河北平原地下水锶同位素特征

本文根据28个样品的测试结果，介绍了河北平原地下水的87Sr/86Sr比值。水的87Sr/86Sr比值变化很大。这些Sr同位素组成的差别反映了平原中水流受区域地质条件控制。文中讨论了Sr同位素的6个分布特征。河北平原地下水的87Sr/86Sr比值均大于现代海水的平均值（0.709073）。平原内第四系地下水（Q4-Q1）从补给区到排泄区的87Sr/86Sr比值随着距离（年龄）增大而系统增大。水文学上年轻的水显示非放射性成因的（初始的）87Sr/86Sr比值，而较老的水则具有明显的放射成因，可达0.71527(δ87Sr为8.74‰)这很可能是通过溶解含水层硅酸盐而增加大陆Sr的结果。     

16S与gyrB基因联合建树快速鉴定海水中的一株地衣芽胞杆菌

在保守序列高度相似的细菌鉴定中,单独使用16S rDNA/RNA序列进行比对和构建进化树通常无法准确鉴定到种,需要增加测序基因数并对多基因进行分析。为实现快速鉴定,课题组对16S与gyrB基因联合建树的方法进行了研究,将海洋来源的一株杆菌,分别用通用引物扩增16S和gyrB基因并测序,在GeneBank进行序列比对后,选择各菌种保藏中心16S和gyrB基因均相似的菌株,取16S和gyrB基因序列,采用Paup*4.0构建进化树。使用16S与gyrB拼接序列构建的进化树中属于同一种的菌株均很好的聚合在一枝,种间分枝自展值均高于98,分类结构准确,筛选得到的杆菌与地衣芽胞杆菌(Bacilluslicheniformis)聚合在一枝,自展值为100,鉴定为地衣芽胞杆菌。经生理生化试验验证,该菌株与地衣芽胞杆菌特征完全一致,使用16S和gyrB基因联合建树得到的鉴定结果准确且快速简便。     

基于支持向量机的太阳磁场活动区极性反转线位置的探测

太阳磁场的极性反转线(Polarity Inversion Line, PIL)是研究太阳活动、分析太阳磁场结构演变和预测太阳耀斑最重要的日面特征之一.磁场极性反转的位置是太阳耀斑和暗条可能出现的位置."先进天基太阳天文台(ASO-S)"是中国首颗空间太阳专用观测卫星,其搭载的"全日面矢量磁像仪(Full-Disk Vector Magnetograph, FMG)"主要任务是探测高空间、高时间分辨率的全日面矢量磁场.为了提高观测数据使用效率、快速监测太阳活动水平、提高太阳耀斑与日冕物质抛射的预报水平以及更好地服务于FMG数据处理与分析系统,采用了图像自动识别与处理技术,更加精确有效地检测极性反转线.从支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的模型出发,将极性反转线位置的探测问题转化为一个模式识别中的二分类问题,提出了一种基于支持向量机的极性反转线检测算法,自动探测与识别太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory, SDO)日震和磁成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager, HMI)磁图的极性反转线位置.与现有算法的对比结果表明,此算法可以精确直观地检测太阳活动区的极性反转线.     

基于树轮生理模型的雪岭云杉径向生长的模拟研究

雪岭云杉（Picea schrenkiana）是天山山区重要的造林树种,为了解天山山区森林上限树木径向生长对气候环境的响应机制,运用树轮气候学方法,通过采自天山东部巴里坤山雪岭云杉林上限的树芯样本建立的树轮宽度标准化年表,采用VS-oscilloscope模型,模拟雪岭云杉的径向生长过程并揭示了过去55 a以来该过程与环境因子的关系。结果表明：（1）模拟得到的树轮宽度指数与实际树轮宽度指数相关系数为0.645（P<0.01）。两者变化趋势具有较好的一致性,表明模型取得了较好的模拟效果。（2）树木径向生长主要限制因子是4~5月和7~8月的土壤湿度,温度是决定树木生长季开始的主要影响因子,而温度决定的生长速率在宽窄轮的形成上并不明显。（3）模拟的树轮宽度指数与生长结束日期的相关系数是-0.413（P <0.01）,说明生长季节的结束日期对树轮宽度的增长有一定的影响。（4）自1984年以来,随着区域气温的逐渐上升,树木生长季的长度有延长的趋势,而树木径向生长却发生衰退现象,1984年以来气温的升高可能是树木生长衰退的主要原因。因而研究从生理角度揭示天山东部森林上限树木径向生长过程中的主要限制因子和限制时段,以期为该区域之后的树轮学研究提供一些借鉴意义。     

基于机器学习的日冕仪图像分类方法研究

日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection, CME)的检测是建立CME事件库和实现对CME在行星际传播的预报的重要前提. 通过Visual Geometry Group (VGG) 16卷积神经网络方法对日冕仪图像进行自动分类. 基于大角度光谱日冕仪(Large Angle and Spectrometric Coronagraph Experiment, LASCO) C2的白光日冕仪图像, 根据是否观测到CME对图像进行标记. 将标记分类的数据集用于VGG模型的训练, 该模型在测试集分类的准确率达到92.5%. 根据检测得到的标签结果, 结合时空连续性规则, 消除了误判区域, 有效分类出CME图像序列. 与Coordinated Data Analysis Workshops (CDAW)人工事件库比较, 分类出的CME图像序列能够较完整地包含CME事件, 且对弱CME结构有较高的检测灵敏度. 未来先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)卫星的莱曼阿尔法太阳望远镜将搭载有白光日冕仪(Solar Corona Imager, SCI), 使用此分类方法将该仪器产生的日冕图像按有无CME分类. 含CME标签的图像将推送给中国的各空间天气预报中心, 对CME进行预警.     

