江豚声学行为的观察与水下声信号的初步研究

江豚(Neophocaena phocaenoides G. Cuvier)俗称江猪,属鲸目(Cetacea),齿鯨亚目(Odontoceti),鼠海豚科,是海豚类中最小型的一种,也是我国沿海最常见的一种近岸小型无鰭鼠海豚。一般体长不超过2米,体重约30-80公斤,如图1照片所示。 江豚与其他海洋哺乳动物一祥,能发出多变的声信号,而且每一种声信号都受其生态行为的支配。发声系统是它们赖以生存的重要官能。海豚用其发射的声信号测定水下目标的距离、方位和大小,以至判断其形状,因而能有效的绕过障碍,避开或驱逐来犯之敌。依靠其声信号能更有效的捕获足够的食物,营养自身,抚育后代。声信号是海洋哺乳类动物在自然界进行生存斗争的有利武器。声信号又是海洋哺乳动物的语言,借以进行“社会”联络和通讯,甚至教育它们的后代。为此。人们把它们的这种功能称作“第六官能”(sixth sense)。 观察海兽类的声学行为,测试分析其声信号的结构和物理特性,是揭示它们的回声定位系统的机制,破译其“语言”奥密所必不可少的一步。从而将为驯养它们成为人类的水下得力“助手”提供可靠的实验方案,也将为仿生学等新的学科研究提供有效的理论依据。 本实验是为了把江豚驯养成“水下警犬”使其在海湾、河口进行人工放养鱼群的放牧,以及协助人类进行水下作业等目的而进行的基础工作,也是研究海洋哺乳动物回声定位的发射与接收机制的探索。实验工作是在一定的半自然条件下,对江豚某些生态行为下的声信号作了较详细的记录与分析。     

控制砂岩型铀矿床中铀迁移转化的主要水文地球化学作用实验

采集中国北方某砂岩型铀矿床中的含铀矿石样品,共进行7组土柱模拟实验,分别探究氧化-还原条件、HCO-3浓度、有机质和微生物对铀迁移转化的影响。结果表明:氧化-还原条件改变对铀迁移转化会产生重要影响,含氧入渗水带来的氧化环境使含水介质中沉淀态铀大量氧化溶解;HCO-3的促解吸作用及铀酰络合物的强迁移能力对地下水中铀迁移转化影响较大;有机质会参与含水介质中矿物吸附点位竞争,从而造成铀的解吸;微生物作为氧化-还原反应的催化剂,在氧化剂氧化沉淀态铀的反应中起重要作用;氧化作用、解吸作用和溶解作用对地下水中铀迁移转化的贡献比例分别为65.28%、23.91%和10.81%。     

基于状态划分的滑坡位移预测方法研究

滑坡位移预测是滑坡灾害研究中的一个重要内容，然而现有研究将滑坡视为一个对外界响应稳定的系统，即相同的外界条件下，滑坡的位移变化是相同的。实际上，随着时间的推移，滑坡所处状态不断变化，相同的外界激励下的位移响应相差甚远。从滑坡状态与位移的响应规律出发，提出了一种基于状态划分的滑坡位移预测方法以实现更高精度的滑坡位移预测。采用K均值聚类法对滑坡变形速度和加速度进行了聚类分析，获取了表征滑坡变形程度和变形趋势的状态标签。根据状态标签对监测数据进行了划分，对每一类数据均单独构造一个BP神经网络，并依据上一时刻的状态标签选择对应的预测器来完成滑坡位移预测。将该方法运用到白水河滑坡的工程实例研究中，结果表明此方法具有较高的预测精度。      

新鹤海湾的演变特征及水沙模拟分析

为准确把握新鹤海湾的演变特征和水动力条件,采用现场观测和GIS技术对其地形变化、冲淤分布和冲淤量进行探讨,并利用数值模拟分析波浪、潮流和泥沙共同作用对海湾演变的影响。结果表明:海湾演变对连续台风的响应不同,表现为先冲后淤,其中苏拉作用下的冲刷量为台风过境后全年的2倍左右;受东南季风的影响,春夏冲淤幅度较大,海湾冲淤分布为南冲北淤,波高分布不均与涨潮流入湾时的向北偏转是其主要原因;波流共同作用下的底床切应力约为潮流单独作用时的10倍,波浪是导致海湾冲刷的主要因素,常浪下底床切应力小于临界冲刷应力,泥沙不易起动,因此海湾冲刷主要是由极端天气时的大浪所导致的。     

添加牡蛎壳粉对混凝土鱼礁性能的影响

探究牡蛎壳粉可替代混凝土中河砂的可行性及其最佳掺量,将牡蛎壳加工成粒径为1～2 mm的牡蛎壳粉后,按不同梯度替代C45混凝土配合比中的河砂,并与普通混凝土试块进行比较,在实验室条件下进行了力学性能实验和溶出物实验,测试其抗压强度、抗渗性能、pH、营养盐。研究表明:(1)牡蛎壳粉可用作混凝土人工鱼礁材料,在抗压强度、抗渗性能不发生显著变化(P0.05)的前提下,牡蛎壳粉最多可替代40%的河砂;(2)牡蛎壳粉部分替代混凝土中河砂后,溶出物的pH显著(P0.05)优于普通混凝土试块中溶出物的pH,并且牡蛎壳粉替代30%的河砂时,其溶出物效果是最优的;(3)牡蛎壳粉礁块组在人工海水中会比普通混凝土礁块组更快地溶出藻类生长所需要的硅酸盐,同时溶出无机氮、磷酸盐的量比普通混凝土组要低。     

