四川龙门山断裂带高精度地壳/岩石圈黏度结构及其动力学意义

岩石圈黏度是大陆动力学研究中一个重要参数,但是岩石圈黏度,尤其是横向小尺度(<100 km)黏度结构的确定是一个挑战.本文根据电阻率和黏度与它们控制因素的相似关系,直接把一条跨过青藏高原东缘和四川龙门山断裂带的大地电磁(MT)探测的电阻率剖面转换成黏度结构作为输入,在GPS速度和地表地形数据的约束下,利用地球动力学数值模拟获得了该剖面的二维地壳/岩石圈黏度结构.本文推断的黏度与前人获得的区域尺度的黏度值一致,但揭示出了更多的细节.本文的黏度结构揭示出研究区域内的地壳/岩石圈黏度存在较大的空间变化范围(约5量级),黏度值分布在1.48×10^17~8.44×10^22 Pa·s之间;龙门山断裂带下的黏度存在强烈的小尺度横向变化,其中、下地壳的黏度分别为1.99×10^18~8.21×10^20 Pa·s(平均1.17×10^20 Pa·s)和4.09×10^19~7.08×10^20 Pa·s(平均1.77×10^20 Pa·s).基于该黏度结构的地球动力学模型表明驱动青藏高原中-下地壳物质流动的可能是热-化学浮力,以及上地壳和中-下地壳可能处于解耦状态.本文获得的黏度结构可以为龙门山断裂带地震成因和机制、岩石圈小尺度变形和构造应力状态的深入研究提供重要的帮助.     

安徽霍山地震区深部电性结构和发震构造特征

霍山地震区位于大别造山带北缘华北板块与扬子板块接触带上,是大别造山带及周边地震活动最频繁、最集中的地区.83个大地电磁测点组成的大地电磁三维阵列覆盖了整个霍山地震区.用多重网格法、印模迭代重构法和非线性共轭梯度法对阵列数据进行三维带地形反演,获得了地震区深部三维电性结构.电性结构显示,北大别、北淮阳区的中上地壳为电阻率1000Ωm以上的高阻区,中下地壳为电阻率数十欧姆米的相对低阻区;六安盆地电阻率整体较低,中地壳存在显著的电阻率为几欧姆米的壳内高导层.北西向的晓天—磨子潭断裂分隔了北大别高阻层和北淮阳高阻层,在浅部向NE倾,深部向SW倾;北东向的落儿岭—土地岭断裂切穿北大别上地壳高阻层.小震双差定位结果表明,地震主要发生在NE向延伸的落儿岭—土地岭断裂附近的北大别、北淮阳中上地壳的高阻区,并集中于NW向的晓天—磨子潭断裂运动所造成的构造薄弱带中;2014年M S4.3霍山地震震源深度较深,位于北大别高阻区内部的电性梯度较大的区域.综合上述结果我们认为,霍山地震区的主要发震断裂为落儿岭—土地岭断裂,断裂的运动变形充分利用了晓天—磨子潭断裂早先活动所形成的构造薄弱带,断裂下方壳源高导体中的流体沿断层传播使断层强度弱化,使得这些薄弱带区易于发生小地震.由于北大别、北淮阳构造区显著高阻层的存在,我们认为霍山地震区存在发生6级以上中强震的深部孕震环境.     

