Institutional Repository of Xinjiang Institute of Ecology and Geography, CAS
Not a member yet
7341 research outputs found
Sort by
The Spatiotemporal Distribution of the Three-Dimensional Atmospheric CO2 Concentration and the Controlling Factors over Global and Central Asia
No full text大气中温室气体浓度的增加所引起的全球气候变暖已成为 21 世纪所面临的最为紧迫、影响最为深远的全球环境问题之一。作为最为重要的人为长生命期温室气体，大气二氧化碳（Carbon Dioxide， CO2） 在全球气候变化和碳循环中扮演重要角色。准确且全面地获取大气 CO2 浓度信息对于研究全球碳循环，减少人类对气候影响估算的不确定性，评价 CO2 减排成效以及制定减排政策具有重要意义。当前大气 CO2 浓度获取方式主要有三种：站点测量、遥感观测以及模型模拟，三种方式各有优缺点。本文首先借助于世界温室气体数据中心（World DataCentre for Greenhouse Gases ， WDCGG ） 、 航 空 微 量 气 体 综 合 观 测 网（ Comprehensive Observation Network for Trace gases by AirLiner project ，CONTRAIL） 以及总碳柱观测网（ Total Carbon Column Observing Network，TCCON） 等站点观测数据验证了温室气体观测卫星（Greenhouse gases ObservingSATellite， GOSAT） 、 大气红外探测仪（Atmospheric Infrared Sounder， AIRS）观测数据以及碳追踪器（Carbon Tracker， CT） 模型模拟数据的数据精度。在精度满足后续分析的前提下，结合气象因子数据、社会经济数据、植被因子数据等辅助数据，利用线性趋势分析、经验正交分解、奇异值分解、相关分析以及延时相关分析等方法对近地面、对流层等不同高度上的全球及中亚地区大气CO2 空间分布特征、年际变化特征、 年变化特征、季节变化特征以及日变化特征进行了定量分析，并分析了碳排放、植被以及大气环流对这种时空分布特征的影响。主要研究内容以及主要结论如下：（1）GOSAT 近地面 CO2 产品、 AIRS 对流层中层 CO2 产品以及 CT2017 模型模拟的 CO2 产品具有高精度和高稳定性，可以用来捕捉不同高度上大气 CO2的时空分布特征。通过比较 GOSAT 近地面 CO2 产品与 18 个符合条件的WDCGG 地面 CO2 测量数据，发现两者之间具有相似的季节波动特征以及增长特征，两者之间具有强相关性，每个站点上两者之间的偏差均小于 2.3 ppm，而相关系数则均大于 0.85。通过比较 AIRS 对流层中层 CO2 产品与航空微量气体综合观测网（Comprehensive Observation Network for Trace gases by AirLiner project，CONTRAIL）在六个区域上基于飞机平台的观测数据，发现两者之间具有相似的季节波动特征以及增长特征，每个区域上上两者之间的偏差均小于 0.4 ppm，而相关系数则均大于 0.94。比较 AIRS 对流层 CO2 产品与 WDCGG 地面 CO2测量数据，发现 AIRS 反演的 CO2 季节波动较小且更晚取得极值。通过对 CT2017CO2 产品与 TCCON 站点观测数据以及 GOSAT、 AIRS 卫星观测数据的比较，发现 CT2017 CO2 与前者之间具有相似的季节波动特征及增长特征，两者之间具有强相关性（R2 = 0.883， RMSE = 2.564 ppm），每个站点上两者之间的偏差均小于 2.3 ppm，而相关系数则均大于 0.7。 CT2017 CO2 与后者空间分布特征基本相似，相关系数均大于 0.65。（2）全球、中亚近地面和对流层中部大气 CO2 浓度具有明显的空间异质性，且这种空间异质性随着高度的增加而逐渐减弱。北半球（陆地）近地面、对流层中部的 CO2 浓度高于南半球（海洋）。