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渭河流域河流潜流水交换和重金属污染对大型无脊椎动物群落结构的影响
宋进喜;张超松;程丹东;张宇晨;张昊瀛;唐斌;周胜胜;陈军航;河流潜流水交换过程对大型无脊椎动物群落结构的影响，是当前河流生态水文研究的热点问题。作为黄河流域的重要一级支流，渭河流域的生态状况对整个黄河流域生态系统健康具有重要指示作用。研究聚焦于渭河流域，探讨潜流交换强度和不同重金属污染程度对大型无脊椎动物群落结构的影响。于2023年10月至11月在渭河、泾河和北洛河的12个采样点，采用垂直管水头下降法测定垂向渗透系数和潜流交换通量，同时测定沉积物中重金属含量和粒径分布及大型无脊椎动物信息。研究结果表明：(1)通过12个采样点，共采集到大型无脊椎动物277个，隶属3门、4纲、8目、15科、18属、20种，其中节肢类动物最多，软体动物次之。间摇蚊属的平均密度最高，而梨形环棱螺的生物量最高。基于生物学污染指数(BPI)分级标准，各监测点沉积物总体处于轻-中度污染水平；而依据科级生物指数(FPI)分级标准，各监测点沉积物总体处于清洁水平。(2)研究区的综合污染状况处于轻度至中度污染水平，其中As污染相对严重，重金属(Zn和Pb)与大型无脊椎动物的丰富度呈正相关；(3)垂向渗透系数(Kv)在0.23～3.50(m/d),不同河流差异明显，潜流交换以下降流为主，垂向渗透系数和潜流交换通量对大型无脊椎群落产生了显著影响。研究成果可为黄河流域水生态系统健康维护提供理论支持，并为黄河流域生态保护和高质量发展提供科学依据。
基于多区域投入产出和LMDI模型的黄河流域水足迹时空演变及驱动因素分析
张子龙;张意萍;吕诗雨;孙颖琦;晏欣嫄;水资源是黄河流域生态保护和高质量发展的关键资源，而水足迹作为衡量区域水资源利用压力的关键指标，可以综合反映黄河流域水资源利用状况。因此，对黄河流域水足迹时空格局、区域间转移特征以及水足迹变化背后驱动因素的探究，可为全流域区域间协同提升水资源节约集约利用水平的相关政策制定提供科学依据。此研究构建了地级市尺度水资源多区域投入产出模型，分析了2012、2015和2017年黄河流域水足迹的时空格局演变和城市间虚拟水转移特征，并采用对数迪氏指数(LMDI)模型探究水足迹变化的社会经济驱动因素及其影响作用。研究发现：黄河流域水足迹在时间上整体呈先增长后下降的倒“U”型演变趋势，在空间上呈现“中下游高，上游低”的区域格局；虚拟水转移主要集中在省域内部，且具有明显的经济梯度导向特征；经济增长和技术因素等是水足迹变化的主要驱动因素，且各因素对水足迹的影响存在显著的空间异质性。基于驱动机制差异，将78个城市划分为5类水足迹驱动模式，为分区施策、精准提升流域城市节水效率提供了科学依据。
黄河流域乡村地域多功能时空格局及其影响因素研究——以陕西省为例
赵新正;王喆;史海金;李培庆;推动黄河流域乡村地域多功能协同发展是实现片区乡村振兴和建设宜居宜业和美乡村的关键路径。以陕西省107个县区为研究单元，选取2010、2015和2020年3个时间节点，构建乡村多功能评价体系，运用主客观赋权法与地理探测器，分析功能的时空演化及主导功能类型的驱动机制。研究发现：(1)乡村多功能高值区空间格局呈现异质性特征，农业生产功能向“多点散布+团簇状”演化，非农生产功能演化具有“多点镶嵌”特征，生活保障功能稳居关中与陕北非市辖区，生态保育功能“南高北低”并呈现“高低同减”的趋势；(2)基于优势功能现状与相互作用，将主导功能类型划分为4大类12亚类，组合由单一向多元转型；(3)单因子探测发现，双功能主导型受驱动因素较少但影响更强，交通、生产条件、市场化等因素是弱综合型功能提升的主要制约。交互作用显示，因子间交互具有显著增强效应，呈非线性或双因子增强特征。研究结果可以为陕西省乃至黄河流域片区未来乡村发展功能定位和策略制定提供科学依据与决策支持。
