巴丹吉林沙漠沙山发育与环境演变研究

通过对巴丹吉林沙漠风沙地貌、沙山地层结构、古沙山层理构造、沙山TL测年和区域输沙率等的综合研究表明,巴丹吉林地区自西北而东南大致可划分为河湖为主的弱水冲洪积扇、以河湖与风沙交替作用过度区和以风沙作用为主沙丘区。弱水冲洪积扇的发育为沙漠、沙山的发育提供了丰富的沙物质来源。高大沙山是更新世期间起伏的沙质下垫面与西风环流和季风环流相互作用的结果。末次冰期以前为西风环流为主时期,地表主导风向为西风,次为西北风,河湖环境发育;末次冰期以来为东亚季风环流为主时期,地表盛行风向为西北风,次为西风,风沙活动盛行。期间,风积床面经历了新月形、新月形沙丘链、复合新月形、复合沙丘链到复合型高大沙山的一系列复合、演变与发展过程。     

分形方法在庐山第四纪沉积环境研究中的应用*

沉积物中Fe³⁺/Fe²⁺的值与形成时的古温度有益指数关系。假定Fe³⁺/Fe²⁺的值沿剖面的变化具有自相关性,那么它所反映的古温度变化是一条分形曲线。本文以庐山大校场剖面为例,根据孢粉和Fe³⁺/Fe²⁺的测试数据,建立了一个推算古温度的非线性公式。据此推算的古温度表明,本区中更新世以来共有3次明显的冷暖波动,最高年均温在22℃左右,最低达3℃左右,出现在末次冰期。未发现有低于0℃者。由粒度分数维的概念,推导出的计算公式可作为混杂堆积物粒度分布特征的度量指标。根据计算,该剖面主要接近于泥石流和石冰川的粒度分数维,而与冰碛物的粒度分数维有较大差别。综上得出,本区沉积物成因主要是间冰期季风气候下的山地泥石流和沟谷流水的洪-冲积及冰期干冷的冰缘环境下的冻融堆积。     

南海南部末次冰期晚期以来的表层海水特征变化

对南海南部陆坡86GC柱状样的有孔虫进行了统计与分析,并采用古生态转换函数FP-12E估算了古海水表层温度。分析结果表明,该柱状样所处区域自MIS3晚期以来一直处于溶跃面之上,碳酸盐溶解作用很弱,仅在大约8 000 a BP以来具有部分溶解作用;不同生态特征浮游有孔虫丰度的变化,指示约30 ka BP以来,南海南部表层海水温度(SST)逐步增高,盐度呈降低趋势,反映了末次冰期以来气候变暖、海平面上升、钻孔所在区域水深加大、碳酸盐溶解作用增强、海水盐度降低的过程。转换函数计算得到冬季SST为(22.8～27.4)℃,夏季为(28.1～29.5)℃,季节温差为(2.1～5.3)℃,与前人在附近区域的计算结果基本一致。末次冰期晚期与冰后期的夏季SST值差别不大,最大变幅仅1.4℃;冬季SST变化则较大,最大变幅达4.6℃。由于转换函数法本身存在误差等原因可能导致上述数值并不确切,但其反映的温度变化总趋势应该是可信的。     

福建平潭青峰老红砂中季风组分以及形成期研究

先前研究认为老红砂是末次冰期沿海风沙沉积,近期发现老红砂形成于末次间冰期。在福建平潭青峰典型老红砂分布区采集114个老红砂样品,130冬季风沙样品,60个夏季风沙样品做粒度测量和光释光测年。粒度测量显示冬季风沙粒度频率峰值出现在400μm、夏季风沙280μm,老红砂粒度频率峰值出现在300μm与冬季风沙不同。夏季风沙和冬季风沙以7∶3混合可拟合老红砂粒度分布,表明青峰老红砂沉积期夏季风历时或强度远大于冬季风,对应于气候暖期,而不是末次冰期。老红砂剖面4个自然层光释光测年自下而上为122.5±6.7 ka B.P.、97.7±6.1 ka B.P.、83.1±4.2 ka B.P.、61.9±3.4 ka B.P.,对应末次间冰期,青峰老红砂是暖期气候的风沙响应。     

