青藏高原草地物候动态及其对驱动因子的响应

植被物候动态是多重因子影响的结果,尤其在对外界扰动响应敏感的青藏高原草地生态系统。本研究利用2000-2020年MODIS 16 d合成的归一化植被指数(normalization difference vegetation index, NDVI)数据,选用动态阈值法提取了青藏高原逐年的植被物候期,探究了青藏高原草地物候动态变化及其对驱动因子的响应。结果表明:1) 2000-2020年青藏高原草地生长季始期(start of the growing season, SOS)从西北向东南呈提前趋势,每年提前约0.19 d;草地生长季末期(end of the growing season, EOS)整体呈推迟趋势,每年推迟约0.19 d;草地生长季长度(length of the growing season, LOS)由西北向东南逐渐增长。2)风速和连续5 d最大降雨(yearly maximum five-day precipitation, RX5day)是影响草地LOS的主要因素,且因子间两两交互作用要强于单个因子对植被物候的影响,尤其表现在RX5day与温度和风速与温度之间的交互。3)草地LOS与风速和RX5day的回归系数有明显的空间异质性。藏北高原草地LOS随风速增大而变长,随RX5day增大而变短。青海高原和藏南谷地的草地LOS随风速增大而变短。川藏高山峡谷区草地LOS随RX5day增大而变长。综上,本研究可为研究区内生态系统保护和畜牧业的发展提供一定科学依据。

华北平原典型土地利用类型下包气带土壤水稳定同位素变化特征

基于华北平原典型土地利用类型(梨园、农田)包气带(>18m)土壤水同位素测定结果,分析了华北平原深层土壤水稳定同位素(δD、δ18O)特征,揭示了不同土地利用类型下包气带土壤水补给过程中蒸发和入渗的规律。结果表明,研究区大气降水线δD=6.07δ18O–5.76(R2=0.86),土壤水δD、δ18O值均落在大气降水线下方,表明降水入渗补给土壤水过程中经历了强烈的蒸发作用;除梨园Ⅰ,土壤水同位素值变异系数浅层>中层>深层,表明浅层土壤水δD、δ18O波动较大,主要由于其易受到降水和蒸发的影响,随土壤剖面深度的增加,蒸发和降水的影响逐渐变弱;梨园Ⅰ深层土壤水同位素变异系数较大,表明该样点深层土壤水受到地下水波动的影响;梨园浅层土壤水氘盈余(d-excess)较农田大,说明农田浅层土壤水蒸发强度大于梨园;0.25~0.5m深处土壤水均出现δD、δ18O的明显富集,主要受土壤质地分层影响导致土壤水入渗受阻,同位素较为富集的土壤水在此深度层积聚;而梨园2~5 m出现δD、δ18O的贫化现象,主要是梨树根系埋深使得降水以优先流形式补给至此土壤层。梨园和农田包气带土壤水δD、δ18O垂直剖面上差异显著,表明了华北平原不同土地利用方式的包气带土壤水入渗过程有明显差异,梨园包气带土壤水入渗过程主要以优先流补给影响。本研究为深入了解华北平原农田区厚包气带水分运动、氮素迁移转化与地下水水质之间的关系提供了理论依据。

鄱阳湖流域庐山酸雨区大气降水化学特征及其来源解析

为了理解在酸沉降背景下长江中下游典型酸雨区大气降水化学组成与来源,于2018—2020年共收集209个鄱阳湖流域庐山地区大气降水样品,分析了降水pH、电导率及各离子浓度特征,并采用富集因子、PMF模型和相关分析等多元统计数理方法,揭示庐山地区降水水化学特征和控制机理。结果表明,庐山降水pH的加权平均值为6.1,分布范围为4.52~7.89;降水电导率的加权平均值为16.3μS/cm,分布范围为1.4~96.6μS/cm;降水中离子雨量加权平均当量浓度依次为:Ca^(2+)>NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-)>SO_(4)^(+)>K^(+)>Na^(+)>Mg^(2+)>F^(-),其中阴离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-))和阳离子(Ca^(2+)、SO_(4)^(+))是庐山地区大气降水中主要的离子成分,Ca^(2+)和SO_(4)^(+)对降水酸度中和起主导作用,这是造成庐山降水pH偏大的主要原因之一。庐山降水中SO_(4)^(2-)/NO_(3)^(-)(S/N)当量浓度比呈逐渐减小的趋势,从1987年的6.2减小为2018—2020年的0.6,表明庐山降水中NO_(3)^(-)离子浓度不断增大,降水由早期硫酸型转变为硫酸型和硝酸型混合型,这归结于我国近年来能源结构和使用方式的改变,清洁能源有效地降低了燃煤过程中SO_(2)的排放量,使向大气释放的SO_(2)排放量不断减少。降水中K^(+)和Ca^(2+)的海洋富集因子EF_(R)较大,说明主要以陆源贡献为主,降水中Na^(+)的土壤富集因子EFS<1,说明其相对于土壤被稀释,主要来自海洋源贡献。降水中约90%以上SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)由人为大量排放的SO_(2)和NO_(x)气体贡献,而降水中Cl^(-)主要以海源输入为主,贡献占比达60.2%。研究结果有利于酸雨区水质的保护,能够有效评估人类活动对酸雨区大气环境质量的影响。

