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辽河口浅海湿地表层沉积物中正构烷烃的组成、分布及来源 被引量：1
1
作者 丁喜桂 叶思源 +3 位作者 苏大鹏 袁红明 王锦 郭志刚 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第1期18-28,共11页
基于辽河口浅海湿地采集的53个表层沉积物样品,测试其正构烷烃的组成及含量,系统分析了正构烷烃的组成、分布及其分子组合特征,对正构烷烃的来源进行了分析。结果显示,研究区表层沉积物中正构烷烃以双峰群分布为主,表明本区有机质受陆... 基于辽河口浅海湿地采集的53个表层沉积物样品,测试其正构烷烃的组成及含量,系统分析了正构烷烃的组成、分布及其分子组合特征,对正构烷烃的来源进行了分析。结果显示,研究区表层沉积物中正构烷烃以双峰群分布为主,表明本区有机质受陆源和海源共同作用;前峰群偶碳数正构烷烃优势明显,以海洋浮游藻类和细菌来源为主;后峰群奇碳数正构烷烃占明显优势,以陆生高等植物来源为主,其中木本植物来源约占49%,草本植物来源约占39.6%;陆、海源烷烃含量之和的比值(ΣT/ΣM)对有机质来源的指示与陆、海源优势烷烃含量之和的比值(TAR)均指示本研究区域陆源有机质贡献大于海源有机质。特别是,高比值区均集中分布于辽河河口近岸区域,且显示自近岸向外呈降低的趋势,表明河口处陆源输入最强。对正构烷烃分子组成特征指数的深入剖析表明辽河口浅海湿地沉积有机质主要来源于陆源输入,定量估算结果显示陆生植物贡献比例最大,平均为66.41%±10.74%。研究结果表明,河口湿地生态系统对近岸海区的碳汇贡献巨大。 展开更多
关键词 表层沉积物 正构烷烃 有机质 浅海湿地 辽河口
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表层地球系统的深部过程响应与地表自然灾害 被引量：1
2
作者 刘静 孙照通 +4 位作者 王文鑫 李云帅 姚文倩 崔凤珍 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期7-22,共16页
地球深部过程对表层地球系统的影响构成了地球系统科学研究的核心议题。通过构造运动和火山喷发等多种机制,深部过程改变了物质循环和能量传输的深浅部模式,进而对表层地球系统产生深远影响。这种影响具体表现在以下几个方面:(1)构造活... 地球深部过程对表层地球系统的影响构成了地球系统科学研究的核心议题。通过构造运动和火山喷发等多种机制,深部过程改变了物质循环和能量传输的深浅部模式,进而对表层地球系统产生深远影响。这种影响具体表现在以下几个方面:(1)构造活动通过地形的重塑,调控了流域尺度的侵蚀-沉积过程;(2)火山活动和构造运动通过改变大气成分和环流格局,在地质时间尺度上驱动了气候变化,其中硅酸盐风化作用在调节大气中CO_(2)浓度方面扮演了关键角色;(3)深部过程可能引发生态系统演化中的生物灭绝事件,同时也能促进生物多样性的形成;(4)在全球气候变化的背景下,地震和地质灾害通过影响社会-生态系统的稳定性,可能进一步加剧其不稳定性。随着观测技术的持续进步,地球系统科学研究将继续深入理解表层地球系统对深部过程的响应机制、量化其影响强度、预测自然灾害的演化趋势,以及增强社会-生态系统对灾害的适应能力。本文系统梳理了深部过程-表层系统-社会生态的跨尺度耦合机制,有助于理解地球系统整体演化。 展开更多
关键词 表层地球系统 地球关键带 构造-气候耦合 自然灾害链 社会-生态系统
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深圳湾表层沉积物砷、镉、汞和营养元素的分布与富集特征 被引量：1
3
作者 甘华阳 林海 何海军 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第1期42-52,共11页
基于2020年的调查资料研究了深圳湾(深圳管辖区)表层沉积物中砷、镉、汞和氮、磷等营养元素的含量、空间分布、富集、来源以及生态风险等特征,深圳湾表层沉积物中As、Cd、Hg、TN、TP和TOC的含量分别为16.46±3.78μg/g、0.26±0... 基于2020年的调查资料研究了深圳湾(深圳管辖区)表层沉积物中砷、镉、汞和氮、磷等营养元素的含量、空间分布、富集、来源以及生态风险等特征,深圳湾表层沉积物中As、Cd、Hg、TN、TP和TOC的含量分别为16.46±3.78μg/g、0.26±0.10μg/g、0.110±0.044μg/g、947±281μg/g、631±214μg/g和1.41%±0.41%。三种重金属含量在内湾深圳河口外和蛇口港沿岸相对较高;TN、TP和TOC含量则在内湾含量较高。排污等人类活动输入导致了TN、TP、As和Cd在深圳湾表层沉积物中富集,其中TN在整个海湾都明显富集,后三者则主要富集于内湾的深圳河口、北部沿岸和湾口港口区。As、Cd可能主要来源于港口船只排污,而TN、TP则可能主要来源于沿岸污水溢流。虽然深圳湾大部分海域表层沉积物中As、Cd、Hg和TOC含量均低于我国沉积物质量一类标准阈值,满足目前一般工业用水、滨海风景旅游的环境功能要求,但As、TN、TOC和TP含量仍可能会对某些敏感底栖生物产生负面影响,需持续保持关注。 展开更多
