Seasonal variations in infiltrability of moss‐dominated biocrusts on aeolian sand and loess soil in the Chinese Loess Plateau     

Bo Xiao  Fuhai Sun  Xiaomeng Yao  Kelin Hu  Giora J. Kidron 《水文研究》2019,33(18):2449-2463

Biocrust effects on soil infiltration have attracted increasing attention in dryland ecosystems, but their seasonal variations in infiltrability have not yet been well understood. On the Chinese Loess Plateau, soil infiltrability indicated by saturated hydraulic conductivity (K_s) of biocrusts and bare soil, both on aeolian sand and loess soil, was determined by disc infiltrometer in late spring (SPR), midsummer (SUM), and early fall (FAL). Then their correlations with soil biological and physiochemical properties and water repellency index (RI) were analysed. The results showed that the biocrusts significantly decreased K_s both on sand during SPR, SUM, and FAL (by 43%, 66%, and 35%, respectively; P < .05) and on loess (by 42%, 92%, and 10%, respectively; P <.05). As compared with the bare soil, the decreased K_s in the biocrusted surfaces was mostly attributed to the microorganism biomass and also to the increasing content of fine particles and organic matter. Most importantly, both the biocrusts and bare soil exhibited significant (F ≥ 11.89, P ≤ .003) seasonal variations in K_s, but their patterns were quite different. Specifically, the K_s of bare soil gradually decreased from SPR to SUM (32% and 42% for sand and loess, respectively) and FAL (29% and 39%); the K_s of biocrusts also decreased from SPR to SUM (59% and 92%) but then increased in FAL (36% and 588%). Whereas the seasonal variations in K_s of the biocrusts were closely correlated with the seasonal variations in RI, the RI values were not high enough to point at hydrophobicity. Instead of that, the seasonal variations of K_s were principally explained by the changes in the crust biomass and possibly by the microbial exopolysaccharides. We conclude that the biocrusts significantly decreased soil infiltrability and exhibited a different seasonal variation pattern, which should be carefully considered in future analyses of hydropedological processes.  相似文献   

冀鲁豫交界区岩石圈磁场异常分布与磁化率结构分析     

张海洋  李博  苏树朋  王朝景  刘德强  云萌  赵慧琴  王慧 《地震地磁观测与研究》2019,40(6):47-52

利用重磁反演软件,对2017年8月冀鲁豫交界区流动地磁总强度数据进行处理并解析延拓,研究该区岩石圈磁场及其深部、浅表磁场异常分布特征与地下介质磁化率结构的性质。结果表明:冀鲁豫交界区岩石圈磁场异常分布是岩石圈浅表与深部磁异常综合叠加的结果,岩石圈地下介质的浅表与深部磁化率结构具有一定差异性,且受断裂控制呈分段性特征,可能与该区域复杂的岩石圈磁化率结构及地质构造有关。  相似文献   

太湖藻型湖区沉积物中生物易降解物质组成及分布规律   总被引：2，自引：0，他引：2  

祁闯  方家琪  张利民  雷波  汤响成  王国祥 《湖泊科学》2019,31(4):941-949

为研究富营养化湖泊藻型湖区沉积物中生物易降解有机质的组成及其垂向分布特征，选取太湖竺山湾湖滨带和开敞湖区采集沉积物柱状样，利用微电极技术测定沉积物-水界面理化指标的剖面特征，并对沉积物中含水率、烧失量、色素含量、总有机碳、总氮以及生物易降解物质（总蛋白、总糖和总脂）进行测定.结果表明：藻型湖区沉积物-水界面处溶解氧、pH和氧化还原电位在垂向剖面上呈现出随深度增加而下降的趋势，空间上存在明显的异质性，湖滨带沉积物-水界面溶解氧、pH和氧化还原电位显著低于开敞湖区，而沉积物-水界面H₂S浓度在垂向上则表现为随深度先降低而后升高的趋势.此外，藻型湖区沉积物中生物易降解有机质的组成和分布同样存在明显的空间异质性.组成上以脂类（7.7 mg/g）为主，其次是糖类（4.5 mg/g），蛋白质（0.8 mg/g）含量最低；空间上，湖滨带沉积物中生物易降解有机质含量显著高于开敞湖区，表层15 cm以上沉积物含水率和烧失量较高，有机质含量丰富.  相似文献   

