地热学岩石圈厚度计算方法综述

地热学岩石圈厚度体现了长时间尺度上的岩石圈热学作用,可以反映地球深部动力学过程。介绍了地热学岩石圈厚度的计算方法,探讨了这种方法的参数选取和影响因素,并对比了地热学岩石圈厚度与其他类型岩石圈厚度的差异及其原因。结果表明:地热学岩石圈厚度的计算结果受地壳分层结构、岩石生热率、岩石热导率以及地表热流的影响;地质历史时期内的地壳分层结构要结合岩石学、岩石地球化学等领域最新研究成果得出;地表热流较低(42mW·m-2)时,岩石圈地幔生热率对计算结果的影响非常显著,岩石圈地幔生热率变化0.02μW·m-3,地热学岩石圈厚度计算结果最高变化40km,岩石圈地幔热导率每变化0.2W·(m·K)-1,地热学岩石圈厚度变化15km;地表热流为60mW·m-2时,岩石圈地幔生热率每变化0.02μW·m-3,地热学岩石圈厚度变化3km,岩石圈地幔热导率每变化0.2W·(m·K)-1,地热学岩石圈厚度变化5km;地表热流增高1mW·m-2,地热学岩石圈厚度约增加3km;地热学岩石圈厚度与岩石学、地震学岩石圈厚度略有差异,其差异取决于流变边界层的厚度。     

基于HJ-1B的城市热岛季节变化研究——以北京市为例

基于中国的HJ-1B卫星反演地表温度,通过建立一种2.5维高斯表面模型来对北京城市热岛建模,定量描述热岛的位置、形状和大小,并用这种模型来描述城市热环境及其季节变化。研究发现,北京市热岛效应季节变化明显,夏季市中心形成热岛且强度和范围最大,冬季城区中心变成冷岛。在2009年夏季,北京市热岛区域东西横跨33.92 km,南北横跨40.92 km,面积约为1 090.14 km2。相对的,在冬季,北京市区温度比郊区低,从而形成一个冷岛。研究表明HJ-1B卫星是城市热环境监测中的一个良好的数据源。     

大地上的彩色眼睛：内陆盐湖

从专业的角度讲,盐湖皆产生于内陆盆地,四周的降水或冰雪融水通过地表径流和地下径流,溶解了土壤或者地壳中的盐分以及可溶性矿物元素,最后汇集到盆地中央,形成盐分和各种矿物元素含量很高的湖水。由于湖水所含矿物元素不同,湖水的颜色会不一样。有时候,在天气状况和光线不同的情况下,湖水的颜色也会不一样。各种颜色的盐湖,好似镶嵌在大地上的彩色眼睛,静谧而美丽!     

基于GIS的白银区耕地耕层土壤重金属空间分异及污染评价

为评估白银区耕地耕层土壤(0~20 cm)的重金属污染,应用X射线荧光光谱仪(XRF-7000)对1 070个土壤样品中Cu、Zn、Ni、Pb、As、Cr、V、Co 8种重金属含量进行了测定,参照最新土壤环境质量标准(GB15618-2008),使用单因子和内梅罗法并结合GIS手段分析耕层土壤重金属空间分布及污染程度等。结果表明:8种重金属平均污染程度由大到小为As、V、Pb、Zn、Cu、Co、Ni、Cr,平均变异程度顺序为Pb、Cu、Zn、Co、As、Cr、V、Ni,空间相关性大小顺序为Zn、Cu、As、Pb、Ni、Cr、V、Co;Cu、Pb的最佳拟合模型为Pentaspherical模型,Zn、V为Gaussion模型,Ni、As为Exponential模型,Cr、Co为Circular模型;8种重金属中Cu、Zn、Pb、As表现出不同程度的污染,评价结果显示安全级、警戒级、轻污染、中污染和重污染分别占全区耕地面积的69.56%、23.88%、2.95%、2.55%和1.06%,受污染面积达到763.4 hm2。     

吉尔吉斯斯坦表土元素组合及分布特征

通过对吉尔吉斯斯坦境内40个不同采样环境下采集的表土中元素含量的分析,结合系统聚类(HCA)、降趋势对应分析(DCA)等方法,研究了吉尔吉斯坦境内不同采样环境下表土中元素的组合差异及其控制因素。结果表明:(1)大部分路边采集的表土、农田采集的表土和河边采集表土在聚类分析中各自组成独立的类别,显示出具有不同于其它采样环境下表土的元素组合特征。(2)由于Ca、Mg、Sr在表生地球化学上具有一定共性,这些活动性元素容易发生相对明显的迁移或富集,DCA分析显示其与Al、Fe等稳定性元素的相对含量存在反相关,Ca、Sr、Mg等含量高低直接影响了Al等稳定元素的相对含量。P、Pb、Zn、Cu与Al、Fe、Ti等稳定元素含量受不同的影响因素控制。在上述基础之上,结合不同采样环境下表土中元素含量的对比分析,路边采集的表土中Pb、Zn、Cu元素富集显著,而农田采集的表土中P和Cu元素明显富集,反映了P、Pb、Zn、Cu元素已经受到了人为因素的影响,导致在DCA分析中具有不同于Al、Fe等稳定元素的显著特征。     

梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤特征

通过建立米级的空间尺度进行分层取样,研究了准噶尔盆地南缘建群种——梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤的含水率、容重、pH值、电导率和养分含量的变化状况。结果表明:(1)土壤含水量在表层5cm处最小,土壤容重在0~40cm土层变动幅度不大,但随着与茎基垂线距离的增加,二者出现显著变化(p0.05)。(2)土壤pH值和电导率在主根区周围呈现聚集现象,最大聚集率均在0~1m圈层,但随着距离的增加,土层深度逐渐成为主导因素。(3)土壤养分在表层5cm处聚集,但水平聚集范围中除有机质和全氮可扩增到3~4m外,全磷和速效养分均在0~2m。本研究结论对于荒漠区耐盐性植被的合理密植有一定的理论意义。     

西双版纳土地利用/覆盖格局的热环境效应研究

利用Landsat TM/ETM＋数据的热红外波段,通过单通道算法,反演了中国热带西双版纳地区的地表温度,并对西双版纳地表温度演变的规律进行了分析,结果显示：（1）研究期间,西双版纳土地利用/覆盖发生了剧烈变化,有林地面积不断减少,旱地、灌木林、茶园与橡胶园面积不断增加;（2）旱地、荒草地、茶园、建设用地的地表真实温度的平均值较高,水体和有林地的平均温度较低;（3）旱地、灌木林、有林地、荒草地和橡胶园对区域的热效应贡献较大,水体、水浇地、建设用地、滩涂和水体的热效应贡献较小;有林地的热单元权重有不断减少的趋势,灌木林与旱地的热单元权重有不断增加的趋势;（4）西双版纳土地利用/覆盖的剧烈变化改变了区域地表温度的分布格局,最终可能会导致地方气候变化。需要进一步开展西双版纳地区LUCC—气候—生态系统耦合研究,深入研究区域LUCC特别是橡胶园的时空变化过程及其气候/生态效应、气候变化与LUCC过程的互馈机制,为实现区域可持续发展提供科学依据。     

高频观测的土壤异养呼吸昼夜变化

正森林土壤是陆地生态系统土壤中最大的碳库,约占全球土壤碳库的3/4,在全球C循环中起至关重要作用[1]。土壤异养呼吸(Heterotrophic respiration,Rh)是森林生态系统土壤碳库损失的主要途径。土壤异养呼吸是指土壤在微生物参与下的矿化过程,主要包括根际微生物呼吸、矿质土壤呼吸(无根土壤)和枯枝落叶层呼吸,由于土壤动物呼吸量不大,因此森林生态系统的异养呼吸主要表现为矿质土壤呼吸[2-4]。土壤异养呼吸具有高度的空间变异性,在全球范围内,异养呼吸所占总呼吸的比例为7%~83%,其中在热带和温带(30%~83%)森林生态系统中所占比例高于寒带地区(7%~     

土壤地球化学测量在辽宁省开原市小甸子银金多金属矿区的找矿效果

在勘查区内通过1∶10 000土壤地球化学测量工作发现多处异常,结合区内成矿地质条件及矿种属性可将异常划分为3个异常区带,即西部HT1、东部HT2、南部HT3。经地表探槽工程揭露部分异常与已知矿体较为吻合,并且在勘查区东部HT2-3异常带内新发现4条蚀变岩型Zn矿体。土壤地球化学测量在该区地质找矿中发挥了重要的指导作用,取得了良好的找矿效果。     

Radiative forcing over China due to albedo change caused by land cover change during 1990–2010

Land cover change affects surface radiation budget and energy balance by chang- ing surface albedo and further impacts the regional and global climate. In this article, high spatial and temporal resolution satellite products were used to analyze the driving mechanism for surface albedo change caused by land cover change during 1990-2010. In addition, the annual-scale radiative forcing caused by surface albedo changes in China＇s 50 ecological regions were calculated to reveal the biophysical mechanisms of land cover change affecting climate change at regional scale. Our results showed that the national land cover changes were mainly caused by land reclamation, grassland desertification and urbanization in past 20 years, which were almost induced by anthropogenic activities. Grassland and forest area decreased by 0.60% and 0.11%, respectively. The area of urban and farmland increased by 0.60% and 0.19%, respectively. The mean radiative forcing caused by land cover changes during 1990-2010 was 0.062 W/m2 in China, indicating a warming climate effect. However, spatial heterogeneity of radiative forcing was huge among different ecological regions. Farmland conversing to urban construction land, the main type of land cover change for the urban and suburban agricultural ecological region in Beijing-Tianjin-Tangshan region, caused an albedo reduction by 0.00456 and a maximum positive radiative forcing of 0.863 WIm2, which was presented as warming climate effects. Grassland and forest conversing to farmland, the main type of land cover change for the temperate humid agricultural and wetland ecological region in Sanjiang Plain, caused an albedo increase by 0.00152 and a maximum negative radiative forcing of 0.184 W/m2, implying cooling climate effects.