温度、光照强度及硝酸盐对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii N8)生长的影响

以从南亚热带水库中分离的拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii N8)为材料,研究了不同温度(12、16、20、24、28、32℃)、光照强度(6.6、12.4、21.5、30.7、62.9、106.4μmol/(m²·s))和硝态氮浓度(0.5、1、2、4、8、16、32、64、128 mg/L)下拟柱孢藻的生长特性.结果表明:在实验设置的温度范围(16~32℃)内拟柱孢藻能够正常生长;最适温度范围为24~28℃,在28℃条件下,具有最大比生长速率,为0.189 d^-1;当温度为12℃时,拟柱孢藻叶绿素a浓度一直降低,显著低于其他温度组(16~32℃).在6.6~106.4μmol/(m²·s)光照强度范围内,拟柱孢藻均呈指数增长趋势,最适光照强度为30.7μmol/(m²·s),其比生长速率达到最大值,为0.156 d^-1;高光照强度(62.9~106.4μmol/(m²·s))下拟柱孢藻的比生长速率显著大于低光照强度(6.6~12.4μmol/(m²·s))处理组.拟柱孢藻开始指数增长的最低硝态氮浓度为4 mg/L;硝态氮浓度为8 mg/L时,拟柱孢藻达到最大比生长速率(0.155 d^-1);当硝态氮浓度高于16 mg/L时比生长速率增加不显著.高硝态氮浓度组(16~128 mg/L)拟柱孢藻的叶绿素a浓度和比生长速率显著高于低硝态氮浓度组(0.5~2 mg/L).研究结果说明拟柱孢藻对温度、光照和氮源均有较宽的生态位,有利于在较大空间尺度上进行扩散.     

Climate change and runoff response based on isotope analysis in an arid mountain watershed of the western Kunlun Mountains

Climate change and runoff response were assessed for the Tizinafu River basin in the western Kunlun Mountains, China, based on isotope analysis. We examined climate change in the past 50 years using meteorological data from 1957 to 2010. Results of the Mann-Kendall non-parametric technique test indicated that temperature in the entire basin and precipitation in the mountains exhibited significant increasing trends. Climate change also led to significant increasing trends in autumn and winter runoff but not in spring runoff. By using 122 isotope samples, we investigated the variations of isotopes in different water sources and analysed the contributions of different water sources based on isotope hydrograph separation. The results show that meltwater, groundwater and rainfall contribute 17%, 40% and 43% of the annual streamflow, respectively. Isotope analysis was also used to explain the difference in seasonal runoff responses to climate change. As the Tizinafu is a precipitation-dependent river, future climate change in precipitation is a major concern for water resource management.

EDITOR A. Castellarin; ASSOCIATE EDITOR S. Huang     

2017年九寨沟地震所受历史地震黏弹性库仑应力作用及其后续对周边断层地震危险性的影响

首先对2017年九寨沟M_S7.0地震周边断裂活动和历史地震特征进行了阐述;然后利用黏弹性地壳模型,计算了1933年叠溪地震、1976年松潘震群和2008年汶川地震对2017年九寨沟地震的同震和震后库仑应力作用.该结果显示1933年叠溪地震对九寨沟地震具有延缓作用,而1976年松潘震群和2008年汶川地震对九寨沟地震的黏弹性库仑应力作用为正;随着下地壳和上地幔黏弹性物质的持续作用,前述几次地震总的黏弹性库仑应力在九寨沟地震破裂中心点处负的库仑应力逐渐减弱,而在破裂北段这些库仑应力逐渐转为正值,并促进了九寨沟地震的发生.本文也计算了九寨沟地震后对周边断层的库仑影响,并将此影响值转换为对断层能量积累的影响时间上,结果显示塔藏断裂带西段和中段在内的多条断裂带受到黏弹性库仑应力影响时间值超过10年.将库仑应力影响时间值加入到部分已知离逝时间的断层段上,也得到了这些断层段的未来30年特征地震发生概率.最终结果认为玛沁断裂带、玛曲断裂带、哈南—稻畦子断裂中段和西段等断层段的强震危险性需要重点关注.     

