滇中高原森林生态站冬春季森林小气候特征研究

以滇中高原森林生态站辅站点昆明树木园的麻栎+栓皮栎混交林与云南松林为研究对象,采用定位观测对林外和林内小气候,通过分析林内外空气温度及湿度、光照强度、土壤温度、风速5个气象因子,探讨区域内典型林分的小气候特征。结果表明:麻栎+栓皮栎混交林与云南松林对气象因子的影响是显著的,林内光照强度、土壤温度、风速明显低于林外;林内空气湿度显著高于林外;林内的月均气温、最低气温均高于林外,最高气温低于林外。林内外空气温度变化呈现早晚低、日间高的变化趋势;空气湿度变化规律呈现早晚高、中午低的变化趋势;太阳辐射强度日变化均呈现倒"U"型曲线;土壤温度随着土壤深度的增加,差值逐渐减小;风速变化呈现早晚低、日间高的趋势。无论是麻栎+栓皮栎混交林还是云南松林,空气温度与空气湿度的相关性最高。     

辽西北地区樟子松人工林对林内小气候的影响

调节林内小气候是森林生态系统服务中的一项重要功能。本研究在辽西北昌图县付家林场内,对樟子松人工林林内林外的空气温度、湿度和风速等气象数据进行了长期的定位观测。结果表明林外年平均空气温度比林内年平均空气温度低0.9℃,林外年平均空气湿度比林内年平均空气湿度稍高,林内风速比林外风速平均降低了30%。     

桂西北喀斯特典型森林植被的小气候特征

森林小气候是森林生态效益研究的重要组成部分。采用常规气象观测方法,于2006—2010年在木论自然保护区典型森林内及其空旷地(林外)建立气象观测场,进行了主要气象要素的同步对比观测研究。结果表明:(1)森林内年平均太阳辐射能为107.8×104 W/m2,占林外的5.3%。(2)林内年平均气温及年较差依次为16.3℃和17.2℃,均比林外降低0.2℃。(3)林内0~20 cm土层年平均温度为16.7~17.1℃,分别比林外同一土层降低0.9~2.0℃;年较差为12.7~15.8℃,分别比林外同一土层降低3.2~4.4℃。(4)林内年平均降雨量及林冠截留量分别为1 275.7 mm和415.6 mm,分别占林外降雨量的75.4%和24.6%。(5)林内年平均蒸发量为293.3 mm,占林外的57.9%。(6)林内年平均相对湿度为84%,比林外降低2%。木论喀斯特森林削减了到达林内的太阳辐射能、降低林内温度,使林内温度变化缓和,同时减少了林内降雨量,使林内蒸发量减少等具有良好的小气候效应,但对林内的增湿效果不明显。     

天山中段天山云杉林森林小气候特征研究

采用对林外和林内小气候定位观测的实验方法,以天山生态站2005,2006年的观测数据为基础,从大气温度、大气相对湿度、土温、蒸发量、风向风速、辐射量和照度等因子对天山生态站区林外林内的小气候要素差异性进行分析。结果表明：天山云杉林对小气候要素的影响是非常明显的,林内大气温度、土温、蒸发量、辐射强度、光照强度要比林外小,而相对湿度比林外大。利用SPSS（V11.5）软件统计分析表明,天山云杉林对土温和蒸发量的影响比对大气温度和湿度的影响显著。     

近60年桂西北喀斯特地区气候与参考腾发量变化及成因分析

根据桂西北喀斯特地区7个国家气象站1951-2011年逐月气象资料,采用Penman-Monteith公式计算逐月参考腾发量(ET0),分析各气象因子及ET0的年际变化特征,并计算ET0对太阳净辐射、气温、风速和相对湿度的敏感系数,探讨ET0近60年的变化成因。结果表明:桂西北地区气温呈小幅升高趋势,温度增长量变化范围为0.004-0.186℃/10a,60年平均气温上升范围为0.024-1.116℃;日照时数、风速及相对湿度呈极显著减少趋势,降雨量减少趋势不显著。敏感性分析表明,桂西北地区ET0最敏感的气象因素为相对湿度,其次为太阳净辐射和气温,风速对其影响最小;气温和太阳辐射的敏感系数呈单峰型分布,夏季较大,风速敏感系数呈单谷型分布,夏季较小,相对湿度敏感系数在雨季较小;桂西北地区日照时数和风速的减少对ET0的负贡献率分别为-3.49%和-1.51%,气温的升高和相对湿度的减少对ET0的正贡献率分别为1.36%和3.36%,负贡献大于正贡献,导致ET0下降。研究阐明了日照时数和风速的减少是引起桂西北ET0变化的主要原因。     

