南极菲尔德斯半岛土壤微生物在富集传代培养中对菲的响应

为揭示富集传代培养过程中南极多环芳烃降解菌群的演替规律,以菲为唯一碳源和能源对南极菲尔德斯半岛不同地理位置的6份土壤样品进行了富集和连续传代培养,并采用高通量测序技术分析了富集传代培养过程中菲降解菌群的群落结构及生物多样性。Alpha多样性分析结果表明,在富集培养阶段南极菲降解菌的物种丰富度显著高于传代培养阶段(P0.05),但传代培养阶段的代际物种丰富度无显著差异(P0.05)。Beta多样性分析结果表明富集培养阶段与传代培养阶段的群落结构具有显著性差异(P0.05),但传代培养阶段菲降解菌群趋于相对稳定,代际间群落结构无显著性差异(P0.05)。大量微生物在富集培养阶段丰度较高,但因不能适应实验室培养条件或不能利用菲而在传代培养阶段被淘汰。反之,假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘氨醇菌属(Sphingobium)、贪噬菌属(Variovorax)、甲基娇养杆菌属(Methylotenera)和产碱杆菌属(Alcaligenes)等适应了该选择压力并在传代培养阶段形成了动态平衡的优势种群。此外,Pseudomonas、Sphingobium和Variovorax等在富集传代培养过程中具有显著性差异的优势种在维持群落的动态平衡中也发挥着重要的作用。该研究有助于加深人们对南极土壤环境中持久性有机污染物的降解潜力以及关键微生物动态变化的认识,为下一步充分挖掘利用南极环保功能微生物资源提供重要的依据。     

细菌反硝化法测试硝酸盐氮、氧同位素的研究与应用

为了验证细菌反硝化法对水体中硝酸盐氮、氧同位素组成测定的适用性、重现性及准确性, 在不同时间(2019年7月28日、8月19日、8月26日)利用反硝化细菌分别将海水、湖水和自来水样品中的硝酸盐转化为氧化亚氮（N₂O）, 并进行氮、氧同位素测定。结果表明, 不同时间段3个批次实验的硝酸盐氮同位素校准曲线斜率都接近理论值1, 相关性系数均高于0.999, 说明反硝化细菌在将样品中的硝酸盐全部还原为N₂O的过程中氮同位素分馏效应很小; 同一样品3个批次测定的硝酸盐的氮同位素值基本相同, 表明细菌反硝化法对硝酸盐氮同位素的测定在长时间周期内具有很好的重现性和准确性。3个批次氧同位素校准曲线斜率稳定在0.61～0.63之间, 相关性系数均高于0.99, 单批次内海水、湖水和自来水3类样品中硝酸盐氧同位素比值的标准偏差范围在0.18‰～0.69‰之间, 表明经过氧同位素校准曲线的校正, 可以准确反映样品中硝酸盐氧同位素组成; 同一样品3个批次测定的氧同位素值差异较大, 其变化范围为1.33‰～16.38‰, 可能是由于样品储存过程中硝酸盐与水之间发生的氧同位素交换作用所致。     

吉林省村域尺度下居民点空间分布特征及优化重组模式

乡村聚落的空间优化与重构是提高土地资源利用效率,改善农村生产生活条件,促进乡村可持续发展的重要手段。以吉林省为例,采用核密度估计方法和景观形状指数分析了农村居民点空间分布特征,基于农户调查数据估算了吉林省不同区域的农村宅基地闲置情况,将农村居民点长期存在的“破碎化”和日益突出的“空心化”相结合,提出了在行政村尺度下农村居民点优化重组的“整小填大”新模式。结果表明：① 吉林省农村居民点规模小且零散分布,尤其中部呈破碎化分布,形态不规则,具有较大的整治潜力;② 吉林省农村宅基地平均闲置率为18.32%,西部地区最高（24.48%）,分别高于东部和中部地区约6%和12%;③“整小填大”模式可使农村居民点数量减少44.6%,增加有效耕地面积1 046.66 km²。     

