基于气候变化和人类活动影响的土地利用分析——以新疆阿克苏河流域绿洲为例

以1990、 2000、 2010年3期Landsat TM影像为土地利用基础数据, 结合1990年以来的社会经济资料和反映气候变化的气温、 降水数据, 对1990年以来阿克苏河流域绿洲土地利用变化进行了分析. 结果表明: 1990-2010年期间, 耕地、 建设用地以单向转入为主, 耕地对绿洲"扩张"贡献最大, 前期(1990-2000年)的贡献率为129.1%, 后期(2001-2010年)的贡献率提高到142.5%; 草地、 水域以单向转出为主, 草地对绿洲"萎缩"贡献最大, 前期的贡献率是-39.8%, 后期是-34.8%; 其次是水域, 前期对绿洲的贡献率是-1%, 后期是-9.3%; 河漫滩、 林地、 湿地在前期对绿洲的"扩张"贡献率分别是7.5%、 0.3%和5.1%, 后期对绿洲的"萎缩"贡献率分别是-2.4%、 -0.02%和-0.4%. 近20 a来流域绿洲规模整体上持续扩张. 通过分析绿洲土地利用驱动力系统可以看出, 绿洲土地利用类型变化主要受人类活动影响, 气候变化起基础性作用.     

辽东湾北部海域沉积物重金属环境质量和污染演化

基于取自辽东湾北部海域表层沉积物和岩心样品,利用XRF等方法对沉积物中的重金属含量进行系统的测定,结合137 Cs、210Pb年代测定,分析了研究区表层沉积物中重金属分布特征、环境质量状态以及重金属污染历史。结果表明:辽东湾表层沉积物重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Hg含量高值区主要分布在葫芦岛附近海域,并且呈现由近岸向远岸递减的趋势;辽东湾海域部分站位表层沉积物已经受到重金属污染,轻度和重度污染率为34.5%,清洁率为65.5%,重度污染站位集中在葫芦岛附近海域;辽东湾沉积物中重金属污染大致出现在1975年,于1997年达到最大,随后,重金属污染开始明显减少。辽东湾沉积物中重金属分布及演化特征与沿海社会经济发展和国家环境保护政策有着密切的联系。     

基于线粒体COⅢ基因分析厚壳贻贝(Mytilus coruscus)养殖群体遗传多样性

基于线粒体DNA的COⅢ基因序列对我国沿海重要经济贝类厚壳贻贝3个养殖群体(温州、宁德、福州)的遗传多样性和遗传结构进行了分析。由PCR扩增获得23个体的COⅢ基因787bp的部分序列,其多态性遗传参数统计显示,23个个体共检出21个单倍型,总群体单倍型多样性指数(Hd)为0.978,核苷酸多样性指数(Pi)为0.01045,平均核苷酸差异数(K)为8.534,三个群体均显示出较丰富的遗传多样性。遗传分化系数(Fst)表明,福州群体与宁德群体和温州群体间有一定程度的遗传分化,而宁德群体和温州群体间无遗传分化。     

嗜热栖热菌重组锰超氧化物歧化酶的性质

嗜热栖热菌(Thermus thermophilus)wl的超氧化物歧化酶基因在Escherichia coli BL21(DE3)中进行表达,采用Ni-NTA agarose亲和层析获得重组超氧化物歧化酶,比活力达565 U/mg.重组酶的相对分子质量为110.9 kDa,亚基相对分子质量为28.3 kDa,该酶为同聚四聚体蛋白.重组酶对氯仿-乙醇和SDS敏感,对H2O2不敏感,并且它的紫外最大吸收波长位于279 nm,判断其属于锰超氧化物歧化酶类型.1.0 mmol/dm3Mn2+对重组酶有激活作用,同浓度的其他金属离子Mg2+、Ca2+、Ba2+、Co2+、Cu2+、Zn2+和Fe2+对重组酶活力都有抑制作用,其中以Co2+的作用最强,抑制了约64%的酶活性.重组酶在70℃下处理1 h,保持原有活力的60%,即使在90℃下处理1 h,仍保持原有活力的35%.在pH值为4.0～11.0的缓冲液中25℃下处理1 h,保持65%以上的原始活力.由此可见,重组锰超氧化物歧化酶具有高的热稳定性和宽pH稳定性,在工业上具有巨大的应用潜力.     

