当期目录

        
    2009年 第45卷 第3期 刊出日期:2009-05-20
    城市生态需水量变化的驱动机制研究???以深圳市宝安区为例
    毛小苓,田坤,李静萍,李天宏,刘永伟
    2009, 45(3):  1046-1054. 
    摘要 ( )  
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    人类活动的强烈干预使城市生态系统结构发生急剧变化, 导致土地利用方式改变, 城市生态需水量也随之显著改变。以深圳市宝安区为例, 定量分析城市生态需水量与土地利用结构的相互作用关系, 并利用偏最小二乘回归法对土地利用和城市生态需水量的变化进行了人文驱动机制分析。结果表明, 城市生态需水量与土地利用结构特征指标SI具有显著负相关关系。所选驱动因素总体对于土地利用变化的解释率为50 % ~90 % , 特别是对城镇建设用地和SI指标的解释率高达90 % 以上;对各类生态需水量变化的解释率为60 % ~80 % 。各驱动因子对土地利用和生态需水量变化的影响程度有所不同, 其中总人口的影响最大。由于城市生态需水量与土地利用变化具有类似的人文驱动机制, 利用简化的SI指标可以方便地解释和预测城市生态需水量的变化。
    非均匀场磁共振成像仪物理设计要点和应用定位
    俎栋林,孙春发,赵旭娜,唐昕,刘文韬,桂之钎,曹学明
    2009, 45(3):  377-384. 
    摘要 ( )  
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    阐明了单边型非均匀场的特征是垂直和平行于表面方向分别存在巨大梯度和均匀场。揭示了对样品表面层进行磁共振成像(MRI)分析的物理原理。针对这种非均匀场MRI的特定条件,对物理设计要点比如90°,180°RF脉冲、编码方式、脉冲序列等提出了要求和限制。由对静态巨大梯度引起的扩散效应的定量计算数据对回波时间提出了限制条件,从而确定对编码梯度、RF场强度的要求,以及可实际运行的RF脉冲类型。定量计算了人脑单层面成像的时间,论证了介入应用的禁戒性。指出单边型非均匀场MRI的优势在于轻巧、便携、灵活,不受场合、地域、样品尺度等的限制,可在广阔的领域以非侵入式、非破坏性方式对任意大样品的表面层进行MRI分析和测量。
    分子动力学研究SiC材料中的辐照损伤过程
    何斌,薛建明,邹雪晴,王宇钢
    2009, 45(3):  385-389. 
    摘要 ( )  
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    利用分子动力学方法模拟了SiC材料的辐照损伤过程,对缺陷的产生规律以及电子能损的影响进行了研究。模拟中,SiC原子之间的作用势采用Tersoff经验势,入射离子采用了10keV的Si和200keV的Au。在200keV的Au原子入射的情况下,利用iontrack模型考虑了电子能损的效应。结果表明电子能损的影响主要体现在级联碰撞过程中移位原子的峰值的增大,对系统稳定后最后的缺陷数量影响不明显,缺陷对个数与核能损仍然保持幂函数的关系。
    利用CMS实验研究底夸克偶素的产生和极化
    刘烈,钱思进,杨宗长
    2009, 45(3):  371-376. 
    摘要 ( )  
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    介绍了在大型强子对撞机(LHC)上的CMS探测器对底夸克偶素产生截面的测量方法、提取极化参数的算法以及触发率的计算。给出了利用CMS实验探测的底夸克偶素的分辨率、重建效率和触发率等。目的是在前所未有的超高能量下,通过测量强子对撞产生底夸克偶素的截面和极化度来验证非相对论量子色动力学(NRQCD)的因子化方法。
    集成琼脂糖结构的微流芯片在菌群研究中的应用
    罗显佳,罗春雄,梁世博,王铭聪,陈勇,季航,欧阳颀
    2009, 45(3):  390-394. 
