2023年甘肃积石山Ms6.2级地震震害异常的启示

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生Ms6.2(Mw5.9)级地震,震源深度10 km。此次地震造成大量的人员伤亡、房屋倒塌和地质灾害。为了对该次地震的震害有初步认识,基于已有文献资料、高精度遥感数据和野外调查数据,本文尝试对该次地震的灾害特征展开分析。结果表明:该次地震为逆冲型事件,发震断裂为拉脊山北缘断裂东段;震源浅叠加松散覆盖层产生了明显的地震波放大效应,使得极震区的地面运动峰值加速度(PGA)异常高,强震动使得房屋大量倒塌;而位于断裂上盘的积石山崩塌及滑坡地质灾害相对不发育,仅在黄土覆盖的官亭盆地产生了数百处小型滑坡和中川乡一处较大规模的地震液化滑坡泥流。

2023年积石山Ms6.2级地震同震地质灾害初步分析

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生Ms6.2级地震,触发了大量同震地质灾害,亟需查明同震地质灾害的基本特征、发育分布规律和成因机制,为震后恢复重建与地质灾害防治提供支撑。本文基于多源高分辨率遥感解译和已有研究成果对比分析,初步揭示了此次地震地质灾害的基本特征和发育分布规律,并探讨了草滩村液化滑坡—泥流的成因机制。结果表明:此次地震Ⅶ度及以上烈度区内共发育1 535处同震地质灾害,主要为中小规模黄土滑坡和浅表层岩质崩塌,集中分布于黄土梁和黄土塬内冲沟两侧、单薄黄土梁两侧以及大型历史滑坡后壁等局部地形较陡峭的部位。地震因素控制了同震地质灾害的区域分布规律,而地形因素控制了同震地质灾害的局部分布规律。同震地质灾害在0.1~0.3 g震峰值加速度区域、发震断层下盘区域、南东坡向、30~60 m坡高范围、斜坡中部以上20~40 m范围分布数量最多。受广泛关注的草滩村“砂涌”灾害本质是饱水黄土在地震作用下发生的液化滑坡。2016年完成的填沟造地工程改变了滑源区地表和地下水流通条件,地下水通道被堵塞,导致地下水位抬升和下部土体饱和可能是该处发生液化滑坡的重要原因。

蚯蚓联合生防细菌Bacillus velezensis改善连作百合土壤细菌群落结构及防治枯萎病的效果

【目的】从土壤理化性状和微生物群落结构及多样性角度,研究蚯蚓联合生防细菌改善百合连作障碍的机理和效果,为湖南百合产业化种植提供技术措施。【方法】采用盆栽试验方法,在湖南长沙连续种植了两季百合(Lilium lancifolium Thunb.)。供试土壤为红壤,生防菌为Bacillales velezensis YFB3-1菌液(菌体浓度为10^(9) CFU/mL),蚯蚓为赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)。试验设单施菌液(T1)、只接种蚯蚓(T2)、同时使用菌液和蚯蚓(T3) 3个处理,以不使用菌剂和蚯蚓为对照(CK)。调查了两茬百合产量和枯萎病病情指数,分析了第二茬百合根际土壤理化性质、细菌群落结构和多样性,以及连作百合产量与根际土壤理化性质、细菌群落和枯萎病的相关性。【结果】与第一茬相比,同一处理的第二茬百合产量都显著下降。两年连作百合产量都以同时使用菌液和蚯蚓(T3)处理为最高,分别为16464、15674 kg/hm^(2),都显著高于同年份其他处理。两年连作百合枯萎病发病率和病情指数都以T3为最低,都显著低于同年份其他处理,T3处理百合枯萎病病情指数分别为18.15(2019年)、25.00 (2020年),并且两年的防治效果(T3)都明显优于单施菌液(T1)和接种蚯蚓(T2)。相比于对照(CK),2019、2020年T3处理百合枯萎病防治效果分别为44.55%、37.66%,分别增产15.05%、14.78%。蚯蚓联合生防菌YFB3-1增加了根际土壤Rhizobiales、Flavobacteriales、Pseudomonadales、Bacillales等有益微生物的种群丰度,蚯蚓与生防菌YFB3-1在抑制连作百合枯萎病方面具有显著的互作效应,因而缓解连作百合产量下降的效果最佳。【结论】在施用芽孢杆菌生防菌剂防治连作百合枯萎病的同时,可以增施有机肥(牛粪)来提高土壤中蚯蚓数量,有效预防百合枯萎病发生,减少连作百合产量损失。