黄河流域资源型地区可持续农业与农村发展时空特征与耦合协调机制——基于42个地级市的实证分析
刘晓琼;张雪静;杨华;焦璇;陈佩瑶;胡颖超;黄河流域资源型地区是我国重要的能源资源基地和粮食供应地，探究其可持续农业与农村发展耦合协调机制是筑牢黄河生态安全屏障，促成其乡村振兴的关键所在。文中在测算2008—2020年该区可持续农业与农村发展水平的基础上，借用耦合协调度模型、地理探测器等分析了其可持续农业与农村发展的时空演变规律、影响因素及其耦合协调机制。结果显示：(1)研究区可持续农业、可持续农村以及可持续农业与农村发展水平皆整体呈低值波动缓增态势，其中可持续农业发展水平波动幅度相对较大且其值高于可持续农村发展的，且三者的空间异质性较明显；(2)制约研究区可持续农业与农村发展的障碍因子虽具有趋同性，但其空间差异性亦较为明显；(3)研究区可持续农业发展和可持续农村发展的耦合度高于耦合协调度，且分别呈弱降和明显增长趋势，目前依次处于拮抗和低度失调阶段；(4)2020年研究区可持续农业与可持续农村发展的高值区及其耦合协调度高值区皆大致沿海西州-鄂尔多斯-南阳-阿坝四地呈“蝶翼状”分布，而两者的低值区则多集中于黄河“几”字湾晋陕豫段部分地级市以及下游地区；(5)影响研究区可持续农业与农村发展的因子作用类型以交互作用为主，表明导致其耦合协调度空间分异的因子间交互作用的复杂性较强，随后依据其作用机理分类构建了促成流域可持续农业发展和可持续农村发展的耦合协调机制。
面向镇域国土空间规划的“三生空间”效能评价
张中华;王晨鹏;王玉蒙;建立完善的国土空间规划体系是新时期国家治理能力现代化的重要抓手。乡镇级国土空间规划是整个国土空间规划体系中的重要组成部分，关乎城乡空间的可持续发展。本研究以镇域国土空间为对象，以陕西省潼关县太要镇为典型案例，运用综合发展水平评价、耦合协调度评价、功能适宜性评价等方法，构建镇域“三生空间”综合效能评价体系，探讨镇域“三生空间”的格局特征，进行镇域“三生空间”的冲突测度及影响机制分析，提出面向新时期城乡高质量发展需求的镇域国土空间格局优化策略，为新时代国土空间规划的科学编制提供经验支撑。
鄂尔多斯盆地东北部纸坊组咸水层分布及CO2地质封存潜力评价
李鹏;屈红军;孙晓晗;杨学超;冀祥;朱荣幸;CO2咸水层地质封存为有效的碳中和储备手段,鄂尔多斯盆地东北部纸坊组埋深适中,钻井成本相对较低,且与石油、天然气开发层位不存在冲突,对其咸水层发育分布规律及咸水层CO2地质封存潜力的研究,对开展研究区内CO2咸水层地质封存工程具有实践意义。纸坊组储层岩石类型主要为中粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,填隙物均以胶结物为主,胶结物以蒙皂石、伊/蒙混层、绿/蒙混层为主。纸坊组平均孔隙度为12.55%,渗透率为4.54 mD,为低孔特低渗储层,孔隙类型主要为溶蚀粒间孔,溶蚀粒内孔次之,纸坊组平均最大孔喉半径为7.04μm,平均中值半径为0.25μm。纸坊组纸3段咸水层单层平均厚度6.7 m,累计厚度平均为15.6 m,纸4段咸水层单层平均厚度为5.1 m,累计厚度平均为11.7 m。咸水层厚度高值区受分流河道砂体控制,呈北北东向条带状分布。研究区纸坊组总封存量为29 292×104 t,西部计算单元埋深较大,储层温度和压力增大,储层状态下的CO2密度相较于东部增加,封存潜力更大。
