Degradation induces changes in the soil C:N:P stoichiometry of alpine steppe on the Tibetan Plateau

Due to the Tibetan Plateau's unique high altitude and low temperature climate conditions,the region's alpine steppe ecosystem is highly fragile and is suffering from severe degradation under the stress of increasing population,overgrazing,and climate change.The soil stoichiometry,a crucial part of ecological stoichiometry,provides a fundamental approach for understanding ecosystem processes by examining the relative proportions and balance of the three elements.Understanding the impact of degradation on the soil stoichiometry is vital for conservation and management in the alpine steppe on the Tibetan Plateau.This study aims to examine the response of soil stoichiometry to degradation and explore the underlying biotic and abiotic mechanisms in the alpine steppe.We conducted a field survey in a sequent degraded alpine steppe with seven levels inNorthern Tibet.The plant species,aboveground biomass,and physical and chemical soil properties such as the moisture content,temperature,pH,compactness,total carbon(C),total nitrogen(N),and total phosphorus(P)were measured and recorded.The results showed that the contents of soil C/N,C/P,and N/P consistently decreased along intensifying degradation gradients.Using regression analysis and a structural equation model(SEM),we found that the C/N,C/P,and N/P ratios were positively affected by the soil compactness,soil moisture content and species richness of graminoids but negatively affected by soil pH and the proportion of aboveground biomass of forbs.The soil temperature had a negative effect on the C/N ratio but showed positive effect on the C/P and N/P ratios.The current study shows that degradation-induced changes in abiotic and biotic conditions such as soil warming and drying,which accelerated the soil organic carbon mineralization,as well as the increase in the proportion of forbs,whichwere difficult to decompose and input less organic carbon into soil,resulted in the decreases in soil C/N,C/P,and N/P contents to a great extent.Our results provide a sound basis for sustainable conservation and management of the alpine steppe.     

Estimation of Grassland Production in Central and Eastern Mongolia from 2006 to 2015 via Remote Sensing

Mongolia is an important part of the Belt and Road Initiative “China-Mongolia-Russia Economic Corridor” and a region that has been severely affected by global climate change. Changes in grassland production have had a profound impact on the sustainable development of the region. Our study explored an optimal model for estimating grassland production in Mongolia and discovered its temporal and spatial distributions. Three estimation models were established using a statistical analysis method based on EVI, MSAVI, NDVI, and PsnNet from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) remote sensing data and measured data. A model evaluation and accuracy comparison showed that an exponential model based on MSAVI was the best simulation (model accuracy 78%). This was selected to estimate the grassland production in central and eastern Mongolia from 2006 to 2015. The results show that the grassland production in the study area had a significantly fluctuating trend for the decade study; a slight overall increasing trend was observed. For the first five years, the grassland production decreased slowly, whereas in the latter five years, significant fluctuations were observed. The grassland production (per unit yield) gradually increased from the southwest to northeast. In most provinces of the study area, the production was above 1000 kg ha ^-1, with the largest production in Hentiy, at 3944.35 kg ha ^-1. The grassland production (total yield) varied greatly among the provinces, with Kent showing the highest production, 2341.76×10 ⁴ t. Results also indicate that the trend in grassland production along the China-Mongolia railway was generally consistent with that of the six provinces studied.     

中国物理海洋学研究70年:发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的“普遍风浪谱”和“涌浪谱”,发展了第三代海浪数值模式;提出了“准调和分析方法”和“潮汐潮流永久预报”等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了“棉兰老潜流”,揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了“南海内波潜标观测网”,实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流“边缘不稳定”的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模 型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。     

结合深度学习和图割法的遥感影像建筑物检测

提出一种基于卷积神经网络和图割法的自动提取高分影像建筑物的方法。首先,通过卷积神经网络定位与检测建筑物的位置,逐一提取单个建筑物轮廓,利用检测结果分别建立建筑物和非建筑物的高斯混合模型（GMM）,然后结合最大流最小割的图像分割方式实现全局优化,完成建筑物初步提取,最后用形态学进行优化。通过试验证明了该方法的可行性。     

移动AR+VR支持下旅游GIS系统的设计与实现

随着云计算、物联网、移动通信、移动互联网等技术的发展,研发智能化、多维度、全方位的旅游管理信息系统,已成为旅游信息化的发展趋势。本文以青岛八大关为例,综合利用基于位置与多传感器的跟踪注册技术、瓦片地图技术、三维景观地图技术和移动增强现实系统虚实叠加技术,研究并实现了面向旅游业的移动化、信息化、智能化、个性化的智能旅游服务系统,为游客提供认知周围景观的全新视角,获得全新的交互体验。系统包括三维景观地图、虚拟漫游、路线导航、环境识别、历史建筑查询、热力图显示、好友足迹、个人轨迹、微信分享等功能模块,游客在享受旅途的同时可以获得更加智能便捷的服务。     

