基于景观格局分析的厦门市生态风险评价

厦门市已成海岸带城市中高质量发展的典范,为科学制定土地利用政策,维护区域生态安全格局,有必要基于景观格局开展生态风险评价。本研究利用1990、2000、2010、2020年厦门市土地利用数据,基于ArcGIS 10.8和Fragstats 4.2平台揭示景观格局变化特征与生态风险的时空分布规律。结果表明：(1)1990—2020年,厦门市耕地、林地、水域面积减少,建设用地面积增加,草地面积保持稳定。(2)耕地是厦门市土地利用的主要转出类型,共转出了238.63 km²,在2000—2010年期间土地利用类型变化最为活跃。(3)除建设用地外其他土地利用类型的干扰度指数均呈上升趋势。(4)厦门市景观生态风险以中风险、较高风险为主,高生态风险区域面积呈下降趋势,平均生态风险指数由0.035 1降低至0.029 8。本研究结果可为海岸带城市生态风险控制提供有用信息,为优化沿海地区景观格局、促进社会经济可持续发展和生态文明建设提供参考。     

黄土高原—毛乌素沙漠过渡带靖边地区全新世土壤元素地球化学特征及其环境意义

靖边地区位于黄土高原—毛乌素沙漠过渡带,对气候变化的响应更加敏感.利用元素地球化学指标综合分析靖边地区三道沟土壤剖面的化学风化程度、全新世环境变化及其驱动机制.结果 表明:三道沟土壤剖面的化学蚀变指数和Na2 O/K2 O值反映其处于初等化学风化作用阶段;三道沟土壤剖面形成于全新世8.4～1.8 ka,平均沉积速率为1...     

影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区及机制初探

利用1958—2011年NCEP/ NCAR再分析资料和ERSST资料,采用Lanczos时间滤波器、相关分析、回归分析、合成分析和交叉检验等方法,研究了影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区海温异常的来源与可能机制。结果表明,前冬(12—2月)热带西南印度洋和热带西北太平洋是影响南海夏季风爆发年际变化的关键海区。冬季热带西南印度洋(热带西北太平洋)的异常增暖是由前一年夏季El Niño早爆发(强印度季风异常驱动的行星尺度东-西向环流)触发、热带印度洋(西北太平洋)局地海气正反馈过程引起并维持到春季。冬季热带西北太平洋反气旋性环流(气旋性环流)及印度洋(热带西北太平洋)的暖海区局地海气相互作用使得印度洋(热带西北太平洋)海温异常维持到春末。春季,逐渐加强北移到10 °N附近的低层大气对北印度洋(热带西北太平洋)暖海温异常响应的东风急流(异常西风)及南海-热带西北太平洋维持的反气旋性环流(气旋性环流)异常,使得南海夏季风晚(早)爆发。     

重庆秀山南沱冰期后的海陆环境变化

扬子地区发育地层所记录的南沱冰期在时间上与Marinoan冰期相当,被认为是\"雪球事件\"的产物,受到广泛关注。借助于重庆秀山长河桥剖面的南沱组冰碛岩上覆陡山沱组盖帽白云岩和页岩样品的精细采集,选取冰碛岩之上2.5 m内的地层进行同位素比值和元素含量测试,并尝试性的使用酸不溶物的元素地球化学数据,对冰期后可能出现的环境变化进行了综合分析,结果表明：盖帽白云岩C同位素数据基本符合海水分层混合模式特征;U/Th值也反映出该地区在雪球后经历了由缺氧—贫氧环境向贫氧—氧化环境的迅速转变,可能反映了雪球后缺氧富有机质的深部大洋水随上升洋流上涌并被迅速氧化的过程;强烈的Eu正异常的出现,可能与埃迪卡拉纪海底火山、热液活动频繁出现或近源热液活动相关;盖帽碳酸盐岩样品中出现Ce轻微负异常,表明其形成于弱氧化环境;87Sr/86Sr值和Y/Ho值均呈现伴有大量陆源碎屑物输入的特点;盖帽碳酸盐岩的酸不溶物可以反映当时的大陆风化背景,其化学蚀变指数（CIA）稳定在72左右,说明当时的大陆环境具有温暖湿润的特征,化学风化作用强度中等。综上所述,在南陀冰期结束后,秀山长河桥剖面的沉积环境经历了缺氧-贫氧环境向贫氧-氧化环境的迅速转变,同时,随着上升洋流的出现原有的冰期海水分层被迅速破坏,并可能伴随着地表径流的不断增强,同时热液活动在这一时期也频繁发生。在这一时期,剖面附近的大陆环境也迅速由冰期过渡为温暖湿润的环境。     

