Progress and prospects of applied research on physical geography and the living environment in China over the past 70 years (1949–2019)

Physical geography is a basic research subject of natural sciences.Its research object is the natural environment which is closely related to human living and development,and China's natural environment is complex and diverse.According to national needs and regional development,physical geographers have achieved remarkable achievements in applied basis and applied research,which also has substantially contributed to the planning of national economic growth and social development,the protection of macro ecosystems and resources,and sustainable regional development.This study summarized the practice and application of physical geography in China over the past 70 years in the following fields:regional differences in natural environments and physical regionalization;land use and land cover changes;natural hazards and risk reduction;process and prevention of desertification;upgrading of medium-and low-yield fields in the Huang-Huai-Hai region;engineering construction in permafrost areas; geochemical element anomalies and the prevention and control of endemic diseases;positioning and observation of hysical geographical elements;and identification of geospatial differentiation and geographical detectors. Furthermore, we have proposed the future direction of applied research in the field of physical geography.     

粘土矿物对有机质生烃的催化作用

烃源岩的有机质主要以有机粘土复合体的形式存在。有机质生烃是一种有机粘土化学反应。反应过程中,有机质与粘土之间存在质子和电子迁移,粘土通过对水分子的吸附和离解为有机质加氢裂解提供H+,而有机质生成的有机酸激活了粘土的催化活性,也为蒙皂石伊利石化反应创造了条件。烃源岩不同粘土矿物的选择性催化特征是影响油气组成的最重要因素。粘土的催化活性大小和发育时间是决定烃源岩生烃潜力大小的因素。由于烃源岩在蒙皂石伊利石化阶段具有最大的催化活性,而且与有机质生烃反应同步,因此富含伊$蒙混合层的烃源岩是世界含油气盆地的最有利烃源岩。不同地质时期的烃类地质储量与烃源岩膨胀性粘土的丰度有密切关系。     

琼北玄武岩建造区域岩石—土壤体系化学元素垂向分布规律

土壤由岩石风化而来,岩石—土壤是一个密切联系的体系,是地球系统科学中与人类关系最为密切的一部分。为调查研究地质建造单元岩石—土壤体系（简称：岩土体系）中的物质组成演化特征,我们必须选择原地风化的残积物出露区域来完成土壤垂向剖面采样。本文以海南岛区域生态地质背景调查项目的资料数据为基础,科学阐述了残积物剖面的确定方法,并依据琼北玄武岩垂向剖面地球化学数据,总结出如下结论：垂向剖面SiO2含量呈现出土壤表层A层和岩石的高,土壤B、C层含量低的“凹”字型特征,与Al2O3含量变化趋势相反（“凸”字型）,两个代表性组分存在明显的负相关性,其他组分根据其亲和性,与该两种组分协同变化,部分受表层活动影响较大的元素,例如有机质、I等部分微量元素,则不具有该规律,土壤表层（A、B层）与深层（C层）、岩石中差别通常较大。     

我国常用湖泊营养状态指数研究进展与展望

湖泊(包括自然湖泊和人工水库)富营养化已成为世界性的环境问题,营养状态指数是目前最流行的富营养化水平量化方法。然而,不同营养状态指数的基本逻辑和适用水体等方面存在明显差异,不当选取可能会造成营养水平和相关水华风险的错误估计,并引发湖泊保护和修复措施的错位。鉴于此,本文对我国常用营养状态指数的构建思路、共性和差异以及不确定性来源等进行了综述。总体来看,营养状态指数基本构建思路分3种:1) Carlson指数型(如TSI),以透明度(SD)为核心参数,使用SD的2倍变化对应指数的10分差值,假定SD 为64 m时记为指数值0分;2)改良TSI指数型(如TSIm),以叶绿素a(Chl.a)为核心参数,使用Chl.a的2.5倍变化对应指数的10分差值,假定Chl.a 1000 μg/L对应该指数100分;3)营养足迹指数型(如TFI),该指数亦使用Chl.a指示藻类生物量,Chl.a的e倍关系对应藻类生物量的二倍变化和指数10分差值,假定Chl.a为10 μg/L时对应该指数50分。根据上述假设得出对应的基础参数评估方程,然后均以基础参数(SD或Chl.a)与衍生参数间的经验方程 “直接替换”获得衍生参数的评估方程。如上可知,营养状态指数均体现了数值增大表征藻类初级生产力和伴随的水华风险提高的共性,同时本文也从:1)数据集属性和基础指标评估方程获取的方法;2)衍生指标评估方程获取的统计原理;3)分项指标的权重设置方式3个方面分析营养状态指数之间的差异性。未来展望方面,首先,鉴于当前营养状态指数均属于通用性指数,因而建议未来基于上述3种基本类型开发因地制宜的营养状态指数,实现湖泊藻类生产力和水华风险的精准指示;其次,营养状态指数的生态学依据是藻类限制因子理论,营养状态指数各分项指标(即基于总氮、总磷、SD和Chl.a)的差异可以指示初级生产力的限制因子,建议未来开展营养状态指数分项指标差异机制研究,以指导藻类水华防控措施精准施策;再次,除富营养化外,湖泊生态健康受损往往也与其它压力有关,建议未来开展湖泊生态健康对富营养化和其他压力的综合响应机制研究,制定服务于湖泊生态系统健康提升的精准调控路径。本文目的并非将营养状态指数的通用属性“复杂化”,而是旨在阐明营养状态指数的“前世今生”,进而为广大湖泊富营养化相关人员使用指数时提供参考,也希望为我国湖泊营养状态精准量化、后续保护和修复措施的精准实施提供科学依据。     

