Current Location:home > Browse

Institution

Your conditions: 中国科学院大学(50)

1. chinaXiv:202003.00081 [pdf]

滑面粘土FIB-SEM分析

赵宇; 胡良博; 蒋宇; 唐俊峰; 黄栋; 薛华庆; 周尚文
Subjects: Geosciences >> Geology

本文通过原位分析计算,获得滑面、邻近面特征粘土矿物种类及其相对含量、矿物粒径及孔隙率,实验以清晰可靠的物理图像和测试数据揭示滑面、邻近面矿物成分、结构的空间分布特征和差异,从而揭示土质斜坡破坏、滑面强度降低的物理路径和机制。实验采取新鲜未经后期风化滑带土,用AMICSCAN矿物分析电镜集高分辨场发射扫描电镜、最新一代(第三代)的矿物自动分析软件AMICS(Automatic Mineral Identification and Characterization System,分辨率可达0.5μm像素)和超大面积高分辨成像软件为一体的矿物分析和结构分析系统,依据矿物原子比例的唯一性,在识别矿物种类及其分布情况。其次,利用 FEI 公司的Helios NanoLab-650 聚焦电子束扫描电镜(FIB-SEM)并结合X 射线能谱仪(EDS)/以电镜的高分辨率背散射电子二维图像与能谱仪测得的特征谱相结合,借助Avizo Fire 软件基于能谱的点、线元素扫描图像和每间隔一微米扫描得出500帧聚焦电子束扫描电镜图像结合,可视化重建并计算滑带土的孔隙空间三维分布状态,并通过体积比近似折算成含量比,为揭示滑面形成路径和机理提供真实、准确可靠的证据。实验显示:1)微米尺度上,滑面、邻近面之间可见明显的分界,滑面厚度不均匀,在10纳米分辨率的背散射图像上,滑面结构致密孔隙小且较难分辨;2) 宽17微米,高19微米的立方体扫描切割3维立体滑带土样中,滑面部分孔隙率0.0331,邻近面部分孔隙率0.0754,邻近面孔隙率约为滑面的2.3倍;3)能谱仪特征谱图像和数据显示,滑面上蒙脱石特征元素Na、Ca、Mg峰明显,并且在分界线附近出现跳水式的陡降,证明滑面上蒙脱石富集,而邻近面却未检出蒙脱石;4)邻近面伊利石特征元素K高于滑面,即邻近面伊利石含量明显高于滑面。实验用清晰的物理图像和准确的能谱数据证实:滑面、邻近面存在矿物成分和结构的显著差异,滑面孔隙率低有可能是因为滑面上覆土体压力造成的。本文首次以原位实验的方法揭示滑面、邻近面矿物成分、孔隙率和结晶度及粒度空间差异,为揭示滑面演化路径提供了可靠的依据,为最终建立滑面、土体跨尺度演化模型,我们需要进行更多的滑面、邻近面成分结构差异、宏观强度、微纳尺度结构对比分析、以及矿物演化动力学过程分析。

submitted time 2020-03-26 Hits7595Downloads735 Comment 0

2. chinaXiv:202003.00082 [pdf]

Measuring colloidal forces between clay microparticles with optical tweezers

赵宇; 武京治; 胡良博; 蒋宇
Subjects: Geosciences >> Geology

The interaction forces between clay micro-particles play an important role in the macroscopic strength behavior of clayey soils. Optical tweezers were used in the present study to explore the interaction between clay micro- particles. This technology uses a highly focused laser beam to manipulate small objects and can also be used as a force transducer for the measurement of forces on the order of pico-Newtons (pN). Polystyrene beads were first used to measure the surface interactions between polystyrene beads and clay particles for accurate calibration of the system because of their perfectly spherical shape and optical homogeneity, and were successful in obtaining force mea- surements within the range of 20 pN. Subsequently the interactive force was measured when a small clay particle was moved along the surface of a large clay particle. The force measured varies as the interaction of clay surfaces may evolve along their relative motion, leading to force measurements up to 40 ? 80 pN. The present study shows a promising potential of optical tweezers in exploring the complex micro-scale phenomena in clay minerals.