关键词 重金属 营养元素 表层沉积物 生态风险 深圳湾
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桂东南典型流域表层沉积物重金属分布特征、来源及风险评价 被引量：1
4
作者 李萍 刘春 +5 位作者 张立杰 刘钊琳 张宇恒 樊光辉 朱颖洁 左悦 《水生态学杂志》 北大核心 2025年第2期160-170,共11页
研究桂东南流域表层沉积物重金属分布特征和来源,评价其潜在风险,为西南地区矿区流域水体重金属污染防控与治理提供科学指导。以西江流域支流——义昌河流域为研究对象,采集不同季节流域干支流表层沉积物样品,分析7种重金属(Cu、Pb、Zn... 研究桂东南流域表层沉积物重金属分布特征和来源,评价其潜在风险,为西南地区矿区流域水体重金属污染防控与治理提供科学指导。以西江流域支流——义昌河流域为研究对象,采集不同季节流域干支流表层沉积物样品,分析7种重金属(Cu、Pb、Zn、Ni、Mn、Cr、Cd)含量的时空分布特征和来源,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法协同评估重金属积累的潜在风险。结果表明,沉积物重金属平均含量,Cu、Pb、Ni、Cr在秋季最高,Cd、Zn在夏季最高,Mn在春季最高;Pb、Zn、Cd含量上游>下游>中游,而Cu、Cr、Mn含量下游>中游>上游。相关性分析表明,Pb、Zn、Cd之间以及Cu、Ni之间具有相同来源,受地质背景和人类活动影响较大。地累积指数评价表明,Cd为中度污染,Mn为偏中度污染,其余重金属为轻度或无污染;潜在生态风险指数评价进一步表明,Cd是最主要的生态风险贡献因子,危害程度为高风险,其余重金属危害程度均为轻微。 展开更多
关键词 表层沉积物 重金属 分布特征 风险评价 桂东南流域
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基于祝融号火星车次表层探测雷达的乌托邦平原浅表层结构分析 被引量：2
5
作者 杨佳琦 邵芸 +2 位作者 卞小林 张婷婷 王国军 《中国科学院大学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期116-125,共10页
火星次表层探测对于获取火星历史演化信息、寻找火星可能的生命生存环境至关重要。中国祝融号火星车成功着陆于火星乌托邦平原南部,其携带的火星车次表层探测雷达(RoPeR)能够对着陆区次表层进行高精度探测。基于祝融号RoPeR高频通道数据... 火星次表层探测对于获取火星历史演化信息、寻找火星可能的生命生存环境至关重要。中国祝融号火星车成功着陆于火星乌托邦平原南部,其携带的火星车次表层探测雷达(RoPeR)能够对着陆区次表层进行高精度探测。基于祝融号RoPeR高频通道数据,开展对乌托邦平原浅表层结构的探测研究,包括:1)祝融号着陆区浅表层结构建模与基于时域有限差分算法(FDTD)的浅表层回波数值模拟;2)祝融号RoPeR高频通道数据处理;3)乌托邦平原浅表层结构解译分析。研究结果验证了祝融号RoPeR的浅表层探测能力:乌托邦平原表层存在10~20 cm厚的固结硬壳,硬壳下为混有不同粒径岩石的松散风化物,推测随着深度增加逐渐过渡到亚马逊纪中期的沉积层序;第101个火星日的雷达图像中出现强回波信号,推测与近期陨石活动有关。 展开更多
关键词 祝融号火星车 次表层探测雷达 乌托邦平原 浅表层结构
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旱区不同季节农田表层土壤水盐协同变化特征及动力机制与盐渍化防控
6
作者 刘鹏飞 张光辉 +4 位作者 崔尚进 聂振龙 曹乐 崔浩浩 王茜 《中国地质》 北大核心 2025年第5期1747-1759,共13页
【研究目的】西北内陆流域湿地周边农田易盐渍化,研究不同季节表层土壤水盐协同变化差异特征及动力机制,对保障粮食和生态安全有重要意义。【研究方法】基于野外地下水调控试验场内原位多要素高频率监测系统获取的数据,综合对比分析无... 【研究目的】西北内陆流域湿地周边农田易盐渍化,研究不同季节表层土壤水盐协同变化差异特征及动力机制,对保障粮食和生态安全有重要意义。【研究方法】基于野外地下水调控试验场内原位多要素高频率监测系统获取的数据,综合对比分析无降水和灌溉入渗直接影响时段表层土壤含水量、土壤孔隙水电导率、地下水位埋深等要素的变化特征。【研究结果】年内由春末、夏季到秋初,20 cm(浅部)和40 cm(深部)深度土壤含水量均越来越小,浅部和深部土壤孔隙水电导率(ECp)均越来越大,浅部土壤饱和溶液电导率(ECe)越来越小,深部土壤ECe则越来越大。