20世纪南极法尔兹半岛海豹数量变化及其影响因素

通过对采自南极乔治王岛法尔兹半岛地区的一根长为35.5 cm的海豹粪土沉积柱进行多方面的沉积学分析, 包括沉积物的岩性特征, 沉积物中Cu, Se, Zn等标型元素以及反映有机质含量的总有机碳(TOC)随深度的变化, 该沉积剖面自上而下可分为两个明显不同的沉积单元, 其中上部25.5 cm的沉积层明显受到海豹排泄物混入的影响, 底部10 cm主要为未受海豹活动影响的海相沉积. 同时恢复了该地区20世纪以来海豹数量的变化过程, 该变化主要受控于人为因素的影响. 在20世纪上半叶, 由于人类的大量捕杀, 该地区海豹数量持续低迷. 20世纪60年代以后由于南极地区捕杀海豹活动的禁止以及人类对南极生态系统的保护, 该地区海豹数量迅速恢复并在之后一直维持了较高的数量水平. 该地区20世纪以来海豹数量的显著变化表明了人类活动对南极生态系统的强烈影响, 对认识人与自然的关系及生态系统的保护有深刻的意义, 同时也为进一步研究南极地区生态系统的演化历史提供了高精度的信息载体.     

东海潮间带埋藏古木影响下的Fe-S矿物特征

中国东海舟山群岛的潮间带存在一处距今5600年左右的古木堆积层. 对采自该潮间带的新鲜基岩样品、海岸风化壳剖面、海岸带渗滤水系统、埋藏古木渗滤水、潮间带沉积物、潮间带海水、岛上淡水和埋藏古木以及埋藏古木形成的泥炭质等潮间带环境介质进行元素地球化学分析, 对海岸带渗滤水系统中的细菌成因铁氧化物和潮间带沉积物进行了详细的透射电子显微镜-选区电子衍射分析, 并对埋藏古木形成的泥炭质和潮间带海滩泥的无机硫组成及其硫同位素组成进行了测定. 结果显示, 该潮间带环境介质出现了不同程度的Fe, Mn, S (SO^2-₄)富集, 是埋藏古木腐烂发酵对潮间带的Fe-S生物地球化学循环产生影响的结果. 透射电子显微镜-选区电子衍射分析结果不仅证实铁细菌和硫酸盐还原菌在该潮间带环境中的大量存在、参与了Fe-S循环过程, 而且诱导了胞外成矿作用. 潮间带海滩泥中高的铬还原性硫(FeS₂)含量和低的特征δ ³⁴S值(?2.9‰)不仅可能指示了潮间带沉积物中大量硫酸盐还原菌的存在, 而且可能显示其中的铁硫矿物是在高的硫酸盐还原速率条件下形成的. 本研究对于深刻认识潮间带、河口和近海岸带等高有机质累积速率和高硫酸盐还原速率条件下Fe-S生物地球化学循环和生物成矿特征具有重要的意义.     

南海西沙过去千年降雨变化及其影响因素

热带太平洋水循环对全球气候具有非常重要的意义.虽然在年际尺度上,厄尔尼诺-南方涛动(El Nio-Southern Oscillation,ENSO)与沃克环流的变化对热带太平洋降雨具有显著的影响.但是在世纪尺度上,目前的古气候研究结果大多都认为赤道辐合带(Intertropical Convergence Zone,ITCZ)的整体摆动才是热带太平洋过去千年降雨变化的主要原因.这些研究结果显示在小冰期期间(LIA,AD1400～1850)ITCZ出现了南移,这一南移使得现代ITCZ北界附近的区域在小冰期期间降雨减少,而在南界附近的降雨则出现增多.利用湖泊沉积物多个指标重建的中国南海西沙东岛近千年的降雨变化显示,东岛在中世纪暖期(MWP,AD1000～1400)和现代温暖期(AD1850～2000)降雨较少,而在小冰期期间则表现为湿润.考虑到东岛的地理位置,这样的降雨变化很难被ITCZ整体摆动理论所解释.结合现代器测资料的分析,东岛的降雨变化很有可能主要受到了太平洋沃克环流变化的影响.这一结果说明热带地区过去千年降雨变化不仅仅受到ITCZ的整体摆动控制,其他气候系统如ENSO/沃克环流的变化也起到了重要的作用.进一步综合热带太平洋地区已有的古降雨记录对过去2000年南方涛动指数进行了定量重建,结果显示沃克环流变化与太阳活动之间存在明显的关联.     

