新疆中部天山雪岭云杉种群动态初步研究

雪岭云杉PiceaschrenkianaFisch.etMey在中部天山林区内分布于海拔1500m～2700m之间,形成一个垂直分布带。作者采用样方法进行调查,沿海拔梯度每隔100m选取两块样地(20m×20m),在海拔1500～2700m的雪岭云杉林内共选样地26块来调查中部天山雪岭云杉种群的年龄结构、密度和生物量动态。在所选样地内,调查所有雪岭云杉树木(h≥2m)的胸径并按5cm分成不同的径级,每一径级至少选取两棵树,每棵树在不同方向上钻取两个树芯,建立年龄-胸径方程推算样地内所有雪岭云杉树(h≥2m)的年龄;调查样地内所有幼苗(h<50cm)和幼树(50cm≤h<200cm)的高度并根据主干上轮枝数查数一定数目幼苗幼树的年龄,建立年龄-高度方程并推算样地内所有幼苗幼树的年龄。研究结果表明中部天山雪岭云杉种群的胸径、年龄结构和种群密度都呈倒-J型分布,种群生物量呈钟型分布,存活曲线基本介于DeeveyⅡ和DeeveyⅢ型之间。以上研究结果表明中部天山的雪岭云杉种群处于不断更新和稳定发展的时期。     

Experimental study on the space charge properties in haze events

In recent years, haze has posed a serious threat to the global climate change, ecological balance and human health. In this study, the laboratory experiments and field observations were performed and a possible charging mechanism was proposed to investigate the space charge properties in haze events. The laboratory experiments showed that the charge polarity of primary aerosol is determined by species of combustion fuels while the magnitude is dependent on the combustion completeness. The field observations revealed that the space charge of atmosphere aerosol in haze events differs from that of fair weather and is closely related to PM_2.5 concentration when Relative Humidity (RH)?<?60%, with 1 to 2 orders of magnitude less than the case when RH?≥?60%. The analysis of equivalent charge-to-mass ratio (ECTM) suggested that in haze events the space charge is governed by primary aerosol emitted by combustion of fossil fuel in a low relative humidity, whereas it is manipulated by the secondary chemical reaction of atmosphere aerosol in a high relative humidity. And we can identify the main pollutants in haze events according to the polarity of atmosphere aerosol and quickly take measures when RH?<?60%. Accordingly, the dust-haze of RH?<?80% can be divided into dry-dust-haze when RH?<?60% and wet-dust-haze when 60%?≤?RH?<?80%. Our study firstly elucidated the space charge properties of atmosphere aerosol in haze events and can provide a new perspective for the prevention and control of air pollution.     

2015年厄尔尼诺年东南亚主要国家活跃火发生类型与影响分析

2015年强厄尔尼诺引起东南亚干旱少雨与活跃火加剧,但目前有关活跃火时空特征、发生类型与强度及其对人口—社会经济影响仍分析不足。利用美国国家航空航天局火灾信息资源管理系统（FIRMS）VIIRS V1活跃火位置矢量产品,通过月际、地形、土地覆被类型等GIS分析确定东南亚主要国家活跃火主要类型,并评价各国活跃火对人口分布的影响范围与国别差异。结果表明：（1）东南亚2015年活跃火发生频次达81.40×10⁵次,中南半岛与马来群岛各占69.60%与30.40%,分别集中发生在2-4月与8-10月,各国活跃火频次与发生时间差异很大。（2）中南半岛五国活跃火地形差异明显,缅甸和越南活跃火集中分布于25 m以下;老挝（85~105 m、140~200 m）、泰国（5~15 m、70~110 m）和柬埔寨（5~15 m、70~110 m）活跃火随海拔呈双峰特征;马来群岛国家（印度尼西亚、马来西亚与菲律宾）活跃火集中分布于60 m以下的平原地带;且东南亚35%以上的活跃火均集中分布5~15°的斜坡。（3）东南亚森林、农田活跃火发生率为76%,其中森林活跃火发生率由柬埔寨的52.00%到老挝的74.27%不等,农田活跃火由老挝的13.18%到泰国的42.68%不等。（4）综合活跃火发生月份、海拔、坡度与覆被特征,可从山区刀耕火种农业与平原秸秆焚烧界定东南亚主要国家活跃火发生类型。（5）东南亚活跃火随人口密度增加呈先增后减至平稳变化的趋势,且多集中于人口稀少的乡村和原始森林,其中缅甸、泰国、越南三国有10%以上的活跃火发生在人口密度为72~91人/km²的区域,而马来西亚、老挝、柬埔寨、印度尼西亚30%以上的活跃火集中发生于人口密度在20人/km²以下的区域。     

