联合PROSAIL模型和植被水分指数的低矮植被含水量估算

植被冠层含水量CWC (Canopy Water Content)和植被地上部分含水量VWC (Vegetation Water Content)对于植被健康状况和土壤干旱监测具有重要意义。本文联合PROSAIL辐射传输模型和植被水分指数NDWI(Normalized Difference Water Index),发展了一种简单、通用性较好的低矮植被CWC和VWC反演方法,可实现中、高空间分辨率下的CWC和VWC估算。首先对PROSAIL模型输入参数进行敏感性分析,明确各参数对模型输出反射率的影响机制,以优化PROSAIL模型输入参数设置并生成低矮植被的反射率模拟数据。基于模拟数据,计算了4个植被水分指数NDWI_((860,1240))、NDWI_((860,1640))、NDWI_((1240,1640))和NDWI_((860,970))用于反演低矮植被CWC和VWC。基于模拟数据的结果表明,4个植被水分指数与ln (CWC)都存在明显的线性关系,基于该关系建立了CWC估算模型。该模型可以直接用于低矮植被CWC估算,并通过VWC与CWC之间的经验关系间接计算得到VWC。模型模拟结果也表明,由于NDWI_((860,1640))和NDWI_((1240,1640))高度相关(R~2=0.99),两者可以提供相似且相对较好的低矮植被CWC估算精度。基于地面实测数据的验证结果与基于模拟数据的结果表现出很好的一致性,即基于NDWI_((860,1640))和NDWI_((1240,1640))估算的VWC都有相似且较高的精度,决定系数(R~2)都为0.88,均方根误差(RMSE)分别为0.4558 kg/m~2和0.4380 kg/m~2。利用Landsat 5 TM数据对NDWI_((860,1640))估算效果的验证结果显示,模型估算CWC与地面实测CWC的R~2为0.84,RMSE为0.1342 kg/m~2,估算VWC的RMSE为0.5651 kg/m~2。本文提出的基于NDWI_((860,1640))和NDWI_((1240,1640))的CWC/VWC估算模型可被用于低矮植被的长势监测和干旱监测,为低矮植被覆盖地表的土壤水分反演提供高质量的植被水分信息。     

江南造山带东段陈蔡地区新元古代高硅埃达克质花岗闪长岩的发现及其构造启示

华南由扬子板块与华夏板块在新元古代拼合而成,其拼合时间与演化模式一直广受争议。江南造山带是其重要的拼合带,带内保留一系列新元古代沉积作用-岩浆活动记录,是研究扬子板块与华夏板块拼贴碰撞时间与演化机制的理想场所。本文针对江南造山带东段陈蔡地区花岗闪长岩,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素及Sr-Nd同位素地球化学研究。代表性样品的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为838±5Ma和836±4Ma,为花岗闪长岩的原岩结晶年龄。样品K_2O含量为1.30%～2.57%,铝饱和指数(A/CNK)为1.01～1.54,为钙碱性过铝质花岗闪长岩。样品高Si O_2(63.38%～68.97%)、Al_2O_3(15.30%～16.70%)、Na_2O(3.89%～6.24%)、Sr(306×10~(-6)～628×10~(-6))、Sr/Y(26～80)和低Mg O含量(0.64%～1.99%)、K_2O/Na_2O(0.17～0.64)、低Y含量(3.38×10~(-6)～16.10×10~(-6))和Yb含量(0.42×10~(-6)～1.67×10~(-6)),δEu异常不明显,相对富集轻稀土和大离子亲石元素、强烈亏损重稀土和高场强元素、低~(87)Sr/~(86)Sr初始值(0.7015～0.7022)和高ε_(Nd)(t)值(+4.10～+6.13),具有与高硅埃达克岩相似的特征。结合区域构造演化背景,认为陈蔡花岗闪长岩是扬子板块与华夏板块之间的古洋壳向双溪坞陆弧地体俯冲的过程中,俯冲板片熔体被少量地幔楔橄榄岩同化和交代的产物,暗示838～836Ma时江南造山带东段仍处于俯冲消减阶段,扬子与华夏尚未完成最终拼合。综合现有证据,认为扬子与华夏在江南造山带各区段于ca.825～820Ma完成拼合。     