2023年积石山Ms6.2级地震InSAR同震形变探测与断层滑动分布反演

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms6.2级地震,地震灾害损失显著高于同震级地震,查明其同震形变场与断层滑动分布特征,有助于揭示此次地震灾害损失严重的原因。利用Sentinel-1卫星升、降轨雷达影像,采用合成孔径雷达干涉技术获取了本次地震的同震形变场,进而基于Okada弹性位错模型,确定了本次地震的震源参数,并基于分布式滑动模型反演了本次地震断层面上的滑动分布。结果表明,积石山地震为逆冲型地震,升、降轨同震形变场沿视线向最大形变量分别为7.1 cm和7.8 cm,断层最大滑动量为0.31 m,主要集中在地下0~8 km。与2019年6月17日四川长宁Ms 6.0级地震对比发现,长宁地震地表最大形变量为8 cm,断层最大滑动量为0.38 m,均大于积石山地震,推测积石山地震灾害损失严重的主要原因为震区居民房屋相对集中、房屋抗震性能差和黄土区场地地震波放大效应等。

大渡河上游阿娘寨古堰塞湖的发现及其特征

古堰塞湖的沉积特征研究是开展堰塞湖古环境、古气候研究的基础。大渡河上游小金川两岸多地出露粉砂质黏土、砂和砾石构成的堰塞湖剖面,通过沉积学分析、光释光测年以及对堵江坝体的岩性构造分析,认为小金川在距今(15.7±1.9)~(9.1±1.0)ka期间发生了一次重大的堵江—堰塞—溃决事件,且该古堰塞湖的沉积环境随时间和空间的变化发生迁移:时间上,堰塞湖经历了形成、充填和溃决3个阶段;空间上,从下游至上游划分出深—半深湖、浅湖、滨湖和河湖交汇区4个沉积区,该古堰塞湖是由阿娘寨古滑坡堵江形成,据此命名为阿娘寨古堰塞湖。该古滑坡主要受控于岩性和构造作用。本次研究进一步丰富了青藏高原东南缘山区大型古堰塞湖的研究成果,其沉积特征、年代和成因特征为后续的深入研究提供了基础材料。

木格措南断裂异常运动信号InSAR探测与成因机制研究

该文获取Sentinel-1卫星升降轨合成孔径雷达影像,采用SBAS-InSAR技术提取木格措南断裂区域地表形变速率场,结果显示木格措南断裂北段和中段局部区域存在明显的断裂相关构造运动信号,而断裂南段未发现明显的断裂活动信号。针对北段和中段的局部断裂构造形变,提取其时序形变并与局部的降水和气温开展关联分析,同时联合升降轨数据开展了垂向形变和平行断层方向的形变分解,并选取典型剖面和时序点开展联合分析,发现断裂北段和中段的显著形变,受气温降水的周性变化和青藏高原冰川均衡调整过程影响显著,研究表明木格措南断裂区域发现的地表形变,是气温降水和冰川均衡调整过程造成的周期性形变与断裂构造形变的叠加。

巧家盆地第四纪洪积物沉积阶段及其对小江断裂带北段活动性的指示

通过对巧家盆地第四纪洪积物沉积阶段及其沉积年代进行分析,为小江断裂带北段第四纪活动性研究提供沉积学证据。研究结果表明:巧家盆地形成于早更新世中期,平均断陷速率为0.59 m/ka,共发育了5个洪积相沉积层。第四纪以来小江断裂带北段处于构造平静期与活跃期相互交替的阶段,期间共经历了早更新世中期~1.6 Ma,0.81~0.79 Ma,0.65~0.59 Ma,0.48~0.4 Ma,0.12 Ma至今等5期构造活跃期,其中0.48~0.4 Ma和0.12 Ma至今为小江断裂带北段构造活动最强烈的阶段。小江断裂带北段活动性与新构造运动过程有着密切的成因联系,受控于青藏高原东南缘持续的侧向扩展挤出作用,但相较于断裂带中段活动性偏弱。