三江源区人工草地蒸散量与气候因子的相关分析

该研究以小型自动气象站观测资料为基础,采用FAO Penman-Monteith方法估算三江源区人工草地参考作物蒸散量,并结合FAO-56推荐的综合作物系数值进行草地实际蒸散量的计算,分析了三江源区人工草地实际蒸散量的变化及其与气象因子的关系。结果表明,草地实际蒸散量的季节变化为单峰曲线,夏季日蒸散量明显大于冬季,在8月中旬达到年度最高值。蒸散与空气温度、太阳辐射和相对湿度均显著相关,但与风速的相关性不显著。各气象因子对人工草地蒸散量影响的大小顺序为:空气温度(T)>太阳辐射(Ra)>空气相对湿度(RH)>风速(u2)。     

不同年龄灰木莲人工林对林内小气候的影响

人工林小气候效应是森林生态系统研究的重要内容之一.在广西南宁市北郊的高峰林业示范基地内,选 择代表性的3种不同年龄灰木莲人工林设置样地,分别对主要气象要素进行对比观测.结果表明:(1)3,8和46 年生灰木莲林内太阳辐射能日平均值依次为12.53,6.09和2.44w/m2,随着林分年龄的增大,林内的太阳辐射 能显著减少.(2)3,8和46年生灰木莲林内空气温度依次为24.1℃、23.9℃和23.4℃,随着林分年龄的增大, 林内空气温度逐渐降低.(3)3,8和46年生灰木莲林内地面温度依次为23.6℃、21.8℃和21.3℃,随着林分 年龄的增大,林内地面温度逐渐降低.(4)3,8和46年生灰木莲林内空气相对湿度依次为80%,86%和85%(RE 值),随着林分年龄的增大,林内的增湿作用明显.研究结果表明,当灰木莲人工林恢复到8年生时,其林内的空 气相对湿度与相同类型的成熟林相当,但削减林内太阳辐射能以及降低林内空气温度和地面温度的效果尚未达 到成熟林的水平.     

西江中下游生态公益林小气候特征

对广东省德庆县三叉顶自然保护区的生态公益林气温、相对湿度和太阳辐射进行了定位观测,以空旷地为对照,分析生态公益林的小气候效应.结果表明:在2006年8月和2007年5月典型晴天,生态公益林林地气温平均比空旷地气温分别低1.7和1.6℃,林地相对湿度平均比空旷地相对湿度分别高8.3%和2.2%,2006年8月和2007年5月典型晴天森林平均透射率分别为5.9%和7.7%;空旷地与林内的气温、相对湿度和太阳辐射相关性极显著,相关系数分别为0.979、0.879和0.889.     

喀斯特峰丛洼地不同森林土壤微生物量碳在团聚体中的分布

采用野外调查和室内分析相结合的方法,以喀斯特峰丛洼地森林土壤为研究对象,就土壤各粒径团聚体中有机碳和微生物量碳的分布特征进行了研究,以期反映森林类型对土壤团聚体及其养分循环的影响,为喀斯特地区植被恢复和生态重建的实施提供依据。结果表明:各森林土壤均以>2 mm大粒径团聚体为主,占总团聚体的60%-80%。原生林土壤各粒径团聚体平均有机碳含量较次生林、人工林分别高出48.11%和61.24%,次生林较人工林高出25.29%。各粒径团聚体微生物量碳含量原生林较次生林、人工林分别高出18.13%和42.60%,次生林较人工林高出29.89%。各粒径土壤团聚体微生物熵介于0.26%-1.00%,除桉树林外,土壤各粒径团聚体微生物熵随着森林发展阶段的递进而降低。减少人为干扰有利于喀斯特地区森林土壤碳的固定和积累。团聚体粒径对团聚体中有机碳和微生物量碳的含量影响不显著。侧柏林和枫香林土壤团聚体中有机碳和微生物量碳较其他3种森林土壤的丰富,且微生物熵较低,是喀斯特地区植被恢复和生态重建的适宜树种。     