基于δD和δ^(18)O的青海湖流域芨芨草水分利用来源变化研究

水分条件是限制干旱半干旱地区植物生长重要的生态因子,为了揭示青海湖流域典型生态系统下芨芨草植物的水分利用来源及其如何响应水分条件的变化,选择了自然和干旱控制条件下芨芨草植物,通过测定芨芨草植物茎水和各潜在水源(土壤水、地下水及降水)中δD、δ^(18)O组成,并利用直接比较分析法和多源混合模型计算芨芨草植物对土壤水的利用比例。研究结果表明:表层土壤水分和土壤水中δD、δ^(18)O值表征出较大波动范围,其直接受降水和蒸发作用影响,土壤蒸发线的斜率和截距明显小于大气水线斜率和截距,表明土壤水中同位素组成经历了强烈的蒸发分馏过程,而芨芨草茎水中δD、δ^(18)O值都集中分布土壤水蒸发线附近,说明芨芨草根系主要利用不同深度的土壤水。自然条件下芨芨草在生长季初期(6月)利用表层土壤水(0—10cm,45.1%),8—9月份大降水事件影响土壤含水量和同位素组成,降水入渗深度较深且芨芨草根系对土壤水分吸收的比例相差不大,表明根系在土壤含水量较高时均能吸水不同深度土壤水。在干旱控制条件下芨芨草在7月初主要利用表层土壤水(0-30cm),随着表层土壤水分的减少,根系吸收深度转向较深土壤层,而灌溉后表层土壤水分明显增加,其吸收深度又转向表层,表明芨芨草根系吸收深度能敏感地响应土壤水分的变化。另外还发现芨芨草在生长季内并未直接利用地下水。

湘江流域中下游长沙地区不同水体中δ^(18)O、δD的变化

根据2010年在长沙地区所收集的降水、河水、泉水和井水水样资料,分析了取样期间不同水样稳定同位素的变化特征,并结合湘江长沙段水位和相关气象资料,揭示了降水中δ18O、δD因水汽来源不同而其表现出冬半年高、夏半年低的特点;由于降水降落于地表后,地表对降水滞留作用而使得河水、泉水和井水中δ18O、δD的波动幅度明显小于降水中δ18O的波动幅度;在汛期,河水中δ18O算术平均值大于降水,在枯水期河水中δ18O比泉水和井水中δ18O要大;河水线(RWL)的斜率和截距与全球大气水线(GMWL)比较接近,说明该地区位于季风区河流的补给主要来自大气降水,井水线(WWL)的斜率和截距比泉水线(SWL)要小,这表明降水入渗形成井水过程中经历的蒸发作用要比形成泉水要强,井水补给比泉水补给要复杂。这为今后研究该地区地表水-地下水-大气降水之间转换关系提供了科学依据,对掌握"三水"间转换规律和合理开发利用水资源具有重要的意义。

长江流域大气降水中δ^(18)O变化与水汽来源

根据GNIP所提供的长江流域多年月平均降水中δD、δ18O资料以及NOAA-CIRES提供的NCEP/NCAR再分析资料,研究了长江流域降水稳定同位素与降水量、水汽压、温度和水汽来源之间的关系。结果表明:在平均季节尺度下,长江流域大气降水中δ18O与降水量、水汽压和温度均存在显著的负相关关系,说明该流域降水中δ18O变化存在显著的降水量效应、湿度效应和反温度效应。基于降水中过量氘示踪水汽来源原理,分析了中国长江流域季风区降水中过量氘与阿拉伯海、孟加拉湾和南印度洋3个海区相对湿度的关系,表明中国长江流域的水汽主要来源于上述3个海区,而昆明和成都可能受到其他水汽作用,使其与水汽源区的相对湿度呈正相变化。

含四针状ZnO晶须的高分子导电膜的研制

研究了用溶剂法制备复合高分子导电材料的工艺过程及影响导电性能的主要因素。实验研究工作以四针状氧化锌晶须为填料，以聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯为基体，以水和甲苯为溶剂，制备出了性能良好的导电膜。该复合材料的体积电阻率由树脂本身的１０１４～１０１５Ω·ｃｍ降到了１０５～１０７Ω·ｃｍ。

