Vegetation,climate, and fire during the late-glacial–Holocene transition at Spruce Pond,Hudson Highlands,southeastern New York,USA

Pollen, plant macrofossil, and charcoal records from Spruce Pond (41°14′22″N, 74°12′15″W), southeastern New York, USA dated by AMS provide details about late-glacial–early Holocene vegetation development in the Hudson Highlands from >12410 to 9750 ¹⁴C yr BP. Prior to 12410 yr BP, vegetation was apparently open, dominated by herbs and shrubs (Cyperaceae, Gramineae, Tubuliflorae, Salix, Alnus, Betula), possibly with scattered trees (Picea and Pinus). However, Picea macrofossils are not found until 12410 yr BP. Development of a temperature deciduous–boreal-coniferous forest featuring Quercus, Fraxinus, Ostrya/Carpinus, Pinus, Picea, and Abies occurs between 12410 and 11140 yr BP. A return of predominantly boreal forest taxa between 11140 and 10230 yr BP is interpreted as an expression of the Younger Dryas cooling event. Holocene warming at 10230 yr BP is signalled by arrival of Pinus strobus, coincident with expansion of Quercus-dominated forest. Fire activity, as inferred from charcoal influx, appears to have increased as woodland developed after 12410 yr BP. Two charcoal influx peaks occur during Younger Dryas time. Early Holocene fire activity was relatively high but decreased for approximately 100 yr prior to the establishment of Tsuga canadensis in the forest at 9750 yr BP. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

寒区高铁路桥过渡段冻结特征及热影响区域数值分析

随着我国高速铁路网络逐步向寒区大范围延伸, 线路纵向上选用了较高比例的桥梁以跨越地形, 势必出现大量的路桥过渡段。路桥过渡段使线路纵向上出现了刚度变化以及桥用、 路用材料的工程抗冻性能差异, 进而引发不均匀的冻胀和融沉变形, 产生桥头跳车的可能, 降低行车的舒适度和安全性。文章运用土壤冻融条件下热传导理论的基本方程和数值方法, 结合哈大高铁的典型工况建立路桥过渡段模型, 计算分析其在春季融化期间的冻结特征差异和演变规律, 并基于工程优化设计了三种不同的台后填筑模式, 得到冻融条件下该气候分区的热影响范围, 并基于此分析了冻结圈面积、 周长、 长宽比和横向热扰动距离等几何指标。计算结果表明, 仅考虑热学影响时, 在有保温层和无锥台护坡工况下, 路桥过渡段的综合效果较好。     

新区转型期的人口挑战与应对——以天津滨海新区核心区为例

天津滨海新区核心区正处于产业结构、城区职能、"港一城"关系的转型阶段与人口快速集聚时期.利用第四、第五次人口普查资料和2005年抽样资料,结合社会经济统计数据,详细分析了天津滨海新区核心区转型期的人口特征及趋势.结果表明,该区存在着人口吸纳能力不足、社会养老负担明显加重、行业和职业呈现低端化、资源环境的承栽能力较弱等问题,虽与区域的发展阶段、产业基础、自然本底相吻合,但严重制约了该地域的社会经济转型.为推动该区转型,亟需转变人口发展模式,通过借鉴浦东新区的经验教训,从就业与社会极化、"银发经济"、教育与创新、集约环保等方面提出应对措施.     

含水层非均质结构的马尔可夫链地质统计方法及应用

针对含水层非均质性对地下水流动和溶质运移模拟的准确性有着重要的影响,但非均质性的刻画十分困难的问题,介绍了马尔可夫转移概率理论方法及其在含水层非均质结构研究中的应用,利用Walther定律建立了三维马尔可夫链,并将该方法用于研究位于山西省介休市龙凤河冲积扇岩相的空间分布规律.结果表明该地区细颗粒具有在垂直方向上向上沉积、水平方向上向外沉积的趋势,细颗粒岩相与粗颗粒岩相之间的关联性强而粗颗粒岩相之间的关联性差.该方法的缺点在于Walther定律的应用可能会增加不确定性.     

中国农村宅基地转型的理论与证实

土地利用转型是土地利用变化的表现形式之一,也是由IGBP和IHDP联合发起的全球土地研究计划 (GLP) 的重要研究内容。目前土地利用/覆被变化 (LUCC) 研究仍然有待进一步理论化,在学科综合与集成基础上提出的假设对土地变化科学显得尤为重要。土地利用转型研究需要寻求一种综合的方法,来对社会和环境变化的时间尺度和历史背景进行整合。通过分析特定时期内中国农村建房的影响因素及相应的管理政策,在了解中国农村建房发展过程的基础上,提出了中国农村宅基地转型趋势的理论假设：随着社会经济的发展,农村宅基地在增加的建设用地总量中所占比例将由高逐渐降低,直到这一比例趋向于一个固定值。最后运用长江沿线样带农村宅基地转型研究结果验证了该理论假设。     