    摘要 ( )  
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    介绍集成琼脂糖结构的微流芯片的制作过程及其在菌群培养中的应用。设计了两种集成琼脂糖结构的微流芯片。第一种结构的芯片是恒化器(chemostat)微流芯片,可以用于研究杀菌动力学。这种微流芯片具有实现实时检测,简化实验操作,可以输出耐药菌等优点,有潜力成为研究杀菌动力学的一种方法。为了获得与细菌数目有关的更多信息,第二种结构的芯片集成3个不同高度的培养室,采用测量荧光强度和光密度值(optical density value, OD value)的方法来表征不同高度培养室的细菌数目。结果表明,这两种方法测量得到的细菌生长趋势基本上是一致的。这两种结构的芯片具有易于加工,限制细菌在培养室内生长而且允许营养物质自由扩散等优点,为研究可游动细菌提供了一个简便的方法。
    一种新的面向应用的FPGA测试方法
    林腾,冯建华,赵建兵,王阳元
    2009, 45(3):  402-408. 
    摘要 ( )  
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    提出一种新的面向应用的FPGA测试方法。该方法将FPGA设计配置(DC)抽象成由LUT、非LUT逻辑门、寄存器和互连线所组成的模型,将目标故障集设定为互连线的固定故障(SAFI)和LUT的功能故障(FFL)。提出了两种可选的测试配置(TC)以提高自动测试向量生成(ATPG)工具所得到的SAFI覆盖率,同时给出了可对LUT进行穷举测试的TC以检测FFL。实验结果表明,对于7个最大的ISCAS89基准电路,该方法可得到86.82%~99.16%的SAFI覆盖率和100%的FFL覆盖率。
    豆科两型豆地上、地下花的比较胚胎学研究
    单憬岗,张义,耿世磊,饶广远
    2009, 45(3):  395-401. 
    摘要 ( )  
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    两型豆同一植株上同时产生3种类型的花,即地上开放花、地上闭锁花和地下闭锁花。它们分别发育成熟于地上和地下。利用常规的石蜡切片和扫描电镜技术对地上和地下花的形态及胚胎学过程进行了研究。结果表明:1)地上开放花的花药4室,绒毡层为腺质型,小孢子四分体四面体型,胞质分裂同时型,二细胞型花粉,胚珠弯生,双珠被,厚珠心,胚囊发育为单孢蓼型,胚发育为柳叶菜型,核型胚乳;2)地下花的胚胎学特征与地上花基本相同,主要差异表现在花药2室,小孢子四分体以四面体型为主(可见左右对称型),胞质分裂同时型与连续型共存。同时,结合已有资料,对豆科蝶形花亚科植物的胚胎学特征进行了比较分析,探讨了两型豆属植物的系统位置。
    GPS信号载噪比估计算法的研究
    蒋君伟,段晓辉,林阳
    2009, 45(3):  409-414. 
    摘要 ( )  
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    为了分析和估计载噪比,基于统一的GPS信号和噪声表达式,对两种经典估计算法VSM和PRM的原理进行了推导,并分析了PRM算法的参数M的设定依据。在此基础上,提出了一种新的估计算法MVM。分析了导航位跳变对上述3种算法估计结果的影响,并改进了其中的PRM算法,提高了其抗导航位跳变的能力。最后结合实验结果,在算法准确性和稳定性方面,对以上3种算法做了对比分析。
    基于碳纳米管的CMOS逻辑电路的模拟和优化
    王?,张志勇,王胜,陈清
    2009, 45(3):  415-420. 
    摘要 ( )  
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    基于查表模型,利用SPICE(simulation program with integrated ciruit emphasis)电路模拟软件,首次模拟了互补型碳纳米管(CNT)场效应晶体管组成的反相器,模拟结果和实验结果吻合,实现了碳纳米管场效应晶体管的实际测量数据和半经验查表模型的衔接。利用直流特性分析和瞬态特性分析等仿真手段研究了CNT CMOS反相器的功耗和门延迟特性随工作电压和器件阈值电压变化的关系,并对电路设计和工作状态提出了优化方案。进一步模拟了与非门和或非门,并提出了电路的优化方案。
    主动性人格对大学毕业生职业决策自我效能的影响
    商佳音,甘怡群
    2009, 45(3):  548-554. 