九江市蓼花剖面末次冰期中晚期沉积的粒度端元特征与气候变化

鄱阳湖湖滨地区广泛分布着晚第四纪风沙沉积序列。在星子县沙岭沙山进行野外调查后选择蓼花剖面开展工作,测试了地质时代和粒度,对粒度结果使用端元分析模型进行研究,探讨该区域末次冰期中晚期的气候变化规律。结果显示：该剖面由湖相-古土壤-沙丘砂等沉积相叠覆堆积组成,形成于末次冰期中晚期（48.8—17.1 ka）。端元分析模型将粒度数据分解出3个不同的粒度端元,不同端元组分在垂向上呈峰谷交替的旋回变化,EM1代表粉砂端元组分,峰值对应湖相和古土壤发育时期;EM2和EM3代表中砂—粗砂端元组分,峰值对应沙丘砂发育期,这些峰谷交替变化的规律指示了末次冰期的季风演变以及气候波动变化,万年尺度上表现为LH10 (48.8—39.9 ka)和LH3～LH5 (28.1—17.1 ka)的冬季风强盛期,分别对应深海氧同位素的MIS3b和MIS2阶段。LH6～LH9 (39.9—28.1 ka)为温暖的夏季风时期,对应深海氧同位素的MIS3a阶段。这些变化与YZ洞石笋氧同位素以及格陵兰冰心有良好的对应,与全球气候变化基本一致。     

东亚沿海山地末次冰期冰川与环境

对东亚沿海山地末次冰期冰川发育的气候条件、构造背景、冰进时序、发育规模等研究表明,台湾山地保存着3期冰川作用遗迹,冰川的最大前进规模发生在MIS3b阶段,其规模大于MIS2阶段;日本山地冰期系列齐全,包含了末次冰期的早(MIS4)、中(MIS3)、晚(MIS2)3个阶段的冰进,其规模是MIS4/3阶段大于MIS2阶段;而长白山存在2期冰川作用的遗迹,即末次冰盛期(MIS2)和晚冰期.在相似的冬雨(雪)型季风影响区,冰川发育的时序与规模也有一定不同,反映出在大气候背景下的区域性差异,在东亚季风影响范围内,末次冰期的环流变化在各地也很不一致.最新推算的现代理论雪线自北(日本)向南(台湾)依次递增,范围是2750～4245 m,除日本北部的高纬地区雪线降低值400 m之外,末次冰盛期(LGM)的雪线降低值在800～1300 m之间,平均值1000 m左右.东亚沿海山地冰川发育与新构造运动密切相关,更新世山体的快速抬升为冰川发育的内因,如台湾山地在末次冰期的MIS3b阶段,山体的抬升量约为250 m,对山体的高度和雪线变化有很大影响.     

青藏高原不同时段气候变化的研究综述

综述了近年来通过冰芯、树轮、湖泊沉积等记录对青藏高原不同时段气候变化研究取得的成果．并特别着重于末次间冰期以来青藏高原的气候变化特征。在末次间冰期．青藏高原气候变化剧烈,降温迅速升温缓慢;末次冰期温度变化与格陵兰冰芯记录具有较好一致性,同时也具有高原的独特性;新仙女木事件发生时间与欧洲和格陵兰冰芯的记录基本一致;全新世总体比较温暖;近2000年来温度变化在波动中逐渐上升;近代温度有加速升高的趋势。总体上青藏高原各种尺度上的气候变化要早于我国其它地区．变化的幅度也较大。     

艾比湖周边灌丛沙堆风沙沉积记录的气候环境演化

选择位于西风区的新疆艾比湖周边灌丛沙堆为研究对象,利用光释光测年初步建立风沙沉积的时间序列,分析了风沙沉积粒度和地球化学元素两个环境代用指标的古气候意义,并通过区域对比和综合分析,初步建立区域风沙气候环境演变序列。结果表明:研究区灌丛沙堆主要发育于晚全新世,缺失早中全新世的风沙沉积。晚冰期以来,艾比湖地区的风沙气候环境演变经历了一系列冷湿（凉湿）-暖干（温干）的变化过程,其中暖干（温干）时期气候干旱,风力强劲,湖滨阶地主要发生风蚀过程,不利于灌丛沙堆的发育。晚全新世以来,艾比湖周边灌丛沙堆发育较普遍,风沙沉积至少记录了3次相对干旱期和3次相对湿润期。灌丛沙堆记录的风沙气候环境演化序列与北疆其他全新世沉积记录有较好的一致性,基本遵循晚次冰期以来气候变化的西风模式,同时也受到局地风沙地貌环境的影响。     

气候变化对中国农业生产的影响初探

本文初步估计了我国的农业气候资源潜力。假设±1℃的温度变化和±100毫米的降水变化为单位气候变化。我国农业气候资源潜力在±1℃的温度变化时具有600亿斤的可能变化,在±100毫米的降水量变化时具有1600亿斤的可能变化。此外,还根据对历史时期、地质时代气候变化的最大幅度的分析,推论对生态系统可能的影响。最后得出“气候生态序列”。     

晚更新世晚期冰期鼎盛时期华南沿海地区的古环境*

本文讨论末次冰期鼎盛时期华南沿海地区的古环境特征。对有关单位近年调查成果的分析,估计当时该地区的冬季温度比今低11-15℃,2月海洋表层水温此今低4.6-2.2℃,珠江三角洲地区河流深切达-40-62m以下,古海岸线推移到今水深150m左右深处。达主要是冰期世界气候寒冷,海面大幅度下降,东亚冬季风强盛、南海北部东北季风漂流增强的结果。     