连续突风频域响应过程的时域等效模拟方法

目的在时域中模拟连续突风响应,比较常见的功率谱密度函数的时域数值模拟方法。方法构建民用飞机大展弦比单机翼突风响应计算模型,针对CCAR25规定的大气紊流功率谱密度函数,进行连续突风随机载荷计算,并直接为频谱分配随机相位,经傅立叶逆变换得到与连续突风随机计算使用的功率谱密度函数等效的突风时域激励,进行离散突风载荷分析,并与连续突风响应计算结果进行对比。结果比较机翼的弯矩、剪力及扭矩,离散突风载荷分析得到的弯剪扭载荷值与连续突风载荷分析得到的弯剪扭载荷值的偏差不超过3%。结论在功率谱密度函数等效的基础上,利用随机相位构造时域突风激励的方法快捷有效,能直观地显示随机突风激励下载荷响应的时域情况,便于进行时域中的非线性分析。     

氧化亚铁硫杆菌密度与营养供给对硫铁矿生物氧化的影响

探究硫铁矿生物氧化过程的影响因素有利于揭示酸性矿山废水形成规律.本研究采用摇瓶试验,探究了氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans LX5(A.ferrooxidans LX5)密度对硫铁矿生物氧化的影响.同时,在菌密度为1.40×107cells·m L-1的环境中,研究了微生物营养(无铁改进型9K液体培养基)供给对硫铁矿生物氧化的影响.结果表明,A.ferrooxidans LX5及其营养成分的引入显著加速了硫铁矿生物氧化体系H+的释放,0.70×107~2.10×107cells·m L-1A.ferrooxidans LX5的引入,可使得H+释放量较无菌对照提高1.51~3.31倍.半量浓度和全量浓度无铁改进型9K液体培养基的加入,可使菌密度为1.40×107cells·m L-1硫铁矿氧化体系的H+释放量提高3.24与2.75倍.相对于A.ferrooxidans LX5密度为0.70×107cells·m L-1的体系,1.40×107cells·m L-1或2.10×107cells·m L-1A.ferrooxidans LX5的引入明显提高硫铁矿氧化体系总Fe离子与SO2-4的释放效率,且71.9%~88.3%的总Fe离子主要以Fe2+存在.微生物营养供给使得总Fe离子与SO2-4的释放效率加速显著,而总Fe离子几乎全部以Fe3+存在.当菌密度大于1.40×107cells·m L-1时,体系生物氧化后所得硫铁矿表面存在明显的侵蚀坑.相对于半量浓度改进型9K培养基养分供给,全量改进型9K液体培养基的引入由于体系次生铁矿物覆盖硫铁矿明显而抑制了总Fe离子与SO2-4的释放.硫铁矿氧化所得酸性废水经Ca O中和至pH约为7.00,总Fe近乎全部去除,而SO2-4去除率相对较低(26.7%~73.9%).本研究所得结果对明晰酸性矿山废水形成规律具有一定的指导意义.     

“中心城-郊区-卫星城”梯度带绿地土壤重金属的空间分布特征

城市化导致城市面积扩张和土地利用方式改变,从而影响了土壤重金属空间分布.本文以成都-温江这一典型"中心城-郊区-卫星城"梯度带为研究区,探讨绿地表层土壤重金属Cu、Pb和Zn的空间分布特征及其影响因素,以期为城市土壤重金属污染治理提供帮助.结果表明,研究区内土壤Cu、Pb和Zn含量均值分别为47.77、39.98和89.65 mg·kg~(-1),其中土壤Cu和Pb含量均值超过土壤背景值.3种重金属含量在"中心城-郊区-卫星城"梯度带呈现先降低后增加的趋势.方差分析表明,区内不同绿地类型土壤Cu和Zn含量差异显著(p0.05),Pb含量在各个绿地类型下无显著性差异(p0.05);回归分析显示3种重金属含量随距城市中心距离增加而极显著降低(p0.01);缓冲区分析表明,土壤Cu、Pb和Zn含量受局部范围内的建筑密度和道路密度影响,且随局部范围内建筑密度和道路密度的增加而显著增加(p0.05).逐步回归分析显示,土壤Cu含量主要受建筑密度影响,Pb含量主要受道路密度和绿地类型影响,Zn含量则受绿地类型、道路密度和建筑密度的共同影响.研究结果显示城市化造成土壤重金属在一定程度上累积,距城市中心距离、绿地类型、建筑密度和道路密度均会影响土壤重金属的空间分布.     