submitted time 2020-03-26 Hits7520Downloads702 Comment 0

3. chinaXiv:202003.00080 [pdf]

高压开放流动体系中方解石和蒙脱石的溶解试验研究

赵宇; 蒋宇
Subjects: Geosciences >> Geochemistry

水-岩(土)化学作用(CWRI)在降雨诱发的滑坡孕育过程中具有特殊意义,一方面雨水溶蚀作用会对岩土体造成损伤,另一方面会生成大量次生黏土矿物。溶蚀损伤和次生黏土矿物在滑面的富集致使滑面抗剪强度降低,是滑面形成的主要原因。本文利用高压开放流动体系模拟滑面所处的力学化学环境,以滑面常见矿物——方解石和蒙脱石为例,研究滑面矿物溶蚀反应的速率和控制因素,从而揭示滑面形成机理及其过程动力学/力学化学效应。实验结果显示:1)矿物溶蚀速率随着压力的增大而增大,但不同矿物对于压力的响应不同;2)随着溶液的pH值降低,H+活度逐渐增大,矿物溶溶蚀速率显著增加;3)矿物溶蚀的流速效应十分复杂,与压强、pH和矿物种类均有关;4)矿物溶蚀时并不满足化学计量关系。上述实验结果揭示:滑面上溶蚀作用与土体的损伤和滑面强度的演化紧密相关,滑面深度、矿物种类以及地下水的酸碱度共同决定着滑面上矿物溶蚀速率和转化特点。滑面深度的增加或易溶蚀矿物的增加,加速滑面的的形成过程。地下水的酸度增加会加速水-岩反应速率,从而加快滑面强度降低的速度。

submitted time 2020-03-26 Hits6163Downloads826 Comment 0

4. chinaXiv:201911.00057 [pdf]

潜在蒸散发估算的简化方法及其应用

张颖; 郝兴明
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

潜在蒸散发在区域水量平衡、干旱程度评价、农作物需水量等方面的研究中具有重要的作用。然而,潜在蒸散发的空间化处理一直以来都是相关研究面临的一个挑战。基于新疆地区1960—2017年66个气象站的观测数据,通过一种简单的参数方程,实现了潜在蒸散发(ET0)的空间化处理。研究结果表明:① 简化参数方程中的2个重要参数a,c的空间分布呈现一定的规律,参数a在空间上呈现东南高,西北低的特点;参数c则随海拔的增加而增大。② 简化参数方程与Penman-Monteith方法相比,拟合结果在日、月和季节尺度上的R2值均大于0.90,且R2值随时间尺度的增加而增加。③ 将简化参数方程的拟合结果与CRU数据和MOD16A2数据进行对比发现:简化参数方程与Penman-Monteith方法拟合的R2值较高,拟合效果和偏差指标表现更佳,而CRU、MOD16A2数据拟合的R2值较低。简化参数方程所获得的潜在蒸散发精度高且空间分辨率更高(500 m×500 m),是一种适用于新疆地区潜在蒸散发估算的简便有效的方法。

submitted time 2019-11-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits722Downloads419 Comment 0

5. chinaXiv:201909.00145 [pdf]

乌昌地区基本公共服务失配度时空格局演化及影响因素分析

钟佳利; 杨德刚; 霍金炜
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

通过将基本公共服务作为一种民生资源,从失配视角研究其配置问题,运用熵值法和健康距离模型,分析乌昌地区2007—2016年基本公共服务失配度时空格局及其影响因素,为推进乌昌地区基本公共服务均等化建设提供决策依据。研究发现:乌昌地区8个市县基本公共服务失配度的平均值逐渐减小,2007年为0.759,属于高度失配,2016年为0.573,属于低度失配;2007年高度失配市县占比高达87.5%,2016年,基本公共服务配置较高、高度失配的市县占比仅为25%,整体上各市县基本公共服务状态有所提高,但2016年基本公共服务失配市县占比仍高达75%,说明乌昌地区仍有较多市县基本公共服务不协调。时间上,基本公共服务失配度演化主要经历3个阶段:高度失配主导阶段(2007—2011年)、失配度下降过渡阶段(2012—2014年)和中度失配主导阶段(2015—2016年)。空间上,基本公共服务失配度由均衡高度失配逐渐演进成不均衡中低度失配,并呈现出“核心、两翼”格局,“两翼”基本公共服务大多处于高度失配和较高度失配状态,而“核心”则一直处于良好或优秀状态,在变化趋势上,失配度由“核心”向“两翼”逐渐变化,离“核心”越近的市县基本公共服务失配度越早呈现下降趋势。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits3526Downloads595 Comment 0

