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泥沙磨蚀作用对微塑料老化破碎的影响

土壤学报 2024年第3期61卷 737-745页

作者：郝永丽胡亚鲜郭胜利西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

泥沙磨蚀作为侵蚀迁移过程中典型作用力之一,可加速微塑料老化破碎,进而影响其在土壤环境中的富集和迁移特征,但泥沙磨蚀影响微塑料老化破碎的作用机理尚不明确。以侵蚀事件频繁且微塑料污染严重的黄土高原王东沟小流域为研究区域,采集... 详细信息

泥沙磨蚀作为侵蚀迁移过程中典型作用力之一,可加速微塑料老化破碎,进而影响其在土壤环境中的富集和迁移特征,但泥沙磨蚀影响微塑料老化破碎的作用机理尚不明确。以侵蚀事件频繁且微塑料污染严重的黄土高原王东沟小流域为研究区域,采集多年覆膜的玉米地土壤,对比分析风干原土、泥沙浸润静置,和含沙量为560 kg·m^(–3),800 kg·m^(–3)和930 kg·m^(–3)三种含沙量震荡磨蚀等多种处理下对微塑料的老化破碎影响,并采用激光红外成像系统分析不同处理下微塑料的丰度、类型和形态特征。研究结果表明:(1)研究区土壤微塑料以聚氨酯(Polyurethane,PU)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)、橡胶(Rubber,RB)为主,多为直径10~50μm的碎片状。(2)风干原土处理中微塑料的平均面积最大(5234μm^(2)),泥沙浸润静置处理下微塑料的平均丰度最小(2067 n·kg^(–1)),而泥沙磨蚀处理下微塑料的平均丰度最大(14400 n·kg^(–1)),且平均面积最小(2868μm^(2))。(3)三种含沙量磨蚀作用下微塑料的平均丰度和面积存在显著差异,其中,平均丰度表现为:中含沙量(18300 n·kg^(–1))>低含沙量(13730 n·kg^(–1))>高含沙量(8667 n·kg^(–1)),而平均面积表现为:低含沙量(3932μm^(2))>中含沙量(2472μm^(2))>高含沙量(2099μm^(2))。总之,本研究表明泥沙磨蚀作用可显著增加微塑料丰度,减小其面积,而微塑料的平均丰度在中含沙量磨蚀强度下达到最大值,且不同微塑料类型对泥沙磨蚀作用的敏感程度不同,为侵蚀环境下土壤微塑料的破碎迁移风险评估提供理论参考。

关键词：微塑料磨蚀破碎丰度形态特征

基于形态仿生理念的沙漠路基边坡结构设计与研究

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干旱区资源与环境 2024年第4期38卷 95-104页

作者：惠迎新刘俊绿许鹏范龙文喻国根宁夏大学土木与水利工程学院银川750021 宁夏交通建设股份有限公司银川750004 宁夏道路养护工程技术研究中心银川750004

为减少沙漠地区公路路基积沙,寻求一种输沙性能优异的路基边坡结构形式。受沙丘在自然状态下形成独特结构的启发,以新月形沙丘作为仿生研究对象,运用仿生学设计理念构建沙漠地区适宜路基边坡结构形式。基于沙丘形态统计特征,建立仿沙丘... 详细信息

为减少沙漠地区公路路基积沙,寻求一种输沙性能优异的路基边坡结构形式。受沙丘在自然状态下形成独特结构的启发,以新月形沙丘作为仿生研究对象,运用仿生学设计理念构建沙漠地区适宜路基边坡结构形式。基于沙丘形态统计特征,建立仿沙丘表面路基理论数学模型和有限元数值仿真模型,分析不同边坡形态下风、沙流相互影响特性,并对仿沙丘路基边坡结构形式进行优化,提出一种适用于沙漠地区的仿生路基边坡结构。研究表明:路基边坡结构形态不同会影响路基周围气流场,相对常规直线形路基边坡结构而言,仿沙丘形路基边坡结构在迎风坡、路面和背风坡速度恢复优势明显,可使沙粒获得更大动能,加速沙粒通过路基,降低沙粒在路基周围沉积。优化后的凹曲线形仿沙丘路基边坡结构积沙与路面沙粒体积分数均显著降低,可使风沙流快速通过路基,并便于施工,具有良好的输沙能力。研究成果可为沙漠地区公路安全运营和路基边坡结构设计提供参考。

