发头裸腹溞休眠卵发育的温度因子分析

测定了不同温度下发头裸腹溞(Moina irrasa)体眠卵的孵化时间及孵化率;取最先孵出和过半数孵出的两组数据依莱奥姆积温法则求得种群休眠卵最低临界温度为12.00℃,最低有效积温为441.61℃·h;最低亚致死高温点(即最适温度)为35.16℃,以及最低死亡高温点39.44℃。种群中过半数的临界温度为12.88℃,过半数有效积温为557.10℃·h,过半数的亚致死高温点为35.56℃以及过半数死亡高温点为39.49℃。讨论了这些参数在枝角类集约化培养中休眠卵的有效保存与启用所具有的实践意义。     

湖泊底泥中微囊藻DNA的分子检测

通过改进裂解温度和延长裂解时间并增加苯酚/氯仿洗脱次数的DNA提取方法获得南京玄武湖底泥中的DNA,通过PCR法来扩增微囊藻的16SrRNA基因.结果表明在所有采样点中均得到微囊藻基因组DNA,并且纯度较高,OD260/OD280均高于1.54,最高值达到1.89.PCR的扩增结果显示所有样点的DNA都得到212 bp大小的微囊藻16SrRNA基因片断,表明这种方法可以有效的从底泥中提取微囊藻的DNA,从而为研究底泥微囊藻生理生态及其越冬、上浮、形成水华的机理提供更有利的方法.     

长江中下游5个湖泊黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)种群线粒体细胞色素b基因的遗传变异分析

对长江中下游5个湖泊的黄颡鱼种群的线粒体DNA细胞色素b基因进行了PCR扩增、测序,获得了955 bp的序列.分析显示,cyt b序列中A+T含量略高于G+C含量,共检测到54个变异位点,60个样本得到37个单倍型,平均单倍型多样性为0.945±0.018,核苷酸多样性为0.00419±0.00043,遗传多样性表现中等.太湖种群与滆湖种群间的遗传距离最远为0.00651,鄱阳湖种群和巢湖种群之间遗传距离最近为0.00375.分子方差分析(AMOVA)表明,群体间遗传分化系数F_st为0.0684,几乎所有变异都来自群体内,群体间遗传分化极小.cyt b序列构建UPGMA系统进化树显示,5个种群没有分化成不同的分枝谱系,种群间存在广泛的基因交流.     

食物质量和种间竞争对盔型溞(Daphnia galeata)和脆弱象鼻溞(Bosmina fatalis)种群增长的影响

竞争是调控水体浮游动物群落结构的生物因素之一.根据"大小效率假说",大型滤食性枝角类对小型枝角类有竞争优势.然而,大型滤食性枝角类体内磷含量通常高于小型枝角类,生长比小型枝角类更容易受食物磷缺乏的影响,食物的磷缺乏可能会改变大型枝角类和小型枝角类之间的竞争结果.本研究比较分析了食物碳磷比对两种常见枝角类（盔型溞（Daphnia galeata）和脆弱象鼻溞（Bosmina fatalis））的种群增长率、种群密度及种间竞争关系的影响.实验设计了3个食物质量处理组：高磷（碳：磷=105）、中磷（碳：磷=740）和低磷（碳：磷=2400）,食物浓度均为2 mg C/L蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）;针对每一个食物质量处理组,盔型溞和脆弱象鼻溞分别单独培养或混合培养.盔型溞和脆弱象鼻溞平均最大种群密度分别为378~893和364~2399 ind./L;平均种群增长率分别为0.11~0.14和0.09~0.16 d^-1;平均体长分别为1.53~2.50和0.25~0.35 mm.种群增长率和体长均随着食物碳磷比的升高而显著下降,而最大种群密度在中磷处理组显著高于其它两个处理组.盔型溞种群增长率在单独培养和混合培养间无显著差异;脆弱象鼻溞种群增长率在混合培养时显著低于单独培养时.在高磷和中磷处理组,盔型溞最大种群密度在单独培养和混合培养间无显著差异,在低磷处理组,混合培养时最大种群密度显著低于单独培养时;在高磷处理组,脆弱象鼻溞最大种群密度在单独培养和混合培养间无显著差异,在中磷和低磷处理组,混合培养时显著低于单独培养时.结果表明,在食物碳不缺条件下,不管食物磷是否缺乏,盔型溞均比脆弱象鼻溞有竞争优势.     