榆神地区长10＿3亚段咸水层CO2地质封存潜力评价及靶区优选
丁钊;王浩璠;马劲风;李琳;牟瑜;赖学军;张舒琪;尹艺升;评估CO2地质封存潜力以及选择优势靶区是咸水层CO2地质封存的关键,当前CO2地质封存潜力评价方法复杂、参数获取难度大且选址方法多样、选址指标尚不统一。利用钻井、测井、录井、完井等资料对榆林神木(以下简称榆神)地区二叠系上统石千峰组至三叠系上统延长组地层开展地层划分与对比、岩性、物性解释等工作,识别出榆神地区最适合CO2地质封存的咸水层,即上三叠统延长组长10＿3亚段咸水层。根据地下咸水层展布特征,利用容积法完成该层封存潜力评价,结合榆神地区地面环境状况,实现地下+地面综合选址并提出影响选址的7个重要评价指标。最后基于靶区优选区块,开展了层次分析法和模糊综合评价法的靶区评价及排序。研究表明长10＿3亚段平均孔隙度9.40%、渗透率1.09 mD、咸水层平均厚度37 m,封存潜力约5.14×108 t,所圈定的区块A4是最适合CO2地质封存的优质靶区,具备优先开展CCS项目的条件,可为周边高碳排放企业就近实施CCS项目提供选址及潜力评价的指导。
高温气田二氧化碳羽流地热系统运行参数数值模拟
魏菊艳;付美龙;方丽;黎旭东;针对高温废弃气藏地热资源提取的问题,以某高温气田为目标热储,通过COMSOL软件建立以CO2为工作流体的井储耦合模型,分析热虹吸效应,分别改变CO2循环速率和井筒直径,观察注入井和生产井的压力变化及研究系统运行参数对采热性能的影响。研究表明:CO2循环速率对于热虹吸效应的影响十分显著,较小的井筒直径产生的热虹吸效应更强;较高的注入温度,导致系统运行后期生产流体温度下降缓慢,同时系统采热速率较低;较大的注入流量,导致生产流体温度快速下降;较大注采井距可减少生产流体温度的波动幅度,并使采热速率稳定阶段时间增长等。研究给未来CO2羽流地热系统进行深部地热能开采提供参考意义。
非遗展示地游客-员工互动对遗产保护的影响——以互助土族自治县盘绣园为例
杨亚丽;陈志钢;姜有根;苟芬;提升游客非遗价值认知,增强非遗认同和遗产保护行为是新时代非遗旅游发展的重要任务。基于情绪评价理论,在构建“互动-认知-情绪-行为”模型的基础上,以互助土族自治县盘绣园为例,利用问卷调查数据,运用结构方程模型,实证检验了游客-员工互动、非遗价值认知、非遗认同对游客遗产保护行为的影响。研究发现:(1)游客-员工互动质量可以直接影响遗产保护行为,互动频率的直接效应不显著;(2)游客非遗价值认知在游客-员工互动质量、互动频率与遗产保护行为间起单独中介作用;(3)非遗认同在游客-员工互动质量与遗产保护行为间起单独中介作用,在互动频率与遗产保护行为间的中介作用不显著;(4)非遗价值认知和非遗认同在游客-员工互动质量、互动频率与遗产保护行为间起链式中介作用。研究结果进一步拓展了情绪评价理论模型,为增强游客非遗认同和遗产保护行为提供了实践支撑。
技能背景下推荐学习路径的新方法
王荣海;智慧来;周银凤;李进金;形式概念分析为构建知识结构和寻找学习路径提供了强有力的工具。现有的基于技能背景推荐学习路径的方法需要遍历整个知识结构,不利于在大数据环境下推荐学习路径。针对此问题,该文在技能背景下,分别基于合取模型和析取模型提出了新的学习路径推荐方法。首先,分别在合取模型和析取模型下定义了知识状态关于技能的边缘。其次,分别在两种模型下基于知识状态关于技能的边缘给出推荐学习路径的方法。最后,通过在UCI的3个数据集下的实验验证所提出方法的有效性。通过该方法无需构建知识结构就能实现个性化推荐学习路径,弥补了现有方法的不足。
