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MC-ICP-MS 测定岩石标准物质的钒同位素组成

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岩矿测试 2025年第1期44卷 63-74页

作者：徐丽怡于慧敏丁昕黄方中国科学技术大学地球和空间科学学院岩石圈演化与环境演变全国重点实验室安徽合肥230026 中国科学院比较行星学卓越创新中心中国科学技术大学安徽合肥230026

随着分析方法的发展和分析精度的提升,钒同位素已经越来越多地被用于各种地质过程研究。为了确保钒同位素分析测试过程中,可以有效地监控数据的准确度和精度,方便国际各实验室之间的数据对比,同时考虑到早期国际上常用美国地质调查局(US... 详细信息

随着分析方法的发展和分析精度的提升,钒同位素已经越来越多地被用于各种地质过程研究。为了确保钒同位素分析测试过程中,可以有效地监控数据的准确度和精度,方便国际各实验室之间的数据对比,同时考虑到早期国际上常用美国地质调查局(USGS)的标准物质面临着库存不足等问题,本文采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测定了一系列国际地质标准物质和国家地质标准物质的钒同位素组成,δ51V值的测试精度优于0.08‰。本文选取的标准物质主要来自日本地质调查局(GSJ)和中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所(IGGE),包括一个安山岩(JA-1),三个玄武岩(JB-3、JB-1b和GBW07105),一个辉长岩(JGb-1),一个辉绿岩(GBW07123)以及一个土壤(GBW07454),钒含量范围为77~635μg/g,涵盖了目前大部分火成岩和部分土壤等天然样品含量的范围。这些标准物质除了土壤GBW07454,其他标准物质的钒同位素组成未曾被报道。经测量表明,辉长岩标准物质JGb-1具有最高δ51V值,为−1.05‰±0.08‰,安山岩标准物质JA-1具有最低δ51V值,为−0.34‰±0.06‰,其余标准物质的δ51V值变化范围为−0.72‰~−0.81‰,均落在MORB范围内。本文对这些标准物质钒同位素组成的报道,丰富了钒同位素研究的标准物质数据库,有助于未来在更多领域开展钒同位素研究。

关键词：钒同位素火成岩 MC-ICP-MS 标准物质高精度分析方法

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过去千年中国森林和草地面积及空间格局重建

中国科学:地球科学 2025年第01期 95-110页

作者：何凡能杨帆王亚非中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室河南大学黄河文明与可持续发展研究中心中国科学院大学

历史时期森林和草地覆被变化既是量化研究生态环境变化过程的关键性指标,也是长时间尺度气候变化模拟和陆地生态系统碳排放评估等研究的重要基础数据.但因受历史资料制约,其定量重建和空间网格化重建依然面临诸多挑战,方法有待深入探究... 详细信息

历史时期森林和草地覆被变化既是量化研究生态环境变化过程的关键性指标,也是长时间尺度气候变化模拟和陆地生态系统碳排放评估等研究的重要基础数据.但因受历史资料制约,其定量重建和空间网格化重建依然面临诸多挑战,方法有待深入探究.本文以中国现今陆域为研究区域,以过去千年为研究时段,在客观把握森林和草地覆被变迁特点和驱动因素的基础上,应用森林转型理论与空间替代时间等方法,刻画了历史毁林过程的倒“S”型曲线,构建了基于森林面积-人口数量变化函数关系的历史森林面积回溯重建模型和基于森林砍伐倾向性的森林网格化分配模型;在此基础上,分区构建了历史草地覆被变化定量重建的耕地扣减法与生境限制法;从而建立了过去千年省区尺度森林与草地面积变化序列,研制了分辨率为10km的过去千年森林和草地覆被网格数据产品.结果表明:（1）以人口数据为代用资料所构建的系列方法,可较为客观地再现过去千年中国森林与草地覆被的时空演变过程,方法可行有效,为定量重建历史林草地探索了一条新的途径.（2）数据显示,过去千年中国森林面积总体以减少为主,呈“先抑后扬”的变化特点,大体经历了缓慢减少（1000～1650年）、快速减少（1650～1960年）和逐步恢复（1960～2000年）这三个阶段;面积从1000年的298×10～6hm2缩减至1960年的89×106hm2,随后恢复至2000年的153×106hm2;空间上,千年间毁林过程呈现出以黄河中下游地区为中心,不断向长江中下游、南部沿海、西南和东北等地区扩展的特点,各区域森林覆盖率分别下降了27%、40%、58%、55%和35%.（3）过去千年中国草地面积呈持续减少态势,经历了平稳波动（1000～1600年）、缓慢减少（1600～1900年）和快速减少（1900～2000年）三个阶段;面积从1000年的305×10～6hm2下降至2000年的277×10～6hm2;其中,千年间东北、内蒙古、甘宁、青海、新疆和西藏等地的地带性原生草地面积减少了28×10～6hm2,而东部和南方非地带性次生草地面积增加了0.3×10～6hm2,主要分布在丘陵山区.