春末浅部土壤含水量、ECp和ECe日际变化相同,深部土壤含水量、ECp和ECe变化趋势各异。夏季浅部土壤含水量和ECe日际变化趋势相同,与土壤ECp变化不同;深部土壤ECp和ECe变化趋势相同,与土壤含水量变化不同。秋初浅部和深部的土壤含水量、ECp和ECe日际变化趋势均各不相同。【结论】灌溉是影响表层土壤水盐季节间差别的主导因素;蒸散发是引发表层土壤水盐季节内变化的直接因素,且气温越高,其影响效应越明显;地下水位埋深是影响表层土壤水盐的重要因素,夏季增大地下水位埋深,表层土壤含盐量明显降低;研究区盐渍化防控中,作物生长关键阶段可适时增大淡水灌溉水量和频率,夏季农田盐渍化防控的临界地下水位埋深为1.7~1.9 m。 展开更多
关键词 旱区 不同季节 表层土壤水盐 协同变化 灌溉 蒸散发 水文地质调查工程 西北地区 中国
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城市绿地植被特征对表层土壤温湿度的影响
7
作者 刘青 杨露 +4 位作者 黄英 孙怡 唐淼 蔡娟娟 刘苑秋 《江西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期95-102,共8页
该文以南昌市结构及环境条件较为复杂的红谷滩带状公园绿地以及结构相对简单、斑块特征明显的艾溪湖公园绿地作为研究对象,通过连续3 d的样地土壤温湿度实测以及样点地上空间特征指标测量量化获取研究数据.研究结果表明:1)不同的植被结... 该文以南昌市结构及环境条件较为复杂的红谷滩带状公园绿地以及结构相对简单、斑块特征明显的艾溪湖公园绿地作为研究对象,通过连续3 d的样地土壤温湿度实测以及样点地上空间特征指标测量量化获取研究数据.研究结果表明:1)不同的植被结构对土壤温度的降温作用存在差异,降温效果依次为乔木>乔灌>灌木>草;对土壤保湿作用效果依次为灌木>乔灌>乔木>草,但不同结构的早晚湿度增减存在差异;2)绿地土壤温湿度受斑块特性、植被结构特征、斑块的空间方位等的多重影响;主成分分析表明,对表层土壤温湿度产生主要影响的分别是林分环境特征(41.16%)、斑块特征(30.89%)和方位(12.48%);3)DSM模型与地统计学方法结合可以直观地反映场地土壤温湿度的空间分布,但其适宜性要考虑场地特征. 展开更多
关键词 城市绿地 表层土壤 温湿度 植被特征
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加热介质及其压力对表层压缩毛白杨木材颜色的影响
8
作者 黄荣凤 何啸宇 +4 位作者 王艳伟 孙龙祥 黎静 侯晓鹏 陈章景 《木材科学与技术》 北大核心 2025年第4期21-32,共12页
采用统计学方法,综合分析木材压缩变形永久固定(定型)过程中热处理介质组成及其压力对木材颜色的影响,为处理过程中木材颜色变化控制提供依据。以蒸汽、空气、氮气,以及蒸汽与空气、蒸汽与氮气的混合气体为热处理介质,在气体压力分别为... 采用统计学方法,综合分析木材压缩变形永久固定(定型)过程中热处理介质组成及其压力对木材颜色的影响,为处理过程中木材颜色变化控制提供依据。以蒸汽、空气、氮气,以及蒸汽与空气、蒸汽与氮气的混合气体为热处理介质,在气体压力分别为0.1、0.3和0.5 MPa的环境中,对表层压缩毛白杨(Populus tomentosa)木材进行180℃、2 h的压缩变形固定处理,测定木材的颜色参数、质量损失率(mass loss,ML)和平衡含水率(equilibrium moisture content,EMC)。结果表明,介质种类和压力对毛白杨木材颜色有显著影响。随着压力的增加,处理材的L^(*)降低,a^(*)值增大,颜色向红棕色转变。以空气为介质时,随着压力的增加,处理材的△L^(*)显著增大;以蒸汽为介质时,压力增大至0.5 MPa时才对处理材△L^(*)产生显著影响;以氮气为介质时,压力的增加对处理材△L^(*)无显著影响。因子分析结果表明,处理材△L^(*)、△E^(*)和△H^(*)三者间,△b^(*)和△C^(*)间,以及ML和EMC间,均存在相关关系。基于颜色差值的聚类分析结果,在0.5 MPa压力下蒸汽介质处理材的△L^(*)和△E^(*)最大,分别为22.71和23.09,单独聚为一类;蒸汽介质中混入1/3或1/2的空气或氮气后,处理材的△L^(*)和△E^(*)均可降低50%以上,而且在聚为三类的情况下出现在同1个集群,在聚为四类的情况下又可以分为含有空气的介质处理和蒸汽与氮气混合介质处理2个集群。调控气体压力、以及蒸汽与空气或氮气的混合比,可以减少处理木材的色差,实现木材颜色的调控。 展开更多
关键词 毛白杨 表层压缩木材 加压热处理 热处理介质 木材颜色
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威海周边海域表层沉积物粒度组成及其运移趋势
9
