试验的产流历时设计为30min,固定雨强为2.0mm/min。试验结果表明:1)侵蚀泥沙中颗粒粒径以<2µm粘粒和2—20µm细粉粒为主。在原土中,粘粒(0—2µm)和细粉粒(2—20µm)含量之和占总量的43.92%,在泥沙中粘粒和细粉粒之和占总量的约57.08%,均出现不同程度的增加;2)在不同处理中,坡面土壤>1mm干筛法团聚体含量明显大于湿筛团聚体(>1mm)的含量,可认为水稳性团聚体的含量更能作为衡量土壤结构的稳定性的指标。>0.25mm团聚体分散度(PAD_(0.25))和>2mm团聚体分散度(PAD_2)含量均出现增大,而>0.25mm水稳性团聚体含量(WAS_(0.25))减少,植被覆盖度对土壤团聚体稳定性影响明显强于坡长;3)WAS_(0.25)含量是影响侵蚀泥沙的颗粒粒径分布的主要因素,随着坡面土壤中WAS_(0.25)的增加,侵蚀泥沙的平均重量直径逐渐降低。同时,泥沙颗粒平均直径与土壤团聚体平均重量直径(MWD_(团聚体))含量呈极显著负相关,可知坡面大团聚体越稳定,坡面土壤的粗化过程越不易形成。
土壤微生物多样性海拔格局研究进展

生物多样性的海拔分布格局与维持机制是生物多样性与生态系统功能研究的热点领域。相比动植物多样性海拔分布格局,土壤微生物多样性海拔分布格局的研究还处在起步阶段。近年来,随着以罗氏454、Illumina MiSeq等为代表的高通量测序平台的发展,土壤微生物海拔梯度分布格局的研究进展较快。对土壤微生物多样性海拔分布格局最新研究综述发现,土壤微生物海拔分布模式并不明确,表现为无趋势、下降、单峰或者下凹型等多种海拔分布模式。这与大型动植物并不相同,暗示其驱动机制可能存在一定的差异。微生物由于其个体微小、扩散能力强以及较高的多样性和个体丰度而在局域尺度上可能更易受到气候环境因素的影响。土壤pH、碳、氮等因子是影响微生物多样性和群落组成在海拔梯度上变异的重要因素。此外,温度和降水也具有重要作用。另外,除微生物自身属性以及取样限制外,测序深度可能是影响土壤微生物物种丰富度海拔分布格局的重要因素。目前,对土壤微生物群落的研究在功能基因、群落构建机制以及生态学理论的验证方面还存在着不足。未来的研究应进一步加大测序深度,增加取样密度,着重关注全球气候变化及生物多样性丧失背景下土壤微生物群落的构建和维持机制及其生态系统功能等方面。
生态系统服务对人类福祉的影响——以浙江省桐庐县为例

近年来,生态系统变化与人类福祉间的关系成为生态学领域的研究热点。基于桐庐县农业生产及土地利用情况,采用谢高地提出的生态系统服务价值当量表,对其进行了较有针对性地修正,据此计算桐庐县生态系统服务价值,以HDI(人类发展指数,Human Development Index)作为衡量人类福祉的指标,最后分析两者之间的相关关系,以探究生态系统服务对人类福祉的影响。研究结果显示:2005—2008年,生态系统服务价值平均每年减少0.157%,2009—2014年生态系统服务价值平均每年减少0.0948%,且两个时期的生态系统服务价值减少速率均都呈现逐年减少的趋势。人类发展指数一直在升高,其中2006年增长最多,达3.15%,2013年最少仅为0.64%,其中教育、预期寿命和经济这3个维度中经济指数增长最快,发展势头最为明显。但总体看来,2005—2014年期间桐庐县HDI的增长速度在不断减缓。表明桐庐县经济发展势头迅猛,经济社会快速发展。因此构成HDI的经济指标增长比较显著,从而促使HDI逐年增长。但随着桐庐县各行业用地需求不断增大,可耕作和建设的土地资源更加紧缺,保护与建设耕地难度越来越大,以致生态系统服务价值进一步缩减。生态系统服务价值与HDI及构成HDI的经济指数都呈现负相关关系,其中2005—2008年在控制经济指数的情况下,各项生态系统服务价值与教育指数均呈现显著正相关关系,随着生态系统服务价值的减少,HDI的增长速率不断降低。表明经济因素的高度发达,在一定程度上减缓了生态系统服务价值减少对人类福祉的负面影响,且生态系统服务对人类福祉的影响具有一定的滞后性。在特定的社会经济条件下,生态系统服务价值与教育会产生积极的相互作用。根据变化趋势,随着生态系统服务价值不断减少,人类福祉最终还是会受到负面影响。
红色风化壳地球化学特征及对古气候演变的响应——以辽南石槽剖面为例