基于新闻大数据的北极地区地缘关系研究

随着全球气候变暖,北极地区海冰大面积消融,引发了严重环境问题,同时使得北极航道成为可能,北极地区的战略地位显著提升。作为近北极国家,北极地区国际关系变化对中国的北极政策有直接影响。全面实时地分析北极地区地缘关系及其变化特征,对中国制定北极地区的政治、经济、外交政策具有重要指导作用。海量全球实时开放数据库的出现以及大数据技术的发展,如GDELT新闻事件数据库提供了覆盖全世界的源于各国主要媒体服务平台的新闻数据,为地缘关系实时监控及分析提供了可能性。本文利用GDELT数据库,引入labeled- LDA主题分析的理论与方法,挖掘了2013—2019年北极圈内8个国家和地区社会发展关键要素,构建了国家（地区）交互网络,发现了北极地区国家（地区）之间关系的演变格局。主要结论为：① 北极地区热点新闻主题聚焦于气候变化/冰盖融化,冰盖融化是北极地缘关系变化的主要驱动因子;② 冰盖融化新闻热度与海冰监测数据变化存在极强的相关性;③ 随着冰盖融化,北极地区的社会经济军事活动激增,其主导权的争夺日趋激烈,总体呈现出俄罗斯、加拿大主导的格局。     

地形对黄土高原滑坡的影响

高分辨率地形与影像数据的缺乏已成为研究地表现象、特征与过程的重要瓶颈。低成本无人机设备和摄影测量技术的发展,打开了地学领域获取高分辨率数据的大门,大大提高了地质灾害野外调查与灾害编目的精度与效率。本文通过无人机野外调查和遥感室内目视解译,构建了一个包含307个黄土滑坡属性的数据库。在此基础上,通过数字地形分析和数理统计等方法,总结归纳了黄土滑坡样本数据的分布规律,探讨了地形对黄土滑坡分布的影响,阐述了地形相对高差对最长滑动距离、滑坡周长、滑坡面积的影响,提出了基于传统经验公式拟合的滑坡规模快速预测公式。结果表明：① 滑坡规模—频率分布具有明显的规律性,不同最大长度、最大宽度和周长的黄土滑坡数量分布均呈现正偏态分布,而不同面积的滑坡数量分布则服从幂函数分布;② 地形对黄土滑坡发育控制作用明显,不同地形高差、平均坡度、坡形的斜坡单元滑坡发育数量差异较大;③ 地形相对高差与滑坡的最长滑距、周长和面积的拟合曲线很好地符合幂律分布规律,但不同地形区的拟合效果有所差异,黄土丘陵区拟合效果最好,黄土高原全区次之,黄土台塬区最差;④ 本文建立的黄土滑坡规模快速预测模型,为黄土滑坡灾害调查提供了经验公式支撑。     

国家需求结构演变理论及其应用——以中俄北极合作为例

首先,提出国家需求概念,在总结国家需求结构及其演变特点的基础上,提出双边关系中国家需求结构演变的三个模型：相对稳定型、合作优化型、关系紧张型。认为国家需求和人的需求一样,存在由低层次向高层次跃升的演变趋势。“低层次需求得到满足”是需求层次升级的前提条件,但这种满足具有方向性、主观性、阶段性。其次,运用国家需求结构演变模型分析了中俄北极开发合作的地缘政治环境,提出了维持中俄北极合作良好态势的对策建议：美国是中俄北极合作发生变数的能动力量,妥善处理好中美关系是重中之重;政治互信是中俄北极合作的决定性因素,加强双方在国际关系理论研究领域的合作是行之有效的政策工具;提高合作项目的透明度,向国际社会分享项目对生态环境和原住民影响的相关数据;加强战略沟通扩大共同利益,维持与美国盟友的合作伙伴关系;作为非北极国家,中国应该坚持对北极事务“有所为有所不为”的原则。最后,本研究得出如下几点结论：国家需求结构演变理论能够解释西方国际关系理论三大学派的核心观点;双边国家需求结构演变模型关注国际关系发生突变的规律性;国家需求结构演变理论能够为不同层次不同规模国家制定外交政策提供理论参考。     

