当期目录

    

2024年 第60卷 第2期 刊出日期：2024-03-20

上一期   下一期

2024年第2期目次

2024, 60(2):  0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (2087KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

低纹波空间可调高压电源设计

陈佳黎, 邹鸿, 叶雨光

2024, 60(2):  195-202.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2023.047

摘要 ( )   HTML   PDF (1112KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为了满足空间探测载荷(如质谱仪和能量粒子探测器等)对高压电源输出纹波的要求, 设计一款小功率、低纹波、最大输出电压为10 kV的可调高压直流电源。设计中使用罗耶架构的逆变器和倍压整流电路, 利用反馈回路, 使纹波电压峰峰值小于2 V; 使用51系列单片机控制电源输出电压, 监测电源的工作状态。除在原理设计方面降低输出电压纹波外, 还提出其他降低输出电压纹波的措施。测试结果表明, 所设计的高压电源具有输出电压稳定可调、纹波低的特点, 可以满足空间探测载荷对高压电源的基本性能要求。

静音水下航行器的水动力特性数值研究

戴袁鋆, 任世成, 张纪华, 余超

2024, 60(2):  203-209.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.014

摘要 ( )   HTML   PDF (7411KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为了克服传统螺旋桨推进航行器推进效率低、灵活性差和噪声大的缺点, 针对一种仿生柔性体推进的水下航行器的水动力特性进行数值研究, 分析柔性体波动的振幅和波数对水动力特性的影响、仿生表面对水动力性能的影响以及整体设计对水动力特性的影响。数值结果表明, 增大振幅将显著地增大静水推力, 同时增加推进阻力; 增加波数则显著地增加推进阻力, 并减小静水推力。此外, 使用仿生表面和现有的前尖端设计, 可以减小推进阻力。研究结果有利于进一步优化航行器, 提高航行器推进效率。

五台地区高凡群沉积年代、物源性质与构造环境

白璐, 关平, 呼其图, 宋丹丹

2024, 60(2):  210-226.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2023.098

摘要 ( )   HTML   PDF (18282KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对山西五台地区高凡群的沉积年代、物源类型和沉积构造环境等研究中有争议的问题, 选择山西忻州市代县滩上镇出露的高凡群经典剖面进行系统采样以及详细的沉积学和岩石学分析, 并挑选典型样品进行全岩矿物组成、锆石U-Pb定年以及主量和微量元素的测定。通过碎屑锆石U-Pb定年, 并综合前人发表的年龄数据, 确认高凡群的沉积时代为约2.2 Ga, 与下伏五台群及上覆地层滹沱群之间为上下叠置关系。高凡群沉积岩的主量和微量元素组成指示其源岩类型主要为中酸性岩浆岩, 表明在高凡群沉积时期大陆上地壳以花岗岩类为主。碎屑中锆石年龄分布和细粒沉积岩中全岩主量和微量元素的构造判别图解表明, 高凡群具有活动大陆边缘的特征。然而, 沉积学分析显示高凡群形成于被动大陆边缘的滨浅海相。这种矛盾的结论, 或许暗示不能用根据板块构造理论衍生出的构造判别方法来研究古元古代时期的沉积构造背景。

云南涛源盆地古砂脉及其代表的古地震事件

常祖峰, 罗林, 刘昌伟, 李鉴林

2024, 60(2):  227-238.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2023.097

摘要 ( )   HTML   PDF (66194KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

根据野外地质调查结果和地层测年数据, 分析涛源盆地上部地层中的古砂脉及其代表的古地震事件。涛源至下力农东西长7 km的范围内集中分布十余处古砂脉, 砂脉及砂流堆积呈蘑菇状、伞状、囊状和歪斜的水杯状, 砂流堆积规模大, 分布广, 暗示该区域发生过强烈的喷砂冒水事件。砂流堆积宽数米, 厚数十厘米至1 m左右, 最大堆积宽度和厚度分别为8 m和1.0~1.5 m; 砂脉长1.0~4.5 m, 直径为0.25~0.35 m, 最大宽度为0.8 m。地面以下1.5~3.0 m深度普遍发育连续性较好的古土壤层, 代表砂脉形成时期的地表面。这些砂脉及砂流堆积普遍赋存在古土壤层的上下部位。据古土壤层顶部和砂流堆积上覆地层底部的14C测年结果, 推测形成砂脉的古地震事件时间为13030±40~12120±40 aBP, 震级大于7级。程海–宾川断裂为晚第四纪强烈活动断裂, 并引发此次涛源大地震。