藏东南色季拉山冷杉林林隙与非林隙小气候比较

通过藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林典型林隙与非林隙的旷地和林内小气候观测,从昼间总辐射、气温、相 对湿度、地表温度和5 ~15 cm 层土壤温度指标,分析夏季林隙与非林隙小气候的异同。结果表明,冷杉林林隙总辐 射年变化呈双峰曲线,峰值分别出现在5 和8 月;林隙总辐射的日变幅和年变幅均小于旷地,年总辐射量为 1 173.28 MJ/ m2 ,总辐射量显著低于旷地(P 0.01)。夏季昼间,林隙与非林隙气温变化曲线均呈倒S 型,林隙气 温日变幅小,介于旷地与林内之间,接近林内而低于旷地;林隙相对湿度高于旷地和林内,且日变幅较小。林隙和 非林隙的地表温度日变化趋势与气温基本一致,旷地地表及土壤各层温度显著高于林隙和林内;土壤温度随土层 深度增加而递减,10 cm 及以下土层无明显日变化;地表温度受夏季太阳辐射影响,其日变幅显著高于土壤温度。      

黄河三角洲白蜡人工林小气候特征的时空动态变化

在山东省盐碱地造林试验站的12年生白蜡人工林内(山东黄河三角洲森林生态系统定位研究站的定位观测样地),设有25 m综合梯度观测塔(包含森林小气候观测系统),在高度1.5、3.5、11.0、13.0 m处分别设置4层气象传感器(空气温度、相对湿度、风速传感器),在高度3.5、11.0 m处设有两层四分量辐射传感器。于2015年3月—2016年2月,每个月份选择3个晴天代表日,按照数据采集频率为10 min的间隔24 h不间断采集数据,分析黄河三角洲地区白蜡人工林小气候特征的时空动态变化。结果表明:一年中,冠层内太阳辐射始终低于冠层上,冠层内年均太阳辐射可降低84.91%;林冠层在4月份表现出一定的保温作用,7月份表现出一定的负作用;一年中,观测塔高度3.5 m处的湿度基本高于观测塔高度11.0、13.0 m处的湿度,且4个月(4、7、10月份和次年1月份)的日变化特征显示林冠层夜间增湿作用明显;不同高度的风速,从大到小依次为13.0 m高处、11.0 m高处、1.5 m高处、3.5 m高处,林冠层年均可降低风速73.54%。     

不同天气类型下大棚葡萄温湿度预报模型

为了预先掌握葡萄各生育期棚内温湿度环境,从而让农户有充足时间调整大棚管理措施,降低气象灾害风险,利用2018年11月—2019年6月大棚内外观测资料,分析了不同天气类型下棚内温湿度与棚外气象要素的相关性,并通过逐步回归方法建立了棚内逐小时温湿度预报模型。结果表明：棚内温湿度与棚外气温、空气相对湿度、风速、日照时长有不同程度的相关性,晴天和多云大棚内外要素之间相关系数大多在0.3以上,棚内气温与棚外要素的相关性更高且最大相关系数超过0.9,阴天相关性较低;棚内逐小时气温、空气相对湿度模型的R²多在0.5以上,气温模型预报值与实测值的均方根误差(RSME)≤3.7℃、平均绝对误差(MAE)≤2.9℃,空气相对湿度模型预报值与实测值的均方根误差≤13.3%、平均绝对误差≤10.6%。所得模型填补了该地区大棚葡萄各生育期温湿度预报的空白,为田间管理提供了参考依据。     

