基于空间插值的工程岩体RQD预测方法

作为工程实际中评价岩体性质的重要指标,RQD的应用已相当广泛。但工程岩体中RQD值的分布存在一定的结构性和随机性,因此,通过对特定位置钻探获取的RQD值无法很到位地表达整个空间区域的实际岩石质量。为了弥补这方面的不足,统计学中的空间插值法为此提供了有力的手段。考虑到空间RQD分布存在各向异性,以及在工程坐标系中很难描述RQD分布的结构性,首先计算工程坐标系下已获取RQD值的主要黑塞方向（pHd）;然后构建空间旋转与比例缩放矩阵对其进行坐标标准化处理。在标准化的空间中,引入Kriging插值法,采用变异函数描述RQD在标准空间结构上的变化,建立其空间变异规律的数学模型,并对其进行插值计算;最后将标准空间进行坐标逆变换,实现了对工程坐标系下RQD分布的预测。利用R语言编程将该方法应用于工程实例,结果表明,这种空间插值法能够有效地预测工程岩体中RQD值的分布规律,弥补了局部钻探的局限性。     

中国森林叶片功能属性的纬度格局及其影响因素

为了探究森林植物叶片功能属性的地理格局及其影响因素,在2013年7-8月期间系统调查了中国东部南北样带9个森林生态系统的847种植物的叶片面积（LA）、叶片厚度（LT）、比叶面积（SLA）和叶片干物质含量（LDMC）,并结合群落结构计算了各属性的群落加权平均值（LA_CWM、SLA_CWM、LT_CWM和LDMC_CWM）。结果显示：847种植物的LA、LT、SLA和LDMC的平均值（±标准误）分别为2860.01±135.37 mm²、0.17±0.003 mm、20.15±0.43 m² kg^-1和 316.73±3.81 mg g^-1。SLA和LDMC表现出了明显的纬度格局,随着纬度增加,SLA逐渐增加,LDMC降低;然而,LA和LT沿纬度的变化趋势不明显（R² = 0.02 ~ 0.06）。不同植物类型之间叶片属性的差异是影响LA、LT、SLA和LDMC空间变化的主要因素;叶片功能属性的群落加权值表现出了更加明显的纬度分布格局（R² = 0.46 ~ 0.71）,这主要受到了气候因素和土壤N含量的影响。本文结果完善了中国区域森林生态系统叶片功能属性地理分布的数据库,同时强调了在研究植物属性空间格局时,考虑群落结构在尺度扩展中的重要性。     

海岸线分类体系探讨

对海岸线分类体系进行探讨,依据海岸线自然属性改变与否,将海岸线划分为自然海岸线和人工海岸线;依据海岸底质特征和空间形态,将海岸线划分为基岩海岸线、砂质海岸线、淤泥质海岸线、生物海岸线和河口海岸线;依据海岸线功能用途,将海岸线划分为渔业岸线、港口码头岸线、临海工业岸线、旅游娱乐岸线、城镇岸线、矿产能源岸线、保护岸线、特殊用途岸线和未利用岸线;依据海岸线时间尺度,将海岸线划分为历史海岸线、现状海岸线和未来海岸线;依据海岸线管理实践,将海岸线划分为管理岸线和实际岸线,并就海岸线分类的几点问题进行探讨。     

下限分析有限单元法的非线性规划求解

下限分析有限单元法将下限定理这一数学变分问题转化为一个数学规划问题,克服了人为构造可静应力场的困难,在实际工程中具有广阔的应用前景。通过有限元离散得到的非线性下限规划模型中包含大量的优化变量与约束条件,常规优化算法难以求解。为此,在分析非线性下限规划模型自身特点的基础上,引入可行弧技术和Wolfe非精确搜索技术改进其优化求解效率。算例分析表明,基于可行弧技术和Wolfe非精确搜索技术,下限分析有限单元法优化求解程序的收敛速度和步长搜索效率得到明显的提升,并且其数值稳定性良好、计算精度较高,可以较好地适应实际工程问题的计算。     

离心操作对BIOLOG法测定微生物群落功能多样性的影响

陆地生态系统的有机质分解是地球系统碳循环的重要环节,但目前人们对这一过程的认知程度尚待提高,原因之一是对植物凋落物分解时微生物群落功能多样性的变化缺乏系统认识.如能将BIOLOG微平板法引入植物凋落物降解初期的研究中,将弥补这一重要环节的缺失.但当前对如何在降解初期研究中应用这一方法、尤其是对于在预处理过程中是否应进行离心操作并无定论.为此,笔者选用北京桦树林区凋落物的淋洗液为接种液,考察离心操作对BIOLOG微平板法测定结果的影响.研究发现:离心操作能减小培养液的浊度(吸光度减小0.13)、降低溶液颜色对微孔显色程度的干扰,但也会导致测得的微生物群落数量减少(平均颜色变化率可降低约0.4);样品中微生物群落数量越小,群落功能多样性受影响的程度则越大.因此,在选择是否进行离心操作时,需针对具体的研究对象综合选择.     