苏北淮安盐盆杨槐区块浦二段盐韵律特征及其古气候意义

盐湖沉积因具有成盐多期性和连续完整性的特点,是恢复成盐期古环境的重要研究对象,形成的不同级次盐韵律记录了不同尺度周期下古气候的干湿变化。上白垩统浦口组是淮安盐盆的主要含盐层系,对含盐层段盐韵律的研究有助于恢复该地区成盐期的古气候特征。在对资料井A1井取心段岩心精细观察和岩样矿物成分分析的基础上,分析资料井岩性的垂向变化,对浦口组盐韵律特征进行识别并划分。根据盐韵律对古气候的指示作用研究成盐期区块短尺度气候周期下的古气候变化。将淮安盐盆杨槐区块浦口组划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级韵律,识别出完整的盐韵律组合,即泥岩—钙芒硝质盐岩—盐岩—钙芒硝质盐岩。含盐段中广泛发育暖温相矿物钙芒硝,指示气候特征为炎热的暖旱型。在Ⅳ级韵律尺度下建立了气候干湿性变化曲线,表明区块气候干湿性波动频繁,但仍以干旱为主,韵律厚度大致反映了气候波动频率大小。     

低渗-特低渗油藏渗流特征及影响因素:以鄂尔多斯盆地安塞油田侯市-杏河地区长6油藏为例

安塞油田侯氏-杏河地区长6油藏属于低渗-特低渗油藏,针对导致该油藏注水开发过程中一系列问题的复杂多变的渗流特征,利用油水相渗实验与核磁共振实验,通过分析曲线特征与重要渗流参数分布将研究区油藏储层分为3类,并结合物性测试、恒速压汞、X衍射等实验结果,分析物性、孔喉结构、黏土矿物以及注水方式对渗流特征的影响。结果表明:3类油藏的渗流参数依次变差,渗流能力减弱;束缚水饱和度受黏土矿物含量的影响程度较大;驱油效率与渗透率和喉道半径呈正相关,与孔喉半径比呈负相关,且受微观均质程度以及注入压力以及注入水体积影响;可动流体饱和度随渗透率的增大而增大,主要受控于孔隙与喉道分布及二者的空间配置关系。从好到差的3类油藏对应的初期产量、稳产周期依次降低。储层因素通过影响渗流特征,进而对开发特征产生影响。     

白芍(Radix paeoniae alba)提取物对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)造血组织发育及造血因子Astakine的影响

血淋巴细胞在甲壳动物免疫反应中起着非常重要的作用,其主要由造血组织(Hematopoietic tissue, HPT)生成并随着开管式循环分布到身体各处。到目前为止,还没有相关研究表明甲壳动物造血组织是否受草本植物的影响。本研究以中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)为对象,利用荧光定量PCR、免疫荧光和组织化学等技术,初步探索了白芍(Radix paeoniae alba)提取物对中华绒螯蟹造血组织和造血因子Astakine的影响。结果显示,在原代培养的造血组织细胞中添加终浓度为0.85mg/mL的白芍提取物后,造血因子Astakine mRNA的表达量显著上调(P0.05)。进一步制备含1%白芍提取物的中华绒螯蟹饲料并进行饲喂实验,结果显示饲喂含白芍提取物饲料的中华绒螯蟹造血组织的Astakine mRNA的表达量较饲喂前上调了10.5倍,要高于对照组。免疫荧光结果同样表明,饲喂含白芍提取物饲料后中华绒螯蟹造血组织的Astakine蛋白荧光信号也要强于对照组。通过造血组织的形态学观察和造血组织体重百分比的检测,我们发现白芍组中华绒螯蟹造血组织含有较多卵形小叶,且造血组织体重百分比较饲喂前增加了6.64%,而对照组仅增加1.6%。免疫保护率实验显示,在脂多糖急性刺激下,白芍添加组的中华绒螯蟹的存活率(77.5%)要高于对照组(57.5%)。综上所述,白芍提取物可以促进中华绒螯蟹造血因子的表达和造血组织的发育,从而提高中华绒螯蟹的免疫调节功能。     

红树林根际土壤中耐高盐苯酚降解菌的分离鉴定

苯酚对海洋生态环境具有较大的威胁,从红树林根际土壤中分离获得对环境具有高适应性的高效芳烃降解菌具有重要的意义。本研究对北部湾红树林根际土壤中的苯酚降解菌进行富集培养,经过分离纯化得到30株菌株,筛选得到5株菌株FGYS1、FGYS7、FGYS11、FGYB1和FGYB5,可耐受70 g/L NaCl的高盐环境,最高可降解1 500 mg/L的苯酚。采用形态观察、BOX-PCR菌种多样性分析、16S rRNA序列分析等方法对菌株进行鉴定,均为假单胞菌属(Pseudomonas)。菌株FGYS1、FGYS7和FGYS11为同一种假单胞菌,与Pseudomonas extremaustralis 14-3T和Pseudomonas meridiana CMS 38~T的16S rRNA序列相似性分别达到99.71%和99.64%。菌株FGYB1和FGYB5为同一种假单胞菌,分别与Pseudomonas veronii DSM 11331~T和Pseudomonas extremaustralis 14-3~T的16S rRNA序列相似性均达到99.64%。16S rRNA序列的系统发育树分析表明菌株FGYS1、FGYS7、FGYS11、FGYB1和FGYB5在进化上与P. veronii为同一个分支,而与假单胞菌属其他模式菌株的序列进化关系相距较远。菌株FGYS1降解苯酚的适宜温度为25～35℃、适宜pH为4～6、最高耐NaCl含量为60 g/L;菌株FGYB1降解苯酚的适宜温度为25～35℃、适宜pH为4～6、最高耐NaCl含量为100 g/L,两株菌株对pH、温度和盐度的适应范围较广。菌株FGYS1和FGYB1还可以同时降解邻苯二酚、对苯二酚和间苯二酚。本研究分离得到的苯酚降解菌在应对红树林芳烃污染和生态环境修复方面显示了较大的潜力。     

