Impacts of Climate Change on Growth Period and Planting Boundaries of Spring Wheat in China under RCP4.5 Scenario

This article contributes to research on how climate change will impact crops in China by moving from ex-post empirical analysis to forecasting. We construct a multiple regression model, using agricultural observations and meteorological simulations by GCMs, to simulate the possible planting boundaries and suitable planting regions of spring wheat under RCP4.5 scenario for the base period 2040s and 2070s. We find that the south boundary of possible planting region for spring wheat spreads along the belt: south Shandong-north Jiangsu-north Anhui-central Henan-north Hubei-southeast Sichuan-north Yunnan provinces, and will likely move northward under RCP4.5 scenario in 2040s and 2070s, resulting in the decrease of possible planting area in China. Moreover, the sowing and harvest date of spring wheat in the base period shows a gradually delayed phenomenon from the belt: south Xinjiang - Gansu, to the Tibet Plateau. As a result, the growth period of spring wheat in China will shorten because of the impacts of climate change. These results imply that a variety of adaptations measures should be set up in response to changing climatic conditions, including developing the planting base for spring wheat, restricting the planting area of spring wheat in sub-suitable areas at risk while expanding the planting area of optimal crops.     

Identifying sources and hazardous risks of heavy metals in topsoils of rapidly urbanizing East China

With rapid economic and social development, soil contamination arising from heavy metals has become a serious problem in many parts of China. We collected a total of 445 samples (0–20 cm) at the nodes of a 2 km×2 km grid in surface soils of Rizhao city, and analyzed sources and risk pattern of 10 heavy metals (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb and Zn). The combination of Multivariate statistics analysis and Geostatistical methods was applied to identify the sources and hazardous risk of heavy metals in soils. The result indicated that Cr, Ni, Co, Mn, Cu, and As were mainly controlled by parent materials and came from natural sources. Cd and Hg originated from anthropogenic sources. Pb and Zn, belonging to different groups in multivariate analysis, were associated with joint effect of parent materials and human inputs. Ordinary Kriging and Indicator Kriging suggested that single element and elements association from the same principal components had similar spatial distribution. Through comprehensive assessment on all elements, we also found the high risk areas were located in the populated urban areas and western study area, which could be attributed to the higher geological background in the western part and strong human interference in the eastern part.     

科尔沁沙地植物功能性状的尺度变异及关联

调查了科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘18个样地的物种组成,测定了28种植物的叶面积(LA)、比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)等3个植物功能性状,并用性状梯度分析法对3个功能性状在群落水平上的变化进行了分解,研究了沙丘固定过程中的植物功能性状的尺度变异及其与生境变化的关系。结果表明:(1)随着沙丘的固定,群落平均LA逐渐增大,群落平均SLA及LDMC在半固定沙丘上最小;(2)群落平均SLA的生态位宽度随着沙丘固定程度依次减小,流动、半固定沙丘植物群落的适应能力较固定沙丘更强;(3)沙丘固定过程中物种性状值的变化与群落内共生植物种性状间变异的关联相比于群落间性状的变异更密切。沙丘固定导致了物种LA与LDMC较强的正相关关系,两性状在群落间的依赖性比群落内的强。物种在群落内和群落间采取不同的策略来适应沙丘固定过程生境的变化。     

科尔沁沙地不同沙地景观区植被指数对水热因素响应

在全球气候变化背景下,不同尺度下植物对环境条件的响应机制是生态学研究的核心。为了更好理解不同沙地景观区域植被指数(NDVI)对气象水热环境因子的响应机制,以2000-2013年7-9月MODIS遥感影像为数据源,采用3S空间分析技术和通径分析方法,对科尔沁沙地围封保护区、人工造林固沙区和流动沙丘区等3种景观类型区NDVI的变化趋势和影响其变化的同期气象水热因子年降水、关键期降水、关键期最大一次性降水、重要期降水、年均温、关键期均温、关键期最高气温、关键期最低气温等8个因素进行了分析。结果表明:不同景观类型区NDVI整体上呈现增长的态势。降水的影响明显高于气温,且降水主要起正相关作用,气温主要起负相关作用。促进沙地围封保护景观区NDVI增长的气象因子是关键期降水,决策系数最大且为正(0.445);人工造林固沙景观区受到人工造林更新和农业开垦的影响,削弱了水热条件对NDVI的影响,相比较而言,重要期降水影响较大;流动沙丘景观类型区主要受到关键期气温极值的影响,其他因子影响不显著。     