隔震换能系统的性能及其参数影响分析

在建立了隔震换能结构体系数学模型的基础上,以一个五层框架隔震结构为例实现了系统的动态仿真分析。详细讨论了四个主要参数的变化对振动控制效果和换能效果的影响,这些参数包括隔震换能系统的活塞面积,活塞最大行程,蓄能器体积和油液弹性模量等。结果表明,活塞面积和蓄能器体积对系统性能影响比较大,而活塞最大行程和油液弹性模量对系统性能影响较小。     

利用接收函数研究青藏高原东南缘的地壳上地幔结构

本文使用位于青藏高原东南缘的25个地震台站的远震数据,采用P波和S波接收函数的方法研究了台站下方的Moho深度、泊松比以及地幔过渡带的厚度.计算结果表明：① 青藏高原东南缘的地壳厚度由松潘—甘孜地体和羌塘地体的约60 km,向邻区的印支地体以及扬子板块分别减薄为约38 km和约42 km; ② 羌塘地体的泊松比主要集中范围为0.25～0.28,地壳物质组分主要为中基性岩石,推测与下地壳镁铁质成分的增加有关.松潘—甘孜块体、印支块体和扬子板块的泊松比为0.25～0.26,主要为中酸性岩石组分.缺乏高的泊松比(≥0.30)分布表明青藏高原东南缘的地壳不存在广泛的部分熔融,但是不排除局部部分熔融的存在;③ 青藏高原东南缘的羌塘地体内存在一个比较明显的、异常变化范围为10～26 km的地幔过渡带增厚区域,其对应着地幔过渡带内100℃～260℃的温度降低,可以推断与此异常区域的地幔过渡带内存在俯冲的板块有关.     

不同pH值条件下石英溶解的分子机理

对于石英-水反应体系,石英表面的Si-O-Si键的水解断裂是溶解反应过程的关键步骤。采用高级分子轨道从头计算法,研究了不同pH值下石英表面Q1（Si）位置的溶解反应动力学过程。对反应过程的势能面、过渡态、反应路径进行了量子化学计算（包括使用从头计算的分子动力学方法）,结果表明：（1）酸性条件下,H^＋连接的是石英表面末端Si-0H上的非桥氧,而非Si-O-Si键上的桥氧,这一链接反而增强了Si—O—Si键;（2）在中性和酸性条件下,石英溶解反应的速度控制步是Q1（Si）—Obr的断裂过程,而碱性条件下反应速率却由水分子靠近Q1（Si）的过程控制,它比Q1（Si）-Obr的断裂过程更慢;（3）活化能计算数据表明,碱性条件下石英溶解速率会随着pH值的增大而迅速增大;相对照的是,在酸性条件下,溶解速率与中性条件时相比变化不大,甚至还略有降低。本文纠正了一些关于石英溶解机理的长期的错误认识,比如前人错误地认为在酸性条件下首先形成Si-O（H^＋）-Si形式的复合物,然后Si-O-Si发生断裂。本研究结果表明,实际上是形成Si—O—Si-OH2^＋…H2O形式的过渡态复合物。然后Si-O-Si发生断裂。前人模型的结果与实验结果分歧,是一个长期遗留的困惑,而本文发现的断键机理模型及其计算结果,可以很好地与不同pH值下石英溶解的实验数据吻合。     

阿勒罗德至新仙女木早期气候转型特征

湖北神农架青天洞QT17石笋的3个U-Th年龄和持续1 440 a的纹层计数序列提供了13.5~12.1 kaBP期间平均4 a分辨率的δ18O东亚季风强度记录。该记录与Cariaco盆地纹泥灰度记录显示阿勒罗德至新仙女木早期气候呈现低幅振荡特征,而格棱兰GISP2和GRIP冰心温度记录在同时段则呈现大幅高频振荡。4个记录的气候转型时间在测年误差范围内基本一致,一定程度上说明北半球高低纬千年尺度气候事件同步变化。然而,该期间东亚季风气候转型持续时间近550 a (纹层计数年),而大西洋气候记录仅有230~400 a,可能由于季风气候降水同位素部分受来自海洋水源同位素的影响。     

大别山太湖地区宿松变质杂岩中石榴斜长角闪岩的P-T轨迹及反映的俯冲过程

依据对大别山太湖地区宿松变质杂岩中的石榴斜长角闪岩的岩相学、矿物成份分析和P-T条件评价,将变质作用分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4个阶段,其中Ⅰ、Ⅱ阶段经历了绿帘角闪岩相的变质;Ⅲ阶段为峰期变质,变质条件为T=580℃,P=1.31GPa,为角闪石—榴辉岩相变质;Ⅳ阶段为绿片岩相变质。构建的P-T轨迹显示了顺时针的演化特征,反映了宿松变质杂岩分阶段的、不等速的俯冲和折返过程:早期短暂的迅速俯冲→峰期缓慢俯冲→晚期可能的相对缓慢抬升。研究表明宿松变质杂岩的峰期变质条件偏离“俯冲梯度”线,显示了大幅增温、压力变化轻微的特征,这一增温可能是由于受到扰动的热结构恢复所致。结合前人对高压榴辉岩的峰期变质条件的研究,认为宿松变质杂岩与高压-超高压榴辉岩单元至少有0.5GPa的压力差,约15km厚的地壳损失,两者为太湖—马庙断层(F2)所分隔。