鄱阳湖湿地豆雁(Anser fabalis)越冬种群的春季迁徙路线及其活动特征

了解迁徙路线和迁徙前后活动规律对候鸟的保护具有重要意义.2019年2-3月,在鄱阳湖对20只豆雁（Anser fabalis）佩戴了卫星跟踪器,研究了鄱阳湖豆雁越冬种群的迁徙路线和活动特征.结果表明,最早的个体在3月12日开始北迁,较晚的个体4月25日北迁,截至6月20日仍有部分个体没有迁徙.豆雁卫星追踪时间为60.5±15.6天（n=19）,迁徙距离为1349.5±1004.9 km （n=18）,迁徙时间为34.7±16.1天（n=18）,停歇地的数量为6±3（n=18）.豆雁的春季迁徙路线可以分为东线和中线两部分,东线经过我国安徽、江苏、山东、辽宁、吉林、黑龙江,进入俄罗斯;中线经过我国湖北、安徽、河南、河北、内蒙古,进入蒙古.豆雁在30°~40°N之间较少做长时间的停留,而在40°~50°N之间会做2.7±1.1次（n=9）较长时间的停歇,每次停歇长达12.7±7.2天（n=24）,东北平原和内蒙古高原东部是豆雁重要的中途停歇地.豆雁日间的活动量显著高于夜间,迁徙前期的活动量显著高于迁徙期,迁徙前期在8：00-9：00和18：00-19：00两个时段为活动高峰,迁徙期每天7：00-8：00和18：00-19：00两个时段为活动高峰.在不同环境温度区内豆雁的活动距离存在显著差异（n=8827,df=9,P=0.000）,在0~5℃时的平均活动距离最大,为4.9±14.4 km/h.     

云南程海浮游植物初级生产力的时空变化及其影响因子

2016年4月-2017年2月,采用黑白瓶法研究了云南程海单点（码头点位）浮游植物初级生产力的垂直分布及其季节变化,同时基于全湖9个点位的现场调查和生产力垂向归纳模型（VGPM）估算并探讨了程海浮游植物初级生产力的时空变化及其主要影响因子.结果显示,码头点位的年均（均值±标准误）水柱（0~3 m）总初级生产力（GPP_C）、净初级生产力（NPP_C）和呼吸消耗量（R_C）分别为5.40×10³±0.64×10³、2.36×10³±0.63×10³和3.06×10³±0.82×10³ mg O₂/（m²·d）;不论春夏季（4-8月）、秋冬季（9月-次年2月）还是全年,码头点位的单位生物量GPP（GPP/Chl.a）和单位生物量NPP（NPP/Chl.a）的最大值和最小值均分别出现在水下0.5 m和3.0 m处.经VPGM估算,程海全湖的初级生产力（PP_eu）年均值为6.54×10³±0.30×10³ mg C/（m²·d）（2.74×10³~18.62×10³ mg C/（m²·d））.PP_eu的时空变化方面,春夏季是PP_eu快速上升的时节,秋冬季PP_eu的月变化则呈波动状态,春夏季与秋冬季PP_eu无显著性差异;PP_eu整体空间异质性较弱,仅在降水最为充沛的7、8月表现出南北向的异质性,这与降水条件和流域营养盐输入的空间异质性有关.回归分析发现,虽然程海PP_eu的主要影响因子具有季节异质性,但不论春夏季、秋冬季还是全年,浮游植物生物量均是重要的影响因子,水温亦是春夏季的重要影响因子.     