作者 张剑 刘焕好 +6 位作者 俞永庆 王磊 田维东 王红良 田若楠 田浩正 王中波 《海洋地质前沿》 北大核心 2025年第7期21-31,共11页
海洋沉积物粒度综合分析可以反映沉积环境变化及沉积物搬运趋势,是海洋沉积研究的主要内容之一。本文选取威海周边海域108个表层沉积物样品,进行粒度组分、参数及粒度粒径趋势分析。结果显示,研究区沉积物类型主要是砂质粉砂和粉砂,其... 海洋沉积物粒度综合分析可以反映沉积环境变化及沉积物搬运趋势,是海洋沉积研究的主要内容之一。本文选取威海周边海域108个表层沉积物样品,进行粒度组分、参数及粒度粒径趋势分析。结果显示,研究区沉积物类型主要是砂质粉砂和粉砂,其平均粒径介于3.14Φ~5.87Φ,分选系数介于1.57Φ~2.91Φ,粒径分布分别呈近对称偏态和尖锐峰态。对比沉积物的粒度参数和频率曲线分布特征,结合已有物源示踪结果,将研究区划分为4个沉积区,分别是潮流影响的黄河物质沉积区(Ⅰ区)、黄河物质和近岸细粒碎屑沉积区(Ⅱ区)、波浪影响的近岸陆源碎屑和黄河细粒物质沉积区(Ⅲ区)和近岸粗粒沉积区(Ⅳ区)。Gao-Collin模型粒径趋势分析揭示,威海周边表层沉积物净输运表现为离岸、向岸和顺岸3种趋势,与砂、粉砂和黏土组分的分布特征一致,形成2个汇聚中心。西部和刘公岛东北侧沉积物运移呈现离岸趋势,运输方向为逆时针;东侧沉积物表现为向岸净运输,运输趋势由SW向转为SE向。二者在崮山至泊于北部海域交汇,形成细颗粒汇聚区。相关认识可为海域规划及环境可持续发展提供基础地质数据。 展开更多
关键词 威海周边海域 表层沉积物 粒度 沉积物搬运趋势分析 沉积环境
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折射波-瑞雷面波联合分析方法在QL3D工区表层调查中的应用
10
作者 陈习峰 谈晓东 石一青 《石油物探》 北大核心 2025年第5期826-834,共9页
表层地质结构调查是地震采集工作中的重点环节之一,其在指导施工对策制定,提供数据处理关键参数等方面具有重要的支撑作用。针对高邮凹陷QL3D工区土层结构复杂、火成岩起伏剧烈的表层地质特征,提出了一种结合浅层折射波和瑞雷面波的地... 表层地质结构调查是地震采集工作中的重点环节之一,其在指导施工对策制定,提供数据处理关键参数等方面具有重要的支撑作用。针对高邮凹陷QL3D工区土层结构复杂、火成岩起伏剧烈的表层地质特征,提出了一种结合浅层折射波和瑞雷面波的地震表层调查方法。利用两类波的传播特性和介质敏感性偏好,以标志层的横波速度作为联系媒介,使用折射波观测数据约束瑞雷面波数据的反演和解释过程,有效提升了表层调查结果的灵敏度和分辨率。在QL3D工区开展的现场试验证明,相较于传统的浅层折射调查方法,折射波−瑞雷面波联合调查方法在不明显增加施工成本的前提下,有效提升了对火成岩顶界面的探测深度与探测面积,同时加强了对工区表层土体结构与火成岩起伏趋势的刻画能力,厘清了影响工区地震数据采集质量的主要因素,并以此为依据,给出了针对工区内不同区块的观测系统设计建议。 展开更多
关键词 浅层折射 瑞雷面波成像 地震勘探表层调查 火成岩
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内蒙古草甸草原表层和亚表层土壤微生物组成及其固碳途径特征分析
11
作者 彭浩 董宝珠 +1 位作者 马利娟 于晓东 《草业科学》 北大核心 2025年第8期1934-1944,共11页
土壤真菌、细菌和古细菌的细胞残体及其胞外聚合物是土壤稳定有机碳库的重要组分,准确分析草原不同深度土壤中微生物群落组成和数量对于解析土壤有机碳形成和稳定具有重要意义。本研究以内蒙古草甸草原表层(0-10cm)和亚表层(10-20cm)土... 土壤真菌、细菌和古细菌的细胞残体及其胞外聚合物是土壤稳定有机碳库的重要组分,准确分析草原不同深度土壤中微生物群落组成和数量对于解析土壤有机碳形成和稳定具有重要意义。本研究以内蒙古草甸草原表层(0-10cm)和亚表层(10-20cm)土壤微生物为研究对象,通过土壤宏基因组测序分析发现:1)营腐生生活的毛霉菌门(Mucoromycota)丰度在亚表层土壤中更多,寄生于植物茎叶的油壶菌门(Olpidiomycota)更多分布在表层土壤;2)固碳古细菌门(Candidatus_Thermoplasmatota)以及固碳细菌门(Chloroflexota和Nitrospinae)在亚表层土壤中含量显著高于表层土壤;3)土壤自养微生物固碳途径的丰度在上下表层间没有显著变化,但是,rTCA和DC/4-HB固碳途径共有关键酶基因porA丰度在10-20cm土壤中更高。以上结果表明,土壤真菌、固碳古细菌以及固碳细菌在草甸草原土壤垂直方向上分布不均,在亚表层土壤中固碳微生物丰度更高,这有助于草甸草原土壤内部CO_(2)的固定。 展开更多
关键词 草甸草原 表层土壤 亚表层土壤 真菌 固碳古细菌 固碳细菌 porA基因