在北半球，随着纬度的升高，近地面、对流层中层 CO2 浓度先是显著升高，在 40°N（近地面）或 50°N（对流层中部）以后开始小范围内波动；在南半球，随着纬度的升高，近地面 CO2 浓度逐渐降低，而对流层中部大气 CO2 浓度则没有明显规律。 CO2 浓度高值带随着高度的增加逐步由北半球中高纬度地区转移至低纬度地区，并在 12184 m 高度处形成低纬度 CO2 浓度高，高纬度 CO2 浓度低的格局。中亚地区近地面 CO2浓度自西向东表现出高-低-高的空间分布格局，这一空间格局在 1259 m 高度上仍然存在，而对流层中部 CO2 浓度自北向南表现出低-高-低的空间分布格局。中亚地区年均浓度在对流层的不同高度上始终高于全球平均水平。随着高度的增加，全球及中亚地区大气 CO2 浓度持续减小。（3）全球、中亚近地面和对流层中部 CO2 浓度均具有年增长、季节循环及季节波动特征。在增长率方面，全球所有区域近地面、对流层中层大气 CO2 浓度均呈增长趋势，平均增长率分别为 2.197 ppm/a 和 2.107 ppm/a, 其中北半球增长率高于南半球，陆地增长率高于海洋, 且除了个别区域外，随着纬度的增加，无论是南半球还是北半球，近地面 CO2 浓度年增长率均增加。中亚地区 CO2 浓度的增长率从地面附近开始持续到对流层中上部始终均高于同时期全球平均水平。在空间分布上，中亚北部近地面 CO2 浓度的增长率高于南部，但对流层中层 CO2 浓度的增长率则恰好相反。随着高度的增加，全球 CO2 浓度的增长率先是逐渐减小，然后增加，接着又减小；中亚上空 CO2 的增长率持续减小。在季节变化方面，随着高度的增加，取得最大值及最小值的月份逐渐后移。全球近地面 CO2 浓度 4 月份（春季）时最大， 9 月份（夏季）时最小，中亚近地面 CO2浓度在 3 月份（春季）最大， 8 月份（夏季）最小。全球对流层中层 CO2 浓度在5 月份（春季）最大，在 1 月份（冬季）最小，而中亚对流层中层 CO2 浓度在 4月份（春季）最大， 1 月份（冬季）最小。近地面，随着纬度的增加，北半球季节波动先是明显增大，在 60°N-70°N 达到最大值，接着又逐渐减小；南半球季节波动没有明显规律。在对流层中层，随着纬度的增加，季节波动的幅度逐渐增大。中亚地区的季节波动高于全球平均水平，季节波动随着高度的增加而逐渐减弱。在日变化方面，低层大气的日变化特征较为明显，全球、中亚不同季节的大气 CO2浓度多是在上午 10 点或者 13 点取得最小值，而在夜晚 22 点或者凌晨 1 点取得最大值。中亚地区不同季节的日变化幅度大于全球平均水平。（4）全球、中亚地区的近地面、对流层中层大气 CO2 浓度的持续增长与化石燃料的持续排放正相关，且具有强相关性，其相关系数均大于 0.68。（5）全球、中亚地区的近地面、对流层中层大气 CO2 浓度的空间分布除与碳排放有关外，还与大气环流息息相关。全球近地面 CO2 浓度高值区形成的可能原因是该区域是 CO2 强排放区且气流下沉，全球近地面 CO2 浓度低值区的形成的可能原因是地势高，人类活动少，植被覆盖度高，此外水平运动以纬向运动为主也是可能原因之一。在盛行西风及下沉气流的影响下，欧洲地区排放的CO2 持续输入到中亚地区，这导致在中亚西部地区形成近地面 CO2 浓度高值区。在天山山脉附近时，由于西部输入 CO2 浓度逐渐稀释，地势阻隔作用以及上升气流的影响，该区域附近形成近地面 CO2 浓度低值区。全球对流层中部大气CO2 浓度低值区形成的可能原因是该地区存在较强的大气下沉运动，另外该地区强碳汇亚马逊森林的存在以及 CO2 强排放区对此区域影响较小也是对流层中部大气 CO2 浓度低值区形成的原因。全球对流层中部大气 CO2 浓度高值区形成的可能原因是该区域是 CO2 强排放区，在西风的作用下，形成 CO2 浓度高值带。从欧洲输送到中亚干旱区的 CO2 在上升气流的作用下，向上运动至对流层中部，使得中亚干旱区对流层 CO2 浓度在本地地面 CO2 排放较低的情况下比欧洲高。由于存在天山的阻隔，中亚干旱区对流层中部 CO2 浓度的高值区被分成了两部分。（6）全球、中亚地区的近地面、对流层中层大气 CO2 浓度的季节变化与植被固碳能力的季节变化有关，特别是北半球。大气 CO2 浓度季节波动幅度与温度以及光照强度的季节波动幅度有关。全球、中亚近地面、对流层中层 CO2 浓度与总初级生产力（Gross Primary Productivity， GPP） 均呈负相关关系，只是对流层中部 CO2 浓度相对 GPP 的波动有滞后（全球、中亚： 4 个月）且纬度越低，CO2 的滞后时间越短。近地面 CO2 浓度与 GPP 的相关性大小与该区域植被覆被类型有关。 哈萨克斯坦北部、新疆北部和天山周边地区近地面 CO2 浓度与 GPP具有高度相关性，该区域内土地类型为森林、草地和农作物区。哈萨克斯坦北部（50°N 以北）、天山以及阿尔泰山区域内 GPP 升高时，中亚 40°N 以北对流层 CO2 浓度显著减少
