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1. chinaXiv:202005.00066 [pdf]

蒋家沟流域不同海拔灌草层群落特征与土壤关系的研究

贺静雯; 刘 颖; 李松阳; ?余杭; ?吴建召; ?崔羽; ?林勇明; ?王道杰; 李键
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为了解干热河谷区不同海拔梯度植物群落灌草层物种多样性与土壤养分、水分之间的关系,选择干热河谷典型流域——蒋家沟流域为研究区域。在流域内海拔1 400~3 000 m范围设置样带,并对样带内8个海拔梯度的植物群落进行样方调查。统计不同海拔梯度灌草层的物种组成,测定土壤养分、土壤含水量和持水量,并将土壤指标与植被多样性指数进行主成分分析和皮尔逊相关性分析。结果表明:流域内样地共发现灌草层植物32科77属80种,且灌草层植物群落组成、土壤有机碳(SOC)含量、全磷(TP)含量、土壤含水量和持水量均受海拔梯度的显著影响(P<0.05)。其中,土壤含水量、持水量、植物群落的丰富度指数和多样性指数均随着海拔升高不断增加,且高海拔区域SOC含量显著高于中低海拔区域(P<0.05)。土壤TP含量与Pielou指数,土壤含水量与Margalef指数、Shannon-Wiener指数和物种数均呈显著正相关(P<0.05),说明除海拔梯度外,土壤养分、水分含量也是影响植物群落灌草层组成和多样性的关键因子。

submitted time 2020-05-28 From cooperative journals:《广西植物》 Hits5875Downloads899 Comment 0

2. 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。

submitted time 2020-03-26 Hits8364Downloads1207 Comment 0

3. 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.

submitted time 2020-03-26 Hits8265Downloads1081 Comment 0

4. chinaXiv:202003.00080 [pdf]

高压开放流动体系中方解石和蒙脱石的溶解试验研究

赵宇; 蒋宇
Subjects: Geosciences >> Geochemistry

水-岩(土)化学作用(CWRI)在降雨诱发的滑坡孕育过程中具有特殊意义,一方面雨水溶蚀作用会对岩土体造成损伤,另一方面会生成大量次生黏土矿物。溶蚀损伤和次生黏土矿物在滑面的富集致使滑面抗剪强度降低,是滑面形成的主要原因。本文利用高压开放流动体系模拟滑面所处的力学化学环境,以滑面常见矿物——方解石和蒙脱石为例,研究滑面矿物溶蚀反应的速率和控制因素,从而揭示滑面形成机理及其过程动力学/力学化学效应。实验结果显示:1)矿物溶蚀速率随着压力的增大而增大,但不同矿物对于压力的响应不同;2)随着溶液的pH值降低,H+活度逐渐增大,矿物溶溶蚀速率显著增加;3)矿物溶蚀的流速效应十分复杂,与压强、pH和矿物种类均有关;4)矿物溶蚀时并不满足化学计量关系。上述实验结果揭示:滑面上溶蚀作用与土体的损伤和滑面强度的演化紧密相关,滑面深度、矿物种类以及地下水的酸碱度共同决定着滑面上矿物溶蚀速率和转化特点。滑面深度的增加或易溶蚀矿物的增加,加速滑面的的形成过程。地下水的酸度增加会加速水-岩反应速率,从而加快滑面强度降低的速度。

submitted time 2020-03-26 Hits6754Downloads1180 Comment 0

5. chinaXiv:201909.00109 [pdf]

柯西河流域干旱对作物产量的影响及其空间差异

朱冉; 方一平
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

干旱是柯西河流域中山区发生最为频繁的气象灾害之一,对农业生产造成极大的影响。利用气象、农业数据,结合线性趋势、回归分析等方法,分析了1998—2015年研究区的干旱变化特征及其对作物单产增长率的影响。结果表明:① 研究区作物缺水指数呈先上升后下降的趋势,就作物缺水程度来看,南部干旱灾害最为严重,中部其次,北部最轻;② 干旱对不同作物产量的影响差异显著。当0.60≤CWSI(作物缺水指数)<0.63时,小麦单产增长率受到干旱的影响;当0.63≤CWSI<0.64时,马铃薯和小麦受到干旱影响;当0.64≤CWSI<0.65时,大麦、马铃薯和小麦受到干旱影响;当0.65≤CWSI<0.66时,玉米、大麦、马铃薯和小麦受到干旱影响;当CWSI≥0.66时,玉米、大麦、马铃薯、小麦和水稻等5种作物均受到干旱影响;③ 干旱对作物产量的影响存在显著的区域差异,不同地区的作物受干旱影响的临界值和程度不同。