“威马逊”台风暴潮增水及水动力响应数值模拟

基于河口海岸水动力三维数值计算模型,建立浙江沿海天文潮与风暴潮耦合预报模式。利用该模式,对经过浙江沿海海域的台风"威马逊"进行数值计算,风暴潮增水计算结果与实测值符合较好,误差基本在±20 cm以内。计算增水值与传统的调和分析法所得的增水结果相比,也较为一致。进一步对局部水动力响应的研究发现,风暴潮期间,局部地区从底到表各层水流流速均急剧增大或减小,其值达到了与天文潮流同等的数量级。当水流流向与风向相同或相近时,流速增大,相反时,则流速减小。且台风期间,各层水流流向也随风向发生改变,流态变得更加复杂。     

波浪与多孔介质结构相互作用SPH模拟

应用经CSPM法和黎曼解修正后的光滑粒子流体动力学(SPH)方法,建立了主动吸收无反射数值波浪水槽,研究波浪作用下多孔介质结构的水动力特性。流体运动控制方程采用N-S方程,多孔渗水结构内流体的运动控制方程考虑渗流力的影响。数值计算结果给出了水槽内不同位置测点的波面历时曲线和越浪量随时间变化曲线,并同试验结果和Philip Liu的数值计算结果进行了比较。并对一个波浪周期内斜坡堤多孔介质结构内外的速度场和压力分布进行了讨论分析。计算分析表明,数值计算波面较Philip Liu的计算结果与试验结果吻合更好。说明应用SPH方法建立的二维数学模型能够较好地模拟破碎波在多孔渗水斜坡上的爬坡和越浪。     

尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus、奥利亚罗非鱼O.aureus和红罗非鱼O.sp.群体遗传多样性的比较

用9对微卫星引物对尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus、奥利亚罗非鱼O.aureus和红罗非鱼O.sp.群体的遗传变异进行了比较研究。在3个群体109个个体中共检测到60个等位基因,3个群体的平均等位基因数分别为4.11、1.33和3.44,平均观测杂合度分别为0.528、0.056和0.491,平均期望杂合度分别为0.644、0.091和0.526,平均多态信息含量分别为0.580、0.077和0.466。杂合子偏离度D值分别为0.148、0.222和0.044,表明3个罗非鱼群体存在不同程度的杂合子缺失。卡方检验表明3个群体的大部分位点偏离Hardy-Weinberg平衡,存在遗传漂变现象。群体间遗传分化显著(遗传分化指数FST在0.329到0.656之间,P<0.01)。尼罗罗非鱼和红罗非鱼群体间的遗传距离最小(0.47)。上述分析表明,尼罗罗非鱼的遗传多样性最高,奥利亚罗非鱼的遗传多样性最低,群体间分化显著。表明尼罗罗非鱼和红罗非鱼尚具有一定的选育潜力,而奥利亚罗非鱼遗传多样性低,不利于选择育种,需要引进新的种群。     

经验模态与小波分解在光学遥感内波参数提取中的应用

内波遥感参数提取是利用遥感影像研究海洋内波的重要手段,通过提取内波的基本参数可以对海洋内波的生成与传播机制进行进一步的研究。提出了利用经验模态分解、小波分解与高阶多项式拟合从光学影像中提取内波半波宽度的方法。经验模态分解与小波分解对内波剖面数据进行尺度分解,根据归一化方差最大来提取内波分量;多项式拟合基于内波剖面的亮暗条纹变化完全由内波调制的假设,对数据进行拟合,并根据一阶导数来提取半波宽度。用南海北部东沙岛附近2004年7月10日的中-巴资源卫星(China-Brazil Earth Resources Satellite,CBERS)影像对方法进行了验证。结果表明,3种方法能较好地提取所需参数,获取的内波半波宽度具有较好的一致性;上述方法在处理非平稳及非线性遥感数据上,具有非常明显的优势。基于一维非线性内波理论,通过提取的内波半波宽度,辅以水深和混合层深度数据,反演了内波的振幅。     

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GPS气象预报的可行性分析

基于中国区域5个IGS跟踪站的实测GPS数据,利用Bernese 4.2软件反演了部分典型测站上空的可降水量,并分析了该降水量变化与降雨之间的关系,探讨了将GPS应用于气象预报的可行性.