Spation-temporal patterns of gross primary production of global terrestrial ecosystems
No full text地球表层系统与其周围的地球圈层存在物质和能量的交换，是一个巨大的光合合成和消耗分解的系统。陆地生态系统碳循环和水循环与大气圈、地圈和生物圈之间相互作用，在地球气候变化和碳循环中起着重要的作用，也为人类提供了物质和能量基础。植被是陆地生态系统中的重要组成部分，绿色植物通过光合作用，将大气中CO2转变成有机碳，为自然界动物和生物等提供生存所需的物质条件。总初级生产力（Gross primary productivity, GPP）又称为总第一性生产力，它是指在单位时间内生物，主要是绿色植物通过光合作用的途径所固定的有机碳量。在生态系统水平上，总初级生产力是全球最大的碳通量，是人工和水域等生态系统功能的驱动力。基于此，准确地把握陆地生物圈总初级生产力在时间和空间尺度上的变化特征，对理解全球气候变化与生态系统变化之间的相互作用及碳循环在全球陆地生态系统演变中的作用研究具有重要的科学意义。 过去几十年，通过地面、大气和空间观测，在理解和量化陆地总初级生产力的时空格局方面取得了重大的进展。然而，现阶段基于直接观测手段还无法获得GPP，已有的多种GPP数据产品都是基于不同的模型估算得出，由于缺乏真实的观测量作为参考，不同数据产品之间存在较大的差异性。本论文目的是通过基于遥感的方法，即“温度-绿度”模型（Temperature-Greeness，TG），应用全局敏感性分析（Morris）和蒙特卡洛-马尔科夫链（MCMC）方法对TG模型的参数进行敏感性检测和参数优化，实现对全球陆地生态系统GPP的估算。在此基础上，分析TG模型模拟的全球陆地生态系统近20年（2000-2018）平均GPP的空间分布、变化趋势以及年际变化（IAV），并与其他三种全球GPP数据产品相比较，得到如下研究结论：（1）从Morris参数敏感性筛选方法中，筛选出TG模型在不同植被类型中的敏感参数。Xn（最低温度）和Xo（最适温度）是落叶阔叶林、落叶针叶林、常绿阔叶林、常绿针叶林、混交林和草地植被类型中的主要影响参数；Xo（最适温度）则为郁闭灌丛、作物、湿地、木质稀疏草原、稀疏草原和开阔灌丛的影响参数；然而Xm（最高温度）未被识别为任何植被功能类型中的主要影响参数。应用MCMC方法对TG模型敏感参数进行优化结果表明，对Xn敏感的植被类型的最优参数值与其初始值（0 ℃）有显著的差异，其范围从常绿针叶林的-10℃到湿地环境中5 ℃。参数Xo的优化值在不同植被类型中也表现出差异性，特别是在常绿阔叶林中Xo的最优值为15 ℃，是TG模型默认值（30 ℃）的一半。在其余植被类型中，Xo的最优值范围在27.5 ℃ - 32.5 ℃区间内；将MCMC参数优化后应用于TG模型，与全球155个通量站点处理得到的GPP数据进行验证。结果表明，参数优化提高了TG模型在超过一半的植被类型的GPP估算性能，尤其显著改善了常绿阔叶林和常绿针叶林中的GPP估算精度，也提高了稀树草原植被类型的GPP估算性能。 （2）应用优化前后的TG模型估算了全球近20年（2000-2018）陆地生态系统GPP，生成了两套全球GPP数据产品（TGdef GPP和TGopt GPP）。分析了近20年GPP时空变化格局。研究结果表明，TGdef和TGop估算的全球陆地生态系统多年平均GPP在空间分布中呈现一定的差异，主要表现在热带赤道亚马逊森林附近，TGopt显著高于TGdef的GPP值，相差约为500 gC year-1；但估算的近20年GPP变化趋势较为一致。在北美加拿大东北区域、亚马逊森林南部区域，印度的北方和中国东南部区域GPP呈现显著增长的趋势，在巴西东北部区域GPP呈现显著的下降趋势。 （3）近20年全球陆地生态系统GPP呈显著增加的趋势。GPP的增加主要是增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index，EVI）的增加而引起的，而陆地表面温度（Land Surface Temperature，LST）对GPP的变化趋势影响有限。