不同坡度下生态防护黄土边坡水分迁移演化特征研究 被引量：1

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作者 张文铎 包含 +4 位作者 兰恒星 郑涵 晏长根 王俊田 敖新林 《西北地质》 北大核心 2025年第2期121-135,I0002,共16页

黄土边坡广泛分布于中国西北地区,在强降雨条件下极易发生失稳灾害。生态防护已成为保护黄土边坡的有效手段,但不同坡度的生态防护黄土边坡,会导致其内部水分迁移特征及防护效果的差异。因此,为研究不同坡度对生态防护黄土边坡水分迁移... 黄土边坡广泛分布于中国西北地区,在强降雨条件下极易发生失稳灾害。生态防护已成为保护黄土边坡的有效手段,但不同坡度的生态防护黄土边坡,会导致其内部水分迁移特征及防护效果的差异。因此,为研究不同坡度对生态防护黄土边坡水分迁移与演化特征的影响,本研究以45°和60°两个坡度的生态防护黄土边坡模型为基础,采用时间序列分析法和Hydrus-2D水分迁移模拟软件,解释了生态防护黄土边坡的水分动态演化规律,揭示了降雨强度、降雨历时和植物生长周期对含水率响应模式的影响,并分析了不同防护阶段和不同坡度下边坡土壤水分迁移的规律。研究结果表明,整个监测期间,60°边坡的整体含水率略低于45°边坡,且60°边坡的土壤水分在坡面下部随土层分布的差异性更加显著,而45°边坡在坡顶时表现更明显;随着降雨强度的增加,坡体内部水分对降雨事件响应的滞后时间显著缩短,而边坡内部水分响应的滞后时间及其达到最强响应的滞后时间则随着降雨事件历时的延长而相应增加,植被防护能够有效增大边坡水分对降雨响应的滞后时间,60°边坡内部对所研究降雨事件响应的滞后时间均慢于45°边坡;针对强降雨事件,生态防护可以有效降低水分入渗速率,不同防护时期水分迁移速率表现为:防护前期>防护中期>防护后期,同时植物对60°边坡的水分迁移速率影响更为显著,且60°边坡水分入渗响应速率比45°边坡更慢。 展开更多

关键词 生态护坡 坡度 水分迁移演化 时间序列分析 Hydrus2D 黄土高原

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方解石结晶度在中亚北部黄土古气候重建中的应用

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作者 王燕萍 宋友桂 +2 位作者 韩丽 李越 肖静芸 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第3期144-156,共13页

黄土碳酸盐矿物是古气候重建的重要载体,而在中亚干旱区其与气候因子的关系尚不明确,尤其是方解石成因的区分及其结晶度的气候指示潜力有待深入挖掘。本文以中亚北部干旱区表土和黄土为研究对象,利用X射线衍射分析了方解石矿物学特征,... 黄土碳酸盐矿物是古气候重建的重要载体,而在中亚干旱区其与气候因子的关系尚不明确,尤其是方解石成因的区分及其结晶度的气候指示潜力有待深入挖掘。本文以中亚北部干旱区表土和黄土为研究对象,利用X射线衍射分析了方解石矿物学特征,以方解石(104)晶面衍射峰的峰形参数比(峰高/峰面积,H/A值)表征结晶度,并运用广义加性模型系统评估了气候因子与方解石结晶度的关系。结果表明,次生方解石的H/A值(4.21±0.62)显著低于混合成因方解石(6.25±0.82),H/A值与年蒸散量呈显著负相关,可作为古蒸散强度的潜在代用指标。分析发现年蒸散量与年均温的非线性交互效应可解释H/A值76%的变异。H/A值在寒冷或温暖的温度背景下(0~2℃或6~10.5℃)与蒸散量密切相关。而在过渡温度区间(2.5~5.5℃或11~12℃),H/A值随蒸散量的变化存在阈值效应。研究表明方解石结晶度在中亚古气候重建中具有重要的应用潜力,为解析中亚干旱区第四纪环境演变提供了新的矿物学视角和方法支持。 展开更多

关键词 方解石结晶度 表土 蒸散量 黄土 中亚干旱区

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中国自然土壤brGDGTs含量的变化规律及其对古环境研究的启示

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作者 王欢业 苗瑞 +4 位作者 卢红选 赵增浩 蔡泽园 盛维娟 刘卫国 《地理科学》 北大核心 2025年第8期1646-1656,共11页

由细菌产生的支链甘油二烷基甘油四醚类化合物(brGDGTs),是示踪过去气候环境变化的重要工具。然而,目前关于此类生物标志物的研究主要集中在基于其不同组分相对分布的气候代用指标,关于其总体含量的影响因素还少有研究。这限制了对于地... 由细菌产生的支链甘油二烷基甘油四醚类化合物(brGDGTs),是示踪过去气候环境变化的重要工具。然而,目前关于此类生物标志物的研究主要集中在基于其不同组分相对分布的气候代用指标,关于其总体含量的影响因素还少有研究。这限制了对于地质记录中brGDGTs含量气候指示意义以及brGDGTs指标季节性的合理解读。本研究调查了中国大范围表土中的brG-DGTs含量,并分析了其与环境因子(包括干旱指数、土壤pH和温度)的关系。结果显示,在全国范围内brGDGTs含量与干旱指数具有最强的相关性,而在不同区域brGDGTs含量均与干旱指数存在中等或较强正相关,但与pH值或温度的相关性不稳定,说明土壤湿度可能是现代表土中brGDGTs含量的主控因素。因此,地质记录中brGDGTs含量的波动可能反映了过去的干湿环境变化。另外,研究结果也表明,土壤中brGDGTs古温度代用指标的季节性,可能不仅包括通常认为的温度的季节性变化,也会受湿度(降水)的季节性变化所影响。 展开更多

