榍石：U－Pb定年及变质P－T－t轨迹的建立

榍石在各类岩石中普遍存在，其稳定性受全岩成分、氧逸度和水活度以及温度和压力等因素影响。它在岩浆岩中主要存在于高Ca/Al比值的岩石中，在变质岩中常见于绿片岩相、蓝片岩相和角闪岩相岩石，在钙质变质岩中其稳定范围可达榴辉岩相或高压麻粒岩相。一般榍石结构中U含量较高，且具有高达高角闪岩相上限的U Pb同位素体系封闭温度，是理想的U-Pb定年矿物。由于榍石的组成元素均为岩石中的主要元素，很容易与其它矿物、熔体及流体发生反应，所以榍石的U-Pb年龄记录的更可能是结晶年龄，而不是简单的扩散重置年龄；也因为它容易反应，变质榍石复杂的U Pb体系可能记录了岩石的整个变质历史信息。通过与榍石平衡共生的矿物组合或利用榍石Zr温压计可确定岩石的P T条件，结合相关的榍石年龄信息即可建立变质过程的P T t轨迹。利用SHRIMP、LA MC ICP MS以及LA ICP MS方法可对不均一榍石颗粒内部进行原位微区分析得到有意义的U Pb年龄；利用榍石中Zr含量对温度，尤其是对压力比较敏感，可建立榍石Zr含量温压计。     

影响黄土湿陷系数因素的分析

在工程地质勘察及土工试验资料的基础上，分析影响黄土湿陷性的主要因素，应用数理统计方法．系统研究了不同深度黄土湿陷系数随天然含水量和干密度的变化规律：黄土的湿陷系数δs随深度的增加而减小；天然含水量ω和干密度γd与黄土的湿陷系数δs均呈直线负相关关系。通过回归分析建立了黄土湿陷系数与其主要影响因素间的线性回归方程：δs=-0．00038ω-0．1022γd＋0-1839。     

浅论马鞍山地区的膨胀土

膨胀土由于粘土矿物含量较多,在一定气候条件下其体积随含水量的增加而膨胀,随含水一的减少而收缩,以膨胀土为地基的低层建筑物常常成群开裂,笔者首次报道了马鞍山地区的膨胀土,并对该区膨胀土的分布,成因,评价方法和防治措施等提出了初步看法。     

土壤含水量对桉树幼苗生长及生物量分配的影响

以尾叶桉U6无性系为研究材料,盆栽于土壤含水量分别为田间持水量的100%(Ⅰ)、80%(Ⅱ,CK)、60%(Ⅲ)和40%(Ⅳ)条件下30 d,研究不同土壤含水量对桉树幼苗生长和生物量分配的影响.结果表明:不同土壤含水量显著影响桉树幼苗的生长和生物量分配.与对照组相比,60%和40%土壤含水量下桉树幼苗的株高、地径、叶片数、叶面积、根长和侧根数分别减少37.8%、33.6%、52.1%、68.9%、44.0%、37.5%和44.4%、40.4%、60.8%、77.5%、51.6%、48.9% ;总生物量、根、茎、叶生物量分别减少53 .5%、22.4%、57.9%、62.0%和63.9%、26.2%、59.7%、78.9% .100%土壤含水量下上述各项指标值均有所增加,说明桉树幼苗仍有一定增长潜力,然其水分利用效率不高,生产上不实用.水分亏缺使桉树幼苗倾向于将更多的资源分配给根系生长,增大根/茎比,降低其利用价值.     

基于IEM模拟的干旱区多时相数据含水含盐量反演模型及分析

根据干旱区的一些自然地理特征，利用IEM模型生成干旱区的多时相（少雨期、多雨期）后向散射数据，然后对数据进行统计分析。一方面印证了多雨期与少雨期后向散射差（αwet^0-αdry^0）与土壤介电常数高度相关的实验观察；另外一方面根据大量的模拟数据找到确切的（αwet^0-αdry^0）与土壤介电常数的关系。最后对盐渍化干旱区的情况（有的干旱区有严重的盐渍化）进行了探讨，发现后向散射系数差（αwet^0-αdry^0）与大介电常数虚部差成较好的线性关系，这为反演土壤含盐量提供了一定依据，但由于介电常数虚部是由含水含盐量两个量决定的，所以要直接反演出含水含盐量还需要进一步研究。     