鄂尔多斯盆地晚三叠世延长期沉积体系及岩相古地理演化
李文厚;庞军刚;曹红霞;肖丽;王若谷;目的查明鄂尔多斯晚三叠世延长期沉积体系、岩相古地理特征及演化规律。方法根据大量钻井、露头及岩芯资料,采用野外观察与室内研究相结合的方法。结果研究区在延长期发育的沉积体系有河流、辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖泊及深湖浊积岩。在古地理演化过程中,长10期内陆湖盆开始形成,东西两岸两大三角洲裙初步形成;长9期湖盆快速下沉,湖区迅速扩大,三角洲多为破坏性的;长8期三角洲进一步发育;长7期湖岸线大幅度向外推移,西部浊积岩发育,东部三角洲面积明显减小;长6期湖盆面貌发生了显著的变化,深湖-半深湖面积大大减少,三角洲沉积体系极为发育;长4+5期继承了长6的沉积格局,三角洲建设进程减慢,三角洲大面积沼泽化;从长3期湖盆开始逐步淤浅、萎缩、消亡,河道逐渐发育;长2期分流河道发育;长1期由于差异沉降,在东部子长一带形成沉降中心,沉积了湖相浊积岩。结论在继续重视三角洲砂体的同时,也要加强深湖区浊积岩的勘探。
最小二乘法的创立及其思想方法
贾小勇;徐传胜;白欣;目的探讨最小二乘法的历史发展过程及其创立者的思想与方法。方法历史考察与数理分析。结果勒让德在先驱者解线性方程组的基础上,以整体的思想方法创立了最小二乘法;高斯由寻找随机误差函数为突破,以独特的概率思想导出了正态分布,详尽地阐述了最小二乘法的理论依据。结论两位数学大师异曲同工地谱写了数理统计学的新篇。相比之下,高斯把最小二乘法推进得更远、更深刻,这极大地促进了数理统计学的发展。
改进的模糊层次分析法
李永,胡向红,乔箭目的 改进传统的层次分析法。方法 将互反型判断矩阵改为模糊一致性判断矩阵,并把和行归一法或方根法与特征向量法结合使用,提出了改进的模糊层次分析法。结果 指出传统的层次分析法往往会导致判断矩阵不满足一致性条件,需要检验和修正,而且计算精度不高。改进后的模糊层次分析法既解决了判断矩阵的一致性问题,又解决了解的收敛速度及精度问题,以此求得与实际相符的排序向量。结论 改进传统的层次分析法较传统的层次分析法更加完善和行之有效,并符合人们的思维逻辑,形式简单,准确,且易建立。另外,由优先判断矩阵改造而成的模糊一致性矩阵满足一致性条件,无需再进行一致性检验,同时也可大大减少叠代次数,提高收敛速度,满足计算精度的要求,从而为多目标决策提供了较为可靠的决策方法。
鄂尔多斯盆地上三叠统延长组物源分析
魏斌,魏红红,陈全红,赵虹根据重矿物组合、古流向和碎屑颗粒粒度等资料,对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组物源区的母岩性质、物源方向及演变特征等进行了分析。结果表明:延长组沉积物主要来自两种类型的母岩,即深变质的结晶片岩和片麻岩、浅海相碎屑岩及碳酸盐岩;在延长组沉积早中期,主要物源来自北部和西南两个方向,而延长组沉积晚期,西南方向物源占优势,北部物源的影响明显减弱,而且物源南北分布特征明显。
乡村聚落空间结构的演变机制
范少言通过分析乡村聚落功能的历史演化，认为农业生产新技术、新方法的应用和乡村居民对生活质量的追求是导致乡村聚落空间结构变化的根本原因。并阐述了乡村聚落空间结构形态演化的３个基本阶段和演变的基本模式。