关键词 土壤 brGDGTs 气温 古环境 干旱指数 指标季节性

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S2OGAN:一种纹理与边缘保真的SAR-光学影像生成式翻译方法

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作者 丁明涛 卢昭龙 +2 位作者 李振洪 江辉 黄武彪 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第4期806-828,共23页

光学遥感影像具备丰富的纹理和光谱信息,已成为高价值的数据资源。然而,光学遥感影像的获取过程易受光照条件与气象因素影响,尤其在多云、多雾或强降水等复杂天气情况下,常出现数据缺失或影像质量下降等问题,在一定程度上限制了其在时... 光学遥感影像具备丰富的纹理和光谱信息,已成为高价值的数据资源。然而,光学遥感影像的获取过程易受光照条件与气象因素影响,尤其在多云、多雾或强降水等复杂天气情况下,常出现数据缺失或影像质量下降等问题,在一定程度上限制了其在时空连续性监测和应用效果方面的表现。相比之下,合成孔径雷达(SAR)具备全天时、全天候成像能力,能够有效弥补光学遥感影像在恶劣环境下的获取不足,成为光学遥感的重要补充手段。为了增强遥感监测的连续性和完整性,在条件生成对抗网络(cGAN)框架的基础上,针对SAR影像中常见的散斑噪声问题,提出了一种SAR-光学影像翻译方法——S2OGAN方法。该方法引入去噪卷积神经网络(DnCNN)作为去噪模块,以有效滤除噪声并提高纹理保真度;同时,结合相位一致性直方图(HOPC)作为边缘损失,进一步强化边缘特征的表达,实现纹理和结构特征的高精度重建;此外,基于GEE平台构建了冰川观测实验数据集,以探讨S2OGAN方法在冰川场景中的应用效果。结果表明:在4个常用数据集上,S2OGAN方法相较于Pix2Pix、CycleGAN、CUT、Semi-I2I等4个经典影像翻译方法展现出更优的综合性能;在多空间分辨率下,S2OGAN方法在定量评价指标上表现得比其他4个影像翻译方法更为稳定,充分体现了其较高的鲁棒性;在简单场景中,各方法的综合性能普遍优于在复杂场景中,其中S2OGAN方法不仅整体表现最佳,并且在复杂场景中的性能保持相对稳定,展现出较高的稳健性;在冰川场景中,S2OGAN方法翻译得到的光学影像结构相似度(SSIM)达到0.668,有效支撑了冰川冰舌轮廓的定量分析,但其纹理信息与真实光学遥感影像仍存在一定差异。最后,基于翻译影像估算出三江源地区格拉丹东冰川两个冰舌消融面积分别约为0.3463和0.0890 km2,为多云雾地区的连续遥感监测提供了新的技术方案。 展开更多

关键词 S2OGAN 影像翻译 条件生成对抗网络 纹理保真 边缘保真 合成孔径雷达影像 冰川 三江源地区

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认识大气环流和气候系统动力学100年进步

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作者 李建平 陈文 +17 位作者 周天军 刘屹岷 黄刚 刘晓东 侯兆禄 丁瑞强 胡鹏 陈尚锋 谭本馗 付遵涛 封国林 罗德海 段晚锁 陈晓龙 姜继兰 唐颢苏 胡开明 屈侠 《气象学报》 北大核心 2025年第3期582-636,共55页