有超过9种植被类型的EVI与GPP偏相关系数高于0.5，其中在郁闭灌丛植被中相关性最好为0.8，在草原和木质稀树草原相关性也较好。LST表现与GPP的相关性不高，12种植被类型偏相关系数均低于0.5。 （4）基于四种基于遥感模型（TGopt、VPM、MODIS和PML）估算的全球GPP的时空格局的分析发现，在植被功能类型和柯本气候分区数据的辅助下，分析了四种GPP数据产品之间的差异。结果表明，四种数据产品的年总GPP估算范围较大，在126至164 Pg C year-1之间。GPP年均值的纬度梯度遵循生物群落的总体分布，但是在北纬热带区域和非洲的高纬度热带地区，四种数据产品之间年均值具有高达500 g C year-1的差异，MODIS GPP产品给出的年均值相对较低。其中，TGopt与PML呈现出较强的线性相关性。在常绿阔叶林和落叶阔叶林植被类型中，四种数据产品均呈现出较高的年均GPP，但是在开放灌木丛植被类型中，年均GPP最低。从气候分区在赤道带气候分区中VPM和MODIS整体比TGopt和PML GPP低，与其在赤道带和干旱带的表现较为一致。从全球陆地生态系统年GPP变化趋势来看，MODIS GPP近20年变化趋势不明显。从植被功能类型来看，四种GPP数据产品在郁蔽灌丛和开阔灌木丛中呈现出较好的一致性，在稀树草原植被类型中产品之间数值差异性较大。从柯本气候分区来看，温暖带气候和亚寒带年GPP呈现显著增加趋势（4.2-4.4 gC year−1），而在赤道带地区，GPP变化趋势呈现降低现象（-0.4 gC year−1），且四种数据产品之间差异较大。相比变化趋势，四种数据GPP年际变化（IAV）之间呈现较好的一致性，尤其是TGopt与VPM之间（R2=0.64）。总体上，四种数据产品中除了MODIS GPP数据产品，其余三种数据产品较好地体现出了干旱区GPP IAV较大，而湿润区GPP IAV较低的特点。柯本气候分区类型中，干旱带GPP IAV也显著高于亚寒带。关键词：总初级生产力，温度-绿度模型，增强型植被指数，陆地表面温度，植被功能类型，柯本气候分
The characteristics of stomatal conductance and transpiration of different plants in southern fringe of the Gurbantonggut Desert,China
No full text植物叶片通过气孔与外界环境进行物质交换，在水分损失和光合碳固定之间进行权衡。 对于所有陆地植物来说，光合作用固定 CO2 不可避免会导致蒸腾水分散失。 一直以来， 植物水分利用模型预测植物在夜间无碳吸收时会关闭气孔。荒漠植物的生长和生存主要受水力条件的影响，许多植物（除 CAM 植物）在黄昏和夜间气孔闭合不完全，不仅不能固定碳，而且损失一定量的水分， 了解荒漠地区植物昼夜气孔行为和调控机制可以更加深入地分析荒漠植物夜间气孔开放的作用。 研究荒漠植物夜晚蒸腾与环境因子的关系，明确植物与大气的水分运输过程，对预测气候变化背景下植物与大气之间的碳循环和水循环具有重要意义。本研究通过测定古尔班通古特沙漠南缘不同生活型植物的气体交换参数、 稳定性碳同位素组成和土壤生态化学计量特征等指标， 研究昼夜条件下不同生活型植物的气体交换特征及水分利用效率， 揭示不同生活型植物的水分利用能力和昼夜气孔调节机制。结果表明：（1） 荒漠植物均存在夜晚气孔打开和夜间蒸腾失水现象。所有植物在雨后的夜晚气孔导度均大于雨前的气孔导度， 水分条件是荒漠植物表达其夜间气孔打开作用潜力的关键控制因子。部分植物可能存在水分胁迫，但依旧保持一定的夜晚气孔导度和蒸腾作用，在水分充足的条件下， 夜晚气孔导度和蒸腾失水量增大。（2） 不同植物的气孔导度和蒸腾速率日变化过程相似，上午时段随光强增强而增大，而下午时段受温度和水分限制的影响，气孔导度和蒸腾速率有减小趋势。 尽管植物的气孔导度和蒸腾速率在夜晚有缓慢增大的趋势，但并未如昼夜节律假说提到的那样在黎明时段达到最大值，根据植物夜晚气孔导度与白天气孔导度比值的结果，只有灌木昼夜气孔导度的差异最小，与假说预期的结果相符。（3） 尽管植物在白天和夜晚都可以调控气孔，但白天和夜晚气孔控制机制存在差异。环境变量中大气 CO2 浓度、土壤水分、温度和湿度等都对昼夜气孔调控具有重要的影响。