关键词：土地利用与覆被变化森林草地面积重建网格化重建中国历史时期

中纬度荒漠区河西走廊沙丘地貌的演化特征及其环境指示

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地理学报 2021年第11期76卷 2710-2729页

作者：朱秉启中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

北半球中纬度地区的沙丘地貌变化和粉尘活动历史是探索全球环境变化与景观响应问题的良好档案。本文从风沙地貌学、粒度沉积学、地球化学和气候学等方面综合分析了中纬度典型荒漠区河西走廊的典型沙丘动态变化、物质来源、粉尘活动历史... 详细信息

北半球中纬度地区的沙丘地貌变化和粉尘活动历史是探索全球环境变化与景观响应问题的良好档案。本文从风沙地貌学、粒度沉积学、地球化学和气候学等方面综合分析了中纬度典型荒漠区河西走廊的典型沙丘动态变化、物质来源、粉尘活动历史及其影响因素等。结果表明,20世纪60年代以来研究区典型新月形沙丘和新月形沙丘链等发生了较大的移动或摆动,平均移动速度介于0.8~6.2 m/a之间。沙丘的动态变化主要受年降水量、年平均风速和年大风日数的影响,表明气候是沙丘地貌变化的首要影响因素。沙丘沙(三段式)与戈壁沉积物的两段式粒度曲线模式明显不同,揭示了后者在沉积学上的"不成熟性"而前者经历了高效的风成分异作用且非局地起源。古地理、沉积学和地球化学综合证据揭示沙丘沙的母源物质主要是冲洪积物和古河流沉积物等,包括南北山麓剥蚀带的碎屑沉积等。地表细颗粒物质的比例、表层盐结皮的覆盖率和可蚀性砂质物质含量等指标指示了西部戈壁区不是中东部风尘的主要来源区。沙丘移动方向与区域性主导风向在空间分布上具有相似性,表明河西走廊东、西部间之间在沙丘地貌动态演化上的差异应受控于区域尺度的环流风系,即受控于动力机制而不是物质来源上的差异。区域气候的暖湿化是对全球增温和亚洲夏季风增强的同步响应,也是研究区沙尘暴减少的主要原因,同期河西走廊潜在的逆沙漠化过程亦受控于气候变化;但绿洲区沙漠化过程还是起因于人类活动影响的地下水波动。

关键词：沙丘地貌戈壁粒度沉积学地球化学全球变暖沙漠化中纬度荒漠

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自然地理学创新发展与展望

地理学报 2020年第12期75卷 2547-2569页

作者：刘昌明郑度崔鹏葛全胜刘纪远吴绍洪汤秋鸿宋献方杨林生中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院陆地水循环与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101