安徽巢湖早三叠世短腿巢湖龙的牙齿替换研究

顾书纶, 江大勇, 周敏

2024, 60(2):  239-248.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.002

摘要 ( )   HTML   PDF (10005KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

对产自安徽省巢湖市马家山剖面下三叠统奥伦尼克阶斯帕斯亚阶南陵湖组上段的短腿巢湖龙标本(GMPKU-P-3086)进行研究, 根据 CT扫描数据重建牙齿及前颌骨、上颌骨和齿骨的三维模型。通过对模型进行观察和度量, 并与实际标本进行对比, 发现以下短腿巢湖龙牙齿新的特征: 1) 颌骨上存在连续的牙槽沟, 且内具浅的牙槽窝, 牙齿为亚槽生齿; 2) 牙齿的大小和形状呈周期性变化, 显示奇偶相间的交替模式; 3) 口腔前部发育单牙列, 替换齿位于功能齿的远中位置; 4) 口腔后部发育双牙列, 替换齿列位于功能齿的舌侧–远中位置。短腿巢湖龙的牙齿特征与早三叠世基干鱼龙类短尾鱼龙和歌津鱼龙具有一致性, 可能代表鱼龙类牙齿的原始特征, 并反映捕压式食性群团地理分布的广泛性。

深层砂岩储层孔隙结构特征及影响因素——以银额盆地拐子湖凹陷为例

彭谋, 李江海, 杨博

2024, 60(2):  249-264.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.001

摘要 ( )   HTML   PDF (42297KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

以银额盆地拐子湖凹陷巴音戈壁组深层砂岩为研究对象, 在探究储层基本特征的基础上, 采用恒速压汞法区分孔隙与喉道, 定量地表征孔喉特征参数; 通过扫描电子显微镜和铸体薄片, 定性地表征孔喉形态特征, 分析微观孔隙的结构差异; 结合孔喉分形维数划分孔隙类型, 探讨影响储层孔隙发育的主要因素。研究结果表明, 该区储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主, 成分成熟度较低, 平均孔隙度为10.8%, 平均渗透率为1.17 mD, 属于低孔低渗型储层。储集空间类型主要为原生粒间孔、溶蚀孔和微裂缝, 孔隙半径平均值为195 μm, 喉道半径平均值为3.5 μm, 储层的孔隙结构类型分为微孔小喉型、小孔小喉型和大孔粗喉型。研究区储层孔喉比总体上较大, 良好的孔喉配置关系是影响储层物性的重要因素, 影响孔隙发育的主控因素则是早期成岩作用、有机酸溶蚀和烃类充注的综合作用。经过相对较弱的压实作用和胶结作用改造后, 原始碎屑为后期溶蚀提供了物质和空间基础, 储层顶部和底部巨厚的富有机质泥岩提供了有机酸溶蚀和烃类充注的物源。

利用结合土地覆盖类型的自适应DS-InSAR方法监测矿区地表形变

张志亮, 曾琪明, 杨立功

2024, 60(2):  265-276.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.003

摘要 ( )   HTML   PDF (52456KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对传统时序InSAR技术在测量点选取过程中多采用全局单一阈值, 在受时空失相干影响严重和短时间内形变梯度较大的矿区容易出现测量点稀疏且空间采样不足, 因而无法获取矿区地面沉降完整信息的问题, 以覆盖大同矿区的22景ALOS-1数据为例, 利用结合土地覆盖类型的自适应DS-InSAR方法(ADSI-CLC)获取该区域长时间序列地表形变信息。ADSI-CLC方法形变测量结果的时空分布模式与StaMPS-SBAS方法具有相似性, 且与高分辨率光学遥感影像上的采矿设施保持良好的空间相关性。ADSI-CLC方法可以显著地提高测量点的数量和空间分布密度, 在研究区识别出的DS点数量约是StaMPS-SBAS方法的4倍。两种方法的测量结果在无形变和小形变区域吻合程度较高; 在大形变区域, StaMPS-SBAS方法无法有效地获取形变结果, 而ADSI-CLC方法由于测量点数量的增加, 反演得到的形变测量结果基本上符合由采矿活动造成的漏斗状的空间分布特征, 间接地验证了该方法在矿区地表形变监测中的可靠性和有效性, 证明ADSI-CLC方法能够提供更详细的时空形变细节信息, 更好地服务于矿区地表稳定性的监测和预警。