关键词：沙丘仿生设计路基边坡风沙两相流流场分布

黄土丘陵区生物结皮集雨面的集雨效果及其关键影响因子

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1645-1652页

作者：陈钧儒江子昊肖波杨宇航窦韦强曹尤淞中国农业大学土地科学与技术学院/农业农村部华北耕地保育重点实验室北京100193 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

雨水蓄集系统是黄土丘陵区广泛用于提高水资源利用效率、减少水土流失的生态工程措施,而生物结皮作为一种潜在的集雨面制作材料,其集雨汇流的效果及关键影响因子尚不明确。本研究针对黄土丘陵区风沙土发育的藻类和藓类生物结皮,以裸土... 详细信息

雨水蓄集系统是黄土丘陵区广泛用于提高水资源利用效率、减少水土流失的生态工程措施,而生物结皮作为一种潜在的集雨面制作材料,其集雨汇流的效果及关键影响因子尚不明确。本研究针对黄土丘陵区风沙土发育的藻类和藓类生物结皮,以裸土为对照,分别开展了40、60、80和100 mm·h^(-1)降雨强度下的野外模拟试验,比较了不同降雨强度条件下裸土与生物结皮集雨面的初始产流时间、累积集雨量和集雨效率的差异,并进一步揭示了影响生物结皮集雨效果的关键因子。结果表明:生物结皮集雨面显著降低了初始产流时间,且藓结皮效果显著优于藻结皮。当雨强为40~100 mm·h^(-1)、坡度为40°时,藓结皮的初始产流时间比藻结皮和裸土分别降低了49.7%~77.5%和89.7%~110.0%。生物结皮集雨面显著增加了累积集雨量和集雨效率。当雨强为100 mm·h^(-1)、坡度为40°时,与裸土相比,藓结皮和藻结皮的累积集雨量分别增加了29.6%和7.8%,集雨效率分别提高了25.7%和6.8%。方差分析表明,坡度、雨强和地表覆盖类型均能显著影响集雨效率,且除坡度与雨强外其他因素间交互作用显著。此外,集雨面坡长、坡度及生物结皮培育方式等是布设集雨小区时需统筹考虑的关键影响因子。综上,黄土丘陵区生物结皮集雨面具有良好的集雨效率且藓结皮集雨效果更佳,随着坡度和雨强增加其集雨效率更优。

关键词：生物土壤结皮土壤入渗节水措施水土保持生态恢复

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快速射电暴观测数据干扰缓解方法研究

天文学报 2024年第2期65卷 121-131页

作者：刘艳玲陈卯蒸袁建平李健闫浩翟楠楠中国科学院新疆天文台乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆微波技术重点实验室乌鲁木齐830011

从海量的天文观测数据中快速搜寻罕见的快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)事件,干扰缓解是其中一项关键而具有挑战的工作.射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)会淹没真实的天文事件,还会导致搜寻管线输出大量的假阳性候选体.由... 详细信息

从海量的天文观测数据中快速搜寻罕见的快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)事件,干扰缓解是其中一项关键而具有挑战的工作.射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)会淹没真实的天文事件,还会导致搜寻管线输出大量的假阳性候选体.由于干扰来源及其种类的复杂性,目前并没有一种通用的方法可以解决这个问题.为了降低干扰对FRB观测搜寻的影响,分析和研究了南山26m射电望远镜L波段观测数据中的干扰情况,针对主要的窄带干扰和宽带干扰建立了3层次的干扰缓解处理流程,从而有效缓解了观测数据的干扰污染情况.将该流程嵌入到FRB色散动态谱搜寻(Dispersed Dynamic Spectra Search,DDSS)管线中,实验结果表明,搜寻管线的检测率和检测精度得到了进一步的提高.该方法为FRB观测数据干扰缓解处理提供了有价值的参考.

关键词：射电连续谱:暂现源射频干扰方法:数据分析

基于最优控制理论的国产光抽运小铯钟频率控制算法

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物理学报 2024年第6期73卷 108-118页

作者：宋会杰董绍武王翔姜萌章宇郭栋张继海中国科学院国家授时中心时间频率基准实验室西安710600 时间基准及应用重点实验室(中国科学院) 西安710600 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 西安工程大学电子信息学院西安710048 西安科技大学机械工程学院西安710054

原子钟频率控制是时间保持工作中的关键技术.当前守时工作中的频率控制主要针对国外微波钟采用开环控制算法,但由于国产光抽运小铯钟(下称国产钟)的工作原理和性能不同于国外同类型原子钟,因此该算法不能很好适应国产钟.为了提升我国标... 详细信息