回采采空区自燃的早期过程及数值模拟分析

用对流问题的迎风有限元方法结合图形显示技术，求解了采空区漏风渗流移动方程和氧浓度消耗与扩散方程（数值模型），描述了采宽区自燃早期的漏风流态和氧浓度分布特征，用高氧浓度区与蓄热区的叠加确定采空区自燃氧化带。该模型能分析在不同漏风条件下自燃氧化带的形状变化及自然发火危险位置；工作面进度和工作面风量与自燃氧化带范围具有连续的依赖关系，为研究采空区自然发火早期成长过程，合理控制工作面进度等提供一种辅助分析手段，有利于从根本上预防采空区自然发火。     

高密度培养小球藻去除CO2的研究

抗逆性强、生长速率快且能高密度培养的微藻是生物法同碳的良好材料.沼液中含有小球藻生长所需的基本营养物质,但其比例及浓度并不能满足微藻高密度发酵以大量固碳的要求.文章以沼液中驯化出的抗逆性小球藻为实验藻株,以沼液为基础培养基,考察了该藻高密度培养的条件,并将其应用于CO2的去除.结果以50％沼液为基础培养基,补加氮80 ...     

Ethanol concentration in food and body condition affect foraging behavior in Egyptian fruit bats (Rousettus aegyptiacus)

Ethanol occurs in fleshy fruit as a result of sugar fermentation by both microorganisms and the plant itself; its concentration [EtOH] increases as fruit ripens. At low concentrations, ethanol is a nutrient, whereas at high concentrations, it is toxic. We hypothesized that the effects of ethanol on the foraging behavior of frugivorous vertebrates depend on its concentration in food and the body condition of the forager. We predicted that ethanol stimulates food consumption when its concentration is similar to that found in ripe fruit, whereas [EtOH] below or above that of ripe fruit has either no effect, or else deters foragers, respectively. Moreover, we expected that the amount of food ingested on a particular day of feeding influences the toxic effects of ethanol on a forager, and consequently shapes its feeding decisions on the following day. We therefore predicted that for a food-restricted forager, ethanol-rich food is of lower value than ethanol-free food. We used Egyptian fruit bats (Rousettus aegyptiacus) as a model to test our hypotheses, and found that ethanol did not increase the value of food for the bats. High [EtOH] reduced the value of food for well-fed bats. However, for food-restricted bats, there was no difference between the value of ethanol-rich and ethanol-free food. Thus, microorganisms, via their production of ethanol, may affect the patterns of feeding of seed-dispersing frugivores. However, these patterns could be modified by the body condition of the animals because they might trade-off the costs of intoxication against the value of nutrients acquired.     

青藏高原土壤有机碳密度垂直分布研究

通过对青藏高原土壤普查数据的整理分析,定量研究了青藏高原28个典型土壤类型、14个主要生态系统类型0～20cm、20～50em及50～100cm深度内土壤有机碳密度的垂直分布规律.结果表明,青藏高原28个典型土壤类型3个土层的有机碳密度平均值为(6.16±1.08)kg·m-2、(5.06 ±0.85)kg·m-2、(5.30±0.82)kg·m-2;在0～100cm土层内,暗棕壤、沼泽土的有机碳密度显著高于其它土壤类型,而高山漠土、灰棕漠土、亚高山漠土的有机碳密度不仅远远低于区域平均水平,而且显著低于其它土壤类型.14个典型生态系统土壤的有机碳密度均值为(7.47±1.38)kg·m-2、(6.07±1.24)kg·m-2、(6.46±1.16)kg·m-2;其中,以沼泽草甸、针叶林土壤的有机碳密度最高,而温性荒漠、高寒荒漠、高寒草原及亚高山草原土壤有机碳密度显著低于其它生态系统.这不仅体现了青藏高原土壤-植被显著的地带性分布,而且为青藏高原土壤有机碳循环模型,及有机碳对全球变化的响应研究提供重要的基础数据.