岩溶水库水体总有机碳剖面分布特征及影响机制研究

李梨, 周忠发, 邹艳, 孔杰, 王翠, 张富强, 王艳碧

2024, 60(2):  277-288.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.012

摘要 ( )   HTML   PDF (10842KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为探究有机碳在深水型水库中的垂向分布特征及影响机制, 以西南喀斯特腹地平寨水库为研究对象, 在水体热力分层期间和混合期间采集不同点位和不同水层的水样, 采用数理统计、相关分析和相对水柱稳定性(RWCS)分析等方法, 分析深水型水库热力状况以及水动力差异对总有机碳(TOC)的时空及剖面分布特征的影响。结果表明, 在春季、夏季和秋季3个深水采样点均存在温跃层, 且温跃层厚度因季节而异; TOC浓度变化范围为0.44~5.65 mg/L, 全年均值为2.16±0.99 mg/L, TOC浓度的季节变化特征为夏季>冬季>春季>秋季。平寨水库TOC浓度对水环境的响应存在季节性差异, 夏季外源碳素入库, 秋季降雨稀释, 冬季微生物分解和沉积物再释放以及春季藻类繁殖和生物碳泵效应是导致TOC浓度季节变化的主要原因。不同深水点的TOC浓度及理化因子剖面波动幅度主要受控于3个不同水力特征驱动的水域。RWCS主要影响有机碳等物质的沉降速率, 从而导致TOC浓度和理化因子剖面分布的差异。

社会感知数据表征下的历史文化街区地方感变迁——以南锣鼓巷(2008—2022年)为例

向岚麟, 张君楚, 闫禹涵, 马贝贝

2024, 60(2):  289-305.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.020

摘要 ( )   HTML   PDF (3312KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

以北京南锣鼓巷历史文化街区近15年的变迁实践为研究对象, 根据2008—2022年社会感知网络数据特征, 分析其地方感变化的阶段性差异, 以此构建南锣鼓巷地方感变迁的概念模型。首先, 建立历史文化街区评价专属词库, 基于扎根理论, 从专属词库的文本中编码获得地方感的3个维度: 地方认知、地方依赖和地方认同, 通过对历年高频词主类目占比变化曲线、突现词特点、相关语义网络和南锣鼓巷商业业态占比等数据分析, 结合社会生态系统适应性循环理论, 提取特征差异明显的4个阶段: 2008—2009年的稳定期、2010—2014年的生长期、2015—2018年的重构期以及2019—2022年的调整期。最后从资本的角度对历史文化街区的地方感变迁进行分析, 指出经济资本需要综合社会资本与文化资本才能更好地适应发展, 在循环中维持动态平衡。

黄河典型入干支流噬菌体群落结构特征研究

王冰雪, 吴宗治, 陈天一, 刘树枫, 梁恩航, 刘唐

2024, 60(2):  306-314.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2023.060

摘要 ( )   HTML   PDF (4298KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

利用宏基因组学技术, 分析黄河典型入干支流湟水河、渭河和洛河水体及沉积物中噬菌体的群落结构, 并对三条支流的噬菌体多样性、宿主和功能潜能进行比较。结果显示, 从宏基因组中识别出的99.77%的未知vOTUs无法与NCBI Refseq参考数据库聚类, 表明噬菌体群落的物种新颖度较高。检出的噬菌体隶属15科158属, 湟水河中特有的噬菌体属最多, Pbi1virus, Badnavirus, Ea214virus和Gammabaculovirus仅在该支流中检出。3条支流的噬菌体群落结构具有显著差异, 且沉积物中群落的空间异质性更大。多种辅助代谢基因(AMGs)表明噬菌体可能参与了湟水河、渭河及洛河采样区域的氮、碳和磷等元素的循环过程, 但3条支流中的AMGs分布无差异。噬菌体群落的宿主范围跨越18个原核生物门, 以变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主, 1.8%的噬菌体具有跨门感染的潜在能力。洛河的水体及沉积物中富集了感染Planctomycetota的噬菌体, 渭河沉积物样本中感染Chloroflexota的噬菌体含量较高。细菌群落和噬菌体群落存在显著的相关性, 且水体中噬菌体与其宿主的一致性比沉积物更高。

