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土遗址的系统性保护研究
孙满利;张景科;毛维佳;沈云霞;尚雪健;曹张喆;科学认知土遗址系统和实施保护措施系统是土遗址系统性保护的两个方面。在深入分析我国土遗址保护的发展历程和现状问题，总结历史经验、理论经验和实践经验的基础上，采用系统论理论，以价值为核心，科学阐释土遗址系统的概念、组成、结构与功能以及状态参量和相态，明确系统的环境和边界；提出了防止或减缓土遗址系统从现有不均匀有序状态向均匀无序状态转变是土遗址保护的科学内涵，土遗址的价值和信息保存状况是土遗址系统的状态，状态变量为土遗址病害，土遗址系统状态的评估就是评估病害对土遗址系统价值长久保存过程中产生的已有的、或可能的影响。保护措施系统包含管理措施、预防措施、干预措施、利用措施等，是维持或改变土遗址系统状态的重要方式；采用协同论分析了保护措施之间的协同机制，提出有效性称为保护措施系统的序参量，保护措施子系统的状态可用保护措施有效性来定量表征，四类措施需协同作用，以形成完整的系统性保护。
冻融与水盐耦合作用下土遗址浅表层劣化特征
齐博嘉;张景科;崔庆飞;赵欣儿;李威昊;张浩;王彦武;中国西北高寒地区保存大量土遗址，在冻融与水盐耦合作用下，土遗址浅表层经历多次冻融循环，诱发多种病害。为探究冻融与水盐耦合作用下土遗址浅表层病害发育特征，开展室内冻融模拟试验，基于重塑试样的外观形貌、表面温度场、声波波速、表面硬度、微观结构和颗粒粒径6个指标，揭示冻融-水盐运移耦合作用下土遗址浅表层的劣化特征。试验发现，在冻融过程中易溶盐向试样中部迁移并结晶，从而诱发酥碱破坏，形成水平向劣化层。盐含量与冻融损伤呈正相关，且Na_2SO4含量越高，冻融损伤越严重，冻融循环作用显著降低声波波速和表面硬度，破坏颗粒团聚体结构，但土体粒径级配特征保持稳定。冻融-水盐耦合作用引发盐分积聚和结晶，破坏土体颗粒胶结状态，导致土体结构疏松是土遗址浅表层劣化的主要因素，相关成果可为土遗址浅表层病害防治提供参考。
降雨入渗对干旱区土遗址表面疏松层形成的影响
沈云霞;张钟珊;张晓宇;梁楚昕;史梦雨;邓凯;孙满利;高频次小雨入渗-快速蒸发过程是西北干旱地区土遗址表面疏松层发育的关键驱动力。以降雨强度、降雨历时和降雨-蒸发循环次数为主要影响因素，开展降雨入渗侵蚀试验，系统分析侵蚀后土体的表观形态、颗粒组成以及微观结构特征。研究表明：降雨入渗后，土体颗粒间胶结作用减弱，颗粒随雨水向下迁移。颗粒迁移量与各降雨因素呈正相关关系，且迁移粒径呈现先粗后细的规律性变化，整体以粉粒(0.005～0.075 mm)迁移为主。同时，颗粒的迁移导致土体孔隙相对增大，形成大孔(>32μm)为主的孔隙分布特征。颗粒迁移与孔隙结构变化共同促进了表面疏松层的发育。疏松层的下边界对应于湿润锋的位置，其深度与累积降雨循环次数相关性较弱，主要受降雨量影响，并随降雨量呈对数增长趋势。研究结果将为理解干旱区土遗址疏松层形成的复杂机理及制定有效的预防性保护策略提供科学依据与实践参考。
土遗址开裂机理及形态研究
李艳红;刘轩成;闫海涛;周双林;调查了国内不同环境下土遗址的开裂状况，试图探究遗址开裂与土体性质之间的关系。对各遗址土样的物理性质、水理性质、化学组成及微观结构等进行检测，并在实验室对其进行自然环境下的开裂模拟试验，使用Matlab软件定量表征遗址土的开裂特征。结果表明，干旱环境下的土遗址以龟裂缝为主，影响遗址的展示；潮湿环境下的土遗址裂缝宽度大且深，严重影响遗址的安全性。结合土的物性参数分析发现，土的颗粒组成和矿物组成是遗址土体开裂发生的决定性因素，遗址的含水量变化是土体开裂的引发条件；黏粒组含量尤其是蒙脱石的含量越高，越易形成开裂；土的水理性质和微观组成是土颗粒组成和矿物组成的体现。室内的开裂模拟试验和现场开裂形态一致，Matlab定量结果显示苏家垄遗址和河伯所遗址裂隙率最高。因此，在遗址发掘初期，建议先分析土体性质，预估含水量降低过程中可能出现的状态，以预防遗址发掘中出现的因土体开裂导致的坍塌现象。
