我国生态系统研究的发展趋势与优先领域

进入21世纪以来,生态系统研究取得了重要进展,在国际上形成了一系列的研究热点,包括生物多样性与生态系统功能、生态系统管理、生态风险与生态安全、全球变化的生态响应与效应等,表现出向着机理深化、多尺度系统监测与模拟、社会经济自然综合评价与管理对策等多维方向发展的总体趋势。中国的资源环境问题已经成为经济社会发展所面临的重要挑战。为应对挑战,我国已经开展了大规模生态保护、生态恢复重建等方面的生态工程,从而对生态系统研究提出了一系列亟待解决的科学问题。在综合分析中国国情和国际学术研究前沿领域与发展趋势的基础上,本文提出了我国未来生态系统研究的优先领域和重点方向。     

中国西北干旱区地-气温差变化成因分析

利用1961—2000年中国西北干旱区49个气象台站百叶箱气温、0 cm地温、降水和近地层风速月平均资料,以及NCEP/NCAR再分析月平均资料,分析了我国西北干旱区地-气温差变化的原因。结果表明,20世纪后40 a西北干旱区冬季地-气温差呈减小趋势,其可能原因是20世纪80年代后全球进一步变暖,西北干旱区对流层中层高度场升高、气温升高,风场易出现反气旋式环流距平,寒潮活动减少,近地层风速减弱使得气温增暖高于地温。而春初对流层中层高度场偏低时,气温偏低,降水偏多,风场易出现气旋式环流距平,近地层风速减弱使得气温增暖低于地温,所以春初地-气温差呈上升趋势。     

经济较发达地区交通建设对土地利用的影响——以泉州沿海大通道为例

基于对泉州沿海大通道沿线土地利用的实际调研,对沿海大通道修建前后的资料和数据作分析、对比,研究结果发现,沿海大通道建设一方面使沿线土地增值,改善土地利用空间结构,带动区域旅游业发展和有效提高沿海抗风浪能力;另一方面却导致了城市用地规模无序蔓延,土地建设质量和土地空间利用效率低下,还对沿线海岸带生态环境造成一定的损害。为此提出了道路沿线土地合理利用建议。     

南海南部陆坡晚第四纪沉积物稀土元素及环境意义

采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)法,对南海南部86GC柱状沉积物样品的稀土元素(REE)含量进行测量,并对其地球化学特征进行系统分析。结果表明,自大约31kaBP以来,该海域的沉积物具有基本相同的物质来源,物源区的气候环境变化可能是影响沉积物中REE指标纵向变化的主要因素。各指标的综合分析显示,末次冰期南海南部海域的沉积物源区具有较强的化学风化作用,冰后期则相对减弱,这就意味着南海南部及周边地区末次冰期期间依然盛行热带气候,冰后期的气候环境则可能较为多变。另外,在柱状样深度分别为17cm和100cm处均记录了指标的突变,前者可能是8k事件在南海南部的记录,后者代表的事件还有待进一步研究。     

高含盐粉土的力学特性试验研究

高含盐粉土不仅含盐量较高,而且黏粒含量极低,粉粒含量高,级配不均匀,导致难以压实,强度低。为了了解此类特殊粉土的力学特性,在室内物理化学性质分析的基础上,进行原位旁压试验和原状土样的三轴试验,充分分析了高含盐粉土的力学性质。高含盐粉土的可溶性盐含量高达2.9%,主要是高硅、铝,水溶盐以Cl－和Na+为主,属氯盐碱性土。旁压试验结果表明,临塑压力可取350 kPa、极限压力可取500 kPa、旁压模量Em可取1 750 kPa、剪切模量Gm可以700 kPa作为参考值。室内力学试验进一步分析表明,该土体具有较强的剪胀性,在轴向应变达到12%左右时,试样达到稳态状态。围压150 kPa下的峰值强度能达到600～800 kPa,残余强度也能达到450～550 kPa。     