回顾了中国气象学界在过去100年,对大气环流和气候系统动力学领域的深刻理解和显著进步,综述了大气环流遥相关、季风环流、气候系统动力学、青藏高原动力学、古气候及非线性大气动力学等领域的研究成果。尽管力求详尽,但受限于主题范围... 回顾了中国气象学界在过去100年,对大气环流和气候系统动力学领域的深刻理解和显著进步,综述了大气环流遥相关、季风环流、气候系统动力学、青藏高原动力学、古气候及非线性大气动力学等领域的研究成果。尽管力求详尽,但受限于主题范围、篇幅和能力,可能仍有遗漏,敬请谅解。在大气环流遥相关方面,中国学者对大气环流的基本特征及其与气候变化的关系进行了深入研究,揭示了包括东亚-太平洋型、丝绸之路型等多种遥相关型的形成机制和影响。这些研究成果构成了北半球夏季环流异常的核心理论框架,不仅深化了对大气环流遥相关现象的理解,也为国际气候预测和研究提供了新的视角和工具,显著提升了对大气环流变化的预测能力。季风环流研究方面,中国学者系统揭示了东亚季风的形成机制及其与热带三大洋(太平洋、印度洋、大西洋)的相互作用。通过深入分析季风年际和年代际变率的海-气相互作用机理,显著提升了对季风系统变化规律的理解,中国主导的全球季风模式对比计划被纳入CMIP6框架,其成果为IPCC第六次评估报告提供了关键支撑。同时,对东亚季风指数的定义、历史变化检测归因以及未来预估进行了全面回顾。该指数为季风气候的预测和应对提供了理论基础和技术支持,促进了全球季风研究的深入发展。气候系统动力学领域的研究涵盖了全球变暖动力学、大气层结变化、快速气候调整以及气候变率调整等多个方面。中国学者通过数值模拟试验和理论分析,深入探讨了全球变暖背景下的降水变化机制、大气环流调整以及气候反馈作用等关键问题。中国研发的气候系统模式在CMIP6中表现突出,相关结论被IPCC AR6直接引用,标志着中国模式在国际评估中的话语权显著提升。特别是针对东亚季风、北太平洋副热带高压等关键气候系统的研究,为中国乃至全球的气候预测和应对提供了有力支持。青藏高原作为地球上一个独特的地形单元,其对大气环流和气候系统的影响受到了广泛关注。中国学者通过大量观测和数值模拟试验,揭示了青藏高原对大气环流的动力和热力强迫作用。研究表明,青藏高原不仅改变了周边地区的大气环流结构,还对亚洲季风、区域气候乃至全球气候产生了深远影响,相关理论被国际气象学界认为是解释亚洲气候变率的核心机制之一。在古气候研究方面,中国学者利用丰富的历史文献和自然档案,重建了历史时期和地质时期的气候变化序列,揭示了气候变化的周期性、突变性和区域性特征。这些研究成果不仅填补了中国古气候研究的空白,也为国际古气候研究提供了宝贵的资料和数据支持,推动了全球古气候研究的深入发展。在非线性大气动力学方面,中国学者在大气非线性波动方程、阻塞非线性动力学、可预报性等方面做出了重要贡献,提出了条件非线性最优扰动方法和非线性局部Lyapunov指数,成为世界气象组织推荐的可预报性分析工具。这些创新性的理论和方法不仅丰富了非线性大气动力学的理论体系,也为国际大气和海洋系统的可预报性研究提供了新思路和技术支持,推动了该领域的国际前沿研究。过去100年,中国气象学界在认识大气环流和气候系统动力学方面取得了丰硕成果,为理解气候变化、提高气候预测能力做出了重要贡献。展望未来,中国气象学者将继续在这一领域深耕细作,不断开拓创新,为全球气象事业的进步贡献更多中国智慧和力量。 展开更多

关键词 大气环流遥相关 非线性大气动力学 季风环流 青藏高原动力学 气候系统动力学 古气候 大气动力学 全球变暖 动力学 历史气候重建

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中国铷铯资源类型、分布、矿床成因、富集规律及分离提取技术研究进展 被引量：1

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作者 李峥岩 侯殿保 +8 位作者 常宏 贺茂勇 程原原 饶辉辉 刘志康 罗家馨 郭钧桦 周江迪 张晓琳 《中国矿业》 北大核心 2025年第2期265-283,共19页

随着科技革命的进行,各国对于战略性新兴产业的扶持力度逐渐加大。铷和铯作为关键战略金属资源,在新兴技术领域的优势也逐渐显露,被称为稀有金属中的“绝代双骄”。中国铷铯资源类型多、禀赋好,是推动新兴技术产业转型极为重要的后备资... 随着科技革命的进行,各国对于战略性新兴产业的扶持力度逐渐加大。铷和铯作为关键战略金属资源,在新兴技术领域的优势也逐渐显露,被称为稀有金属中的“绝代双骄”。中国铷铯资源类型多、禀赋好,是推动新兴技术产业转型极为重要的后备资源。本文聚焦于中国铷铯资源整体格局,通过对铷铯资源的赋存形态、地理位置、矿床成因、富集规律及分离提取技术进行分析,总结其资源类型、分布、物源、成矿模式,以及铷铯元素的分离提取、分析测试和铷同位素的应用。研究结果表明,我国铷铯矿床分布较为广泛,主要集中在各大断裂带及次级断裂带周围,形成了沿地质构造呈条带状分布的铷铯矿床成矿区。同时,通过分析不同位置铷铯矿床的成矿过程,明确铷铯矿床成矿元素的来源均与岩浆的高度分异和热液活动密切相关。目前铷铯元素的分离提取与分析测试技术已经相对成熟,并且在科技革命的推动下不断创新,而铷同位素对岩浆热液及流体活动的高敏感性使其在未来的科技发展格局中会发挥越来越重要的作用。 展开更多

关键词 铷铯资源 稀有金属 成矿规律 成矿模式 分离提取 地球化学 铷同位素

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冬小麦新品系‘白鹿181’对极端冷冻胁迫的生理响应 被引量：1

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作者 郭家宏 陈怡平 +4 位作者 李英梅 张峰 张安静 李晓丽 杨子光 《西北农业学报》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页

为检验冬小麦新品系‘白鹿181’对极端冷冻胁迫的适应能力,以‘洛旱7号’与‘小偃22’为对照,研究‘白鹿181’对极端冷冻的生理响应。研究发现:(1)在极端冷冻胁迫下,‘小偃22’叶片和根系中的自由基和MDA含量>‘洛旱7号>‘白鹿181... 为检验冬小麦新品系‘白鹿181’对极端冷冻胁迫的适应能力,以‘洛旱7号’与‘小偃22’为对照,研究‘白鹿181’对极端冷冻的生理响应。研究发现:(1)在极端冷冻胁迫下,‘小偃22’叶片和根系中的自由基和MDA含量>‘洛旱7号>‘白鹿181’;‘白鹿181’叶片和根系中SOD、CAT、POD、APX酶活性>‘洛旱7号’>‘小偃22’;(2)‘白鹿181’叶片中的可溶性蛋白含量高于‘小偃22’13.9%(P>0.05),高于‘洛旱7号’5.5%(P>0.05);‘白鹿181’根系中NO含量高于‘小偃22’18.7%(P<0.05),高于‘洛旱7号’3%(P>0.05);(3)‘白鹿181’根系中NOS活性高于‘洛旱7号’8.5%(P>0.05),高于‘小偃22’14.3%(P>0.05)。研究结果表明,与‘洛旱7号’和‘小偃22’相比,‘白鹿181’对极端冷冻胁迫具有较强的抗性,且‘白鹿181’较适宜于关中平原等黄河中游地区种植。 展开更多