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渤海表层海水中营养盐时空分布特征及其影响因素分析 被引量：1
12
作者 李雨辰 付龙文 +2 位作者 孙泽宇 孙溶 田崇国 《地球化学》 北大核心 2025年第5期862-872,共11页
随着“渤海碧海行动计划”等一系列渤海水环境治理行动的实施,渤海水环境质量整体得到明显改善,但局部海域仍存在一定程度的富营养化现象。为了解现阶段渤海水质的总体状况,本研究选择渤海表层海水营养盐作为研究对象,采集并测定2021~2... 随着“渤海碧海行动计划”等一系列渤海水环境治理行动的实施,渤海水环境质量整体得到明显改善,但局部海域仍存在一定程度的富营养化现象。为了解现阶段渤海水质的总体状况,本研究选择渤海表层海水营养盐作为研究对象,采集并测定2021~2022年渤海4个季节船舶走航调查的硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)、亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)、铵盐(NH_(4)^(+)-N)、磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)、硅酸盐(SiO_(3)^(2-)-Si)等5种营养盐,分析探讨它们的浓度和组成时空分布特征及主要影响因素。结果表明:4个航次的溶解无机氮(DIN,DIN=NO_(3)^(-)-N+NO_(2)^(-)-N+NH_(4)^(+)-N)、PO_(4)^(3-)-P和SiO_(3)^(2-)-Si平均浓度分别为10.0±9.41μmol/L、0.266±0.478μmol/L和7.88±8.53μmol/L。NO_(3)^(-)-N是DIN的主要成分,占83.2%;其次是NO_(2)^(-)-N,占10.0%;NH_(4)^(+)-N占比最低,为6.8%。DIN、PO_(4)^(3-)-P和SiO_(3)^(2-)-Si的季节浓度分别呈现冬季高、夏季低,秋季高、夏季低,秋季高、春季低的特征。4个航次样品的DIN/PO_(4)^(3-)-P、SiO_(3)^(2-)-Si/DIN和SiO_(3)^(2-)-Si/PO_(4)^(3-)-P平均值分别为58.6±72.7、3.58±10.1和29.7±29.4,表明渤海营养盐总体表现为P限制特征。秋、冬、春、夏季依次表现为N、P、Si和P限制的特征。不同季节,营养盐浓度和结构呈现明显的空间差异性,主要受陆源输入和浮游植物生长的影响。利用条件推理树进一步评估海水温度、盐度、pH值、浊度、密度以及叶绿素a、溶解氧等参数对渤海表层海水中DIN、PO_(4)^(3-)-P和SiO_(3)^(2-)-Si浓度的影响,结果表明,盐度是DIN和SiO_(3)^(2-)-Si浓度时空变化最主要的影响因素,而浊度是PO_(4)^(3-)-P浓度变化最重要的影响因素。 展开更多
关键词 渤海 表层海水 营养盐 浓度 结构 季节变化
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流域生物地球化学循环与表层地球系统层圈相互作用 被引量：1
13
作者 李思亮 王欣楚 +8 位作者 戚羽霖 钟君 丁虎 文航 刘学炎 郎赟超 易沅壁 王宝利 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期62-77,共16页
流域是表层地球系统中相对独立的单元或子系统,通过对流域系统性和综合性的研究能更深刻地理解表层地球系统层圈相互作用。流域物质循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,反映了表层地球系统各层圈之间的能量和物质循环状态,同时... 流域是表层地球系统中相对独立的单元或子系统,通过对流域系统性和综合性的研究能更深刻地理解表层地球系统层圈相互作用。流域物质循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,反映了表层地球系统各层圈之间的能量和物质循环状态,同时也反作用于各层圈的运行和维持。本研究综述了流域生物地球化学循环与地球层圈相互作用之间的关联机制,重点探讨了人类世以来强烈人为活动和全球气候变化对流域物质循环和生态环境的影响。首先分析了流域生物地球化学循环特征及其与全球变化的相互关联,其次剖析了流域生物地球化学循环与全球环境变化之间的互馈作用,以及人类世人为活动对流域生物地球化学循环的强烈扰动,然后解析了流域过程与全球生态系统之间的相互联系和作用机制。综合分析表明人类世以来强烈的人为活动极大地扰动/加速了地表部分物质循环,导致流域系统多个关键变量参数超过生态环境突变临界点,也极大地影响多层圈物质循环和地球系统的稳定维持。最后根据当前流域科学发展态势与挑战,提出了流域生物地球化学循环的研究前沿,通过研究范式变革、人工智能和多同位素等多学科新方法技术融合,指明了微生物等多因素驱动新机制以及构建流域动态系统模型等新方向,最终为深刻理解表层地球系统层圈作用的运行机制和人类可持续发展提供科学基础。 展开更多
