毛乌素沙地锦鸡儿（Caragana）根系微域细菌群落多样性特征

基于16S rRNA高通量基因测序技术，对毛乌素沙地小叶锦鸡儿（Caragana microphylla)、柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）根系微域（即根系、根际土、根区土、灌丛间空白土）间的细菌群落多样性和结构差异性进行表征。本研究对各根系微域间细菌群落的Alpha多样性指数进行了单因素方差分析以及基于OTU水平的PCA分析，探究其在根系微域间Alpha和Beta多样性的层级变化，证实了有关植物根系微域生态位分化的报道，并发现锦鸡儿属植物根系微域间细菌群落的多样性和结构组成随着4个微域类型由外及内呈现出显著的层级差异性（P<0.05）。通过对优势细菌群组的结构组成分析，发现锦鸡儿属植物对特定细菌群组具有显著的向根系内筛选富集的作用（P<0.05）。这种植物通过根系微域对特定细菌群组的逐级筛选富集作用，是导致锦鸡儿属植物灌丛下不同生态位间细菌群落结构和组成发生层级变异的主要原因。     

黄海透光层悬浮半导体矿物组成及其促进微生物胞外电子传递过程初探

在地球上最为活跃的海洋透光层体系中,矿物-微生物交互作用的形式十分丰富。系统采集了黄海近海透光层水体样品,测试分析发现其中分布大量悬浮半导体矿物及微生物群落。通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、环境扫描电子显微镜(ESEM)及配有的EDX能谱仪,从宏观到微区对悬浮颗粒矿物的化学元素组成进行了测试分析,发现其主要矿物组成元素为Si、O、Na、K、Ca、Al等,且含有较高含量的Mn、Fe、Ti等金属元素;通过X射线衍射光谱(XRD)、拉曼光谱(Raman)测试从整体到局部分析悬浮颗粒矿物的物相组成,发现其主要组成矿物为石英、钠长石、方解石、云母和绿泥石等,还有锐钛矿、金红石、板钛矿、针铁矿等铁、钛金属氧化物半导体矿物。通过16S rRNA高通量测序分析海水中主要微生物群落为Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Planctomycetes、Woeseia、Fluviicola等,并通过构建双室反应体系对海水微生物与悬浮矿物间氧化还原作用及胞外电子传递过程进行了表征,结果显示增加海水悬浮矿物作为电子受体后,体系开路电压由330. 80 mV提升至426. 59 mV,提升比率达130%,最大输出功率由8. 376 9 mW/m^2提升至12. 096 8 mW/m^2,为原体系的1. 44倍。实验研究表明,海水透光层悬浮矿物能有效参与并促进微生物胞外电子传递过程,为后续深入研究基于电子能量传递利用的半导体矿物-微生物协同作用以及元素循环调控机制奠定初步基础。     

同源岩浆不同期次之间混合产生的暗色包体——以北拉萨地块中部晚白垩世桑心日岩体为例

本文在研究西藏北拉萨块体中段桑心日岩体中的暗色包体时发现了一种具有特殊岩石成因的暗色包体。暗色包体呈椭球状,在暗色包体和寄主岩的接触面上通常形成一个明显的可能由风化作用造成的间隙面。暗色包体为二长玢岩-花岗闪长玢岩,寄主岩为花岗岩,暗色包体明显较寄主岩更基性,更富Na_2O、CaO、MgO和Fe_2O_3~T。暗色包体和寄主岩具有明显不同的稀土元素特征,暗色包体的稀土元素含量变化较大,最基性样品具有最高的稀土含量,随着基性程度的降低稀土元素含量明显下降。随着岩浆的进一步演化,岩浆向花岗岩方向演化,稀土含量又逐步升高。寄主岩和暗色包体具有基本一致的微量元素组成,具有典型的弧岩浆岩的特征,富集Rb、Cs、K等大离子亲石元素和Th、U,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。此外,暗色包体和寄主岩具有明显的Ba、Sr的负异常。暗色包体成岩年龄为75. 6±1. 2Ma,寄主岩的成岩年龄为71. 8±0. 6Ma,暗色包体成岩年龄较寄主岩早约4Myr。两者具有一致的锆石原位Lu-Hf同位素特征。综合以上岩相学、年代学、元素地球化学和同位素地球化学证据,我们认为桑心日暗色包体和寄主岩来源于同源母岩浆,初始岩浆在母岩浆房中经历了不同程度的含钾角闪石结晶分离作用,并沿早期较弱的构造裂隙侵入到地壳的某一层位,随着构造活动进一步加剧,经过进一步分异母岩浆大规模上侵,并将早先侵位处于半塑性状态的暗色包体侵吞、裹挟至近地表。桑心日暗色包体最可能的成因模式可以解释为同源岩浆不同期次间的物理混合。     