关键词 冬小麦 ‘白鹿181’新品系 极端环境 冷冻胁迫 生理响应 ‘小偃22’ ‘洛旱7号’

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基于时序InSAR技术的长白山天池火山长周期形变监测与分析

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作者 胡晓宁 宋闯 +4 位作者 余琛 李振洪 杜建涛 周佳薇 彭建兵 《地球物理学报》 北大核心 2025年第5期1660-1677,共18页

长白山天池火山是中国乃至东亚地区最大的一座具有潜在危险性的活火山.对其进行活动性连续监测,对于开展灾害早期预警和丰富我国火山监测数据具有重要意义.为监测天池火山活跃性、开展天池火山长时序InSAR(Interferometric Synthetic Ap... 长白山天池火山是中国乃至东亚地区最大的一座具有潜在危险性的活火山.对其进行活动性连续监测,对于开展灾害早期预警和丰富我国火山监测数据具有重要意义.为监测天池火山活跃性、开展天池火山长时序InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)形变监测,本文选用覆盖研究区的12景ALOS PALSAR和145景Sentinel-1影像,利用时序InSAR技术对天池火山地表形变进行了长期监测,并采用Mogi模型对岩浆囊参数进行了反演.结果显示,天池火山在2006—2011年和2014—2021年间视线向形变速率普遍在−10~10 mm·a^(-1)左右,地表形变呈现先沉降后隆升的趋势.结合形变时空演化分析结果,推测火山形变与六道沟—天池—甑峰山断层活动相关.此外,反演结果显示,天池火山的岩浆囊中心位于天池东南部一侧,在2014—2016年及2017—2021年内呈现膨胀趋势,其年体积变化速率也逐渐增大. 展开更多

关键词 长白山天池火山 时序InSAR Mogi模型 相干性标准差 火山活动性

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海洋环境^(99)Tc的水平、来源、分析及示踪应用

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作者 张佳琪 黄钊 +1 位作者 范煜坤 侯小琳 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第9期1385-1404,共20页

人类核活动如核试验、乏燃料后处理、福岛核污染水排放等向海洋环境释放了大量高裂变产额核素-锝-99(^(99)Tc),然而其带来的潜在环境辐射和健康影响尚不完全明晰。此外,^(99)Tc的高水溶性和长半衰期等特性使其成为良好的海洋示踪剂,示... 人类核活动如核试验、乏燃料后处理、福岛核污染水排放等向海洋环境释放了大量高裂变产额核素-锝-99(^(99)Tc),然而其带来的潜在环境辐射和健康影响尚不完全明晰。此外,^(99)Tc的高水溶性和长半衰期等特性使其成为良好的海洋示踪剂,示踪研究洋流循环和水团交换等环境过程。目前,针对^(99)Tc的综述主要集中在各类样品中^(99)Tc分析方法,较少关注^(99)Tc的海洋环境行为和示踪应用。系统梳理海洋环境^(99)Tc的来源、行为规律及示踪应用现状对于理解其环境辐射危害、应对核污染排放、海洋环境过程示踪研究等均具有重要意义。对海洋生态系统中^(99)Tc的来源和分布进行系统总结,评述^(99)Tc分析方法的最新进展,重点聚焦在对^(99)Tc的环境行为,特别是^(99)Tc的海洋环境示踪应用,并对该领域面临的挑战与前景进行展望,以期对日本核污染水排放的^(99)Tc在我国边缘海域和西太平洋海域的环境影响研究提供较为全面系统的基础信息和启示。 展开更多

关键词 ^(99)Tc 海洋示踪 海水 分析方法 核污染

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我国放射分析化学的现状和展望

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作者 侯小琳 史克亮 党海军 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第4期397-418,共22页

放射分析化学是分析化学的重要分支,其以放射性核素及其形态和种态为研究对象,是聚焦核素分离材料、核素分离与测量技术、设备和方法研究的一门学科。几十年来,该学科在我国核科学与技术发展及国家核安全领域发挥了重要作用。特别是近年... 放射分析化学是分析化学的重要分支,其以放射性核素及其形态和种态为研究对象,是聚焦核素分离材料、核素分离与测量技术、设备和方法研究的一门学科。几十年来,该学科在我国核科学与技术发展及国家核安全领域发挥了重要作用。特别是近年来,我国放射分析化学取得了长足发展,在特效分离材料国产化、痕量放射性核素的高灵敏分析、海洋环境放射性分析、核燃料循环过程工艺分析技术等方面取得了一系列高水平创新研究成果,专业技术队伍与科研平台的建设明显加强,有力支撑了我国国防建设、核环境安全保障、核能产业的快速发展和核燃料后处理的技术跃升。但与国际先进水平和我国核能与核技术应用发展的战略需求相比,在低水平难分析核素的高灵敏准确分析、复杂体系中核素形态的准确识别与分析、放射分析自动化、核素测量设备的自主研发等方面仍面临很多挑战。需要进一步加强特效分离材料与分析设备国产化创新、核素及其形态的原位自动化分析、放射性医药质控分析、大范围环境放射性在线监测和后处理等高辐射条件下自动化智能化分析测量系统的建设等方面研究,提高放射化学分析方法技术与分析仪器设备的自主化、自动化和智能化水平;同时需要关注放射分析化学中的基础科学问题,强化放射分析标准化技术和方法、核设施退役多维度表征技术研发,拓展其在多领域应用,推动高水平放射分析化学平台和团队建设,全面提升我国放射分析化学水平。 展开更多

