中国生态系统研究网络的发展目标、方向和远期工作重点

在分析国际上生态学的发展趋势和国家战略需求的基础上，提出了中国生态系统研究网络（CERN）的战略定位，科学目标，研究方向与近期工作重点。     

中国生态系统研究网络的发展目标、方向和近期工作重点

在分析国际上生态学的发展趋势和国家战略需求的基础上 ,提出了中国生态系统研究网络(CERN)的战略定位、科学目标、研究方向与近期工作重点     

中国陆地生态系统碳收支集成研究的e-Science系统构建

全球/区域生态系统碳循环研究具有多台站联网观测、多源异构数据、多模型综合分析、跨领域科学家协同工作等特点。以中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)为基础平台,论述建立碳循环科研信息化环境(e-Carbon Science)的迫切性,系统阐述e-Carbon Science的目标、组成、关键技术及研究进展,构建了由"四环境(碳循环数据集成与服务环境、模型模拟环境、可视化分析环境、科研协同工作环境)、三系统(站点、区域、全国尺度陆地生态系统碳收支评估应用系统)"组成的ChinaFLUX e-Carbon Science,形成ChinaFLUX通量数据采集—传输—存储—管理—处理—可视化—共享服务的一体化系统,实现不同尺度的碳收支快速评估与模拟,支撑并促进我国陆地生态系统碳循环研究和生态信息学发展,对我国野外台站网络信息化起到引领和示范作用。     

中国生态系统研究网络的发展目标、方向和近期工作重点

在分析国际上生态学的发展趋势和国家战略需求的基础上，提出了中国生态系统研究网络（CERN）的战略定位、科学目标、研究方向与近期工作重点。     

中国生态系统研究网络（CERN）：概况、成就和展望

在中国科学院的支持下，中国生态系统研究网络（CERN）于1988年建立，现由代表不同生态系统的36个生态站、5个分中心和1个综合中心组成。经过10多年的努力，CERN各站和中心已按照规定的监测指标体系和操作规范，系统地开展了生态监测以及有关的研究和生态系统优化管理模式示范等方面的工作，且已取得了一系列重大成果。CERN目前已经成为我国生态学研究和人才培养的重要基地及国际生态监测与研究网络的重要组成部分。随着中国科学院知识创新工程第三期计划的启动，CERN又将进入到一个重要的发展阶段。可以预期，CERN在促进科学发展和服务社会方面都将取得更重大的成就。     

中国东北样带的生态系统多样性梯度研究

生态系统包括生物群落及其生存环境两个部分,而生物群落又是生态系统的核心部分。因而,生物群落水平的多样性在一定程度上可以代表生态系统的多样性。本文在研究中国东北样带（northeastChinatransectNECF）生态系统多样性问题时,用群落多样性指数的测度公式来度量。     

中国天山乌鲁木齐河源冰芯pH和电导记录的现代环境过程研究

Analyses of pH and conductivity in precipitation sampled during June 1995 to June 1996, in snow pits sampled during the winter of 1995-1996 and during the summer of 1996, and in shallow ice core retrieved in May 1996 from the headwaters of the rmqi River are presented in this paper. Though a certain degree of shift appears for pH and conductivity in the post-deposition and firnification processes, a relationship between pH and conductivity is still preserved in the ice core records, which validates the application of the ice core pH and conductivity records from the areas with strong melting for paleoclimate reconstruction.     