长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发的时空变化

2019年4—9月,采用微型蒸渗仪测定长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发量;利用ETgage模拟蒸散仪监测林地局部蒸散量,对比分析长沙丘陵地区土壤蒸发量的时空变化,探讨土壤蒸发随气象因素和土壤含水量的变化关系。结果表明：长沙丘陵区油茶林土壤蒸发总量约为192.15 mm,日均为1.05 mm;不同空间位置上,阳面、绝对阴面、相对阴面的土壤蒸发量依次减少,平均值分别为1.14、0.98和0.94 mm/d;空气温度、地温、风速、太阳辐射强度、空气相对湿度对前期(4—5月)土壤蒸发量的影响依次减小,空气温度、空气相对湿度、太阳辐射强度、地温、风速对中期(6—7月)土壤蒸发量的影响依次减小,地温、太阳辐射强度、空气温度、风速、空气相对湿度对后期(8—9月)土壤蒸发量的影响依次减小;前期土壤蒸发量与土壤含水量的相关性较小,中期、后期土壤蒸发量与5 cm土层土壤含水量呈显著正相关,土壤蒸发前缘主要发生于0~5 cm土层;长沙丘陵区油茶林地局部蒸散量约为2.12 mm/d,局部油茶树蒸腾量约为1.11 mm/d,ETgage所测局部蒸散量与微型蒸渗仪测得的蒸发量变化趋势大体相同,且两者呈显著正相关。     

半干旱区华北落叶松林冠层蒸腾特征及其影响因子

准确量化半干旱区森林植被耗水特征及其影响因子对植被-水-土的综合管理至关重要。选择内蒙古大青山的华北落叶松人工林为研究对象,利用热扩散探针法监测树干液流,同步监测气象因子和土壤体积含水量。结果表明,研究期间华北落叶松冠层蒸腾存在明显月、季节变化,冠层蒸腾季节变化呈单峰曲线,冠层月蒸腾量（mm）为8月（55.08）＞7月（54.76）＞6月（48.76）＞5月（43.13）＞9月（40.20）＞10月（12.36）。华北落叶松林冠层蒸腾与气温、太阳辐射、大气湿度、饱和气压差、风速、土壤水分均存在极显著相关关系（P＜0.01）,回归分析表明气温、太阳辐射和大气湿度是影响冠层蒸腾的主要气象因子;基于边界线的分析表明,冠层蒸腾随太阳辐射、气温变化可用对数增长函数拟合,即随太阳辐射、气温增大,冠层蒸腾先快速后缓慢增大,达到阈值后趋于平稳;冠层蒸腾随大气湿度增加的变化遵循抛物线曲线,阈值为59.41%。次降水量对冠层蒸腾的影响存在差异,降水强度>10 mm的次降水量显著影响华北落叶松人工林冠层蒸腾。总体来看,气温、太阳辐射、大气湿度和降水是影响华北落叶松冠层蒸腾的主要环境因子。     

油橄榄开花时期的茎流量动态变化及其与气象因子的关系

在掌握开花时期油橄榄树干茎流动态变化特征的基础上,探索气象因子与树干茎流的关系。结果表明,开花时期油橄榄晴天树干茎流日变化呈单峰形趋势,峰值出现在12:00-15:00,雨天树干茎流日变化呈双峰形趋势,晴天树干茎流量比雨天提高了15.8%。油橄榄开花时期树茎流量随太阳辐射强度的增大而呈降低的趋势,当太阳辐射最高值出现在12:00-15:00,与茎流出现峰值相同,太阳辐射与树茎流量间关系呈极显著相关关系,而茎流值会随空气相对湿度的增加逐渐减低,当空气相对湿度＞20.9%时树干茎流呈下降趋势,空气相对湿度与油橄榄树茎流量两者间呈负相关,而空气温度和风速与树茎流量呈正相关关系,虽然空气温度与茎流量与相关性较低,但当空气温度＞25.7 ℃时树干茎流会小幅度下降。通过分析气象因子与油橄榄茎流速率的关系,构建多元线性回归模型,在小时尺度上,太阳总辐射对油橄榄树干茎流速率的影响最大R²=0.655,对开花时期油橄榄树茎流速率的影响气象因子为太阳辐射＞风速＞空气湿度（负相关）＞空气温度。在油橄榄开花时期可根据此模型推导出油橄榄树的潜在茎流量,以此为油橄榄开花时提出合理的节水补灌时间,对后期增加挂果量和提高产量有重要意义。     