关键词 放射分析 核素形态分析 核环境安全 放射性核素 萃取色谱树脂 核素测定技术

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伊洛河流域地表水-地下水水化学演化特征及其形成机制

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作者 李康 田盼盼 +1 位作者 曹智铭 钱会 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第3期537-554,共18页

伊洛河是黄河右岸的重要支流,是黄河流域生态保护体系中的重要组成部分。通过采集伊洛河流域的地表水和地下水样品,结合统计分析、Piper三线图、氢氧同位素分析、离子比值法与熵权水质指数(EWQI)等方法,对流域水体转化、水化学演化及其... 伊洛河是黄河右岸的重要支流,是黄河流域生态保护体系中的重要组成部分。通过采集伊洛河流域的地表水和地下水样品,结合统计分析、Piper三线图、氢氧同位素分析、离子比值法与熵权水质指数(EWQI)等方法,对流域水体转化、水化学演化及其影响因素进行了系统研究。结果表明:伊洛河流域水体整体呈弱碱性,地表水各离子浓度从上游到下游呈递增趋势,而地下水中各离子浓度的空间变化波动较大;沿着径流方向,地表水水化学类型由HCO_(3)-Ca·Mg型逐渐演化为HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg型,地下水水化学类型由HCO_(3)-Ca·Mg型逐渐演化为HCO_(3)-Ca·Mg·Na型;流域水体主要由大气降水进行补给,并受到蒸发作用的影响,上游区域地下水对地表水的补给占主导,中游区域则出现地表水对地下水的补给,下游区域地下水对地表水的补给逐渐减弱;流域水体水化学形成演化主要受到碳酸盐岩和硅酸盐岩风化溶解作用的控制,同时受到阳离子交换作用和人类活动的影响;部分支流(如麻坪河、涧河和瀍河)的地表水受工矿废水排放影响较大;NO_(3)^(-)为流域水体主要污染因子,地表水中的NO_(3)^(-)主要来源于化肥和生活污水,地下水中的NO_(3)^(-)主要受到化肥施用和土壤有机氮累积的影响。熵权水质指数评价结果显示,流域水体水质整体较好,上游区域水质优于下游区域,大部分地表水、泉水和井水适宜饮用,但下游区域部分井水质量较差,不宜直接饮用。 展开更多

关键词 水化学 氢氧同位素 熵权水质指数 主成分分析 水岩相互作用 离子交换 黄河

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山地土壤养分的双向补给特征及演化过程

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作者 师百垒 申艳军 +6 位作者 彭建兵 袁延召 宁奕冰 陈兴 朱锦宇 张晟玮 李思睿 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第4期780-793,共14页

山地土壤具有典型的多层序结构,系基岩风化与大气-地表生物循环的综合产物,其养分来源也反映了基岩与地表过程的双向补给特点。为探索山地土壤养分的内生与外生补给耦合关系,系统梳理了基岩地球化学和地表过程对土壤养分的补给机制,探... 山地土壤具有典型的多层序结构,系基岩风化与大气-地表生物循环的综合产物,其养分来源也反映了基岩与地表过程的双向补给特点。为探索山地土壤养分的内生与外生补给耦合关系,系统梳理了基岩地球化学和地表过程对土壤养分的补给机制,探讨了不同岩性矿物风化差异及不同地表过程对山地土壤养分的调节控制作用,并阐释了物质流动、能量转化和生态服务功能协同关系;最后,基于山地土壤养分双向补给的时空演化过程,建立了区域尺度下反映基岩风化与大气-地表生物循环双向补给的山地土壤养分通量模型。结果表明:(1)基岩风化通过控制养分可用性、地下水存储能力、结构发育程度和地形塑造来影响植被生长;(2)大气-地表生物循环通过调节土壤环境、养分形态转换和利用频率来影响植被生长;(3)基岩风化与地表过程在时间上的差异驱动和在空间上的叠加耦合共同塑造了复杂且独特的山地土壤养分格局;(4)在时间尺度上考虑基岩风化的养分通量模型,有助于理解区域山地生态系统养分需求策略和生态地质系统平衡机制。研究以期为山地土壤养分的双向来源提供全新认识,并建议关注基岩地球化学对地表生态系统的影响作用,从而为山地土壤资源科学化管理及实现生态系统可持续发展提供新的视角。 展开更多

关键词 山地土壤 层序结构 养分补给 地球化学 生物循环 控制机制 演化过程 通量模型

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定量色谱纯化的回收率对镁同位素测定的影响

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作者 陈峥 苟龙飞 +5 位作者 刘纯瑶 李臣子 徐阳 张文琦 任嘉园 金章东 《地球化学》 北大核心 2025年第4期658-667,共10页