PHBV-硫铁矿基人工湿地处理实际污水处理厂尾水混合营养反硝化研究

许正阳, 周琦, 贾利霞, 吴为中, 邢传宏

2024, 60(2):  315-328.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.006

摘要 ( )   HTML   PDF (1208KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

以河南省新乡市某大型污水处理厂尾水为研究对象, 开展模拟人工湿地尾水深度脱氮除磷研究。选用聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)和硫铁矿作为湿地系统的主要功能填料, 构建异养反硝化与自养反硝化相结合的混合营养反硝化系统。通过水质指标监测和高通量测序等手段, 探究工艺运行效果与微生物群落结构机制。构建PHBV+硫铁矿组(实验组)和PHBV+陶粒组(对照组), 反应器连续运行 77天, 结果表明, 当水力停留时间(HRT)为2小时 , 进水水质为NO₃⁻-N=8.39±1.72 mg/L, TN=10.41±1.58 mg/L, TP=0.37 mg/L, COD=15.7 mg/L 时, 平均出水TN浓度达到2.22 mg/L, TP浓度达到0.28 mg/L, COD浓度为32.7 mg/L, PHBV+硫铁矿组人工湿地脱氮效率(78.55%)明显优于PHBV+陶粒组(51.25%), 基本上达到地表水环境质量标准(GB 3838—2002) V类。微生物群落结构分析表明, PHBV+硫铁矿组人工湿地中的优势菌属为自养菌Desulfobacter和异养菌unclassified_k__norank_d__Bacteria, 丰度分别为 23.98%和12.30%, 通过自养与异养菌的协同, 实现混合营养反硝化, 其中与硫代谢相关Desulfobacter主导的自养反硝化在系统脱氮中可能起主要作用。研究结果可为PHBV+硫铁矿基人工湿地尾水生物脱氮除磷的工程实践提供参考。

泰安市区秋季大气挥发性有机物污染特征及来源解析

王璐, 周旭, 刘跃辉, 刘慧, 张英磊, 范光宇

2024, 60(2):  329-340.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.007

摘要 ( )   HTML   PDF (1184KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

采用罐采样预浓缩/气相色谱–质谱联用法, 对泰安市区秋季(2020年10月17日至27日)115种大气挥发性有机污染物(VOCs)进行观测。结果表明, 采样期间泰安市区秋季VOCs体积分数为(67.50±25.55)×10⁻⁹, 其中以烷烃(34.86%)和含氧挥发性有机物(OVOCs) (32.03%)为主。分别应用臭氧生成潜势(OFP)和OH消耗速率L_OH评估观测期间VOCs的大气化学反应活性, 发现秋季泰安市区的 OFP为(241.50±6.91)×10⁻⁹, 主要由OVOCs(39.92%)和芳香烃(33.03%)贡献。L_OH为7.34±0.33 s⁻¹, OVOCs贡献56.32%。使用气溶胶生成系数法(FAC)估算观测期间VOCs对二次有机气溶胶(SOA)生成潜势的贡献, 结果表明SOA生成潜势为(366.58± 37.80)×10⁻⁹, 以芳香烃(98.79%)为主。特征物种比值分析结果显示, 泰安市区秋季VOCs受机动车尾气、溶剂使用和燃烧源等本地源的影响较大。PMF源解析结果表明, 机动车排放对VOCs的贡献占比最高为26.1%, 其中来自汽油车尾气排放和柴油车尾气排放的贡献分别为19.4%和6.7%; 溶剂使用和工业源对VOCs的贡献占比相当, 分别为20.1%和19.9%; 固定燃烧源和液化石油气(LPG)使用的贡献分别为16.2%和12.3%; 植物源贡献占比最低, 为5.4%。

洞庭湖生源要素分布特征及生态效应

林婕, 李斌, 陈倩

2024, 60(2):  341-349.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.008

摘要 ( )   HTML   PDF (1709KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

根据洞庭湖城陵矶站1990—2015年月平均COD, TN和TP浓度的监测资料, 基于趋势分析方法, 系统地研究洞庭湖水体生源要素的年内变化和年际变化规律, 进一步揭示其化学计量比例特征, 在此基础上探讨生源要素浓度及结构对藻类生长的影响。结果表明, 多年平均COD, TN和TP浓度的年内变化规律相似, 均表现为非汛期>汛期; 多年变化趋势方面, 1990年以来, 洞庭湖城陵矶站年平均 COD, TN和TP浓度均呈现显著的上升趋势, 对应C:N和C:P随时间推移而下降, N:P则表现为上升。洞庭湖城陵矶站水体C:N:P平均为13:18:1, 冗余分析结果表明水体生源要素浓度及化学计量比会影响藻类生长, 其中C:N, C:P和COD起主导作用。研究时段内城陵矶站水体氮磷含量整体偏高, 已满足藻类生长需求, 为避免水华爆发等不良生态后果, 应控制外来氮磷输入, 保持湖体化学计量比的平衡。