粉土基质吸力的新型量测装置与土-水特征研究

以非饱和土张力计原理为基础,制作了一种新型的基质吸力量测装置,并通过实测过程的不断总结与改进,得到了一种成本低廉、制作简单、操作便利、试验快速和结果可靠的非饱和土基质吸力量测装置,以此装置测定了不同体积含水率、不同压实度和干湿循环后粉土的基质吸力变化规律,得到了不同压实度粉土的土-水特征曲线,并通过Origin软件中的Boltzmann模型进行拟合对比分析,得到了与压实度相关的土-水特征曲线,比较了不同压实度粉土的含水率变化对基质吸力的不同影响特点。试验结果表明,干湿循环对粉土的基质吸力和强度有很大影响。     

膨胀土胀缩变形规律与灾害机制研究

采用普通固结仪和收缩仪分别进行蒙自重塑膨胀土浸水膨胀变形试验和膨胀土失水收缩变形试验,系统地研究了不同初始状态下膨胀土胀缩变形规律与致灾机制,并应用Does Response模型,定量模拟了膨胀土胀缩时程规律。研究表明,蒙自膨胀土胀缩变形差异较大,一般吸水膨胀率远大于失水收缩率,相似状态下试样膨胀系数越大,收缩系数亦越大,表现出较强的各向异性;膨胀土含有的大量细小黏土颗粒与较强的蒙脱石晶体矿物及显著的微结构特征,是其产生强烈胀缩变形灾害的内因与本质,而土中发育的微孔隙-裂隙结构及其初始状态,是发生胀缩变形灾害的外因。     

基坑支护方案的灰色模糊可变决策模型

针对影响基坑支护方案决策因素所具有的不确定性、模糊性以及影响因素与评价指标间的相互关联性特点,基于灰色理论和模糊数学理论,建立了基坑支护方案的灰色模糊可变决策模型。应用基于贴近度最大的组合赋权方法确定评价指标权重,并用集值统计法对定性指标进行量化,以解决影响模型决策结果准确程度的关键问题。工程实例分析表明,采用该模型更为科学、有效,易于实现程序化。更重要的是,该方法能够提高优选决策的合理性和可信度,为决策者提供有力的参考,具有一定推广和应用价值。     

火山岩盖层类型及封气能力——以松辽盆地徐家围子断陷为例

利用钻井、测井和分析测试资料,对徐家围子断陷火山岩盖层类型、识别标志、分布、封闭能力和对天然气成藏与分布的控制作用进行了研究,认为徐家围子断陷火山岩盖层分为火山碎屑岩和火山熔岩盖层2种。火山碎屑岩盖层主要是凝灰岩和火山角砾岩,具有井径扩容、电阻率小和高声波时差特征;火山熔岩盖层主要为流纹岩、凝灰岩和安山岩,具有井径不扩容、电阻率中等和低声波时差特征。利用高声波时差和声波时差值小于56 μs/ft可以分别识别火山碎屑岩盖层和火山熔岩盖层。火山碎屑岩盖层区域分布在断陷南部下白垩统营城组一段火山岩体的顶部,火山熔岩盖层局部分布在营一段和营三段火山岩体内部。火山碎屑岩盖层较火山熔岩盖层具有更强的封气能力,火山碎屑岩盖层控制着徐家围子断陷火山岩中天然气的区域聚集与分布,火山熔岩盖层仅控制着天然气在火山岩体中的局部聚集与分布。     

内蒙古中兴屯铜多金属矿的地球化学化学异常特征

中兴屯铜多金属矿发育在古生界泥鳅河组浅变质岩与早侏罗世细粒花岗闪长岩外接触带上,属典型夕卡岩型铜多金属矿床.在1：5万水系沉积物异常区进行的1：1万土壤测量等地球化学勘察研究表明,异常主要为Cu、Au、Ag、Bi组合,并伴有W异常.通过对中兴屯铜多金属矿地球化学异常特征的分析,为在该区寻找夕卡岩型铜多金属矿提供了较好的前景.