准确测定Mg同位素比值是示踪各种地球化学及行星化学过程的前提和基础,但目前国际上不同实验室测量同一国际标准物质Mg同位素的偏差远超各实验室内精度。为了评估色谱纯化Mg的回收率对准确测定Mg同位素值的影响,本文根据离子交换理论,... 准确测定Mg同位素比值是示踪各种地球化学及行星化学过程的前提和基础,但目前国际上不同实验室测量同一国际标准物质Mg同位素的偏差远超各实验室内精度。为了评估色谱纯化Mg的回收率对准确测定Mg同位素值的影响,本文根据离子交换理论,使用正态分布方法拟合Mg同位素的淋滤曲线,再通过理论计算得到离子交换纯化过程中造成的Mg同位素分馏的理论值,该数值与MC-ICP-MS检测无关,但对Mg同位素测试准确度有直接影响。目前世界上各实验室主要通过绝对回收率(AR)或相对回收率(R)来判断回收效率,由于测试的空间电荷效应,绝对回收率易被高估,且>99%的R值并不能完全保证不引起可观测到的Mg同位素分馏。因此推荐使用相对回收率来监测色谱纯化过程中的回收率对Mg同位素分馏的影响。根据分离纯化流程,通过理论计算得到,当R>99.2%时,可认为在离子交换纯化过程中没有发生可观测到的Mg同位素分馏,从而不影响MC-ICP-MS测试Mg同位素的准确性。根据理论计算得到的R值表明,各实验室对同种国际标准物质测试结果的偏差极可能是由于离子交换纯化过程中回收率不足而引起的Mg同位素分馏所致。本文提出,对于每一个样品,只需要分别测量离子交换过程中接收区间及其前后一定区间溶液中Mg的含量,计算得到的R值与其理论值比较,即可判断分离纯化过程中是否引起了可观察到的Mg同位素分馏,为准确测定Mg同位素的色谱纯化过程提供理论指导。 展开更多

关键词 MG同位素 回收率 多接收电感耦合等离子体质谱仪 准确度 理论计算

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西安市2014−2022年O_(3)污染的气象影响及潜在源区分析

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作者 杨雪玲 王启元 +3 位作者 王璐瑶 刘凡 李彩虹 徐戈 《环境科学研究》 北大核心 2025年第3期486-496,共11页

臭氧(O_(3))污染已成为西安市继细颗粒物(PM_(2.5))污染后的又一大环境难题,其污染成因复杂,攻坚治理任务重。结合2014−2022年O_(3)逐小时质量浓度和同期气象数据,利用HYSPLIT模型和MeteoInfo软件对西安市不同季节气团后向轨迹进行聚类... 臭氧(O_(3))污染已成为西安市继细颗粒物(PM_(2.5))污染后的又一大环境难题,其污染成因复杂,攻坚治理任务重。结合2014−2022年O_(3)逐小时质量浓度和同期气象数据,利用HYSPLIT模型和MeteoInfo软件对西安市不同季节气团后向轨迹进行聚类分析;通过计算潜在源贡献因子(potential source contribution function,PSCF)、浓度权重轨迹(concentration weighted trajectory,CWT)对西安市O_(3)污染时空变化特征、与气象因子的关系以及传输路径及潜在源区展开研究。结果表明:①2014−2022年西安市O_(3)浓度波动变化,2022年O_(3)日最大8小时滑动平均浓度第90百分位数(MDA8 O_(3)_90^(th))(161μg/m^(3))较2014年增加22%。非工作日O_(3)小时浓度高值持续6 h(13:00−19:00),长于工作日的3 h(14:00−17:00),“周末效应”明显。②不同气象要素对O_(3)浓度的作用影响差异显著。O_(3)浓度与气温呈正相关,与相对湿度呈负相关。气温高于30℃时,O_(3)小时(O_(3)-1 h)浓度均值为144μg/m^(3),O_(3)超标率显著上升。相对湿度为30%~40%时O_(3)超标率最高,相对湿度大于60%时O_(3)超标率显著下降。在云量(8分制云量)为0和7时,O_(3)小时浓度超标出现频率较高。③对应西安市O_(3)浓度高的气团轨迹为偏东向和西南向气团。随着春夏季更替,西安市O_(3)浓度的潜在源区由西南和偏东方向外来源区贡献转为西南本地源贡献。研究显示,西安市O_(3)污染受本地排放和外来输送的共同作用,在严格控制本地污染源排放的前提下,必须加强与其周边区域的联防联控。 展开更多

关键词 O_(3)浓度时空分布 气象因子 传输路径 潜在源区 西安市

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长江中游人类世环境演变及其对人类活动的响应——基于湘西北天池的记录

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作者 张鹏钾 王夏青 +4 位作者 罗增 吕飞亚 玉晓丽 周科翰 蒋雨苗 《地理科学》 北大核心 2025年第6期1232-1245,共14页