浙江石浦下白垩统石浦群沉积相、层序及相对海平面变化

通过对浙江石浦下白垩统石浦群的野外和镜下分析,划分出19个岩石微相,进一步细分出14个碎屑岩岩石微相和5个碳酸盐岩岩石微相。综合相关沉积构造特征,岩石微相横纵向组合特征,以及对沉积过程的推测,识别出3个主要的沉积相：扇三角洲相、潮坪相和滨海—浅海相。根据剖面上发育的4个不整合面,以及1个沉积趋势由向上变浅到向上变深转换的突变面识别出5个层序界面,结合各层序内部特征,将石浦剖面划分出5个发育海侵体系域和海退体系域的T-R层序,以及1个仅发育海退体系域的层序。根据各层序内沉积相类型的变化特征、体系域叠置方式初步重建石浦地区早白垩世相对海平面升降曲线。发现阿普特阶—阿尔必阶,该地区相对海平面在四级旋回多次波动叠加的基础上,在三级旋回尺度上呈现逐渐上升的趋势。结合前人在该剖面建立的同位素年龄格架以及全球海平面变化,发现石浦剖面的相对海平面变化和全球海平面变化高度耦合,仅在119~116 Ma和104~100 Ma存在差异。结合石浦剖面火山岩的发育特征,以及出现海平面变化差异的时间段与大规模火山岩发育的时间段耦合,推测全球海平面变化和区域构造是影响石浦地区相对海平面变化的两个主要因素。     

全新世东北地区沼泽湿地演化对全球变化的响应

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统,具有其他生态系统不可替代的生态功能。随着人类社会经济的快速发展,人类活动导致大量湿地的消失和退化。为保护剩余的湿地,湿地恢复工作目前已经逐步开展。制定合理的湿地恢复目标是湿地恢复工作的关键步骤之一,而了解历史时期沼泽湿地演化过程和原因则是建立合理的湿地恢复目标的重要前提条件。文章通过综述全新世东北地区沼泽湿地形成与植被演替过程并分析其驱动力,尝试探讨我国东北地区沼泽湿地演化的规律及其对全球变化的响应机理。研究发现东北地区沼泽湿地主要在距今8000年以后开始逐渐形成,约有30%的沼泽湿地形成于全新世暖湿期（距今8000~4000年）,而大部分沼泽湿地在全新世晚期形成。全新世晚期冷偏干的气候条件更容易促进东北地区沼泽湿地通过水体沼泽化形成,同时这一时期形成的沼泽湿地的植被群落演替过程通常为水木贼群落-苔草群落-灌丛/小叶樟群落。然而目前东北地区针对历史时期湿地环境特征的研究相对薄弱,并不能满足沼泽湿地恢复目标制定的需求。因此,未来需加强对东北地区沼泽湿地古环境的定量研究,并为更好的制定东北地区湿地修复的参考目标提供理论支持。

     

临夏黄土记录的26万年来季风快速变化

黄土高原西部高分辨率黄土序列开展的多代用指标研究,有助于揭示轨道-亚轨道尺度上东亚冬、夏季风的变化特征及动力机制。但针对同一地质记录提取冬、夏季风多代用指标进行对比和敏感性分析的工作尚不多见,因此制约了对季风快速变化特征和机理的理解。本文利用甘肃临夏85 m黄土岩芯开展高分辨率的粒度、磁化率和元素扫描分析,发现在轨道尺度上粒度和Zr/Rb比值显示的大幅冰期-间冰期波动与深海氧同位素记录有很好的对应关系,表明东亚冬季风的波动响应于北半球高纬冰量的变化。但在千年尺度上,粒度能更敏感地响应冬季风的快速变化;Rb/Sr比值和磁化率均能很好记录轨道尺度上的东亚夏季风波动,但在亚轨道尺度上Rb/Sr的敏感性明显高于磁化率。粒度、Zr/Rb和Rb/Sr所指示的东亚季风快速变化表现出较强的岁差信号,与石笋和北纬65°夏季太阳辐射有较好的对应关系,表明东亚季风变化也受到岁差直接驱动的夏季太阳辐射变的控制。在最后两个冰期-间冰期旋回中（即末期冰期旋回和倒数第二次冰期旋回）Rb/Sr及Zr/Rb比值和粒度记录分别可以辨别出与石笋相同数量级的变暖事件,但粒度记录的暖事件明显要多于Rb/Sr及Zr/Rb比值,且这些暖事件并不能一一对应。粒度及元素比值记录显著变冷的千年尺度的Heinrich（H）事件与石笋记录的夏季风明显减弱的事件有很好的对应关系,但其发生频率明显高于海洋记录。这些指标记录的千年尺度上波动信号的不一致性主要归因指标对不同气候要素敏感性的差异。未来需要进一步开展高分辨率多代用指标敏感性分析,选取对季风快速变化的敏感指标,有助于我们理解季风快速变化的特征（如周期和幅度等）和分析季风快速变化的时空差异性。