α－Si_3N_4晶须中缺陷与晶须生长气氛关系的研究

本文研究了用无定形氮化硅超细粉原位生长α－Ｓｉ３Ｎ４晶须，晶须生长温度为１４００～１４５０℃，恒温１～４ｈ。讨论了在晶须生长过程中，不同的保护气氛对晶须质量的影响。当晶须在高纯Ｎ２气氛中生长时，得到的晶须中氮含量为３２％～３４％，氧含量为８％～６％，氯含量为０．１％左右。这类晶须中存在着大量的缺陷。当晶须在ＮＨ３气氛中生长时，得到的晶须中氮含量为３９％左右，氧含量为１％，氯含量为０．０１％，在这类晶须的透射电镜照片中几乎看不到缺陷。

氧化锌晶须的特点及其应用

氧化锌晶须是近期才开始研究的一种具有特殊形貌和性质的晶须。本文根据国外文献和我们的工作,简述该物质的性质及其应用特点。

高纯Si_3N_4微细粉合成工艺的最新进展

对近10年来国外研究Si_3N_4微细粉的合成和应用情况作了评述,并对挑选适合用户要求的工艺流程问题谈了作者的观点。

萃取过程稳态计算中影响计算结果准确度的因素

一、前言 迄今,在已开发的各种计算萃取器浓度分布的模型中,最有代表性的是PUMA模型和SEPHIS模型。 本文采用的MPUMA(Modified PUMA)模型是在PUMA模型和SEPHIS模型的基础上,探讨了进一步提高计算精度的途径。主要的改进有两点:1)为了消除萃取传质过程两相体积变化对计算精度的影响,在各种组分的平衡计算中,用重量摩尔浓度(mol/kg)代替体积摩尔浓度(mol/l);2)降低运算过程的迭代误差。上述计算以Purex流程的1A萃取器为对象,在IBM-PC微机上,利用自编的FORTRAN语言程序来进行,并将其运算结果与按PUMA模型和SEPHIS模型计算结果以及实验测定值作了比较。

制备氧化镁晶须的工艺和设备

本文对ＭｇＯ晶须的应用状况作了简介，重点对ＭｇＯ晶须的制备工艺和设备作了评述，为研制这种性能优良的增强材料提供了一些科学数据。

水汽来源和环境因子对典型亚热带季风区降水稳定同位素的影响——以湖口地区为例

基于亚热带季风区湖口降水稳定同位素进行高频监测,利用HYSPLIT模型、潜在源贡献因子算法和质量浓度权重轨迹等方法对湖口区降水水汽来源进行分析,研究结果表明:①湖口地区大气降水同位素组成呈夏季低、春冬季高变化趋势,湖口地区大气降水线斜率(8.19)和截距(12.5)与全球大气水线较为接近,说明整体上该研究区气候环境相对湿润。②湖口降水同位素组成与降水量、湿度和温度均成显著负相关关系,这表明其具有显著的降水量效应、湿度效应和反温度效应。③湖口地区水汽来源主要受东南沿海内陆地区、南海和孟加拉湾源区水汽影响显著,其造成降水同位素值也明显偏小,尤其在夏季和秋季。④湖口地区降水同位素组成变化还受锋面天气系统(准静止锋和冷锋)和台风影响,台风降水的水汽来源主要来自中国南海和东海地区,此水汽往内陆输送过程中不断形成降水,此过程中降水重同位素(18O和2 H)不断被冲刷造成其值逐渐变小;受准静止锋面系统影响降水δ^(18)O值为极小值,这与锋面系统中冷、暖气团相遇造成强烈空气对流活动密切相关;而在冷锋面系统影响下,湖口地区降水δ^(18)O值和d-excess较大,这与中国南方内陆局地再循环水汽补充有关,该研究结果将为鄱阳湖流域大气环流和水循环过程研究提供科学依据和数据支撑。

放射性废物处理系统的最优化计算

分别用单目标和多目标最优化方法对放射性废物处理系统的结构参数和工艺参数进行了优化计算。计算结果表明，采用不同评价（目标）函数的多目标运算，将得到不同的有效解，欲从这些有效解中挑出最优解，必须由决策者根据工艺要求做出判断。计算结果还表明，无论选用哪种形式的多目标评价函数。

溶剂萃取法在炼金工业中的应用

本文简述国内外溶剂萃取提取高纯金的生产和科研进展情况。

我国台湾省化工高等教育近况

一、与化工有关的学校和系 全省各大学与化工有关的系,除夜校部外,共有12个系参加大学的联合入学考试,这些系的名称列于表1。 二、各院校的公共必修课 这些课程由台湾教育部统一规定。各院校的所有大学生都必定要学完的课程及相应的学分列于表2。