    摘要 ( )  
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    为研究主动性人格对大学毕业生职业决策自我效能感的影响,修订了中文版的主动性人格量表(proactive personality scale,简称PPS),对其影响大学生职业决策自我效能感的机制进行了探究,然后对就业情景压力在两者关系中的调节作用进行了验证。对120名毕业生初测中文版PPS,对另外196名毕业生复测中文版PPS、大学毕业班学生就业压力问卷及大学生职业决策自我效能感量表,项目分析和验证性因素分析证明了PPS量表的信效度,层级回归分析验证了就业压力在主动性人格影响职业决策自我效能感路径中的调节作用。主动性人格能够单独预测职业决策自我效能感15.3%的变异,主动性人格与就业压力的乘积项对职业决策自我效能感及其3个分量表有显著预测作用,能解释4%左右的增益方差。
    近似2-连通k-支配容错虚拟主干网
    凤旺森,陈萍,张蓓,马皓
    2009, 45(3):  421-425. 
    摘要 ( )  
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    由于无线网络存在节点失效、链路断裂等特性,虚拟主干网需要具备一定的容错性。利用2-连通k-支配集作为容错虚拟主干网的模型。通过分析单位圆盘图中极大独立集的性质和连通图的块-割点树结构,首次设计出在无线自组织网络中构造2-连通k-支配虚拟主干网的近似算法。从理论上分析了该算法的时间复杂度,并证明了该算法的近似比为常数。
    无线传感器网络节点中AES协处理器的设计
    李玉文,张兴,蒋安平
    2009, 45(3):  426-430. 
    摘要 ( )  
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    针对无线传感器网络的特点,采用加解密复用,子模块复用技术,低成本MixColumn模块的设计,以及操作数隔离,编码优化,动态功耗管理等方法,基于Xilinx公司的Virtex4系列FPGA,完成了用于无线传感器网络节点中的AES-128加解密算法协处理器的优化设计以及FPGA实现。该设计处理速度、面积功耗等都满足常用无线传感器网络节点的要求。
    利用卫星数据和全球大气化学传输模式研究中国东部大城市对流层NO2季节变化原因
    岳捷,林云萍,邓兆泽,赵春生
    2009, 45(3):  431-438. 
    摘要 ( )  
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    利用卫星观测数据(GOME和SCIAMACHY)分析了1996年3月至2008年3月中国地区对流层NO2的分布特征和选定地区对流层NO2的变化趋势,并结合大气化学传输模式(MOZART-2)对中国东部大城市上空对流层NO_2显著季节变化的原因进行了分析。研究发现:1)中国地区对流层NO2高值区主要分布在京津冀地区、长江三角洲和珠江三角洲;中国东部污染地区对流层NO2呈现显著的增长趋势,年平均增长值达到0.9×1015cm-2。2)中国东部大城市上空对流层NO_2存在明显的季节变化,原因是OH对于对流层NO2的有效清除机制,对流层NO2在冬季出现高值,夏季迅速降低至一年中最低值;在以自然排放源为主的中国西部背景地区,对流层NO2则呈现明显的夏季高冬季低的特征。
    Hawaii地幔柱近35 Ma的体积流量变化
    韩硕硕,陈永顺
    2009, 45(3):  444-450. 
    摘要 ( )  
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    建立了由海底热点隆起横截面地形估算地幔柱体积流量的简单模型,并在去除了海洋岩石圈冷却下沉、海山以及沉积层影响的情况下,运用该模型对Hawaii热点隆起的27个区域的横截面地形曲线进行了拟合分析,估算了Hawaii地幔柱体积流量在过去35Ma中的变化,并观测到距今3~4Ma和距今17~19Ma的两个峰值。
    戈壁下垫面空气动力学参数确定的再研究
    何玉斐,张宏升,刘明星,康凌
    2009, 45(3):  439-441. 
