东印度洋细菌类群水平与垂直分布初探

作为海洋食物网的重要组成部分,微生物在海洋的生物化学循环以及能量和元素流动中起着重要的作用。目前对东印度洋中微生物的种群结构和分布知之甚少。本研究运用分子生物学手段,包括多聚酶链式反应-变形梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术和高通量测序技术,对东印度洋的赤道区域以及邻近的孟加拉湾区域水体中细菌的16S rRNA基因进行了探索。结果表明,Bacteroidetes, Proteobacteria (Alpha和Gamma类群), Actinobacteria, Cyanobacteria和Planctomycetes为研究区域微生物的主要类群。通过PCR-DGGE,发现微生物类群具有显著的水平分布模式;进一步的高通量测序的结果更加清晰的显示出细菌类群的垂直分布模式:相对其他两层,Cyanobacteria和Actinobacteria在25米水层出现更多;Bacteroidetes在25m和150m为主要类群,而在75m水层相对较少;Proteobacteria (主要为Alphaproteobacteria)类群在75m水层为优势类群。随着水层的加深,不同站位的细菌类群组成趋于一致。结果表明高通量测序能够把占据微小部分的微生物类群区分出来。本研究是针对东印度洋水体中细菌的水平和垂直分布以及多样性信息的首次报道,研究结果对于进一步发现潜在微生物功能类群以及探索这些微生物在东印度洋中的能量和物质循环中的作用有所帮助。     

黔东北地区构造作用对萤石成矿的控制与影响

黔东北地区与黔中隆起相邻,受黔中隆起影响与控制,该区自古生代以来经历了郁南运动、都匀运动、广西运动和燕山运动。早古生代早期发育在奥陶系下统红花园组(O₁h)和桐梓组(O₁t)脆性灰岩中的NW向裂隙是黔东北萤石矿床的容矿构造,而NE向断层属于导矿构造。本文通过区域构造研究,典型矿区的构造解析,面理、线理、节理等统计与赤平投影分析,对黔东北地区构造变形与萤石矿床的成因关系开展了研究。结果表明,寒武纪末-早奥陶世早期的郁南运动、晚奥陶世-早志留世都匀运动形成了容矿与导矿构造。早古生代末期的广西运动使得黔东北长期(石炭纪-二叠纪)处于隆升暴露,在此期间,在下古生界形成了以正断层为特点的断层组合,发育了地垒式、地堑式、阶梯状、放射状、羽裂状等多种断层组合,这些组合断层在上覆上古生界的地层中不发育。同时,下古生界还发育了切割寒武系-志留系地层的NW向断层,这些NW断层不是控矿断层,在上述研究基础上,拟定了该区控矿和不控矿的NW向断层的特征。燕山运动在黔东北形成隔槽式褶皱组合,早期断层在此期间大多反转或平移,少数继承性再活动切穿上覆二叠系-三叠系地层。总体...     

环境保护与经济计划决策支持系统模型研究

模型是DSS的核心部分, “经济发展与环境保护辅助决策支持系统”从经济决策行为所带来的经济状态变化对环境的影响为出发点, 研究了环境与经济相互关系状态的评价、分析及优化决策三大类模型, 并对主要模型、系统结构和模型运行过程进行了介绍。     