云南降水中稳定同位素变化的模拟和比较

利用MUGCM的模拟,云南地区日、月、年时间尺度下降水中稳定同位素的变化、降水量效应以及δD/δ18O之间的关系被分析。无论是在日时间尺度下还是在月、年时间尺度下,降水同位素均存在显著的降水量效应。与实测结果相比,模拟的降水中δ18O与降水量之间具有更强的相关性。对于单站而言,蒙自站和腾冲站的大气水线被较好地模拟。但在思茅站和昆明站,模拟结果未能准确再现实际降水中δD与δ18O的关系,模拟的大气水线斜率比实测结果偏高。这意味着,在云南这个特殊的地区,模式可能高估了HDO的贫化。

东亚水循环中水稳定同位素的GCM模拟和相互比较

利用引入稳定同位素循环的ECHAM4、GISS E和HadCM3模式的模拟,对东亚降水中年平均δD和过量氘d的空间分布以及大气水线(MWL)进行了分析.根据模拟的空间分布,降水同位素在很大程度上反映不同气团的地理背景以及它们之间的相互作用,模拟结果很好地再现了由GNIP实测资料得到的降水稳定同位素的纬度效应、大陆效应和高度效应特征.在对降水d的模拟试验中,3个GCM的模拟均显示降水d具有较显著的纬度分布规律.在东亚地区,根据GCM模拟的MWL斜率与根据71个GNIP站点计算的MWL斜率之间的差值位在合理的估计范围之内.在对具有相对较长取样记录的12个GNIP站点局地大气水线(LMWL)的模拟试验中,LMWL的斜率和截距大致分布在一个合理的范围,但大多被高估.造成斜率和截距被高估可能原因与数据的覆盖范围和长度、模式中水循环过程的细节、模式的精度、降水量的模拟以及对云中冰面过饱和度的假设有关.

利用稳定同位素大气水平衡模式模拟降水中δ^18O的分布

利用稳定同位素大气水平衡模式,模拟了2012年全球大气水汽和降水中δ18O的空间分布和时间变化以及降水中δ18O与降水量、温度之间的关系.其目的在于检验稳定同位素大气水平衡模式模拟水稳定同位素循环的能力,揭示稳定同位素效应产生的主要原因,改善对水循环中稳定同位素效应的理解和认识.模拟结果很好地再现了全球降水中δ18O的纬度效应、大陆效应和季节差异.在水循环过程中,引起降水中稳定同位素空间变化和时间变化的原因与蒸发对水汽同位素的富集作用、降水对水汽同位素的贫化作用、凝结温度对水汽同位素贫化程度的影响有关.模拟的降水量效应主要出现在中低纬度海洋和季风区,这种分布形势与δ18O季节差和降水量季节差的分布相对应;模拟的温度效应主要出现在中高纬度陆地,这种分布形势与降水中δ18O季节差的分布形势相对应.在一些低纬度地区,伴随强降水量效应的出现,温度效应也同时出现.

青海湖流域高寒草甸壤中流水分来源研究

通过对青海湖流域高寒草甸壤中流水分来源进行研究,以期揭示青海湖流域高寒草甸系统壤中流的产流机制。收集了大气降水、土壤水和壤中流中δ^(18)O和δD及实测降水数据,对比分析了大气降水、土壤水和壤中流的氢氧同位素特征,并使用了二源线性混合模型对壤中流进行了产流来源计算。结果表明:青海湖高寒草甸分布区大气降水线(LMWL)的斜率和截距均高于全球大气降水线(GMWL),降水较多的月份δ^(18)O、d-excess值较低;壤中流的水分来源与地形及其土壤深度密切相关,具体表现为:(1)壤中流在坡下土壤上层(0—40cm)和下层(40—80cm)产流氢氧同位素值相对聚集,并具有较明显的蒸发富集特征,表明该部分壤中流多源于降雨前储存于土壤中的水分,雨前土壤水对于壤中流在坡下土壤上层(0—40cm)和下层(40—80cm)产流的平均贡献率为85.88%和83.48%;(2)坡中壤中流水分来源因土壤深度而异,雨前土壤水对壤中流在坡中土壤下层(40—80cm)产流的平均贡献率为57.59%,表明大气降水和雨前土壤水贡献相当;壤中流在坡中土壤上层(0—40cm)产流与当地大气降水的季节变动基本一致,雨前土壤水对该层壤中流产流的平均贡献率为39.90%,表明其主要受到大气降水的驱动,与坡中金露梅灌丛根系和土壤孔隙分布有关。同时,随着雨前含水量、降水量和降水特征的不同,雨前土壤水和大气降水对于壤中流的贡献特征也会发生变化。