Relationship between structures of substituted indolic compounds and their degradation by marine anaerobic microorganisms

Degradation of selected indolic compounds including indole, 1-methylindole, 2-methylindole, and 3-methylindole was assessed under methanogenic and sulfate-reducing conditions using the serum-bottle anaerobic technique and marine sediment from Victoria Harbour, Hong Kong as an inoculum. Our results showed that indole degradation was achieved in 28 days by a methanogenic consortium and 35 days by a sulfate-reducing consortium. During degradation under both conditions, two intermediates were isolated, purified and identified as oxindole and isatin (indole-2,3-dione) suggesting that both methanogenic and sulfate-reducing bacteria use an identical degradation pathway. Degradation processes followed two steps of oxidation accomplished by hydroxylation and then dehydrogenation at 2- and then 3-position sequentially prior to the cleavage of the pyrrole ring between 2- and 3-positions. However, none of 1-methylindole or 2-methylindole was degraded under any conditions. 3-Methylindole (3-methyl-1H-indole, skatole) was transformed under methanogenic conditions and mineralized only under sulfate-reducing conditions. It is clear that methyl substitution on 1- or 2-position inhibits the initial attack by hydroxylation enzymes making them more persistent in the environment and posing longer toxic impact.     

Modelling hydrological processes influenced by soil,rock and vegetation in a small karst basin of southwest China

Hydrological processes in karst basins are controlled by permeable multimedia, consisting of soil pores, epikarst fractures, and underground conduits. Distributed modelling of hydrological dynamics in such heterogeneous hydrogeological conditions is a challenging task. Basing on the multilayer structure of the distributed hydrology‐soil‐vegetation model (DHSVM), a distributed hydrological model for a karst basin was developed by integrating mathematical routings of porous Darcy flow, fissure flow and underground channel flow. Specifically, infiltration and saturated flow movement within epikarst fractures are expressed by the ‘cubic law’ equation which is associated with fractural width, direction, and spacing. A small karst basin located in Guizhou province of southwest China was selected for this hydrological simulation. The model parameters were determined on the basis of field measurement and calibrated against the observed soil moisture contents, vegetation interception, surface runoff, and underground flow discharges from the basin outlet. The results show that due to high permeability of the epikarst zone, a significant amount of surface runoff is only generated after heavy rainfall events during the wet season. Rock exposure and the epikarst zone significantly increase flood discharge and decrease evapotranspiration (ET) loss; the peak flood discharge is directly proportional to the size of the aperture. Distribution of soil moisture content (SMC) primarily depends on topographic variations just after a heavy rainfall, while SMC and actual ET are dominated by land cover after a period of consecutive non‐rainfall days. The new model was able to capture the sharp increase and decrease of the underground streamflow hydrograph, and as such can be used to investigate hydrological effects in such rock features and land covers. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

成都市城市热岛特征初探

本文利用1986年夏季、1987年冬季市区观测资料和郊区气象站气候资料,分析了成都市热岛特征、热岛强度随时间的变化及绿化对城市小气候的影响。     

中国大陆东南边缘海现时地壳运动与地震动力学综合研究

在东亚大陆动力学和西太平洋动力学背景下 ,定量研究中国大陆东南边缘海的现今区域地壳运动、动力学及地震危险性。基于 1994～ 1998年福建 -台北网、中国大陆网、台湾 -吕宋 (菲律宾 )网和东亚大陆及西太平洋的 IGS网等 4种不同空间尺度的 GPS测量结果 ,结合近 10 0年来的强震震源机制解、近 2 0余年来跨断层形变网、精密水准网、激光测距网及原地应力测量等结果 ,以及地球物理数值模拟与地质学成果 ,通过对多层次构造运动的分析、多学科结果的互验互补和整体综合研究 ,获得如下结果 :( 1)本研究区同时存在陆、海相互对进的两种地壳水平运动 :大陆东南沿海 11～ 12 mm/ a向东南、海洋对大陆 3mm/ a向西北以及台湾东海岸 53mm/ a向西北的运动 ;( 2 )台湾岛可能存在着以 2 4°N附近为其旋转轴的右旋运动 ;( 3) GPS和地形变测量求出现今区域应力场主压应力方向为 NW( NWW)向 ,与不同时间尺度的地震学和地质学结果一致 ;( 4 )观测与数值模拟共同证实 ,印度板块和菲律宾海板块对欧亚板块的联合动力作用是导致本区上述地壳运动的原因 ;前者导致的地壳运动速度比后者约大 4倍 ,但前者仅导致准均匀场 ,而后者则可产生变形局部化过程的非均匀场 ,从而为强震孕育提供动力 ;( 5)菲律宾海板块在台湾东侧对欧亚板块     

塔里木盆地顺北地区11号走滑断裂带变形及其活动特征

塔里木盆地顺北地区发育大量走滑断裂带,并对油气的运聚成藏有重要控制作用.以顺北西部地区地震资料为基础,对顺北11号走滑断裂带的几何变形特征、活动性、活动期次及其形成机制等进行了分析.顺北11号走滑断裂带整体呈NNW走向延伸,具有垂向分层性和平面分段性.断裂带北段主体为压扭和张扭交互段,中段为两条次级断层控制的拉分地堑,...     