6. chinaXiv:201909.00147 [pdf]

基于栅格的关中平原城市群人居环境质量综合评价

魏献花; 白永平; 车磊; 王栋; 效瑞; 张文娴
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

基于自然与人文多重栅格数据,构建人居环境质量综合指数评价模型,分析2015年关中平原城市群人居环境的空间分异格局,并对人口分布与人居环境质量的协同性进行探讨。结果表明:(1)人居自然环境呈现出自东向西,由山地、高原向平原、谷地依次递减的空间分布格局,受地形影响最为明显,地形起伏度与人居自然环境呈负相关关系。(2)人居人文环境表现出平原低、山区高,城镇高于乡村的空间分布格局,受城市行政层级影响显著。(3)关中平原城市群人居环境综合质量指数介于0.216~0.716之间,呈现出以关中平原、汾河谷地向外梯级递减的带状空间分布格局。(4)关中平原城市群人口密度与人居环境质量空间分布显著一致,总体呈现出平原高于山地,城市高于乡村的空间分布规律,人居环境质量越高,人口密度越大,土地利用也越充分。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits5371Downloads1392 Comment 0

7. chinaXiv:201909.00149 [pdf]

中国市域居民住房支付能力时空演变及影响因素

康珈瑜; 索志辉; 梁留科; 买哲; 方明
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

利用泰尔指数、σ系数、莫兰指数和空间回归模型等方法,对2012—2017年中国大陆346个市域单元收入房价比的时空演变规律进行分析,并探究其影响因素。结果表明:2012—2017年,中国市域单元收入房价比排名整体表现为东部>中部>东北>西部,其相对差异和绝对差异均随时间呈现增大趋势,居民住房支付能力稳步增强。2012—2017年,中国市域单元收入房价比的空间集聚性显著增强,空间分布不均衡性有逐渐增强的趋势。经济水平、城镇化水平、房地产投资水平、城市规模是影响中国市域住房支付能力的主要影响因素,其中,经济水平和城镇化水平对居民住房支付能力具有较大的正向影响,而房地产投资水平和城市规模为负向影响;2012—2017年我国东北和东中西部则不同程度上受不同影响因素的影响。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits3277Downloads627 Comment 0

8. chinaXiv:201909.00154 [pdf]

基于[WTHX]NDVI[WTBZ]时间序列影像的天山北坡经济带农业种植结构提取

熊元康; 张清凌
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

水资源匮乏是干旱区实现可持续发展的最大障碍。干旱区农业灌溉耗费大量的水资源,不同农作物在生长期所需的灌溉水量存在较大的差异,因此快速准确地了解干旱区的农业种植结构可以为节水型农业种植结构优化提供重要依据。以天山北坡经济带为研究区,以谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台为支撑,以Sentinel 2以及Landsat 7-8的数据为遥感数据源,采取以下步骤进行研究区的农业种植结构提取:首先,为了简化农业种植结构提取的过程,利用一年最大NDVI值以及坡度信息构建耕地掩膜图层;然后,根据研究区内主要农作物的物候历,获取不同时间段内的最大NDVI值的时间序列数据以及农作物在一年中出现NDVI最大值的日期,并在此基础上构建一个包含10波段的特征波段影像;最后,结合野外实地考察获得的有效样本点以及经耕地掩膜图层掩膜后的10波段特征波段影像,利用随机森林分类器进行研究区的农业种植结构提取。分类结果表明:2018年研究区内棉花、玉米、小麦的总体分类精度为92.19%,Kappa系数为0.883。为了进一步将分类结果与统计数据进行对比,我们将训练得到的分类器应用于2017年的遥感影像,提取了研究区内2017年的农业种植结构信息,其分类结果表明2017年研究区内棉花、玉米、小麦的种植面积分别为5 270 km2、2 000 km2、2 340 km2,其相对精度分别为86.53%、77.54%、86.19%。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits878Downloads471 Comment 0

