地震作用下滨海岛礁吹填砂地层液化规律及隧道动力响应特性

以厦门地铁3号线工程为依托,通过FLAC 3D软件结合反映混凝土损伤的弹塑性模型建立土-盾构隧道相互作用模型,探究地震作用下吹填砂地层的液化发展规律及盾构隧道动力响应特征。结果表明:在地震荷载作用下,远离盾构隧道处孔隙水压力、有效应力均逐步上升最后趋于稳定,而在盾构隧道附近处有效应力先减小后增大,超孔隙水压力先增大后减小;地震结束时刻管片损伤最大值在拱腰至拱脚之间,但远小于混凝土的破坏限值;地震引起的损伤增量在拱顶与拱底处最小,在拱腰与拱脚附近最大,故拱腰至拱脚处为隧道衬砌结构抗震最不利部分。

盐城滨海湿地水鸟类群生境适宜性及生态阈值研究:对栖息地景观结构恢复的启示

盐城滨海湿地作为以水鸟栖息地保护为主的新晋世界自然遗产地,其水鸟栖息地保护现状和面临的潜在问题备受各界关注。选取盐城滨海湿地5个主要水鸟栖息地,基于野外调查获得的鸻鹬类、雁鸭类和鹭类的环境和生境等数据,综合运用地理信息技术、随机森林算法(RF)和阈值分析方法(TITAN),开展3类水鸟适宜生境识别和环境变量阈值分析。结果表明:鸻鹬类主要分布在条子泥栖息地和核心栖息地东缘;雁鸭类主要分布在条子泥和核心栖息地的农田和芦苇沼泽地;鹭类主要分布在各块栖息地的养殖塘和芦苇沼泽地;雁鸭类在5块栖息地内适宜区域面积占比均小于鸻鹬类和鹭类。影响3类水鸟在适宜区域分布的主要环境变量有生境类型、到水面距离、植被覆盖度、到芦苇距离、到主要道路/海堤距离和到农田距离,涵盖了生境类型、植被盖度和距离等环境指标。各水鸟类群内部对主要环境变量的正负响应阈值存在物种数量上的差异,同时类群间对环境变量的响应阈值也不同。最后提出了维护盐城滨海湿地水鸟种群多样性和恢复栖息地景观结构的建议和方案。

1989～2010年间厦门湾滨海湿地人为干扰影响评价及景观响应

选择厦门经济特区成立后的2个关键时段为监测期,利用1989～2010年的时间序列遥感影像,建立了3个时间节点的厦门湾湿地与非湿地景观类型数据库.基于景观生态学与地统计学理论与方法构建人为干扰度及其动态模型,评价了过去22a间滨海湿地人为干扰影响及其动态变化,并分析了景观格局的响应过程.结果表明：厦门湾滨海湿地退化程度不断加剧.自然湿地的面积从1989年的275.82 km2降至2010年的238.60 km2；非湿地从1989年的590.61 km2上升至2010年的637.09 km2.在城市化不同阶段,滨海湿地经历着从以向人工湿地转化为主,过渡到以向非湿地转化为主的过程.干扰度及其动态模型能较好地表征城市空间拓展模式与人为干扰影响的空间响应关系.人为干扰影响正逐渐扩大其规模和强度,并且呈现出由陆地向海洋扩展的趋势.在第一时段,环西海域海岸线成为厦门城市化空间发展的重要方向,滨海湿地资源空间成为城市化扩展、海水养殖业占用的重要目标.在第二时段,人为干扰度变化的高值区已经沿着海岸线向东部转移,形成了新的干扰带；中高值区在整个区域蔓延,滨海湿地资源空间被进一步挤压.干扰度动态变化高值区是滨海湿地退化最显著的区域,也是未来进行湿地保护与生态修复的重点区域.边缘密度、斑块密度与分离度综合起来能较好地反映出景观格局信息与人为干扰之间响应关系.研究区景观格局趋于复杂化,景观异质性程度升高,景观破碎度增大.非湿地景观类型逐渐居于主导地位,滨海湿地的优势景观控制力下降.人为干扰已成为厦门湾滨海湿地景观格局演变的主要驱动力.