蓝藻对太湖底泥反硝化过程的影响和机理分析

通过模拟实验,研究了因自然或人工沉降的太湖蓝藻在厌氧条件下作为碳源对底泥微生物反硝化脱氮的促进作用.通过对底泥总氮、化合态氮素、挥发性脂肪酸(VFAs)、COD、电位和pH等指标的监测,发现藻体中大量的生物可降解碳素在厌氧消解后产生挥发性脂肪酸等一些可供反硝化菌直接利用的小分子物质,2×藻组VFAs含量可达2232.96μl/L,1×藻组可达1263.36μl/L,最高可达42.1%,为对照组(无添加蓝藻)的2.43倍,从而促进了硝态氮和亚硝态氮还原成N2和N₂O的过程,提高氮素的去除率.但底泥中沉降蓝藻需要一定的降解时间,前4天添加冷冻干蓝藻粉的处理组COD降解率较低,电位处于正值,体系中产生硝态氮,随后COD持续降低,添加2×藻组COD最大去除率为42.08%,1×藻组为32.93%,对照组仅为14.46%,表明藻细胞中的碳素已开始被利用.本研究表明沉降蓝藻细胞能够为底泥中的反硝化过程提供可利用碳源,并深入揭示了沉降蓝藻作为碳源促进底泥反硝化过程的机理和对底泥中C、N的影响,为在湖泊治理中降低氮素的内源污染提供了新的科学依据.     

基于DNA条形码技术的浮游动物休眠卵种类鉴定:以洞庭湖流域常德柳叶湖为例

以洞庭湖流域的典型城市湖泊常德柳叶湖表层沉积物中浮游动物休眠卵为研究对象,采用DNA条形码技术进行种类鉴定,从191个休眠卵中成功获得101条有效序列,鉴定成功率约为53%.根据NCBI数据库比对成功鉴定休眠卵9科12属11种,另有6个样品鉴定到属或科;3个类群的种间遗传距离平均为种内遗传距离的68倍,表明可以利用线粒体细胞色素c氧化酶第一亚基编码基因(COⅠ)对休眠卵进行有效物种鉴定.通过Neighbor-Joining树进行系统发育分析,发现所鉴定的物种与其参比序列聚类为一支,所有物种分别聚为独立的一个支系,不同物种可有效区分.研究结果均表明,COⅠ基因作为DNA条形码可以实现沉积物中浮游动物休眠卵的物种鉴定.     

基于不同模型的河口区水产养殖塘水-气界面CH4气体传输速率及扩散通量研究

模型估算法是水-气界面甲烷（CH₄）通量监测的主要方法.本研究选择6种不同的参数化模型方法估算了2015年6、8和10月两个亚热带河口养殖塘水-气界面CH₄传输速率（k_x）及其扩散通量,探讨了河口养殖塘k_x及CH₄扩散通量的变化特征和影响因子.结果表明：研究期间,不同模型估算下的k_x及其扩散通量均值在闽江河口养殖塘变化范围分别为1.60±0.75~6.29±1.30 cm/h和9.19±2.67~30.64±6.28 μmol/（m²·h）,在九龙江河口养殖塘的变化范围分别为0.89±0.19~6.07±0.61 cm/h和3.18±0.48~21.03±2.13 μmol/（m²·h）;k_x及其扩散通量在两个河口区均呈现随时间推移而升高的特征;整个养殖期间,养殖塘水-气界面平均CH₄传输速率k_x呈现闽江河口略高于九龙江河口（P>0.05）,但水-气界面平均CH₄扩散通量呈现闽江河口显著高于九龙江河口的特征（P<0.05）;风速、水体溶解CH₄浓度和盐度是调控河口区养殖塘水-气界面CH₄扩散通量变化的重要因子;不同模型估算出的河口养殖塘水-气界面CH₄传输速率k_x存在差异,表明模型估算法获得的水-气界面CH₄扩散通量存在一定的不确定性.     

