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自然科学进展
自然科学进展

朱作言

月刊

1002-008X

progress@mail.nsfc.gov.cn

010-62327202/6952

100085

北京海淀区双清路83号

自然科学进展/Journal Progress in Natural ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是反映我国自然科学领域基础研究和应用基础研究成果的综合性学术期刊。刊登具有创造性、高水平、有重要意义的学术论文，国内外发行。
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    人类下颌骨形态变异研究概况

    李海军
    1289-1295页
    查看更多>>摘要：下颌骨位于面部下方,与左右颢骨构成颞下颌关节.下颌骨是颅骨中唯一可动的骨,与头骨协同在咀嚼、发音等功能中发挥重要作用,并与头骨共同维持一定的面型.前人对人类下颌骨形态特征做了大量研究,主要包括以下几方面内容:下颌骨形态特征的时代、地区和人群变异;下颌骨观察性状、测量性状在人群关系研究中的价值;下颌骨与牙齿、颞骨下颌窝、头面部形态的关系;下颌骨形态变异的原因.通过对以上几方面研究内容的归纳,对人类下颌骨研究作简要综合论述,并对国内下颌骨研究作了简要回顾和展望.

    下颌骨变异演化

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    生物操纵方法调控湖泊富营养化研究进展

    王瑜刘录三方玉东刘存歧...
    1296-1301页
    查看更多>>摘要：随着流域资源的不合理利用与农业面源污染的持续加剧,我国湖泊富营养化已呈现出日益严重趋势,由此引起湖泊生物多样性下降、生态系统退化等一系列生态环境问题.文中简要概述了湖泊富营养化的现状、发生机理及其危害,详细论述了利用生物方法调控湖泊富营养化的研究进展.具体包括种植水生维管束植物、生物浮床技术、微生物净化技术、生物链调控技术等,并对各种方法的适用性、经济性、限制条件进行评价.着重介绍了通过构建具有削盐、控藻、碎屑功能的复合生物链,来调控湖泊富营养化水平,分析了藻类、水生维管束植物、浮游动物、鱼类之间的相互关系及其在维持湖泊生态平衡中的作用.另外,对目前湖泊富营养化治理过程中存在的问题及今后发展趋势进行了分析与展望.

    湖泊富营养化生物操纵生物链

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    表面活性剂溶液表面层的宏观量子化现象

    刘剑波刘志国苏文辉
    1302-1307页
    查看更多>>摘要：在离子型表面活性剂水溶液中,表面活性剂分子自发地在空气-水界面形成了一个静电偶极层,不同液面之间的静电排斥力,使得液滴能够浮在液面上.表面的振动使表面活性剂分子在表面的分布趋向均匀,从而液滴可以漂浮更长时间.实验结果证实,静电力确实起到了关键的作用.同时,随着溶液体相浓度的改变,表面浓度呈现不连续的变化,并观察到平台现象,直到临界胶束浓度,反映了表面浓度这一宏观量的量子化.这种现象可归因于稳定的表面二维有序结构的形成.

    表面活性剂溶液静电力模型表面浓度宏观量子化现象

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    燕山中东部凌源地区雾迷山组MT构造的发现、地质特征和研究意义

    旷红伟彭楠罗顺社岑超...
    1308-1318页
    查看更多>>摘要：MT构造碳酸盐岩(Molar-tooth structure carbonate)的研究已有百余年历史,尽管其成因至今还未完全达成共识,但其独特的地质特征和重要的地质意义使得它越来越引起地学界的重视.文中报道了在凌源中元古界雾迷山组中发现MT构造.通过对雾迷山组MT宏观、微观特征的详细观察,常量和微量元素以及碳、氧同位素分析和综合研究表明,MT断续发育于上部灰岩段,有细纺锤形、碎屑状、细长条带状(和/或肠状)及小瘤状(或不规则形态)等4种类型,其形态与沉积环境密切相关.MT发育层位Sr/Ba和Ca/Mg较高,相比邻近不发育MT的层位,分别表现为高δ~(13)C和低δ~(18)O.MT构造岩石学、形态学及地球化学研究表明,它形成于潮间带下部至风暴浪基面附近的潮下带环境,背景条件具有气候温暖、海水碳酸钙过饱和、生物产率较高,局部菌藻类生物富集的特点,碳酸钙软泥钙化速度快,菌藻类生物具有催生MT的作用.雾迷山组MT与同样发育MT的北美中元古界Belt超群及俄罗斯里菲系碳同位素具有良好的对比关系,它是区域和全球前寒武系对比的良好标志.

