青藏高原高寒草甸土壤水分运移机制

查明青藏高原高寒草甸区土壤水分运移机制,对正确理解土壤水分迁移过程、提高高寒草甸重建效率具有重要指导意义。通过开展土壤剖面负压、地温观测等原位试验,结合气象资料,对土壤剖面地温、含水率及总水头特征进行分析。结果表明,土壤的冻结期起始于10月,解冻期起始于4月;地温最高值出现在植物生长旺盛期8月,最低值出现在1月;1～3月土壤水分呈固态,6～10月土壤水分呈液态,处于稳定变化阶段,4～5月、11～12月土壤水分呈固液转化态,含水率变化幅度较大,处于过渡阶段。随着气温升高及降水量增加,6～8月水热同季有利于高寒草甸生长,属于高寒草甸主要生长阶段;春季土层由表及深土壤解冻,冻土层滞水性能保障了返青期春旱牧草生长的水分需求;深秋季节的由表及深的土壤冻结,深层土壤水分随水汽发生的表聚作用保障了牧草生长的水分需求,也是高原生态系统能够维持稳定的原因之一。     

基于Landsat与DMSP-OLS的非监督城区提取方法研究

夜间灯光数据DMSP-OLS经常被用作区域范围监测城市区域,但是其低空间分辨率和"溢出"效应容易导致产生较差的结果。经过分辨率更高的Landsat数据能够得到更精确的结果,但所需的大量人力限制了其在大尺度下应用。本文利用非监督机器学习,提出了一种结合Landsat和DMSP-OLS的30 m分辨率城市提取方法。基于城市像元常常同时拥有两种特性(如更高的夜间灯光强度和位于不透水面区域),分类学习的训练样本被自动提取。然后,两种数据提供的4种互补的特征(光谱、纹理、不透水面指数和夜间灯光强度)被用作城市/非城市分类。实验结果表明:相对于仅仅使用单一数据源,结合两种数据能够得到更好的城市提取结果,因此,本文提出的方法能可靠且高效地提取大范围城市区域。     

一种基于体素的室内三维连通图自动生成算法

为了能快速计算室内导航路径,必须使用简单的数据结构表达室内复杂的路径导航信息,室内三维连通图就是一种较好的手段。但是传统的室内精细建模重在几何模型的构建和纹理数据采集,缺乏室内三维连通图的构建。针对广泛存在室内几何模型提出一种基于体素的室内三维连通图自动生成算法,对建筑物内部进行分割和填充,将室内空间划分为离散的导航空间,通过自动语义关联提取连通关系,最终生成室内空间三维连通图。     

江苏南通市四甲镇全新世以来有孔虫动物群的发现及其地质意义

对江苏省南通市四甲镇CSJA6钻孔上部近43m的沉积物岩心进行了沉积学、年代学研究和有孔虫鉴定及组合划分,发现41属77种(含8个未定种)有孔虫。根据有孔虫动物群的垂直分布特征与AMS14C年龄,初步建立了时间被部分标定的全新世有孔虫化石组合,自上而下为Ammonia beccarii vars.-Cribrononion subincertum Asano组合、Ammonia beccarii vars.-Globigerinira glutinata组合和Ammonia beccarii vars.-Elphidium magellanicum组合。组合2、3带的时间界线约为8.1ka cal BP,组合3带的下界至少是10ka cal BP。这3个组合带的特征与以珠海、上海地区为代表的中国东部沿海平原全新世有孔虫组合相似。若将前人全新世海侵的14C年龄做进一步的校正,并结合本文钻孔研究成果可初步推测,在8.5~8ka cal BP时长江三角洲地区达到最大海侵,形成以镇江、扬州为顶点的长江巨大河口湾。     

矿业活动区农田土壤重金属累积风险的评判方法——以小秦岭金矿区为例

金属矿产资源开发活动通常会导致矿区土壤重金属含量的累积,选用科学的评价标准及方法成为评判、区分矿业活动农田土壤重金属累积影响和风险的关键问题。在简述土壤背景值和土壤环境质量标准含义的基础上,提出采用与矿区其他环境条件基本相同或相近的邻区耕作层土壤重金属元素的平均含量作为评判矿业活动重金属对耕作层土壤的累积影响的对照值。以2011年小秦岭金矿区80件耕作层土壤重金属含量为例,金矿开发活动区耕作层土壤重金属的累积风险研究表明,土壤重金属低风险以上样品数占总样品数百分比的排序为HgCdPbCu,矿业活动对土壤重金属累积的贡献率排序为HgCuPbCdZn。土壤中的Cr、As、Zn元素有轻度累积但无风险。土壤中Hg元素的累积风险面积达到了187.77km2,占到研究区总面积的47.08%。其中,中、高风险的面积为99.55km2,土壤重金属累积风险极其严重。研究结果科学地评判了矿业活动对耕作层土壤重金属的累积影响及其贡献,为土壤污染防治指明了方向。     

