有机肥对化肥替代弹性效应研究——以甘薯为例

利用2021年国家甘薯产业技术体系产业经济固定观察点数据,构建超越对数生产函数模型,以有机肥施用量、化肥施用量、劳动力人数、其他资本投入和甘薯种植面积为投入要素,甘薯单产为产出要素。实证研究甘薯种植生长过程中,有机肥与化肥的施用对甘薯产量的影响,并探索二者之间的替代关系及程度。结果显示,有机肥与化肥均对甘薯单产有显著正向影响,化肥的产出弹性为0.817,是甘薯生长过程中最重要的投入要素,有机肥的产出弹性为0.503,有机肥对甘薯单产的影响弱于化肥,并且二者对甘薯单产的影响均呈现倒“U”形,但有机肥对于化肥产出弹性的提高具有正向促进作用。有机肥与化肥的替代弹性小于1,二者之间替代关系较弱,存在一定的互补性,因此为了保证甘薯的产量和品质,应推广有机肥和化肥配合施用。产出弹性在不同的薯区之间存在差异性,因地制宜施用肥料,了解土壤的基础肥力、生化环境至关重要。因此,建议提高有机肥的施用来促进化肥的产出效率,因地制宜选择适量的有机肥化肥配施,提高肥料的利用率和经济效益。

西北印度洋卧蚕-1热液喷口偏顶蛤贝壳的超微结构和矿物组成

洋中脊硫化物热液区的贻贝类生物壳体是热液喷口周围生态环境信息的潜在记录者。然而目前对组成其壳体的矿物分布特征、超微结构和成因还缺乏深入的研究。中国科考人员2017年利用载人深潜器首次在西北印度洋卧蚕1号热液区获得了贻贝等生物样品,是研究这一科学问题的理想样本。利用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱和傅里叶转换红外光谱分析了该热液区印度洋深海偏顶蛤(Bathymodiolus marisindicus)的壳体天然断面形貌与矿物组成。结果表明,印度洋深海偏顶蛤壳体的纵向生长从外到内依次为角质层、方解石棱柱层、过渡层、文石板片层和肌棱柱层。在棱柱层中,呈纤维状的棱柱体c轴截面出现不规则状,方解石棱柱体垂直a轴截面的宽度约为818~960 nm,与文石层呈近45°斜交,且方解石棱柱体出现交错现象;过渡层形状极不规则,延续了棱柱层的生长取向,但整体显示从棱柱状到文石板片状过渡的趋势;文石层总厚度约为205~1260 nm,具有片状结构。在卧蚕-1热液喷口深海偏顶蛤壳体的文石层中,同一区域的文石板片厚度相同,不同区域的板片厚度存在差异。肌棱柱层具有简单的棱柱状超微结构,棱柱层和珍珠层(文石板片层)均覆盖在肌棱柱层上。光谱学分析显示深海偏顶蛤壳体珍珠层和棱柱层矿物分别为结晶度相对略高的无机成因文石和生物成因方解石。该研究分析的深海偏顶蛤壳体形貌、矿物成分及成因,可为研究热液区软体动物壳体形成机制与生物诱导成矿过程提供一定的参考依据。