适用于矢量瓦片缓存替换的视点相关预测区域算法

传统的缓存置换策略未充分考虑数据访问的空间特征,也不适用于基于矢量瓦片的替换。该文根据矢量瓦片的空间数据结构,提出一种适用于矢量瓦片缓存替换的视点相关预测区域算法:首先根据瓦片存储中多分辨率金字塔结构进行空间单元划分,并根据用户操作类型求解矢量瓦片及空间单元热度,从而构建用户视点位置相关的预测区域;然后综合考虑瓦片层级、空间单元热度及距离等因素进行预测区域分析,获得瓦片缓存价值并进行瓦片置换。通过与传统的FIFO、LRU和LFU缓存策略相比较,该算法的瓦片命中率比FIFO和LRU分别提高了近50%和20%,瓦片的请求耗时分别缩短了50%和30%左右,相比LFU也有明显优势。该研究为WebGIS提供了一种更具潜力的瓦片缓存方法。     

基于“课程思政”的地理议题式教学设计研究——以“探究青藏高原的形成”为例

思政教育是德育工作的主渠道,围绕立德树人的教育目标,在地理议题式教学开放的环境中进行合作探究,把学生的思政教育融于教学内容,在探究活动的体验与感悟中,做到学用贯通、知行统一,在辩证与分析的过程中锤炼理性思维、培养有责任担当的优秀品质。     

柴达木盆地西北部长垄状雅丹沉积物地球化学元素组成及指示意义

雅丹沉积物蕴含丰富的区域环境变化和物源演变信息。以柴达木盆地西北部的长垄状雅丹为研究对象,通过对地球化学元素的研究,探讨沉积物的化学风化特征及其对物质输移的指示意义。结果表明：（1）雅丹沉积物的常量元素以SiO₂、CaO、Al₂O₃、MgO和Na₂O为主,微量元素Cl、Sr、Ba和Zr含量较高。相较于上陆壳平均化学元素组成,雅丹沉积物常量元素CaO和MgO富集程度较高,微量元素中Cl和As富集程度较高。（2）雅丹沉积物的CIA值平均为39.03,且在A-CN-K三角图上准平行于A-CN连线,主体在斜长石与钾长石连线的下方,因此雅丹沉积物的化学风化程度较低,处于初期的脱Na、Ca阶段。（3）特征元素比值表明雅丹体内赋存的大量细颗粒物质为廊道流沙的源区。细颗粒物质经过外营力的风化、剥蚀等过程而出露,在雅丹廊道内堆积并向下风向输移,遇阻堆积而形成沙丘。雅丹是否为下风向黄土的物源区,尚需进一步验证。     

陕西省HFRS疫情时空分异特征及影响要素研究

肾综合征出血热（HFRS）主要是由鼠类携带传播汉坦病毒而引起的一类自然疫源性传染病,严重危害着人类健康。陕西省是我国HFRS疫情最严重的省份之一,发病率居全国前列,研究其疫情时空分异和影响要素对指导当地疫情防控具有重要意义。本研究基于2005—2017年县区尺度HFRS发病率数据,采用空间自相关、热点分析等方法分析陕西省疫情时空分异特征,并利用地理探测器探究影响疫情的主要自然环境和社会经济要素。结果表明：2005—2017年陕西省HFRS发病率明显高于全国水平,同时呈现明显的时间波动和空间聚集,平原面积占比、建设用地面积占比、人口密度等因素可以解释约20%的HFRS疫情空间分异;关中平原聚集了陕西省90%以上的高发病县区,其疫情亦呈现明显的空间分异性,主要受降水量、 NDVI、土地利用类型等因素的影响。由此可知,高发病县区聚集、且自然环境和社会经济条件明显不同的关中平原是陕西省HFRS疫情流行的关键地区。因此,建议陕西省HFRS疫情防控应当重点关注降水量、植被状况以及土地利用类型,特别是在土地城镇化水平较高、人口密度较大的关中平原进行有效的防控干预。