自然地理学自中国科学院地理科学与资源研究所建立以来一直是立所的核心学科,长期以服务国家重大需求为使命,在综合自然地理、气候、地貌、水文、土壤地理、生物地理、化学地理等各学科领域取得一批重要科技成果和进展,奠定了自然地理... 详细信息

自然地理学自中国科学院地理科学与资源研究所建立以来一直是立所的核心学科,长期以服务国家重大需求为使命,在综合自然地理、气候、地貌、水文、土壤地理、生物地理、化学地理等各学科领域取得一批重要科技成果和进展,奠定了自然地理各分支学科在国内外的优势,为国家科技创新、区域经济社会可持续发展做出了重要贡献。本文回顾了中国科学院地理科学与资源研究所自然地理学的创新发展历程,总结了自然地理学取得的学术成就与标志性进展,并展望了中国科学院地理科学与资源研究所自然地理学未来发展,提出以陆地表层要素—过程交互作用机制,陆地表层格局动态研究,陆地表层系统过程的综合集成与模拟,陆地表层系统有序人类活动的可持续范式和调控机制为核心的发展战略。

关键词：自然地理学创新发展成果发展战略地理科学与资源研究所

跨流域调水及其对陆地水循环及水资源安全影响

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应用基础与工程科学学报 2009年第6期17卷 831-842页

作者：夏军中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

跨流域调水是解决我国区域水资源配置的重要手段与途径,也是21世纪全球水系统计划科学前沿和我国北方水资源安全保障关注的重点问题.本文研讨了与气候变化与跨流域调水联系的陆地水系统概念,分析了与环境变化问题联系的国际发展态势.以... 详细信息

跨流域调水是解决我国区域水资源配置的重要手段与途径,也是21世纪全球水系统计划科学前沿和我国北方水资源安全保障关注的重点问题.本文研讨了与气候变化与跨流域调水联系的陆地水系统概念,分析了与环境变化问题联系的国际发展态势.以跨长江、黄河、海河流域的南水北调中线调水区和北京受水区为典型区域,论述我国南水北调重大调水工程实施对陆地水循环影响及水资源安全保障研究关键科学问题,提出该复杂性问题研究的若干重点、研究途径与方法.

关键词：跨流域调水水循环水安全影响

组件式GIS技术构建的小流域水土保持信息系统

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计算机工程 2006年第13期32卷 243-245页

作者：文斌邵明安中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室

研究了基于组件式GIS的小流域水土保持信息系统的设计与实现;讨论了GIS在水土保持中的应用、小流域水土保持信息系统的系统架构设计、系统功能设计与数据库设计;以六道沟小流域为例,利用组件式GIS平台ArcGIS Engine构建了基于GIS的小流... 详细信息

研究了基于组件式GIS的小流域水土保持信息系统的设计与实现;讨论了GIS在水土保持中的应用、小流域水土保持信息系统的系统架构设计、系统功能设计与数据库设计;以六道沟小流域为例,利用组件式GIS平台ArcGIS Engine构建了基于GIS的小流域水土保持信息系统。该系统充分利用了GIS强大的空间分析、直观的信息表达功能和数据存储、处理功能,并能够采集、表达和输出小流域水土保持各类数据,利用地图、文字、表格、影像等多种手段进行信息表达,并提供了与空间分析和土壤流失计算模型集成的接口。

关键词：小流域水土保持信息系统组件式技术 GIS ArcGIS engine

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黄土高原小流域水循环G IS设计与实现

农业工程学报 2005年第10期21卷 36-40页

作者：文斌邵明安中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室

探讨了小流域水循环地理信息系统(G IS)的研究和构建:其中包括G IS在水文水资源系统中的应用模式,小流域水循环地理信息系统的系统设计的原则,系统架构设计和系统功能设计。应用组件式技术,采用新一代组件式G IS开发平台A rcO b jects... 详细信息