水库诱发地震时空演化与库水加卸载及渗透过程的关系——以紫坪铺水库为例

为了解水库蓄水过程中,水库诱发地震活动的动态响应机制,本文建立了针对水库诱发地震(Reservoir-induced seismicity,RIS)定量化研究的数理模型,并以紫坪铺水库为例,对库区地质构造及水文地质结构条件、水库蓄水后库区小震活动时空演化特征进行了详细的研究.在此基础上,利用有限元方法计算了水库蓄水过程中弹性附加应力场、有效附加应力场、孔隙压力和断层稳定性的动态变化,讨论了RIS时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应关系.结果表明:(1) RIS诱发机制的定量化模型可分为2个层次:一是以孔隙介质为载体的流体渗流对岩体变形和稳定性的影响,由流-固耦合形式的岩体变形与孔隙渗流模型进行描述;二是对断层相关的RIS定量研究可将水库附加水头压力沿断层面(区)的扩散与断层库仑应力变化联系起来.两种形式模型方法的结合能为RIS定量研究提供一个相对宏观的力学框架;(2) 断裂渗透结构对孔隙压力变化下断裂的力学响应具有重要的影响,研究区主干断裂可能属于一种上盘破碎带导水、下盘地层及断层核阻水的下阻上导型的渗透结构类型,不同程度的具有使地表水体向深部渗流的通道性.库区深部岩体渗透稳定性的差异在很大程度上导致了诱发地震活动对岩性条件的依赖.(3) 紫坪铺水库蓄水后,小震活动在空间分布上呈现出条带状分布、丛集分布和地震迁移的特点,小震震源深度优势分布在地下4~10 km范围内,在通济场断裂与安县—灌县断裂的深部汇聚区域震源分布最为密集.同时,小震活动主要集中发生在脆性程度高、渗透稳定性低的碳酸盐岩地层中,而在岩性较软弱、渗透稳定性高的三叠系须家河组砂泥岩和煤系地层中很少有地震发生.在水库蓄水后地震活动的时间响应特征上,水库西南侧和东北侧两个丛集区的小震活动可能属于快速响应型RIS,而都江堰小震群活动可能属于滞后响应型诱发地震活动;(4) RIS的发生与库水加卸载及渗透过程中库底岩体有效应力的变化密切相关.在以挤压为主的构造应力环境中,库体荷载作用的结果一般会使库底断层更趋向稳定,而水库附加水头压力扩散的效应则是促使断层趋向失稳,正是这个矛盾双方相互制约与平衡的动态过程,控制了断层库仑应力变化的取向,从而决定了RIS时空演化的规律.     

基于层次分析法的盐池县地质灾害危险性评价

为探讨区域地质灾害危险性评价方法,在充分研究盐池县地质灾害孕灾环境的基础上,以多源遥感数据和基础地质数据为数据源,选择地层、岩组、土壤、土地利用类型、坡度、坡向、地形湿度指数、径流强度指数、距河流距离、距道路距离、归一化植被指数以及降水量等12个因子,利用GIS提取因子信息,采用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)建立评价因子及其类型的判断矩阵,构建地质灾害危险性评价指数,对盐池县地质灾害危险性进行评价和分区,划分出极低、低、中、高和极高危险区5类分区并完成精度检验。结果表明:①极低、低危险区的面积分别占全县面积的34%和28%,主要分布在盐池县中北部的丘陵区,中危险区面积约占全县的25%,主要分布在南部麻黄山、王乐井以西以及道路周边地区,高和极高危险区分别占总面积的12%和1%,主要集中分布在河流两侧以及麻黄山地区;②成功率曲线和受试者工作特征(receiver operating characteristics,ROC)曲线与横轴围成的面积(area under curve,AUC)分别为0. 77和0. 89,检验结果精度较好,同时,灾害点密度从极低危险区到极高危险区呈增加趋势且极高危险区的灾害点密度最大,达到了1. 076个/km2;③AHP方法适用于盐池县地质灾害危险性评价,评价结果可为盐池县地质灾害的防范与治理提供一定的参考依据。     

基于像元二分法的盐池县植被覆盖度与地质灾害点时空格局分析

宁夏回族自治区盐池县地处农牧交错区,生态环境脆弱,地质灾害较为发育。基于像元二分模型,利用1989—2014年间4期Landsat TM/OLI遥感影像,分析了25 a间盐池县植被覆盖度空间格局及其变化特征,结合地质灾害详细调查数据,进一步探讨了植被覆盖度与地质灾害点的关系。结果表明,25 a间研究区植被覆盖度整体偏低,且具有东部相对较高、西部较低的特点,植被表现为恢复—退化—恢复的反复过程,总体处于恢复趋势中。植被覆盖度与地质灾害点密度呈现明显负相关,灾害点密度随着植被覆盖度的增加而降低,植被覆盖度越高,灾害点密度越低。     

