Archaea,the tree of life,and cellular evolution in eukaryotes

The early history of life harbours many unresolved evolutionary questions, none more important than the genomic origin and cellular evolution of eukaryotes. An issue central to eukaryote origin concerns the position of eukaryotes in the tree of life and the relationship of the host lineage that acquired the mitochondrion some two billion years ago to lineages of modern-day archaea. Recent analyses indicate that the host lineage branches within the Archaea, prompting the search for novel archaeal lineages that can improve our understanding of the cellular evolution of eukaryotes. Here we give a brief review of the studies on Archaea, the tree of life and the cellular evolution of eukaryotes, which is followed by an overview of recent progress fueled by new genomic technologies and recent status of archaeal research in China. Future directions for the study of early evolution are considered.     

An improved input energy spectrum verified by the shake table tests

Input energy is the principal component of the energy balance equation. It is beneficial to determine, through its components, how the recoverable and irrecoverable energies are distributed within the structural elements. Several equations and attenuation relations to define mass-normalized input energy spectra exist in the literature. They are mainly proposed for elastic systems subjected to far-fault EQs. There is a lack of experimental verification of these proposed spectra. In this paper, experimental assessment was performed to the existing spectra, and further improvements were accomplished. For this purpose, steel cantilever columns were tested on the shake table for two specific historical EQs coincidently having similar spectral acceleration values. Based on the experimental results, a three-part mass-normalized relative input energy spectrum was formulated including soil type, EQ (corner period, intensity, duration, spectral acceleration, and velocity), and structural behavioral characteristics (period and structural damping). The proposed input energy spectrum was experimentally calibrated and numerically validated for various EQs featuring near- and far-field types. Analytical and experimental comparisons were made between the previously developed spectrum and the newly proposed one. The validation studies and the statistical evaluations exposed that the proposed spectrum yielded better agreement with the experimental and numerical results.     

2017年九寨沟MS 7.0地震震源深度测定

为了更好地确定2017年8月8日九寨沟M_(S )7.0地震震源深度其发震机理,利用四川、甘肃和青海区域地震台网的观测波形数据,采用多种方法研究了此次地震的震源深度。首先,采用gCAP方法反演了九寨沟M_(S )7.0地震的震源机制解和矩心深度,结果显示,节面Ⅰ走向243°/倾角87°/滑动角-158°,节面Ⅱ走向151°/倾角68°/滑动角-3°,矩震级为M_(W )6.5,矩心深度为8 km;然后,采用ISOLA近震全波形方法反演了此次地震的震源机制解,反演结果与gCAP方法结果相差不大,矩心深度为7 km;最后,通过sPn震相与Pn震相之间的走时差测定此次地震初始破裂震源深度,结果显示深度约为12 km。研究表明,九寨沟M_(S )7.0地震的矩心深度为7—8 km,初始破裂深度约为12 km。     

地球内核顶部300km速度和衰减各向异性的区域变化

衰减结构是地球内核的重要性质,它可以与地球内核的速度结构结合,对内核的形成和演化机制提供更全面的信息.本文系统收集了1991年到2014年全球、区域和临时地震台网的PKPDF和PKPBC数据,研究了澳大利亚、非洲和太平洋中部下方内核顶部300km的速度和衰减各向异性结构.速度结果表明,澳大利亚下方内核的速度没有明显的各向异性,但是非洲和太平洋中部下方的内核具有明显的各向异性,且非洲的速度各向异性强于太平洋中部.同时,相对于AK135模型,澳大利亚的平均速度快0.5%,而非洲和太平洋中部的平均速度与参考模型没有明显差异.对于内核的衰减结构,我们得到以下结果:1)在东西方向,内核顶部200km左右的区域,澳大利亚的衰减最强(Q值在400左右),非洲和太平洋中部的Q值分别在600和500左右.2)澳大利亚下方的内核衰减没有明显的各向异性,非洲和太平洋中部下方的内核衰减存在明显的各向异性.此外,内核在非洲地区的衰减各向异性强于太平洋中部的各向异性.3)最后,内核中三个区域的速度和衰减具有良好的相关性,即高/低速对应于高/低衰减.考虑到以上结果以及三个区域的位置,我们认为内核顶部的速度和衰减结构都存在区域变化,而不是简单的半球变化.这种区域变化很可能是由于核幔边界热结构的不均一性和内核耦合,使得内核顶部的不同区域在形成过程中受不同的变形影响,从而形成铁晶体不同的生长和排列,引发了不同的各向异性特征.     

中国冰雪旅游研究：内涵辨析、脉络梳理与体系构建

推动冰雪旅游高质量发展践行了“冰天雪地也是金山银山”发展理念,助推着体育强国、健康中国建设,满足了人民日益增长的美好生活需要。中国冰雪旅游历经三十多年的发展,已形成规模化、整体化发展格局;北京冬奥会的筹办更是给冰雪旅游带来重大发展契机,利好政策陆续出台,消费热情不断高涨。与此同时,冰雪旅游相关研究也持续涌现,取得了丰厚研究成果。文章以“内涵辨析-脉络梳理-体系构建”为逻辑主线,从冰雪旅游基础概念、发展脉络演进、研究内容、研究方法及区域等方面对中国冰雪旅游展开分析和评述。研究表明：冰雪旅游内涵丰富,学者们从资源、动机以及季候等视角展开了概念界定;冰雪旅游研究历经4个阶段,研究与实践联系日益紧密,产业发展受资源、政策、市场等因素驱动;研究内容已形成一定体系,与国家、产业发展战略的结合有待加强;以定性研究为主,缺乏定量、纵深研究;研究区域高度集中在东北、华北地区,且视角较为宏观。最后提出从理论构建及研究视角、研究内容、研究方法、区域等方面进行未来研究的创新。以期推动中国冰雪旅游研究的理论化和体系构建,引领和指导未来冰雪旅游领域研究,推进中国后冬奥时代冰雪旅游高质量发展。     

