干旱区内陆河流域的生态安全与生态需水量研究

结合对干旱区生态安全和生态需水量关键科学问题的探讨,提出干旱内陆河流域生态脆弱区的生态安全分析是以水过程研究为核心的,水文过程控制着生态过程,对流域生态系统的稳定性有着直接影响,而水资源开发利用和水循环对生态系统功能有重要影响,天然植物恢复和生长的合理地下水位的研究是确立生态需水量的基础。并实证分析和计算了维系塔里木河生态安全的生态需水量,塔里木河干流现状生态需水量为31.74×10⁸ m³,其中,上、中、下游分别为9.95×10⁸m³、18.47×10⁸m³和3.32×10⁸m³。     

青海省格尔木冲洪积扇地下水资源评价及其开发利用价值

【研究目的】格尔木市地处柴达木盆地南缘，是青藏高原上正在崛起的新兴城市，随着各个工业园区的建设及中国最大的钾肥生产基地的建成，地下水资源的重要作用更加凸显，查明其地下水资源量对工矿企业及钾肥生产基地的运行至关重要。【研究方法】基于资料收集、动态长观、钻孔抽水试验等手段，采用补给量总和法以及排泄量总和法结合数值模拟等方法，评价了区域地下水天然资源量及允许开采量。【研究结果】格尔木河冲洪积扇地下水天然资源量为199.8×10⁴ m³/d，允许开采量为100×10⁴ m³/d。【结论】格尔木地区存在百万吨级的地下水源，6座水源（已建/在建/规划）规划开采量达百万吨时，地下水有充足的补给保证，可持续稳定开采。最终提交了B+C级地下水储量100×10⁴ m³/d的百万吨级地下水源。创新点：基于最新一次的地下水详查工作，完善了区域地下水流模型；在设定模型入境水量场景时，采用“丰枯年组合”的方法，充分考验了含水层的调节能力和连枯年持续供水能力，评价的结果可信度高。     

U37K与海水表层温度

Ｕ₃₇^Ｋ是指少数藻类生物所特有的一种分子化合物（长链不饱和酮）的不饱和指数。在现代海洋沉积物中，Ｕ₃₇^Ｋ与浮游有孔虫的¹⁸Ｏ值具有很好的相关性。在实验室培养的藻类生物体中、海洋悬浮颗粒物及海洋沉积柱样的表层样中均检测出长链不饱和酮，其Ｕ₃₇^Ｋ与生物生长环境的海水表层温度具有很好的线性关系。因此，在古气候研究中，Ｕ₃₇^Ｋ可作为一种有效的古温度指标，且在古气候研究中已得到应用。主要介绍了Ｕ₃₇^Ｋ作为海水表层温度指标的原理、定量公式及其研究现状和存在的问题。     

黑河中游水土资源开发利用现状及水资源生态环境安全分析

黑河流域水资源产生于南部祁连山区,主要消耗于中游农业灌溉区。对黑河流域水文资料分析计算发现,流域出山水资源量多年变化比较稳定,最枯年和最丰年水资源量之比为 1:2,丰枯变化幅度与长江以南丰水河流相当。多年平均水资源量为32．31×10⁸ m³／a,近10年中游水资源开发利用量稳定在34×10⁸ m³／a以上,仅中游地区对水资源的开发利用率达120％左右。目前国际上公认的人均水资源量紧缺线为 1000～1700 m³／a,黑河流域水资源开发利用具有反复转化多次重复利用的特点,用这个指标无法全面评价黑河流域水资源的安全状况。     

松嫩平原荒漠化的EOS-MODIS 数据研究*

文章应用EOS-MODIS数据对松嫩平原的荒漠化问题进行了研究。首先计算出标准化植被指数(NDVI)和植被覆盖指数(VCI),反演求得荒漠化指数(DI),得到荒漠化面积;采用多种方法和复杂步骤,首次获得了松嫩平原碱质荒漠化、沙质荒漠化的面积,分别为160.30×10⁴hm²和50.56×10⁴hm²,分别占该区面积的24.35 ％ 和7.84 ％ ;应用数字高程模型(DEM)对荒漠化的分布规律和成因进行了分析和讨论,指出松嫩平原以碱质荒漠化为主, 当前荒漠化的发展程度已处于临界状态,对区域可持续发展构成了严重威胁,亟需采取行之有效的防治措施。     