人类活动已显著且不可逆地改变了地球系统的进程和面貌,故国内外众多学者将上述影响突出变化的1950年以来这一时期称为人类世。然而,在人口集聚且工农业活动频繁的长江中游地区开展人类世的实证研究较为少见。本研究对西洞庭湖澧水流域... 人类活动已显著且不可逆地改变了地球系统的进程和面貌,故国内外众多学者将上述影响突出变化的1950年以来这一时期称为人类世。然而,在人口集聚且工农业活动频繁的长江中游地区开展人类世的实证研究较为少见。本研究对西洞庭湖澧水流域武陵山东麓山顶湘西北天池的沉积岩芯开展了137Cs和210Pbex测年、含水量、粒度、元素、烧失量、TOC和TN等理化指标分析,结果表明该岩芯形成于1945-2022年间,是重建长江中游人类世环境演变的理想载体。通过结合当地同时期的社会经济数据,研究发现1985年以来的化肥投入、柑橘(Citrus reticulata)种植等农业活动共同导致了天池水库集水区地表土壤颗粒变粗和TOC、TN、C/N等营养物的富集,同时期原煤采掘和火力发电等工业活动则使得湖内硫含量明显升高。上述结果表明长江中游人类世以来工农业活动对当地环境产生了显著影响,为理解人类世的地理环境变化提供了长江中游的例证,也为该区域生态高水平保护和经济高质量发展的协同推进提供历史借鉴和科学依据。 展开更多

关键词 人类世 环境变化 人类活动 天池水库 长江中游

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基于CYGNSS数据的黄河下游2020~2023年土壤湿度反演及其对极端降雨的响应

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作者 龚劲章 胡羽丰 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第3期513-525,共13页

黄河下游区域是我国重要的粮食生产基地,获取大范围高时空分辨率的土壤湿度有助于生态保护和精准农业发展,对推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。目前,星载GNSS-R技术已经成为大范围地表土壤湿度反演的一个有效手段。基于... 黄河下游区域是我国重要的粮食生产基地,获取大范围高时空分辨率的土壤湿度有助于生态保护和精准农业发展,对推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。目前,星载GNSS-R技术已经成为大范围地表土壤湿度反演的一个有效手段。基于旋风全球导航卫星系统(CYGNSS)的GNSS-R数据,首次提出利用CYGNSS卫星的相干比率参数表征地表粗糙度,提出了星载GNSS-R粗糙度衰减自修正土壤湿度反演模型,即GNSS-R RSC模型,并反演得到黄河下游区域2020~2023年的9 km空间分辨率地表土壤湿度。以SMAP土壤湿度数据作为参考,反演得到的土壤湿度产品均方根误差(RMSE)和相关系数(R)分别为0.051 cm^(3)·cm^(-3)和0.75。将该土壤湿度升尺度至36 km空间分辨率时,均方根误差为0.048 cm^(3)·cm^(-3),相关系数为0.80,较36 km空间分辨率CYGNSS官方土壤湿度,均方根误差降低了50%,相关系数提高了73%。利用生成的土壤湿度产品进行降雨响应分析,结果显示该模型得到的土壤湿度与研究区域降雨季节变化趋势基本一致,月均降水量与土壤湿度相关系数为0.76,且在2021年河南“7·20”极端降雨事件中有较为敏感的响应。 展开更多

关键词 GNSS-R技术 土壤湿度 旋风全球导航卫星系统 GNSS-R RSC模型 降雨响应 黄河

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冬小麦突变新品系‘白鹿181’的遗传构成、品质分析及栽培技术

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作者 陈怡平 陈东 +12 位作者 刘强 毋俊华 郭家宏 张静 闽东红 张安静 李瑞国 郑颖娟 赵燕 马吉福 苏翠翠 江瑶 魏蓉 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1679-1688,共10页

为了选育高产优质小麦新品种,服务国家粮食安全,本研究以‘小偃22’为试验材料,采用CO_(2)激光致死剂量辐射小麦品种‘小偃22’的种子,筛选突变株,检验其稳定性,分析其产量和品质,并探讨突变株‘白鹿181’新品系的栽培技术。结果表明:1... 为了选育高产优质小麦新品种,服务国家粮食安全,本研究以‘小偃22’为试验材料,采用CO_(2)激光致死剂量辐射小麦品种‘小偃22’的种子,筛选突变株,检验其稳定性,分析其产量和品质,并探讨突变株‘白鹿181’新品系的栽培技术。结果表明:1)通过小麦660K芯片对‘小偃22’的突变株‘白鹿181’新品系进行遗传构成鉴定,共检测出630517个单核苷酸多态性(SNPs)位点,其中有1个不确定SNP位点,无差异SNPs位点442859个(占70.24%),差异SNPs位点187657个(占29.76%)。以‘小偃22’为模板,发现缺失和变异主要集中在AA、AC、AG、AT、CC、CG、GG、TC、TG和TT单核苷酸多态性(SNPs)上,其中AA、CC、GG和TT分别占19.23%、23.50%、23.40%和19.46%。2)与‘小偃22’相比,激光诱变产生的突变株‘白鹿181’的千粒重和产量3年平均增幅分别为9.31%和5.10%。3)‘白鹿181’的17种氨基酸含量均高于‘小偃22’,籽粒容重增加7.3%,湿面筋指数增加15.4%,稳定时间延长11.0%,最大拉伸阻力增加34.8%。4)不同施肥量和播种量对‘白鹿181’产量和千粒重均有不同程度的影响。从产量和千粒重综合考虑,在施750 kg·hm^(-2)氮肥条件下,每公顷播种180 kg种子的效益可实现最大化。研究结果表明,‘白鹿181’较适宜于关中平原等黄河中游地区种植,‘白鹿181’新品系的培育,为丰富我国小麦种质资源以及选育优质高产新品种提供了新材料。 展开更多

关键词 冬小麦 ‘小偃22’ ‘白鹿181’ 激光诱变育种 栽培技术

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阿克量级放射性同位素分析的加速器质谱分析技术及其进展

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作者 刘起 侯小琳 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1525-1535,共11页