2007-2016年四川省土壤干旱时空动态分析

四川作为农业大省,旱灾是导致农业减产最主要的因素。通过遥感和GIS手段进行四川省土壤干旱程度的时空分析,提高干旱的空间可视化程度,加强干旱监测的时效性尤为重要。本研究基于四川省2007—2016年逐季度的MODIS数据和1961—2011年40个气象站的月降水资料,采用温度植被干旱指数(TVDI)计算得到四川省干旱等级分布情况,辅以标准化降雨指数(SPI)进行相关性分析,并通过线性回归、反距离权重空间插值、GIS空间分析模型重建等方法,分析近十年来四川省地区以季度为时间尺度的土壤干旱时空变化特征,制作各时相土壤干旱分布图展示其微变化。结果表明:(1)在月时间尺度上,SPI-1与TVDI呈中等至强负相关关系,即TVDI值越小,SPI值越大,干旱程度越轻;验证结果表明TVDI都能够较好地对四川省的干旱空间分布状况进行反映。(2)四川省各区域、各季节干旱分布不均:空间上,干旱频发的区域集中在四川盆地及攀西南部区域。时间上,在春季,四川盆地区域的土壤干旱程度大致呈现加剧—持续—减缓的趋势;夏季,四川盆地的干旱变化趋势是加剧—减缓—加剧;秋季,四川盆地的干旱变化趋势是加剧—减缓—持续减缓;冬季,全川干旱程度变化不明显。本文的研究结果对四川省开展农业防灾减灾,引导农业灌溉具有指导意义。     

烟台市牟平区姜格庄金矿地质特征及其找矿前景

牟平-乳山成矿带是山东省重要的金成矿带,姜格庄金矿位于牟平-乳山成矿带东北部,米山断裂西侧。姜格庄金矿矿床成因为中低温岩浆热液金矿床,控矿构造以近SN向断裂构造为主。矿区内地表出露矿化蚀变带5个,圈定矿体5个,矿体多呈脉状、透镜状,成矿严格受矿断裂控制,产状与蚀变带一致,围岩为邱家单元片麻状黑云二长花岗岩,蚀变主要为硅化、钾化、褐铁矿化等。矿石矿物主要有黄铁矿、褐铁矿及黄铜矿,金矿物主要为自然金等。通过对矿体地质特征和分布规律研究,认为该区域断裂构造内具有较好的找矿潜力。     

基于TRMM 3B43产品的1998—2016年黄淮海平原降水时空特征研究

以黄淮海平原为研究区,基于59个气象站点的逐月降水数据,采用相关系数（R）、相对误差（BIAS）和均方根误差（RMSE）对TRMM 3B43降水产品的精度进行系统评估,揭示黄淮海平原降水的时空变化规律。研究表明：① TRMM 3B43产品对研究区内大部分气象站点存在轻微高估现象,总体上TRMM产品和站点数据在黄淮海平原的拟合效果较好,且月尺度的精度较年尺度高;② 1998—2016年黄淮海平原年降水和秋季降水增加明显,其余季节降水呈不同程度的减少趋势;③ 研究区降水在空间上呈从南到北递减的趋势,且南北降水差距较大。研究结果为卫星降水产品在中纬度地区水资源评估、农业生产和洪旱灾害等研究提供一定的参考。     

长江经济带工业废水排放的时空格局演化及驱动因素

利用探索性空间分析方法（ESDA）和迪氏分解模型（LMDI）研究长江经济带2002~2013年工业废水排放的时空格局演化和主要驱动因素。① 时空格局演化方面,时间上工业废水排放先上升后下降,在2005年达到峰值。空间上,排放量自上游向下游增加;高排放城市减少,中排放城市增多;工业废水排放自下游向中上游转移,并由大城市向中小城市扩散;呈现明显的空间集聚状态。② 驱动因素方面,经济发展效应和技术进步效应分别是工业废水排放增多和降低的主导因素;产业结构效应的影响取决于产业发展政策的调整;人口规模效应影响较小。