Pumping decisions for sustainable development of groundwater resources in areas of grassland degradation: a case study in Lanqi Banner, Inner Mongolia, China

The best planting alternatives for satisfying high water use demands of forage and fodder crops in a region of Inner Mongolia, China, were determined by a multiobjective distributed-parameter groundwater management model. These alternatives took account of different cropping patterns and pumping decisions associated with both temporal and spatial aspects of water allocation. The model was developed for phreatic, homogenous, and isotropic aquifers using the response matrix technique of quadratic programming theory and, in this case, using the alternative direction implicit (ADI) scheme. Model solutions using effective rainfall with a probability of 50%, show that average water table drawdown in the planning period (2006–2017) is 0.22 m and the groundwater fluctuation in each pumping well is very low. In order to evaluate the pumping decisions under an effective rainfall with a probability of 75%, a sensitive analysis was also conducted. Analysis shows that it is useful to apply the results from the proposed model to control the landscape degradation due to overgrazing and overpumping activities.     

青藏高原西北缘祁漫塔格山中新世快速抬升 的磷灰石裂变径迹证据

对祁漫塔格山体不同海拔高度所取的9个磷灰石样品的裂变径迹分析结果表明,东昆仑西段中新世早中期为主要的隆升期且隆升速率较高,早期隆升速率为111m／Ma,晚期隆升速率为98m／Ma,总体隆升速率为100m／Ma。样品显示出磷灰石裂变径迹长度大致分2类,一类磷灰石裂变径迹长度为（12．21±10．20）-（13．75±0．30）μm,径迹长度分布图基本上为窄而对称的正态分布,反映具有快的剥露冷却速率,未受到后期热事件的干扰。另一类磷灰石裂变径迹长度为（11．88±0．33）～（13．32±0．27）μm,较前一类具有稍慢的剥露冷却速率,并且受到了后期热事件的干扰。     

北京地区泥石流灾害临界雨量阈值分析

对历史上北京市泥石流灾害发生时前3日的雨量、当日激发雨量和最大1小时雨量进行了分析,确定了临界雨量阚值。参照山洪灾害与降雨频率分析法,分3种方案对北京市的泥石流灾害与降雨频率进行分析,计算了各地区不同时段（最大10分钟、最大30分钟、最大60分钟、最大360分钟、最大24小时、最大3天及最大7天）的临界雨量;并利用历史上泥石流灾害发生时的雨量值对3种方案下的计算结果进行了验证和对比,最后确定了准确度较高的一种计算方案。     

吉林省中部农业土壤中滴滴涕的残留特征

通过分析研究吉林省中部农业土壤中DDT的含量和组成,探讨了该区土壤中DDT的残留特征及其可能的生态风险。研究结果表明,吉林省中部农业土壤中普遍残留DDT,质量分数为0.384~54.159μg/kg,残留水平较低,土壤DDT同系物中以p,p’-DDT和p,p-’DDE为主。DDT的组成表明,土壤中DDT主要是过去输入环境的DDT及其降解产物,但近期仍有少量的DDT输入。生态风险评估则显示该区土壤中的DDT具有一定的生态风险,应予以重视。     

油气自电法在东胜地区隐蔽油砂矿勘探中的应用

在隐蔽油砂矿上方地表,存在着与之对应关系良好的负电位天然场,可以用于发现隐蔽油砂矿的平面位置.但在对其观测的过程中,"接地电位"、"日变"等可严重影响油砂自电异常的解释和应用效果.数据采集精度和处理技术问题,已成为影响利用该方法勘查油气及油砂矿有效性及可靠性的"瓶颈"问题.通过大量实践和研究解决上述问题,取得了良好的效果.在鄂尔多斯盆地东胜地区利用油气自电法进行了油砂勘查试验,其结果通过钻探得到了证实,为隐蔽油砂矿的勘查提供了一种经济有效的方法.     

微生物对碳酸盐岩的风化作用

微生物-矿物相互作用可以促进许多表生生物地球化学反应过程,是表生地球化学研究的重要内容。通过综合岩石表面的微生物类群及其地质作用,分析碳酸盐岩微生物风化的各种现象,特别是微观尺度上的各种形态,阐述碳酸盐岩的微生物风化机制与风化产物,笔者提出微生物对碳酸盐岩风化的4种途径:(1)通过微生物在岩石表面和缝隙中生长,导致岩石表层发生生物溶蚀、生物磨蚀和生物钻孔作用,加速岩石风化进程;(2)微生物群体形成的钻孔网络可以增强岩石化学溶蚀的有效表面积并导致其表面强度减弱而促进机械侵蚀作用,微生物对周围岩石颗粒胶结结构的破坏、疏松作用也会导致岩石矿物颗粒的分解;(3)微生物的持水作用,微生物分泌的有机酸以及微生物呼吸所释放的CO2对岩表水分的酸化过程亦加速岩石矿物的分解;(4)微生物生长过程中从岩石内摄取营养元素和产生复杂的有机配体,能促进矿物元素的释放。文中提出在开展微生物对碳酸盐岩风化过程和机理研究的基础上,有必要引入微生物生物技术来综合开发本地低品位含钾磷矿产资源,加速岩溶地区山地土壤的形成与演化。     

