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Your conditions: 中国科学院大学(171)

1. chinaXiv:202005.00058 [pdf]

藏南羊卓雍错湖面非封冻期温湿变化 及辐射平衡分析

靳铮; 张雪芹; 次旦央宗
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

高寒湖泊是青藏高原气候系统的重要组成部分,观测分析其基本气象要素是研究高原气候变化不可或缺的环节。本文利用羊卓雍错白地水文站的湖面气象观测数据,分析了2016、2017年4月3日至12月31日非封冻期的气温、湖面水温、相对湿度、风速风向、水面辐射的日变化、季节变化特征。结果显示:羊卓雍错观测站2016、2017年非封冻期平均气温分别为6.7 ℃、6.6 ℃,而平均气温日较差分别达到9.2 ℃、9.6 ℃,气温日变化幅度大。湖面水温高于气温,分别为8.1 ℃、8.3 ℃。相对湿度分别为50.6%、50.2%,其月平均值变化在观测期间与气温、水温均有良好的一致性。其中,湖面水温与相对湿度月平均值的相关系数在2016、2017年分别为0.91、0.87,湖面气温与相对湿度月平均值的相关系数则分别为0.94、0.97。冷季湖面的气温昼夜波动明显大于暖季,但水温的昼夜波动却小于暖季,导致冷季湖-陆温差更大,湖-风频率显著增加。非封冻期的整体辐射平衡状态为湖面净收入,其中净收入最高、最低的时段分别为8月和12月。通过对比纳木错、洱海的研究,本文的定量结果表明了羊卓雍错具备湖面气温日变化和季节变化幅度大、湖气间水热平衡关系在冷暖季节反差明显的高寒湖泊基本特征。

submitted time 2020-05-22 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits137Downloads84 Comment 0

2. chinaXiv:202004.00059 [pdf]

干旱区农户灌溉方式选择的影响因素——以河北省张北县为例

林惠凤; 刘某承; 杨伦; 闵庆文
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

对于干旱缺水的华北地区,推动节水灌溉被认为是可以有效减少农业用水的措施,近年来我国政府也加大了对该地区农业节水技术的投资力度。但由于缺乏对采用农业节水技术影响因素的深入了解,在很大程度上阻碍了节水技术的大面积推广。本文基于河北省张北县的实际调研数据,从地块特征、农户自身特征以及社会环境因素三个方面,采用多项Logit和决策树两种模型对比研究了干旱区农户选择灌溉方式的影响因素;同时构建了一般线性模型,分析了农户采用现代社区型节水技术程度的影响因素。结果表明:政府扶持是农户选择现代社区型节水技术的关键因素,其次是地块面积和家庭水浇地经营规模,但这三个因素对采用该技术程度的影响并不显著。此外,农户的年龄、受教育程度以及土壤类型对灌溉方式选择及其采用程度都具有重要影响,但农户所感知的水资源供求状况没有显著影响。

submitted time 2020-04-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1099Downloads137 Comment 0

3. chinaXiv:202004.00063 [pdf]

博斯腾湖人工湿地中微生物群落空间分布特征

付家晖; 薛娜娜; 潘响亮
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

博斯腾湖人工湿地是典型的多级表面流污水人工湿地处理系统。本研究采集博斯腾湖人工湿地各级子系统进水和出水口的水样及沉积物,通过高通量测序技术,分析了多级湿地系统中水和沉积物中的微生物群落空间分布特征。结果表明:总体上人工湿地沉积物中的微生物多样性和丰度高于水体。在多级湿地系统中微生物群落丰度及多样性自入口起始,先增加后由潜流湿地排入博斯腾湖后减小。水中核心门类为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)及浮霉菌门(Planctomycetes)。其中变形菌门整体呈上升趋势,从初始进水口的59.11%上升至最终出水口的84.80%,而厚壁菌门类整体呈下降趋势,从24.05%降至6.83%。但厚壁菌门类细菌仍是优势菌种,这表明该门类细菌在废水处理系统中是优势菌种。沉积物中变形菌门类和厚壁菌门类细菌依然占主导地位,厚壁菌门类细菌丰度也是先增加后减少,而变形菌门类细菌整体上随处理深度呈下降趋势;拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),两者在整个处理过程中呈现出完全相反的趋势。尽管水和沉积物中优势门类细菌均为变形菌门,并且最主要的功能类群均为氨基酸运输和代谢,但微生物群落整体结构及功能仍显著不同。

submitted time 2020-04-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1084Downloads151 Comment 0

4. chinaXiv:202004.00066 [pdf]

乌拉特荒漠草原红砂生物量预测模型

李香云; 岳平; 程欢; 郭新新; 赵生龙; 张森溪; 王少昆; 左小安
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