以辽南地区石槽剖面红色风化壳为研究对象,通过研究剖面的常量元素和地球化学指标,揭示剖面的地球化学特征,探讨剖面化学风化过程以及对古气候环境演变过程的响应。结果表明:石槽剖面红色风化壳中Ca元素重度亏损,其他常量元素均出现了相对富集;石槽剖面风化强度总体上低于南方红色风化壳,属于中等风化阶段;多个地球化学指标的垂向变化表明石槽剖面风化强度表现为风化很强-风化减弱-风化加强-风化较弱4个阶段的变化,指示辽南地区在石槽剖面发育期内古气候环境经历了湿热-暖湿-回暖-相对暖湿的演变过程。
中国植被类型区大气增温趋势及其不对称性研究

利用1962~2011年中国各植被类型区的452个站点的气温资料,分析了各植被类型区的年平均温度和极端温度随时间的变化趋势。结果表明:①过去50 a间,中国各植被类型区年平均气温、年平均最高温、年平均最低温都显著升高,并且最低温增温速度快于最高温增温速度,呈温差减小的不对称增温趋势;同时,寒冷地区增温速度高于温暖地区的增温速度,其中寒温带森林的增温幅度超过亚热带森林的2倍。近30 a间,寒温带森林区和温带森林区增温速度减缓,其他各植被类型区增温速度加快,呈现出热带、亚热带地区增温速度高于温带、寒温带地区的空间特点;②最高温增温速度在变快,最低温增加速度在变慢,多个植被类型区的最高温增温速度高于最低温增温速度,呈现出一种新的不对称增温趋势,即最高温与最低温间的温差在加大;③过去50 a和近30 a间,生长季和非生长季的温度变化多样,并分别对年平均温度产生了不同的影响,而生长季和非生长季温度的不同变化分别决定于其最高温和最低温的多样变化。
基于GWR模型的中国区域旅行社业效率空间分异及动力机制分析

基于DEA模型对中国31个省域的旅行社业效率空间分异特征进行了分析,首次运用GWR模型探索交通、资本、人才、信息化和经济动力对区域旅行社业效率影响的空间差异。结果表明:旅行社业效率在空间上具有正相关性和集聚特征,空间格局从“川”字型向“山”字型转变。各动力因子的系数均存在空间非平稳性。资本和人才动力的回归系数在空间分布上从南向北依次递减;经济动力的分布趋势为从北向南依次递减;交通动力对中西部地区旅行社效率提升的促进作用显著于东部地区;信息化动力则在东部地区表现出较强的促进作用。
中国人口健康脆弱性地区差异与影响因素分析

通过构建人口健康脆弱性评价指标体系,利用集对分析法对中国31个省级行政区(不含港、澳、台)的健康脆弱性指数进行测算,同时引入障碍度模型考察脆弱性指数分布差异的影响因素,并对各省区主要障碍因子进行识别。研究发现:① 2014年中国人口健康脆弱性省际差异较大,总体上处于中、高水平,在空间上呈现明显的 “西高、东低、中部居中”分异格局,与健康敏感性、应对性指数的地域分布不尽一致;②各省区健康脆弱性指数分布的地域级差化特征明显,低脆弱省市均分布在东部地带,高脆弱省区均分布在西部地带,中度和较高脆弱水平的省区数量最多,在三大地带上均有分布;③健康脆弱性降低的主要障碍因子存在较大地区差异,促进经济发展、增加社保支出、加大卫生投入、改善医疗条件和优化生态环境对降低脆弱性尤为重要。
基于“三生空间”的土地利用转型与生态环境效应——以长江三角洲核心区为例