祁连山大雪山地区大气PM2.5细粒子中可溶性离子特征

为了研究祁连山大雪山地区大气PM_2.5细粒子中可溶性无机离子组分的变化特征, 于2010年7月至2011年7月在祁连山冰川与生态环境综合观测站附近采集46个大气PM_2.5的Telfon滤膜样品, 并应用离子色谱对可溶性离子进行了分析.结果显示: 所测样品的阴、 阳离子中, SO₄^2-、 NO^-₃、 Ca²⁺和NH⁺₄的质量浓度分别为1.54μg·m^-3、 0.38μg·m^-3、 0.73μg·m^-3和0.22μg·m^-3, 累计约占到水溶性离子总量的88%.可溶性离子浓度呈现出春夏季节明显高于秋冬季节的特征, 夏季的浓度最高, 其次是春季、 冬季和秋季. Cl^-、 Ca²⁺、 Na⁺和Mg²⁺之间的相关性极高, SO₄^2-和NO^-₃与大部分阳离子的相关性都很高, 说明大部分硫酸盐是来自于中亚沙尘源区的自然源, 而并非是通过人类活动造成的一次污染物通过二次反应过程得到的. NH⁺₄仅与SO₄^2-通过相关性检验说明, 该地区NH₃主要中和了大气中硫酸并生成(NH₄)₂SO₄.该地区的大气环境主要来源于自然源的影响, 但夏季风期间人为污染排放已经不可忽视, 这也得到HYSPLIT后向轨迹模式的计算验证.     

北方农牧交错带的地理界定及其生态问题

我国北方农牧交错带主要分布于降水量300～450 mm，干燥度 1～2的内蒙古高原南缘和长城沿线，其东界和南界为黑龙江的龙江、安达，吉林的乾安和长岭，辽宁的康平、阜新，河北的丰宁、淮安，山西的浑源、五寨，陕西神木、榆林，甘肃环县，宁夏同心；其西界和北界为内蒙古的陈巴尔虎旗、乌兰浩特、林西、多伦、托克托、鄂托克和宁夏盐池。行政区划涉及 9省106个旗（县市），总面积654564km²。全区耕地总面积804.69万hm²，人均占有耕地 0.32hm²，农、林、牧用地比例为 1.0∶1.17∶3.67。主要生态问题为：沙漠化急剧发展、可利用土地资源锐减；草地退化、沙化、盐渍化严重，承载力急剧下降；生态环境恶化，自然灾害频繁。其原因除了受自然不利因素影响和现代人为强烈干扰外，还有沙漠化的历史烙印、现代农牧交错带的北移错位和经济地理三大原因。该区的退化生态治理应注意：大部分地区要逐步用榆、柳、松、杏等乡土树种取代高耗水肥的杨树树种，采取以灌木为主的乔灌草结合的带状造林方式，建立类似原生植被的人工疏林草原植被，充分发挥其生态屏障作用。农业应以发展灌溉农业和保护型农业为主攻方向，改变生产经营方式，大力提高生产水平、防止土地沙漠化。     

海南岛北部海域海砂资源潜力评价

海南岛北部浅海海砂资源丰富,以砂砾质沉积为主,集中于琼州海峡东口潮流沙脊区、河口三角洲和沿岸水下岸坡等海域。本文通过对海南岛北部海域的地形地貌、地层、底质类型等方面的调查,分东、西两个区域研究了海砂资源的分布、范围、规模和类型等地质特征,并估算了海砂资源量,结合沉积环境,评价了各区域海砂的资源潜力。研究区海砂分布广泛,但东、西区特征和规模具有较大差异,西区海砂以砂质砾和泥质砂为主,厚度5~10 m;东区海砂以砂、砾质砂和砂质砾为主,厚度10~50 m,规模远超西区。研究区共圈定出9处资源潜力区,资源量为91.4亿m³,其余区域为远景区,其资源量为71.5亿m³。根据地形地貌、水动力和沉积环境等因素,研究区海砂可分为潮流沙脊堆积体系、河口水下三角洲堆积体系、岬湾海岸水下岸坡堆积体系和侵蚀残留体系几种类型。其中位于琼州海峡东口浅滩区的潮流沙脊堆积体系海砂连续分布面积达328 km²,平均厚度超过25 m,资源量83.9亿m³,最具潜力。     