submitted time 2019-09-09 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1216Downloads555 Comment 0

6. chinaXiv:201801.00111 [pdf]

科技创新在“一带一路”建设中扮演关键角色

张世专; 葛永刚; 崔鹏; 马耀明; 王大明
Subjects: Management Science >> Science ology and Management

[目的/意义]“一带一路”倡议旨在为全球经济打通“任督二脉”,促进全球经济共同、包容、强劲、可持续发展。中国提出的这一宏大国际合作计划所面临的风险和挑战是空前的。除了要防范沿线各国的政治和社会风险之外,还必须有效应对气候变化、自然灾害、传染病、环境污染、生态退化、水与能源资源短缺等各种挑战。如何有效应对这些挑战,对于“一带一路”建设的成败至关重要。[方法/过程]本文分析了“中巴经济走廊”建设所面临的挑战及科技创新在其中所起的作用。 [结果/结论]科技创新在“一带一路”建设中扮演十分关键的角色,发挥不可或缺的引领、支撑和保障作用。

submitted time 2018-01-11 From cooperative journals:《智库理论与实践》 Hits15460Downloads1967 Comment 0

7. chinaXiv:201711.02348 [pdf]

河北滨海盐碱土地生态安全评价

于淑会; 周向莉; 卿冀川; 陈子康; 郭爱请; 秦 岭000
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture

滨海盐碱地盐渍化较严重, 土地生态环境脆弱, 了解滨海盐碱区的土地生态安全状态, 探讨其驱动机制, 可为滨海盐碱区土地结构调整与土地功能提升提供依据。本文以河北省黄骅市为研究区域, 以土地利用 类型为基础, 设计了黄骅市土地利用生态安全(LUES)分级标准, 计算得出研究时段内的LUES 值, 阐明了黄 骅市土地利用生态安全状态并探寻起主要作用的关键土地利用类型。在此基础上, 利用2000—2010 年TM 遥感影像数据和社会经济数据, 借助Erdas、ArcGIS 与Fragstats 软件平台, 选择了包括LUES 在内16 个指标, 构建了黄骅市P-S-R 土地生态安全评价模型, 探讨了黄骅市土地生态安全状态。结果表明: (1)2000—2010 年间,黄骅市LUES 值为0.458~0.466, 土地利用生态安全处于临界安全状态, 应控制建设用地、盐场及重度盐碱地面积; (2)黄骅市土地利用生态安全提升主要得益于土壤盐渍化的降低, 中、重度盐碱地面积减少及轻度盐碱地面积增加带来的生态正效应超过了建设用地面积增加带来的生态负效应, 这是LUES 提高的主要原因; (3)黄骅市土地生态安全指数(LESI)呈逐年上升趋势, 安全状态由2000 年的较不安全(LESI 为0.431)提升至2010 年的较安全(LESI 为0.666)状态; (4)压力指数(P)在逐年减小, 响应指数(R)在逐年增加, 2010 年响应指数对LESI贡献最大, 其贡献率为45.3%, 说明人为措施减小了土地生态风险。本研究结果可为黄骅市土地生态利用提供科学依据。

submitted time 2017-11-09 From cooperative journals:《中国生态农业学报》 Hits571Downloads329 Comment 0

8. chinaXiv:201709.00112 [pdf]

青藏高原自然灾害发育现状与未来关注的科学问题

崔鹏; 贾洋; 苏凤环; 葛永刚; 陈晓清; 邹 强
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Environmentology