最小二乘法的创立及其思想方法
贾小勇;徐传胜;白欣;目的探讨最小二乘法的历史发展过程及其创立者的思想与方法。方法历史考察与数理分析。结果勒让德在先驱者解线性方程组的基础上,以整体的思想方法创立了最小二乘法;高斯由寻找随机误差函数为突破,以独特的概率思想导出了正态分布,详尽地阐述了最小二乘法的理论依据。结论两位数学大师异曲同工地谱写了数理统计学的新篇。相比之下,高斯把最小二乘法推进得更远、更深刻,这极大地促进了数理统计学的发展。
改进的模糊层次分析法
李永,胡向红,乔箭目的 改进传统的层次分析法。方法 将互反型判断矩阵改为模糊一致性判断矩阵,并把和行归一法或方根法与特征向量法结合使用,提出了改进的模糊层次分析法。结果 指出传统的层次分析法往往会导致判断矩阵不满足一致性条件,需要检验和修正,而且计算精度不高。改进后的模糊层次分析法既解决了判断矩阵的一致性问题,又解决了解的收敛速度及精度问题,以此求得与实际相符的排序向量。结论 改进传统的层次分析法较传统的层次分析法更加完善和行之有效,并符合人们的思维逻辑,形式简单,准确,且易建立。另外,由优先判断矩阵改造而成的模糊一致性矩阵满足一致性条件,无需再进行一致性检验,同时也可大大减少叠代次数,提高收敛速度,满足计算精度的要求,从而为多目标决策提供了较为可靠的决策方法。
基于县域尺度土地利用碳排放的时空分异及影响因素研究
张杰;陈海;刘迪;史琴琴;耿甜伟;基于县域尺度研究土地利用变化导致的碳排放变化、空间异质性及影响因素，对推动土地利用方式向低碳化转变及制定合理有效的政策意义重大。该文以陕西省为例，估算县域1990—2015年土地利用导致的碳排放，探索时空变化的同时分析了不同县域的碳排放风险及其影响因素。结果表明，陕西省土地利用碳排放呈不断增加趋势，年均增长率为13.20%,其中建设用地是主要碳源，耕地的碳源作用不断减弱，林地是主要的碳汇，草地发挥着弱碳汇作用；1990—2015年各县域碳排放总量均出现不同程度的增加，且不同县域碳排放增量和碳排放风险差异显著，其中，市辖区的变化最为明显；GDP、城市化水平、高程、政策是影响陕西省县域土地利用碳排放的主要因素，且城市化水平对碳排放量的解释作用最大。
文化交流、传播与扩散的通道——以中国丝绸之路为例
薛东前;石宁;段志勇;郭晶;李玲;通过对中国境内丝绸之路的探讨,为丝绸之路沿线区域的文化建设,文化资源的开发与整合提供有力的依据。采用时空结合的方法,按照历史时间序列并从构成文化的不同层面梳理丝绸之路上文化的交流与融合,然后从文化传播的方式、时空演变特征以及扩散类型3方面分析文化的空间扩散过程。文化传播的主要方式有商品贸易、人员往来、宗教传播、战争;传播路径随时间不断更替,表现出显著的时空演变特征。物质文化交流与传播主要通过贸易进行,受不同历史背景和商品特质的影响,沿用不同的路线,以接触扩散和迁移扩散类型为主;艺术文化以宗教传播为手段,多为浸染扩散类型;宗教文化在时空演变过程中表现为多宗教并存,外来宗教多沿西北丝绸之路进入西域地区与本地文化融合后再向东传入中原地区,扩散过程受社会环境、民族迁徙的影响很大,采用了等级扩散、浸染扩散、迁移扩散等多种扩散类型相融合的复杂扩散方式。
寒武纪生命大爆发与地球生态系统起源演化