关键词 表层地球系统 流域 生物地球化学 层圈相互作用 全球变化
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采煤沉陷区表层水及沉积物中微塑料的赋存特征 被引量：2
14
作者 王尧 王宁 +2 位作者 张宇 郑刘根 潘晓雪 《环境监测管理与技术》 北大核心 2025年第2期51-56,共6页
以淮南市采煤沉陷区为研究对象,分析表层水和沉积物中微塑料的分布特征、来源和风险。结果表明:研究区表层水中微塑料丰度为833个/m^(3)~2750个/m^(3),粒径以0.5 mm~1 mm为主,占比为33.53%,形状以纤维状为主,占比为72.17%,颜色以蓝色为... 以淮南市采煤沉陷区为研究对象,分析表层水和沉积物中微塑料的分布特征、来源和风险。结果表明:研究区表层水中微塑料丰度为833个/m^(3)~2750个/m^(3),粒径以0.5 mm~1 mm为主,占比为33.53%,形状以纤维状为主,占比为72.17%,颜色以蓝色为主,占比为61.38%;沉积物中微塑料丰度为30个/kg~91个/kg,粒径以1 mm~2 mm为主,占比为32.19%,形状以纤维状为主,占比为89.99%,颜色以蓝色为主,占比为70.37%。研究区微塑料主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(37.23%)和聚酰胺(30.98%),可能来源于纤维类生产、生活用品;沉陷湖泊微塑料的污染风险等级不高于Ⅱ级,风险较小。 展开更多
关键词 微塑料 分布特征 风险等级 表层水 沉积物 采煤沉陷区
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表层地球系统科学视角下的生态系统科学研究 被引量：1
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作者 王铁军 晏智锋 +5 位作者 宋照亮 周浩然 孙新超 陈伟 李攀 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期78-91,共14页
表层地球系统科学强调地球圈层间相互作用的整体性、动态平衡和互馈机制,为研究生态系统的结构、功能及其演变规律以及人类活动的影响提供了新的理论框架和方法体系。本文从表层地球系统科学的视角出发,探讨了生态系统科学在相关研究领... 表层地球系统科学强调地球圈层间相互作用的整体性、动态平衡和互馈机制,为研究生态系统的结构、功能及其演变规律以及人类活动的影响提供了新的理论框架和方法体系。本文从表层地球系统科学的视角出发,探讨了生态系统科学在相关研究领域中的地位和作用,并梳理了当前的热点议题和面临的挑战。首先,讨论了表层地球系统科学与生态系统科学的关系:前者关注地球表层各圈层之间的相互作用及其整体行为,后者通过研究生态系统能量和物质流动,探究与其他圈层之间的协同演变机制。其次,探讨了表层地球系统科学对生态系统科学研究的理论革新,特别是多圈层耦合框架和复杂系统理论的引入,推动了生态系统科学从局部到全球、从静态到动态的研究范式转变。结合从局部观测到全球整合的发展趋势,本文还讨论了系统观测与数据集成、跨尺度建模技术、新兴技术和指标等在生态系统科学研究中的重要应用。从多圈层相互作用的角度出发,讨论了全球变化背景下生态系统与其他地表圈层间的关联关系,以及对全球变化的响应与适应机制等问题,表明通过整合不同圈层间的互作机制,可以为研究生态系统稳定性和服务功能等提供重要的科学基础。最后,面对人类活动加剧的全球变化,本文指出生态系统科学需要进一步整合遥感技术、大数据分析和人工智能等新兴技术,以深刻揭示人类世背景下生态系统的演变规律以及非线性响应机制和临界阈值等问题,为全球可持续发展提供科学依据和决策支持。 展开更多
关键词 表层地球系统科学 生态系统科学 互作机制 全球变化
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利用随机森林算法预测中国东部海域表层沉积物有机碳含量分布 被引量：1
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作者 张潇 李超 +5 位作者 窦衍光 王凤梅 褚明欣 密蓓蓓 梅西 杨守业 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期187-197,共11页