以长江三角洲核心区为例,利用1990、2000、2010年3期遥感影像解译获取土地利用变化数据,按照“生产-生态-生活”土地利用主导功能分类,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型的生态贡献率等方法,定量分析长江三角洲地区土地利用转型、时空格局特征与生态环境效应。结果表明:① 1990~2010年,长三角地区基于“三生用地”的土地利用转型表现为生产用地减少,生态用地稳定,及生活用地快速增加。②长三角地区生态环境质量指数从1990年的0.470持续降至2010年的0.444,整体质量有所恶化,较高质量区和高质量区面积与比重保持稳定。③ 1990~2010年,长三角地区同时存在生态改善和恶化的两种趋势,生态环境改善小于环境恶化的趋势。城镇和农村生活用地、工矿生产用地对农业生产用地的挤占则是导致生态环境质量恶化的重要原因。
鄂尔多斯盆地西南缘二叠系山西组山1段-下石盒子组盒8段物源分析

针对鄂尔多斯盆地西南部上古生界山1段与盒8段沉积物来源以及这两个层段物源是否发生改变等问题,依据物源分析方法,对研究区古水流特征、重矿物特征、镜下长石、岩屑特征以及稀土元素特征进行系统分析。通过古水流特征可初步判断研究区山1段与盒8段为多物源;重矿物组合可将研究区盒8段分为四个区域,分别为研究区北部,西南,东南和中部,且根据锆石和白钛矿的含量又可将研究区北部分出两个小的区域;沉积物碎屑以及稀土元素等特征反映出研究区北部具有远源沉积的特征,南部具有近源沉积的特征;山1段物源与盒8段物源分析结果比较类似。综合以上分析结果得出:山1段时期,盆地北部的阴山古陆为研究区北部提供沉积物来源;研究区西南部沉积物质来源于西秦岭与祁连山古陆的中北部;东南部地层沉积物来源于盆地南缘的北秦岭地区,汇水区位于环县、华池一带;盒8段时期阴山古陆继续为本次研究区北部提供碎屑沉积物,研究区西南部碎屑沉积物来自当时的祁连古陆的中北部盒秦岭古陆的西部,东南部物源来自北秦岭古陆,沉积物交汇区同样位于环县、华池一带;山1与盒8两个时期的沉积物物源没有发生改变,二者沉积物源具有继承性;另外根据REE特征,可判断出沉积时期除汇水区地势较低外,研究区东南部也存在一处规模较小的洼陷。
鄂尔多斯盆地西峰和姬塬油田长8_1段低渗透储层迥异性

利用岩芯、薄片、测井等资料,从储层特征及孔隙演化角度对比分析了西峰和姬塬油田长8_1低渗透储层的迥异性。分析结果表明,两地区长8_1储层的共性为:1)储层砂体为浅水三角洲前缘的多期叠加的水下分流河道厚层砂体,且在空间上具有良好的连续性;2)砂体为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,属于细砂岩和极细砂岩,分选以较好为主;3)储层孔隙类型以粒间孔和溶蚀孔为主,原始孔隙度约38%,压实作用、胶结作用孔隙损失率约35%,最终储层孔隙度约7%。两地区长8_1储层存在以下差异:1)姬塬地区长8_1水下分流河道砂体叠加期次不明显,为"连续退积式"沉积模式,而西峰地区具有明显的垂向加积特征,为"顶牛"沉积模式;2)粒间孔、岩屑溶孔、晶间孔姬塬地区低于西峰地区,而溶蚀孔姬塬地区高于西峰地区;3)储层后期成岩演化过程中,姬塬和西峰地区长8_1砂体平均胶结孔隙度损失率为13.87%和11.99%,姬塬地区胶结孔隙度损失程度高于西峰地区,而溶蚀增孔率分别为3.71%和2.79%,姬塬地区溶蚀增孔率高于西峰地区。
井控主成分分析技术在储层预测中的应用

