广西弄拉岩溶植被的表层水文地球化学效应

岩溶区植被是岩溶生态系统的重要组成部分,具有旱生性、喜钙性、岩生性和对环境变化敏感的特点.为了更好的恢复植被,加速岩溶生态系统的重建,在广西弄拉岩溶动力系统监测站,通过收集并分析大气降雨、土壤水和表层岩溶泉水的物理化学特征,对典型表层岩溶泉--兰电堂泉集水区内的水源林的表层水文地球化学效应进行了研究.结果表明:植被能降低大气降雨的pH值,增加大气降雨中化学物质(HCO3、K 、Na 、Ca2 、Mg2 和游离CO2)的总含量,尤其是游离CO2的增加能增强岩溶动力系统中的溶蚀动力,有利于岩溶作用;植被能改变土壤的理化性质,减少土壤水的含量,增加土壤的自然含水量,影响土壤水的化学性质;植被不仅通过淋溶等方式增强岩溶动力因子(H2O和CO2)来影响表层岩溶泉水的物理化学性质,还通过自身的生理作用(蒸腾和呼吸)来影响表层岩溶泉水的物理化学性质.因此岩溶区植被不但具有与非岩溶区植被同样的功能,还具有其特有的生态效应.今后岩溶植被的恢复和重建应该从提高当地居民生活质量、可持续发展和岩溶景观等角度来考虑.     

北方农牧交错带生态系统服务价值测算及变化

基于1986年和2000年北方农牧交错带生态系统类型、NPP和植被覆盖度的分布,利用遥感和GIS技术,结合生态经济学方法,测算了北方农牧交错带生态系统服务功能的经济价值及动态变化.结果表明:(1)在生态系统服务价值的构成中,草地、农田和森林的贡献率最大;(2)从单位面积价值看,森林和灌丛服务功能的单位面积价值最高;(3)在水平分布上,生态系统服务价值的区域差异明显,其分布受气候和人类活动影响较大;在垂直分布上,地形因子对生态系统服务价值的影响较大,人类活动影响微弱;(4)1986-2000年间,各个生态系统服务功能的价值及其总价值都在下降,单位面积价值的最大值由东北向西南方向移动到交错带的中部.     

武夷山黄山松林主要种群生态位特征

根据样地调查所获得的基本数据,运用生态位宽度、生态位中心、生态位偏离、生态位扩散系数和生态位重叠测度公式,在反映热量、水分、光照变化情况的海拔、坡度和坡向梯度轴上,以种群重要值作为资源位上的表现特征,分别计测了武夷山黄山松林主要种群的生态位特征.结果表明:武夷山黄山松林主要种群在海拔轴、坡度轴及坡向轴上的生态位总宽度的大小顺序大致为:黄山松、吊钟花、鹿角杜鹃、南方铁杉、豆梨、木荷、云锦杜鹃、粗柄杜鹃、多脉青冈、野樱、弯蒴杜鹃、米饭花.多数主要种群具有较宽的生态位幅度,而少数物种对资源利用还不完全.黄山松生态位宽度占据明显优势,其他种群的生态位宽度都基本上客观地反映了它们在群落中各自不同的地位和作用.在海拔、坡度、坡向轴上,不同种群的实现生态位中心点及生态位偏离差异较大,其最佳适应存在明显的差异,而群落内不同种群间的生态位扩散系数差异不十分明显,其对环境因子的选择强度差异不大.武夷山黄山松林多数主要种群在3个资源轴上的资源利用能力或环境的生态适应能力方面有较大程度的相似性,生态位普遍重叠,资源共享趋势明显.     

含充填节理岩体相似材料试件单轴压缩试验及断裂损伤研究

研究了单轴压缩条件下裂隙含充填与否对节理岩体力学性能的影响。以相似材料模拟脆性岩石材料制作含预置裂隙试件,在刚性试验机上对试件进行单轴压缩试验,研究了裂隙充填与否对节理岩体强度峰值及峰后塑性变形能力的影响;用有限元软件ABAQUS对试件进行断裂及损伤分析,研究了裂隙充填与否对节理岩体应力强度因子及损伤因子的影响。研究表明,在单轴压缩情况下,裂隙中含充填与不含充填相比,裂隙含充填岩体峰值强度提高、峰后塑性变形能力增强、总应变能释放率Gc降低,增大了节理岩体抵抗开裂的能力;裂隙含充填岩体环向拉应力场从分布区域及峰值都小于无充填裂隙试件;在同样外荷载作用下,裂隙含充填岩体损伤度小于无充填岩体。     

我国农村生活能源中SO2、 NOX及TSP的排放量估算

根据2004年我国不同省、市、自治区农村生活用能源的消耗量和不同燃料的污染物排放因子,估算了我国农村生活能源利用过程中的SO₂、NO_X、TSP排放量,并给出了分省区的排放清单和各省区不同燃料对三种污染物的贡献率,探讨了各地农村污染物排放量的影响因素。结果表明:全国农村生活能源所排放的SO₂达530万吨,NO_X 72万吨,TSP 390万吨。污染物排放以SO₂和TSP为主,且各省、市、区污染物的排放量差别明显;各地不同能源类型对各污染物的贡献率差别较大,SO₂主要来自燃煤,NO_X主要来自秸秆和薪柴的燃烧,TSP主要来自秸秆的燃烧;农村生活能源结构影响其污染物排放。     