红砂(Reaumuria soogorica)是一种广泛分布在中国半荒漠地区的多年生半灌木,是干旱荒漠区分布最广的植物种之一,具有固沙、固土的优良特性。其生物量估算对评价荒漠草原红砂的生态功能和荒漠草原经营管理具有重要作用,红砂生物量模型是估测红砂生物量的重要方法之一。本研究采用全挖法,以乌拉特荒漠草原优势种之一红砂为研究对象,基于对红砂地上、地下和整株生物量及株高(H)、冠幅(C)、基径(D)等的测定,通过数理统计的回归分析方法,利用相关生长模型(幂函数W=aXb),分别构建了地上部分(W1)、地下部分(W2)和全株生物量(W)的预测模型。通过对比判别系数R2的大小,挑选最佳生物量估测模型。结果表明:① 以冠幅(C)为指标的估测模型W1=0.555×C1.867(R2=0.866)能较好地反映红砂单株地上生物量累计特征。② 以复合因子基径×基径×株高(D2H)为指标的估测模型W2=2.259×(D2H)0.762(R2=0.769)能较好地反映红砂单株地下生物量累计特征。③ 以复合因子基径×基径×株高(D2H)为指标的估测模型W=7.057×(D2H)0.813(R2=0.859)能较好地反映红砂总生物量的累计特征。利用此类方法建立的生物量模型,精度高,简便易行,为评价乌拉特荒漠草原红砂的生态功能和准确测定其生物量提供科学依据。

submitted time 2020-04-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1042Downloads127 Comment 0

5. chinaXiv:202004.00071 [pdf]

开都河源区径流变化的气候响应

刘志斌; 黄粤; 刘铁; 包安明; 冯先伟; 邢伟; 段永超; 郭晨宇
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

气候变化下的山区径流时空变异特征是干旱区水文水资源研究的热点之一。本研究选择天山南坡开都河流域源区为典型研究区,基于1958—2017年大山口水文站和巴音布鲁克水文站径流数据,及巴音布鲁克气象观测数据,采用TFPWMK趋势检验、小波分析与小波相干等方法分析径流序列的趋势、突变和周期特征及其对气候变化的响应。结果表明:近60 a来,开都河源区径流、降水、气温呈显著增加趋势,并且径流量、降水量与最高气温的增率在加快,而平均气温与最低气温的增率减缓;径流量、降水与平均气温的突变年份集中在20世纪90年代,并且均存在28 a的周期;夏季径流量增加主要受夏季升温的影响,而早春径流量增加主要与冬季降水增加、早春升温有关;在年尺度上,降水是影响开都河径流变化的主要因素,气温主要以积温形式影响着径流的变化;在月尺度上,积温与降水均与径流呈显著正相关关系,且源区上游径流较下游径流对气温变化更为敏感。

submitted time 2020-04-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits179Downloads107 Comment 0

6. chinaXiv:202005.00007 [pdf]

氮添加对天山高寒草原土壤酶活性和酶化学计量特征的影响

勒佳佳; 苏原; 彭庆文; 耿凤展; 韩文轩; 李文利; 李凯辉; 刘学军
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为探究氮添加对高寒草原生态系统土壤酶活性的影响,于2018年在中国科学院巴音布鲁克草原生态系统研究站,选择4个氮添加水平(对照,N0,0 kg·hm-2·a-1;低氮,N1,10 kg·hm-2·a-1;中氮,N3,30 kg·hm-2·a-1;高氮,N9,90 kg·hm-2·a-1),开展土壤酶活性对氮添加响应的研究,分析土壤酶活性对氮添加的响应特点,土壤酶化学计量比以及土壤酶活性与土壤环境因子的关系。结果表明:与对照相比,氮添加在N3水平显著增加β-1,4葡萄糖苷酶(βG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4木糖苷酶(βX)酶活性(P < 0.05),N1和N3水平显著增加碱性磷酸酶(AKP)活性(P < 0.05),N3水平显著降低多酚氧化酶(PPO)活性(P < 0.05),氮添加对亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性影响不显著,N3水平下显著增加N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(P < 0.05)。相关分析表明,8种土壤酶活性均与土壤有机碳(SOC、NAG除外)和总磷(TP)显著相关,与土壤总氮(TN)不相关。研究区土壤酶活性C∶N∶P化学计量比为1∶1∶1.2,与全球生态系统的土壤酶活性C∶N∶P的比值1∶1∶1相偏离,表明该研究区土壤微生物生长受磷素限制。冗余分析(RDA)进一步揭示出土壤有机碳和土壤全磷含量是影响土壤酶活性的主要因子。

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7. chinaXiv:202005.00013 [pdf]

基于SPEI指数的中亚地区干旱时空分布特征

张乐园; 王弋; 陈亚宁
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

基于1961—2017年CRU(Climatic Research Unit)逐月格点数据,通过标准化降水蒸散指数(SPEI)的计算分析,探讨过去半个多世纪中亚地区的干旱时空分布及变化特征。结果表明:① 在过去的半个多世纪,伴随温度的升高,中亚多数地区的潜在蒸散发增加,增加速率以咸海流域为中心,呈环形向四周递减;② 1961—2017年中亚地区平均SPEI值整体呈持续下降趋势,但波动较大。年内变化表现为春季和冬季SPEI值呈缓慢下降趋势,夏季和秋季显著下降,表明夏季和秋季干旱趋势加重;③ 空间上,夏季和秋季中亚大部分地区干旱趋势以加重为主,春季普遍呈干旱减轻趋势。本研究结果可为中亚地区干旱风险评估、水资源规划及科学管理提供重要信息。