南堡凹陷中浅层火成岩类型多、非均质性强,利用单一技术方法难以有效刻画火成岩和砂岩储层的空间分布,制约了中浅层砂岩油气藏的勘探开发。在岩石物理交会分析基础上,利用对岩性响应敏感的纵波阻抗、伽马、泊松比和甜点4类地震属性和PCA主组分降维技术,对玄武岩、蚀变火成岩、砂岩、泥岩四类岩性进行了有效的区分,利用创新的井控综合解释技术获得了最终岩性体数据,达到在复杂岩性背景下准确识别砂岩储层的目的。结果表明,地震预测与实钻情况吻合程度较高,达到87.1%,预测的火成岩与砂岩分布特征与区域地质认识相匹配,为研究区滚动开发和开发调整提供了有力技术支撑。
四川汉源-峨边地区上震旦统灯影组藻白云岩特征及成因研究

"藻白云岩"术语的提出已有五十年历史,震旦系藻白云岩以其巨大的厚度,精美的原生结构、构造,以及丰富的微生物化石和矿产资源而闻名,但至今其成因仍存在争议。以四川汉源-峨边地区上震旦统灯影组藻白云岩为研究对象,对其宏观的剖面、岩石学、原生构造特征,微观的白云石和微生物化石形态、原生结构特征,以及相应的地球化学特征进行了详细研究。结果表明:研究区灯影组藻白云岩为一套在潮坪和潟湖环境下形成的微生物(碳酸盐)岩的岩石类型组合,以藻黏结型的叠层状、纹层状、葡萄状和均一状(藻)白云岩为主要的次级类型;藻白云岩中主要发育原生的隐晶状微生物白云石和次生的纤维状拟晶白云石,其形成与蓝细菌、硫酸盐还原细菌、中度嗜盐好氧细菌和红藻等微生物的矿化作用密切相关:沉积-同生阶段,主要由微生物诱导矿化作用形成大量纳米似立方体粒状和(亚)微米级片状微生物白云石,同时共(伴)生纤维状文石和高镁方解石;同生-准同生阶段,主要由微生物影响矿化作用形成纳米球粒状和微米级不规则状、球状和卵状微生物白云石,同时纤维状文石和高镁方解石因微生物催化矿化作用和拟晶白云石化作用形成纤维状拟晶白云石;随后微生物白云石与拟晶白云石一起组成具纹层状、叠层状、均一状等构造的藻白云岩。对藻白云岩特征及成因的研究有助于理解微生物-矿物交互作用和过程的复杂性、多样性,也为前寒武纪微生物矿化作用、微生物白云石和拟晶白云石研究提供了新的实例。
中国两级阶梯地势区域冰雹天气的环境物理量统计特征

通过时空匹配2002-2010年逐年3月1日至9月30日中国海拔3 km以下地区671个国家站逐时冰雹观测资料和NCEP(National Centers for Environmental Prediction) FNL(Final Analysis)资料,以海拔1 km作为分界线划分为两个阶梯区域(简称两级阶梯,并把两个区域分别简称为一级阶梯和二级阶梯),对表征中国两级阶梯冰雹天气的水汽、热力和动力环境条件进行了统计分析。考虑气温0 ℃层高度对形成冰雹天气的影响,首先用0 ℃层高度对样本进行过滤,然后对两级阶梯冰雹天气的环境物理量特征进行统计和对比分析。结果表明,两级阶梯冰雹环境的水汽、热力和不稳定能量差异显著,一级阶梯冰雹往往出现在具有更不稳定的层结结构、更多不稳定能量、更多水汽含量以及更强的垂直风切变环境中。一级阶梯冰雹的整层可降水量集中在15~ 41 mm,二级阶梯则集中在6~ 30 mm,无冰雹出现在整层可降水量超过56 mm的环境中。两级阶梯超过50%的冰雹均出现在最有利抬升指数为负值的不稳定环境中,最优对流有效位能分布则表明,超过75%的冰雹均出现在具有一定不稳定能量的环境中;但当最有利抬升指数大于2.8 ℃时,两级阶梯均不会出现冰雹天气;两级阶梯超过50%的冰雹均出现在强的垂直温度递减率环境中。多物理量的高概率密度区更显著地揭示了两级阶梯冰雹天气所需的物理量分布差异。这些结果为两级阶梯冰雹天气的主客观潜势预报提供了客观的统计基础和依据。
冬春季昆明准静止锋与云贵高原地形的关系