厘清中国边缘海沉积有机碳的分布特征和控制因素有助于建立东亚边缘海有机碳循环模型及其“源-汇”格局。当前中国东部边缘海有机碳分布图的绘制,主要是通过数学插值对采样点之间进行填充。该方法一方面极大地受限于采样站位的位置和数... 厘清中国边缘海沉积有机碳的分布特征和控制因素有助于建立东亚边缘海有机碳循环模型及其“源-汇”格局。当前中国东部边缘海有机碳分布图的绘制,主要是通过数学插值对采样点之间进行填充。该方法一方面极大地受限于采样站位的位置和数量,另一方面通过数学插值填图也忽视了样品与海水理化性质、海底地形和洋流等环境因素的差异,将复杂的地质问题简单化。机器学习方法能够从高维和复杂数据中提取关键信息,构建环境属性特征和预测变量的映射关系。本文借助机器学习方法中常用的随机森林算法,通过对405个海洋沉积物有机碳数据与50个环境属性特征映射关系的学习,预测了中国东部边缘海表层沉积物的有机碳含量。相比根据同样数量样品由克里金插值计算绘制的有机碳分布图,随机森林算法对沉积物有机碳含量预测结果的平均绝对误差、均方根误差、最大残差等误差评价指标均更小,十折交叉检验的R2达到0.6,表现出较高的拟合精度。尤其对于采样密度较低或因采样困难存在样品空缺的海区,随机森林算法能更准确的预测表层沉积物有机碳含量,体现出更符合实际情况的预测潜力和外推性优势。本文所建立的随机森林算法对于未来其他海洋沉积物地球化学指标的预测也同样具有借鉴作用,对于中国东部边缘海的资源调查和环境保护具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 空间插值 机器学习 随机森林 表层沉积物 有机碳含量
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渤、黄海表层沉积物有机碳的分布特征及影响因素研究 被引量：1
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作者 翟晓辉 王华伟 +5 位作者 夏天 高建华 聂天亦 游子骏 宋秀青 李芯芯 《海洋学报》 北大核心 2025年第1期13-24,共12页
了解海洋沉积物有机碳的分布特征及其影响因素对深入探究全球碳循环机制并应对气候变化意义重大。本研究通过渤、黄海表层沉积物碳、氮、硫元素及其同位素(TOC、TN、TS、S^(2-)、δ^(13)C、δ^(15)N、δ^(34)S)测定,结合比表面积、色素... 了解海洋沉积物有机碳的分布特征及其影响因素对深入探究全球碳循环机制并应对气候变化意义重大。本研究通过渤、黄海表层沉积物碳、氮、硫元素及其同位素(TOC、TN、TS、S^(2-)、δ^(13)C、δ^(15)N、δ^(34)S)测定,结合比表面积、色素生物标志物、热重分析等,阐明了沉积物有机碳的来源组成、分布特征及其主要约束机制。结果表明,受水动力条件控制,TOC和TN含量呈现近岸低、远岸高的分布特征,且受沉积物比表面积显著影响。同位素端元分析结果表明沉积物中混合了陆地植物、土壤和海洋藻类有机碳。其中黄河口及辽东半岛近岸海域土壤输入影响较大,有机碳碳反应指数较小;而南黄海海洋藻类影响较大,有机碳碳反应指数较高。渤海及北黄海沉积物TOC与TS的显著相关性表明有机碳降解与硫酸盐还原过程密切相关,较负的δ^(34)S表明沉积物-水界面的硫酸盐还原-硫化物氧化-海水硫酸盐扩散的循环过程,暗示了该区域有机质有氧到无氧的降解过程,其中色素降解潜在导致其与表层沉积物TOC之间相关性较弱。随着日益频发的藻华和水体缺氧效应,未来研究需进一步关注海水水体氧化还原条件与表层沉积物元素循环的耦合关系,这对理解大陆架沉积物有机碳埋藏具有重要意义。 展开更多
关键词 渤、黄海 表层沉积物 有机碳 硫同位素 色素 热重分析
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哈素海表层沉积物重金属时空分布特征、生态风险评价及来源解析 被引量：2
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作者 张贺玉 张静 +3 位作者 卢少勇 韩镇阳 石祖秦 张荣社 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期991-1003,共13页
选取哈素海为研究对象,分别于2023年4月(枯水期)、2023年7月(丰水期)和2023年9月(平水期)各采集19个采样点的表层沉积物样品并测定了7种重金属(As、Cr、Cd、Cu、Pb、Zn和Hg)的含量(除Cr以外的重金属均检出),分析其污染及空间分布特征.... 选取哈素海为研究对象,分别于2023年4月(枯水期)、2023年7月(丰水期)和2023年9月(平水期)各采集19个采样点的表层沉积物样品并测定了7种重金属(As、Cr、Cd、Cu、Pb、Zn和Hg)的含量(除Cr以外的重金属均检出),分析其污染及空间分布特征.采用地累积指数法(Igeo)和潜在生态风险指数法(RI)对6种重金属污染程度和潜在生态风险进行了评估,并结合相关性分析(CA)、主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解(PMF)模型解析了表层沉积物重金属的来源及相对贡献.