祁连山东端冷龙岭隆起及邻区深部电性结构与孕震构造背景

祁连山东端冷龙岭隆起及其附近地区是青藏高原东北缘与阿拉善地块强烈相互挤压碰撞区域,也是历史地震活动极为强烈区域.为了揭示冷龙岭隆起及其附近区域的断裂深部延伸状况、强震孕育构造背景以及区域动力学特征等,我们在已有大地电磁数据的基础上,新近在冷龙岭隆起附近以及西南侧区域进行了数据采集,获得了一条自西南向北东穿过西秦岭地块、陇西盆地、祁连山冷龙岭隆起和阿拉善地块的长约460 km的大地电磁剖面(LJS-N)数据,并利用三维电磁反演成像技术对全剖面数据进行了反演,同时也对位于该剖面西侧约80 km外的一条大地电磁剖面(DKLB-M)数据进行了三维反演成像.2条电磁探测剖面结果均揭示了祁连—西海原断裂带展现为略向西南倾斜的大型超壳电性边界带,该断裂是祁连山东端冷龙岭隆起区域最重要的主边界断裂,其北东侧和西南侧地块的深部电性结构呈现出截然不同电阻率分布特征,其西南侧的南祁连地块、陇西盆地以及西秦岭地块在地壳尺度展示为埋深深浅不一的高-低-次高阻结构特点,而其北东侧古浪推覆体表现为西南深、东北浅“鼻烟壶”状较完整的高阻结构特征,再往北到阿拉善地块则呈现为高-低-次高水平三层结构样式.1927年M 8.0古浪、1954年M 7.0民勤和2016年M 6.4门源地震的震源都处于统一的高阻古浪推覆体之中.在青藏高原北东向挤压作用的控制下,祁连山东端冷龙岭隆起区域的祁连—西海原断裂、祁连山北缘断裂和红崖山—四道山断裂以叠瓦状向北北东向顺序推覆拓展到阿拉善地块,这种拓展作用是该区中强地震的动力来源.     

武汉市夏季城市热岛与不透水面增温强度时空分布

城市化的不断发展使自然地表不断被不透水面所取代,城市地表温度高于乡村,形成了显著的热岛效应。城市热岛给城市生态发展与人类健康带来了严重的负面影响,对其空间模式与背后形成机制的研究意义重大。本文以武汉市为例,基于2001、2007和2016年夏季Landsat系列影像使用辐射传导方程法反演了城市地表温度,并采用MOD11A1数据进行了验证;同时,计算了不同时期的城市温度等级和热岛比例指数,分析了城市热岛的时空变化。此外,为了探究热岛效应形成的主要原因,即不透水面与热环境的关系,全局角度使用多元线性回归分析对比了其增温效果与植被水体降温效果的强弱,空间局部角度采用地理加权回归结合地形数据得到了其增温强度的时空变化。结果表明：① 辐射传导方程法适用于实验中研究区的反演;武汉市城市热岛比例指数先增后减,但温度等级高的地区仍在不断扩张;② 多元线性回归可以准确地反映不同地表覆盖对地表温度的影响,R^2值为0.910,总体上武汉市不透水面的增温效果强于植被的降温效果,并弱于水体的降温效果; ③ 2001-2016年不透水面增温强度较高区域的分布呈现“单中心”到“多中心”的变化趋势,由单一集中于中心城区变为了分散集中于三环线附近的汉阳沌口工业区、青山工业区、阳逻开发区和东西湖区等地区。综上所述,武汉市夏季热环境问题仍然较为严重,城市外部地区的不透水面增温强度正在逐渐增大,规划治理应当给予这些地区更多的关注。     

Effects of Temperature on Haemocyte and Granulocyte Counts and Expressions of Immunity-Related Genes in Haemocytes of Scallop Chlamys farreri After Vibrio anguillarum Infection

Bivalve live in aquatic environment and the water temperature can affect their immunity directly. In this research, the scallop Chlamys farreri was injected with 104 or 107 CFU m L-1 Vibrio anguillarum and cultured at 11℃, 17℃, 23℃, and 28℃, respectively. For the control scallop, only phosphate-buffered saline(PBS) was injected. Then total haemocytes and granulocytes were measured by ELISA using monoclonal antibodies. In the meantime, expressions of six immunity-related genes, including lipopolysaccharide and β-1, 3-glucan binding protein(CfLGBP), C-type lectin(CfLec-2), Toll-like receptor(Cf TLR), Lysozyme(CfLYZ), superoxide dismutase(SOD), and phenoloxidase(CfPO) in haemocytes were measured using quantitative real-time PCR. The results showed that total haemocytes counts in 104 CFU m L-1 injection groups showed no differences compared to the control group at all temperatures. However, they varied significantly in 107 CFU m L-1 injection groups at 3 h at 11℃, 6–12 h at 17℃, 3–48 h at 23℃, and 12–48 h at 28℃. Granulocytes counts in 10~4 CFU m L-1 injection groups showed no variance compared to the control group at all temperatures, except for 12 h at 23℃, and 24–36 h at 28℃. They were significantly decreased in 10~7 CFU m L-1 injection groups during 6–48 h at 11℃, 12–48 h at 17℃, 3–48 h at 23℃, and 3–72 h at 28℃. The expression levels of six immunity-related genes in haemocytes of 10~7 CFU m L-1 injection groups were significantly higher than those of control group and 10~4 CFU m L~(-1) injection groups at all temperatures. The results indicated that infected with high concentration of vibrios, haemocyte counts, granulocyte counts and the expressions of immunity-related genes in scallop C. farreri were significantly affected by environmental temperature.     