    辽西凌源雾迷山组MT构造地质特征地质意义

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    滇黔桂低温成矿域基底岩石的锆石年代学研究

    刘玉平苏文超皮道会蒋少涌...
    1319-1325页
    查看更多>>摘要：陇要超基性岩的变质岩捕虏体,为探讨滇黔桂低温成矿域的基底岩石组成提供了极佳的线索.初步的碎屑锆石SHRIMP和LA-ICP-MS年代学研究显示,原岩沉积时代的下限约为430 Ma,相当于晚志留世-早泥盆世,该组锆石可能主要来源于盆地南侧坍塌的早古生代晚期(广西期)造山带;沉积物源区地壳可能主要存在-430 Ma,-520 Ma,-770 Ma,-860 Ma,-960 Ma,-1100 Ma和-2500 Ma等七组地壳或再循环地壳组分;对于深厚覆盖区之下的基底岩石类型及其性质,深源岩石包体能够提供其他研究对象无法提供的直接证据.

    锆石SHRIMP年代学深源岩石捕掳体基底岩石低温成矿域滇黔桂

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    黄陵隆起形成(165-100 Ma)的碎屑岩磷灰石裂变径迹热年代学约束

    刘海军许长海周祖翼R.A.Donelick...
    1326-1332页
    查看更多>>摘要：黄陵隆起东部9个碎屑岩的磷灰石裂变径迹(AFT)分析表明:∈_2-J_3碎屑岩的AFT热年龄148-104Ma(径迹长度为12.63-13.79 μm)代表了沉积物经埋藏加热和径迹完全退火后的抬升冷却年龄;K_2碎屑岩的AFT热年龄110-81.5 Ma(径迹长度为11.22-12.71 μm)表明盆地沉降幅度达到但没有超过AFT的部分退火区间(80-120℃);3个样品进行AFT多元组分模拟获得了质量较好的热历史曲线.黄陵隆起AFT的时间-温度演化曲线包括四分段,即-2.0-2.1℃/Ma(425 Ma→320 Ma),0.2-0.3℃/Ma(320 Ma→165 Ma),1.9-2.7℃/Ma(165 Ma→100 Ma)和0.2-0.5℃/Ma(100 Ma以来).综合AFT年龄、热历史曲线与地层分布等特点,认为由杂岩核与中、古生界环翼组成的黄陵穹窿形成于165-100 Ma,这一快速的冷却抬升事件同时造成了隆起周缘J_3/K_1之间的角度不整合以及K_1-K~1/_2大套的粗碎屑砾岩堆积.

    AFT热历史模拟碎屑岩黄陵隆起

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    冲绳海槽中部沉积物稀土元素地球化学特征及其在古环境变化研究的应用

    李军赵京涛
    1333-1342页
    查看更多>>摘要：冲绳海槽巨厚的沉积物蕴藏着丰富的、长时间尺度的区域古海洋和古环境演化地质信息.对采自海槽中部的A7孔柱状沉积物进行了高分辨率的稀土元素、碳酸盐、常量元素组成的测试与分析,以深入探讨沉积物稀土元素组成对古环境变化的响应问题.结果表明,A7孔沉积物在球粒陨石标准化的稀土元素配分形式上与典型上陆壳物质非常相似,而与富火山灰层和小型浊流沉积存在明显差异.通过分析,认为冲绳海槽沉积物REEs组成主要是受陆源碎屑组分所控制的,与黏土组分含量相关性较大,但与沉积物的Fe-Mn组分含量关系较弱,同时受到生源组分的"稀释作用",其REEs组成可以用于反映陆源物质来源及其输入过程的研究.排除火山灰和浊流沉积物质的影响,A7孔沉积物的REEs含量(∑REE,LREE,HREE),LREE/HREE,(La/Yb)n,Eu/Eu*等参数的垂向变化曲线在175 cm层位表现出明显的差异.这一层位的沉积年龄为11.2 cal.ka.BP,正好是冰后期和末次冰消期的转换期(LGIT),表明在LGIT期间海槽内的沉积环境和陆源物质的来源发生了较大改变,而造成这种变化的最可能直接因素是东海海平面的快速上升(WMP-1B事件)造成的沉积格局改变,但与黑潮"摆动"和H1,YD事件等古气候与古海水因素的关系并不显著.研究结果证实,沉积物稀土元素组成及其特征参数的变化可作为研究长时间尺度(冰期-冰间期)冲绳海槽古环境变化的有效指标.