数字地球的时空维实现

在全球变化研究和持续发展战略推动下形成的地理信息科学是数字地球的科学技术基础,而数字地球也为地理信息科学的发展提供了源动力。数字地球将深刻改变人类的政治、经济和科技格局。现在还不能给数字地球一个明确的定义,但可以认为数字地球的核心是一个分布式、多尺度、多维的地理信息系统。TGIS研究是实现数字地球的关键技术之一。目前可以本着综合型和分解型两种思路对TGIS进行平行探索。     

Effects of sample size on the accuracy of geomorphological models

Commonly, the most costly part of geomorphological distribution modelling studies is gathering the data. Thus, guidance for researchers concerning the quantity of field data needed would be extremely practical. This paper scrutinises the relationship between the sample size (the number of observations varied from 20 to 600) and the predictive ability of the generalized linear model (GLM), generalized additive model (GAM), generalized boosting method (GBM) and artificial neural network (ANN) in two data settings, i.e., independent and split-sample approaches. The study was performed using empirical data of periglacial processes from an area of 600 km² in northernmost Finland at grid resolutions of 1 ha (100 × 100 m) and 25 ha (500 × 500 m). A rather sharp increase in the predictive ability of the models was observed when the number of observations increased from 20 to 100, and the level of robust predictions was reached with 200 observations. The result indicates that no more than a few hundred observations are needed in geomorphological distribution modelling at a medium scale resolution (ca. 0.01–1 km²).     

海南岛橡胶林辐射通量特征

热带橡胶人工林作为我国热带地区最重要的生态系统,在森林辐射研究中扮演着重要角色。随着橡胶林在我国热带地区大面积地种植,对其生态效应的质疑也在增加,有必要对其辐射通量进行研究。基于海南岛橡胶林2010年1 a的辐射观测数据,分析了其时序变化和分配等规律。结果表明：研究区橡胶林的太阳总辐射（DR）、反射辐射（UR）和净辐射（NR）通量日变化呈典型的单峰曲线,大气逆辐射（DLR）、森林长波辐射（ULR）、长波有效辐射（Ln）呈波浪形;各辐射总量除Ln 外,均为雨季大于旱季;海南岛橡胶林DR年总量为5 356.99 MJ/m2,NR、UR和Ln占其比例分别为67%、15%和18%;NR通量分配率日变化呈倒“U”型曲线,Ln和UR通量分配率则呈“U”型曲线。另外,文章还研究了各辐射通量间的关系。2010年全年反射率均值为14.18%,全年DLR与ULR之比为92.89%,净辐射NR与太阳总辐射DR关系最为密切。     

黑河流域植被水分利用效率时空变化特征及其与气候因子的关系

利用中分辨率成像光谱仪（MODIS）产品总初级生产力（GPP）、蒸散发（ET）及气象数据估算了黑河流域植被水分利用效率（WUE）,分析了WUE的时空变化及与气候因子的相关性。结果表明：2005-2014年黑河流域单位面积上多年平均GPP为314.44 gC·m^-2,ET为363.35 mm,多年平均植被WUE为1.15 gC·mm^-1H₂O·m^-2;黑河流域WUE总体呈由南向北递增的空间分布格局,年内呈现单峰型结构,WUE高值区分布在酒泉-临泽东西线上及额济纳斯荒漠河岸林地带,托勒的东南部地区为WUE低值区;黑河流域生态系统WUE具有明显的季节变化规律,表现为夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季的特征,夏季为1.32 gC·mm^-1H₂O·m^-2,冬季为0.75 gC·mm^-1H₂O·m^-2;水分利用效率年均分布与倾向率的增加具有一定的对应关系,莺落峡、民乐一带是WUE的高值区也是整个流域倾向率快速增长区,在WUE稳定性方面,中下游绿洲区变化最为显著,上游高海拔区、中下游戈壁区变化不显著;WUE与年降水量、年平均气温以负相关为主,其中降水是影响植被WUE的主要因素,正相关的区域分布在山丹县、民乐县东部、肃南裕固族自治县南部湖泊区域,而气温只在下游绿洲区呈正相关。     