中国短毛藻属Elachista的分类学Ⅱ——包括1个新种

【目的】研究采自我国沿海岸的褐藻门短毛藻科Elachistaceae短毛藻属Elachista的分类。【方法】对采自我国沿海岸的短毛藻进行形态学鉴定,描述新种的形态特征以及其他分类学信息,并与相似种进行比较。【结果】鉴定出长海短毛藻E. changhaiensis Luan et Ding、短毛藻E. fucidola (Velley) Areschoug、暗色短毛藻E. fusca Luan et Ding和细枝短毛藻E. tenuissima Luan et Ding sp. nov.等4个种,含新种1个。细枝短毛藻藻体暗褐色,半球形,直径4～5 mm;基部由薄壁细胞组成基垫;同化丝可分成长同化丝和短同化丝,长同化丝较短,长1～2 mm,由63～128个细胞组成,直径6.0～9.5μm;短同化丝较长70～225μm,直径3.5～6.0μm。单室囊囊状,多室囊线状。模式标本存在中国科学院海洋研究所海洋生物标本馆(AST)。     

单裂缝不同传播方向Krauklis波振幅变化的实验研究

裂缝广泛分布于地壳岩石中并具有多尺度的特点,研究地震波在裂缝介质中的传播规律具有重要的科学意义和应用价值.含流体的裂缝中传播的Krauklis波(也曾被称为慢流体波、裂缝波、斯通利导波等)近年来逐渐成为地球物理学界的研究热点之一.本研究利用地震物理模型技术研究横波在单裂缝样品中传播时随传播方向变化的响应特征,在实验室用环氧树脂为基质构建模型样品,一个为不含裂缝的参考样品,一个为含直径30 mm、厚度0.2 mm的薄币状单裂缝的模型,利用0.5 MHz换能器测试了横波在模型中传播时透射信号的特征.实验结果显示在单裂缝样品中透射横波发生了波形的畸变和振幅降低,振幅谱显示透射信号的主频明显降低,在初至横波之后为具有一定能量的尾波.对尾波进行时频分析,发现在方位角较小时尾波能量较弱而方位角较大时尾波能量较强,尾波中信号的主频在0.1 MHz左右,与前人理论和实验研究结果一致.     

机载WIDAS数据的Landsat卫星反照率初步验证

随着精细化监测的需求,中高空间分辨率的地表反照率产品逐渐成为气候模型的主要输入。目前,中高空间分辨率反照率产品的验证主要基于地表站点的通量塔观测数据,区域机载飞行数据的验证依然相对较少。因此,本文基于区域机载数据验证Landsat反照率产品。针对内蒙古自治区根河森林试验区所获取的机载红外广角双模式成像仪(WIDAS)多角度反射率数据,应用BRDF原型反演算法估算其反照率,分析了应用机载数据验证中高空间分辨率反照率产品的潜力。2016年内蒙古根河森林试验区机载WIDAS飞行多角度观测的可用多角度范围为25°,以前的研究表明BRDF原型反照率反演算法表现出对小观测角度的反照率反演结果的鲁棒性。因此,机载WIDAS反照率在一定程度可用于星载反照率的验证。首先,基于核驱动模型和各向异性平整指数(AFX)提取了试验区4种MODIS二向性反射分布函数(BRDF)原型;然后,将其作为先验知识应用到根河森林WIDAS机载数据的反照率反演中;最后,用WIDAS反照率和单个地面通量塔观测的反照率对Landsat卫星数据的反照率进行初步验证。验证结果表明Landsat反照率与WIDAS反照率结果较为一致,但略有低估,总体均方根误差(RMSE)约为0.02,偏差为0.0057。在多角度观测范围较小时,BRDF原型的反照率反演算法可为星载地表反照率的验证提供了一种有效的验证手段。     

