南海北部地壳结构的深地震探测和研究新进展

南海是西太平洋最大的边缘海之一,其北部具有被动大陆边缘特征.深部地壳结构的研究对深入认识南海北部边缘的构造属性、演化历史、含油气盆地的形成过程,以及南海成因具有十分重要的意义.南海北部地壳结构的深地震探测经历了声纳浮标、双船扩展剖面和海底地震仪几个阶段,声纳浮标探测了解到上地壳的结构特征,双船扩展剖面首次获得了地壳结构和莫霍面起伏的情况,海底地震仪探测则得到了详细的地壳结构模型.文中回顾了这些深地震探测和研究的历史,介绍和总结了最新的研究进展和重要成果,并提出存在的问题和今后工作的建议.     

人工湿地污染物去除的数学模型

讨论了人工湿地三种常用的数学模型(衰减方程、一级动力学模型和生态动力学模型),并对其研究历史、发展应用、理论基础、基本形式、建立方法及其各自的优缺点做了深入的分析．从中可以看出,人们对人工湿地去除污染物的内在机制尚缺乏定量化的了解,目前还很难对其设计、运行和预测做出准确的评价,因此影响了这一高效低耗的生态污水处理技术的推广和应用,而人工湿地生态动力学模型的不断完善可以从根本上解决这一问题．     

南海西部陆源沉积粒度组成的控制动力及其反映的东亚季风演化

通过对南海西部越南岸外MD05-2901孔的有孔虫氧同位素测定, 建立了450 ka以来高分辨率的年代地层. 结合沉积物的密度、孔隙率和陆源碎屑含量, 计算了陆源碎屑的堆积速率, 结果显示在间冰期时堆积速率的平均值为4.9~6.0 g/(cm²·ka), 高于冰期的1.9~5.0 g/(cm²·ka), 与发表过的南海南、北部冰期高于间冰期的特点明显不同. 对陆源沉积物的粒度分布进行主成分因子分析, 获得了两个主控因子F1和F2, 它们控制了陆源沉积近80%的粒度变化特征. 对F1敏感的1.26~2.66 μm%¹⁾和10.8~14.3 μm%呈现高频的波动, 和北半球低纬夏季太阳辐射量吻合很好, 显示23 ka的岁差周期和13 ka的半岁差周期. 对F2敏感的4.24~7.42 μm%和30.1~43.7 μm%, 则显示强烈的100 ka的偏心率周期. 本区的陆源沉积物来源于南海西南和北部2个地区, 在动力上则分别由夏季风和冬季风驱动的不同方向的洋流搬运. 研究认为, 晚第四纪以来东亚夏季风受控于低纬区的夏季日射量的变化, 而冬季风主要受高纬冰盖变化驱动, 呈冰期/间冰期旋回尺度的波动, 这反映了东亚季风演化的双重驱动机制.     

三江平原小叶章湿地土壤有机硫矿化特征

利用密闭培养系统，在20℃条件下研究了小叶章典型草甸和沼泽化草甸土壤有机硫的矿化，结果表明：连续培养14周后，小叶章典型草甸和小叶章沼泽化草甸土壤有机硫的矿化量分别为9．61mg／kg和6.73mg／kg，其中48.70％和51．41％来自前两周的矿化；各形态有机硫均有不同程度的矿化，其中以酯键硫的矿化量最大，碳键硫次之，未知态硫最小。土壤有机硫矿化量与培养时间之间符合曲线关系，用一级动力学方程计算土壤有机硫矿化势表明，小叶章典型草甸和小叶章沼泽化草甸土壤有机硫潜在矿化势分别为9.68mg／kg和7．25mg／kg。小叶章典型草甸土壤有机硫的矿化速率和潜力均高于小叶章沼泽化草甸。图1，表4，参12。     

三江平原典型湿地系统湿沉降中氮浓度及沉降量初步研究

2004年7月至2005年6月对三江平原典型湿地系统大气湿沉降的氮浓度及沉降量进行了初步研究。结果表明,各形态氮的月均浓度差别较大且动态变化明显,原因主要与人类活动、降水强度及频次、风向和地理位置有关;各形态氮浓度均存在明显的季节变化,春季最高,秋、冬季次之,夏季最低。春、秋季降水中各形态氮浓度的离散程度较大,原因与降水气团来源复杂性、沙尘和高空污染物输送等因素有关;降水量与各形态氮浓度呈较弱的负相关(p>0.05),NH4 -N与NO3--N、TON呈显著正相关(p<0.05),它们可能具有同源性。NH4 -N与NO3--N的良好相关性与其在液相中的反应有关;生长季降水pH的变化主要与氨挥发有关,非生长季主要与氨挥发减弱、秸秆和化石燃料燃烧以及沙尘输送等因素有关;各形态氮的沉降量具有明显的季节性,春季所占比例最高(4.57kg N/hm2),占60.41%,夏、秋季相近,冬季最低(8.29%);全年TN沉降量为7.57 kgN/hm2,TIN为沉降主体,占84.54%;NH4 -N和NO3--N为TIN沉降主体,分别占TN沉降量的52.58和29.99%。图4,表2,参16。     

利用克立金方法预测湿地水质的变化趋势

将空间域上的克立金方法延伸到时空域中,得出当时间信息量大于空间信息量时区域化变量的无偏最优估计形式,进而给出时间域上克立金的估计形式,最后利用该方法对某湿地近几年水体中BOD-DO的未来的趋势进行了预测,实例说明该方法是一种比较稳健的预测方法.     

南海三维变分海洋同化模式及其验证

基于Princeton Ocena Model(POM)建立了一个南海三维变分海洋同化模式,该模式主要用于卫星遥感高度计沿轨资料同化,考虑了每条轨道上的误差相关性,并且引入递归滤波优化运算.采用1998年春季和夏季、2000年夏季3个航次温盐资料对这个系统进行评估表明,相对于未同化的模式模拟结果,无论对温盐异常年份还是正常年份,该系统的温盐均方根误差和偏差都显著减小,误差结构更符合正态分布.特别是在盐度场上能重现南海由于降水和径流所造成的淡水盖,该系统也能将海表动力高度信息有效传递进模式次表层;温盐资料验证各航次评估结果差别不大,表明该同化系统性能是稳定的.     

南海北部大陆架海洋生态系统Ecopath模型的应用与分析

过度捕捞和环境恶化导致渔业资源和海洋生态系统逆向发展。采用EwE5.1软件,对南海北部大陆架建立Ecopath(生态通道模型)模型。通过各级流量、生物量、生产量、捕捞量、系统总流量以及生态位和混和营养效应等方面的分析,得出营养流通主要有2种途径,肉食鱼类间饵料竞争非常激烈,低值鱼类间具相似的捕食压力,顶级捕食者对大部分鱼类负效应不明显。系统受过度捕捞渔业影响很大,并存在营养级I利用效率低和渔业资源小型化、低值化等不稳定的幼态特征。     

厦门城市湿地资源的生态敏感性评价及保护对策

通过对厦门城市湿地资源退化原因分析,采用专家咨询法对指标体系进行咨询,建立湿地敏感程度指标体系,并且构建了湿地生态敏感性评价指数ESA,获得厦门湿地敏感性评估值在31-77之间.在ArcGis支持下,模拟厦门湿地敏感性的空间分布,并按照敏感性分布情况提出相应保护对策措施.