驱动植物昼夜蒸腾失水的因素不止环境变量， 植物昼夜气孔导度除受环境因子影响外，可能还与植物自身特性有关。（4）水分匮乏是荒漠区最主要的环境特征， 高效利用水分事关植物生存和繁衍。研究区代表性 C4 植物的夜晚气孔导度与其长期水分利用效率呈正相关关系， 尽管夜间由气孔打开引起的蒸腾失水增加了植物的水分损耗，但夜晚蒸腾抑制了植物水力再分配， 黎明前的气孔启动可以促进植物在清晨时段增大气孔导度，加速了碳同化速率，从而了提高白天（尤其是清晨） 植物光合水分利用效率。研究区代表性 C3 和 C4植物中存在显著的夜间气孔导度和蒸腾作用， 这些观察结果与最适气孔理论并不一致。植物气孔对陆地生态系统的碳通量和水通量有很强的影响，而夜间气孔行为将导致估计植物水分利用效率和生态系统碳水循环方面存在较大偏差。 研究结果对于预测全球变化背景下陆地大气相互作用和碳循环是至关重要的
Formation and preservation of high-sulfidation epithermal system in the Tulasu basin
No full text浅成低温热液型矿床是 Au， Cu， Zn 和 Pb 的重要来源，大约 12%的 Au 来自于该类矿床。该矿床具有储量大、埋藏浅、易开采的特点， 可细分为高硫型和低硫型。其中，高硫型浅成低温热液矿床常与深部斑岩型矿床具有密切的时空和成因联系，一直以来都是国内外矿床学研究的热点。吐拉苏盆地地处西天山北段伊犁地块北缘，是目前新疆最大的浅成低温热液金矿集中区，已知浅成低温热液矿床以低硫型为主。京希-伊尔曼得金矿是区内唯一的疑似高硫型浅成低温热液矿床，但因缺乏典型高硫型特征矿物而受质疑。为解决这一争议，本论文在野外地质调查基础之上，对京希-伊尔曼得金矿开展了详细的岩相学、矿物学、地球化学和年代学研究，以期准确厘定矿化作用类型，促进对吐拉苏盆地浅成低温热液矿床成矿规律和矿床保存的认识，为找矿勘探和资源潜力评价提供有益的参考和借鉴。京希-伊尔曼得金矿位于吐拉苏盆地北缘，赋矿地层为大哈拉军山组砾岩段和酸性凝灰岩段，矿体分布形态多呈地毯式、缓倾斜产出，受北西向、南北向、东西向和北东向断裂控制。围岩蚀变包括强硅化、泥化和碳酸盐化蚀变。 热液成矿阶段发育大量白铁矿（可与黄铁矿共存）， 暗示成矿流体 pH 为 3~5， 温度<240℃，氧化的热液流体， 与典型高硫型浅成低温热液矿床一致。 而矿石中常见的酸性淋滤而成多孔状石英， 亦是高硫型浅成低温热液矿床的标志性特征。为探讨其成矿过程及金沉淀机制， 本文选择主要的载金矿物——黄铁矿/白铁矿开展了详细的岩相学和矿物学研究，发现京希-伊尔曼得金矿经历了沉积成岩和热液成矿两期成矿阶段。 激光剥蚀等离子体质谱仪（LA-ICP-MS） 微区微量元素测试分析表明金主要以不可见金（固溶体）形式存在于黄铁矿和白铁矿中。早期沉积成岩阶段黄铁矿以草莓状集合体（Py0）为主， 见白铁矿以条带状他形粒状（Mrc0） 产出。前者富 Au（8.2 ~ 13.35 ppm，平均值为 12 ppm）、 As（3565 ~ 9775 ppm，平均值为 6614 ppm）， 富含 Ti， Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ag、 Sb 和 Pb 等微量元素， Co/Ni值为 0.006 ~ 0.52，表明其沉积成因。 后者 Au、 As 亏损， Al、 Ti 富集，含一定量的 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Pb 等。热液成矿阶段进一步分为：（1）面状硅化-黄铁矿化阶段，共识别出 3 种黄铁矿和 2 种白铁矿， Py1 呈疏松多孔状他形-半自形中粗粒结构， Py2 以自形-半自形板状或叶片状为主， Py3 呈浸染状自形-半自形立方体或花状集合体， 具有明显的核-幔-边结构。 Mrc1 通常与板状或叶片状黄铁矿 Py2 交代共生， Mrc2 主要呈碎裂状粗粒结构。该阶段 Au 含量相对较低， Py1至 Py3 的 Au 含量平均值分别为 0.01 ppm， 0.01 ppm 和 0.45 ppm， Mrc2 中 Au含量<0.01 ppm。与沉积成岩阶段黄铁矿 Py0 相比， 该阶段黄铁矿和白铁矿中 Co、Ni、 Zn、 Mo、 Ag 相对亏损；而 As、 Cu、 Sb、 Pb 相对富集；（2）热液角砾岩化-硅化阶段与胶状结构密切相关， Py4 通常呈细脉状、网脉状或疏松多孔状， Py5a呈浸染状、离散状他形-半自形微粒晶体或胶状结构， 发育振荡环带， Py5b 呈他形不规则致密状微细粒结构， Mrc3 呈球状或他形粒状结构， Mrc4 为黄绿色自形-半自形粒状结构， Mrc5 多呈棕色他形粒状结构。