水泥混合上海黏土pH值和电导率与强度特性研究

针对目前钻芯取样、标准贯入试验、荷载试验等水泥搅拌桩的检测方法试验要求高、试验时间长、测试费用高等诸多缺点,提出联合测定水泥土初期pH值与电导率的方式来判断其后期无侧限抗压强度与混合土性状的方法。以上海地区第④层黏性土为研究对象、以水泥掺量为变量,对加固土体的化学性质与其强度增长特性做了试验研究;探讨了pH值和电导率与水泥掺量、养护时间、后期强度之间的关系。试验结果表明,当水泥土初期的pH值和电导率大于分别为11.5和0.09 s/m的临界值时开始产生强度。在此之后强度随着pH值的增长而缓慢增加,但当pH达到11.8时,强度开始随着pH值的增长而迅速增加。电导率与强度变化关系的这些特征可以避免用水泥土初期pH值单一化学指标来判定其后期无侧限抗压强度带来的误差与风险。为判定上海地区黏性土水泥搅拌桩的强度提供试验依据。     

天山哈密庙尔沟平顶冰川和奎屯河哈希勒根51号冰川成冰带与雪层pH值和电导率对比研究

对天山哈密庙尔沟平顶冰川和奎屯河哈希勒根51号冰川的雪层剖面及雪坑中pH值和电导率的变化特征进行了初步研究.结果表明:哈密庙尔沟平顶冰川以渗浸-冻结成冰作用为主,一年成冰,成冰带由消融带和渗浸-冻结带组成,渗浸-冻结带的垂直高度在60 m左右或者更大一点;奎屯河哈希勒根51号冰川的成冰作用以暖型为主,成冰带由消融带、渗浸-冻结带和渗浸带组成,渗浸-冻结带的垂直高度不大于70 m.雪坑中pH值和电导率的较高值一般出现在冰片和污化层附近,这与冰的阻碍、引起可溶性离子在冰面上部的高浓度值和可溶性离子的淋溶过程与污化物的迁移过程密切联系直接相关.哈密庙尔沟平顶冰川雪坑中pH值和电导率之间的相关性异于奎屯河哈希勒根51号冰川,由于雪坑的资料有限,有待进一步的深入研究.     

基于CERN的中国大气降水同位素观测网络

大气降水是水循环的输入项,也是指示气候变化的关键因子.稳定同位素18O、D和放射性同位素T作为水分子的组成要素,是描述水循环演化历史信息的理想天然示踪剂.对降水中氢氧同位素进行系统的观测将有助于明确全球及各局地水循环机制及大气环流模式.首先回顾与评述了全球大气降水同位素网络(GNIP)的发展历程及研究现状,同时,指出中国大气降水同位素观测与研究的不足之处,在此基础上,提出以中国生态系统研究网络(CERN)为基础,建立中国大气降水同位素观测网络(CHNIP),并对该网络的主要内容、特点及初步成果等进行了介绍.     

pH effect on Re(VII) and Se(IV) diffusion in compacted GMZ bentonite

In a high-level radioactive waste (HLW) repository, pH has an impact on the solubility, migration, and adsorption of radionuclides. Thus, understanding the effects of pH on the diffusion of radionuclides is essential for long-term disposal of HLW. In this work, the diffusion behaviors of Re(VII) and Se(IV) in compacted Gaomiaozi (GMZ) bentonite at different pH have been investigated by a through-diffusion method. The effective diffusion coefficient, i.e., D_e values of Re(VII) and Se(IV) were in the range of (1.0–2.4) × 10⁻¹¹ m²/s at pH 3.0–10.0 and (0.38–2.3) × 10⁻¹¹ m²/s at pH 3.0–9.0. In the case of Re(VII), the D_e values remained almost unchanged probably because ReO₄⁻ was the dominant species in the pH range of 3.0–10.0. In the case of Se(IV), whose predominant species were HSeO₃⁻ at pH < 9.0 and SeO₃²⁻ at pH ≥ 9.0, the D_e values decreased by a factor of 3–6 at pH 9.0, i.e., D_e (pH < 9.0)/D_e (pH 9.0) ≈ 3–6, implying that the species with a higher valence state had a stronger anion exclusion effect. The decrease in D_e values can be explained by the diffusion species of Se(IV). Additionally, the rock capacity factor α decreased with the increase of pH. HSeO₃⁻ was absorbed on GMZ bentonite with distribution coefficient K_d values in the range of (1.0–2.5) × 10⁻⁴ m³/kg at pH ≤ 8.0, whereas SeO₃²⁻ was negligibly sorbed at pH > 8.0.     