双组分系统YvrG/YvrH调控伊短菌素生物合成的研究

伊短菌素(edeine)是短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)X23产生的线性非核糖体抗菌肽,具有抑菌谱广、抑菌活性强的特点。通过转录组测序,发现双组分调控因子yvrG/yvrH与伊短菌素生物合成基因簇(ede BGC)的表达模式相反,推测YvrG/YvrH可能参与ede BGC的转录调控。本研究利用Red/ET同源重组技术构建yvrG/yvrH的X23缺失菌株、回补菌株、过表达菌株,通过表型分析及实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术研究YvrG/YvrH对伊短菌素生物合成的影响。结果显示,ΔyvrG/yvrH的抑菌活性显著降低,且ede BGC的表达水平下调,伊短菌素的合成受到了抑制,产量降低了46.75%。综上所述,YvrG/YvrH正调控伊短菌素的生物合成。本研究为伊短菌素代谢工程改造提供了基因调控元件。

冷竹关沟高陡斜坡地震动响应特征

四川省泸定县冷竹关沟两岸属于高陡斜坡,距2022年5月20日汉源M_(S)4.8地震震中52 km。基于冷竹关沟监测剖面上安置的4台强震仪对汉源M_(S)4.8地震的监测数据,分析了高陡斜坡上的地震波响应规律,并与前人研究成果对比,结果显示:(1)斜坡对此次地震的地震波放大效应在水平南北向最为显著,右岸半岛状山梁处的放大作用强于左岸浑厚山体,且随着高程的增加场地的放大作用逐渐增大;(2)斜坡右岸的地震动卓越频率为2—6 Hz,左岸主要分布在7—13 Hz,冷竹关沟高陡斜坡的地震动卓越频率在半岛状山梁部位以特低频为主,在浑厚山体斜坡以中低频为主,在未来可能发生的地震中,斜坡更容易与卓越频率在此范围内的地震动记录发生共振作用,以致坡体地震动响应强烈;(3)冷竹关沟高陡斜坡存在地震波背坡效应,同时该处斜坡对地震波的放大效应还受到微地形的控制,地震波在右岸坡顶凸起地形处能量最为强烈,右岸斜坡坡顶在地震波经过时更容易发生崩塌等次生灾害。

河源断裂隐伏段精确定位及其活动性空间不均一性

采用断层气氡地球化学探测技术,结合物探、探槽、地质勘察、联合钻孔等资料,对河源断裂隐伏段进行综合研究。结果表明:1)土壤气氡测量揭示覆盖层下方断裂对应的地面投影位置均有明显的氡气主峰值异常;2)根据断层气氡脉冲值曲线形态确定的河源断裂倾向与联合钻孔和物探的分析结果一致,断裂产状为N30°~56°E/SE∠45°~55°;3)河源隐伏断裂的相对活动性在土壤气氡测量方法中得到显著识别,河源断裂北段(双塘-三叉水)的活动性强于河源断裂南段(陂脚村-双塘)。

生防菌QD15的筛选鉴定及对柑橘砂皮病防治初步研究

为得到高效的柑橘砂皮病生防资源,从环境中分离纯化具有拮抗活性的功能菌,通过与柑橘砂皮病病原菌进行对峙培养,筛选出对砂皮病原菌抑制率达80.14%的菌株QD15。通过形态学、生理生化特征以及分子生物学技术对菌株QD15进行鉴定,确认其为娄彻氏链霉菌(Streptomycete rochei)。QD15除了对柑橘砂皮病菌具有拮抗作用外,对辣椒疫霉、小麦赤霉病菌、烟草根黑腐病菌、水稻稻瘟病菌、香蕉大茎点菌以及黄瓜炭疽病菌等多个病原真菌都有抑菌效果,抑菌率为50.36%~78.66%。QD15抑菌物质60℃及以下处理抑菌率无明显影响,80℃处理60 min抑菌率为48.52%;碱性条件下较为稳定,但在酸性条件下抑菌率明显下降;在紫外线灯照射180 min后抑菌率为70.57%;盆栽试验结果表明,QD15发酵液稀释10倍对柑橘砂皮病防治效果为67.22%。试验结果表明,娄彻氏链霉菌QD15可进一步研发为柑橘砂皮病等作物病害生物防控产品。

雅江木灰地区片状组构岩石强度各向异性特征

受区域变质及后期岩浆活动影响,雅江木灰地区变质砂岩岩组主要岩性表现为千枚岩、片岩、片麻岩,片柱状矿物呈定向构造具有典型的各向异性特征。根据岩石薄片鉴定及单轴抗压实验,对岩石各向异性及对应强度特征进行研究,得到如下认识:该地区区域低温变质作用形成的变质砂岩经后期岩浆侵入接触变质作用,进一步变质为千枚岩、片岩、片麻岩,矿物成分为石英、长石、辉石、角闪石、云母;受片柱状矿物含量影响,岩石平行面理和垂直面理单轴抗压强度相差较大,各性异性较强;考虑片状矿物影响系数、柱状矿物影响系数、改造作用系数,提出了各向异性系数计算公式。所得结果对于认识片状组构岩石强度的各向异性和岩石强度参数取值具有一定指导意义。