原子钟频率控制是时间保持工作中的关键技术.当前守时工作中的频率控制主要针对国外微波钟采用开环控制算法,但由于国产光抽运小铯钟(下称国产钟)的工作原理和性能不同于国外同类型原子钟,因此该算法不能很好适应国产钟.为了提升我国标准时间的自主性和安全性,本文基于国产钟的噪声特性,在最优控制理论的框架下研究了线性二次高斯控制算法,该算法属于闭环控制算法,从同步时间、频率控制准确度和频率控制稳定度方面研究国产钟性能,最后分析了不同控制间隔对国产钟性能的影响.结果表明随着二次损失函数中约束矩阵W_(R)的增大,同步时间延长,控制准确度降低,控制短期稳定度提高.W_(R)相同情况下,随着控制间隔的增大,同步时间延长,控制准确度降低,控制短期稳定度提高,对于W_(R)=1时,控制间隔为1 h的同步时间为5小时,控制准确度为1.83 ns,1 h的Allan偏差为1.81×10^(-13);控制间隔为8 h的同步时间为28 h,控制准确度为4.48 ns,1 h的Allan偏差为1.48×10^(-13).控制国产光抽运小铯钟的中长期稳定度都得到提高.

关键词：原子钟状态模型线性二次高斯控制 Kalman滤波原子钟噪声

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火把花的繁殖生物学研究

西北植物学报 2024年第1期44卷 127-133页

作者：黄妹英段云博梁琼月黄仕训陈哲刘长秋广西师范大学生命科学学院广西桂林541001 中国科学院广西植物研究所广西桂林541006 中国科学院昆明植物研究所昆明650201

【目的】火把花(Colquhounia coccinea)表现出典型的鸟媒综合征,因此具有作为引鸟景观植物的开发潜力。【方法】以自然、人工生境的火把花居群为对象,通过观察和试验对其开花物候、花部综合特征、访花动物及其行为、繁育系统、种子萌发... 详细信息

【目的】火把花(Colquhounia coccinea)表现出典型的鸟媒综合征,因此具有作为引鸟景观植物的开发潜力。【方法】以自然、人工生境的火把花居群为对象,通过观察和试验对其开花物候、花部综合特征、访花动物及其行为、繁育系统、种子萌发特性进行研究,以明确火把花的繁殖特性及对不同访花动物的吸引潜力。【结果】火把花的整体花期持续约3个月,单花花期为(9.6±0.6)d;花蜜较丰富且稀薄,具有较短的花冠管和己糖为主的花蜜糖组成;访花动物主要是中华蜜蜂和多种食蜜鸟类,尤其是短喙的泛化鸟类,且在非自然生境中仍然能吸引鸟类访花;完全自交亲和但需要传粉者才能完成授粉,不存在花粉限制;不同授粉处理种子的发芽能力无显著差异;中华蜜蜂能有效传粉,鸟类的传粉作用需进一步验证。【结论】火把花可供观赏的时间很长,具有明显吸引鸟类访花的能力,容易通过有性繁殖途径快速获得大量幼苗。

关键词：火把花繁殖生物学交配系统食蜜鸟类

东昆仑大格勒地区富铌橄榄岩矿物学、地球化学及Sr-Nd同位素特征

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大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 114-124页

作者：李积清王涛王秉璋李五福王泰山薛万文李玉龙李青金婷婷袁博武青海省地质调查院青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012

东昆仑大格勒地区碳酸岩-碱性杂岩富铌稀土矿化的发现,对青海省优质稀有稀土矿产的勘查及综合研究具有重要启示。本文以大格勒杂岩体中蛇纹石化富铌橄榄岩为研究对象,开展了矿物学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。矿物学分析显示,富... 详细信息