结果表明,枯水期和丰水期6种重金属含量的平均值均超过内蒙水系沉积物背景值,平水期除As以外的5种重金属含量的平均值均超过内蒙水系沉积物背景值,其中Cd和Hg含量的平均值在3个水期均超过中国水系沉积物背景值;空间上,各水期表层沉积物重金属含量分布存在明显差异,枯水期重金属含量高值集中在湖区东西部,丰水期主要集中在湖区南北部,平水期则主要集中在湖区中部;地累积指数法结果和潜在生态风险指数法结果均表明Cd和Hg是造成3个水期生态风险的主要重金属元素,各水期RI均值分别为590.42、503.73和570.07,整体表现为强潜在生态风险水平,Cd和Hg在3个水期对RI值的贡献率之和均超过了90%;表层沉积物重金属的主要来源为农业生产活动和交通运输、工业活动、自然源和采矿活动,相对贡献率分别为32.5%、22.7%、20.1%和24.7%. 展开更多
关键词 表层沉积物 重金属 时空分布 潜在生态风险 来源解析
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高位池养殖尾水排放对海滩表层沉积物横向粒度分布的影响初探 被引量：2
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作者 李高聪 莫金玲 +3 位作者 王中铎 唐杰平 李志强 祁雅莉 《华东师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期86-96,共11页
基于表层沉积物的特征粒径、粒级组成和粒度参数的特征值和分布特征,探讨了雷州半岛东部受高位池影响岸滩和未受高位池影响岸滩的沉积物分布信息的异同及原因.结果表明:①未受影响岸滩的采样断面样品的特征粒径(D_(10)、D_(50)和D_(90)... 基于表层沉积物的特征粒径、粒级组成和粒度参数的特征值和分布特征,探讨了雷州半岛东部受高位池影响岸滩和未受高位池影响岸滩的沉积物分布信息的异同及原因.结果表明:①未受影响岸滩的采样断面样品的特征粒径(D_(10)、D_(50)和D_(90))较为接近,而受影响岸滩的数值差异较大;②未受影响岸滩的细砂、中砂和粗砂组分含量接近,而受影响岸滩的数值无明显规律;③未受影响岸滩的粒度参数的值域较为接近,而受影响岸滩的数值差异较大;④未受影响岸滩表现出由陆向海平均粒径变细、分选更好和更加负偏的变化趋势,而受影响岸滩主要表现出平均粒径变粗、分选变差和偏态更加正偏的逆向变化趋势.高位池养殖尾水间歇性下泄过程及其产物冲沟地形,是造成其沉积物横向分布与未受高位池影响岸滩存在差异的主要原因.提供了一个高位池养殖活动影响海滩表层沉积物横向粒度分布特征的典型案例,结果有助于提升对人类活动与砂质岸滩沉积和地貌过程相互作用机理方面的认识. 展开更多
关键词 表层沉积物 粒度分布信息 高位池影响岸滩 湛江东海岛
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基于熵权法的高速铁路钢轨浅表层伤损分级评价研究 被引量：1
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作者 梅田 张玉华 +2 位作者 熊龙辉 马运忠 王平 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1420-1431,共12页
随着高速铁路运营里程及运营时间增加,钢轨浅表层伤损危害性逐渐显现,损伤发展会严重影响列车行驶安全。目前关于钢轨浅表层伤损评价方式较为单一,对钢轨浅表层伤损分级评价准确度较低,对于分布较为普遍的浅表层伤损需要更为精准的分级... 随着高速铁路运营里程及运营时间增加,钢轨浅表层伤损危害性逐渐显现,损伤发展会严重影响列车行驶安全。目前关于钢轨浅表层伤损评价方式较为单一,对钢轨浅表层伤损分级评价准确度较低,对于分布较为普遍的浅表层伤损需要更为精准的分级评价结果才可指导线路养护维修。依托我国自主研制的综合快速检测钢轨探伤车,基于超声波、漏磁和图像检测原理分析各检测数据特征,提出可表征伤损长度、宽度、严重程度的钢轨浅表层伤损评价指标。根据快速检测数据影响因素多的特点,结合适用于超声、漏磁、图像检测数据的伤损评价指标,建立基于熵权法的高速铁路钢轨浅表层伤损评价模型。选取以往含现场复核信息的检测数据归一化后,代入钢轨浅表层伤损评价模型。使用“高铁线路A”近期超声、漏磁、图像检测数据作为验证数据,通过钢轨浅表层伤损评价模型与评价标准得到该线路钢轨浅表层伤损的评价结果。经复核验证:经钢轨浅表层伤损评价模型与评价标准确定的钢轨浅表层伤损评价结果的现场复核准确率为87.5%,相较于传统采用漏磁检测数据判断得到的62.5%的现场复核准确率有大幅度提高。研究成果可以有效提高铁路工务部门线路养护维修效率,降低线路运营成本。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨 浅表层伤损 熵权法 伤损分级评判
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