张志飞;刘璠;梁悦;胡亚洲;陈飞扬;张志亮;陈延龙;任心宜;姚金龙;李国祥;郭俊锋;华洪;生命活动加速地球有机界和无机界之间的循环,从而成为驱动地球生物圈、岩石圈和大气圈层物质循环和能量流动的主要动力。生态系统是由生物群落及其环境组成的统一整体,生物圈是地球上最大的生态系统。根据生态系统的组成及其演化阶段,综合全球重大地质事件和寒武纪大爆发动物界成型,本文提出地球生态系统可分为原始进化生态系统、初级进化生态系统和现代进化生态系统三大演化阶段。原始进化生态系统以陆核形成、成熟,早期超大陆聚合、裂解和潘基亚大陆形成早期阶段之前等不稳定大陆演化为地质背景,生物类群主要以蓝藻(又称蓝细菌)和真核藻类为生产者,以细菌微生物为分解者的2极食物链结构,生活底质仅以海洋底质(岩石)和沉积物为界面,在原始海洋中仅以海水、海底为介质的2相(液相和固相)生态环境,时间包括太古宙和元古宙的大部分地史时间,代表着以菌藻类初级生产者诱导的生态系统形成和演化,反映了生物圈与岩石圈物质循环的原始阶段。初级进化生态系统以冈瓦纳大陆聚合为地质背景,现代板块构造建立、全球板块联动,大陆风化加强,时间上包括埃迪卡拉纪末到早古生代的加里东运动时期。通过寒武纪大爆发,地球首次诞生了动物,代表着宏体消费者出现,由生产者、消费者和分解者组成的完整3极食物链结构形成,地球进入了以动物消费需求牵引的生态系统循环。消费者以海洋无脊椎动物为主,出现底栖、游移、浮游和游泳等现代海洋群落生态类型,期间礁体动物出现,生物礁繁盛,包壳、刻蚀(污损)生物开始大量增殖,由于生物的相互作用导致海底岩石生物风化急速加快,生物圈和岩石圈物质循环在海洋中迅速加强,代表地球现代复杂海洋生态系统初步形成。现代进化生态系统以潘基亚大陆聚散和古新特提斯构造域形成演化为地质背景,初级生产者发生重大改变、陆地植物出现,动植物登陆,陆地生态系统逐步形成、发展和繁盛。海陆高级消费者不断出现、演替,由生产者、消费者和分解者组成3极食物链结构稳定循环,系统能自我修复和自我完善,不同时期部分动物已跨越陆地和海洋两个生态系统进行繁衍生息,陆地生产者与分解者通过河流交相辉映、周而复始、循环不断。高山、河流和海洋生物生态分层分带明显,不同动物在陆地、海洋和大气不同界面(液相、气相和固相)穿梭,不同介质(海水、陆地和空气)交流互动。脊椎动物鱼类登陆从而导致四足动物(两栖类、爬行类和哺乳动物包括人类)的后续发生,不同地史时期不同类型的脊椎动物呈现"登陆下海"生态奇观,生态群落和营养结构复杂多变,生态类型繁多,时间横跨晚古生代、中生代和新生代直至现在,代表海陆交互的复杂地球现代进化生态系统的形成、发展、演替和繁盛。生物圈、岩石圈、水圈和大气圈以生物为纽带,物质交流和能量流动速度加快,成为现代地球生态系统的最大特征。因此,前寒武纪诞生了原始生命并衍生了现代海洋生态系统的初级生产者(菌藻类),地球进入初级生产者维持的原始进化生态系统;寒武纪大爆发诞生了地球动物消费者,历时4千万年地球动物界成型、建立了现代动物系统框架,之后5亿年再无新的动物门类出现,现代海洋生态系统格局形成,地球开启了动物需求驱动的初级进化生态系统;晚志留世和早泥盆世后陆地生态系统诞生,历时3亿年植物界成型,地球原始生产力不断革新,动植物海陆交互,现代生态系统形成,不断修复并完善。对比研究动物消费驱动的地球初级进化生态系统和高级生产者植物引导的现代进化生态系统的演化过程对理解地球的宜居性演化有重要意义。
期刊信息
杂志社名称：西北大学学报 自然科学版
杂志社英文名称：JOURNAL OF NORTHWEST UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION
出版周期：双月刊
出版地：西安市
语种：汉
主管：陕西省教育厅
主办：西北大学
主编：亢小玉
ISSN：1000-274X
CN：61-1072/N
邮发代号：52-10