液化规范判别与实际震害现象的差异对比——以唐山地震震害为例

砂土液化判别是地震地质灾害判定和预测的一项重要工作,判别方法以规范为主,但在实际工作中发现规范的判别结果与实际情况存在差异。本文在查阅大量唐山地震震害资料的基础上,选择3个典型工程场地,根据实际钻孔现场标贯原位测试数据,采用《建筑抗震设计规范》中的方法进行液化判别,发现规范判别结果与实际震害现象之间存在着一些差异。分析认为,抗震设防烈度与实际地震动不同、地下水位变化、上覆非液化土层的厚度、局部场地效应、地震动持时以及实验造成的人为误差等,均是造成差异的原因。分析结果也表明,规范中的判别方法具有较普遍的适用性和较强的实用性,但由于基础数据的局限性及判别公式本身存在的定性异常,其判别结果的合理性还有待于进一步研究论证,这也是造成判别结果与实际震害现象存在差异的原因之一。本文的研究结果对地震液化的机理认识、判别方法的完善,均具有一定的意义。     

川滇地区b值空间分布特征及其与震源类型关系的初步探讨

本文利用川滇地区1980—2013年震级M2.2—5.9的12924条地震资料,对该地区进行了精细b值计算;利用川滇地区321个M≥4.7的中强地震震源机制解资料,结合b值的空间分布特征,划分震源区,并探讨了不同类型震源区b值的变化规律。研究结果显示:川滇地区b值分布存在较大差异,川滇菱形块体的东边界和西南边界的低b值范围较大,菱形块体内部高b值区域相对集中,研究区内其余地区的b值分布较为零散;结合我国现行的地震区带划分方案,b值分布没有表现出带内的一致性;结合地震的震源机制,倾滑断层型的地震表现出逆断型震源区地震的b值低于正断型震源区内同类型地震的b值。这将为b值统计单元的划分提供有益的参考。     

老挝西北部琅勃拉邦构造带放射虫硅质岩及其构造意义

琅勃拉邦构造带内放射虫硅质岩含有放射虫Entactinia vulgaris Won, Entactinosphaera palimpola Foreman和Belowea variabilis (Ormiston et Lane),时代为早石炭世,为老挝境内首次报告。硅质岩样品具有很高的SiO2质量分数(95.29%~98.17%),大部分样品表现出相类似的稀土配分模式,部分样品配分模式图表现为上凸状,具有中稀土富集,均具有明显的Ce负异常,Ce/Ce*值为0.64~0.74,其中部分样品具有Eu的负异常,为0.58~0.68。Y/Ho比值为31.05~40.96,类似日本Sasayama中-晚二叠世的远洋硅质岩。地球化学显示其为含酸性火山碎屑非热液成因的远洋硅质岩。这些研究证实了在思茅板块和印支板块之间存在一个开阔的石炭纪时期弧后盆地。     

2010年1月24日山西河津-万荣Ms4.8地震特征

分析2010年1月24日山西河津-万荣Ms4.8地震序列特征,利用P波初动及振幅比和波形反演CAP两种方法计算震源机制解,结合本次地震的地质构造和历史地震活动背景、震源机制、余震分布、极震区长轴方向等分析,结果表明,隐伏的西辛封断裂为发震构造的可能性较大.     

利用ArcView绘制综合等震线图的简便方法

ArcView是一种地理信息系统软件,具有可视化、浏览、查询和分析空间数据的能力。利用ArcView的菜单命令,本文提出一种绘制综合等震线图的简便方法,并以首都圈地区综合等震线图的绘制为例,说明新方法的易用性。     

塔里木盆地麦盖提斜坡及周缘断裂 及其对油气成藏的控制作用

麦盖提斜坡是塔里木盆地西南坳陷的一个次级构造单元,经历多期构造运动和翘倾活动,形成多期断裂活动和复杂的构造变形。这些断裂对研究区的油气成藏有直接的控制作用。本文在大量地震解释基础上,对断裂的期次、性质进行系统厘定;然后,分析其构造样式,落实其平面展布;进而,结合前人对主力烃源岩和成藏期次的研究结果和钻探资料,将断裂划分为沟通油气源断裂、岩溶期断裂、主成藏期断裂、成藏调整期断裂等4大断裂体系;最后,刻画4大断裂体系分布与作用范围。这些断裂构造分析成果,为麦盖提斜坡油气成藏规律研究奠定基础。