北亚热带3种典型森林群落水文过程中盐基离子年内动态变化特征

[目的]揭示大气沉降盐基离子在北亚热带典型森林群落中分配特征及其时空差异性,评价典型森林群落对大气降水的净化能力。[方法]于2018年7月至2019年6月,在杭州富阳庙山坞林区毛竹、杉木和青冈林分样地采集大气降水、穿透雨、树干茎流、枯透水和地表径流,对比生长季和非生长季森林群落不同层次各水文分量中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的浓度和通量变化。[结果]研究表明,大气降水中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的年均浓度分别为0.27、0.36、0.89和0.17 mg·L~(-1),且K~+和Ca~(2+)在生长季浓度高于非生长季;3种森林群落的林冠层和枯落物层对K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)均表现出强烈的淋溶作用,并在一定程度上调升降水pH值。林冠层对K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)的淋溶率在生长季偏低,而地表层对4种盐基离子的截留率在生长季与非生长季间无显著差异;对比地表径流(输出)与大气降水(输入)通量,3种森林群落对4种盐基离子均表现为截留作用,青冈阔叶林对其截留能力最强,截留率超过94.70%。[结论]3种北亚热带典型森林群落的林冠层和枯落物层是林内盐基离子的重要释放源,并缓冲非生长季酸性降水的pH;地表层则在生长季和非生长季都能有效截留径流水中盐基离子的流失,维持群落内养分循环,并保证森林集水区出水水质安全。     

非生长季刺槐林土壤CH4通量的变化特征及其影响因子

[目的]探讨在非生长季不同天气条件下45年生刺槐林土壤CH₄通量的日变化和季节变化特征,并确定其主要影响因子.[方法]2014年10月-2015年4月(非生长季),在华北低山丘陵区黄河小浪底森林生态系统定位研究站,利用基于离轴积分腔输出光谱技术的土壤CH₄通量自动观测系统,对土壤CH₄通量进行连续观测,同步观测林内大气温度和相对湿度、5 cm深处土壤温度和土壤湿度、林内总辐射以及降雨量,分析各因子间的相互关系并确定影响土壤CH₄通量的主要因子.[结果]表明:(1)在非生长季,刺槐人工林土壤为大气CH₄重要的汇,变化范围为-0.15~-2.34 nmol·m^-2·s^-1 .晴天的林地土壤吸收CH₄能力 (-0.78 nmol·m^-2·s^-1) 明显高于阴天(-0.61 nmol·m^-2·s^-1)、降雨或降雪天气 (-0.58 nmol·m^-2·s^-1),而且呈"V"型日际变化特征;在2014年11月-2015年1月,土壤吸收CH₄能力逐渐下降,并维持相对较低的水平,直至2015年3月达到最大值 (-2.34 nmol·m^-2·s^-1);(2)土壤CH₄通量与大气温度、5 cm深处土壤温度呈显著负相关,与相对湿度呈正相关;在2015年1月,土壤CH₄通量与总辐射呈正相关;(3)在生长末期土壤上冻阶段和冬季土壤冻结阶段,大气温度和相对湿度为影响土壤CH₄通量的主要因子;而在生长季初期,主要的影响因子为大气温度和5 cm深处土壤温度.[结论]非生长季刺槐林土壤表现为大气CH₄的汇,在非生长季初期土壤吸收CH₄的能力最弱,主要受大气温度和相对湿度的影响,而在非生长季末期土壤吸收CH₄的能力逐渐增加,主要受大气温度和土壤温度的影响.     

应用简化生物圈模式（SiB2）模拟通榆地气通量研究

主要通过对比观测与SiB2模拟的吉林通榆农田和草地样地的感热通量、潜热通量、CO2通量和气温来检测独立版简化生物圈模式的数值模拟能力。在模拟中,农田和草地代表半干旱区2种典型的地表覆盖类型,它们的全年冠层高度和叶面积指数都处于变化当中,在非生长季地表裸露,而在生长季,冠层高度农田可达2m,草地可达0.8m,对应的叶面积指数分别可达4.2和2.4。SiB2模型模拟用观测值为初始场,以半小时气象观测为驱动场。对2003年的模拟和观测的比对研究表明:在生长季模式具有很好的模拟小时时间尺度的潜热、感热和CO2通量及地表气温的能力;(2)模式模拟土壤热通量可能偏大;(3)模拟的逐日潜热、感热和CO2通量及地表气温可用合理地反映全年的季节变化。图11表3参23。     

甘肃河西绿洲边缘积沙带的稳定性初步研究

一般的研究结果认为,金字塔沙丘是由三组以上风力差别不大的风塑造形成的沙丘。而在甘肃河西沙区一般都具有明显的主风向,如在民勤沙区,主风向为NW,其他方向一般无大风,而这些高大裸露沙丘为什么能够稳定存在呢?研究结果表明:1)当风速≥8 m/s时,积沙带顶部风速小于上风向空旷地风速,即沙丘顶部并不是强风区。2)当风速≥2 m/s时,沙丘下风向防御风范围大于积沙带高度的20倍。3)当气流到达沙丘迎风坡时,是通过沿坡面抬升和向两翼分流两种方式释放能量并降低流速的。     