    摘要 ( )  
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    提出一种确定地表粗糙度z0的方法。该方法仅需利用精细风廓线资料进行计算,误差较小,尤其适用于近中性层结观测较困难的情况。根据2006年夏季河西走廊戈壁地区的大气边界层观测资料,利用该方法确定的z0为0.60mm左右,和前人方法计算结果0.78mm接近,证实了此方法和z0数值的可靠性和可信度。此外,由于不同测量高度代表不同区域尺度上的特征,地表粗糙度的确定还应考虑风廓线的观测高度及分布状态。
    华南早石炭世亚鳞木属(Sublepidodendron)植物研究及其分类学意义
    崔丽,王德明
    2009, 45(3):  451-460. 
    摘要 ( )  
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    描述了湖北省长阳县资丘镇淋湘溪剖面下石炭统高骊山组的两种亚鳞木属(Sublepidodendron)植物--奇异亚鳞木(S.mirabile)和松滋亚鳞木(S.songziense)以及相关的生殖器官和根器官。重新认识了这两个种的叶座形态,进一步确认了亚鳞木属的整体植物性状。详细比较了奇异亚鳞木、松滋亚鳞木和葛利普亚鳞木的生物学特征,讨论了我国亚鳞木属的分类,并提出了新的归并方案。
    四川华蓥二叠-三叠系界线剖面稳定碳同位素变化特征及其生物地球化学循环成因
    崔莹,刘建波,江崎洋一
    2009, 45(3):  461-471. 
    摘要 ( )  
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    对四川华蓥楼房湾剖面稳定碳同位素进行的研究表明,该地区二叠-三叠系界线附近碳同位素变化趋势与全球变化基本一致。早三叠世早期ΔB平均值高于晚二叠世晚期,指示海水中磷酸盐浓度的增大和初级生产力的繁盛。从晚二叠世末期开始δ13Ccarb的缓慢降低是由大规模火山作用以及陆地风化作用加强造成的;早三叠世最早期δ13Ccarb和δ13Corg的快速同步降低所代表的全球碳循环变化主要受控于生物集群绝灭的主幕及海平面上升引起的底部缺氧水上涌。总之,二叠-三叠纪之交碳同位素变化是火山作用、海平面变化、海洋和陆地生物集群绝灭以及缺氧水上涌等因素综合作用的结果。
    北祁连山含镁纤柱石高压泥质岩及其对古大洋俯冲的意义
    于孝宁,宋述光,魏春景,张立飞
    2009, 45(3):  472-480. 
    摘要 ( )  
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    北祁连山发育有缝合带是一条典型的早古生代大洋型俯冲带。针对该缝合带中首次发现的含镁纤柱石高压泥质片岩进行了详细的岩石学和矿物学研究。根据平衡矿物组合,利用THERMORCAL(V3.23)计算出镁纤柱石+石榴石+硬绿泥石+多硅白云母组合稳定的温压条件为P=2.2~2.5GPa,T=530~580℃。利用纤柱石和硬绿泥石的稳定范围,确定了北祁连山早古生代大洋冷俯冲的地热梯度的范围为6.5~7.5℃/km。该研究结果对于了解早古生代时期大洋俯冲带的热结构及其高压变质岩石的脱水过程有重要意义。
    地方政府主导下自然保护区旅游特许经营的一个案例研究
    刘一宁,李文军
    2009, 45(3):  541-547. 
    摘要 ( )  
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    通过案例剖析,从自然保护区保护和发展的目标出发,运用调研获得的第一手资料,识别出主要的利益相关者,并分析其行为。结果表明,虽然自然保护区管理局对获得旅游特许经营权的企业的经营活动具有法律所赋予的监督权和管理权,但是,由于地方政府的介入和干预,自然保护区管理局往往无法进行有效的监督和管理,从而使得可能对环境造成不利影响的旅游建设和经营活动无法得到有效制止。本研究进一步认为地方政府能够进行干预主要有两方面的原因:首先,地方政府对保护区管理局在人事和财政上的主导权;另外,在当前的制度约束下,追求效用最大化的地方政府官员更加强调地方经济的发展。
    徐家围子断陷营一段火山岩旋回测井响应特征
    张立伟,师永民,李江海
    2009, 45(3):  481-487. 
