A proposal for the theoretical analysis of the interactive coupled effects between urbanization and the eco-environment in mega-urban agglomerations

Mega-urban agglomerations are strategic core areas for national economic development and the main regions of new urbanization. They also have important roles in shifting the global economic center of gravity to China. However, the development of mega-urban agglomerations has triggered the interactive coercion between resources and the eco-environment. The interactive coupled effects between urbanization and the eco-environment in mega-urban agglomerations represent frontier and high-priority research topics in the field of Earth system science over the next decade. In this paper, we carried out systematic theoretical analysis of the interactive coupling mechanisms and coercing effects between urbanization and the eco-environment in mega-urban agglomerations. In detail, we analyzed the nonlinear-coupled relationships and the coupling characteristics between natural and human elements in mega-urban agglomerations. We also investigated the interactive coercion intensities between internal and external elements, and the mechanisms and patterns of local couplings and telecouplings in mega-urban agglomeration systems, which are affected by key internal and external control elements. In addition, we proposed the interactive coupling theory on urbanization and the eco-environment in mega-urban agglomerations. Furthermore, we established a spatiotemporal dynamic coupling model with multi-element, multi-scale, multi-scenario, multi-module and multi-agent integrations, which can be used to develop an intelligent decision support system for sustainable development of mega-urban agglomerations. In general, our research may provide theoretical guidance and method support to solve problems related to mega-urban agglomerations and maintain their sustainable development.     

基于传播矩阵法改进的SS及其前驱波合成算法

410 km和660 km地幔间断面在地球内部动力学研究中具有重要意义. 在研究地幔间断面的方法中, SS前驱波由于具有全球采样优势得以广泛应用. SS及其前驱波模拟可利用有限差分和谱元法等数值模拟方法, 它们在模拟全球尺度地震波传播时具有高精度的特点, 但往往计算量很大. 因此, 该类方法难以应用于反射点广泛分布的情形. 而基于传播矩阵发展的SS及其前驱波模拟方法在保持高精度计算的同时, 可大幅提高计算效率. 本文针对SS及其前驱波的传播特征, 改进了基于传播矩阵方法的波形合成算法FASHSHWF. 通过简单层状模型对该算法进行了测试, 验证了算法及相应程序的正确性. 计算效率测试表明改进算法相较常规传播矩阵算法可节约50%以上的计算时间. 通过与AxiSEM计算的波形对比, 验证了FASHSHWF用于SS及其前驱波模拟的有效性. 在上述工作的基础上, 本文进一步探讨了新算法在研究全球近地表结构对地幔间断面复杂性探测影响中的应用.

     

关于矿产资源勘查开采过程中关键节点的探讨

随着采矿等矿业活动在全球范围内的大面积进行,人们对矿山及其周边环境问题的关注度持续增加。电感耦合多接收等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的出现推动了同位素的地球化学研究,也使得同位素示踪技术被广泛应用于探究矿山环境中的各类问题。为强调同位素示踪技术在复杂矿山环境中应用的重要性及其能解决科学问题的多样性,本文调研和分析了截至2022年7月国内外学者公开发表的借助同位素示踪技术测试、分析矿山水文环境中的地球化学过程及污染物来源/影响等方面的论文及其数据,研究区涵盖二十多个国家、四十多个地区。通过总结发现：水体氢、氧同位素示踪技术是矿山水源解析、水力联系研究及酸性矿山废水(AMD)源识别的有效工具;硫酸盐硫、氧同位素示踪技术为研究矿山环境中的硫酸盐来源、AMD酸化过程及污染、细菌硫酸盐的还原作用与元素迁移转化等提供重要支持;重金属(铅、镉、锌、汞等)同位素示踪技术是探究矿山及附近环境中的金属污染来源及不同来源贡献率的有效手段。大量研究表明,虽然同位素技术在解析矿山环境污染物来源和特征污染物迁移转化机制以及揭示矿山水文地球化学过程等方面起到重要作用,但目前的大部分研究局限于应用单一/少数同位素对矿山环境介质进行短时间示踪研究。因此,未来需进一步发展多同位素示踪技术,并对矿山环境中存在的各类问题进行长期、持续地监测调查,提出有效的污染防治新方法。

     