三星堆遗址祭祀坑稳定性影响因素分析及防控
赵凡;胡芮;孙满利;郭青林;周鑫;孟庆祥;为保证三星堆遗址祭祀坑在考古发掘过程中的结构安全，根据坑体三维点云数据和坑顶卸荷裂隙的测量结果，运用约束Delaunay三角剖分技术建立考虑裂隙空间结构的高精三维网格模型，采用ABAQUS软件计算在分层开挖、设备堆载、人员踩踏、地震作用4种工况条件下的水平位移或振动速度，据此分析各种工况条件对坑体稳定性的影响，采取针对性的坑体结构稳定现场防控措施。结果表明，坑体结构稳定防控的最不利条件为设备堆载工况下长边或短边距边缘小于1.5 m,人员踩踏工况下长边距边缘小于0.3 m或短边距边缘小于0.2 m,地震作用工况下烈度高于Ⅵ级；重点对象为K3、K6+K7、K8的坑顶长边边缘中部，尤其是卸荷裂隙发育位置。研究认为，一方面可利用日常管理对设备堆载、人员踩踏等人为可控因素进行必要的防范，另一方面采用临时支护结构对地震作用等自然不可抗力进行一定的应对，发挥主动预防和被动控制两项措施的协同作用，有效抑制坑体结构变形发展。
鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩岩相和结构对裂缝发育的影响
赵文晟;黄正良;曹斌风;刘洋;罗晓容;闫伟;程明;李亿殊;赵博威;基于岩心观测统计,结合MaipSCAN矿物扫描、双能CT扫描及岩石力学测井等方法,系统描述鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组页岩的岩相和结构、裂缝几何特征,讨论岩相和结构对裂缝发育的影响。研究发现,研究区乌三段页岩主要发育纹层状页岩岩相,岩心在微观尺度上呈灰岩、灰质纹层与富硅质纹层频繁互层;水平裂缝为主(占比>70%,宽度普遍小于0.5 mm),次为高角度和低角度裂缝;高角度裂缝多被方解石充填,低角度和水平裂缝多未充填。纹层状页岩中裂缝最为发育,纹层密度与水平裂缝密度呈强正相关。研究认为,纹层发育加剧了页岩力学性质的非均质程度,纹层状页岩泊松比低、杨氏模量高,纹层界面为力学薄弱面,水平和高角度裂缝交织成网,形成复杂的裂缝网络,改善了岩石的渗流能力。纹层状页岩是乌拉力克组的优势储集岩相,是页岩气勘探的“甜点”。
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。
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。
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。
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
名称：西北大学学报（自然科学版）
英文名称：Journal of Northwest University (Natural Science Edition)
编委会主任：舒德干
执行主编：亢小玉
CN：61-1072/N
ISSN：1000-274X
邮发代号：52-10
主管单位：陕西省教育厅
主办单位：西北大学
出版周期：双月刊
出版机构：科学出版社