Methods for extraction of microorganism DNA from glacier surface snow

In order to thoroughly investigate the diversity of glacier microorganisms, four DNA extraction methods with different lysis patterns were tested and two screened methods (the Bosshard-Bano method and the Zhou method) were optimized for the most effective form of the filter membrane (cut vs. uncut), the DNA extraction method, and the precipitation method. The two optimized methods were then compared with the commercial Mo-Bio DNA extraction kit, and the results showed that the kit was generally suitable for extraction of microorganism DNA from glacier surface snow. Procedurally, it was found that a modified Bosshard- Bano method (i.e., cutting the filter membrane into pieces, using a specific lysis pattern [lysozyme (5 mg/mL)-protease K (1 mg/mL)-CTAB (1%)-SDS (1%)], performing the extraction only once by chloroform-isoamyl alcohol (24:1), and conducting DNA precipitation by pure ethanol) was also an effective and less expensive method for extraction of microorganism DNA from glacier surface snow.     

全球主要河流流域碳酸盐岩风化碳汇评估

碳酸盐岩风化吸收的大气CO₂主要以HCO₃ ^-形式连续地经由河流从大陆输送到海洋,成为陆地生态系统的重要碳汇。目前主要河流流域的碳酸盐岩风化碳汇估算存在不确定性,分布格局尚不清晰。基于GEMS-GLORI全球河流数据库提供的全球10万km ²以上主要河流流域多年平均监测数据,利用水化学径流法估算出全球主要河流流域碳酸盐岩对CO₂的吸收速率为0.43±0.15 Pg CO₂ yr ^-1,平均CO₂吸收通量为7.93±2.8 t km ^-2 yr ^-1。CO₂吸收通量在不同气候带下差异显著,热带和暖温带CO₂年吸收速率占全球主要河流流域年吸收速率的62.95%。冷温带CO₂年吸收速率占全球主要河流流域的33.05%,仅次于热带地区。本文划分出全球CO₂吸收通量的9个关键带,关键带的交汇处CO₂吸收通量较高。喀斯特出露流域碳酸盐岩对CO₂吸收通量的均值为8.50 t km ^-2 yr ^-1,约为非喀斯特流域的3倍。全球喀斯特出露流域碳酸盐岩风化碳汇在全球碳循环、水循环及碳收支平衡估算研究方面占据重要地位。     

岩石锚杆基础抗拔承载力计算方法探究

岩石锚杆基础作为架空输电线路塔基中的一种特殊基础型式,可以充分发挥原状岩体的力学性能,具有良好的抗拔性能。根据目前岩石锚杆基础原型试验的结果,《架空送电线路基础设计技术规定》中所推荐的单锚基础抗拔承载力计算模型中,理想45?破坏模式与实际不符,按其设计计算值偏差较大,可能导致设计成果不安全。为此,依据极限平衡原理基于围岩强度建立了较为合理的抗拔承载力计算模型,力学推导得出了相关公式,并进行了简化。通过推导公式计算值与实测值、设计值对比验证可知,抗拔承载力极限值位于 ～ 区间内,与推荐公式 的计算值一致性较好,能满足工程应用精度,具有可行性。     

空心村土地整治潜力调查与评价技术方法——以山东省禹城市为例

新时期中国农村土地整治,已由单纯的学术性研究逐渐上升为拉动内需、推动新农村建设、实现统筹城乡发展战略的重大举措.开展空心村用地整治潜力的调查与评价是实行空心村整治的重要前提和基础.以山东省禹城市徐集等13个典型村为例,综合集成地理学、信息科学、土地科学等多学科的优势与技术手段,深入开展了典型空心村选取、村庄尺度土地利用现状分类体系构建、宅基地利用属性调查表设计、高分辨率遥感影像(分辨率0.25 m)使用与解译、空心村整治潜力类型及其测算方法等研究,逐层递进地构建了空心村用地潜力调查与评价的成套技术方法.实现了对传统土地利用研究的有益创新,有据可依,步骤清晰,成果明确,简单易行,空心村用地潜力调查与评价结果符合山东省禹城市的实际状况,取得了良好应用效果.研究成果可为开展我国空心村土地综合整治潜力的调查与评价提供技术方法支持.     

大数据视角下的商业中心和热点区分布特征及其影响因素分析——以乌鲁木齐主城区为例

商业空间结构是城市经济活动的重要载体,识别商业中心和商业热点区以及探究其影响因素对于商业资源优化配置显得尤为必要,进而指导城市有序发展。论文以乌鲁木齐主城区为例,利用开放平台大数据兴趣点(point of interest, POI),采用地理学空间统计方法定量识别商业中心和商业热点区,对商业分布和空间集聚特征进行分类和解读,并利用地理探测器方法探寻其影响因素。主要结论如下：① 乌鲁木齐市商业高值区分布在吐乌大高速—和平渠沿线地带,大型商业中心主要有南湖商圈、中山路商圈、友好商圈、会展商圈、米东商圈、铁路局商圈。② 商业热点区呈现“T型”双轴分布,北部新城商业地带与南部传统商业地带共同构成乌鲁木齐市最具活力的商业地带;6类商业热点区的分布可归纳为3种类型,商务和金融服务类为单一点状型,住宿和餐饮服务类为带状延伸型,生活与购物服务类为带状双核型。③地价、集聚效应、路网密度等是影响商业宏观分布的主要因素,其次为人口密度和中心可达性,自然因素如高程、地形起伏度等对商业布局影响有限;各因素对不同类型商业业态的影响程度各异,如人口密度、路网密度对购物类影响较大,中心可达性和地价对于商务、金融类影响较大;就各业态类型网点间的关系而言,商务和金融类协同作用强,餐饮与购物类协同效应较强,共同影响城市商业空间。     