渤海湾北部滦河三角洲晚更新世以来沉积环境划分及碳埋藏速率的评价

【研究目的】 开展渤海湾北部滦河三角洲晚更新世以来不同沉积环境的划分,计算分析碳埋藏速率的大小和控制因素,进一步评价区域碳储能力。【研究方法】 本文对BXZK03孔岩芯开展晚更新世以来的古沉积环境恢复,并取样分析了包括粒度、年代(AMS14C 和OSL)、含水量、有机碳、总碳和其他营养成分等在内的测试指标。【研究结果】 该孔晚更新世以来地层自下而上划分为泛滥平原、海滩沙脊、浅海、障壁沙坝(三角洲前缘)和潟湖的沉积环境单元,各沉积单元平均有机碳埋藏速率大小依次为：障壁沙坝51.47 g/(m²·a)>海滩沙脊32.59 g/(m²·a)>浅海7.82 g/(m²·a)>潟湖4.66 g/(m²·a)。总碳、有机碳与各营养元素具有显著(P< 0.01)线性相关关系,方差分析显示沉积速率和碳浓度分别是滦河三角洲碳埋藏速率的主要控制因素。【结论】 滦河三角洲沉积物中有机碳浓度相对较低,但是在全新世三角洲沉积速率较高,使得有机碳埋藏速率也相对较高,因此具有一定的碳储能力。     

龙感湖沉积物中人类活动导致的营养盐累积通量估算*

通过LL-4孔沉积环境指标研究表明,近100年来龙感湖地区人类活动加强,导致营养元素磷、碳、氮以及铁在沉积物中的浓度均呈增长趋势,特别是1950年以来,随着大量人口的迁入,围湖造田、破坏湖滨湿地等造成水土流失加剧,沉积物质量累积速率加快,同时营养元素累积量急剧增加。根据营养元素与参比元素Al, Fe和Ti之间的关系,以及不同营养元素之间的相互关系,人类活动引起的累积量得以从自然背景上区分出来,结合沉积物质量累积速率计算,人类活动引起的磷、有机碳和氮的累积通量分别在151.0~889.4mg/m²a,4.3~149.0g/m²a和0.5~18.6g/m²a间变化。碎屑物质的累积稀释了沉积物中营养盐的富集浓度,龙感湖草型湖泊的特点,使湖泊沉积环境易于呈氧化环境,生物和地球化学作用,也削弱了人类活动累积营养盐的变化幅度,使沉积中营养盐呈平稳上升的趋势。     

遥感与GIS技术支持下的湖北省生态环境综合分析

在遥感与地理信息系统技术支持下，应用主成分分析法对湖北省全省生态环境质量状况进行了综合评价，得出了湖北省全省生态环境质量状况分级图。在定义生态环境背景指数和土地资源利用程度指数的基础上，通过生成生态环境背景图和土地利用程度图，分析了生态环境背景与土地利用程度的关系，通过相关分析证明土地资源利用程度与生态环境背景有着明显的相关关系，生态环境的好坏决定了土地资源利用程度的高低。同时，对湖北省生态环境演变机制及其驱动因子进行了一些探讨。     

区域可持续发展指标的相关性分析及降维模型研究——以中国省级区域为例

增大指标的覆盖面与减少指标的信息重复是可持续发展指标选取中面临的一对矛盾。在通常情况下指标数量越多，指标的覆盖面就越大，但指标的信息重复就越多。分析了近年来有关文献通常采用的指标，并结合中国省级区域可持续发展指标的可获取性，选取46个指标对其相关性进行分析。分析结果表明这些指标之间绝大多数呈现不同程度的相关关系，即指标间含有大量的重复信息。应用统计分析技术建立基于主成分分析的指标降维模型，得到 8个彼此独立的综合指标。根据综合指标得分，对中国31个省级区域（不包括港澳台）的可持续发展状况进行了排序。     

地球科学中的现代分析技术

简述了现代地质分析的观念，在此基础上，从整体分析、微区原位分析和元素微区分布分析、显微观察和结构与形态分析、有机分析、地质年代学和稳定同位素分析及现场分析技术 6个方面评介了当今地质分析的现代技术与方法。地学需求是地质分析技术发展的原动力，现代分析科学是其发展的技术基础。最后指出了未来地质分析发展的主要趋向。     

青藏高原河流氧同位素区域变化特征与高度预测模型建立

利用氧同位素作为古高度计重建造山带的古高度是近年发展起来的应用比较广泛的方法。本文通过对青藏高原河水δ¹⁸O_w(SMOW)的空间分布特征分析,表明高原南北δ¹⁸O_w(SMOW)由于水汽来源和水汽循环方式不同存在显著差异。以中央分水岭山脉为界,南部δ¹⁸O_w(SMOW)平均值为-15.6‰左右,北部为-8.6%左右;   南部氧同位素值随高度的平均变化率为-0.24‰/100m,北部为-0.15‰/100m。分别建立了藏北地区和藏南地区河水氧同位素和高度的关系,同时应用可可西里及昆仑山口现代食草动物牙齿釉质、尼玛盆地现代土壤碳酸盐的氧同位素值对所建立的经验模型进行了检验,表明这两个模型分别应用于藏北和藏南地区古高度的恢复是可行的,为今后青藏高原古高度研究工作的开展提供了定量的计算方法。     