    摘要 ( )  
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    在钻井取芯研究的基础上,应用测井资料,开展了松辽盆地北部徐家围子断陷营城组营一段高分辨火山岩旋回的划分,建立了营一段火山岩的旋回模式,并总结了营城组一段不同岩性、岩相的测井响应特征。研究结果表明,营一段划分为3个旋回,每个火山岩旋回的自然伽马和电阻率曲线值在底部一般为中高值,顶部为低值;在不同旋回界面,测井曲线振幅和变化频率明显增大,指示风化壳或沉积夹层等标志性界面的存在;并通过研究认为自然伽马、电阻率和密度3种测井曲线对火山岩岩性和岩相识别最为敏感。
    基于对象版本管理方法的道路网络动态演变建模研究
    刘岳峰,卢宾宾,张伊波,刘婷
    2009, 45(3):  488-494. 
    摘要 ( )  
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    基于基态修正模型以及对象版本管理的思想,提出用于动态道路网络数据管理的时空数据模型。该模型将道路网络划分为道路连接与连接点两种空间对象,分别讨论它们的演变过程。针对每种对象的演变过程,分别讨论了对象的创建、删除和更新3种操作以及数据的完整性约束。在此基础上,建立了面向动态道路网络数据的时空数据模型,并讨论了数据库检索算法。采用该模型对北京市的历史道路网络数据进行了建库,并开发了演示查询系统。该系统不仅可以反映道路网络的现状,而且可以有效地描述道路网络的历史状态与演变过程。
    城市绿地类型及格局特征与地表温度的关系
    --以深圳特区为例
    程好好,曾辉,汪自书,简霞
    2009, 45(3):  495-501. 
    摘要 ( )  
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    以深圳特区为例,利用2005年11月份的TM和Quickbird影像数据,在进行地表温度反演和城市绿地详细解译的基础上,研究了城市绿地类型、属性特征与地表热环境分异之间的关系。研究结果显示,城市绿地不同类型的地表温度差异较大,各类人工绿地的地表温度普遍高于自然绿地类型。分样区平均NDVI和聚集度指数与热岛强度指数之间呈显著的正相关关系,而均匀度和碎裂化指数则与热岛强度指数之间呈显著的负相关关系。上述结果表明,城市绿地的类型、结构及其格局特征均对城市热环境空间分异具有显著影响,在城市绿地建设工作中,应充分重视绿地景观的这种热环境效应特征的指导意义,以期使城市绿地建设能够更好地担负其必要的生态服务功能。
    水洗及酸洗过程对焚烧飞灰中Cu,Zn和Pb洗脱率影响的试验研究
    郑丽婷,刘阳生
    2009, 45(3):  502-510. 
    摘要 ( )  
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    以垃圾焚烧的一次飞灰为研究对象,比较了水洗,酸洗以及水洗结合酸洗工艺对飞灰中重金属元素Cu,Zn和Pb的洗脱率的影响,并应用XRD,SEM/EDS等研究了飞灰在水洗和酸洗过程中颗粒形态和矿物相组成的变化。结果表明:单独水洗和单独酸洗均不能实现Cu,Zn和Pb的分离;酸洗结合水洗时,Cu和Zn洗脱率均较单独水洗和单独酸洗大幅提高,Pb基本沉淀在酸洗后的残渣中。经水洗后酸洗阶段的酸灰比是影响金属洗脱效果的主要因素。分离Cu和Zn和Pb的最佳工艺参数为:水洗(水灰比为3∶1)+10%H2SO4酸洗(酸灰比为6∶1)。XRD结果表明,水洗过程易溶于水的物质其峰形基本消失;酸洗过程中,生成了含Pb的矿物质和Zn的结晶化合物。SEM/EDS分析结果表征了飞灰在水洗、酸洗过程中主要晶相的生成以及主要元素Ca,Si,O和Al的变化规律。
    草地造林40年后土壤可溶性有机碳下降
    刘畅,任艳林,贺金生
    2009, 45(3):  511-518. 