加速器质谱(AMS)技术已发展成为测试超低含量长寿命放射性核素的最灵敏手段,探测限降低至阿克量级。该文对加速器质谱的基本原理、加速器质谱仪基本结构、仪器经历的四代发展演化情况以及加速器质谱相关的关键技术进行了综述,以便于感... 加速器质谱(AMS)技术已发展成为测试超低含量长寿命放射性核素的最灵敏手段,探测限降低至阿克量级。该文对加速器质谱的基本原理、加速器质谱仪基本结构、仪器经历的四代发展演化情况以及加速器质谱相关的关键技术进行了综述,以便于感兴趣的科研人员或从事相关交叉研究的青年科技工作者了解加速器质谱的技术原理、发展趋势、应用领域和范围,促进该技术的应用和学科交叉融合创新。近10年来,我国加速器质谱技术发展快速,仪器设备急剧增加,实验室建设和应用领域发展迅猛,在建及建成各类设备二十余台,设备类型愈发多样化,测试核素同样经历了最初的14C单一核素到现在“主流长寿命放射性核素”的近乎全覆盖扩展,应用范围不断扩大,对我国加速器质谱实验室的建设发展情况进行梳理和汇总也正得其时。加速器质谱技术除了推动传统的基础科学研究外,必将在对全球气候、环境污染、公众健康和国际性的核材料安全防护等热点问题的研究中做出越来越大的贡献,发挥越来越重要的作用。 展开更多

关键词 加速器质谱 阿克量级 超低含量 长寿命 放射性同位素

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2022年青海门源M_(W)6.6地震InSAR三维同震形变估计及断层滑动分布反演 被引量：1

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作者 周甜 朱武 +1 位作者 刘晓宇 郝小叶 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第7期725-731,共7页

采用覆盖门源地区的C波段Sentinel-1卫星与L波段ALOS-2卫星遥感数据,运用差分干涉(D-InSAR)、像素偏移量追踪(POT)以及多孔径InSAR(MAI)技术,获取2022年青海门源M_(W)6.6地震同震视线向和方位向地表形变场。结合地表应力应变模型与方差... 采用覆盖门源地区的C波段Sentinel-1卫星与L波段ALOS-2卫星遥感数据,运用差分干涉(D-InSAR)、像素偏移量追踪(POT)以及多孔径InSAR(MAI)技术,获取2022年青海门源M_(W)6.6地震同震视线向和方位向地表形变场。结合地表应力应变模型与方差分量估计(SM-VCE)方法,推导出地震三维同震位移。采用非线性和线性方法反演断层倾角、走向等几何参数和同震滑动分布特征。结果表明,该地震为左旋走滑型地震,断层自震中向北西-南东方向延伸,最大水平位移达1.58 m,且主要滑动集中在地下0~8 km范围内,最大滑动量为3.54 m,反演的矩震级为M_(W)6.67。 展开更多

关键词 INSAR 门源地震 三维同震形变 断层滑动分布

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高山冰川区冰碛土形成过程、成土特征及滑坡灾变机制研究进展 被引量：2

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作者 魏欣 申艳军 +3 位作者 宁奕冰 王艳 占洁伟 李雪婷 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期947-962,共16页

冰碛土作为冰川搬运、堆积消融后的主要产物,广泛发育于我国环青藏高原边缘高山冰川区。受高海拔山区地形地貌及极端气候的影响,呈现宽级配、强渗透、非均质、无分选及无层理等特征,是诱发高山冰川区冰碛土滑坡地质灾害的主要物质来源... 冰碛土作为冰川搬运、堆积消融后的主要产物,广泛发育于我国环青藏高原边缘高山冰川区。受高海拔山区地形地貌及极端气候的影响,呈现宽级配、强渗透、非均质、无分选及无层理等特征,是诱发高山冰川区冰碛土滑坡地质灾害的主要物质来源。系统掌握高山冰川区冰碛土的形成过程及灾变演化特征对于科学认知孕灾机制具有重要现实价值。据此,首先论述了高山冰川区冰川作用及冰碛地貌特征,阐明了冰碛土的演化过程及发育条件,并针对我国环青藏高原边缘高山冰川区冰碛土的分布特征进行分析。其次,总结了冰碛土的相关分类指标,并探讨了不同沉积部位、沉积时间及沉积成因下冰碛土的典型成土特征。最后,梳理了冰碛土滑坡的主要致灾因素及结构特征,并剖析了在极端气候环境下冰碛土滑坡的发育特征及灾变演化过程。研究表明:(1)高山冰川区冰碛土发育主要受冰川冰进及冰退作用控制,在西部高海拔地区、高山系成群分布且气候垂直变化明显区域广泛发育。(2)不同沉积部位及沉积时间分布的冰碛土结构呈现显著区域分异性,主要表现为高海拔冰川源头的现代冰碛土具有结构松散、磨圆度差且层理不发育等特征,而古冰碛土分布海拔跨度大且结构相对致密。(3)不同类型冰碛土边坡结构引发的界面型滑坡破坏模式包括:浅表层冰碛层降/融水蠕滑型、冰水堆积-古冰碛层界面控制型及冰碛层-湖相沉积接触风化型等3类,其内部富冰带的滞水促滑效应是引发冰碛土界面型滑坡灾害的主要诱因。该研究旨在为揭示高山冰川区冰碛土地质特征及滑坡灾变机制提供基础参考。 展开更多

关键词 冰碛土 形成过程 发育条件 成土特征 灾变机制

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