水溶性富勒烯对U(VI)在氧化多壁碳纳米管上吸附的影响

采用静态试验法研究了水溶性富勒烯对U(VI)在氧化多壁碳纳米管上吸附的影响。结果表明,羟基化富勒烯(C₆₀(OH)n)和羧基化富勒烯(C₆₀(C(COOH)₂)n)的加入对U(VI)在氧化多壁碳纳米管上的吸附量影响作用类似。在pH<3范围内,羟基化富勒烯和羧基化富勒烯对吸附几乎没有影响,在pH>3以后,二者开始抑制碳纳米管对U(VI)的吸附。较低浓度(10 mg/L)的C₆₀(OH)n对U(VI)的吸附几乎没有影响。而等量的C₆₀(C(COOH)₂)n已呈现出明显的抑制作用。但两者的作用机理不同,前者可能是由于羟基化富勒烯和U(VI)竞争氧化多壁碳纳米管上的吸附位点造成的,后者则可能改变了氧化多壁碳纳米管的表面电荷。用双位点模型对不同固液比和U(VI)初始浓度下U(VI)的吸附率随C₆₀(OH)n和C₆₀(C(COOH)₂)n初始浓度的变化进行了拟合得到了很好的结果。     

天山南侧喀什地区冰雹潜势预报及预警指标的研究

利用2008-2017年5~8月天山南侧喀什地区气象台站观测记录、人工防雹作业点记录、灾害调查等资料,喀什探空站08时、20时探空资料,喀什雷达探测资料及其基数据反演产品,对冰雹的年分布、月分布及日变化特征进行了分析,归纳出冰雹云的雷达回波特征及移动路径,依据百分位数方法确定了以0℃层高度、-20℃层高度、冻结层厚度、全总指数、杰弗逊指数、K指数、沙氏指数为代表的冰雹预报指标,以及以回波顶高及其与当日0℃层高度差、40~50 dBZ回波高度及其与当日0℃层高度差、组合反射率、垂直积分液态水含量为代表的雷达特征预警指标。     

一氧化氮和过氧化氢对万寿菊不定根形成的影响

以万寿菊（Tagetes erecta L.）为试材,研究了一氧化氮（NO）和过氧化氢（H2O2）对植物不定根形成中的影响及其相互关系。结果表明,外源NO供体肖普纳（SNP）和H2O2可显著地促进万寿菊外植体不定根的形成,且呈现明显的剂量效应,最适的SNP和H2O2浓度分别为50 μM和200 μM。NO和H2O2共同处理的万寿菊不定根的数量和根长显著高于NO或H2O2单独处理。NO在H2O2诱导万寿菊不定根形成的信号途径中起了重要作用;同时,H2O2包含在NO诱导不定根形成途径中。NO引起万寿菊外植体内源H2O2含量增加,H2O2亦促进内源NO积累。可见,NO和H2O2在万寿菊不定根形成过程中具有协同诱导效应,两者在促进不定根形成过程中可能通过互作反应提高各自的信号水平。     

天山北侧成灾雹云移动路径及预警指标的研究

利用2005-2014年5～8月天山北侧气象台站观测记录、人工防雹作业点记录、灾害调查等资料,克拉玛依探空站08：00探空资料和克拉玛依、奎屯、石河子、五家渠四部雷达探测资料及其基数据反演产品,对冰雹的年分布、月分布及日变化特征进行了分析,归纳出成灾雹云的雷达回波特征及移动路径,依据百分位数方法确定了成灾雹云的预报及雷达特征预警指标,并利用2015-2016年降雹及相应的雷达探测资料对预报预警指标进行了检验分析。     

Uncertainty modeling and analysis of surface area calculation based on a regular grid digital elevation model (DEM)

In the field of digital terrain analysis (DTA), the principle and method of uncertainty in surface area calculation (SAC) have not been deeply developed and need to be further studied. This paper considers the uncertainty of data sources from the digital elevation model (DEM) and SAC in DTA to perform the following investigations: (a) truncation error (TE) modeling and analysis, (b) modeling and analysis of SAC propagation error (PE) by using Monte-Carlo simulation techniques and spatial autocorrelation error to simulate DEM uncertainty. The simulation experiments show that (a) without the introduction of the DEM error, higher DEM resolution and lower terrain complexity lead to smaller TE and absolute error (AE); (b) with the introduction of the DEM error, the DEM resolution and terrain complexity influence the AE and standard deviation (SD) of the SAC, but the trends by which the two values change may be not consistent; and (c) the spatial distribution of the introduced random error determines the size and degree of the deviation between the calculated result and the true value of the surface area. This study provides insights regarding the principle and method of uncertainty in SACs in geographic information science (GIScience) and provides guidance to quantify SAC uncertainty.     

吉林省不同水系的高锰酸盐指数、化学需氧量和总有机碳的相关关系比较

通过对吉林省四大水系的主要河流在2005~2006年内采样,测其高锰酸盐指数(PV)、化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC),用最小二乘法对PV—TOC、COD—TOC和COD—PV进行线性回归,并进行相关关系的显著性检验,建立吉林省四大水系主要河流PV—TOC、COD—TOC和COD—PV的定量关系模型。结果表明,吉林省四大水系主要河流中PV—TOC、COD—TOC和COD—PV之间均具有显著的线性相关关系,不同水系的线性相关关系之间存在一定的差异。