青海虎头崖铜铅锌多金属矿床硫、铅同位素组成及成因意义

[摘 要] 青海虎头崖铜铅锌多金属矿是东昆仑祁漫塔格成矿带内多金属矿床的典型代表之一。本文对该矿床硫、铅同位素组成进行详细研究,探讨了成矿物质来源和矿床成因。结果表明,该矿床黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化物的δ³⁴S 值变化于+0.6‰～+8.3‰,平均+4.4‰,反映成矿流体中的硫为海水硫酸盐的地层硫和深源岩浆硫的混合硫,而不同矿带硫同位素均值的差别,可能与围岩地层硫的差异及参与程度有关。矿石矿物铅同位素组成总体变化较小(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb 和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值分别为18.476～18.688、15.560～15.688 和38.261～38.599),主要分布于造山带和上地壳铅演化线范围内,为岩浆作用导致的上地壳和地幔混合成因。由于赋矿层位及主控矿因素不同,各矿带的矿石铅同位素出现一定的差异。比如滩间山群内6号铜多金属矿点²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb 值和产于岩体与缔敖苏组接触带上的域矿带²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb 值相比,后者的上地壳铅参与程度较高,进一步证明壳幔混合作用对本矿区的影响。该矿床为与岩浆侵入活动密切相关的矽卡岩型铜铅锌多金属矿床。     

Spatial and temporal patterns of sediment storage over 45 years in Carnation Creek,BC, a previously glaciated mountain catchment

The movement of sediment through mountain river networks remains difficult to predict, as processes beyond streamflow and particle size are responsible for the entrainment and transport of bedload sediment. In deglaciated catchments, additional complexity arises from glacial impacts on landscape organization. Research to date indicates that the quantity of sediment stored in the channel is an important component of sediment transport in systems which alternate between supply and transport limited states, but limited long-term field data exist which can capture storage-transfer dynamics over a timescale encompassing episodic supply typical of mountain streams. We use a 45-year dataset with annual and decadal-scale data on sediment storage, channel morphology, and wood loading to investigate the spatial and temporal organization of storage in Carnation Creek, a previously glaciated 11 km² catchment on Vancouver Island, British Columbia. Sediment is supplied episodically to the channel, including additions from debris flows in the early 1980s just upstream of the studied channel region. Analyzing the spatial and temporal organization of sediment storage along 3.0 km of channel mainstem reveals a characteristic storage wavelength similar to the annual bedload particle travel distance. Over time, two scales of variation in storage are observed: small-scale fluctuation of 3–10 years corresponding to local erosional and depositional processes, and larger scale response over 25–35 years related to supply of sediment from hillslopes. Complex relationships between storage and sediment transfer (i.e., annual change in storage) are identified, with decadal-scale hysteresis present in storage-transfer relations in sites influenced by hillslope sediment and logjams. We propose a conceptual model linking landscape organization to temporal variability in storage and to storage–export cycles. Collectively, our results reaffirm the importance of storage to sediment transport and channel morphology, and highlight the complexity of storage–transport interactions. © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.     

宁夏南部干旱-半干旱黄土梁峁区生态环境调查与生态建设模式——以西吉县城郊乡和马建乡生态环境调查为例

宁夏南部黄土高原区严重的水土流失、土地退化对当地的生产、生态、社会发展、人民生活带来极大的困难和危害,因此如何开展生态建设、促进社会经济发展,成为当地政府最为紧迫的任务之一。西吉县城郊乡和马建乡是干旱-半干旱黄土梁峁区典型代表地区,部分地区已经失去了依靠自身力量进行生态恢复和发展的可能性,因而需要在调查研究的基础上,制定合理的规划和生态建设模式,针对性的增加外部投入,进行生态重建。本文在对西吉县城郊乡和马建乡开展生态地质调查的基础上,分析研究了宁夏南部干旱-半干旱黄土梁峁区的主要生态环境问题,依据该区地质、地貌、气候、植被条件,初步总结了该地区适宜的生态建设模式,即高效生态农业建设模式,经济林园艺化管理的农果复合型生态农业建设模式,草灌（木）和畜牧业林木型生态农业模式,林草、林灌（木）和草灌（木）相互结合生态模式。     