秋季连续打捞蓝藻对水-气界面温室气体通量的影响

在巢湖西北半湖近岸带设置大型围隔研究秋季连续打捞蓝藻对湖泊温室气体通量的影响,应用YL-1000型大型仿生式水面蓝藻清除设备进行原位打捞蓝藻,通过便携式温室气体分析仪-静态箱法对大型围隔内水-气界面CH₄、CO₂通量特征及其影响因素进行观测.结果表明：对比未打捞区,蓝藻连续打捞下打捞区水体中叶绿素a（Chl.a）、悬浮物（SS）浓度不断下降,两者削减率分别为72%、85%,Chl.a、SS浓度分别下降到29.6±2.5 μg/L、12.5±1.2 mg/L,打捞对围隔内颗粒态物质去除效果十分明显;打捞过程中水体溶解性有机物（DOM）中微生物代谢类腐殖质（C1）、类蛋白（C3）显著下降趋势,打捞区C1、C3组分（0.18±0.02、0.06±0.01 RU）强度明显低于未打捞区（0.26±0.05、0.12±0.03 RU）,打捞能有效控制藻源性溶解性有机质释放.同时,打捞区水-气界面CH₄通量呈显著下降趋势,未打捞区CH₄通量平均值（17.473±1.514 nmol/（m²·s））为打捞区（7.004±4.163 nmol/（m²·s））近2倍,CH₄通量与Chl.a、C1、C3组分均呈显著正相关,水体中藻源性溶解态有机质对CH₄通量具有促进作用;打捞区CO₂释放通量呈显著上升趋势,打捞区CO₂吸收通量（-0.200±0.069 μmol/（m²·s））明显低于未打捞区（-0.344±0.017 μmol/（m²·s））,CO₂通量与Chl.a、温度均呈显著负相关.秋季打捞对CH₄、CO₂综合日平均通量减排量值为0.275±0.076 mol/（m²·d）（以CO₂当量计）.研究结果揭示了巢湖秋季连续打捞蓝藻过程对水-气界面温室气体具有显著减排作用,且能在一定程度上减缓蓝藻水华与湖泊富营养化、气候变暖之间的恶性循环,为湖泊碳循环和蓝藻水华灾害防控提供科学数据支撑和理论参考.     

The Q value variations in the preparing process of rock rupture

In this paper, the "spectral amplitude ratio method" (SAR), "energy method" (EN) and "coda wave method" (CW) are used to calculate theQ value variations of gneiss in the preparing rupture process. The obtained results show that the variation state ofQ values by SAR features the shape of relative stability—gradual increment to the maximum—then decrement and final rupture. The variation state ofQ values by EN is just contrary to that by SAR, i. e. with the shape of stability—decrement—increment—and final rupture. The varation state ofQ values by CW is similar to that by EN, its main frequency features the shape of relatively high value—decrement to the minimum—increment—and final rupture. But to the high frequency (higher than the main frequency), the variation state ofQ values features the shape of the stable value-increment to the maximum-decrement-and final rupture. At the same time, the results by coda wave amplitude spectrum show that, when stress reaches 70% of rupture stress, the high frequency component of S wave rapidly reduces (Q _c increasing); at the time of impending the main rupture, the main frequency component reduces with a large scale (Q _c increasing again), this may be the reason which causes the different variation states of two codaQ values. The result of amplitude spectra of P, S (initial wave) waves also show that with the appearance of microcracks the frequency band of S wave turn to be narrow, the high frequency component is reduced quickly, i. e. the S wave spectra have different variation states with different frequency components. That is why theQ _s obtained by different methods have different variation characteristics.     

古登堡-里希特定律中的b值统计样本量研究

b值是研究地震活动的重要指标,其广泛应用于地震危险性分析和地震预测研究之中,与实际资料的完整性、样本量的大小、计算方法等因素有着重要的关系。常见的b值计算方法有最小二乘法和最大似然法,样本量的大小对这2种方法影响很大。本文利用蒙特卡罗模拟地震目录和汾渭地震带实际目录作为样本,从中抽取不同大小的样本量进行计算,研究不同样本量下这2种方法计算得到的b值与设定值或真实值之间的差别。结果表明,最小二乘法需要的最低样本量为1000,最大似然法为200;当样本量达不到要求时,计算出的b值是不可靠的;由于对样本量的要求不同,前者适用于计算区域的整体b值,而后者在研究某区域b值在时间轴上的变化方面更有优势。本研究为确定2种b值计算方法对样本量的最低要求提供了参考依据。     

CodaQ as a combination of scattering and intrinsic attenuation: Numerical simulations with the boundary integral method

