Species Diversity Characteristics of a Natural Pinus taiwanensis Community with Different Diameter Classes and Forest Densities

Pinus taiwanensis is a species endemic to China. This study selected four typical plots of Pinus taiwanensis in the natural secondary forest around Macheng City, in order to reveal the characteristics of and the relationships between different diameter classes (determined based on the diameter at breast height or DBH), forest densities and species diversity, as well as the similarities of species diversity of different plots within the community. The result showed that Pinus taiwanensis was the dominant species in the community. The ratio of Pinus taiwanensis trees of diameter class IV reached a peak of 19.46% of the total followed by diameter class VII at 18.92%. The study recorded 156 species of vascular plants from 130 genera of 71 families; Pinus taiwanensis was the dominant species in the community. When the forest density was 1200 trees ha ^-1 with the largest average diameter of DBH=36.779±4.444 cm, the diversity (Shannon index H'=1.6716) and the evenness (Pielou index E=0.6727) of the tree layer was the highest. When the forest density reached 1525 trees ha ^-1 with the lowest average diameter of DBH=18.957±5.141 cm, the richness (D_ma=5.4308), the diversity (H'=2.9612) and the evenness (E=0.8985) of all shrub layers climbed to the maximum. When the forest density was 1325 trees ha ^-1, the richness (D_ma=5.8132), the diversity (H'=3.0697) and the evenness (E=0.9025) of all herb layers peaked. In terms of vertical structure, the average diversity indexes were herb layer>shrub layer>tree layer. High canopy density weakened light intensity in the community, causing a reduction in the species diversities of herbs and shrubs. The average similarity coefficient between the sample plots was 0.3356, which was at the medium dissimilarity level. External disturbances and improper management were major contributors to the low species diversity of the community. The implementation of scientific management measures is urgently needed to optimize the forest structures of Pinus taiwanensis, create a benign community environment, and promote species diversities and establish a stable forest community structure.     

日照市露天开采矿山地质环境问题及恢复治理措施

通过1∶5万矿山地质环境调查和遥感解译手段,对日照市矿山进行了全面的调查,查明各类矿山546处,主要集中在莒县和五莲县境内。除莒县刘官庄煤矿外,其余全部为露天开采矿山,主要选用直接开挖的方式,不仅破坏了地表环境,而且矿山生产活动产生的固体废弃物占用了大面积的土地。该文根据矿山地理位置及开采方式的不同,将相同类型的多个矿山划分为同一治理区,针对不同治理区的特点,采取科学有效的治理方法,建立健全矿山地质环境监督管理机制,切实解决矿山地质环境问题,改善生态环境。     

基于重力测点和段差变化的前郭5.8级震群研究与三维反演

利用东北地区近几年流动重力观测数据，分析前郭5.8级震群周边重力点值的时序变化特征，并基于重力段差变化对东北地区整体和局部重力变化引入能够反映异常显著性程度的指标量G和C值，最后对前郭5.8级震群前的重力场动态变化作三维密度反演。结果表明：1）前郭5.8级震群发震构造两侧的局部重力变化具有较明显的差异性，其变化趋势可作为识别构造活化或解耦运动的标志；2）显著性指标量G和C值能够为地震重力前兆的定量描述提供新思路；3）震前重力变化的反演结果显示地震发生在质量运移的过渡区域，垂向反演结果对本次地震的震源深度有一定的揭示意义。     

基于噪声谱比法的内蒙古西部地区台站场地响应研究

利用内蒙古西部12个台站的地脉动噪声数据，采用噪声谱比法研究台站的场地响应情况。分析表明，台站场地响应按曲线形态可分为3类，且可能受地形地貌、局部构造和台基状况等条件影响。对比分析噪声谱比法与Moya方法的场地响应结果发现，场地响应曲线形态基本一致，只有极少数台站存在明显差异。结果表明，内蒙古西部区域大部分台站的台基状况总体较好，场地响应曲线较为平坦，无明显频率放大点。     

新疆乡村聚落特征及其区域融合发展探析

把握兵地聚落差异，以期为新疆兵地融合发展提供理论依据。基于土地利用数据，运用探 索式空间统计模型定量分析天山北坡兵地乡村聚落空间格局与经济发展差异，并基于其差异对其 融合发展提出相应对策。结果表明：（1）天山北坡兵团与地方乡村聚落在空间、规模、区位以及形 态分布特征上均呈现出明显的空间差异，乡村聚落空间整体上呈集聚分布模式，地方聚落集聚态 势较明显；聚落规模呈低值集聚的分布特征，兵团聚落大多为大规模聚落斑块，地方聚落则相反； 乡村聚落的分布具有明显的高程、坡度、道路、河流、城镇指向性，而兵团聚落分布于区位条件较差 地区；在乡村聚落的外部形态复杂度上，地方聚落大于兵团聚落；（2）经济发展方面，天山北坡整体 经济发展较为良好，兵团人均地区生产总值较高，以农业作为主要产业，地方经济结构较为多样， 除农业外，牧业也是其主要产业；（3）基于兵地聚落间差异，提出相应的融合对策，在空间格局上， 根据实际情况适当进行兵地聚落的迁移合并；在经济发展方面，有效利用优势互补原则，推进兵地 间产业融和。     

Influence of Stress on Void Ratios of Compacted Crushed Rock Masses in Coal Mine Gobs

The transfer and evolution of stress among rock blocks directly change the void ratios of crushed rock masses and affect the flow of methane in coal mine gobs. In this study, a Lagrange framework and a discrete element method, along with the soft-sphere model and EDEM numerical software, were used. The compaction processes of rock blocks with diameters of 0.6, 0.8, and 1.0 m were simulated with the degrees of compression set at 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, and 25%. This study examines the influence of stress on void ratios of compacted crushed rock masses in coal mine gobs. The results showed that stress was mainly transmitted downward through strong force chains. As the degree of compression increased, the strong force chains extended downward, which resulted in the stress at the upper rock mass to become significantly higher than that at the lower rock mass. It was determined that under different degrees of compression, the rock mass of coal mine gobs could be divided, from the bottom to the top, into a lower insufficient compression zone (ICZ) and an upper sufficient compression zone (SCZ). From bottom to top, the void ratios in the ICZ sharply decreased and those in the SCZ slowly decreased. Void ratios in the ICZ were 1.2–1.7 times higher than those in the SCZ.