“分水岭迁移与河流袭夺”客观存在

分水岭迁移的结果必然会引起河流的袭夺，这是水系演变中的客观规律。分水岭之所以会发生迁移，关键在于分水岭两侧分别存在着高位河流与低位河流，这就使得分水岭两侧的侵蚀能量有差异。分水岭的被切穿主要是由于低位河流溯源侵蚀较强，迫使分水岭向高位河流的一例移动，并最终袭夺高位河流。     

由GOCE高低卫卫跟踪数据反演地球重力场的模拟研究

根据调和分析法、最小二乘法,建立利用扰动位数据解算地球重力场的实用数学模型。结果表明,采用不同数据量和不同采样率的观测数据对重力场模型解算结果有一定影响,不同分辨率的观测数据恢复重力场模型的精度差异较大,调和分析法精度优于最小二乘法。     

基于SWOT分析的南海区海洋牧场发展路径

海洋牧场作为修复海洋生态系统和实现渔业资源增殖的现代渔业模式,是促进海洋经济绿色发展、推动传统渔业转型升级和构筑海洋命运共同体中的重要一环。然而,在实际建设中存在多种制约现代海洋牧场高质量发展的因素。合理规划海洋牧场,充分发挥其生态、社会、经济效益,对海洋牧场持续发展至关重要。文章对南海区海洋牧场的建设、技术发展及政策管理现状进行了总结,并利用SWOT分析法对南海区海洋牧场的发展情况进行了综合分析,阐释了南海区海洋牧场发展存在的优势、劣势、机遇和挑战,并结合国内外海洋牧场建设的经验及发展趋势,提出了南海区海洋牧场产业发展的路径,以期为我国海洋牧场高质量发展提供借鉴。     

MALBAC技术扩增微生物群落基因组的效率评估

环境样品的低生物量是微生物宏基因组学研究面临的首要挑战,通过基因组扩增技术来满足高通量测序对DNA样品量的需求是最常用的解决策略。MALBAC(Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles)基因组扩增试剂盒最初为扩增和研究哺乳动物的单细胞基因组而研发。本文中,我们通过人工构建的微生物群落来检测该试剂盒在微生物宏基因组扩增方面的效率和应用可行性。结果表明,每个标准反应中,10 pg的DNA模板量足以满足MALBAC试剂盒对样品扩增的需要。每个标准反应DNA模板用量为10和100 pg时,所扩增DNA样品的基因组覆盖度与原始未扩增样品表现出高度的一致性,证明MALBAC试剂盒扩增效果的高度稳定性和一致性。常用的GenomePlex全基因组扩增试剂盒使我们可以在每个标准反应DNA模板量为100 pg的条件下扩增获得足够的DNA样品,但是结果表明该参照试剂盒无法有效的实现对群落中低丰度细菌菌株基因组的线性扩增。对于MALBAC试剂盒和参照试剂盒而言,在扩增高GC含量的微生物物种基因组DNA方面效率低下。我们的实验结果表明MALBAC试剂盒在高效扩增环境样品宏基因组DNA方面的可行性,但对该试剂盒在扩增环境样品中高GC含量微生物物种方面的适用性存在疑虑。     

Discovery of 13 New Variable Stars in the Field of the Open Cluster NGC 2168 （M35）

A wide-field time-series CCD photometric survey of variable stars in the field of the open cluster NGC 2168 was carried out using the BATC Schmidt telescope. In total 13 new variable stars are discovered with three W UMa systems, one EA type and two EB type eclipsing binaries (one of them could be a W UMa system), and seven pulsating stars including three candidates of δScuti stars.     

宁夏盐池县相对资源承载力

采用相对资源承载力的理论与研究方法,定量分析了盐池县8个乡镇相对资源承载力时空变化及差异特征,并对承载力匹配特征进行空间表达。结果表明：盐池县辖各乡镇相对于盐池县的综合人口承载力表现出严重超载、超载和富余3种不同的状态;相对自然资源经济承载力时空变化稳定,自然资源的经济潜力不断增大;相对草地资源牲畜承载力随时间推移不断递增且空间差异明显;依据3种承载力状态组合划分了不同的承载力匹配类型,并提出不同类型的可持续发展策略。本研究可为盐池县禁牧10年后各乡镇发展提供建议,并为“退牧还草”政策的继续实施提供理论支持。