淤泥海砂混合料海堤地震动力响应数值模拟

为了分析淤泥海砂混合料在加速度、震后位移、液化破坏情况和稳定性等方面的动力响应,探讨混合料作为海堤填料的可行性下的可行性,将淤泥与海砂进行混合,制备了淤泥海砂未固化混合料,又掺入水泥制备固化混合料,用于分析地震作用下海堤的动力响应。通过有限元软件Geo-studio分析地震荷载作用下海堤的动力响应,结果表明:采用未固化混合料填筑的海堤在地震作用下的稳定安全系数不能满足规范要求;而固化混合料填筑的海堤,能够减小海堤在地震作用过程中产生的加速度、液化破坏范围和震后永久位移,并且海堤在静力状态和地震荷载作用下均能够满足规范规定的稳定性要求。因此,淤泥海砂混合料填筑海堤在抗震设计方面是可行的。

影像三维激光扫描测量技术在风沙地貌台风响应模式中的应用研究

影像三维激光扫面测量是目前前沿的监测技术之一。在阐述影像三维激光扫描测量的原理及在分析其理论测量误差的基础上,采用影像三维激光扫描技术于2014年至2017年实地对福建平潭岛百犬山海岸地貌进行了21次观测,分析结果表明:影像三维激光扫描技术与传统的风沙地貌台风响应监测相比具有速度快、精度高、能实时测量出其变化量等优点,在风沙地貌响应监测中具有广泛的应用前景。

四大洲食用昼花属的比较入侵生态学:对养分和竞争的响应

入侵生物学的两个关键假设是,某些特征是外来物种入侵的基础,且这些特征是在引入期间或之后选择的。我们通过关注两个可能赋予入侵性的特征来检验这些假设,即营养增加引起的较高生长加速和竞争引起的较低生长减速。我们对采自非洲、澳洲、欧洲和北美洲的4个食用昼花属(Carpobrotus)品种进行了比较。为了测试高入侵物种莫邪菊(Carpobrotus edulis)对这些特征的选择,我们将原产于南非的植株与入侵其他3个地区的植株进行了比较。在一个同质园中繁殖植株。然后,在添加或不添加养分的情况下单独培育子代,并在不添加养分的情况下将子代与另一个食用昼花属品种一起、或与欧洲的一种共生本土物种马兰草(Ammophila arenaria)一起培育。不同品种的食用昼花属对营养物质的反应并无差异,在入侵性更强的物种中,竞争反应的负面性也没有减弱。然而,与本土莫邪菊相比,添加营养物质引起外来莫邪菊更高的生长加速。此外,在处理开始时,两种入侵物种每分株的鲜质量高于两种非入侵物种。我们的研究结果表明,引种可以选择入侵物种对营养富集的反应进行选择,也证明了外来植物的体积和入侵性之间的关联。

渤海海岸带地区土地利用时空演变及景观格局响应

综合利用RS、GIS和景观生态学方法,以渤海海岸带地区1995、2000、2005和2008年土地利用分布图为基础,分析了渤海海岸带地区近13年间的土地利用时空演变及其景观响应,得到以下结论:(1)渤海海岸带地区土地利用年动态变化率在2000年—2005年间最大,为0.40%;2005年—2008年段次之;1995年—2000年间最小;(2)下辽河平原、海河平原以及黄河三角洲地区为土地利用动态发生的主要区域;(3)监测期内,城乡、工矿、居民用地的面积扩展明显,且主要来源于其周边的优质耕地,但在耕地流向城乡、工矿、居民用地的同时,有较大面积的林地和草地转向耕地,因此监测期内耕地的总面积变化不大,海域向陆地土地利用类型的转化(即填海造陆)是该区域一种特殊的土地利用动态类型,并随着时间推移速度越来越快;(4)整个区域在监测期内表现出多种土地利用类型(未利用地、水域等)的小型斑块被整合,而优势土地利用类型(主要是耕地和城乡、工矿、居民用地)的大型斑块则积极向外扩展的发展态势,整个景观表现出多样性和均匀度减小而优势度增加的趋势。