长江口南汇湿地植被的光谱吸收特征研究

植被的光谱吸收特征与植被生长状况密切相关,同时也受土壤湿度等外界因素影响。本文以长江口南汇湿地典型植被芦苇、互花米草和海三棱藨草为研究对象,在计算其光谱特征参数的基础上,分析了这3种植被的光谱吸收特征形变PSDI值。最后结合实测的土壤湿度,分析了3种植被的PSDI值和土壤湿度的相关性。研究结果发现:互花米草的PSDI值最大,海三棱藨草的PSDI值最小,芦苇介于两者之间,表明互花米草受外界的环境影响较大;互花米草的PSDI值与土壤湿度的相关性最大,芦苇的PSDI值与土壤湿度的相关性最小,海三棱藨草介于两者之间,表明互花米草适应湿地环境能力较强。     

山东半岛漂浮铜藻和底栖铜藻气囊及生殖托的形态学比较分析

铜藻(Sargassum horneri)是主要分布于北太平洋西部的暖温带性海藻,是我国海藻场的重要组成物种之一,对于海洋环境、渔业资源具有重要支撑作用。除底栖生活外,铜藻可营漂浮生活。气囊和生殖托是铜藻适应漂浮生活的重要结构,但是二者与漂浮生活相适应的结构特点尚研究有限。本文对漂浮铜藻和底栖铜藻气囊、生殖托的数量以及主要形态学特征进行了统计学分析,结果显示:漂浮铜藻气囊体积显著小于底栖铜藻(P0.01),漂浮铜藻生殖托个数远少于底栖铜藻(P0.01),推测铜藻为了适应漂浮生境,其漂浮能力和有性生殖能力已经发生改变。     

岛屿海岸线自动化提取及其时空变迁研究——以大连市獐子岛为例

海岸带是受人类活动和全球海平面上升影响的敏感地带,海岸线的提取和监测是海岸带生态系统研究和社会管理的重要内容。本文在遥感和地理信息系统的支持下,以修正的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)为基础,结合遥感影像处理和直方图均衡化等技术,实现了大连市獐子岛1985—2016年海岸线的自动化提取。结果表明:(1)通过与三位专家目视解译的成果比对,本文提取海岸线的精度能满足后续研究的要求(相对误差分别为0.045%,0.032%和0.023%);(2)近30年来,獐子岛海岸线总体呈现蚀退趋势,岸线长度与岛屿面积分别呈现变短和变小的趋势,獐子岛(主岛)和大耗岛的岸线蚀退速率最大,褡裢岛次之,小耗岛最小;在人类活动较为密集的区域,海岸线呈现出较为强烈的增长趋势,海水养殖和圈海建坝是岸线增长的主要驱动力;(3)獐子岛海岸线具有显著的分形性质,分形维数随时间呈现增大的趋势,獐子岛(主岛)的分形维数最大,褡裢岛的分形维数最小。     

一种波浪能振荡浮子转换方式的研究

提出了一种阵列式同步带传动波浪能振荡浮子转换方式发电装置,研制内容包括:将齿条传动改为同步带传动;对单个振荡浮子采用2套同步带和2个超越离合器组合,实现振荡浮子上下运行双向做功;设计了振荡浮子导向机构;采用桁架结构将8个水槽8个振荡浮子组成的8套能量转换装置连接成为一个整体;通过8个动力输出轴的串联,将动力叠加传递给一个发电机;将能量输出点采用逐级加载方式,串联叠加输出功率;对理论设计运行特性与实测运行特性进行比较分析;对该波浪能转换装置运行进行考核;结果证明由多个水槽组成的造波装置可行,用同步带传动振荡浮子波浪能转换装置可行。通过机械串联将多个独立能量转换装置输出动力合成发电,增加了动力平稳性;该项研究为进一步进行实海况振荡浮子波浪能发电提供了相关数据、参考实物和宝贵的经验。