黄铁矿（Py4-Py5）和白铁矿（Mrc3-Mrc5）中 Au 含量明显升高，分别为 33.0 ppm， 1.2 ppm 和 8.7 ppm， 0.05ppm， 0.3 ppm。其他元素 Ag、 Sb、 Zn、 Pb 亦明显富集；（3）石英-碳酸盐化阶段， Py6 呈致密浸染状， 自形-半自形粒状结构，并与毒砂交代共生。 其 Au 多低于检测限。 Py6 与其它阶段黄铁矿相比， Au、 As、 Ti、 Mo、 Ag、 Sb 元素含量相对较低。大量胶状黄铁矿和白铁矿，表明成矿热液为低温热液，物理化学条件（包括氧逸度和 pH 值） 的骤变引起含矿热液过饱和，进而引起 Au 沉淀。不同阶段黄铁矿和白铁矿NanoSIMS原位微区S同位素分析为成矿流体来源和演化提供了重要信息。该矿床黄铁矿和白铁矿 δ34S 值呈现较宽的范围，为-35 ~11.5‰，但主要集中在-10 ~ 10‰。 草莓状黄铁矿较低的 δ34S 值（-35 ~ -22.9‰）可能代表了开放系统中细菌还原海相硫酸盐。 早期面状硅化-黄铁矿化阶段黄铁矿和白铁矿 δ34S 值为-13.6 ~ 9.3‰， 较宽的 δ34S 值表明硫来自于沉积地层或经分馏作用，重的 34S 进入氧化物，残余 H2S 相对贫 34S，进而导致析出硫化物 δ34S值较低。经过岩浆热液作用，硫化物经脱硫化作用和流体相互作用产生负的 δ34S值， 同时受热液流体 pH 或氧逸度的变化影响。 热液角砾岩化-硅化阶段黄铁矿和白铁矿 δ34S 值为-6.8 ~ 13.2‰，主要集中在-5 ~ 5‰之间表明硫以深源岩浆硫为主。矿区中性-酸性火山岩锆石 LA-ICP-MS U-Pb 和(U-Th)/He 年代学研究限定了火山作用与矿化作用之间的关系。详细的阴极发光（CL）图像显示锆石普遍发育核边结构， 并可细分为复杂环带结构锆石颗粒和简单环带结构锆石颗粒， 常见不规则的吸收表面和“港湾”结构。 锆石 Ti 温度计限定锆石形成温度约为 700 ~840 ℃。 锆石 U-Pb 年龄限定了两期主要的岩浆作用， 火山喷发的第一期阶段为 ~370 Ma，包括流纹岩和英安斑岩的喷出。 火山喷发的第二期为一系列交替的中性和酸性喷发单元， 凝灰岩样品中锆石年龄为 365 ~ 362 Ma。 利用最老锆石循环晶年龄（406.9 ± 5.4 Ma）和最年轻锆石（354.6 ± 3.0 Ma）估计出岩浆房持续时限长达 44 ~ 61 Ma。第一期火山岩 (U-Th)/He 年龄约为 354 ± 15 Ma，与其对应的U-Pb 年龄在一致。然而，第二期火山岩锆石颗粒(U-Th)/He 年龄中间值为 292.6 ±7.6 Ma，表明异常的长时间的热历史。进一步的锆石 LA-ICP-MS 微量元素分析表明深部镁铁矿岩浆向含矿岩浆房周期性的补给。 结合前人研究， 本文认为京希-伊尔曼得经历了：（1）晚泥盆-早石炭世（370-360 Ma）： 火山喷发时期，形成赋矿火山岩；（2）石炭纪（350-290 Ma）：矿床形成，并迅速遭受了沉积埋藏；（3）二叠纪（280-250 Ma）：继续沉积埋藏，吐拉苏盆地接受了大约 2.5 km 厚的沉积物，避免了浅成低温热液矿床的破坏；（4）渐新世以来快速剥露，大哈拉军山组火山岩之上的部分盖层被风化剥蚀，浅成低温热液矿床重新出露地表或近地表而被发现。综上， 提出京希-伊尔曼得金矿属高硫型浅成低温热液矿床。金来自于大哈拉军山组赋矿围岩，深源岩浆热液同样为矿床的形成提供了一定的成矿物质。 水岩作用引起的 pH 和氧逸度的变化是金沉淀的主要原因。 周期性的镁铁质岩浆补给维持了长期的热异常，并可能贡献了成矿金属和硫。成岩成矿作用发生在石炭纪。 成矿后的迅速沉积埋藏是矿床得以保存的重要因素
Spatial and Temporal Characteristics of Landscape Ecological Risks in the Amu Darya Delta, Central Asia