青海玛多7.4级地震发震断裂继承性及新生性探讨

2021年5月22日青海省果洛州玛多县发生7.4级强烈地震,地表破裂发育,裂缝具断续分布特征,破裂带走向自中西段的NWW到东段转为EW,最终转为NEE向。然而,目前学术界对发震断裂有不同认识,区域地质资料显示,玛多—甘德断裂、昆仑山口—江措断裂均走向NW,倾向NE,但玛多7.4级地震地表破裂在空间位置上与玛多—甘德断裂,昆仑山口—江措断裂均不甚吻合,且地震震源机制解揭示发震断裂南倾,也与昆仑山口—江措的倾向相反,地表破裂表明发震断裂应属一条走向近EW、倾向南的未出露隐伏断裂。为进一步揭示玛多大地发震断裂特征及活动机制,在野外地质调查基础上,采用LiDAR扫描、InSAR解译、地质力学分析和数值模拟方法进行深入研究。结果表明,NW向断裂(玛多—甘德断裂、昆仑山口—江措断裂)在NEE—SWW向区域应力场作用下,在左旋错动过程中于瓶颈处受阻,在江措断裂北部产生应力集中带,东段因瓶颈部位受阻,产生近EW向的新生性地表破裂,出现鱼尾式地表破裂现象,发震断裂不是玛多—甘德断裂或昆仑山口—江措断裂,而是一条走向NNW,斜切昆仑山口—江措断裂小角度相交的隐伏断层。发震断裂走向上继承了既有断裂展布,研究成果为进一步活动断裂防震设计提出了新的借鉴。

基于SDP图像和深度卷积网络的发动机故障诊断

为提高发动机故障诊断精度,提出一种基于对称极坐标(Symmetrized Dot Pattern,SDP)图像和深度卷积网络(Deep Convolutional Neural Network,CNN)的发动机故障诊断新方法。该方法以SDP变换为基础,将发动机故障振动信号转换为SDP图像,而后将SDP图像作为CNN的输入,实现发动机故障的CNN自适应特征提取和诊断。进行发动机典型故障实验,并利用所提方法进行故障诊断,结果表明,根据SDP图像可以直观地对发动机典型故障进行区分且耗时较少,而根据CNN网络可以有效地对SDP图像进行识别,诊断精度达到99.14%,相比于其他几种方法,诊断精度和计算效率均得到提升。

基于RELAP5的事故环境试验工况模拟与分析

为获得事故环境(LOCA)试验装置事故工况准确的压力和温度预测结果,对三代及以上核电设备的事故环境鉴定装置工艺设计和操作控制提供可靠的依据,本研究使用RELAP5对事故环境试验装置事故工况进行了建模与模拟计算。通过数值计算得到了事故环境试验装置事故工况的压力和温度瞬态变化结果。结果表明,预测得到的事故环境试验装置的压力与实验结果符合良好,蒸汽温度略高于实验结果。对于事故环境试验装置内封闭空间的热工响应,热冲击过程涉及传热模型复杂,RELAP5中含非凝气体的蒸汽冷凝模型会低估高蒸汽流速工况时的凝结换热系数,从而导致事故环境试验装置内蒸汽温度预测稍高,进一步提高预测精度需改进相关模型。

短短芽胞杆菌B011基因组中芽胞形成调控基因spo0E的鉴定与表达分析

短短芽胞杆菌B011是一株具有广谱抗菌活性的植物内生菌,发酵后期形成芽胞。据报道,芽胞形成调控基因Spo0E的编码产物能对Spo0A~P蛋白因子去磷酸化,从而实现芽胞形成的负调控。为了能够进一步验证B011基因组中Spo0E基因的功能和表达情况,为B011菌株的遗传改造提供候选基因,本研究基于B011全基因组序列,通过生物信息学工具预测得到了9个spo0E类似基因,并与其他已公布全基因组序列的101个短芽胞杆菌Brevibacillus菌株进行比较,结果表明短短芽胞杆菌spo0E家族基因在物种分化前就已经存在。转录组测序结果表明,FO446_19435和FO446_04050两个spo0E家族基因在B011中高表达,表达模式表现为先升高,在发酵18 h达到最高,此后下降,这两个基因均存在SQELD基序,推测这两个基因为B011中的两个主效spo0E基因。研究结果可为短短芽胞杆菌B011的进一步开发和利用提供一定的基础。