无限域横观各向同性岩体介质中折线裂纹边界元方法

岩体材料的各向异性导致其中的光滑裂纹在扩展后会变为折线裂纹。对于折线裂纹,其折线处裂纹面外法线方向不惟一,不能用连续单元离散。为此,在光滑裂纹问题方法的基础上,引入4种新的不连续单元来离散折线处裂纹面,建立了适用于折线裂纹问题的对偶边界元方法,该方法基于横观各向同性基本解。算例验证表明,该方法具有较好的精度。最后用该方法分析了横观各向同性岩体中的折线裂纹,得到了该类裂纹的应力强度因子。当裂纹面上作用法向均布力,横观各向同性岩体介质中的矩形光滑裂纹发生弯折时,折线两侧的裂纹面在张开时存在抑制效应,从而导致折线裂纹裂尖应力强度因子小于原光滑裂纹。同时还发现,随裂纹面的逐渐弯折,其裂纹面对各向同性面的倾角发生变化,因此,其裂尖断裂特性还受到岩体各向异性的影响。     

珠江口西部海域表层沉积物重金属元素多尺度空间变化特征

笔者应用因子克里格分析方法,研究了珠江口西部海域388个表层沉积物中7种重金属元素Cd, Ni,Cu,Zn,Pb,Cr和As的空间结构特征,识别并分离了重金属元素不同尺度的空间主成分及其分布特征,探讨了不同空间尺度重金属的物源及控制因素。结果显示,研究区7种重金属元素在空间上存在块金尺度、局部尺度(变程为60 km的球状结构)和区域尺度(变程为160 km的球状结构)3种尺度的空间变化。以迭代算法模拟了研究区重金属元素线性协同区域化模型。根据不同尺度上区域化因子的主成分得分分布特征可知:局部尺度上,F₁因子(Zn,Cr,Ni,Cu)和F₂因子(As)的高值区表现为"牛眼"状局部特征,并分布在陆地沿海的河口或者港湾区,指示了可能受人为污染成分影响的重金属区域。其中,雷州半岛东部沿海是最可能的重金属污染区,其空间分布主要受控于局部的地形、海流等因素。F₂因子不同于F₁的空间分布,主要在于As不同于Zn,Cr,Ni,Cu等的地球化学行为。区域尺度上,F₁(Zn,Cr,Ni)和F₂(As)因子主要反映了不同陆源母岩物质的影响。Zn,Cr,Ni等主要源于华南大陆陆源母岩物质,而As主要受到海南岛陆源母岩物质的控制。F₁和F₂因子得分高值区整体上表现为NNE向自陆地向较深海域延伸的"片状"分布特征,推测其主要受到海平面变化及NNE向区域性海洋环流的控制。     

甲烷浓度变化的有效辐射强迫及其对气候的影响

利用国家气候中心大气环流模式BCC_AGCM2.0,结合IPCC 第五次评估报告给出的最新有效辐射强迫的概念,模拟了自工业革命以来由于人类活动造成的甲烷浓度增加引起的有效辐射强迫及其气候效应。得出如下结论：甲烷浓度增加造成的有效辐射强迫的全球平均值为0.49 W/m²;导致全球平均地表温度上升0.31 ℃,升温主要分布在南北半球中高纬度地区;全球平均降水量增加0.02 mm/d,赤道辐合带降水中心有向北移动的趋势;地表水汽通量的变化使高纬度地区云量增加（约4%）,而中低纬度地区云量减小（约-3%）。     

浙江外北山铝质A1型花岗岩成因：矿物学、年代学、地球化学及Hf同位素制约

外北山碱长花岗岩主要由条纹长石、更钠长石、石英和少量铁质黑云母组成,发育晶洞构造,晶洞由石英晶簇、钾长石充填。在岩石化学上,岩石富SiO2、K2O、FeO、F,贫Al_2O_3、MgO、CaO、P_2O_5;稀土元素组成上,富集REE(ΣREE变化范围为107.4×10~(-6)~330.71×10~(-6)),轻稀土分馏程度明显强于重稀土分馏,Eu负异常明显,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈现"W"型四分组效应;微量元素上,富Rb、Th、Cs、U、Nb,贫Sr、Ba、P、Eu和Ti,显示出典型的铝质A型花岗岩特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年表明,该岩体形成时代为96.2±0.8Ma。与东南沿海其它晚中生代A型花岗岩体相比,外北山碱长花岗岩具有明显偏高的Nb/Ta和较低的Y/Nb比值,属A1型花岗岩。综合分析表明,晚白垩世早期东南沿海岩石圈强烈伸展及多组断裂活化,引发铁镁质下地壳在高温低压贫水的条件下部分熔融产生花岗质岩浆,并在结晶分异过程中受到富F流体的交代作用,形成外北山富Nb的铝质A型花岗岩。     

裂纹面接触对中心裂纹圆盘应力强度因子影响分析

从理论和数值两个方面进行分析,发现受径向集中力和围压作用的中心裂纹圆盘(CCBD)试件裂纹面接触会对II型应力强度因子产生较大的影响。通过理论研究,分析CCBD受集中力和围压作用裂纹面接触时圆盘内部的应力场,采用断裂力学权函数理论,推导得出在集中力和围压共同作用下,考虑裂纹面闭合时应力强度因子的解析解。然后,使用ANSYS软件建立了相应的数值模型计算应力强度因子,并与理论解和相关文献进行对比验证,证明了理论公式的正确性。无论裂纹张合与否,所提出的解析公式都能计算出不同裂纹长度、加载角、围压和摩擦系数的应力强度因子。最后,利用公式分析摩擦系数对应力强度因子的影响,结果表明:随着摩擦系数的增大,I型裂纹的应力强度因子不变,II型裂纹的应力强度因子随之显著减小;当加载角较大时,裂纹面产生更为复杂的二次裂纹,故压剪断裂测试的推荐加载角范围为30°~50°。