利用1961-2010年地面气象观测数据、2008年1月10日至2月15日和2013年12月10-20日ERA-Interim 0.125°×0.125°再分析数据以及DEM地形高度数据,研究了昆明准静止锋(Kunming Quasi- Stationary Front,KQSF)位置、云贵高原地形和锋面附近大气要素三者之间的关系。研究结果表明:(1)云贵高原以乌蒙山脉(103° E)分为东、西两部,云贵高原东部地区昆明准静止锋出现的频次为61.5%,西部地区出现频次为38.5%,大部分冷空气被阻挡在了云贵高原东部地区,仅有少部分较强冷空气能越过乌蒙山脉进入云贵高原西部,高原大地形对冷空气的阻滞作用显著;(2)昆明准静止锋的进退与锋面前后地面温压场关系有较好的相关性,锋后冷气团越强、锋前暖气团越弱,锋面位置越偏西,反之越偏东,其相关的显著性主要体现在云贵高原西部,而在高原东部地区,地形作用降低了锋面位置与温压场的相关性;(3)高原地形阻挡作用使冷空气移动速度缓慢甚至停滞而形成准静止锋,抬升作用使局地近地层形成顺时针的次级环流,导致逆温层的出现,一旦冷空气越过高原,抬升作用减弱,逆温层消失;(4)东西风零线能较好地描述锋面位置和冷气团厚度,体现了KQSF呈准南北向和云贵高原地区的冷空气由东向西路径特征;(5)锋后冷高压的位势高度可表示冷气团的厚度,在云贵高原东部锋面位置取决于冷气团的厚度,当锋面到达云贵高原西部后,地形的阻挡作用显著减弱和消失,锋面位置取决于冷暖气团之间势力的强弱对比。
近53年四川盆地夏季暴雨变化特征分析

利用1960-2012年川渝逐日降水资料、NCEP/NCAR再分析资料和Hadley海温资料,借助小波变换、合成分析和相关分析等方法,讨论了四川盆地夏季暴雨的时空变化特征,分析了盆地西部和东部暴雨异常时的水汽输送、大气环流和海温异常情况。结果表明,四川盆地暴雨频数和暴雨量在东、西部呈相反变化,盆地西部暴雨呈减少变化,东部呈增加变化,暴雨量和暴雨频数存在十分显著的正相关。盆地西部暴雨量在20世纪60年代和80年代偏多,90年代出现显著减少的变化,21世纪初也明显偏少, 20世纪60年代、80年代中期至90年代末主要为显著的6~ 7年年际周期振荡;盆地东部暴雨量在60年代和70年代明显偏少,80年代、90年代以及21世纪初明显偏多,20世纪70年代初至90年代初主要存在显著的8~ 9年年际周期振荡和14~ 15年的年代际周期振荡。副热带高压(简称副高)偏北偏强,有利于西太平洋水汽输送至盆地西部地区,中高纬度槽线发展引导冷空气南下与副高西南侧的暖湿气流在盆地西部汇合,导致盆地西部暴雨偏多;副高偏南,西太平洋水汽向盆地东部输送较多,贝加尔湖西部多阻塞形势,冷空气南下有所偏东,使得冷空气和暖湿空气在盆地东部汇合,导致盆地东部暴雨偏多。西太平洋暖池偏强(弱),ENSO冷(暖)事件时,四川盆地西部暴雨偏多(少);盆地东部暴雨与海温的关系明显弱于西部,主要表现为负相关。
黑河下游影响荒漠河岸胡杨林蒸腾的冠层与大气耦合分析