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8. chinaXiv:202005.00015 [pdf]

影响柴达木盆地降水量变化的主要天气动力因素

韩进军; 王建萍; 陈亮; 凌智永; 相江芸
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为了解柴达木盆地内近57 a来降水量变化与太阳黑子、北极涛动(AO)和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等因素间的关系,运用线性趋势法、MannKendall检验法和小波分析法等对盆地内8个气象站的降水量进行了分析。发现近57 a来盆地内降水量年平均增加0.628 mm,夏季增加0.423 mm,夏季降水占全年总增加量的67%,年降水量存在2~3 a和1 a的显著周期。降水量与太阳黑子相对数存在近似正相关的8~12 a的主共振周期,降水量滞后1.2~1.8 a。年降水量与AO主要存在近似正相关的2~3 a和1~2 a的共振周期。年降水量与ENSO存在近似负相关的3 a和近似正相关的5~6 a的共振周期。表明盆地内降水与其天气动力因素在不同的周期尺度上存在不同的相关性。

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9. chinaXiv:202003.00081 [pdf]

滑面粘土FIB-SEM分析

赵宇; 胡良博; 蒋宇; 唐俊峰; 黄栋; 薛华庆; 周尚文
Subjects: Geosciences >> Geology

本文通过原位分析计算,获得滑面、邻近面特征粘土矿物种类及其相对含量、矿物粒径及孔隙率,实验以清晰可靠的物理图像和测试数据揭示滑面、邻近面矿物成分、结构的空间分布特征和差异,从而揭示土质斜坡破坏、滑面强度降低的物理路径和机制。实验采取新鲜未经后期风化滑带土,用AMICSCAN矿物分析电镜集高分辨场发射扫描电镜、最新一代(第三代)的矿物自动分析软件AMICS(Automatic Mineral Identification and Characterization System,分辨率可达0.5μm像素)和超大面积高分辨成像软件为一体的矿物分析和结构分析系统,依据矿物原子比例的唯一性,在识别矿物种类及其分布情况。其次,利用 FEI 公司的Helios NanoLab-650 聚焦电子束扫描电镜(FIB-SEM)并结合X 射线能谱仪(EDS)/以电镜的高分辨率背散射电子二维图像与能谱仪测得的特征谱相结合,借助Avizo Fire 软件基于能谱的点、线元素扫描图像和每间隔一微米扫描得出500帧聚焦电子束扫描电镜图像结合,可视化重建并计算滑带土的孔隙空间三维分布状态,并通过体积比近似折算成含量比,为揭示滑面形成路径和机理提供真实、准确可靠的证据。实验显示:1)微米尺度上,滑面、邻近面之间可见明显的分界,滑面厚度不均匀,在10纳米分辨率的背散射图像上,滑面结构致密孔隙小且较难分辨;2) 宽17微米,高19微米的立方体扫描切割3维立体滑带土样中,滑面部分孔隙率0.0331,邻近面部分孔隙率0.0754,邻近面孔隙率约为滑面的2.3倍;3)能谱仪特征谱图像和数据显示,滑面上蒙脱石特征元素Na、Ca、Mg峰明显,并且在分界线附近出现跳水式的陡降,证明滑面上蒙脱石富集,而邻近面却未检出蒙脱石;4)邻近面伊利石特征元素K高于滑面,即邻近面伊利石含量明显高于滑面。实验用清晰的物理图像和准确的能谱数据证实:滑面、邻近面存在矿物成分和结构的显著差异,滑面孔隙率低有可能是因为滑面上覆土体压力造成的。本文首次以原位实验的方法揭示滑面、邻近面矿物成分、孔隙率和结晶度及粒度空间差异,为揭示滑面演化路径提供了可靠的依据,为最终建立滑面、土体跨尺度演化模型,我们需要进行更多的滑面、邻近面成分结构差异、宏观强度、微纳尺度结构对比分析、以及矿物演化动力学过程分析。

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10. chinaXiv:202003.00082 [pdf]

Measuring colloidal forces between clay microparticles with optical tweezers

赵宇; 武京治; 胡良博; 蒋宇
Subjects: Geosciences >> Geology

The interaction forces between clay micro-particles play an important role in the macroscopic strength behavior of clayey soils. Optical tweezers were used in the present study to explore the interaction between clay micro- particles. This technology uses a highly focused laser beam to manipulate small objects and can also be used as a force transducer for the measurement of forces on the order of pico-Newtons (pN). Polystyrene beads were first used to measure the surface interactions between polystyrene beads and clay particles for accurate calibration of the system because of their perfectly spherical shape and optical homogeneity, and were successful in obtaining force mea- surements within the range of 20 pN. Subsequently the interactive force was measured when a small clay particle was moved along the surface of a large clay particle. The force measured varies as the interaction of clay surfaces may evolve along their relative motion, leading to force measurements up to 40 ? 80 pN. The present study shows a promising potential of optical tweezers in exploring the complex micro-scale phenomena in clay minerals.

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