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基于Google Earth Engine的漓江流域生态环境质量评价及驱动因子分析(英文)

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中国生态农业学报(中英文) 2024年

作者：魏玺阳大智蔡湘文邵亚唐湘玲桂林理工大学地球科学学院中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院大学资源与环境学院

评价生态环境质量并分析其变化原因，对区域生态管理具有重要意义。本文基于Google Earth Engine （GEE）平台，计算1991年、2001年、2011年和2021年4个时期的漓江流域的遥感生态指数，利用空间自相关分析漓江流域生态环境质量的时... 详细信息

评价生态环境质量并分析其变化原因，对区域生态管理具有重要意义。本文基于Google Earth Engine （GEE）平台，计算1991年、2001年、2011年和2021年4个时期的漓江流域的遥感生态指数，利用空间自相关分析漓江流域生态环境质量的时空变化，并运用地理探测器进一步定量解析影响生态环境质量的因素及其交互影响。结果表明: （1） 1991—2021年，漓江流域生态环境质量得到显著改善; 生态环境质量较好和好的区域面积增加19.69% (3406.57 km2)，差和较差区域面积减少10.76% (1860.30 km2)。（2）从空间上看，漓江流域生态环境质量呈现中部低四周高的格局，其中，桂林市区、平乐县、灵川县生态环境质量较差，永福县、恭城瑶族自治县（东部和西北部）等高海拔地区生态环境质量逐步改善。（3） 1991—2021年，漓江流域生态环境质量空间存在显著正相关关系，高-高集聚区以林地和草地为主，生态环境质量较好; 低-低集聚区以耕地和建设用地为主，生态环境质量较差。（4）年平均降水量和年平均气温对漓江流域生态环境的影响最为显著，且两者与其他因素相互作用影响力也最大。研究旨在加强对漓江流域生态环境演变的认识，为该地区生态环境相关决策和管理提供科学指导。

关键词：生态环境质量遥感生态指数驱动因子 Google Earth Engine 漓江流域

峨眉山太和岩体角闪石地球化学特征与岩浆演化

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矿物学报 2024年第2期44卷 178-187页

作者：包从法佘宇伟路永严普志坤李炜何小虎何海龙云南省国土资源规划设计研究院云南昆明650051 中国地质科学院地质研究所北京100037 云南大学地球科学学院云南昆明650500

太和镁铁质-超镁铁质层状岩体位于峨眉山大火成岩省内带,赋存有超大型的钒钛磁铁矿矿床。根据岩石矿物组合、矿物含量及结构特征等,岩体从下向上可划分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带,并且中部岩相带可进一步划分为Ⅰ~Ⅵ旋回。... 详细信息

太和镁铁质-超镁铁质层状岩体位于峨眉山大火成岩省内带,赋存有超大型的钒钛磁铁矿矿床。根据岩石矿物组合、矿物含量及结构特征等,岩体从下向上可划分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带,并且中部岩相带可进一步划分为Ⅰ~Ⅵ旋回。太和岩体不同层位广泛分布有角闪石,大多数样品角闪石体积分数在1%~3%之间,局部可达5%~10%。岩相学研究显示,角闪石呈嵌晶结构且具有均一的光学特征。结合地球化学组成判别,这些角闪石与幔源岩浆有关,是岩浆演化晚期结晶的产物。下部岩相带角闪石含有相对较高的w(Cr)(3×10^(-6)~112×10^(-6))和w(Ni)(114×10^(-6)~163×10^(-6)),而中部岩相带和上部岩相带都显示较低的w(Cr)(3.81×10^(-6)~28.1×10^(-6))和w(Ni)(0.42×10^(-6)~20.9×10^(-6)),暗示下部岩相带的母岩浆相对原始,是一种富Fe-Ti岩浆。另外,中部岩相带角闪石TiO_(2)变化呈韵律旋回变化,且在Ⅵ旋回中角闪石明显富集Nb并迅速向上降低。同时,角闪石微量元素蛛网图反映中部岩相带的母岩浆显著富集Y、REE、Sr等元素。这些特征暗示中部岩相带的母岩浆是一种演化的岩浆。通过角闪石成分估算的岩浆氧逸度呈旋回变化,从旋回底部到旋回顶部氧逸度逐渐降低,这个特征与角闪石Fe^(3+)/(Fe^(3+)+Fe^(2+))比值变化相似。高氧逸度和岩浆富水是导致磁铁矿早期结晶的关键控制因素。