贵州冰雹灾害强度评估方法研究

【目的】为快速评估单次过程冰雹强度和范围,及时为灾后的救援、勘察和保险核灾工作提供参考依据,【方法】本文利用贵州省2021-2023年间的141次冰雹过程的多普勒天气雷达资料和探空资料,结合降雹观测资料和灾害损失调查记录,在贵州山区防雹业务预报预警指标的框架下,通过历史资料回算的定性评估结果跟网格化处理后的降雹数据做一致性对比,选取冰雹强度精细化评估的影响结果覆盖94%以上的降雹观测点位置且收敛性较好的阈值作为单时次的识别指标确定的依据,采用加权时间积分方法建立冰雹过程评估模型,该模型能够对冰雹过程进行精细化评估得到1km空间分辨率的评估结果。【结果】为验证评估结果的准确性,选取了一次典型灾害开展无人机遥感调查,反演结果与评估结果作对比检验,25处冰雹受灾位置中有22处降雹区位于评估范围的重度区域内,3处降雹区位于评估结果对应的中度灾害范围内,调查情况与冰雹精细化评估的强度范围和分布一致。以六盘水市风雹灾害损失记录和冰雹影响面积区域评估数据作对比分析,结果表明三种不同冰雹强度的评估面积与直接经济损失数据的两两相关系数均达到0.8以上,在0.01的显著性水平下进行假设检验,具有显著正相关。【结论】检验结果说明该评估方法在冰雹区域强度评估中能够较好地反映实际受灾程度。     

VIIRS/DNB夜间灯光月度产品插补方法对比——以北京为例

新一代VIIRS/DNB(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day/Night Band)夜间灯光数据因其具备更精细的时空分辨率、数据不存在饱和现象、不同年份数据可比性强等优点而迅速代替DMSP/OLS(Defense Meteorological Satellite Program's Operational Linescan System)夜间灯光数据成为新的研究热点。但由于杂散光的污染,VIIRS/DNB夏季数据数值缺失严重,致使数据在空间和时间上不连续,因此,插补缺失数据成为后续应用的前提。鉴于此,论文从插补结果异常值、与参照值对比、计算性能三个方面,系统比较了三次样条插值(样条)、三次Hermite插值(Hermite)、灰色预测模型(GM)、三次指数平滑法(指数)4种插补方法的适用性,以期为插补VIIRS/DNB夜间灯光数据提供方法选择的依据。研究结果表明：①异常值比较方面,Hermite法未出现异常值,另外3种算法仅出现少量异常值(0.02%~1.34%);②与参照值的对比方面,Hermite法与参考值接近程度最高,GM接近程度最低,样条法和指数法介于两者中间;③算法性能比较方面,4种方法都具备计算简单、容易编程的特点,但指数法的算法时长是另外3种方法的10倍以上。因此,综合多方表现,当插补月份前后两侧均有足够长的原始数据时,插补效果好、计算速度快、不会出现过冲现象的Hermite法最适宜,样条法次之;当插补月份仅单侧有足够长的数据时,适宜采用指数法(插补效果好、计算速度较慢)或GM(插补效果偏低、计算速度快)进行插补。     

Bragg reflection of water waves by multiple floating horizontal flexible membranes with submerged rectangular bars on the seabed

Bragg reflection of water waves by multiple floating horizontal flexible membranes is investigated based on the linear wave theory and the assumption of small membrane response. Under the floating horizontal membranes, periodical submerged rectangular bars are arranged on the flat seabed. The total reflection and transmission coefficients are obtained by using the eigenfunction expansion method and the wide spacing approximation. The calculated coefficients are validated with the results available in the literature, which shows that the present method is applicable. The characteristics of Bragg reflection are systematically investigated by changing various parameters including the height of the rectangular bars, the number, the tension, the spacing, and the length of the flexible membranes. The results can help designing multiple floating horizontal flexible membranes as effective floating breakwaters by taking advantage of Bragg reflection.     

Methods Comparison for Microsatellite Marker Development： Different Isolation Methods, Different Yield Efficiency

Microsatellite markers have become one kind of the most important molecular tools used in various researches. A large number of microsatellite markers are required for the whole genome survey in the fields of molecular ecology, quantitative genetics and genomics. Therefore, it is extremely necessary to select several versatile, low-cost, efficient and time- and labor-saving methods to develop a large panel of microsatellite markers. In this study, we used Zhikong scallop (Chlamys farreri) as the target species to compare the efficiency of the five methods derived from three strategies for microsatellite marker development. The results showed that the strategy of constructing small insert genomic DNA library resulted in poor efficiency, while the microsatellite-enriched strategy highly improved the isolation efficiency. Although the mining public database strategy is time- and cost-saving, it is difficult to obtain a large number of microsatellite markers, mainly due to the limited sequence data of non-model species deposited in public databases. Based on the results in this study, we recommend two methods, microsatellite-enriched library construction method and FIASCO-colony hybridization method, for large-scale microsatellite marker development. Both methods were derived from the mi-crosatellite-enriched strategy. The experimental results obtained from Zhikong scallop also provide the reference for microsatellite marker development in other species with large genomes.     

频率测深的拟地震解释法

电磁波和弹性波的复反射函数无论从数学表达形式上,还是从物理意义上都有一定的相似性。通过对拟地震解释法中反射系数q_n的求取,将频率测深曲线转换成v_p－t₀曲线及时间剖面,并对均匀介质及2层、3层、4层断面的理论模型和实例做了正反演计算。结果表明,频率测深拟地震解释法作为一种新的解释手段具有较好的应用前景。