海水入侵区视电阻率与氯离子浓度关系研究——以秦皇岛地区为例

为划分海水入侵界线,在秦皇岛沿海疑似海水入侵地区开展了高密度电阻率法勘察工作,并基于该成果对视电阻率与氯离子浓度的关系进行了分析总结。从统计分析不同地质分区的电法测井视电阻率值与对应井所采集水样得到的氯离子浓度的对应关系着手,通过数理分析求取二者之间的相关关系,得出研究区内二者的对应线性关系式,利用该关系式并结合高密度电法测量成果划分出研究区海水入侵界线。本次研究过程及最终所得关系式成果将为类似区域后续工作提供经验借鉴和方法指导。     

地球暖化促进植物迁移与入侵

在当今快速的全球气候变化 ,特别是快速而急剧的地球暖化情况下 ,现有植物及其系统被迫 :1)重新适应这种变化了及仍在变化着的环境条件 ;2 )往高海拔及极地方向迁移寻找合适的生存环境 ;或者 3)因其迁移的速度赶不上气候变化的速度而消亡。同时 ,气温升高和降水模式 (包括降水量及其分配 )的变化 ,以及与此相关联的干扰型式 (包括干扰种类、强度及延续时间 )的变化 ,一方面将使现有植物及其生态系统对外来生物的抗性弱化 ,另一方面将激活外来物种的活性 ,导致外来生物的快速扩散与大规模入侵 ,进而排挤和“杀死”当地乡土种 ,减少生物多样性 ,改变原有生态系统的组成、结构和功能 ,最终导致严重的社会经济与生态环境问题。在制定域、国家及全球经济与环境政策时 ,应充分考虑到这些问题 ,以防患于未然     

4·18寒潮天气过程中的锋生分析

利用NCEP／NCAR再分析资料、常规观测资料对新疆2008年4月18日的强寒潮过程进行了诊断分析,指出此次天气过程强冷空气随高度后倾,在入侵新疆的过程中有两次明显的锋生过程,正是由于锋生的存在,使得天气表现复杂和剧烈。第一次锋生：中低层强冷空气先行入侵,在哈萨克丘陵附近形成锋生冷锋,在快速入侵新疆的过程中与干热的下垫面接近,导致北疆出现剧烈降温及不同程度的大风沙尘天气;第二次锋生：冷锋进入后在天山山脉北侧形成寒潮静止锋,由于高空后倾的干冷空气不断侵入,再次出现锋生过程,导致北疆沿天山及天山山区的持续降温及大一暴量的雨转雪过程。     

Detecting understory plant invasion in urban forests using LiDAR

Light detection and ranging (LiDAR) data are increasingly used to measure structural characteristics of urban forests but are rarely used to detect the growing problem of exotic understory plant invaders. We explored the merits of using LiDAR-derived metrics alone and through integration with spectral data to detect the spatial distribution of the exotic understory plant Ligustrum sinense, a rapidly spreading invader in the urbanizing region of Charlotte, North Carolina, USA. We analyzed regional-scale L. sinense occurrence data collected over the course of three years with LiDAR-derived metrics of forest structure that were categorized into the following groups: overstory, understory, topography, and overall vegetation characteristics, and IKONOS spectral features – optical. Using random forest (RF) and logistic regression (LR) classifiers, we assessed the relative contributions of LiDAR and IKONOS derived variables to the detection of L. sinense. We compared the top performing models developed for a smaller, nested experimental extent using RF and LR classifiers, and used the best overall model to produce a predictive map of the spatial distribution of L. sinense across our country-wide study extent. RF classification of LiDAR-derived topography metrics produced the highest mapping accuracy estimates, outperforming IKONOS data by 17.5% and the integration of LiDAR and IKONOS data by 5.3%. The top performing model from the RF classifier produced the highest kappa of 64.8%, improving on the parsimonious LR model kappa by 31.1% with a moderate gain of 6.2% over the county extent model. Our results demonstrate the superiority of LiDAR-derived metrics over spectral data and fusion of LiDAR and spectral data for accurately mapping the spatial distribution of the forest understory invader L. sinense.     

长江河口深层软土含盐特征及其沉积环境分析

软土的含盐特征是地基设计的一个重要指标,含盐特征主要受沉积环境控制,往往具有较强的地域性。以长江河口北翼海陆交互相软土为研究对象,采集多组土样进行室内试验,进行土体含盐特征、参数相关性及沉积环境分析。研究结果表明,软土含盐特征为NaCl型,含盐量均值为0.613%,以弱盐渍土为主,占比85.4%。含盐量、Cl−含量、Na+含量、K+含量峰度检验符合正态分布,但偏度检验值坐落在拒绝域,不属于正态分布。其他离子假设检验偏度和峰度检验均不符合正态分布。软土含盐量与Cl–含量相关性最高,与除了Ca2+含量、${\rm{CO}}_3^{2-} $含量之外的离子相关性好。软土Cl–含量与含盐量、${\rm{SO}}_4^{2-} $含量拟合以乘幂效果最佳;Cl–含量与Na+、Ca2+、Mg2+、K+、${\rm{HCO}}_3^- $含量拟合以多项式拟合效果最佳。软土环境沉积为碱性。软土钠吸附比平均值为54.35,与标准海水的钠吸附比接近,说明软土层含盐特征保留了海水特征。随着深度的增加,软土钠吸附比有减小的趋势,这与软土形成时间有关,软土形成时代越老,渗透淋滤的时间越长。软土中Sr/Ba远大于1,说明土体沉积时受到了海水作用。软土浸出液中的γMg/γCa远高于地表淡水的γMg/γCa背景值,说明土体沉积时受到海水入侵。引入海水混合模型,计算了海水混合比例。海水混合比的低值主要分布于西部远离海岸区,该区土体沉积主要受长江河水控制。海水混合比的高值主要分布在滨海地区,该区土体沉积主要受海侵控制,海相属性更重。     