    摘要 ( )  
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    为了解天然草地造林后土壤可溶性有机碳的变化,以河北塞罕坝的羊草草甸草原以及在草甸草原上营造的樟子松人工林和落叶松人工林为研究对象,比较了3种植被类型土壤表层0-30cm的土壤可溶性有机碳、土壤总有机碳和土壤全氮等指标。结果表明,人工针叶林的土壤可溶性有机碳、土壤有机碳和土壤全氮含量均低于草甸草原,天然草地营造人工针叶林40年后土壤可溶性有机碳、土壤有机碳和土壤全氮都有所下降,人工林生态系统的土壤异质性低于草甸草原。
    内蒙古半干旱区树木非结构性碳、氮、磷的分配格局
    印婧婧,郭大立,何思源,张蕾
    2009, 45(3):  519-527. 
    摘要 ( )  
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    为探讨半干旱区树木各器官中养分浓度的分配格局、养分之间的化学计量关系,以及植物器官养分浓度与树种、土壤养分条件之间的关系,选取内蒙古东南缘的两种天然的典型树种(白桦和白杄),对其叶片、树干、基部最粗根以及根尖中的总非结构性碳水化合物(TNC)、氮(N)和磷(P)浓度进行分析。结果表明:TNC浓度在叶片中最高,在根尖中最低,两者的浓度差异在53%以内;而N和P浓度在叶片和根尖中最高,树干和基部最粗根中最低,不同器官最大差异达98%。这种分配格局与各器官的生理功能(碳水化合物的生产、养分的吸收和储藏)密切相关。此外,白杄的TNC∶N和TNC∶P均大于白桦,这些格局不仅和树种本身的生理特性有关,而且反应了土壤的养分状况。
    草地承包中、前期放牧行为及相关生态补偿对策建模研究
    宋波,辛永亮,曹文田
    2009, 45(3):  528-532. 
    摘要 ( )  
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    分析牧民的放牧行为并予以指导,有助于缓解或避免由于过度放牧导致的草地退化。利用牧草生长-消费模型,引入贴现影响,分析了牧民接手草地后的承包前期和中期放牧行为。结果显示,在承包前期,无论草地产权制度多么完善,当初始牧草生物量较高时,牧民总会采用最大放牧强度,使牧草生物量迅速下降至经济最佳牧草生物量水平。在承包中期,牧民会降低放牧强度,使牧草生物量维持在经济最佳牧草生物量水平。承包中期的放牧强度与贴现率正相关,此时的牧草生物量与贴现率负相关。为保障牧草生物量不低于一定的阈值,可以采取向牧民发放生态补偿金的经济措施,以促使牧民降低放牧强度。补偿金额是补偿系数与实际牧草生物量的乘积,补偿系数与贴现率正相关,与牧草生物量阈值负相关。
    降水改变对樟子松人工林土壤微生物量碳及微生物商动态变化的影响
    魏天凤任艳林曾辉贺金生
    2009, 45(3):  533-540. 
    摘要 ( )  
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    在北京大学地球环境与生态系统塞罕坝实验站樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林内设置降水控制实验,研究地下生态系统过程的两个重要指标土壤微生物量碳和微生物商对穿透雨增加或减少30%的响应。在2007年5月到9月的生长季,土壤微生物量碳和微生物商平均值分别为260.7mg/kg和1.84%,二者随土壤深度增加呈下降趋势。总体上,穿透雨增加或减少30%对土壤微生物量碳和微生物商的生长季内平均值影响不显著,但穿透雨减少30%的土壤微生物量碳及微生物商的变幅较大,变化范围分别为243.1~354.3mg/kg和1.43%~2.16%,5月最高,7月最低,表明生长季内穿透雨减少将导致土壤微生物活动的较大波动,从而可能改变地下碳过程的季节变化规律。
    一种新型的菊花石
    王政华,郭丽爽,郭国林,何国锦,李建慧,刘玉琳
    2009, 45(3):  555-558. 
    摘要 ( )  
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    介绍一种新型菊花石,白底黑花,轮廓分明,立体感强,有较高的观赏价值。这种菊花石产于新疆阿尔泰地区,由汽水热液作用形成。“花瓣"部分为放射状锂闪石,基底岩石为云母片岩。这种菊花石致密坚硬,不易风化,便于收藏。