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)YFB3-1高密度液体发酵条件优化

旨在获得高密度的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)YFB3-1生防菌剂,用于预防作物土传病害的发生。采用单因素和正交试验对菌株YFB3-1的液体培养基和培养条件进行优化。在酵母粉8 g/L、复合氨基酸10 g/L、氯化钠1 g/L、硫酸镁(MgSO_(4)·7H_(2)O)1 g/L的液体培养基中培养菌株YFB3-1,初始pH7.0、接种量2.5%、发酵温度30℃、转速180 r/min和培养时间48 h为发酵条件时,获得的菌体浓度为2.89×10^(10)cfu/mL,是菌株YFB3-1液体发酵的最优培养基和培养条件,比牛肉膏蛋白胨液体培养基(NB)的菌体浓度4.77×10^(9)cfu/mL,提高了5.06倍,在相同时间内可以提高发酵效率。本研究为生防菌B velezensis YFB3-1的产业化扩大培养和推广应用提供了理论依据和技术参数。

芦山Ms6.1级地震山地灾害异常区灾害成生机制

探讨2022年6月1日四川省芦山Ms 6.1级地震次生灾害的发育特点及不同活动性断层地震次生灾害的发育规律。通过地表调查并借助无人机、机载雷达等手段对次生地质灾害集中发育区进行实地调查,发现灾害异常区位于宝兴县东河两岸,表现为大量崩塌及少部分滑坡,灾害分布呈短椭圆形,以高位崩塌为主,滑坡发育于斜坡上部的残坡积发育部位。由于背坡效应和斜坡结构的耦合作用,致使此次地震造成的次生灾害集中发育在宝兴县东河一带。

Brevibacillus brevis B011次级代谢物中抗青枯菌活性物质的纯化鉴定及生物合成基因簇分析

青枯病是世界上最为严重的植物细菌性病害之一,生物防治是防控其危害的热点研究领域,而分泌抑菌活性物质被认为是生防菌抑制病原菌的主要作用机制。本研究在前期筛选到对青枯菌有良好拮抗活性的短短芽孢杆菌B011(Brevibacillus brevis B011)基础上,采用色谱法分离纯化到抗青枯菌的主要活性物质,通过串联质谱和核磁波谱分析方法鉴定了其结构,并根据B011菌株全基因组序列,预测了活性化合物生物合成相关基因及其合成途径。结果表明,B.brevis B011次生代谢物中抑制青枯菌的主效活性物质为伊短菌素A(edeine A),次效活性物质为N-乙酰基色胺[N-(2-(1H-indol-3-yl)ethyl)acetamide]。这两种化合物对青枯菌的抑制活性为首次报道。基因簇预测结果表明,B011菌株基因组中存在完整的edeine合成基因簇,共包括17个基因,即edeA~edeQ,且基因簇中的基因结构完整,基因序列高度保守。B011基因组中有多个N-乙酰基色胺的生物合成相关基因,包括17个脱羧酶编码基因和54个乙酰转移酶编码基因,可能分别参与色氨酸脱羧反应和色胺的乙酰基转移反应,但具体由哪些基因参与还需进一步的研究。研究结果可为该生防菌的应用提供理论指导,也可为后续解析其生物合成途径及通过合成生物学方法进行定向改造奠定基础。

芦山M_(S)6.1级地震石棉县城谷坡动力响应特征

在揭示山体不同部位和不同场地条件对斜坡地震动响应程度的研究中,学者们多采用振动台和建模等方法,较少使用天然地震下记录到的地震波数据进行研究分析。本研究以2022年芦山M_(S) 6.1级地震为对象,分析了布置于石棉县的强震监测仪所记录到的主震数据,采用小波变换方法分析了山体部位、高程、场地条件等因素对斜坡地震动力响应峰值加速度和Arisa强度的影响,明确了地震时频演变规律。研究结果表明:(1)坡折处水平向放大效应更加明显;(2)南桠河左岸坡体卓越频率为6~10 Hz,右岸为5~12 Hz;(3)深厚风化层场地相较于基岩场地具有更显著的放大效应;(4)S波到达地面时会分异成不同频值,其主频值分别为8.50 Hz和4.20 Hz附近。研究结果可为地震区类似斜坡变形破坏模式和稳定性研究提供参考。