青藏高原构造隆升强烈、地形地貌复杂、气候敏感多变,是地震、泥石流、崩塌、滑坡、冰湖溃决、山洪、雪灾、干旱和冻胀融沉等灾害的多发区。受区域地质构造、地形条件、水文气象和人类活动影响,青藏高原自然灾害的分布呈现为沿断裂构造带密集分布、沿深切的高山峡谷区成带状分布、地带性分布、在高强度人类活动区集中分布的特征。灾害活动呈现高强度与高频率、突发性、季节性、准周期性、群发性和链生性的特点。在气候变暖与地壳运动活跃的环境背景下,青藏高原自然灾害的危险性逐渐加剧,灾害风险也会随着人口数量和社会经济水平提升不断增加。进而分析了当前青藏高原自然灾害成灾机理、灾害防治以及风险管理等方面所面临的问题,并在此基础上提出成灾因素变化与灾害发育的区域规律、自然灾害动力学过程与灾变机理、气候变化与地震耦合作用下的巨灾演化规律、青藏高原自然灾害风险评估与风险管理、适宜高寒区特点的监测预警和防治关键技术等未来应该关注的科学技术问题以及需要开展的相应工作。

submitted time 2017-09-20 From cooperative journals:《中国科学院院刊》 Hits2792Downloads1639 Comment 0

9. chinaXiv:201702.00132 [pdf]

西藏生态安全屏障保护与建设成效评估

王小丹,程根伟,赵涛,张宪洲,朱立平,黄麟
Subjects: Other Disciplines >> Synthetic discipline

西藏是青藏高原的主体,地球第三极的核心,地理环境十分特殊,全球生态地位极为重要。2009年2月18日,国务院第50次常务会议审议并通过了《西藏生态安全屏障保护与建设规划(2008-2030年)》,提出用近5个“五年规划”期的时间,投入资金155亿元,实施保护类、建设类和支撑保障类三大类10项工程,基本建成国家生态安全屏障。截至2015年,一期工程顺利实施完成。根据中科院与西藏自治区科技合作座谈会精神,在中科院“西部行动”计划和“战略性先导科技专项”支持下,完成了西藏生态安全屏障保护与建设一期工程成效评估。结果表明,一期工程进展顺利,完成了阶段目标;高寒生态系统结构整体稳定,生态格局变化率低于0.15%;生态系统服务稳中略增,增幅3%-5%。但西藏生态环境脆弱,筑牢屏障任务依然艰巨。

submitted time 2017-02-10 From cooperative journals:《中国科学院院刊》 Hits1439Downloads950 Comment 0

10. chinaXiv:201702.00098 [pdf]

氮肥添加对高寒藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸和土壤微生物群落的影响

王长庭,王根绪,李香真,王永,字洪标,阿的鲁骥
Subjects: Biology >> Ecology

以藏嵩草沼泽化草甸为研究对象,利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术,研究连续6年N素添加对地上植被群落数量特征、土壤微生物群落结构的影响。结果表明:①藏嵩草沼泽化草甸群落生物量、枯枝落叶对施肥处理无明显响应,且莎草科植物对土壤氮素的吸收和利用率较低。②施肥增加了0-10 cm土壤微生物类群PLFAs丰富度,尤其细菌和革兰氏阳性菌PLFAs,降低了10-20 cm PLFAs丰富度;③磷脂脂肪酸饱和脂肪酸/单烯不饱和脂肪酸、细菌PLFAs/真菌PLFAs的比值随土壤层次增加而增加;④ 0-10 cm土层,革兰氏阳性菌、真菌PLFAs含量与pH、土壤速效磷、速效氮、土壤有机质显著正相关(P< 0.05或P< 0.01);10-20 cm土层,细菌、革兰氏阳性菌、真菌和总PLFAs含量与土壤有机质含量显著正相关(P< 0.05或P < 0.01)。表明藏嵩草沼泽化草甸微生物PLFAs含量和丰富度对施肥的响应存在明显的土层梯度效应,土壤微生物PLFAs含量和丰富度主要受表层土壤初始养分含量的影响。

submitted time 2017-02-09 From cooperative journals:《生态学报》 Hits890Downloads490 Comment 0

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