关键词：角闪石氧逸度太和层状岩体 Fe-Ti氧化物分离结晶

长吉图地区土壤保持服务功能时空变化与供需匹配

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水土保持通报 2024年第1期44卷 181-192页

作者：青仕嘉李红尹婧博吉林大学地球科学学院吉林长春130061

[目的]依据长吉图地区土壤保持服务功能时空变化及其供需匹配特征,辨别区域内不同土壤修复治理需求,为推进区域土壤生态环境保护有效落实提供科学依据。[方法]利用InVEST模型,定量评估2000,2010,2020年3期长吉图地区各地市、县区的土壤... 详细信息

[目的]依据长吉图地区土壤保持服务功能时空变化及其供需匹配特征,辨别区域内不同土壤修复治理需求,为推进区域土壤生态环境保护有效落实提供科学依据。[方法]利用InVEST模型,定量评估2000,2010,2020年3期长吉图地区各地市、县区的土壤保持服务功能,分析土壤保持服务供需及其时空变化匹配状态关系,以识别亟需采取针对性管理的优先区域并制定土壤整治策略。[结果]2000—2020年长吉图土壤保持强度为0.00~2590.42t/km^(2),减少侵蚀服务功能为0.00~1544.23t/km^(2),泥沙持留服务功能为0.00~2452.20t/km^(2),区域间土壤保持服务水平差异显著,具有明显的时空分异特征;研究区供需匹配情况较平衡,未出现低供给高需求匹配类型;区域土壤保持服务供需变化匹配关系包括供需同增/供增需减可持续,供需同减/供减需增不可持续4种类型。亟需治理的不可持续区域比例逐年扩大,截至2020年分别为68.15%(减少侵蚀),72.57%(泥沙持留),集中于研究区东侧以及西侧的中间部分,土壤保持服务弱化显著。[结论]长吉图地区土壤保持服务功能空间差异明显。确定长吉图地区中东部、东部尾端与西部区域为土壤敏感区、土壤脆弱区、土壤修复区,其土壤生态管理工作应分别以土壤整治、土壤保育、土壤修复为主。

关键词：土壤保持功能生态系统服务功能供需匹配 InVEST模型长吉图地区

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基于SBAS-InSAR的滇池周边地面形变监测

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测绘与空间地理信息 2024年第2期47卷 39-42页

作者：宋雨乔李益敏云南大学地球科学学院云南昆明650500

研究基于SBAS-InSAR技术,选取时间跨度2018年1月1日至2022年8月31日共46景Sentinel-1A的降轨SLC数据,采用VV+VH的极化方式对昆明市滇池周边进行地面形变监测。结果表明:1)研究区内地表形变速率较大。2)滇池东南部村落群、黄栗山两侧沉... 详细信息

研究基于SBAS-InSAR技术,选取时间跨度2018年1月1日至2022年8月31日共46景Sentinel-1A的降轨SLC数据,采用VV+VH的极化方式对昆明市滇池周边进行地面形变监测。结果表明:1)研究区内地表形变速率较大。2)滇池东南部村落群、黄栗山两侧沉降程度远大于其他地区,这主要与工业园区建设和地表径流现象有关。3)整体抬升形变多集中于西北角及北部道路通达性较高的地区。4)公路的修建与地面重力的增加,导致地表抬升现象严重。本研究对昆明市滇池周边形变进行了有效的监测,为政府决策提供了数据支撑。