No full text一个稳定的生态系统是自然与社会和谐发展的基础。然而，随着人类活动的加剧和区域环境的变化，生态系统受到的干扰越来越强，面临的生态风险逐渐加大。生态风险反映了生态系统在受到外界压力干扰时功能发生退化的可能性。近年来，随着景观生态学的发展，一些学者基于景观格局与生态系统之间的相互作用，从景观生态学的角度提出了景观生态风险评价的研究方法。 与传统生态风险评价方法不同，景观生态风险评价主要突出了景观格局变化对生态系统功能以及生态进程带来的影响，能够从不同的尺度对生态风险进行空间分析，综合反映生态风险在时空上的变化特征。 因此， 对区域景观生态风险进行评价，并在此基础上分析其变化特征与驱动力之间的关系，可以为区域生态风险防范以及开展可持续的景观生态规划工作提供决策依据，具有重要意义。在最近几十年，由于受人类活动、全球气候变化以及“咸海危机” 的影响，阿姆河三角洲出现了土壤盐渍化、植被退化、沙尘暴等严重的生态环境问题，区域景观的结构和功能遭到破坏，生态系统稳定性逐渐降低，景观生态风险有升高的趋势。在此背景下，分析阿姆河三角洲景观生态风险变化特征及其驱动力具有重要意义，可以为阿姆河三角洲景观生态规划和环境保护以及推进“一带一路”沿线国家生态文明建设与经济可持续发展提供理论参考和决策依据。本文以中亚阿姆河三角洲为例，基于景观格局指数，构建了阿姆河三角洲景观生态风险评价体系，并利用空间自相关与地理加权回归分析的方法，对 2000年和 2015 年研究区景观生态风险进行了时空特征与驱动力分析。主要研究结论如下：（1）在研究期间，阿姆河三角洲主要的景观类型为耕地，其次为未利用地和草地。林地、水域和湿地面积较小，占据的面积不到三角洲的 7％； 从景观类型面积的变化情况来看， 2000-2015 年耕地、建设用地和未利用地面积有所增加，而湿地、水域、草地和林地的面积则出现不同程度的减少，其中减少幅度最大的是林地和草地，面积分别减少了 37.55％和 32.70％。（2）景观生态风险的时序变化表明， 2000-2015 年阿姆河三角洲景观生态风险整体上呈增加趋势，高风险等级区域在原来基础上增加了 86.55%； 研究区大部分区域处于低生态风险和较低生态风险等级，占据的面积大约为三角洲的 55%左右； 此外与 2000 年相比， 2015 年中度与较高生态风险等级的面积均有所下降，下降比例分别为 7.92％和 5.06%。（3）从景观生态风险的空间格局来看， 2000 年与 2015 年阿姆河三角洲景观生态风险等级在空间分布上具有较强的一致性：风险等级从三角洲的外围到内部均呈现出下降的趋势； 研究期间中度和高生态风险等级主要分布在阿姆河三角洲的外围和努库斯市附近； 而具有较高生态风险等级的区域则主要分布在阿姆河三角洲的下游； 此外，大多数低生态风险和较低生态风险区域主要位于三角洲的西部和中部； 同时从景观生态风险空间分布的变化情况看， 2000-2015 年高生态风险等级在三角洲的下游有明显扩张的趋势； 此外 2000-2015 年生态风险等级在三角洲的土库曼斯坦区域有下降趋势，而在乌兹别克斯坦则呈现上升趋势。（4）空间自相关分析的结果表明 2000 年和 2015 年景观生态风险的莫兰指数值分别为 0.669 和 0.719，均为正值，这说明景观生态风险在空间上的聚类现象明显，同时存在很强的正相关性； 空间聚类分析的结果显示 2000 年与 2015 年阿姆河三角洲景观生态风险在空间上主要为“高-高” 和“ 低-低” 型的空间聚类模式，其中“高-高” 型主要分布在三角洲外围和下游， “低-低” 型则主要分布在三角洲的中部和上游。（5）景观生态风险的驱动力研究表明，地理加权回归（Geographic WeightedRegression, GWR） 比普通最小二乘回归（Ordinary Least Square, OLS） 模型在评估本研究驱动因子对景观生态风险时的效果要好； GWR 模型的结果显示，在阿姆河三角洲的大部分区域归一化植被指数 NDVI（ Normalized DifferenceVegetation Index） 与景观生态风险呈负相关关系，这说明植被的增加对景观生态风险有抑制作用，而地表温度 LST（Land Surface Temperature） 和 DEM 则与景观生态风险有较强的正相关关系； 同时在阿姆河三角洲的中部，农作物产量与景观生态风险呈正相关关系，这表明频繁的农业活动可能会加剧该区域的景观生态风险； 在城市和道路节点区域，道路密度与景观生态风险呈正相关关系，在这些区域道路密度的增加会导致较高的景观生态风险； 此外人口密度与景观生态风险的正相关系显著，且与 2000 年相比，这种正相关关系在 2015 年已经扩展到了阿姆河三角洲的下游