基于2014年胡杨主要生长季内树形特征、树干液流、环境因子的实际观测数据,利用经验公式,计算了胡杨冠层蒸腾速率、冠层气孔导度与解耦系数的值,分析了其日变化与季节变化特征。结果表明:(1)从日变化趋势来看,解耦系数在早晨和傍晚时较小,中午达到最大值,这主要是由于早晨和傍晚时太阳辐射比较弱、作物气孔开度小,使冠层气孔导度降低造成的;而中午时冠层气孔导度达到全天的最大值,解耦系数值也达到最大。(2)从季节变化趋势来看,解耦系数与冠层气孔导度变化趋势相近,在生长季内均呈先增大后减小,之后略有浮动增大,最后减小的趋势。本研究对影响荒漠河岸胡杨林蒸腾的冠层与下层大气进行相关性推断,认为影响胡杨林蒸腾的冠层与大气耦合度较高。尽管试验地处于极端干旱区,下层大气十分干燥,林冠层叶气界面水分散失很快,但黑河下游河岸林供水良好,林冠层空气动力学条件相近,使得胡杨林蒸腾主要受叶面气孔控制。
基于多源数据的青藏高原夏季降水与水汽输送的联系

利用国家气象信息中心提供的1979 - 2014年青藏高原(下称高原)地区(26° N - 42° N,75° E -105°E) 113个站点的逐月降水资料作为基准降水资料,与另外4套格点降水资料(APHRO、CMAP、 GPCP、GPCC)和8套再分析的降水资料(NCEP1、NCEP2、MERRA、ERA_Interim、ERA20c、20CRv2、 JRA55、CFSR)作对比,可得12套再分析资料中,APHRO能够最好地刻画出高原1979-2007年夏季降水的时空分布形态。GPCP次之,能够较好地刻画其1979-2014年的特征。就气候态而言,水汽主要由南边界输入高原,输入大值区是下层;另外水汽同样从西边界和北边界输入高原,主要的输入层分别是中层和下层;而水汽主要是从东边界中层输出。多套资料比较可知,ERA_Interim和MERRA分别能较好地刻画高原本地和其周围地区夏季水汽输送情况。研究高原东南部降水的年际变化和环流的关系,发现在印度半岛和孟加拉湾处有一异常的纬向反气旋,其北边缘加强的水汽输送导致了高原东南部降水的异常增多。
高原涡诱发西南涡伴行个例的环境场与成因分析

利用NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、历史天气图、青藏高原低涡切变线年鉴,分析了1998-2013年持续高原涡诱发西南涡结伴而行的观测事实,并对一例持续高原涡诱发西南涡的长时间伴行过程进行天气、诊断分析。结果表明,在持续高原涡与西南涡共同活动过程中,两涡移向较一致的多数是由持续高原涡诱发的西南涡过程造成的,它们的移向多为向东或东北移;持续高原涡诱发的西南涡是在500 hPa上东亚环流经向度减弱,在处在切变流场中的高原涡的环流东南部-西南气流下空生成的;伴行的西南涡受高原涡活动影响大,高原涡加强会影响西南涡加强;高原涡对西南涡的诱发作用是由高原涡移出高原,其伴随的正涡度向下伸,与对流层低层盆地内气流的气旋性弯曲所伴的正涡度叠合,使盆地内气旋性涡度加强而诱发西南涡生成的,西南涡区上空正涡度平流随高度增加的强迫上升作用是高原涡诱发西南涡的又一重要因素;高原涡与西南涡伴行是与高原涡区、西南涡区的正涡度平流及高原涡区、盆地涡区上空正涡度平流随高度增加的强迫上升作用密切相关的。
基于Logistic、IBk以及Randomcommittee方法的条锈病潜育期小麦冠层光谱的定性识别