Numerical modelling ofSH wave seismograms in media whose material properties are prescribed by a random distribution of many perfectly elastic cavities and by intrinsic absorption of seismic energy (anelasticity) demonstrates that the main characteristics of the coda waves, namely amplitude decay and duration, are well described by singly scattered waves in anelastic media rather than by multiply scattered waves in either elastic or anelastic media. We use the Boundary Integral scheme developed byBenites et al. (1992) to compute the complete wave field and measure the values of the direct waveQ and coda wavesQ in a wide range of frequencies, determining the spatial decay of the direct wave log-amplitude relation and the temporal decay of the coda envelope, respectively. The effects of both intrinsic absorption and pure scattering on the overall attenuation can be quantified separately by computing theQ values for corresponding models with (anelastic) and without (elastic) absorption. For the models considered in this study, the values of codaQ ^–1 in anelastic media are in good agreement with the sum of the corresponding scatteringQ ^–1 and intrinsicQ ^–1 values, as established by the single-scattering model ofAki andChouet (1975). Also, for the same random model with intrinsic absorption it appears that the singly scattered waves propagate without significant loss of energy as compared with the multiply scattered waves, which are strongly affected by absorption, suggesting its dominant role in the attenuation of coda waves.     

某桥梁桩基础的抗震计算研究

当前桩基础的抗震设计仅采取构造措施来保证其抗震性能,有可能会过高或过低地估计桩基础的抗震性能。针对某桥梁桩基础的抗震设计,建立全桥的三维有限元模型,计算在桩-土-结构共同工作情况下桩基础的地震响应,通过输入不同地震波来进行对比分析,并对结果进行复核,得出:(1)桩身内力响应与所输入地震动的频谱特性有关,桩身沿横桥方向的内力最大;(2)对于该场地的桥梁桩基础,桩-土-结构共同工作的有限元分析结果与m法结果差别不大;(3)当承台埋深为0时,桩身内力基本都偏大,要对承台侧土体做相应的加固处理。     

雄安新区白洋淀冰封期水体污染特征及水质评价

为明确白洋淀冬季冰封期水污染特征,于2019年1月对白洋淀原始区、旅游区、生活区、养殖区和入淀区5个特征区域25个代表性采样点进行水样采集,选取温度、溶解氧(DO)、氨氮(NH_3-N)、亚硝态氮(NO_2--N)、硝态氮(NO_3--N)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数作为评价因子,采用单因子评价法、综合污染指数(K)法和主成分分析法对水质进行综合评价.结果表明:白洋淀冰封期不同功能区水体温差波动较小、DO浓度变化幅度大,TN和TP浓度较高.单因子评价表明,TN参与评价时,25个采样点中,Ⅲ类水体占28%,其余为Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类; TP参与评价时,Ⅲ类水体占16%,其余为Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类,综合看,白洋淀水质整体状况较差;综合污染指数法表明,生活区水质最好,入淀区河流水质最差,其中白沟引河、府河和瀑河3条入淀口河流水质状况最差,为重度污染,主要污染物为TN、TP;主成分分析法表明,入淀区的6条河流彼此间偏差较大,所受污染的影响因子存在较大差异,与主成分1和主成分2高度相关的理化指标是TN、TP.通过3种评价方法定性定量的有机结合,得出白洋淀冬季冰封期水质限制因子为TN、TP且该时期水体污染较严重,冰封期作为湖泊水体的重要时期,探明污染源并治理可显著改善湖泊水质,不仅为白洋淀水体治理提供最佳时机,也为治理和修复淀区水体污染提供指导意义.     