The mechanism of wind-blown sand deposition and sand prevention measures of Bachu-Shache expressway
No full text沙漠高速公路较低等级公路来说，普遍存在路基高、路面宽、公路安全设施等级高等特点，这些特点的综合作用减弱了道路断面的输沙能力，导致沙漠高速公路出现新的沙害问题。针对目前工程实际情况，本文以巴楚—莎车高速公路为例，探究沙漠高速公路路面风沙危害形成机制及其沙害防治措施。论文采用野外调研、室内风洞试验与野外测试相结合的方式， 对巴楚—莎车高速公路风沙环境致灾能力和公路沙害程度进行了评价，测定了公路路基高度、边坡坡度和不同护栏组合形式对流场、风沙流结构及其积沙形态的影响， 通过沙粒受力分析阐明路面沙害机制， 最终提出巴楚—莎车高速公路沙害防治对策。 研究结果表明：（1）巴楚—莎车高速公路沿线年输沙势属低风能环境，地貌类型流动沙漠区 28.84km、戈壁荒漠区 112.78km、绿洲农田区 91.98km，沙害严重路段占路线总长度的 1.46%， 沙害中度路段占 7.48%， 沙害轻度路段占 39.20%， 无沙害路段占 51.86%。（2） 道路断面对气流水平速度的影响主要表现为气流在迎风坡坡脚、路面和背风侧坡脚呈现三个风速减弱区，路基横断面对流场的影响可以分为四个区：外流区、尾流区、恢复区和涡流区。波形护栏对流场的作用特点为护栏下部的正向喷射与护栏后方的反向流相遇，气流附着点在护栏后侧 2.5-5H。混凝土护栏为密实结构，气流在栅栏前抬升剧烈，无喷射流，在护栏前后均有涡流区。缆索护栏喷射流为护栏后侧的主要气流，气流在护栏后侧动能减弱不显著，随着缆索护栏上方附着气流的下沉混合和动量交换，气流逐步恢复加强。路基和护栏对风沙流结构的影响主要表现为路基上方风沙流结构呈现出的“象鼻效应”和护栏阻挡引起护栏正后方输沙通量的减少，护栏对气流的抬升导致护栏上方垂直沙通量的增加，其中以混凝土护栏作用最为显著，缆索护栏影响最小。路基影响下迎风坡和背风坡坡脚是沙粒沉降的主要部位。波形护栏中央隔离带背风侧的超车带上容易积沙，积沙呈条带状分布，积沙厚度与沙通量预测值较为一致， 混凝土护栏积沙主要发生在护栏的前面，护栏前方为风沙沉降首发区，且沉降体积会不断增加，护栏背风侧也会形成少量积沙体，积沙量远少于护栏迎风侧底部。沙漠高速公路较低等级公路来说，普遍存在路基高、路面宽、公路安全设施等级高等特点，这些特点的综合作用减弱了道路断面的输沙能力，导致沙漠高速公路出现新的沙害问题。针对目前工程实际情况，本文以巴楚—莎车高速公路为例，探究沙漠高速公路路面风沙危害形成机制及其沙害防治措施。论文采用野外调研、室内风洞试验与野外测试相结合的方式， 对巴楚—莎车高速公路风沙环境致灾能力和公路沙害程度进行了评价，测定了公路路基高度、边坡坡度和不同护栏组合形式对流场、风沙流结构及其积沙形态的影响， 通过沙粒受力分析阐明路面沙害机制， 最终提出巴楚—莎车高速公路沙害防治对策。 研究结果表明：（1）巴楚—莎车高速公路沿线年输沙势属低风能环境，地貌类型流动沙漠区 28.84km、戈壁荒漠区 112.78km、绿洲农田区 91.98km，沙害严重路段占路线总长度的 1.46%， 沙害中度路段占 7.48%， 沙害轻度路段占 39.20%， 无沙害路段占 51.86%。（2） 道路断面对气流水平速度的影响主要表现为气流在迎风坡坡脚、路面和背风侧坡脚呈现三个风速减弱区，路基横断面对流场的影响可以分为四个区：外流区、尾流区、恢复区和涡流区。波形护栏对流场的作用特点为护栏下部的正向喷射与护栏后方的反向流相遇，气流附着点在护栏后侧 2.5-5H。混凝土护栏为密实结构，气流在栅栏前抬升剧烈，无喷射流，在护栏前后均有涡流区。缆索护栏喷射流为护栏后侧的主要气流，气流在护栏后侧动能减弱不显著，随着缆索护栏上方附着气流的下沉混合和动量交换，气流逐步恢复加强。路基和护栏对风沙流结构的影响主要表现为路基上方风沙流结构呈现出的“象鼻效应”和护栏阻挡引起护栏正后方输沙通量的减少，护栏对气流的抬升导致护栏上方垂直沙通量的增加，其中以混凝土护栏作用最为显著，缆索护栏影响最小。路基影响下迎风坡和背风坡坡脚是沙粒沉降的主要部位。波形护栏中央隔离带背风侧的超车带上容易积沙，积沙呈条带状分布，积沙厚度与沙通量预测值较为一致， 混凝土护栏积沙主要发生在护栏的前面，护栏前方为风沙沉降首发区，且沉降体积会不断增加，护栏背风侧也会形成少量积沙体，积沙量远少于护栏迎风侧底部