新安江流域土壤元素地球化学特征：来自岩石建造类型的约束

成土母岩是土壤形成发育的物质基础,其岩石建造类型为土壤的元素地球化学特征提供重要约束。针对新安江流域各类岩石建造发育的土壤,以小流域为调查单元开展了生态地球化学调查,系统开展了不同地质背景下不同层位的土壤及相应母岩的对比研究,获取了该流域主要岩石建造土壤层、成土母质层以及成土母岩等介质中的主量元素、养分元素、重金属元素及其他有益元素的分布及分配特征。结果表明：各类元素在同一土壤-成土母质-成土母岩体系中的地球化学特征表现出一致性,除部分主量元素及pH值在不同岩石建造发育的土壤中存在较小差异外,大部分元素在新安江流域土壤中的组成及分布显著受其成土母岩的岩石建造类型控制。其中,黑色岩系及碳酸盐岩发育的土壤与全区背景差异最大,显著富集Cd、Cu、Se、Mo等亲硫元素,存在一定的环境质量风险;红层发育的土壤普遍缺乏N、P、有机质等养分元素,火山岩与侵入岩发育的土壤普遍富K元素,碎屑岩与变质岩发育的土壤元素地球化学特征与全流域背景差异较小。     

基于徐州市主城区的景观格局时空变化研究

对城市景观格局进行时空变化分析,有助于为我国城市化合理布局、稳定发展提供重要的参考。本文以徐州市主城区为研究区,选取2003、2013和2018年3期6景Landsat ETM+/OLI遥感影像数据,结合景观生态学理论以及遥感技术和地理信息系统技术,以ENVI、ArcGIS以及FRAGSTATS软件为平台,通过监督分类获取研究区景观格局信息,结合景观格局指数分析法以及转移矩阵对徐州市主城区景观格局的时空变化进行分析研究,为徐州市城市规划和生态环境建设提供参考。研究表明,2003—2018年间徐州市主城区内城市景观格局一方面趋于同质化,其他景观同质化变为建设用地;一方面趋于破碎化,景观格局整体上离散破碎化程度加深。     

糯扎渡水库地区地震活动和震源参数研究

本文利用糯扎渡水库台网和景洪水库台网记录的地震波形,反演震源谱,计算了2011年1月至2014年3月糯扎渡水库附近143个1.0级以上地震的震源参数。分析研究发现：(1） 糯扎渡水库蓄水后,库区内地震活动明显增强,尤其是在水位上升3~4个月后;(2）水库开始蓄水后,库区内地震震源深度变浅,一段时间以后则与库区外的差别减小;(3）地震拐角频率随地震矩增大而减小,且蓄水以后,库区内地震的拐角频率的对数与地震矩的对数线性关系更明显;(4）应力降、视应力与地震矩存在正相关关系,且相同地震矩时库区内的应力降与视应力低于蓄水前和库区外的地震应力降与视应力值;(5）蓄水对库区内地震的影响可延伸至库底10km深度处,且在3-6km深度内影响最大、库区内外地震频度与视应力均值差异最显著。     

紫坪铺水库地区蓄水前后视应力标度率变化研究

本文利用紫坪铺水库台网记录到的波形资料,计算了2004～2008年170个ML≥1.0级地震的震源参数.紫坪铺水库震源参数计算结果与其他大陆地区有明显不同:(1)拐角频率远低于其他大陆地区结果,表明库区地震波传播经过了较强的衰减过程;(2)视应力计算结果比其他地区小3个数量级,可能是由于库区地震波的高频成分衰减强烈,低估了能量集中在高频的小地震的地震辐射能量.分析了蓄水前后拐角频率和地震矩以及视应力和地震矩关系(视应力标度率)变化,结果表明:相同地震矩的地震蓄水后拐角频率增加,地震高频成分相对丰富;蓄水前视应力与地震矩的关系不明显,蓄水后视应力随地震矩的增加而增加.视应力标度率的改变可能是蓄水后地震震源物理过程逐渐改变的直接反映.