卡尔斯伯格脊60°～61°E洋脊段多波束后向散射特征及其对构造与岩浆作用强度的指示

多波束声纳数据可以有效记录海底地形地貌和底质特征信息。本文利用船载多波束数据对慢速扩张的卡尔斯伯格脊60°～61°E洋脊段的典型构造地貌单元的后向散射强度特征进行了研究,在此基础上,分析了该洋脊段的构造和岩浆作用强度特征。结果表明,洋脊段Ⅰ以构造拉张作用占主导,脊轴及附近后向散射强度为-29dB左右,裂谷壁高差可达1 200m以上,裂谷内断裂发育,裂谷侧翼高度与裂谷宽度的比值为78.7～126.2,裂谷两侧翼部线性构造较少,但轴向正断层面更宽,倾角更小;与洋脊段裂谷中段相比,末端火山活动频率较低但喷发规模较大,火山机构数量和体积也更大,且可发育深大断裂获取深部热源。洋脊段Ⅱ以岩浆作用占主导,脊轴及附近后向散射强度达-35dB,裂谷内轴向火山脊发育,裂谷壁高差小于500m,裂谷侧翼高度与裂谷宽度的比值为77.6～116.8,裂谷两侧翼部线性构造数量众多、长宽比较大且呈近似对称,相邻线性构造之间沉积物广泛分布。通过提取挖掘与底质属性密切相关的多波束后向散射强度数据,结合海底地形地貌的分析,可以为洋中脊的构造和岩浆作用强度的定量研究提供有效的证据。

中国大洋硫化物勘探研究的发展与展望

海底热液系统的发现催生了全球大洋多金属硫化物成矿、海底极端生态系统和多圈层相互作用等研究新领域。本文重点从大洋热液硫化物的全球发现、我国大洋硫化物勘探研究的发展历程和技术创新、未来勘探开发的研究热点等方面探讨我国大洋硫化物勘探研究成果和世界发展趋势,提出我国应持续发展大洋多金属硫化物勘探开发理论研究,突破智能、重载、协同、绿色勘探开发技术,迎接未来商业开采时代的到来。

Geochemical characteristics of the fluid inclusions in the Gangxi Fault Belt, Huanghua Depression, Bohai Bay Basin, China

We studied the geochemical characteristics of the fluid inclusions in the Ordovician carbonates and the Oligocene Shahejie Formation sandstones from 15 wells in the Gangxi Fault Belt, Huanghua Depression. The fluid inclusions are all sec- ondary with gas/liquid ratio of 5%~10%. Base on Raman they are mainly composed of H2O, CO2 and CH4. The homogenization temperatures, combined with burial and geothermal history of the host rock, indicate that the fluid flows in the Shahejie Formation and the Ordovician carbonates were trapped in Neocene. Using a VG5400 mass spectrometer, the helium isotopic compositions were analyzed. Interpretation of results suggested a significant amount of mantle-derived helium mainly accumulating in the intersections of the NWW trending Xuzhuangzi and NE trending Gangxi faults. The maturity of hydrocarbon decreases from the intersection to the outside pointing out that the fluid related to the NWW trending Xuzhuangzi and NE trending Gangxi faults. These factors implied the fluid inclusions have a close relationship to the local tectonic setting. Gangxi Fault Belt experienced intensive Neo-tectonic activities in Cenozoic. Widespread faulted-depressions and strong volcanic eruptions manifested its tec- tonic status of extensional stress field. Mantle uplift caused the movement of magma that carried mantle-derived gases and deep heat flows, the deep-rooted tension faults provided the passages for the gases and heat flows to shallow crust levels.

海底多金属硫化物资源预测:方法与思考

海底多金属硫化物是未来可供开发利用的重要矿产资源。由于海底环境复杂,勘探成本巨大,利用成矿理论开展资源预测工作就显得尤为重要。本文综述了现有的海底多金属硫化物成矿远景区预测方法,分析比较了各预测方法的特点,借鉴陆地火山成因块状硫化物的资源预测方法,并结合卡尔斯伯格脊的应用实例,对多金属硫化物资源预测工作进行了探讨:多金属硫化物成矿预测方法需综合考虑研究区的勘探程度、数据资料的精度、覆盖范围等实际情况,并结合各方法的特点及其适用性进行合理选取;应用知识驱动与数据驱动的组合预测方法和深度学习算法解决已知硫化物矿床(点)不足、小样本、数据缺失、数据耦合、主客观误差等问题,提高预测的准确性和效率;通过综合比较基于不同原理的预测方法获得的结果进行验证,提高资源预测的可靠性。