JCZ-1T超宽频带地震计作为综合观测仪器的拓展应用

JCZ-1T超宽频带地震计具有全频带覆盖特性,其低频端输出延伸到固体潮汐,提出了获取稳定的低频端数据的观测条件.利用地震计LP通道连续观测数据中的垂直分向数据经过处理获得的重力资料,以及水平分向数据经过处理获得的倾斜资料做了Venedikov调和分析.对印尼8.7级大地震数据进行处理,获得地球自由振荡的功率谱密度.仪器可获取与地震事件密切相关的综合观测数据.     

海底声学原位测试声速提取技术研究

海底沉积物的声学声速特性是沉积物声学中的一个重要的研究方向。正确提取声学原位测量的声速对海底沉积物声学反演至关重要。分析了海底声学原位测试系统的输出子波特性,提出了基于子波提取的互相关双向极值声速提取法。在声速提取过程中,发现某些通道实测声波到达时会出现超出正常范围的异常。分析后认为异常通道的到达波相位出现180°反至现象。通过互相关数值的负极小值提取的声波到达时对互相关正极大值所获得的到达时曲线进行校正后提取声速,得到了正确的结果,说明了本方法的正确性。     

山东省对外贸易结构优化与FDI流入的互动机理——基于机电产业的经验分析

通过对山东省贸易结构与FDI流入间的关系进行的定性分析和以山东省1993-2004年为样本空间进行的实证检验模型表明,山东省外资流入与对外贸易结构优化间存在长期均衡的互动影响并存在相互作用机理.FDI流入会通过提升产业结构优化进程、改善产业分工地位和加快要素积累速度等促进贸易结构优化,贸易结构优化会引致外资产生利润空间追求效应、边际产业扩张效应和空间偏好效应而带来FDI增长,两者间的作用机理对山东省外资引导政策的制定具有一定的启示意义.     

便携式雷达现场测试和诊断移动平台设计及应用

便携式雷达现场测试和诊断移动平台是集雷达系统设备性能参数测试、故障诊断、维修保障等功能于一体的新型技术保障平台。该平台通过仪器仪表的集成、综合检测的流程化、应用软件和配套工装的开发,可解决雷达站缺乏系统的测试维修与诊断手段、故障诊断与维修主要依靠厂家、远程测试与诊断指导的技术手段和能力薄弱、台站配备的仪器仪表单一等主要业务问题。该平台对雷达站现场开展雷达系统设备的故障检测、测试分析、维修指导等工作具有重要的现实意义,能给雷达现场测试维修、故障诊断及快速恢复系统正常运行提供便利和帮助。     

0810海南特大暴雨的云结构及成因分析

利用常规观测资料、卫星云图资料、雷达资料和NCEP(1°×1°)再分析资料,对2008年10月海南省特大暴雨过程的演变特征和形成机理进行深入研究,结果表明,热带低压外围螺旋云带发展过程中的MCS是造成此次海南特大暴雨的直接影响系统,充沛的水汽,低层强烈的旋转辐合,较强的垂直上升运动是这次降水发生的有利条件。     

探讨农村雷电灾害的成因及防雷减灾对策

总结了农村雷电灾害事故发生的现状;分析阐述了农民防雷科学知识贫乏、观念淡薄,防雷设施滞后,防雷管理不到位及雷电预警信息发布不畅等因素是导致农村雷电灾害事故频发的根本原因;针对上述存在的问题,提出了做好农村防雷减灾工作的四点对策是加强防雷知识宣传,创新管理模式,加快雷电预警信息发布和强化责任落实,对加强农村防雷减灾工作具有很好的指导意义。