北京市公共服务设施集聚中心识别分析

公共服务设施集聚中心不仅是多样化公共服务设施分布的集中区,也是公共服务设施消费的热点区和城市活力的窗口区。已有城市多中心研究主要关注就业和人口多中心,却较少关注公共服务设施多中心特征。基于北京市公共服务设施空间点要素数据,结合不同类型和等级公共服务设施的服务半径与质量特征,采用加权核密度与等值线分析等方法对北京市公共服务设施集聚中心进行了识别。研究发现：不同类型公共服务设施热点区分布的空间模式有所差异,但均存在一定程度的中心边缘结构;公共服务设施集聚强度和混合度分别呈现出“一心五片”与“一核多点”的空间特征;根据公共服务设施集聚强度和混合度的等值线分布综合判定,研究区范围共识别出136个公共服务设施集聚中心,其集聚强度与距市中心距离呈现出U型变化规律,与所在街道的人口密度存在指数分布规律;多元回归模型验证,最近公共服务设施集聚中心距离对北京城市居民公共服务设施满意度具有显著的负向影响,且其相对影响强度超过“市中心距离”区位变量;北京市公共服务设施集聚中心的形成机制包括自然历史因素的基础作用、经济发展因素的主导作用、社会需求因素的调节作用和规划政策因素的引导作用。研究认为应加强北京城市公共服务设施集聚中心的空间均衡化建设,适度增加城市边缘郊区公共服务设施集聚中心的数量和服务能级,有助于引导和疏解非首都功能产业和人口向城市郊区转移。     

河北承德双塔山滦河国家湿地公园水鸟多样性及其季节分布规律

2017年11月至2018年11月,采用样线法和定点观察法,对河北承德双塔山滦河国家湿地公园中的水鸟进行了调查,共记录水鸟29种,隶属6目8科21属。其中,有国家二级保护鸟类3种,列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》近危物种2种,易危物种4种,河北省省级重点保护野生动物9种。在29种水鸟中,雁形目和鸻行目水鸟的物种数分别占该湿地公园水鸟总物种数的44.83%和27.59%;雁形目水鸟种群数量占该湿地公园水鸟个体总数的91.51%。2018年4月,水鸟物种数量最多,为14种,水鸟群落的多样性指数最高,为1.911 5;5月,水鸟群落的均匀度指数最高,为0.858 4;2018年10月,水鸟种群数量最多,为250只。从水鸟的居留型来看,以旅鸟为主,其数量占水鸟个体总数的82.76%,夏候鸟的数量占10.34%,留鸟的数量占6.9%。调查期间,水鸟主要分布在湿地公园内的一道坝与三道坝之间的开阔水域中。     

IRI2016参考电离层模型在高度60～100km的精度分析

60~100 km低电离层对无线电传播、测量具有重大影响。IRI2016作为目前最新的国际参考电离层模型,研究其提供的电子密度在高度60~100 km的精度具有重要实际意义。本文以廊坊中频雷达(位于中纬度地区)提供的电子密度资料(2014—2016年)为基准,利用偏差、绝对差、相关系数、相对偏差和Lomb-Scargle周期图方法,定量分析了IRI2016模型电子密度在中纬度地区60~100 km高度范围内的精度特征。结果表明,在中纬度地区60~100 km高度范围内:①电子密度偏差、绝对差、相对偏差与季节有密切关系,在高度86~100 km,随高度增加均快速增大;相关系数同样与季节有密切关系,但随高度增加表现出增大、减小的交替变化特征;②IRI2016模型电子密度精度与太阳活动、地磁条件有关,在太阳活动低年、磁宁静条件下的电子密度精度最高;③中频雷达和IRI2016模型电子密度在82~84 km均显著(通过90%显著性检验)含有准全日潮汐波、准8 h重力波,同时IRI2016模型还显著含有准半日潮汐波,而中频雷达未显著含有准半日潮汐波;在86~92 km均显著含有准全日潮汐波、准半日潮汐波,无准8 h重力波;④中频雷达、IRI2016模型电子密度在同一高度层显著含有的波周期及功率谱存在差异,不同高度层之间显著含有的波周期及功率谱也存在差异;⑤对于高度82~92 km的中频雷达、IRI2016模型电子密度变化特征,准全日潮汐波均为主要作用,准8 h重力波在82 km为次要作用,而准半日潮汐波在86~92 km为次要作用。     