火星电离层电子浓度昼夜变化特性研究          下载免费PDF全文

张学习  雷久侯  万卫星  钟嘉豪 《地球物理学报》2018,61(8):3113-3123

本文利用MAVEN卫星Langmuir Probe and Waves（LPW）仪器的在轨电子浓度探测数据，研究了火星电离层电子浓度随太阳天顶角（Solar Zenith Angle，SZA）的变化以及昼夜电子浓度变化的异同.基于2014年至2017年期间MAVEN的电子浓度数据，我们发现：在200 km以下，白天电离层电子浓度主要受光化学平衡控制，由于白天光电离过程使得昼夜电子浓度差异较大，此时电离层昼夜传输能影响到的最大范围约在SZA=110°；而在200 km以上，白天电离层受输运过程控制，此时昼夜电子浓度差别较小，电离层昼夜间电子浓度变化较为缓慢.通过研究MAVEN在deep-dip（低高度深入探测）期间的电子浓度数据，我们发现火星磁场会显著影响夜间200 km以下的电子浓度分布结构，强磁场中闭合磁力线对电子沉降过程的阻碍作用使得在夜间该区域的电子浓度小于相邻区域.同时，通过比较deep-dip期间昼夜电子浓度随高度的变化，发现夜间电子沉降作用的影响可能主要集中在160 km以下.  相似文献   

南北地震带北段流体资料地震预测效能检验     

王博  钟骏  王熠熙  陈石 《地震》2018,38(1):147-156

以南北地震带北段长时间、 连续并有多次震例记录的流体观测资料为研究对象, 使用Molchan图表法对其与周边地震的关系进行了检验和分析, 计算了时间占有率、 预测效能和概率增益等参数。 结果表明, 南北地震带北段各台项的预测效能差别较大。 整体看来, 甘东南地区的观测资料检验效果较好, 表现为概率增益较大; 青海东部地区的多个测项预测效能检验结果较好, 但概率增益较小; 宁夏北部贺兰山东麓断裂附近两台项的报准率差别不大, 但概率增益、 时间占有率等却都不同。 此外, 从前兆资料变化时间上看, 短期异常和长期异常都较多, 中期异常较少。  相似文献   

广西合浦盆地干热岩资源成热条件及潜力评价     

康志强  张起钻  管彦武  冯波  袁金福  孙明行  刘德民  王新宇  杨志强  陆济璞  张勤军  冯民豪 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(4):1151-1160

为了对广西合浦盆地干热岩资源成热条件及其潜力进行评价，利用广西航磁勘查数据，采用Parker-Oldenburg法反演计算了居里面深度。在此基础上进行大地热流密度值和不同埋深地温计算，发现计算结果与现有测温资料吻合，合浦盆地内西场凹陷和常乐凹陷具有干热岩资源成生条件。结合合浦盆地内基础地质调查资料和油气钻孔资料，分析了合浦盆地干热岩资源的储层和盖层条件。初步圈出2个位于西场凹陷和常乐凹陷的干热岩勘查靶区C1和C2，面积分别为167.10和72.90 km²，干热岩资源量分别为182.48×10¹⁵、77.59×10¹⁵ J。按20%的采收率，合浦盆地干热岩资源量可开采量为52.01×10¹⁵ J，折合标准煤177.48×10⁴ t，占2018年广西全区能源生产总量3 756.69×10⁴ t标准煤的4.72%。在资源量评价基础上，可优先考虑位于合浦盆地西场凹陷的C1靶区开展进一步的勘探工作。  相似文献   

2018年9月8日墨江地震及周边地区构造应力场特征分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

李泽潇  万永革  崔华伟  李振月  胡晓辉  黄骥超  靳志同 《地球物理学报》2020,63(4):1431-1443

2018年9月8日,云南省墨江县发生MS5.9地震并伴随一系列余震,探究该地震周围的应力场对于理解该地震的发生机制和后续地震的发展趋势具有着重要的参考意义.本研究收集了震源及其邻区中前人研究和Global CMT所给出的震源机制资料,对该地区进行了构造应力场反演,并同时利用反演得到的应力张量模拟墨江地区的震源机制解表现.结果表明:(1)在应力轴整体分布上,自西向东σ1轴(压轴)从NNE-SSW向逐渐转向NNW-SSE向,σ3轴(张轴)从WWN-EES向逐渐转向WWS-EEN向,张轴呈弧形分布,压轴呈放射状分布.(2)在应力轴倾伏角上,研究区域内的压应力轴和张应力轴倾伏角都比较小,即两轴均接近水平.(3)R值分布大体是在东南部相较于西北部大,结合当地地质背景分析得到,物质逃逸自西北向东南呈逐渐变缓的趋势.(4)利用反演得到的应力张量和应力状态计算墨江地震震源区的相对剪应力和相对正应力大小.由此推测,墨江地震恰好发生在相对剪切应力值和相对正应力正值最大的节面上.从而可以确定墨江地震的发震节面的基本参数:走向216.32°,倾角86.91°,滑动角0.27°,相对剪应力值0.9,相对正应力值0.3.本研究为此次墨江地震的发震背景和地震动力学研究提供了基础性资料.  相似文献   