某金矿污染区人群头发重金属累积及其变化

矿业活动区环境重金属污染对人群健康的危害是人们关注的重大环境问题。以2009年某金矿区水土环境重金属污染区内的A村村民头发为研究对象,同时以环境相对清洁的B村人群头发中重金属含量为对比值。研究结果表明,污染区不同年龄段人群头发中的重金属平均含量具有一定的统计学意义,不同性别、不同年龄段人群头发中,Hg、Pb、Cd平均含量分别是对照区人发中的7.81倍、6.75倍和4.20倍。总体而言,污染区人发中重金属含量仍在持续累积。人发中高含量的重金属与人体健康存在较好的相关性,金矿区环境污染对人群健康危害严重。     

北秦岭太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

北秦岭太白岩体位于商丹构造带北侧。野外侵入关系和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,该岩体由早志留世的五里峡岩体、晚三叠世的红崖河岩体和早白垩世的下板寺岩体组成。五里峡岩体的主要岩石类型为片麻状黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为（431±2） Ma;红崖河岩体的主要岩石类型为黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为（214±2） Ma;下板寺岩体为粗粒黑云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为（130±1） Ma,表明太白岩体是由3个不同时代岩体组成的侵入复合杂岩体。结合区域构造背景和前人的研究成果,得出早志留世五里峡岩体可能与秦岭微板块沿商丹缝合带俯冲碰撞有关;晚三叠世红崖河岩体与秦岭早中生代主期岩浆作用一致,是华北地块与扬子地块碰撞的产物;燕山期的下板寺花岗岩属于板内岩浆作用。研究显示,今后应注意大岩体的解体,其可能隐含着不可忽视的构造-岩浆作用信息。     

北秦岭南台钼多金属矿床成矿流体和稳定同位素研究

南台钼多金属矿床产于北秦岭构造带宽坪群内,矿体主要呈似层状、透镜体状赋存于花岗斑岩内及其与宽坪群大理岩的接触带。矿化主要呈浸染状、团块状和细脉浸染状。围岩蚀变主要为硅化-钾硅酸盐化、矽卡岩化和碳酸盐岩化。矿床的形成经历了高温蚀变-矽卡岩期和石英-硫化物期,钼多金属矿化主要形成于石英-硫化物期。斑晶石英和辉钼矿-石英脉中主要发育4种流体包裹体：L型富液相包裹体、V型富气相包裹体、C型含CO₂包裹体和S型含子晶多相包裹体。早阶段斑晶石英中发育140～200℃、220～280℃、340～400℃ 3个均一温度区间,主成矿期辉钼矿-石英脉中发育120～180℃、200～240℃和280～380℃ 3个均一温度区间,晚阶段无矿石英脉中仅发育120～240℃一个低温区间。早阶段斑晶石英中的包裹体盐度显示57.90%～>73.96%、30.06%～38.01%、3.39%～18.55% 3个不连续的区间,主成矿期的辉钼矿石英脉和晚期无矿石英脉中的盐度范围分别为0.43%～12.85%、1.91%～10.73%。在成矿早阶段的斑晶石英和主成矿期石英辉钼矿脉的3个温度区间,均出现S型、C型、L型、V型等两种或两种以上包裹体共存且均一温度相近,流体沸腾作用明显,表明流体的多次沸腾是南台钼多金属矿床矿质沉淀的重要机制,这一机制与北秦岭秋树湾铜(钼)矿床的成矿机制相似。硫化物的δ³⁴S值集中于-0.3‰～7.2‰,平均3.1‰,表明硫来自深部岩浆。含硫化物石英的δD_V-SMOW值介于-103‰～-76‰之间,δ¹⁸O_H2O的值为4.01‰～5.55‰,表明主成矿阶段的成矿流体主要为岩浆水,混合有大气降水。     

考虑降解效应的城市固体废弃物非线性本构模型

基于城市固体废弃物(MSW)的降解及土力学特征,在应力降解模型、等向压缩特性和邓肯-张模型的理论基础上,建立了一个能够描述MSW应力和降解耦合作用的全量非线性本构模型。给出了不同应力状态下单元体体积和轴向变形随时间变化的数学表达,同时给出了所有参数的确定方法。采用该模型对不同龄期和不同围压条件下填埋场现场试样的三轴CD应力-应变曲线以及室内长期一维降解压缩试验进行了模拟。结果表明,模型概念合理、参数明确,能够较全面地描述不同降解龄期垃圾的本构关系,可用于分析填埋场的长期变形。     

钢渣在海洋中无机固碳行为及其应用

钢渣是钢铁生产过程中的副产物,是一种放错的资源。钢渣投放在水体中可显著提升水体pH值,并能吸收大量的CO₂。为了解钢渣投放在海洋中可能引起的pH变化及其无机固碳能力,本研究考察了不同粒径、钢渣含量、初始pH及是否扰动等条件下钢渣/海水的pH变化特征和固碳能力。结果表明,不同条件下的钢渣/海水体系,随着浸泡时间的延长,浸出液pH初期都快速升高,后期趋于平缓,且钢渣粒径越小、投入钢渣含量越多及外加振荡作用,都可使浸出液pH提升;同时,浸出液能维持的pH水平对钢渣/海水体系固碳效率影响较大,而钢渣粒径的大小是钢渣固碳能力的最直接影响因素。本工作结果还表明,在实海环境中投放一定量的钢渣有助于预防局部水体酸化,并起到固碳减排的目的。