水质站网与监测技术发展

水质监测是水资源保护和管理的一项重要基础性工作,为满足新形势下新要求,进一步加强水质监测的能力建设, 调整优化水质监测站网,不断提高各级水环境监测中心监测技术水平,是目前水质监测需要解决的重点工作。本文扼要介绍了我国水质站网的建设和水质监测测试技术的发展趋势。     

pH值对HPLC-ICP-MS测定水体中不同形态砷化合物的影响

在高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)测定不同形态砷化合物的检测技术中,流动相的pH值是一个关键影响因素。以往较多的研究仅关注了pH值对分离度的影响,通过比较分离度的优劣选择一个适用的pH值。本文采用HPLC-ICP-MS技术测定不同形态的砷化合物,以30mmol/L碳酸氢铵溶液作为流动相,研究了当流动相pH值在6.0～9.7范围内变化时,对砷形态化合物保留时间和峰强度产生的影响,从砷化合物的分离度、灵敏度和分析成本三个方面确定合理的分析方案。结果表明:pH值在6.0～7.5和9.5～9.7范围内, As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、一甲基砷(MMA)和二甲基砷(DMA)四种形态的砷化合物的色谱峰分离效果较好;pH值在8.0～9.0范围时,随着pH值的增加,As(Ⅲ)和DMA出峰顺序发生了交换;pH为弱酸性时,砷化合物的灵敏度均较高;pH为偏碱性时,分析周期变短,适用于快速分析。碱性条件下,部分砷化合物与色谱柱结合能力更强,被保留在色谱柱内,使得色谱柱的寿命可能缩短。研究认为:偏酸性的流动相条件,适用于超低浓度(如≤10μg/L)的样品分析;偏碱性的流动相条件,具有明显的时间成本和运行成本优势,但要对色谱柱定期维护。     

辽河水质监测与分析

对目前水质监测的站网、监测项目、监测的方法,阐述了传统及非传统水质监测技术的发展,分析了存在的一些问题,同时提出了相应的对策。对辽河流域铁岭段水质现状进行分析评价,并对辽河铁岭段的地表水水资源保护提出建议。     

基于面向对象分类方法的查干湖地区生态环境变化遥感分析

利用遥感技术结合高精度GPS野外定位技术,应用面向对象分类方法,利用1988年和2004年两期遥感数据对生态敏感区域——查干湖自然保护区的生态环境进行了土地利用类型遥感提取、GPS野外验证,结果表明,查干湖地区16年来水体面积减少了139.36 km^2,盐碱地增加了106.83 km^2,碱斑面积增加了107.21 km^2,环境恶化现象严重。初步分析了环境变化的原因并提出了治理建议,探讨了基于多特征的面向对象分类方法的具体应用。     

水体中主要阴离子及pH值对双氯芬酸液相色谱定量的影响

双氯芬酸(DCF)是一种常用的非甾体消炎药,随着生产量和使用量的不断增大,其在环境中被频繁检出。DCF能在生物体内富集,对生物具有潜在毒性,已经引起了广大学者的关注。DCF的准确定量是开展其相关研究的基础,在应用液相色谱测试DCF的过程中,通常通过前处理消除样品基质干扰,但关于基质如何干扰DCF测量并没有详细研究。为了满足野外及实验室测试需要,本文针对高效液相色谱-紫外检测DCF过程中,水体中常见的阴离子SO_4~(2-)、Cl~-和NO_3~-,液相色谱流动相组成和水样pH对DCF准确定量的影响展开研究。结果表明:(1)SO_4~(2-)和Cl~-对DCF的最大吸收波长(277 nm)没有影响,但是NO_3~-的存在会使DCF的最大吸收峰发生偏移,产生红移现象,并且使吸光度略微增大;(2)同等条件下,在酸性介质(pH5)中DCF的定量结果比在碱性介质中的低。与碱性介质(pH=7.26)中DCF的峰面积相比,样品在pH=2.01的酸性介质中测得的峰面积减少73.14%,因此在碱性条件下DCF定量更为准确。     