Application of the value of nonlinear parameters H and Δ H in strong earthquake prediction

In this paper, the relation that the curves of nonlinear parameter H and its difference ΔH bear with strong earthquakes in North China has been studied. First, the RSH algorithm has been applied to the North China region; the schemes of six quantitative prediction indexes have been studied in detail and then tested by tracing-back predictions. The result shows that all the six prediction schemes are of certain prediction efficiency and have passed the test. Among the six schemes, A and E are of the best effect, with correlation coefficients R of 0.47 and 0.48 respectively. We recommend these two schemes for practical use in prediction in the future. Furthermore, the relation between the curve of ΔH (the difference of H) and strong earthquake has been studied. Based on the above results, the RSΔH algorithm that uses the ΔH value to predict strong earthquake has been put forward and applied to predict strong earthquakes in North China. The correlation coefficient R of tracing-back prediction by this method is 0.45; this means that this method is also of better prediction efficiency. A combined application of these two algorithms has also been proposed. By the combined method, the time length spanned by false predictions can be shortened and thus the R value can be raised. Contribution No. 96A0033, Institute of Geophysics, SSB, China. This project sponsored by the Chinese Joint Seismological Science Foundation.     

砂土中单桩基础冲刷的修正应变楔计算

由冲刷引起的深水结构物桩基础周围土体损失致使基础水平承载性能下降的问题越发受到重视。应变楔方法假设桩前土体抵抗为三维楔形体,其尺寸发展与楔形体区域土体发挥的内摩擦角有关,从而得到水平受荷桩的p-y曲线。本文对应变楔方法进行修正和拓展,建立非线性位移假设以考虑桩前楔形体区域土体应变沿深度的非均匀分布,将冲刷坑底以上土体的有效自重作用等效为竖向荷载,对楔形体的深度进行修正,以解决楔形体方法只适用于地表水平的情况,得到砂土中单桩基础冲刷的修正应变楔计算方法;并通过与模型试验及三维有限元分析的对比来验证该方法的合理性。分析结果表明:冲刷深度增加会显著降低桩基水平承载性能,冲刷深度3.2D和6.4D情况下的桩顶位移比平均值分别趋近于1.8和3.0;相比有限元方法,本文修正SW方法计算的p-y曲线结果与实测结果更为接近。     

云南测震台网台站场地响应与ML震级测定的讨论

利用2016年云南测震台网记录到的地脉动数据,运用H/V谱比法计算分析了47个测震台站在0.1～20.0Hz频段内的场地响应。选取2012～2016年期间云南测震台网记录到的ML≥2.5地震做单台震级偏差统计分析,挑出受场地放大作用而出现单台震级大于台网平均震级的台站做去场地放大校正,然后重新统计单台震级偏差情况。计算结果显示云南测震台网的台站受台基条件和所处位置等地质构造因素影响,均存在一定程度的场地放大作用,大部分台站场地响应的卓越频率为1～6Hz,放大倍数为2～4倍。受场地放大作用的影响,大姚、芒市等19个台站的单台ML震级大于台网平均震级。在去除场地放大作用后,台站单台震级与台网平均震级的偏差有所减小。     

Estimation of crustal structure in central and west Japan from waveform modeling of regionalPL waves

An inverse method of modeling the regionalPL waveform with the predominant period of about 20 s was developed to estimate the averageS-velocity structure of the upper crust. Applicability of the waveform modeling was confirmed by the results of the numerical experiments: thePL waveform is most sensitive to theS velocity in the upper crust, whereas it is not affected significantly by errors involved in the focal mechanism solution and focal depth determination when thePL wave is well developed. The method was applied to the observed seismograms recorded in central Japan from the earthquakes with epicentral distances 300–500 km. As a result, distinct regional differences were found in the upper crustalS velocity; in particular, between the southern Shikoku district, west Japan, and the southern Chubu district, central Japan, and between the mountainous and the coastal areas in the southern Chubu district. These differences are in agreement with the general features ofP-velocity structures obtained by explosion experiments and by analyses of natural earthquakes. Our method is effective to the extent that the crustal structure along the propagation path can be assumed a horizontally layered structure; it is not applicable when the sensitivity of thePL waveform to the error in the focal mechanism solution is exceptionally high.     

2016年新疆呼图壁6.2级地震前b值异常特征研究

利用2009年以来中国地震台网中心地震编目资料,以2016年新疆呼图壁6.2级地震作为研究对象,采用最大似然法进行b值空间扫描计算,获取震前震中及其邻区地震b值的空间图像。研究结果显示,2016年呼图壁6.2级地震发生在震前显著低b值区域,该异常特征可能反映了地震孕育的应力积累过程,印证了b值的物理意义。