Blooms of Prorocentrum donghaiense reduced the species diversity of dinoflagellate community

Most of reported harmful algal blooms(HABs)of microalgae(75%)have been caused by dinoflagellates.Studies on the negative effects of HABs have generally focused on animals,valuable organisms in particular,and environmental factors such as dissolved oxygen and nutrients,but relatively fewer on community level,particularly that using metagenomic approach.In this study,we reported an investigation on the effects of a HAB caused by the dinoflagellate Prorocentrum donghaiense on the species diversity and community structure of the dinoflagellate sub-community via a pyrosequencing approach for the samples taken before,during,and after the bloom season of P.donghaiense in the East China Sea.We sequenced partial 28S rRNA gene of dinoflagellates for the field samples and evaluated the species richness and diversity indices of the dinoflagellate community,as a sub-community of the total phytoplankton.We obtained 800185 valid sequences(categorized into 560 operational taxonomic units,OTUs)of dinoflagellates from 50 samples and found that the biodiversity of dinoflagellate community was significantly reduced during the blooming period in comparison to that in pre-and after-blooming periods,as reflected in the four diversity indices:the species richness expressed as the number of OTUs,Chao1 index,Shannon index(evenness),and Gini-Simpson index.These four indices were all found to be negatively correlated to the cell density of the bloom species P.donghaiense.Correlation analyses also revealed that the P.donghaiense cell abundance was correlated negatively with NO3--N,and NO2--N,but positively with total nitrogen(TN)and total phosphorus(TP).Principal coordinates analysis(PCoA)showed that the community structure of dinoflagellates was markedly different among the different sampling periods,while the redundancy analysis(RDA)revealed P.donghaiense abundance,salinity,NO3--N,and SiO32-were the most four significant factors shaping the dinoflagellate community structure.Our results together demonstrated that HABs caused by the dinoflagellate P.donghaiense could strongly impact the aquatic ecosystem on the sub-community level which the blooming species belongs to.     

局地气候分区框架下城市热岛时空分异特征研究进展

局地气候分区（LCZ）框架自2012年提出以来,在城市热岛研究领域备受重视,但目前对LCZ框架下城市热岛（简称LCZ城市热岛）时空分异特征仍缺乏系统性总结。本文以统计和“荟萃分析”为手段,系统梳理了2012—2019年LCZ城市热岛研究在数据获取手段、时空格局和影响因素3个方面的进展,并对今后研究进行了初步展望。结果表明,迄今为止全球范围内已在超过130座城市开展了LCZ城市热岛研究,这些城市主要集中于中纬度（35°N~55°N）的亚洲和欧洲地区,且主要聚焦于以近地表气温表征的“冠层热岛”和以地表温度表征的“地表热岛”。具体而言：① 在温度数据获取方面,站点观测（文献数量占比42.5%）、模型模拟（38.3%）与移动测量（19.2%）是获取气温的主要方法,其中模型模拟方法占比逐年升高。而卫星热红外遥感是获取地表温度的主要手段（86.5%）。② 在时空格局方面,就全球而言,LCZ气温的类间极值差（均值为3.1 K）显著低于地表温度的类间极值差（9.8 K）,且该极值差通常在夏季或冬季较大;冠层热岛与地表热岛均存在显著的“LCZ类内热岛”现象。③ 在影响因素方面,多数研究局限于定性分析地表结构、覆盖、材质和人类活动的影响,而普遍忽略了建筑布局与邻近LCZ类型等潜在因素的作用。本文将有利于从整体上更好地把握LCZ城市热岛的研究进展与今后的发展趋势。