关键词： SBAS-InSAR 滇池周边地面形变监测

过渡金属催化的关键反应在异戊烯基吲哚生物碱全合成中的研究进展

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有机化学 2024年第4期44卷 1160-1180页

作者：彭天凤赵玉祥浦绍健罗娟刘腾缪应纯沈先福曲靖师范学院生物资源与食品工程学院云南曲靖655011 曲靖师范学院化学与环境科学学院云南曲靖655011

异戊烯基吲哚生物碱是一类结构有趣和重要的天然产物家族化合物,其典型结构特征是有一个吲哚环或其衍生物(即螺环氧化吲哚或假吲哚),由一个或多个异戊烯基或异戊烯基的残基修饰.异戊烯基吲哚生物碱组成了一个庞大和结构多样化的具有广... 详细信息

异戊烯基吲哚生物碱是一类结构有趣和重要的天然产物家族化合物,其典型结构特征是有一个吲哚环或其衍生物(即螺环氧化吲哚或假吲哚),由一个或多个异戊烯基或异戊烯基的残基修饰.异戊烯基吲哚生物碱组成了一个庞大和结构多样化的具有广泛且重要的生物活性天然产物家族化合物.自然界以焦磷酸二甲基烯丙基(DMAPP)和焦磷酸异戊烯基(IPP)为起始原料,生物合成了许多异戊烯基吲哚生物碱,而异戊烯基吲哚生物碱的吲哚核心通常来源于L-色氨酸,或者少部分来源于吲哚-3-甘油磷酸酯.异戊烯基化是几乎所有生物普遍存在的过程,是有机合成中的关键转化.近年来,异戊烯基吲哚生物碱因其独特的结构单元和多样的生物学活性,受到合成化学家和药理学家的持续深入研究.迄今为止,发展一类直接和高效的方法来合成结构多样的异戊烯基吲哚生物碱是非常理想的,同时也是非常具有挑战性的研究工作.综述了近期过渡金属催化的关键反应在异戊基化吲哚生物碱全合成中的研究进展.

关键词：过渡金属催化异戊烯基吲哚生物碱天然产物手性季碳中心全合成

成渝双城经济圈生态环境质量时空演变格局及驱动力分析

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生态学报 2024年

作者：赵晓燕李永平谈树成刘立冰刘飞鹏云南大学国际河流与生态安全研究院内江师范学院地理与资源科学学院内江师范学院国际教育学院云南大学地球科学学院云南省关键矿产成矿过程和机制国际联合实验室国家林业和草原局西南调查规划院

成渝双城经济圈作为我国西部城镇化建设的重要示范区，探究其生态环境质量状况对推动区域社会经济高质量发展和长江上游生态环境保护意义重大。基于2000—2020年Landsat系列影像数据，运用绿度、湿度、热度、干度指标构建了遥感生态指数... 详细信息

成渝双城经济圈作为我国西部城镇化建设的重要示范区，探究其生态环境质量状况对推动区域社会经济高质量发展和长江上游生态环境保护意义重大。基于2000—2020年Landsat系列影像数据，运用绿度、湿度、热度、干度指标构建了遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index,RSEI），采用Sen(Theil-Sen median)斜率估计和MK(Mann-Kendall)检验相结合的趋势分析方法开展了区域生态环境质量时空变化特征研究。此外，采用最优参数地理探测器模型（Optimal Parameters Geographic Detector,OPGD）优化了空间数据的尺度效应和分区效应，并对研究区生态环境质量的驱动力进行了分析。结果表明：（1）2000—2020年间，研究区生态环境质量整体较高，多年RSEI均值为0.63。生态环境质量以良和优为主，面积占比为61.37%。生态环境质量具有显著的空间异质性。在空间上呈“成都-重庆核心城市生态环境质量差，中间平原丘陵地区中等，四周质量优”的分布格局。（2）Sen-MK趋势分析表明，区域生态环境质量退化区域大于改善区域，两者面积之差占比为14.33%，表明研究区生态环境质量有显著下降趋势，应采取相应措施加强对区域生态环境的保护和修复。（3）最优参数地理探测器模型探测结果显示，驱动因子的最优空间尺度为5km，自然断点法、相等间隔分类、分位数分类、几何间隔分类和标准差分类5种离散方法有助于检测驱动因子的最优分类区间。绿度、湿度、热度、高程、坡度、年均气温是影响区域生态环境质量的主导因子，解释力q值大于56.95%。土地利用类型、人口密度、GDP、夜间灯光是次要驱动因子。驱动因子交互作用增强了对生态环境质量的影响。研究结果能为西部其他城市的发展提供借鉴，对推动长江上游生态环境保护和社会经济可持续、高质量发展提供科学依据。