超临界水压力-体积-温度（PVT ）新数据的评价

1990 年以来,超临界水的PVT 实验数据和分子动力学模拟数据已延伸到很高的温度和压力。文中详细评价了这些数 据的质量。国际水和水蒸汽性质学会所推出的1995 年版的水的状态方程（IAPWS95）被选作评价的可靠基础,同时辅以 其适当的外延。分析结果表明,Zhang and Duan （2005）的模拟数据和Abramson and Brown （2004）通过声速实验值反演 得到的PVT 数据与目前最精确的水的PVT 数据吻合得很好,但后者有较小的系统偏差。其它几组数据都有较大的系统偏差 或不确定度。其中,Belonoshko and Saxena （1991）的模拟数据P -T 范围很宽,但不确定度很大,而且有显著的系统偏差。 Brdoholt and Wood （1993）的模拟数据也有显著的系统偏差。随着压力的增加,这两组模拟数据的体积偏差都有由正转负 的趋势,其中后者尤为显著,而且在高压下离散性很弱,因而易于校正。Withers et al. （2000）,Brodholt and Wood （1994） 和Frost and Wood （1997）的实验数据都有明显的正偏差,其中前一组的偏差较小,后两组的偏差较大,原则上均可近似地 校正。Larrieu and Ayers （1997）的数据总体不确度较大,其中偏差较小的数据仅限于特定的温度和压力,其它数据的偏差 没有明显的规律。这些结果应当有助于上述新数据的正确使用和进一步优化。     

Analysis of a GPS Network Based on Functional Data Analysis

This paper demonstrates the usefulness of approaching the dynamic study of the precise positioning of a network of permanent global positioning system (GPS) stations through functional data analysis. The displacement data for each GPS station, obtained from observations of the global navigation satellite system, are a discrete sample of the positioning curve. The aim of this paper is to reconstruct the original functions in order to use them as functional data. In the method presented in this paper, the geodetic series are obtained first by processing the GPS data with respect to a reference station. Second, for each station, a cleaning process is applied to eliminate the values considered as outliers, and the missing values are imputed by using a Kalman filter. Finally, the original functions are reconstructed by using smoothing techniques and by evaluating several bases of functions. Moreover, these functions are treated with statistical techniques for functional data. This procedure is applied to the permanent stations of the south of the Iberian peninsula and the north of Africa (SPINA) network. The topocentric series: east, north and up are analysed. In the analysis of the positioning curves, there is observed a synchronized behaviour of the functions in those periods of time with important seismic activity. This behaviour also appears in the analysis of the second principal component of the East and up dimensions. Furthermore, the first two principal components of the East coordinate enable us to make a classification of the stations in the SPINA network. The classification made is consistent with the previous knowledge of the tectonic plates in the studied area.     

The effect of pH of water and mineralogical properties on the slake durability (degradability) of different rocks from the Lesser Himalaya, India

Slake durability is an important geotechnical parameter and is a measure of degradability of rocks due to the process of mechanical and chemical breakdown. It is closely related to the mineralogical composition and the texture of the rocks. In this paper, mineralogical examination along with slake durability tests under variable pH conditions, both in acidic and alkaline environments, on the limestone, shale and siltsone were evaluated to understand the relationship between mineralogy and the degradability of rocks. The study revealed that rocks rich in calcium carbonate and or magnesium carbonate are adversely affected in the acidic environment, whereas, the rocks rich in quartz, feldspar and muscovite are independent of the pH of the slaking fluid, which in turn, is more influenced by the texture of the constituent minerals. It has also been observed that fine grained rocks are more susceptible to degrade in comparison to the coarse grained rocks.