渤黄海海域悬浮体季节性分布及主要运移路径

依据国家自然科学基金委公共航次2010年和2012年4个航次在渤黄海海域获得的现场悬浮体浓度数据及CTD海洋水文观测数据,结合MODIS L1B数据第4波段反射率值,建立了悬浮体浓度(SSC)与反射率强度的反演模型,反演了渤黄海海域表层悬浮体的月均分布。综合现场实测数据和遥感反演结果,研究渤黄海海域悬浮体的季节性变化特征。利用HYCOM数值模拟得到的各个层位流速数据,分析渤黄海海域主要断面的悬浮体扩散通量。结果表明,渤黄海海域表层悬浮体浓度高值区主要分布在黄河口莱州湾及渤海湾附近沿岸海域、山东半岛沿岸、苏北浅滩至长江口一带、罗洲群岛附近海域以及沿岸其他小河流入海口。渤黄海海域水体结构具有季节性变化特征。夏季,水体上下温差大、层化较强、水动力条件较弱,海域悬浮体浓度相对较低。而在冬季,海域气温较低,水体上下温差小,同时,渤黄海海域强劲的东北风盛行,水体混合强烈,海域悬浮体浓度较高。同时,黄海暖流和山东半岛沿岸流等流系加强,携带悬浮体的能力和效率均大大提高,冬季成为海域悬浮体输运的主要季节。在冬季,黄河三角洲沿岸、山东半岛沿岸以及苏北海岸等区域在强动力作用下的再悬浮成为海域的悬浮体主要来源。黄河三角洲沿岸再悬浮的沉积物通过渤海海峡的南端输入北黄海,在沿岸流的作用下悬浮体输送通量沿程增大,经过成山头海域后转向南输送,输送通量沿程减少,沉积物在黄海中部泥质沉积区汇聚。沉积动力的分析结果显示,冬春季节在山东半岛区域形成的混合锋面对悬浮体的输运路径有重要的影响。     

地震计保温效能分析

为内蒙古自治区大沁塔拉地震台地震计安装保温罩,利用台基噪声计算软件,计算保温前后地震观测数据PSD概率密度函数,分析保温罩对地震计的效能,结果发现,保温罩安装后,地震计温度变化平稳,地震观测数据质量提高。     

海岸建筑退缩线的综合划定体系 ——以秦皇岛沿岸为例

海岸建筑退缩线是科学有效保护和管理海岸线的重要措施之一。为促进我国海岸线资源的可持续开发利用,文章兼顾海岸线的自然和社会等属性,采用德尔菲法、层次分析法和聚类分析法相结合的方法,构建我国海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系,提出退缩距离的计算方法,并以秦皇岛沿岸为例划定海岸建筑退缩线。研究结果表明：海岸建筑退缩线退缩距离的综合评价指标体系包括海岸线类型、海岸线开发利用类型、海洋经济效益、防灾效果和生态环境质量5类影响因素以及16项主要指标;在确定退缩线起算基线、综合评价指标分级和退缩距离等级的基础上,海岸建筑退缩线退缩距离是随综合评价值的增大而敏感性增强的连续分段函数;在秦皇岛沿岸的27个岸段中,海岸建筑退缩线的退缩距离等级分布较广,最小和最大退缩距离分别为25 m和500 m,其中河口和基岩等岸线的退缩距离较小,旅游娱乐岸线的退缩距离基本为200～300 m,保护区岸线的退缩距离较大。     

湖北太白湖孢粉记录揭示的近1500年以来长江中下游地区的气候变化与人类活动

太白湖TN1孔总长153cm岩芯的孢粉组合与炭屑指标,揭示了近1500年以来太白湖流域的植被经历了7个阶段的变化,对引起植被发生这种变化的主导冈素探讨认为,520-1310AD期间,植被变化主要受气候变化的控制,人类活动的影响相对较弱;1310-1710AD期间,人类活动对植被的影响强度增加,为以自然控制为主向人类活动驱动为主转化的过渡期:1710AD以来,植被变化以人类活动驱动为主,反映的气候信号相对较弱.在孢粉组合所反映的气候变化中,具有520-720AD、1050-1310AD和自1950AD以来的三个暖期和720-1050AD、1310-1710AD期间的两个冷期.     

1971-2010年三江源地区干湿状况变化的空间特征

 依据1971-2010年地面观测气象数据,计算了三江源地区湿润指数。利用经验正交函数分解（EOF）和偏相关系数,对近40 a三江源地区干湿状况变化的时空特征及其影响因素进行了分析。结果表明:三江源地区干湿状况的变化在其北部与南部、东部与西部间存在明显反相位变化特征。北部和东部的部分区域分别在20世纪90年代和21世纪后表现出气候湿润化趋势,其余大部地区的持续干旱化趋势始于20世纪80年代初,其中南部与西部变干趋势显著,其湿润指数线性趋势率达到-8%/10 a。虽然三江源地区干湿状况主要决定于降水量和相对湿度的变化,但20世纪90年代中期后气温的显著上升,使得气温也成为关键的影响因子之一,即使在降水明显增加的背景下,也引起三江源主体区域湿润指数的明显下降。气候变暖情景下,北部和东部地区在近十几年暖湿化趋势明显,其余大部地区表现为不同程度的暖干化趋势。