关键词：遥感生态指数生态环境质量时空格局驱动力最优参数地理探测器成渝双城经济圈

沁水盆地煤层气井排采水微量元素地球化学特征及其环境意义

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地球与环境 2024年

作者：方鲁加陈碧莹能惠刘燚崔丽峰徐胜天津大学地球系统科学学院

在能源结构调整的过程中，煤层气作为重要的非常规天然气资源，其开发和利用引起广泛关注。然而，煤层气开采伴随的排采水排放也引发了水污染等环境问题。沁水盆地是我国煤层气开发的重要区域，因此本研究以该地区的6个区块为研究对象... 详细信息

在能源结构调整的过程中，煤层气作为重要的非常规天然气资源，其开发和利用引起广泛关注。然而，煤层气开采伴随的排采水排放也引发了水污染等环境问题。沁水盆地是我国煤层气开发的重要区域，因此本研究以该地区的6个区块为研究对象，对煤层气井排采水中微量元素的来源与演化进行了深入分析，以提供地球化学数据支撑，为排采水的后续处理提供依据。分析结果显示，沁水盆地煤层气井排采水中主要微量元素包括Li、B、F、Mn、Fe、Sr、Ba等。其中，F和Mn的含量分别超出中国饮用水卫生标准7倍和1.4倍，地下水质量标准中分别达到Ⅴ类和Ⅲ～Ⅳ类水质标准。长期的煤层气开采导致了这些元素的过度积累，对周围环境及人类健康构成严重威胁。本研究指出，岩浆活动为沁水盆地煤层带来了大量的F，富含HCO3–的地下水环境促进了含氟矿物的溶解，从而导致了煤层水中F的富集。同时，榆社和郑庄区块的锰富集现象最为严重，含锰菱铁矿溶解作用是煤层水中高浓度溶解锰的主要控制因素。随着煤层气井深度的增加和pH值的降低，煤层水中Mn的富集程度逐渐增加。本研究通过汇总其他煤层气区域的数据，发现中国的煤层水中普遍存在F和Mn的异常富集现象，因此在排放煤层水前，有必要采取适当的处理措施。

关键词：沁水盆地煤层气井排采水水质评价微量元素

贵州半边街锗锌矿床锗的富集特征及其地质意义

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岩石学报 2024年第1期40卷 43-59页

作者：程涌周家喜孙国涛黄智龙云南大学地球科学学院云南省高校关键矿产成矿学重点实验室昆明650500 昆明冶金高等专科学校冶金与矿业学院昆明650033 云南省三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室昆明650500 自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室昆明650500 贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081

锗(Ge)属于战略性关键矿产资源,是众多高新技术领域的重要原材料。Ge主要以共/伴生形式产出于Zn、Pb和Cu等热液贱金属矿床和煤矿床中,目前全球Ge资源主要来源于铅锌矿的副产品。近期取得较大找矿突破的半边街锌矿床(7.70Mt矿石,Zn平均品... 详细信息