东昆仑大格勒地区碳酸岩-碱性杂岩富铌稀土矿化的发现,对青海省优质稀有稀土矿产的勘查及综合研究具有重要启示。本文以大格勒杂岩体中蛇纹石化富铌橄榄岩为研究对象,开展了矿物学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。矿物学分析显示,富铌橄榄岩中铌矿物主要为铌易解石(Nb_(2)O_(5)=50.33%~52.50%)、铌钙矿(Nb_(2)O_(5)=48.20%~50.27%)、褐铈铌矿(Nb_(2)O_(5)=42.80%~43.45%)、Stefanweissite矿(Nb_(2)O_(5)=33.14%~34.78%),次为钛铁矿(Nb_(2)O_(5)=3.45%~4.89%)。样品具低SiO_(2)(20.16%~29.20%)和K_(2)O+Na_(2)O(0.02%~2.47%)含量,高Mg O(22.88%~27.69%)含量和Mg^(#)值(74~82),稀土元素总量较高(∑REE=772~1807μg/g),稀土元素配分模式强烈富集LREE、亏损HREE,Eu异常不明显(δEu=0.87~1.17)。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示,样品富集Nb、Ta、Th、U、Sr、Pb,Nb含量高,为981~1753μg/g,平均1378μg/g,可能与晚阶段碳酸岩侵入流体交代作用有关。样品的(87Sr/86Sr)i值为0.70378~0.70396,ε_(Nd)(t)值为-0.49~0.31,岩浆源区可能为EMⅠ型地幔端元。综合区域构造背景,大格勒岩体中富铌橄榄岩的形成可能与该地区拉张环境下岩石圈的强烈伸展和软流圈地幔的上涌相关。

关键词：富铌橄榄岩矿物化学地球化学 Sr-Nd同位素大格勒

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用卫星授时监测数据改善定时及定位方法研究

大地测量与地球动力学 2024年

作者：聂骊颖许龙霞李孝辉中国科学院国家授时中心中国科学院大学中国科学院时间基准及应用重点实验室

为使卫星授时监测数据更好地服务于用户，研究使用其削弱标准单点定位中卫星端和传输路径误差的影响，改善用户端定时与定位精度；同时将用户相对于卫星导航系统时间的定时偏差改正到相对于国家标准时间。以GPS为例开展实验验证，短基... 详细信息

为使卫星授时监测数据更好地服务于用户，研究使用其削弱标准单点定位中卫星端和传输路径误差的影响，改善用户端定时与定位精度；同时将用户相对于卫星导航系统时间的定时偏差改正到相对于国家标准时间。以GPS为例开展实验验证，短基线实验结果表明：定时方面，L1频段定时偏差的均值从-42.8ns改善到5.4 ns,L2频段从-53.6 ns改善到2.8 ns；定位方面，L1频段X、Y、Z三个方向定位误差的均值改善55%以上，L2频段改善77%以上。证明使用卫星授时监测数据，卫星导航系统用户不仅可以将伪码定位精度提高至亚m级，还可以获得相对于国家标准时间的偏差，实现国家标准时间的ns级授时。

关键词：授时监测授时偏差伪码定时定位

银川市黄河滩区土壤重金属污染特征、生态风险评价与来源解析

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环境科学 2024年第5期45卷 2971-2982页

作者：于路加马海军王翠平北方民族大学生物科学与工程学院银川750021 宁夏葡萄与葡萄酒技术创新中心银川750021 北方民族大学经济林遗传改良创新团队银川750021 林木资源高效生产全国重点实验室银川750004

为了解银川市黄河滩区土壤重金属污染现状及来源,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了银川市黄河滩区共92个采样点土壤样品中Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、Cd、As和Mn这8种重金属的含量,采用富集因子、地累积指数法与潜在生态风险指数法... 详细信息

为了解银川市黄河滩区土壤重金属污染现状及来源,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了银川市黄河滩区共92个采样点土壤样品中Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、Cd、As和Mn这8种重金属的含量,采用富集因子、地累积指数法与潜在生态风险指数法对重金属污染特征进行分析和评价,并结合相关性分析、绝对主成分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR)、正定矩阵因子分解(PMF)模型和地统计学对土壤重金属进行来源解析.结果表明,Cu和Pb含量平均值低于银川市土壤背景值,Zn、Cr、Ni、Cd、As和Mn含量平均值分别是背景值的1.28、1.06、1.08、1.79、1.11和1.19倍,所测8种重金属元素含量平均值均低于农用地土壤污染风险筛选值;不同用地类型之间重金属含量平均值表现为:荒地>退耕地>林地>耕地;研究区Zn和Cd呈轻微富集,其余6种元素无富集;Cd属于中度潜在生态风险水平,其余重金属处于轻度水平;联合受体模型表明交通和农业等人为活动来源对Zn和Cd的贡献较大,其余重金属受土壤母质等自然源影响较大.研究结果可为银川市黄河生态保护与可持续发展提供科学依据.

关键词：黄河滩区重金属污染评价来源解析绝对因子得分-多元线性回归分析(APCS-MLR) 正定矩阵因子分解(PMF)