不同环境因子和碳氮源对短小芽孢杆菌BP-171无机氮降解特性的影响

本文研究了不同环境因子和碳氮源对分离自海水养殖环境的一株短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus,编号BP-171)无机氮降解特性的影响。环境因子设置了C∶N(质量比)、盐度和pH三种,碳源设为乙酸钠、丁二酸钠、柠檬酸钠、蔗糖、乳糖和葡萄糖,氮源设置为氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮及三者混合氮源(1∶1∶1)。研究表明,在温度28℃下,菌株BP-171在碳源为葡萄糖、C/N=18、盐度20~40和pH=7.0~8.0条件下对降解液中无机氮有较好的去除作用。在上述脱氮条件下,进一步研究3种单一氮源和1种混合氮源对菌株BP-171无机氮降解特性的影响。研究表明,当氮源为单一的氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮时,5天后培养液中氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮的去除率最高可分别达74.49%、53.61%和83.39%,总氮则分别降低了2.91%、23.89%和30.98%;在以三者混合作为氮源时,降解液中氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮的最高去除率分别为97.89%、78.73%和46.57%,总氮则降低了15.14%。不同条件下培养液中不同形态氮含量的变化情况表明,菌株BP-171对无机氮的转化和去除包括菌体细胞的同化作用、异养硝化作用和好氧反硝化作用等生物学过程,不同条件下具体机制有所差异。     

广州海珠湿地人工红树林区大型底栖动物次级生产力研究

调查了广州海珠湿地公园8种人工红树林湿地大型底栖动物,并运用Brey模型对各红树林湿地大型底栖动物次级生产力进行估算。结果表明:8种人工红树林湿地中大型底栖动物的年次级生产力以2011年拉关木样地最高,为13.60 g/(m~2·a);2016年桐花树+木榄样地最低,为0.87 g/(m~2·a)。P/B值以2016年桐花树+木榄样地最高,为0.91;2011年无瓣海桑Ⅰ样地最低,为0.66。海珠湿地8种不同人工红树林湿地大型底栖动物次级生产力和P/B值的差异主要与红树林植被类型及林龄有关。     

胶州湾五河口互花米草群落扩展趋势及治理策略

近年来,胶州湾五河口区域互花米草群落扩展迅速。为分析互花米草群落的扩展趋势,利用2009年以来5个年度卫星历史影像,勾绘互花米草群落图斑并统计其扩展面积,分析其扩展趋势以及对生态环境的影响。结果表明:(1) GoogleEarth软件具有强大的历史影像数据库,可以快速查询1984年以来互花米草的历史影像资料,根据勾绘图斑计算面积,分析图斑消长变化;(2) 8年间,胶州湾五河口区域互花米草从无到有,群落面积现已扩展到215 hm~2;(3)预测在没有人为干预的情况下,2020年互花米草群落面积可扩展到500 hm~2;(4)以机械收割作为饲料或在萌芽期摘芽作为蔬菜等利用方式可以控制互花米草群落蔓延。     

生态补偿横向转移支付制度亟待建立

全国性的生态服务理所当然应由中央政府财政支出来解决,而具有地域属性的生态服务应该由区域内所有受益者共同承担.作为我国纵向转移支付的有益补充,建立生态补偿的横向转移支付制度,对加强生态环境保护、促进经济可持续发展具有重要意义.建议明确横向转移支付的补充性原则,建立以中央政府牵头的横向转移支付机构,以生态环境指标测算转移支付标准.     

基于机器学习和全岩成分识别东昆仑祁漫塔格斑岩–矽卡岩矿床成矿岩体和贫矿岩体

东昆仑祁漫塔格成矿带是中国西北地区重要的铜钼铁铅锌多金属成矿带，发育卡尔却卡、野马泉、维宝、乌兰乌珠儿等许多与花岗岩类有关的斑岩-矽卡岩矿床。随着新一轮找矿突破战略行动的开展，进一步加强对祁漫塔格成矿带花岗岩成矿潜力的研究，已成为推动该地区金属矿产储量增长的重要突破口。为此，笔者在系统收集祁漫塔格成矿带典型斑岩-矽卡岩多金属矿床成矿岩体和贫矿岩体（即非成矿岩体）的全岩主量和微量元素数据基础上，选取28种常见的全岩地球化学特征，借助机器学习算法——随机森林，开展机器学习模型训练，建立能够识别该地区斑岩-矽卡岩多金属矿床成矿岩体和非成矿岩体的新方法。根据模型评价指标，笔者训练得到的随机森林分类模型准确率为0.90，证明该方法能够有效识别成矿岩体和非成矿岩体。该研究为祁漫塔格成矿带斑岩-矽卡岩多金属矿床的找矿勘查提供了新思路，将极大地提高找矿效率、降低找矿经济和人力成本，从而更好的服务新一轮找矿突破战略行动。相关机器学习代码已上传至GitHub，地址为https://github.com/ShihuaZhong/2023-Qimantagh-RF-whole-rock-classifier。