中国贵金属矿床的基本成矿规律与找矿方向

通过对近年来贵金属矿床勘查进展及其主要类型、主要成矿时代、主要矿集区等的分析与归纳,总结了中国金矿床、银矿床和铂族元素矿床的基本成矿规律,并提出它们各自的找矿方向。中国金矿床类型多,主要形成于中生代和新生代,集中在胶东、辽东、华北地台边缘、小秦岭、阿尔泰、金沙江-红河断裂带、台湾和东南沿海、滇黔桂、陕甘川及长江、黑龙江等主要水系的上游,金矿的找矿方向包括:①老矿区的"探边摸底"和"攻深找盲";②新矿集区的典型研究与采选冶技术改进;③综合利用技术的创新将使相当多的表外矿变为当前可开采的矿床;④新区勘查;⑤加强成矿系列、成矿体系和成矿规律的研究,以理论指导找矿并综合评价。中国银矿以伴生银矿为主,主要形成于中生代和新生代,变质岩、岩浆岩和沉积岩均可容矿,造山带和盆地区的构造破碎带尤其值得重视。当前需要加强对锰矿区含银性和Mn异常区的研究,尤其是中国东部中新生代盆地区断裂带与Mn、Ag化探异常吻合地区,应该综合评价。中国铂族元素矿床可以分为岩浆型、沉积型和热液型三大类,可形成于从前寒武纪到新生代的各个时代,至少构成8个重要成矿远景区(带),重点放在康滇地轴和二叠纪末期峨眉地幔柱影响到的地区,但华北地台老基底中的原生矿及其周边的砂矿不可忽视。     

太原冬季采暖期气温变化特征与节能效应分析

采用太原市1951～2003年冬季采暖期逐日气温资料,应用气候方法分析了采暖期平均气温以及与能耗相关的采暖初日、终日、采暖度日等要素的变化特征.结果表明:采暖期气温存在明显升高趋势.而且在20世纪80年代末发生跃变;采暖初日在逐年推后,采暖终日的年代际变化振荡较大,90年代以来有明显提前趋势,采暖期在逐年缩短;采暖度日存在明显减少趋势.结合供暖指标,分别从平均气温升高、采暖期缩短及采暖度日减少等方面进行节能效应分析,指出有必要改变传统的采暖模式.城市采暖具有很大的节能潜力.     

棉花吐絮收获期连阴雨灾害风险区划

为了进一步提高棉花生产中吐絮收获期连阴雨灾害的应对处置能力和水平,采用陕西关中棉区42个气象站1970—2010年的8月下旬至10月中旬逐日降水资料,同期的棉花灾情资料,经济资料和地理信息资料,基于GIS技术,针对影响陕西棉花吐絮成熟收获期的主要灾害——连阴雨进行风险区划研究,以期充分利用气候资源,避开不利气候条件,提高应对连阴雨灾害能力。结果表明:陕西关中棉花吐絮成熟收获期连阴雨灾害的高风险区和中等风险区在宝鸡市和西安南部沿秦岭北麓的周至、户县、长安和蓝田,不利于大面积种植棉花。关中东部渭南市、咸阳大部分区县,西安的临潼、阎良、高陵县,处于棉花种植的低风险区,能够保证棉花正常吐絮成熟收获。     

完善综合监测预警系统提高海洋环境监控能力

自1996年江苏省实施“海上苏东”战略以来,南通市海洋经济以年均16%以上的增长率迅速发展,至2004年,全市海洋经济总产值达到226亿元,海洋经济已成为南通市国民经济发展的一条亮丽的风景线。然而,当前全市海洋经济占比达43.6%的海洋渔业经济遭受了极大挑战。2004年,南通市海洋渔业两大主导产品——条斑紫菜与文蛤同期发生重大病灾,造成经济损失1亿余元。群发性上访等事件给整个社会带来了诸多不稳定因素,海洋渔业经济的管理也陷入了被动应付的困境。引发紫菜与文蛤重大病灾的因子较多,海洋生态环境恶化是其中一个极为重要的因素。面对海洋渔…     

江汉叠合盆地及邻区中生代以来盆山耦合数值模拟研究

江汉叠合盆地位于扬子地台中部,夹持于秦岭-大别及江南造山带中段之间。中生代以来,先后经历了北部陆陆碰撞、南部陆内挤压造山与断陷、裂陷成盆的演化历程,区域构造体制在中生代发生了重大转换,其中复合、联合了众多的地质现象;盆地历经的海盆、煤盆、盐盆、陆相广盆四个盆地世代详细记录有中国南北大陆联合及东北亚大陆构造体制转换的运动学过程,是认识欧亚大陆东部深层动力地质作用过程的关键地区之一。盆地沉积充填过程可简要概括为前陆、裂陷、坳陷三种基本样式。系统的盆山构造样式及运动学分析结果表明:叠合盆地前陆期发育于同碰撞-造山后作用阶段早期,断、坳陷期发育于造山后作用阶段晚期-非造山裂解阶段。本文运用大陆动力学数值模拟(FLAC软件)方法,从挤压和伸展两方面效验了山-盆演化分别受控于印支-早燕山期的华南与华北陆块的旋转碰撞造山,以及随后的晚燕山-喜山早期碰后陆内俯冲作用所产生的板片断离引起的地幔物质上升与对流作用,晚喜山期太平洋板块俯冲作用以及由此产生的地幔调整等三期动力学系统。为南方中小型叠合盆地动力学解析提供了一种新的思路与研究方法。