黄海中部泥质区沉积物中重金属的长期变化及其背景值的校正

为校正黄海中部泥质区沉积物中重金属的长期变化及其背景值,对采自黄海中部泥质区A03站位沉积剖面的年代学测定、比表面积和重金属(Cu、Pb、Cd和Zn)进行了测定,并在假定第一次工业革命以前的沉积环境基本未受污染的前提下,建立了其比表面积与重金属背景值的函数模型,进而反推出单位比表面积下重金属的长期变化特征。将重金属含量实测值和校正后单位比表面积下重金属含量长期变化比较发现,前者毫无规律可言,后者则在20世纪50年代以前,基本处于重金属含量背景值的合理波动范围之内,此后,逐渐背离背景值至今。可以推断,A03站位所代表的黄海中部泥质区受到外源重金属污染的起始年份约为1950年,4种重金属Cu、Pb、Cd、Zn单位比表面积下的背景值分别为26.31、22.11、0.20、63.21mg/kg。许多研究表明,沉积环境的外源性污染、沉积颗粒的表面活性和粒度是重金属含量偏离背景值的3个主要原因。本研究应用相同沉积剖面,建立了第一次工业革命以前的比表面积与重金属背景值的函数模型,并对重金属含量的实测值进行了有效校正,无疑是能够同时满足上述3个主要条件的。研究表明,实际操作中,采取不同沉积类型区域,建立相应的重金属背景校正值,也是可行的。

合肥环城公园植物群落结构动态变化

公园植物群落是城市绿地和生态系统的重要组成部分,研究其群落的结构与动态变化具有重要的意义。以合肥环城公园植物群落为研究对象,运用样方调查法,选取环城公园6个景区62个固定样地,对树种组成、径阶结构、健康状况、物种多样性等指标进行调查和计算,并将2016年调查数据与1997年和2004年的历史数据进行对比分析,研究近20年合肥环城公园植物群落结构动态变化,探索未来公园植物群落发展趋势,以期为今后环城公园植物景观营建以及类似的城市公园绿地植物群落配置提供借鉴和依据。研究结果表明:(1)1997年、2004年和2016年公园植物群落中乔木层种类分别为62、46和47种,密度分别为17.42株/100 m^2,7.45株/100 m^2和6.68株/100 m^2,可见乔木层植物种类和数量均呈连续减少趋势,密度也随之下降,但灌木层植物种类1997年几近于无,2004—2016年种类从23种增加到29种,密度从5.58株/100 m^2增加到14.19株/100 m^2,种类和数量均增加较快;(2)1997—2016年,树木径阶<10 cm及>30 cm的数量占比分别从18.80%、10.53%增加到37.08%和22.83%,树木高度<5 m及>15 m的数量占比分别从1.21%、5.56%增加到16.91%和14.86%,可见近20年环城公园中幼龄树木和老龄树木的占比持续增加,其成因是人为补植小树、少量天然更新及原树木生长的共同结果;(3)群落树木整体健康水平下降,健康状况达基本健康及以上的树木数量占比由89.39%下降至60.03%;(4)常绿植物数量呈增加趋势,6个不同景区常绿/落叶植物比有较大差异;(5)乔木层植物多样性几乎无变化,灌木层植物多样性增加明显,草本层植物种类单一,分布区域小。建议今后在环城公园绿地经营管理中注意维持乔木层的合理结构,应用群落中的林隙效应增植可进入乔木层的树种,同时加强对公园内大树的养护管理,提高树木整体的健康水平,选用当地灌木和草本种类增加群落垂直层次,提升群落自然度,避免林下地被单一化。

基于遥感的黄土高原植被物候监测及其对气候变化的响应

为了分析黄土高原地区植被物候特征,该文基于AVHRR传感器获取的陆地长期数据记录(land long term data record,LTDR)V4 NDVI数据,对黄土高原1982-2011年间植被物候的时空变化进行分析,并借助偏相关分析方法对物候与气温和降雨的关系进行量化分析。结果表明:黄土高原近30 a间春季物候提前显著(0.54 d/a,P<0.001),主要集中在北部草地和灌木植被;秋季物候推迟显著(0.74 d/a,P<0.001),主要分布在甘肃、陕北、内蒙古和山西北部等地。不同植被的春秋物候稍有差异,稀疏灌木林春季物候提前趋势最多(1.31 d/a),常绿针叶林最小(0.19 d/a);秋季物候推迟最多的为乔木园地(1.18 d/a),最少的是水田(0.17 d/a)。黄土高原植被物候主要受气温影响,降雨的变化也会对物候产生一定影响。冬季和前年秋季气温上升是春季物候提前的主要驱动因子;夏季和秋季降雨则对秋季物候休眠期延迟起着重要作用。该研究可为黄土高原生态环境评价及气候变化预测模型提供一定依据。