生物炭对磷石膏中磷的固化作用

磷石膏中的磷在雨水淋滤作用下浸出,将污染堆场附近水体。本研究采用生物炭固化磷石膏中的磷,以减少其对周遭水体的污染。主要通过模拟固化实验和对照浸出实验,分析生物炭用量、反应时间和温度、初始pH值对固化效果的影响,通过XRD、SEM-EDS分析固化后的生成物。实验结果显示,在生物炭用量为25 mg时,单位固化量达到最大值13.20 mg/g;在反应温度T=293 K、初始pH=7条件下,反应平衡时间72 h时浸出液的磷平衡浓度C_e= 1.40 mg/L;温度提升有助于提高生物炭的固化效果,当T=308 K时,浸出液的磷平衡浓度C_e=0.167 mg/L;碱性条件有利于固化反应持续进行,在pH=11条件下,浸出液的磷平衡浓度C_e=0.153 mg/L。实验结果表明生物炭对磷石膏中的磷具有明显的固化效果。磷石膏中的二水硫酸钙溶解后,Ca²⁺与表面带负电的生物炭结合,在生物炭显微结构的凹陷处,化学吸附溶液中的磷酸根生成了絮状、团簇状的羟基磷灰石(HAP)沉淀,从而使浸出磷得到有效控制。     

EAR70、CLDAS和ERA Interim表层土壤温度在中国地区的评估

本文利用2010—2015年2400多国家气象站逐小时观测数据对覆盖中国的EAR70、CLDAS和ERA Interim 3种表层土壤温度进行了评估和对比。结果表明：空间上CLDAS表层土壤温度精度最高（平均误差为-0.5 ℃，均方根误差为3.0 ℃，相关系数为0.96），受益于CLDAS高精度的陆面初始场，EAR70平均误差得到了改善；时间上ERA Interim再分析表层土壤温度在6:00和夏、秋季精度会明显下降，再分析表层土壤温度在数值较高时段表现出冷偏差，原因是模拟的土壤温度数值上升速度慢，对应的参数化方案有待改进。再分析表层土壤温度在东北地区冬季存在冷偏差，可能和积雪覆盖有关，陆面参数化方案也有待提高。在地形复杂的青藏高原地区，融合地面观测的CLDAS提高了大气驱动的质量进而改进了土壤的模拟。ERA Interim分辨率较粗不适合在青藏高原或者沿海地区使用，结合了CLDAS的EAR70在青藏高原精度提高。土壤表层温度的精度随着高精度的土壤状态初始场进入模式中时间延长会显著下降。因此，CLDAS的实时同化方式，能够有效提高在分析数据的精度。     

特高压输电线路通道三维可视化系统的实现

智能巡检技术的飞速发展可有效提高直升机、无人机、机器人及各类智能终端巡检高压输电线路的运维水平、提高工作效率、减小劳动强度.本文利用智能终端平台搭载的激光雷达扫描系统获取特高压输电线路上的激光雷达点云和光学影像数据,在激光扫描技术、三维可视化术及大数据分析等技术融合的基础上,在三维全景平台上融合航检数据,建立输电线路通道管控系统,全面提升输电通道的管理水平.     

OBE理念下GIS空间分析课程思政教学设计与实践

以成果导向教育(Outcome Based Education,OBE)和课程思政理念为指导进行课程设计与实践,是地理信息科学专业应用型人才培养的发展趋势.围绕专业人才培养目标和课程教学目标,以反向设计为原则,结合专业毕业要求,确定课程学习成果,然后以成果为导向,设计实施教学改革,将思政元素有机融入专业教学中,培养学生综合素养.地理信息系统(Geographic Information System,GIS)方向的课程《GIS空间分析》是地理信息科学专业核心课程,探索和实施成果导向下的课程思政教学目标的达成,围绕教学目标进行有效的教学设计,结合课程内容从理论知识和实践操作两个层面进行课程思政教学融入设计,提出课程思政融入专业课教学的典型案例和实施路径,包括制定课程目标、确定学习成果、探索和实施新型教学方式、优化课程考核和评价方式等方面.