2009年5月9—10日华北南部强降水天气分析

应用常规天气图、地面加密降水观测资料、探空资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对2009年5月9—10日华北南部大范围持续性强降水天气过程进行分析研究。结果表明,强降水是在冷空气与西南暖湿气流交汇的过程中产生的。500 hPa为槽前西南气流,850～700 hPa为东北—西南向切变线,地面冷锋转变为静止锋,之后生成弱的气旋波向东南方向移动消失。大气高温高湿,中层为弱的对流不稳定和对称不稳定。冷空气从底层锲入,一方面与暖湿气流汇合产生辐合上升,另一方面抬升暖湿气流,使上升运动加强,降水增幅。中高层空气暖湿,0℃层较高,以强降水天气为主,伴有雷电。由于暖湿气流较强,冷空气在南下过程中逐渐减弱,速度减慢,冷暖空气在黄河下游长时间对峙,强降水持续时间长。     

我国海岸带主要灾害地质因素及其影响

我国海岸带灾害地质主要有构造、坡地重力、水动力、地下水、岩土与地层结构、海平面上升、地球化学、风力灾害等地质因素，具有复杂、连锁和差异性空间分布的特征。根据验潮资料，近百年来我国海平面上升19～20cm，上升率为2～3mm／a。整体以海平面上升为主，但也有岸段下降，主要是山东半岛，平均速率为-0．13cm／a。预测2050年上升幅度：天津70～100cm；黄河三角洲40～50cm；长江三角洲50～70cm；珠江三角洲40～60cm。地面沉降大部分是由过量开采地下水引起的。我国96个地面沉降城市和地区中80％在沿海地区，如天津、上海、苏州、常州、无锡、嘉兴、宁波、湛江、台北等。累计沉降量为460～2780mm，沉降速率10～56mm／a。由于地下水的过量开采，20世纪80年代以来，我国辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海、广西、海南和台湾等省市，均发生不同程度的海水入侵，给国民经济和社会发展造成重大损失。我国70％砂质海岸和大部分淤泥质海岸发生侵蚀。这种态势始于上世纪50年代，80年代明显加强。海岸侵蚀主要有区域环境变化、河流水利工程拦截泥沙以及海岸人工采沙等因素。     

Invasion and spreading of Cabomba caroliniana revealed by RAPD markers

Applying randomly amplified polymorphic DNA （RAPD）, the genetic variation of Cabomba caroliniana Gray （cabomba or fanwort）, a new alien plant in China, was analyzed in this paper. Total 143 bands, including 47 polymorphic bands, were amplified from 23 primers in 20 samples. The sampling distance was large, but its genetic diversity was low. The main results were that： （1） Cabomba, which grew and dispersed mainly in fragment, was an abundant and dominant species in freshwater, and its main dispersal mechanism was vegetative reproduction. （2） Cabomba was originally introduced into China as an aquarium submerged plant. Somehow, those discarded cabomba became invasive species in the areas of Hangzhou, Shanghai, and Meicheng, and other places. （3） Although the level of genetic diversity in cabomba was low, their rapid dispersion and propagation could seriously harm to local aquatic community. Therefore, specific measure should be used to control cabomba from uncontrolled spreading and damage to local vegetation communities.     

双侧向测井仪器响应的数值分析

在简化的二维全非均匀介质模型情况下，利用有限差分方法，编制了计算双侧井仪器响应的数值模拟程序。利用模拟程序，考查并分析了模型中各参数（侵入带半径、侵入带电阻率围岩电阻率、目的层厚度等）对仪器响应的数值分析，进行实际资料反演处理的初始参数选取，以提高反演的收敛速度。     

植物入侵与其它全球变化因子间的相互作用

全示变化包括大气臭氧层的损耗，CO2等温室气体排放增加，气候增暖，土地利用和覆盖变化。生物多样性丧失以及外来种入侵等因子，植物入侵与其它全球性变化因子间有复杂的相互作用；大气CO2浓度增加将导致C3植物比C4植物竞争力更强，低营养生态系统会变得更易入侵，变化的气候条件下，许多种类面临迁移或外来问题，土壤变暖也将使许多休眠植物改变习性，增加紫外辐射将使一些植物的生长和生产力减少。进而会对其竞争和生态过程有间接的影响，CO2浓度升高时硫酸盐的沉积可以增强C3植物的竞争力，较致密的生境破碎化后，一些入侵种可通过边缘进一步向群落内部入侵，增加或降低典型干扰的频率和强度及引入新干扰，能促进外来种的定居和扩散，植物，动物和微生物间的关系改变对植物入侵的速率和效果有明显影响，世界性贸易和运输为生物的入侵提供了条件。