干旱半干旱区土壤含水量反演与验证

基于MODIS遥感影像和表观热惯量法,以新疆为研究区,建立了适用于干旱半干旱区1 m土体的土壤含水量反演模型。模型根据高表观热惯量,高土壤含水量,低表观热惯量,低土壤含水量这一理论,通过日地表温差和宽波段反照率确定土壤含水量的时空变化。假设通过1 m土体的土壤水通量正比于上下底层土壤含水量的差值,利用水平衡方程建立土壤表面和底层土壤含水量关系方程,并利用中国土壤类型特点确定优化模型。通过验证结果表明,壤土和壤质粘土这两类土壤含水量接近真实值,砂土在区域验证中,模拟与实测差值为2.16%,整个模型模拟精度较好,能够准确地从时空上反演干旱半干旱地区1 m土体的土壤水分情况。     

多源遥感数据反演土壤水分方法

基于ASAR-APP影像数据和光学影像数据,根据水云模型研究了小麦覆盖下地表土壤含水量的反演方法。利用TM和MODIS影像构建的植被生物、物理参数与实测小麦含水量进行回归分析,发现TM影像提取的归一化水分指数(NDWI)反演精度较好,相关系数达到0.87。根据这一关系,结合水云模型并联立裸露地表土壤湿度反演模型,建立了基于多源遥感数据的土壤含水量反演模型和参数统一求解方案。反演结果表明:该方案可得到理想的土壤水分反演精度,并可控制参数估计的误差。反演土壤含水量和准同步实测数据的相关系数为0.9,均方根误差为3.83%。在此基础上,分析了模型参数的敏感性,并制作了研究区土壤缺水量分布图。     

地球系统动力学模式和模拟研究的进展

概述地球系统动力学模式的由来及国内外目前的研究和模拟进展。地球系统动力学模式是描述全球气候以及生态和环境系统的整体耦合演变的数学表达。利用他作大规模数值模拟,以便认识和预测全球和区域的气候和生态环境变化,有效应对防灾减灾和规划可持续发展等。目前国内外尚未完全研制出可供实用的地球系统模式,还须二三年时间。     

泥石流启动临界土体含水量及其预警应用

传统的泥石流预警方法多基于前期和实时降雨量等间接指标,但实际上直接影响泥石流启动的关键物理参数是土体含水量,通过分析土体含水量的变化来判断泥石流启动更为直接可靠。首先定义了泥石流启动的临界土体含水量的概念,然后基于国内外泥石流启动的观测试验数据,采用逐步回归分析方法,建立了临界土体含水量与土体渗透系数、孔隙度和颗粒曲率系数的经验关系,进而提出一种基于临界土体含水量和实时降雨的泥石流预警方法。最后,以云南东川蒋家沟1999年7月16日发生的一场泥石流为实例进行演算和验证。结果表明:该方法在可靠性和准确性上优于传统利用临界线和暴发线判别泥石流的预测模型。     

中亚热带2种天然林表层土壤N_2O排放速率

运用静态箱-气相色谱法对中亚热带地区米槠天然林和阿丁枫天然林土壤N2O排放速率进行了1年(2012年1月—2013年1月)原位观测,分析了土壤温度及含水量对土壤N2O排放速率的影响,并探讨土壤无机N含量变化与土壤N2O排放速率的关系。结果表明,观测期间,2种天然林均表现为大气N2O排放源,米槠天然林和阿丁枫天然林平均土壤N2O排放速率分别为7.29μg·m-2·h-1、7.41μg·m-2·h-1;米槠天然林和阿丁枫天然林土壤N2O排放速率季节变化明显,最高排放速率均出现在夏季6月,分别为16.51μg·m-2·h-1、18.86μg·m-2·h-1;2个林分N2O排放速率最低值分别出现在2012年1月和2012年9月,分别为3.04μg·m-2·h-1和2.17μg·m-2·h-1。2种天然林土壤N2O排放速率均与土壤温度无显著相关性,与土壤含水量显著正相关(P0.05);2种天然林土壤N2O排放速率与NH4+含量均无显著相关性,米槠天然林和阿丁枫天然土壤N2O排放速率与NO3-含量分别呈显著负相关和显著正相关(P0.05)。研究结果表明,土壤含水量及NO3-含量的变化对中亚热带天然林土壤N2O排放速率有着重要的影响。