“安全公正空间”框架在区域环境管理中的应用——以太白湖流域为例

近年兴起的“安全公正空间”(Safe and Just Operating Space)理论框架突出了环境安全上限,兼顾了社会发展主要指标的达成度,对区域环境安全和社会可持续发展具有重要意义。选择长江中下游太白湖这一典型湖泊流域,整合周边县市社会调查数据及过去近150余年来的沉积记录(包括地球化学、孢粉、硅藻等多指标),分别从环境安全及社会基础两个方面,构建了该流域社会-生态系统安全公正空间。结果显示:目前,流域内水质、空气质量、耕地面积和水土保持这4个指标超越了环境上限,处于危险状态;清洁能源、产业创新的社会基础完成度相对较低。该框架有助于流域系统的管理和决策,同时也有利于公众理解环境上限和社会基础之间交互复杂的关系。本研究亦展示了多源环境数据,特别是古湖沼学记录,能为区域生态环境管理提供重要的长期背景资料。

北大西洋地区气候准20年周期的观测和模拟分析

北大西洋地区除了存在约70 a周期的AMO(Atlantic Multidecadal Oscillation,北大西洋年代际振荡)之外,历史长期气候记录中英格兰温度(Central England Temperature,CET)与格陵兰冰芯净雪累计率还存在显著的20 a周期波动。本研究利用CCSM4(Community Climate System Model version 4)耦合模式工业革命前控制试验(piControl)结果中的海表面温度(Sea Surface Temperature,SST),通过10~50 a带通滤波与扩展经验正交函数(Extended Empirical Orthogonal Function,EEOF)分解,得到在北大西洋副极地海区存在准20 a振荡的逆时针旋转模态。此周期与其临近地区的CET、格陵兰冰芯净雪累计率的准20 a振荡周期相吻合,说明这种北大西洋副极地海区准20 a振荡的海洋模态与其临近地区的大气准20 a振荡之间可能存在相应的联系。进一步利用CAM4(the Community Atmosphere Model version4)大气模式,以北大西洋副极地海区准20 a振荡SST旋转模态为强迫场进行敏感性试验,进一步验证了这种联系。

高校图书馆自动化管理后丢书现象分析及对策

分析了高校图书馆流通工作中的丢书现象，并提出了解决的办法。

新疆气象站年均风速均一化订正与基本风压估算初探

为了较好地开展风能资源的详查与综合评价工作,根据新疆各风区挑选的参照站历史风况资料序列特点,在参考测站历史"元数据"直接进行非均一性检验与一致性订正基础上,对其中4个长期无自记风记录参照站采用标准正态均一性检验、Potter检验、平行累计和等客观方法对1970～2009年的年平均风速序列进行了非均一性检验与均一化订正,同时对测站无自记风时期年最大风速序列的时距换算进行了初步探索。结果表明:1)布尔津、淖毛湖、红柳河站的年平均风速存在因测站环境改变或其它不明原因而使序列间断的现象。从年平均风速序列SNHT非均一性订正结果以及测站四周建筑群体的发展规模看,布尔津测站受测站环境变化等不明原因的影响程度最大,三度间断,累积订正量平均达0.9m.s-1左右。淖毛湖站两度间断,其中1次与近距迁站而又未进行迁站订正有关,订正量约为0.1～0.2m.s-1。红柳河站的1次间断,也与未进行迁站订正有关,订正量约为0.1～0.2m.s-1。2)在构建测站无自记风时期历年最大风速序列的时距时次经验公式中,十三间房站适于西北统一经验公式,其余3站适于在一定阈值风速条件下,根据有自记风时期2min时距平均风速与10min时距最大风速的相关比值系数进行订正。

On a Method of Climatological Observations Processing

The task of climate observation data processing is central to the quality of an assessment of future climate change impact. The current state-of-the-art is based on the long-running observation records of the meteorological stations. However, it is common for the developing states to have only relatively short and/or intermittent record histories. The issue becomes even more aggravated under an effort to assess the climatic trends for specific territories with few meteorological stations. The paper offers a simple and effective technique to handle the climate observations; the technique makes the most complete use of an available data set by counting the data provided by all meteorological stations including those with short records and omissions. The method is based on numeric differentiation of source data samples.

石墨烯在神经电信号检测中的应用

神经电极是监测大脑活动的重要工具,在理解大脑运行机制和治疗神经系统疾病等领域发挥着重要作用。实现神经电极对神经电信号的长期稳定检测,构筑可靠的电极-神经界面是关键。传统的神经电极多采用刚性材料,与柔软的神经组织力学性能不匹配,限制了其对神经电信号的长期稳定记录。石墨烯是一种具有单原子层厚度的二维碳纳米材料,具有高的导电性、力学柔性和良好的生物相容性,可以与神经细胞/组织构筑稳定的电极-神经界面,从而实现神经电信号的长期稳定记录。本文梳理了石墨烯在神经电信号检测中的应用,包括石墨烯-细胞的相互作用及利用石墨烯神经电极进行体外和在体神经电信号的检测和记录等。最后,对石墨烯在神经电信号检测方面的未来发展方向进行了展望。