科尔沁沙地中南部34种植物叶功能性状及其相互关系

以科尔沁沙地中南部34种主要植物为研究对象,分别测定叶片鲜重(FW)、干重(DW)、干物质含量(LDMC)、面积(LA)和比叶面积(SLA),比较不同生活型(一二年生草本、多年生草本、灌木)和功能型(C₃、C₄植物)的叶片性状的差异性,探讨沙地植物叶片性状相互之间的内在联系及其对环境的适应性。结果表明:一二年生草本的LDMC(0.23 g·g^-1)显著小于多年生草本(0.31 g·g^-1)和灌木(0.32 g·g^-1);而一二年生草本的SLA(22.14 m²·kg^-1)显著大于多年生草本(17.18 m²·kg^-1)和灌木(13.41 m²·kg^-1)。一二年生和多年生C₄植物的LDMC显著大于C₃植物;多年生C₄植物SLA显著大于C₃植物;C₃植物的LDMC表现为一二年生草本<多年生<灌木。沙地植物的叶鲜重、叶干重和叶面积三者间极显著正相关,植物叶干重与SLA显著负相关;C₄植物和多年生植物叶干重与SLA显著负相关。沙地不同生活型、功能型植物叶片的功能性状差异明显,沙地灌木和多年生植物能够较强的适应干旱环境,一二年生草本则具有较强的保持体内营养和获取土壤资源的能力。     

三江平原12种湿地植物光合特性与叶功能性状的关系研究

采用野外气体交换测量和实验室分析等方法,对三江平原湿地12种优势草本植物的光合生理指标、植物叶功能性状指标及其关系进行了研究.结果表明,12种草本植物的净光合速率、蒸腾速率、叶绿素含量、比叶面积、叶干物质含量等指标,在不同植物科、种间表现出了一定的差异性;12种植物中,有10种植物的植物气孔导度介于0.15～0.40 mol/(m2·s)之间;胞间CO2含量在植物间的变异相对比较平缓(250μmol/mol左右);燕子花(Iris laevigata)的叶绿素含量最大,毛苔草(Carex lasiocapa)的最小,前者的叶绿素含量是后者的24.4倍;12种植物中,有9种植物叶片氮含量介于1.5～2.0 mg/g之间.Pearson相关和线性回归分析表明,12种植物叶片的平均比叶面积值与其相应的平均氮含量有显著正相关关系(R2=0.73,p<0.01),平均含水量与其相应的平均叶绿素含量、平均比叶面积也呈显著正相关关系(前者R2=0.615,p<0.05;后者R2=0.664,p<0.05).同时,12种植物的叶功能性状指标与光合生理指标关系密切,最大光合速率与其相应的单位干质量水平上的平均叶片氮含量、平均比叶面积之间存在着显著的正相关关系(前者R2=0.571,p<0.05;后者R2=0.861,p<0.01).     

非Dedekind完备的序拓扑向量空间中集值映射的一类扩张

在泛函分析中有着重要作用的Hahn—Banach扩张定理及其很多推广定理的条件都要求值域空间是Dedekind完备的,这是一个非常强的条件,因而在一定程度上局限了这些扩张定理的应用。主要考虑弱化这些定理的条件,讨论当值域空间是由锥引入序的非Dedekind完备的序拓扑向量空间时,一类集值映射的扩张。     

健康与白化状态下珊瑚共生菌的群落组成与功能差异

为探究珊瑚共生菌对白化的响应,采用OTU分析和Biolog技术对比了鹿角杯形珊瑚（Pocillopora damicornis）健康个体与白化个体细菌群落在结构和功能上的差异。结果显示:物种组成（属水平）上两者的优势成分相似,均由聚球菌Synechococcus占主导（大于50%）;其余组分中,红球菌Pelagibacter、谱尼螺杆菌Puniceispirillum、珊瑚微球菌Coraliomargarita和光合细菌Photobacterium在健康个体中居多;而厚壁菌Actinomarina、梨形浮霉菌Blastopirellula以及一些病原菌（如弧菌Vibrio、单胞菌Pseudospirillum、Alteromonas和考克斯氏体Coxiella）在白化个体中占优。生物多样性显示白化组的α-多样性（Chao Ⅰ,Shannon index）显著低于健康组（P<0.05）。Personal分析表明温度和营养盐（硝酸盐、磷酸盐）是影响物种组成最相关的环境因子。功能分析显示:在碳源的利用上,健康组对碳源的利用从大到小的顺序为羧酸类、氨基酸类、双亲化合物、糖类、多聚物、胺类;而白化组对碳源的利用偏向糖类、氨基酸和胺类。羧酸和糖类的利用率导致了白化组与健康组对碳源摄取能力的差异。氮源的利用上两者均以无机氮为主,但白化组显示出部分消耗有机氮（肽）的能力。磷源的代谢上两者均优先利用无机磷,而白化组弱化了对有机磷的代谢能力。本次研究的结果表明白化降低了珊瑚共生菌的生物多样性,并引起了菌群对C、N、P的代谢差异,致使共生微生物呈现结构和功能上的变化。     

中国大地测量数据处理60年重要进展第一部分：函数模型和随机模型进展

大地测量函数模型与随机模型是大地测量数据处理必须要涉及的模型。经过60年不懈努力,中国学者根据大地测量应用实际,构建和改进了许多函数模型,如广义测量平差模型、等价观测方程、非线性平差模型等;在方差分量估计和误差检验方面做了大量创新性工作,如基于Bayes估计的方差分量估计、拟准误差检验等,丰富了测量平差理论与方法。这一部分重点介绍建国60年来中国学者在大地测量数据处理函数模型、随机模型和误差检验方面所取得的成就。