     

基于SPEI的渭河流域干旱时空变化特征分析

以标准化降水蒸散指数（SPEI）作为评估指标，基于渭河流域28个气象站点1961—2017年实测降水量和气温数据，采用Mann-Kendall（M-K）趋势检验、经验正交函数以及小波变换等方法分析渭河流域干旱时空变化特征，并研究渭河流域干旱与6种大尺度气候因子之间的相关关系，进一步探讨主要气候因子对流域干旱时空分布特征的潜在影响。研究表明：渭河流域在1961—2017年间整体呈现出变旱的趋势。通过经验正交函数分解，渭河流域干旱分布场主要有3种典型模态类型，分别为全局型、西北—东南反向分布型以及东—西反向分布型；同时，大尺度气候因子南方涛动指数SOI与流域干旱分布场具有更好的相关关系，对该区域内干旱变化有较强的影响。     

大西安地区土地利用类型时空演变分析

通过多种方法分析大西安地区土地利用类型演变特征、空间变化特征及其影响因素，旨在为大西安地区土地利用优化发展提供科学基础。在GIS和RS技术的支持下，对区域1996年、2006年、2016年3期LANDSAT TM（OLI）遥感影像进行解译，采用土地利用转移矩阵和土地利用变化模型对大西安1996 年以来土地利用类型和土地覆被时空动态变化进行量化分析，结果表明：（1） 大西安近20 a来建设用地面积不断增加，耕地、林业用地面积总体减少，草地小幅增加，水域略有萎缩，各地类间相互转换频繁。（2） 土地利用综合程度较高且不断加强，土地利用结构趋于均衡。（3） 空间变化上，土地利用变化区域差异显著，建设用地、耕地、林业用地重心转移的速度呈现出先快后慢的阶段性特征。（4） 综合相关文献，大西安地区土地利用变化的驱动因素主要为政策因素。论文从时空变化角度首次提出大西安地区的土地利用演变规律，该结果可为大西安地区发展过程中的土地优化提供科学基础。     

生物土壤结皮对风沙土和黄绵土膨胀特性的影响

作为重要的土壤物理性质，膨胀性在影响土壤导水性、持水性、抗蚀性以及土壤结构的形成和发育等方面发挥着重要作用。为了探讨生物土壤结皮（BSCs）土壤的膨胀特性及其主要影响因素，针对黄土高原风沙土和黄绵土两种典型土壤，利用膨胀仪测定并比较了有、无藓结皮及其在不同因素（初始含水量、干湿循环、冻融循环、温度）下膨胀率的差异，分析了BSCs对土壤膨胀性的影响及其与环境因素和BSCs性质的关系。结果显示：风沙土上藓结皮的膨胀率为1.93%，较无结皮增加了8.65倍；而黄绵土上藓结皮的膨胀率为2.05%，与无结皮相比降低了76.68%。藓结皮的生物量和厚度与其膨胀率在风沙土上均呈线性正相关关系（P < 0.05），在黄绵土上分别呈二次函数（P=0.02）和线性正相关关系（P=0.02）。初始含水量同时影响了土壤最大膨胀率和稳定膨胀时间，影响程度风沙土远大于黄绵土（包括藓结皮和无结皮）；干湿循环次数对无结皮土壤膨胀率的影响程度大于藓结皮土壤，其中风沙土和黄绵土上无结皮的膨胀率分别是50.00%~620.00%和-2.28%~10.81%，而两种土壤上藓结皮的膨胀率分别是-5.70%~10.88%和-10.24%~-21.46%；冻融循环下4种土壤的膨胀率均有不同程度的降低，降幅为0~18.54%。黄绵土无结皮的膨胀率受温度影响程度较大，50℃下黄绵土无结皮的膨胀率分别是25℃和35℃下的1.17倍和1.21倍。BSCs显著地改变了风沙土和黄绵土表层的膨胀性，其影响的程度和方向取决于土壤类型。同时，BSCs的膨胀性受含水量、温度、干湿以及冻融循环等关键因素影响。     

黑河中游夏季昼夜水汽同位素特征及水汽来源分析

基于2012年6~8月的实测水汽同位素数据及相关气象数据，对黑河中游夏季昼夜的同位素基本特征、水汽来源方向及潜在蒸发源地进行了研究。结果表明：空气水汽线斜率白天大于夜晚和水汽过量氘值白天大于夜晚，综合说明白天局地蒸发较夜晚强烈；夏季受西风水汽影响显著。其中，6月主要受西风水汽和北冰洋水汽影响，7、8月主要受西风水汽和东南方向水汽影响，且8月受东南方向水汽影响最为明显；水汽运移路径上下垫面地形和气压带移动会影响水汽后向轨迹高度，西北方向上水汽输送通道较顺畅，风速较大，有利于水汽的输送；水汽蒸发源地主要集中在研究区周围及以东、以北部，其次是西北部。绿洲是主要的水汽蒸发源地，其次是城市和河流，白天较夜晚局地蒸发强烈且面积大。