    海平面变化海洋古环境稀土元素冲绳海槽

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    综合遥感和地下水数值模拟分析黑河中游三水转化及其对土地利用的响应

    周剑程国栋王根绪李新...
    1343-1354页
    查看更多>>摘要：以地下水/河流(FEFLOW/MIKE11)相互作用耦合模拟为基础,结合GIS和遥感技术建立研究干旱区黑河流域中游盆地地表水与地下水转化机制及其对土地利用响应的数值模拟模型.模型利用定量遥感技术估算黑河流域不同下垫面条件下的面状蒸散发;利用ARCGIS管理和处理各种时间序列、空间分布的数据(如灌溉制度、土地利用);利用FEFLOW/MIKE11模拟黑河与含水层之间的水量相互转化.模型通过拟合研究区地下水流场、观测孔水位历时曲线及水均衡来识别水文地质条件、补排边界和水文地质参数.最后利用率定的模型对黑河中游盆地补给、径流、排泄进行定量分析,揭示出:黑河在其冲积扇中上部大量补给地下水,在其河谷细土平原张掖盆地地下水与河水相互交换频繁,在其河谷细土平原酒泉东盆地多为地下水补给河流的现象;黑河中游盆地冲积扇下部和河流细土平原耕地扩张的土地利用方式是导致冲积扇中上部地下水位下降和植被退化的主要因素,并且这种趋势将改变上游出山区和中游冲积扇上部的地下水水位差、改变冲积扇中上部黑河与地下水的水位差,影响整个黑河中游地下水系统的补排关系,对地下水资源时空变异产生深远的影响.

    黑河中游FEFLOW土地利用蒸散发地表水和地下水转化

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    基于景观结构的遥感影像超分辨率制图

    林皓波柏延臣王锦地贾秀萍...
    1355-1364页
    查看更多>>摘要：尺度问题是基于遥感信息的土地覆盖分类中的一个核心问题,利用低空间分辨率数据得到高分辨率分类结果的向下尺度转换又是其中的难点.遥感影像超分辨率制图是近年发展起来的用于分类向下尺度转换的新方法,可由低空间分辨率遥感数据得到高分辨率的硬分类结果,弥补了传统的通过混合像元分解进行向下尺度转换时不能得到亚像元具体空间位置的不足.但现有超分辨率制图方法对小斑块、具有平直边角的形状或线形地物制图能力普遍较差.文中提出一种基于景观结构的超分辨率制图方法并将其用于模拟景观和真实景观的超分辨率制图.结果显示该方法可用于大斑块、小斑块共存景观的超分辨率制图,且制图结果不确定性低,算法简单,对研究区的先验信息要求低.基于景观结构的超分辨率制图改善了现有方法,为遥感影像土地覆盖分类向下尺度转换提供了一种简易可行的新选择.

    景观指数遥感超分辨率制图分类向下尺度转换

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    大壁虎运动体态及其与步态相关性的实验研究

    张昊成佳伟肖世旭戴振东...
    1365-1371页
    查看更多>>摘要：用高速摄像得到大壁虎地面、墙面(向上爬行和向下爬行)和天花板自由运动行为.以壁虎肢体上分布的特征标示点建立在体坐标系,研究了步态周期、占空比、身体弯曲位移和身体弯曲角等反映壁虎步态和体态的参数以及在上述4种运动状态下四肢与体态的协调关系.研究表明:大壁虎身体上任意一点在其爬行过程中均作复合运动;大壁虎的身体弯曲位移和弯曲角幅度因所在状态的不同而不同,天花板和墙面垂直向上的弯曲位移相近较另外两者大50%,且前两者的弯曲角幅度较另外两者的幅度分别大55%和40%;大壁虎的身体弯曲位移和弯曲角相位一致,极值出现在支撑相和摆动相过渡时间;大壁虎的身体弯曲位移和弯曲角成线性正比关系,与所在的状态没有关系,线性斜率与大壁虎所在状态以及身体长度有一定关系.上述结果为设计具有柔性躯干,更加灵活高效的仿壁虎机器人的体态和步态规划提供了生物学启示.

    大壁虎步态体态占空比

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