基于多情景分析的西藏山南地区碳达峰预测及路径研究

张扬, 张锦博, 姜少睿, 郭怀成, 王书航, 付正辉

2024, 60(2):  350-356.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2023.101

摘要 ( )   HTML   PDF (766KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

以西藏山南地区为研究对象, 通过构建GM-ImPACT模型, 根据不同情景下山南市碳排放峰值预测结果, 提出达峰路径和具体的政策建议。研究结果表明, 在当前经济增速的基础上, 配合强减排策略是山南市获得碳达峰的最优路径。预计山南市提前10年于2024 年实现碳达峰, 碳排放总量减少20.72%, 碳排放强度的下降幅度比全国高7.89个百分点。所提模型框架可用于探索其他城市的碳达峰最优路径。

珠三角彩叶林美学文化与功能评价指标体系构建

王淳, 郝泽周, 孙冰, 李乐, 高丙涛, 曾伟, 陈勇, 万利鑫, 柯欢, 裴男才

2024, 60(2):  357-364.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.013

摘要 ( )   HTML   PDF (20829KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对珠三角城市群中广州、深圳、佛山等地及周边地区常见的彩叶树种美学文化功能评价中的关键问题, 在文献梳理和理论实践的基础上, 运用专家评估法和层次分析原理建立综合指标法, 构建包括3个准则层(B1~3)、9个次准则层(C1~9)和27个指标层(D1~27)的评价指标体系, 以期有效地评价珠三角彩叶林的美学与文化功能, 明确森林城市群生态系统文化服务保护与开发的重点, 提升彩色林相营建技术与美丽湾区建设的匹配性与实用性, 拓展城市林业和人居环境学科理论的内涵与应用。

“五位一体”总体布局下陕西省城市宜居性评价及关键驱动力研究

樊艳翔, 雷社平

2024, 60(2):  365-376.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2023.052

摘要 ( )   HTML   PDF (973KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

以陕西省为例, 基于“五位一体”总体布局, 使用熵权TOPSIS法对10个地级市的城市宜居性进行评价与分析, 并运用主成分析法对区域内城市宜居性提升的关键驱动力进行研究。结果表明, 陕西省西安市的城市宜居性较高, 且与其他城市存在较大的差异, 但总体上各城市宜居性仍有较大的提升空间; 商洛、安康和铜川的城市宜居性一直处于较低水平。陕西省城市宜居性提升的驱动力在不 同时段存在一定的差异 。2011—2015年的关键驱动力为政治、经济和社会因素, 关键驱动因子为公共服务水平、经济发展水平、基层政治服务水平、资源供给水平和产业结构优化水平。2016—2020年的关键驱动力转变为经济、文化、社会和生态文明因素, 关键驱动因子为通信文化交流环境、公共服务水平、水土流失治理水平、共同富裕水平、污水治理效率和对外开放水平。公共服务水平驱动因子在两个不同的时期对城市宜居性的提升均发挥着重要的促进作用。

前交叉韧带断裂及重建术后步态生物力学特征研究现状

陆逸群, 吴悦, 刘振龙, 任爽

2024, 60(2):  377-392.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.015

摘要 ( )   HTML   PDF (604KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

对前交叉韧带(ACL)断裂及重建术后躯干、髋、膝和踝关节在不同运动平面的步态生物力学特征及康复治疗措施的研究现状进行综述, 得到如下结论。ACL断裂及重建术后各关节步态的生物力学出现异常, 其中膝关节步态生物力学异常在3个运动平面均有体现, 踝关节的异常集中在矢状面, 髋关节及躯干的异常多见于冠状面。根据各关节生物力学特征及ACL断裂和术后时期的不同, 需制定针对性且长期的康复治疗方案; 目前常规的康复训练不能完全恢复ACL断裂重建患者的正常步态, 还需加入神经肌肉控制训练和躯干–髋–膝–踝的整体康复训练。