长三角地区麻栎林生长季小气候调节效应研究

为了揭示长三角地区不同下垫面水热时空变化和小气候特征动态变化的规律，以南京铜山林场麻栎林为对象，采用气候定位对比观测法，研究2012年5-9月林内外土壤温湿度、气温和大气相对湿度等小气候因子的变化特征。结果表明，麻栎林生长季对小气候要素有显著的调节作用。土壤温度随深度增加而降低，深层土日变化波动幅度较小，但表层土温度随时间呈余弦曲线变化。当土层深度>20 cm时，林内土壤温度日较差逐渐接近于0，裸地大约在30 cm处。6、7月林内土壤湿度随土层变化趋势基本一致，先上升后下降。7月林内与裸地气温均值相差最大为1.05℃。林内和裸地的月均大气相对湿度在6-9月差异性较大，最大差异值出现在7月为4.16%，6月和9月次之，8月差异性最小。林内气温月均值和月较差均<裸地。林内外太阳辐射强度日变化均呈现先增加后减弱的趋势，且林内波动幅度<裸地。     

气象要素(气温、太阳辐射、风速和相对湿度) 日变化进程的数理模拟

在建立植物生态生理模型（如光合作用、蒸腾作用数理模型）的过程中，气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素的日变化及瞬时资料是必不可少的。本文根据常规台站的日常观测资料，建立了气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素日变化的数理模型。并应用实测资料对所建模型进行了验证。实验表明：（1）描述气温日变化的正弦－指数模型通常其模拟结果不甚理想，但通过引用最高温度的时间延迟参数及惯性系数，可增加模拟结果的准确性。（2）根据日平均风速资料，应用两条正弦曲线模型可模拟的日变化及瞬时值，并可根据具体地点，确定日最小风速及两条正弦曲线的起至时间。（3）根据测量的太阳辐射日总量值以及太阳高度的日变化值等，可准确地模拟太阳辐射的日变化;(2)根据日平均风速资料，应用两条正弦曲线模型可模拟的日变化及瞬时值，并可根据具体地点，确定日最小风速及两条正弦曲线的起至时间.(3)根据测量的太阳辐射日总量值以及太阳高度的日变化值等，可准确地模拟太阳辐射的日变化；（4）根据露点温度和气温常规资料可准确模拟相对湿度的日变化。如果区域参数已知或被正常估计，上述方法可得到较为理想的气象要素日变化的模拟结果。     

气象因子对麦田土壤呼吸速率影响的通径分析

1材料与方法 试验于2008年3月20—31日（冬小麦拔节期）在南京信息工程大学农业气象与生态试验站的小麦田中进行。其中3月27日天空中云量〈10％,3月30日天空中云量〉80％,选择它们作为典型晴天和阴天的代表,对测定数据进行分析。土壤呼吸速率采用美国LI—COR公司生产的Li-8100土壤碳通量测定系统测定,从7：00—18：00每小时测定1次,每次测定重复3次。     

胶东地区日光温室周年温湿度变化规律分析及预测

为探究胶东地区日光温室内部环境的变化情况及对番茄栽培的适宜性,并对内部温湿度进行预测,利用不同传感器,全天候监测并分析了2019-06-01至2020-05-31温室内外温湿度,同时建立了该地区日光温室内部不同季节不同天气条件下气温及相对湿度的预测模型,并利用根均方差（RMSE）进行统计分析。结果表明,日光温室内部7月平均气温最高,1月平均温度最低,分别为29.7和14.1 ℃。温室内春秋季日期数较外部增加了78 d,冬季减少了118 d。不利于番茄生长的时期集中在夏季和冬季,温室内易产生夏季高温低湿、冬季低温高湿现象。温室内气温、相对湿度预测模型的预测值与实际值的平均RMSE值分别为4.1 ℃、10.1%,模型的模拟效果整体较好。