砗磲记录的南海西沙晚全新世温暖期的高海温特征

IPCC第四次报告中利用长尺度综合法获得的全球平均温度表明北半球20世纪后半叶的温度很可能是过去1300年来最高的50年,并且20世纪最后10年很可能是过去1300年中最温暖的10年.但是,此结论仍然存在争议,其中一个争论的焦点就是最近半个世纪的温度是否高于中世纪气候异常期(Medieval Climate Anomaly,MCA,AD 800~1300)和罗马暖期(Roman Warm Period,RWP,BC 200~AD 400)这两个距今最近的晚全新世自然温暖期.本研究从南海北部西沙群岛采集了两个库式砗磲,定年结果显示这两个砗磲的存活时代分别位于MCA期间(AD990±40)和RWP期间(AD 50±40).对这两个砗磲进行高分辨率?18O和Sr/Ca比值测试,结合前期现代砗磲的研究结果,定量重建了MCA期间(AD 990±40)和RWP期间(AD 50±40)两个时间段的高分辨率海表面温度(sea surface temperatures,SSTs).结果表明AD 990±40和AD 50±40附近的平均SST分别为28.1和28.7℃,比AD 1994~2005的平均SST分别高出了0.8和1.4℃.根据本研究中砗磲的高分辨率高精度定量重建结果,结合中国东部和西北地区其他树轮、湖泊沉积物、文献记录等重建结果,认为在中国西北到南海北部的广大区域,最近几十年的温度很可能并没有超过MCA时期的自然变化范围.     

L-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸乙酯的合成

在硫酸铁水合物催化下由L-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸与乙醇反应得到L-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸乙酯.     

蒙城尉迟寺文化层的地质地球化学研究

在对安徽蒙城尉迟寺古文化遗址进行野外考察的基础上,分析了古文化沉积层剖面中的17种元素、pH值、TOC等数据,结果表明:①主因子分析得到的fact1可以反演距今5 050~4 000年间尉迟寺遗址地区古代人口数量的变化,变化曲线和传统器物考古方法得出的古文化层演变关系有很好的相关性;②在处于原始农耕文明的古代人类社会,人口数量的变化以及社会的兴衰与气候是息息相关的:夏季风越强,人口数量就越多,社会就越繁荣.孢粉分析结果表明4 400年左右的气候事件,导致尉迟寺遗址地区的大汶口文化与龙山文化的更替;③探索性的研究表明,地质地球化学方法可以应用在考古学研究中,并提供文明与气候的新信息.     

基于小波提升的自动聚焦评价函数

针对图像经小波变换后细节部分包括水平、垂直、对角3个方向的高频分量,构造出了基于小波变换的聚焦评价函数.该算法首次通过优选小波基,将小波提升应用于自动聚焦领域,相对于传统小波变换减小了计算量,实现了整型运算,便于在DSP上实时实现.仿真结果表明,该算法跟现在广泛应用的聚焦函数对比,曲线更加尖锐,性能更加稳定.     

计算机辅助基因克隆的Oracle数据库系统

计算机辅助基因克隆的Oracle数据库系统利用SwissProt数据库获取已知的基因, 用 Blast程序从人类基因组序列中搜索与该基因同源的染色体DNA片段, 并将Blast返回的结果 存储于Oracle数据库. 使用者选择所感兴趣的Blast结果, 用本文所提供的算法及前端程序 合成这些DNA片段, 从而实现计算机辅助克隆新基因.     

南澳宋城:被海啸毁灭的古文明遗址

一直以来,在中国大陆海岸线上未发现遭受海啸破坏的地质遗迹和可靠的历史文献记录.2013年,在西沙群岛的东岛发现了距今一千年前后南海古海啸存在的地质证据.模拟研究表明,海啸的地震震源位于马尼拉海沟,其影响的范围可能波及广东、海南和越南海岸带.本研究选择广东省南澳岛作为海啸波及区进行研究,结果证明南澳岛东南沿岸受到了海啸袭击,海啸沉积层内陆源动物骨骼样品的~(14)C校正年代范围是公元894～1011年;在海啸层中还保存有大量的宋代陶瓷器残片.这次海啸的破坏性是巨大的,以至于在海啸后的500年间,南澳岛的文化出现了衰退.位于不同地形的海啸剖面展示了海啸撞击海岸的结果,它们从地质学的角度证明了南海古海啸对南澳岛海岸的影响.本文表明要高度重视南海发生海啸的危险,这对于正确评估中国南海海啸风险、现代海上丝绸之路沿岸的海上交通以及沿海核电站等工程的安全和建设具有重要的科学和现实意义.同时它将推动南澳宋城的考古发掘,从而为南海沿岸的古海啸及其影响的研究提供更多证据.     

砗磲高分辨率Sr/Ca温度计:3种物种的对比分析

对采自南海西沙的3种不同种的现代砗磲(库氏砗磲、鳞砗磲、砗蚝)进行了高分辨率Sr/Ca比值分析.结果表明:库氏砗磲和鳞砗磲的Sr/Ca比值呈现出年周期变化并与实测的海表面温度(SST)形成较好的对应;而砗蚝的Sr/Ca比值年周期信号较弱且与温度的对应存在较大的不确定性.通过全年逐月或逐周对应和极端对应,我们共获得了两种砗磲的4个有效的Sr/Ca-SST方程,并能较好地作为Sr/Ca温度计进行温度恢复.对比不同种类的砗磲,其Sr/Ca分布有所不同,相应的Sr/Ca-SST方程也有一定的区别.这项研究为选择性地应用砗磲研究全新世气候变化提供了依据.