探讨了小流域水循环地理信息系统(G IS)的研究和构建:其中包括G IS在水文水资源系统中的应用模式,小流域水循环地理信息系统的系统设计的原则,系统架构设计和系统功能设计。应用组件式技术,采用新一代组件式G IS开发平台A rcO b jects与可视化开发语言VB,以黄土高原六道沟小流域为例,设计建立小流域水循环空间数据库和属性数据库,并在此基础上,建立了小流域水循环地理信息系统。系统能够采集、表达和输出小流域水循环过程各类数据,系统还提供实现水文模型与系统的集成接口,为黄土高原小流域水循环过程研究提供数据采集、表达和分析支持。

关键词：小流域水循环 GIS ArcObjects

海陆岸线多尺度矢量数据获取方法及其尺度效应评估

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地球信息科学学报 2021年第10期23卷 1743-1755页

作者：张应华中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

地理空间数据的多尺度表征是制图学的基石,是支撑地理数据多尺度建模分析的前提。通过对从遥感影像获取的一定尺度的地理要素矢量数据进行选择、化简、聚合或其他处理,以获取多尺度矢量数据,但多种综合处理模型和方法会导致多尺度矢量... 详细信息

地理空间数据的多尺度表征是制图学的基石,是支撑地理数据多尺度建模分析的前提。通过对从遥感影像获取的一定尺度的地理要素矢量数据进行选择、化简、聚合或其他处理,以获取多尺度矢量数据,但多种综合处理模型和方法会导致多尺度矢量数据存在着不同程度的信息损失。本文基于地理信息系统(ArcGIS 10.6)的矢量数据制图综合功能模块,通过整合多种内嵌的自动算法和模型,结合人机协同的辅助处理方法,构建了一套系统的海陆岸线空间尺度上推方法体系,并将其应用于南美洲大陆海陆岸线矢量数据从m级空间尺度上推到30 m、250 m和1 km。基于分形理论,首次提出线矢量数据复杂度指数概念,用以表征海陆岸线地理要素特征和对比其信息精细化程度。在此基础上,对获取的30 m、250 m和1 km海陆岸线矢量数据进行信息损失评估,结果显示制图综合引起陆地和水域空间属性的改变,不同尺度表征的地理要素信息精细度存在显著差异:相比m级基础数据,30 m、250 m和1 km海陆岸线矢量数据陆地图斑数量损失分别为32.07%、90.46%和98.61%,岛屿线矢量长度信息损失分别为6.32%、49.26%和75.47%;南美洲大陆海岸线矢量数据信息精细度分别降低1.97%、25.33%和45.39%。本文构建的计算机自动综合模型和人工处理相结合的海陆岸线矢量数据空间尺度上推方法,可以实现海陆岸线矢量数据空间尺度上推获取不同尺度的线矢量数据,并描述了不同空间尺度矢量数据的信息损失状况。

关键词：南美洲海岸线尺度地理信息系统数据融合算法模型人机协同矢量数据

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生态需水的理论内涵探讨

水科学进展 2004年第5期15卷 626-633页

作者：郑红星刘昌明丰华丽中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

从生态系统水分循环的角度,较系统地探讨了生态需水的理论内涵,对生态系统水资源配置中相关且容易混淆的概念加以辨析,并分析了它们之间的相互关系。研究认为:生态缺水是生态系统水资源配置最直接的依据,而生态需水、生态储水的计算评... 详细信息

从生态系统水分循环的角度,较系统地探讨了生态需水的理论内涵,对生态系统水资源配置中相关且容易混淆的概念加以辨析,并分析了它们之间的相互关系。研究认为:生态缺水是生态系统水资源配置最直接的依据,而生态需水、生态储水的计算评价则是确定生态缺水的基础。通常,生态系统的水资源配置,必须在区域生态调查的基础上,结合社会经济发展状况,提出生态目标,然后进行生态需水估算、生态储水评价、生态缺水评估,并通过生态用水的可行性分析,最终确定生态保护和建设的水资源配置方案。

关键词：生态需水理论生态缺水水资源配置