西藏措勤盆地油气成藏条件分析

根据野外地质调查资料,对措勤盆地的油气生成、储集、运移、圈闭等条件进行了分析;认为盆地中发育的主要烃源岩有 7套,岩石类型主要为灰岩,储集层主要为各种灰岩和砂岩;有利的生储盖组合型式主要为自生自储自盖式及互层式生储盖组合;野外调查发现的油气苗及微观包裹体的研究均证实了盆地内油气运移过程的发生;推测盆地内主要的圈闭及油气藏类型为背斜及断层遮挡油气藏,K₂-R构造层主要发育完整的背斜油气藏,J-K ₁构造层主要发育被断层复杂化的背斜油气藏;建议将主要目的层放在较新的构造层中。     

陕甘宁接壤区气候暖干化及其生态环境意义

应用陕甘宁接壤区1951-2000年气温、降水及1956-2000年陕甘宁接壤区 7条主要河流径流量实测记录,在实地调研的基础上对气象数据和水文数据分析后得出结论,陕甘宁接壤区近年来气候呈现暖干化趋势,全区增温线性倾向值为 0．194℃／10 a,高于全球近百年的趋势（0．05℃／10 a）,区内增温趋势强弱差异显著。陕甘宁接壤区气候变干表现在 2个方面：①年降水量减少;②地表径流量减少。降水线性倾向值平均为－1．0759 mm／a,地表径流总量1956-2000年减少速率为 0．4844 m³／a。陕甘宁接壤区生态环境在暖干化的气候背景下继续恶化,生态贫水化严重,水土流失加剧,沙漠扩大。     

最近2.5Ma黄土高原环境变化研究进展——来自洛川黄土地层的证据

洛川黄土—古土壤序列记录了最近2.5Ma黄土高原自然环境的演化和变迁。国内外研究人员运用地层学、古生物学、土壤学、磁学、沉积学、岩石学、矿物学、地球化学等多学科的研究方法，统一地层划分，明确成因机制，建立时间标尺，分析气候指标，提取环境信息，逐步揭示了自早更新世以来该区气候由暖湿而冷干、频繁剧烈波动的历史以及古生物的演替过程，为全球变化研究提供了重要资料。     

早期煤化作用机制与有机质早期成烃演化

近年来，未熟和低熟油气田的发现、生物气藏的勘探和开发，极大地促进了对有机质早期转变的研究；而有机质早期转变机制的正确认识对于煤和干酪根中显微组分的成因、后期热演化都有着重要的影响。对早期煤化作用机制和有机质早期成烃作用的研究现状、进展及存在的问题进行了综述。     

冻土区甲烷排放研究进展

冻土区土牡表面和活动层土的ＣＨ_４排放和吸收表现出强烈的时空变化性。根据多年冻土中ＣＨ_４含量的模拟结果表明，全球尺度上，平均每米厚度多年冻土含有ＣＨ_４６５Ｔｇ。在未来的２００年间，多年冻土融化所导致的大气ＣＨ_４附加年源强变化于２～２５Ｔｇ。     

On the least-squares fit of small and great circles to spherically projected orientation data

Given the direction cosines a _i ^′ = (a ₁ ⁱ , a ₂ ⁱ , a ₃ ⁱ )corresponding to a set of pspherically projected fabric poles, an initial estimate x′ = (x₁, x₂, x₃, x₄)for the angular radius x₄,and direction cosines of the center of the least-squares small circle which minimizes the sum of the squares of the angular residuals $$r = \sum\limits_p {\left[ {x_4 - \cos ^{ - 1} \left( {a_1^i x_1 + a_2^i x_2 + a_3^i x_3 } \right)} \right]} ^2 $$ can be iteratively improved by taking x_j+1 = x_j + Δxwhere x_j is the value of xat the jth iteration and $$\Delta x = - H_j^{ - 1} \left[ {q_j + x_j \left( {x'_j H_j^{ - 1} x_j } \right)\left( {q_j - x'_j H_j^{ - 1} q_j } \right)} \right],$$ where As an initial approximation for xwe have found it convenient to ignore the fact that the data are constrained to lie on the surface of the reference sphere and to use the parameters of a least-squares plane through the given poles. Generalization of this approach to fitting variously constrained great and small circles is easily made. The relative merits of differently constrained fits to the same data can be tested approximately if it is assumed that the errors in the location of the poles are isotropic and normally distributed. It is thus possible to statistically assess the relative significance of conflicting structural models which predict different geometrical patterns of fabric elements.