近40年西昌北郊降水变化分析

利用西昌市北郊某观测站19742009年近40年的逐日降水资料, 采用通用的极端气候指数, 逐年统计各级降水的发生日数资料。采用气候趋势分析法、滑动平均法、多项式拟合法及Morlet小波变换等方法诊断分析各类降水事件的气候变化特征。结果表明:雨日、冰雹的减少趋势显著;总降水量、年最大日降水量、强降水日数R95%、中等雨日数R75%、雨季总降水量呈上升趋势, 但并不显著, 降雪日数的下降趋势也不显著;暴雨日数的长期变化趋势不明显;各类降水事件及极端天气存在一定的振荡周期。针对现阶段气候变化特点, 提出了应对建议。      

千米尺度数值预报模式对泰山地区暖季降水预报性能的评估

为深入认识对流可分辨模式对小尺度孤立地形区降水的预报性能,使用2017年暖季（5—9月）台站逐时降水观测数据,以小时尺度降水特征为指标,细致评估了千米尺度分辨率（3 km）的北京“睿图”短期数值预报子系统（RMAPS-ST）对泰山及其周边地区降水特征的预报能力,并对比了不同起报时次（北京时08时和20时）的预报差异。评估发现,RMAPS-ST可以再现泰山站的局地降水中心,但区域西南侧降水预报小于观测,而泰山站及其东北侧则相反。清晨和午后时段的降水预报与观测相比存在较大偏差。以泰山站为例,RMAPS-ST易于低估夜间至清晨时段的降水频率,这可能与模式对降水系统发展演变过程的预报偏差以及清晨泰山站弱降水事件的漏报有关;清晨泰山站降水强度的预报在不同起报时次的结果中存在差异,20时起报存在大幅度高估的问题,进而导致其暖季平均降水量预报大于观测,而08时起报对于清晨降水强度的高估不明显;08时起报易高估泰山站午后的降水频率,这与其午后短历时降水事件数预报偏多有关,模式对山区热动力场的预报偏差是午后降水空报的可能原因。小时尺度降水特征已应用于中国气象局区域数值预报模式的业务评估体系中,本研究结果也表明,此类评估有助于深入认识千米尺度数值预报模式对降水日内变化的预报能力,从而为精细化降水产品的订正提供更详实的科学依据。      

生态系统服务供需关系及空间流动研究进展（英文）

基于生态系统服务供需关系的空间流动研究是连接生态系统服务供给与人类福祉的关键环节。理解生态系统服务产生、流动、使用的全部过程,准确评估生态系统服务供需平衡状况,建立供给与需求之间双向反馈关系,对于科学管理生态系统和保障区域资源可持续发展具有重要意义。综合大量相关文献,本文从生态系统服务供需关系角度出发,归纳了生态系统服务供给、需求的概念和评估方法,阐述了全球变化背景下,土地利用和气候变化两个主要驱动力对生态系统服务时空变化的影响。系统梳理了生态系统服务空间流动方面的研究进展,发现目前研究在文化服务的量化、生态系统服务流动动态研究以及生态系统服务的驱动机制研究方面存在不足,提出明确生态系统服务驱动机制和转移过程、实现生态系统服务不同时空尺度之间的相互转换,是未来将生态系统服务研究更好地用于实践的重要方法。     

北京城市绿地景观变化及其生态系统服务评价（英文）

城市绿地系统作为城市生态系统的一个非常重要的组成部分,在维护城市生态系统稳定、提供生态系统服务以及提高城市环境质量等方面起着积极的作用。本研究以北京市城市区域为例,基于城市绿地空间分布数据和遥感数据,分析了2000-2020年城市绿地景观格局的变化,以及城市绿地生态系统服务及其空间分布的变化,并研究了它们之间的相互作用关系。结果表明：(1)2000-2020年北京城市绿地建设成效较为显著,绿地面积增加了77.41%,主要由耕地和建设用地转变而来。(2)2000-2020年北京城市绿地滞尘量、吸收SO₂量、吸收NO₂量、降温增湿量、固碳释氧量和暴雨缓排量总体上均呈持续增加的趋势。(3)城市绿地景观变化与绿地生态系统服务之间关系密切,斑块总面积与生态系统服务的相关性最高,除暴雨缓排外,斑块总面积与各项生态系统服务之间的相关系数均高于0.85。研究结果可以为优化北京绿地、更大程度发挥绿地对生态环境的改善作用提供理论指导,为北京市的生态环境建设提供科学依据。     

南海北部陆架区3种鱼类多氯联苯含量分布特征

为探讨南海北部陆架区海洋动物中多氯联苯(PCBs)污染状况,用气相色谱仪-电子捕获检测器测定了1998—2000年在该海域采集的3种金线鱼体内的PCBs。结果表明,在鱼体背部肌肉中PCBs含量(鲜重平均值)深水金线鱼Nemipterus bathybius中较高(6.21ng.g-1),在金线鱼N.virgatus中次之(5.26ng.g-1),在日本金线鱼N.japonicus中较低(4.83ng.g-1)。在台湾浅滩金线鱼PCBs含量(6.05ng.g-1)略高于广东海域(5.61ng.g-1),在远岸海域(5.80ng.g-1)高于近岸海域(4.48ng.g-1)。PCBs含量在深水金线鱼几种组织内的分布与脂肪含量呈正相关,表现为肝(11.9ng.g-1)>腹肌(9.05ng.g-1)>皮(4.79ng.g-1)≈背肌(4.31ng.g-1)>肠(3.53ng.g-1)≈鳃丝(3.45ng.g-1)。3种鱼体内PCBs含量(鲜重)在1.25—16.4ng.g-1范围内,远低于国内外水产品安全限量。