碰撞非相干散射理论谱宏观法和微观法的比较研究          下载免费PDF全文

梁宇  赵必强  乐新安  丁锋  曾令旗  郝红连  宁百齐  万卫星 《地球物理学报》2020,63(2):387-393

非相干散射理论谱是理解非相干散射雷达探测的理论基础,其求解过程分为微观法和宏观法.在考虑碰撞不考虑磁场的条件下,本文使用这两种方法对理论谱分别进行求解,给出了关键求解过程,并对等离子体的归一化导纳和极化率以及非相干散射的微分散射截面和谱密度函数进行分析,得到了它们各自之间的数学关系,概括性分析了两种方法在理论选择、最终结论及多种因素下求解的异同点.  相似文献   

基于新型单相MICP技术改性黏性土力学特性的试验研究     

张宽  唐朝生  刘博  张天生  程青  施斌 《工程地质学报》2020,28(2):306-316

微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)是一种绿色低碳的新型土体改性技术.该技术当前主要适用于渗透性较好的砂土,普遍使用两相处理方法,即菌液和胶结液分开施用.然而,对于渗透性相对较差的黏性土,传统的两相处理方法难以适用.为此,引入新的单相胶结方法,即菌液和胶结液混合施用,通过调节溶液的初始pH值为细菌水解作用提供窗口期,避免微生物絮凝阻塞孔隙,使混合液均匀分布于土体一定深度范围内,从而达到显著提升胶结效果的目的.利用喷洒法将混合液喷洒至土体表层进行MICP处理,处理完成后使用超微型贯入仪SMP-1测试土体表层不同深度处的结构强度,分析土体力学特性的空间差异,对土体的胶结效果进行定量评价.此外,探究了胶结液浓度(0.2M、0.5M和1.0M)及胶结方法(调节pH与否)对于土体结构强度及MICP改性效果的影响.结果表明:采用单相MICP技术对黏性土进行改性,能够显著提高其结构强度,具有较好的适用性;在不高于1.0 M的胶结液浓度范围内,黏性土的胶结效果随着胶结液浓度增加而提升;相比较而言,调节pH的单相胶结方法对于提升土体胶结的深度和均匀性有明显积极作用.新型单相MICP技术简单易行,能够节约成本,在黏性土表层加固方面具有潜在推广应用价值.  相似文献   

Radar isochronic layer dating for a deep ice core at Kunlun Station,Antarctica     

Tang  Xueyuan  Sun  Bo  Wang  Tiantian 《中国科学:地球科学(英文版)》2020,63(2):303-308

The ages and accumulation rates of ice are important boundary conditions for paleoclimatic ice models. Radardetected isochronic layers can be used to date the ice column beneath the ice surface and infer past accumulation rates. A Deep Ice-Core Drilling Project has been carried out at Kunlun station in the Dome A region, East Antarctica. Radio echo sounding data are collected during the 2004/2005 Chinese National Research Expedition and the 2007/2008 Dome Connection East Antarctica project of the Alfred Wegener Institute(Germany). Radar isochronic layers from the dataset were linked to compare a new deep ice core site from Kunlun station and the Vostok ice core site. Ten visible layers, accounting for ~50% ice thickness at the Kunlun station ice core site, were dated based on the Vostok ice core chronology. At 1,640 m depth below surface, an age of ~160,400 yr was determined, corresponding to a bright layer at Kunlun station. These layers provided geometric information on the past surface of the ice sheet around the ice core site through the Wisconsin glacial stage, Eemian interglacial and Marine Isotope Stage6. Based on a simple ice flow model and the age-depth relationship, we concluded that the region around the Kunlun ice core site had lower past accumulation rates, consistent with the present pattern. The age-depth relationship would thus be expected to correlate and constrain the chronology of the deep ice core at Kunlun station in the future.  相似文献