甘肃省城市化与土地集约利用耦合协调发展

土地集约利用能够促进城市化健康发展,而城市化水平又影响着土地集约利用水平,两者的耦合协调程度是影响城市发展的关键因素。本文对甘肃省12个地级市进行实证研究,构建城市化与土地集约利用的耦合协调发展度模型,定量评价两者之间的耦合协调发展状况,并且利用地理空间分析工具进行空间聚类分析。结果表明:多数市已经从拮抗期过渡到磨合期,但是还没有进入协调期,说明甘肃省城市化与土地集约利用之间还未完全达到完全协调发展的程度;甘肃省城市化与土地集约利用的耦合协调发展度普遍较低,从2003年开始呈现出逐年扩张的趋势。     

塔里木盆地西北缘新元古代震积岩的发现及其地质意义

震积岩是地层中记录古地震事件的关键岩石记录,通过震积岩的识别和发育序列的研究有助于认识盆地形成的构造背景和区域大地构造过程。在塔里木盆地西北缘的乌什南部地区新元古界中识别出臼齿构造、微同沉积断裂和液化卷曲变形等古地震引起的软沉积变形构造,发育典型的震积岩（震裂岩和震褶岩）以及震浊积岩、冰碛岩和薄层状钙质泥岩等沉积单元,并在南华系上部形成了深水浊流沉积—冰水混积—地震活动和背景沉积—地震活动等两期震积作用序列。塔里木西北缘南华系震积岩与同时期正断层紧密伴生,共同指示区域构造伸展背景,可能与新元古代罗迪尼亚超大陆裂解、大规模裂谷作用有关。     

高建筑对周围建筑雷击保护距离的模拟

在已有先导连接参数化方案的基础上,选取近地面层为研究区域,保持方案中其他基本参量不变,通过改变闪电的空间形态,在同一建筑分布的背景下进行多次闪电模拟。研究多个建筑之间的屏蔽作用以及建筑雷击保护距离与建筑相关特征参数之间的关系,结果表明:高建筑对矮建筑具有屏蔽作用,并存在一个临界保护距离,当高、矮建筑高度分别为190 m和165 m,宽度均为20 m时,建筑之间的距离在12 m以内,矮建筑受高建筑完全保护不遭受雷击;建筑之间的距离超过12 m,矮建筑遭雷击次数明显增多。     

一种新的用于极化SAR图像船只检测的散射相似性测度

本文提出了一种新的用于极化合成孔径雷达（SAR）海上船只目标检测的测度。首先利用散射相似性参数研究船只与海杂波散射机制的差异。基于这些差异,提出了一种新的船只检测测度,该测度能够有效区分船只目标和海杂波。然后提出了利用核密度估计（KDE）方法对该测度进行建模的方法。基于统计模型,实现了自适应恒虚警率（CFAR）的检测方案。本文利用多景C波段RADARSAT-2极化SAR（Pol-SAR）数据上进行实验,系统分析了所提出测度的海杂波拟合性能与船只检测性能,并与两个经典的极化测度进行了比较,实验和比较结果证明了所提的测度的可行性。     

早全新世白令海北部陆坡沉积环境快速变化

理解增暖背景下海洋环境的演化过程是海洋学和气候学一项重要的研究内容。在地质时期,地球经历了多次增暖时段（包括早全新世）,这为认识海洋环境演化过程提供了重要参考。早全新世全球气候经历了快速增暖,并伴随着冰原融化和海平面快速上升,对包括白令海在内的高纬边缘海的沉积过程和海洋环境产生显著影响。白令海发育宽阔的大陆架,毗邻北美大陆,接受来自育空河、阿纳德尔河和库斯科维姆河物质的供给。目前我们对白令海如何响应早全新世气候的认识还存在明显不足。本研究对位于白令海北部陆坡LV63-19-3岩心沉积物中陆源碎屑组份进行了高分辨率调查,结合沉积年龄模型,研究了早中全新世（距今11.7～5.5 ka）白令海北部陆坡陆源沉积演化过程。研究结果显示,在距今11.5～11 ka,白令海北部陆坡沉积速率高达392.9 cm/ka,在距今约9.7 ka以后降至17.2 cm/ka。在距今11～10.7 ka,发现一层厚约40 cm的暗色纹层状沉积层。在高沉积速率时段,沉积物平均粒径较细,距今9 ka以来平均粒径逐渐增大。主微量元素分析结果表明,陆源碎屑沉积物母岩性质以长英质沉积物为主,并存在少量火山碎屑源贡献。白令海北部陆坡高沉积速率事件对应于冰原融水脉冲（MWP）-1B事件（距今11.4～11.1 ka）,并导致白令海陆坡硅质生产力勃发。在距今11～10.7 ka研究区春夏季海冰覆盖增加抑制表层水体氧供给,夏、秋季持续冰川融水和高表层生产力进一步加剧了水体层化和海洋内部消耗,共同促进了纹层状沉积层的形成。距今9 ka以来白令海季节性海冰活动增强,但是陆源碎屑物质质量累积速率则逐渐减小,表明随着海平面上升,供给到研究区的陆源物质减少。我们认为早全新世白令海北部陆坡沉积环境快速变化是海平面、冰融水脉冲事件和季节性海冰活动共同作用的结果,实际上受高纬日射量、北美大陆冰原融化和全球气候变化控制。