海洋生态文明建设背景下的海洋资源经济与海洋战略

发展海洋经济,建设海洋强国,需要从国家战略角度关心海洋、认识海洋、经略海洋。为了系统认知海洋生态文明建设背景下我国海洋资源经济与海洋战略,邀请了九位来自海洋相关领域的知名专家,就海洋生态文明建设、海洋国土空间规划、海洋生态牧场建设、海岸带生态修复、海洋战略性新兴产业、海洋科技发展、深海矿产资源开发、海洋地缘政治和中国参与全球海洋治理等前沿研究领域进行了交流访谈。结果认为:(1)海洋生态文明建设是海洋强国建设的重要组成部分,海洋生态文明建设要明确美丽海洋建设目标、掌握海洋生态系统方法、坚持陆海统筹重大谋略、构筑海洋生态文明制度体系。(2)国家海洋空间规划要整合现有涉海规划,合理开发、利用与保护海洋资源,创新规划技术与规划治理理念,强化海洋空间管制指标、海洋空间发展能力和海洋空间治理地方特色机制等方面的创新。(3)海洋牧场建设要聚焦产业链条,推进“全域型”海洋牧场建设;强化原创驱动,构建“全域型”海洋牧场技术体系;倡导融合发展,培育“全域型”海洋牧场新业态。(4)“以自然恢复为主”的海岸带生态修复强调运用陆海交错区域空间布局优化和资源管理优化的技术,充分考虑海岸带生态系统自然恢复的过程和机理,提高生态修复的效率。(5)海洋战略性新兴产业的发展要把握数字经济大势,着力发展智能制造,加快升级产业结构,坚持绿色低碳发展,主动衔接区域战略。(6)海洋科技未来发展的重点任务是聚焦深海、极地战略新领域,提升关键海域实时精细观测和预报能力,聚焦海洋资源、能源集约利用,加强海工装备关键核心技术研发。(7)深海矿产资源开发需加强国际合作,开展多学科调查、长周期监测,加强深海开发技术研发,评估深海采矿环境影响,减少深海开发过程对海洋环境的扰动,实现深海采矿和深海环境保护的协调发展。(8)我国需要实施一种空间差异化且有针对性的海洋地缘战略,服务于台湾统一和领土争端、服务于海洋权益维护和海洋资源利用,服务于海洋运输安全和海洋生态环境安全,并最终服务于海洋命运共同体构建。(9)实施中国海洋空间规划技术输出“走出去”战略、积极推进中国海外园区“节点网络体系”构建战略、实施面向“一带一路”倡议需求的人才培养和实训战略,为全球海洋治理提供必要的空间支点和技术支撑。

海底玄武岩玻璃中蚀变微结构:探索海洋深地生物圈的新材料

玄武岩玻璃中的生物蚀变微结构为微生物摄取玄武岩玻璃中营养成分,通过新陈代谢产生有机酸溶解玄武岩玻璃而形成的微米级孔洞或钻穴。生物蚀变微结构在现代海洋洋壳及代表古老洋壳残片的蛇绿岩和绿岩带中广泛存在。研究玄武岩玻璃中蚀变微结构的形态特征、形成机制及其时空分布,不仅对探索地球早期生命起源和演化具有重要启示意义,也为研究海洋深地生物圈的微生物组成及其时空演化提供了新材料。形态学上,生物蚀变微结构分为颗粒和管状微结构。某些非生物成因微结构与生物蚀变微结构相似,识别生物蚀变微结构还需结合元素、同位素地球化学、有机质及DNA检测等方面研究手段。对全球玄武岩中生物蚀变微结构的时空分布总结表明其在地质历史时期普遍存在,并在洋壳垂向分布上可能密切受控于岩石的孔隙度和渗透率。不同海底环境,如氧化还原条件、酸碱度、深度、温度及孔隙度等都会影响微生物群落及其代谢方式,从而形成不同类型的生物蚀变微结构。具体哪些因素对玄武岩玻璃中生物蚀变微结构起主要控制作用还需进一步探索。