9. chinaXiv:201909.00173 [pdf]

新疆野苹果果实总RNA提取方法的筛选

夏春兰; 闻志彬; 张玉芳
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

由于新疆野苹果[WTBX](Malus sieversii[WTBZ])果实富含多糖、多酚、可溶性果胶及其他次生代谢物质,导致果实的总RNA提取相对比较困难,质量较差。因此,本试验以不同发育时期的新疆野苹果的果实为材料,采用TaKaRa试剂盒、全氏金试剂盒、田伟等改良的CTAB法、本试验改良的CTAB法(一)和CTAB法(二)这5种方法来摸索提取野苹果果实的总RNA的有效方法。结果表明:2种试剂盒均无法从野苹果果实中提取出RNA;通过3种改良CTAB法提取的RNA,在琼脂糖凝胶上得到清晰的28S和18S条带,并且纯度均较高, OD260/OD280值在1.8~2.2之间、OD260/OD230值大于2.0。但是只有本试验改良CTAB法(一)获得较高的RNA产量,从5个不同发育时期的野苹果果实中提取的RNA平均值在116.79~474.76 μg·g-1。改良CTAB法(一)通过延长LiCl沉淀时间,将-20 ℃放置15 min改为4 ℃放置过夜(时间不超过16 h),可以有效地除去RNA中的杂质污染,使得RNA充分沉淀。这种改良方法耗时相对较长,需要2 d,但是方法易于操作且提取成本较低。因此,改良CTAB法(一)是适用于提取野苹果果实(尤其是发育晚期)总RNA的有效方法,完全可以满足后期的分子生物学试验所需。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits629Downloads377 Comment 0

10. chinaXiv:201909.00174 [pdf]

天山高寒草原植物叶片氮磷化学计量特征对氮沉降的响应

苏原; 罗艳; 耿凤展; 韩文轩; 朱玉梅; 李凯辉; 刘学军
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

人类活动和气候变化导致的大气氮沉降急剧升高,将会影响高寒草原植物养分循环。为了研究氮沉降对高寒草原植物养分含量及生态化学计量学特征的影响。依托2009年在新疆天山巴音布鲁克高寒草原设置的长期氮沉降研究平台,于2017年7月和10月采集溚草(Koeleria cristata)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca)和天山赖草(Leymus tianschanicus)3种植物的成熟叶和老叶,分析3种植物叶片N、P元素生态化学计量对不同施氮水平的响应规律。结果表明:① 3种植物养分浓度及其化学计量比在成熟叶和老叶之间存在较大差异,成熟叶和老叶的N、P含量分别为12.78 mg·g-1、0.88 mg·g-1和6.88 mg·g-1、0.46 mg·g-1。3种植物成熟叶和老叶的N元素含量均为:二裂委陵菜>天山赖草>溚草,P元素含量同N元素含量趋势一致;② 氮添加增加了成熟叶和老叶N浓度,分别达12%和48%;成熟叶与老叶P浓度对氮添加的响应规律不一致,成熟叶P浓度对氮添加的响应与物种有关,而老叶P浓度呈一致的下降趋势;氮添加对成熟叶和老叶N∶P的比值影响亦不同,其中相对于成熟叶,老叶的N∶P呈显著增加趋势。③ 植物叶片的N元素、P元素和N∶P比三者之间的相关分析表明:N元素和N∶P之间呈显著正相关关系(P<0.05),在生长旺盛期和枯黄期,溚草和天山赖草的N与P元素之间没有发现显著相关性(P>0.05),而二裂委陵菜呈现一定的差异性,在生长旺盛期二裂委陵菜叶片N与P元素呈显著的正相关、枯黄期呈显著的负相关(P<0.05)。表明长期氮的添加显著影响了3种植物叶片的养分含量和生态化学计量,不同物种间存在一定差异,未来氮沉降升高将会影响天山山地草原的植物养分循环。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits679Downloads437 Comment 0

12345  Last  Go  [5 Pages/ 50 Totals]