东昆仑活动断裂带强震地表破裂分段特征

东昆仑活动断裂带是青藏高原内部一条长度达到1000km以上的活动断裂带。在近100年期间,沿该断裂带曾发生过4次M_S7.0以上地震。最新一次强震是2001年昆仑山口M_S8.1地震。本文综合前人资料,通过东昆仑活动断裂带的几何展布、活动速率、历史强震及古地震地表破裂带展布,讨论了该断裂带的强震破裂分段特征、强震破裂端点障碍体的稳定性,强调了从断裂带演化过程认识断裂带的几何展布与现今强震地表破裂分段的异同,并讨论了该断裂带未来的强震破裂危险地段。      

基于生态足迹分析的山区农产品结构优化探讨--以大别山区岳西县为例

生态足迹分析是一种定量评估区域可持续发展状态的有效方法。文章以生态足迹理论为基础,建立以经济生态综合效益最大化为原则的农产品生产种植结构优化模型,提出通过计算比较主要农产品的产值足迹的方法来优化山区农业结构;以大别山区岳西县2002年统计数据为依据,对岳西县的主要农产品进行计算分析。结果表明,茶叶、水果、禽肉与蔬菜的产值足迹是最低的,其经济生态效益最高,而水产品、油料、羊肉与玉米的产值足迹是最高的,其经济生态效益最低。文章对山区农产品结构优化的探讨可以为山区农业实现可持续发展提供切实可行的指导,同时也为山区树立科学发展观提供借鉴。     

东昆仑南带中元古代晚期-新元古代早期叠层石组合的发现

东昆仑南带加嗡门地区碳酸盐岩地层中发现的中元古代晚期-新元古代早期叠层石组合以大型锥叠层石及其相关的分子Conophyton garganicus var. inkeni,C. cf. ressoti Menchikov, Jacutophyton f. 和Conicodomenia cf. longotenuia等最丰富, 并与Baicalia共生, 故可视之为Conophyton-Baicalia组合.这叠层石组合可以与天山、华北等地蓟县系中部-青白口系中部叠层石组合对比,尤其酷似于天山地区蓟县系的爱尔基干组合和华北蓟县系的闪坡岭叠层石组合,而显著有别于华南地块.它还可以与南乌拉尔、西伯利亚、北美、北非和阿拉斯加半岛等地区的中里菲界上部--上里菲界下部层位中的叠层石组合对比.加嗡门叠层石组合的时限为距今1 300～850 Ma,大致为蓟县纪中期-青白口纪中期或中里菲晚期-晚里菲早期.东昆仑南带存在前寒武纪微地块,当时此微地块的古地理和古环境与天山、华北、西伯利亚和阿拉斯加半岛等地区的前寒武纪地块相似,均位于低纬度区,其上均广泛发育适宜叠层石繁育的温暖陆表海,它们可能共同处于罗迪尼亚超大陆的低纬度大陆边缘部位,与华南地块的不同.这对本区和东昆仑地层和大地构造研究,以及对罗迪尼亚超大陆重建提供了新的古生物约束.     

地壳根、造山热与岩浆作用

简要讨论了近年来造山带及其岩浆作用研究的主要进展。造山带流变学结构与造山热和岩浆作用有着密切的耦合关系。年轻的山带往往存在地壳根,但古老的山带地壳根是否存在,取决于造山带的热状态和榴辉岩化的强度,只有缺乏流体和冷的造山带才保留有地壳根,例如古生代的南乌拉尔山和北美前寒武纪的南Trans-Hudson造山带。造山带的伸展塌陷往往伴随着幔源岩浆底侵、地壳软化、隆升和强烈岩浆作用。由于地幔浮力和造山热的作用,一些山带具有高的海拔和薄而热的地壳,属于具有长期活动性的构造带。研究表明,这些具有长期活动性的构造带,是建立在以前形成的热的、软化了的弧后区内。中国昆仑—秦岭—大别造山系北缘,古生代时期发育了与俯冲有关的弧岩浆带,而南缘发育了相近时代的与弧后伸展有关的双峰式岩浆带,构成古生代双岩浆带。该造山系早中生代的造山作用,就是在南缘的古生代弧后岩浆带基础上发展起来的。因此,该双岩浆带提供了造山热控制复合造山作用的实例。