     

植硅体形态测量学研究与应用概述

植硅体形态测量学是植硅体研究的重要方向之一,随着学科交叉研究的深入,植硅体形态测量学在植物分类与生态学、环境考古学、全球变化与生态响应等领域得到快速发展。综合已有研究成果表明,长鞍型植硅体形态测量学在日本、中国的竹亚科属一级竹类生态学具有独特的指示作用,而扇型和长鞍型形态测量学在中国西南西双版纳竹亚科木本竹子属一级分类中具有重要的参考价值;稻亚科扇型形态测量学可以有效区分籼稻与粳稻,且扇型鱼鳞状纹饰与颖壳双峰植硅体形态测量学结合可以准确判别亚洲栽培稻与普通野生稻;黍亚科树状表皮长细胞形态测量学被成功运用到区分中国西北黍和粟及其亲缘物种的关系,葫芦科南瓜属刻面球型植硅体形态测量学揭示了野生种、半驯化种和驯化种之间植硅体形态大小及其关系,证实南美洲低地地区早全新世出现的南瓜驯化历史;中国东北不同环境条件下的禾本科羊草、芦苇植硅体形态测量学研究反映了陆生植物对全球变化的生理生态响应,为研究陆地生态系统对全球变化的响应及古环境重建提供了重要参考。

     

汶川M8.0地震前后山西地震带水平形变场变化特征研究

通过分析汶川M8.0地震前后山西地震带GPS速度场以及由此计算得到的现今构造应变率场,结果显示：（1）汶川M8.0地震后,山西地震带各区域的运动方向均不同程度向西偏转,太原盆地及其以北的区域由1999—2007年的SW或SSW向转为SWW向,且运动速率由平均约2 mm/a增加到约4 mm/a,太原盆地以南的区域由之前的SSE向转为SW向。（2）汶川M8.0地震后,山西地震带的应变率场显著增强,大同盆地、太原盆地北段和临汾盆地西南段形成了三个压性应变集中区,2010年在这三个区域内分别发生了大同M4.5、阳曲M4.6和河津M4.8地震,可能由于这种压性应变积累的区域应力场环境有利于山西地震带中强地震的孕育和发生。（3）2009—11年,受日本M9.0地震的影响,山西地震带向西运动的速率有所减弱,应变率场张性变化明显,太原盆地及其以北区域平均速率下降为约2~3 mm/a,太原盆地以南的区域由SW向转为整体向南运动的格局,有恢复到1999—2007年背景运动状态的迹象。     

海冰快速减退背景下大气动量输入对波弗特流涡长期变化的影响

随着北冰洋海冰快速减退,气–冰–海系统发生显著变化,波弗特流涡也发生显著变化。本文使用实测资料和海洋大气再分析数据,探讨北冰洋波弗特流涡的长期变化和大气动量输入对波弗特流涡变化的影响。波弗特流涡的长期变化可以分为3个典型时期(1980–1995年,1996–2007年,2008–2018年)。最近时期(2008–2018年),波弗特流涡平均流涡强度达到4.39×10^–7,相较于第1个时期(1980–1995年),流涡强度增加近2倍,达到稳定的状态。波弗特流涡范围扩大,主体向西北移动;上层海洋斜压性增强。与此同时,上层海洋环流主模态已发生显著转变：1980–1995年,环流主模态为影响整个加拿大海盆的加拿大海盆模态;2008–2018年的主模态则转变为影响整个研究海域的太平洋扇区模态。最近时期,表征气–海之间动量输入的气–海应力显著增加,尤其是夏末秋初的8–10月,与冰–海应力几乎相当。增加的大气动量输入带来平均动能增加,埃克曼泵压效应增强,下盐跃层深度加深,增加的大气动量输入进而导致近年来波弗特流涡的显著增强。加拿大海盆南部是大气动量输入的关键区。