为寻求在小麦条锈病潜育期能探知和监测病害的简单便捷方法,通过人工接种不同品种小麦诱发条锈病,在小麦条锈病菌尚处于潜育期时,采集小麦冠层光谱数据,并利用双重Real-time PCR分子生物学技术检测条锈病菌潜育菌量,基于Logistic、IBK以及Randomcommittee三种方法,在不同建模比、不同参数变换下建立可识别潜育期小麦条锈病的数学模型。结果表明,在全波段范围内(325~1 075 nm),3种方法所建模型模拟识别潜育期小麦条锈病是可行的,但识别效果有一定差异,基于Logistic、IBK以及Randomcommittee方法所建模型的平均准确率分别为83.95%~ 84.51%、87.72%~88.98%、93.19%~93.46%。因此,基于Randomcommittee方法所建模型的识别准确率最高,效果最好,更适合小麦条锈病潜育期的定性识别。
潜育期小麦条锈菌的高光谱定性识别

小麦条锈病的发生流行严重影响小麦的生产安全,其早期的监测预警对病害发生的防控具有重要作用。本研究利用HandHeld 2地物光谱仪获取不同浓度小麦条锈菌胁迫下的潜育期小麦冠层高光谱数据,基于定性偏最小二乘(discriminant partial least squares,DPLS)、人工神经网络(artificial neural networks,ANN)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种方法建立识别潜育期小麦条锈菌的模型,并分析接菌间隔日、建模比及光谱特征的差异对模型效果的影响。结果显示,在全波段(325~1 075 nm)建模,SVM识别效果优于ANN,而ANN优于DPLS,其中以一阶导数为光谱特征所建模型识别效果最优,在不同建模比下其识别准确率均可达到100.00%。
基于偏最小二乘法的小麦条锈病潜育期冠层高光谱分析

为能够找到更快速、高效的监测早期小麦条锈病的方法,通过获得在0.2、0.1、0.05 mg/mL三种不同浓度小麦条锈菌胁迫下的潜育期小麦冠层光谱数据,利用定性偏最小二乘法建立小麦条锈病潜育期小麦叶片冠层光谱识别模型并分析在3类不同光谱特征(波段、变量、建模比)下的模型准确性及适应性。结果表明,在325~1 075 nm波段内,以伪吸收系数二阶导数[log_(10)(1/R)_2 nd.dv]为光谱特征所建模型的平均准确率最高,训练集为97.89%,测试集为92.98%,可优先作为建模时备选的变量参数;在不同波段范围所建模型中,在925~1 075 nm波段内,以伪吸收系数的一阶导数[log_(10) (1/R)]为光谱特征所建模型的平均准确率最高,训练集为98.27%,测试集为94.33%,可优先作为建模时备选的波段范围。表明利用冠层高光谱特征可以实现对小麦条锈病潜育期的定性分析,是一种能早期监测小麦条锈病的无损高效方法。
黄土高原淤地坝的减沙作用及其时效性

在黄河近年来沙锐减的背景下,需要深入探究黄土高原淤地坝的减沙作用。本文基于实测数据分析了淤地坝拦沙与入黄泥沙减少量的关系、拦沙作用的时效性以及坝地的减蚀作用。研究结果表明,淤地坝拦沙量一般大于或等于相应的入黄泥沙减少量;流域的林草梯田覆盖率越大、地表土壤粒径越粗,淤地坝因拦沙所致的减沙量占其拦沙量的比例越小。淤地坝拦沙作用的时效性非常突出,拦沙库容淤满即基本失去拦沙能力。失去拦沙能力后,淤地坝仍可依靠拦沙所形成的坝地发挥减沙作用;如果流域的林草梯田覆盖状况较差,坝地减沙作用的“空间影响范围”可达自身面积的4倍。不过,随着流域的林草梯田覆盖率增大,单位面积坝地的实际减沙量会逐渐降低。