锗(Ge)属于战略性关键矿产资源,是众多高新技术领域的重要原材料。Ge主要以共/伴生形式产出于Zn、Pb和Cu等热液贱金属矿床和煤矿床中,目前全球Ge资源主要来源于铅锌矿的副产品。近期取得较大找矿突破的半边街锌矿床(7.70Mt矿石,Zn平均品位5.1%)伴生有超大型规模的金属Ge(>900t@110×10^(-6)),然而Ge超常富集的机制不清。本次研究利用LA-ICPMS对闪锌矿进行了微区原位微量元素组成和Mapping分析,以揭示Ge等元素的富集特征、赋存状态和替代方式,探讨Ge的富集机制。分析结果表明,半边街矿床闪锌矿中高含量(平均值>100×10^(-6))微量元素有Fe、Pb、Ge和Cd等,较高含量(平均值100×10^(-6)~10×10^(-6))的有Mn、Ga、Sn和Tl,以及较低含量(平均值<10×10^(-6))的有Ag、Cu、In和Sb。相比于各类型铅锌矿床,半边街闪锌矿Ge超常富集(274×10^(-6)~1938×10^(-6),平均为1055×10^(-6),达到1000倍富集)。该矿床中Ge以类质同象或纳米颗粒形式赋存于闪锌矿中。微量元素摩尔量相关性图揭示Ge替代Zn的方式以Ge^(4+)+Pb^(2+)3Zn^(2+)为主,其次为nGe^(4+)+Mn 2+(2n+1)Zn^(2+)和nGe^(4+)+2Tl^(3+)(2n+3)Zn^(2+)。综合分析认为,半边街矿床Ge可能来源于相对富Ge的前寒纪基底;富有机质的盆地流体在Ge的搬运中发挥重要作用;Ge、Cd等稀散元素的共生分异制约了Ge的最终超常富集。因此,半边街矿床中Ge的超常富集是“源、运、聚”复杂过程多要素耦合作用的结果。

关键词：微量元素闪锌矿锗(Ge) 替代机制半边街锗锌矿床

降水驱动下大港河硝酸盐迁移转化过程及来源解析

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中国环境科学 2024年第1期44卷 288-299页

作者：王俊亢晓琪吴亚丽牛远余辉中国环境科学研究院湖泊生态环境研究所北京100012 河南农业大学资源与环境学院河南郑州450002 天津大学地球系统科学学院表层地球系统科学研究院天津300072

为定量识别大港河流域硝酸盐来源的贡献,在降水条件下,对秋季(2020年11月)和春季(2021年3月)典型月份在大港河流从上游山林农业区到下游湖滨区共布设8个河水及沉积物监测点,其中包含地下水、生活污水及畜禽粪便、山林农业区和流域土壤... 详细信息

为定量识别大港河流域硝酸盐来源的贡献,在降水条件下,对秋季(2020年11月)和春季(2021年3月)典型月份在大港河流从上游山林农业区到下游湖滨区共布设8个河水及沉积物监测点,其中包含地下水、生活污水及畜禽粪便、山林农业区和流域土壤等20个硝酸盐氮源监测点,通过大港河水体水化学分析、结合硝酸盐氮氧双同位素示踪技术和贝叶斯混合模型,探究了大港河流域水体硝酸盐来源及迁移转化过程,确定了各硝酸盐源的贡献.结果表明:(1)秋季和春季大港河流域水体中TN浓度均值分别为3.20和3.23mg/L,劣于地表水环境质量Ⅴ类标准,NO_(3)^(-)-N是影响水体水质氮素超标的主要赋存形式;(2)降水的驱动作用影响大港河流域硝酸盐浓度的季节变化,流域氮循环过程以硝化作用为主,多种氮转化过程共同发生;(3)生活污水或畜禽粪便对流域水体的硝酸盐为主要贡献,其贡献率在秋季和春季分别为40.8%±32.8%和55.8%±27.3%,其次是地下水和流域土壤,降水对流域硝酸盐的贡献作用始终最小.

关键词：降水大港河流域氮氧双同位素硝酸盐来源贝叶斯混合模型来源解析