环剥对毛白杨树干表面CO2通量及其温度敏感性的影响

【目的】探明光合产物供应状况对树干表面CO2通量及其温度敏感性的影响机制。【方法】以10年生毛白杨人工林为研究对象,采用随机区组试验设计,通过环剥改变林木的光合产物供应状况,连续监测环剥点上部(AG)和下部(BG)的树干表面CO2通量(Es)和树干温度(Tstem)并拟合其温度敏感性(Q10),同时测定AG和BG非结构性碳水化合物含量的动态变化,比较生长季和非生长季的Es及其Q10对底物变化的不同响应。【结果】1)相比于对照树木(NG),环剥处理30天后,环剥导致生长季AG的Es升高57%和BG的Es降低43%,但在非生长季NG、AG和BG的Es差异不明显。2)环剥降低生长季AG和BG的可溶性糖浓度29%和15%,而非生长季环剥导致AG和BG的可溶性糖浓度分别降低15%和增加10%。3)不同季节Es和Tstem均存在较好的指数函数关系,但环剥会降低AG和BG的Tstem对Es变化解释率。4)环剥提高生长季和非生长季AG的温度敏感性(Q10)和树干基础呼吸速率(R15),但却同时降低BG的Q10和R15。【结论】环剥阻断了光合产物的输入,从而改变树体环剥点上、下部的可溶性糖含量,最终导致环剥点上部的树干表面CO2通量及其温度敏感性上升,而环剥点下部的树干表面CO2通量及其温度敏感性下降。毛白杨树干表面CO2通量及其温度敏感性对环剥的响应在不同季节(生长季和非生长季)存在明显差异。     

非生长季长白山红松针阔叶混交林CO2通量特征

采用开路式涡度相关系统对长白山红松针阔叶混交林非生长季的CO2通量特征进行连续监测.结果显示:非生长季CO2通量变动范围为-0.3～0.5 mg·m-2s-1;秋末与初春均为显著的释放过程,虽然气温低于生物学最低温度,但在晴朗的午间,森林仍有数小时表现为碳汇的特征;在冬季覆雪状态下,森林存在微弱的相对恒定的CO2释放,在融雪阶段有一释放高峰;土壤温度高于0℃时,净生态系统碳交换量与5 cm深土壤温度呈指数相关变化.观测期间(190 d),长白山红松针阔叶混交林净碳交换量为127 g C·m-2,整体表现为一定强度的碳释放.     

小油桐结实影响因子研究

研究了不同海拔高度、坡向、坡位、坡形等因素以及相同坡向、坡位与海拔高度对小油桐结实的影响情况,结果表明,当植株生长处在海拔500～550m时,居于同一坡位中部和中上部、非山洼地形条件且坡向为120 ～ 240°条件下,植株长势较好、结实早、果实饱满、结实量较稳定.     

深圳市PM_(2.5)浓度变化及污染输送特征分析

根据2015年1~12月深圳市11个大气自动监测国控站点PM_(2.5)小时浓度监测数据,结合气象站小时观测数据,采用Correl相关系数法、玫瑰图等分析了深圳市PM_(2.5)浓度的污染分布与输送迁移特征。结果显示:2015年深圳市主导风向为NNE(东北偏北风),风向频率为12.3%,全年PM_(2.5)平均浓度为29.8μg/m3,整体季节平均浓度特征均表现为冬季秋季春季夏季;PM_(2.5)与露点、能见度呈显著负相关,相关系数分别为-0.517与-0.540,与海平面气压、温度呈明显的实相关,相关系数为0.439、-0.411,与风向、风速、相对湿度为微相关;深圳吹海风时,参照年均值标准,PM_(2.5)污染发生概率为22.7%,且发生秋冬季海风型PM_(2.5)污染时PM_(2.5)平均浓度可高达50.6μg/m3。主导风型下的PM_(2.5)污染事件占全年PM_(2.5)污染事件的61.1%,且风速大于3m/s时PM_(2.5)污染发生事件占比仅为6.26%;2015年全年西北陆风、主导风、海风气团输送情景下的PM_(2.5)平均浓度分别为40.1、35.8和26.2μg/m3,冬季时西北陆风输送通道下的PM_(2.5)平均浓度整体上明显高于海风、东北偏北陆风输送通道。     

沿海风口木麻黄基干林带防风效能研究

福建省沙地木麻黄基干防护林带是沿海地区抵御风沙的生态屏障，在改善沿海地区的生态环境中发挥了重要作用。通过建立的生态定位监测站，利用长期观测的年序列数据针对沿海风口木麻黄基干林带不同季节、风向的防风效能进行统计分析，结果表明：春季、秋季和冬季主风向以NNE、NE和ENE为主，夏季以SSW、SW为主，主风向上风速等级高频率也大。主风向在不同季节垂直方向上，随着高度增加，风速增加，防风效能降低；林带内垂直于林带的风向，防风效能最小，而随着角度的减少，防风效能逐渐增大；水平方向上，林带后1 H防风效能最大，垂直于林带的风向防风效能最大，随着角度的减少，防风效能逐渐减小，林带后5～20 H随着距离的增加防风效能下降，但趋势变缓。     

中国东部沿海地区猛禽迁徙与天气、气候的关系研究

通过1980～1987年秋季在大连老铁山、山东省长岛县大黑山岛及青岛浮山的观察研究,确认猛禽的迁徙与气候、天气有着密切的关系。猛禽迁徙通常选择在风力三级(14 km/h)以上西北风或南风的有利天气条件下顺风或侧顺风迁徒。这种大气环流形势在天气图上的反映是地面冷锋过境后当天或次日。冷锋过境前的天气特征是偏南风或西南风,气温升高,冷锋过境后风向转为西或西北风,同时气温下降,气压升高,风速加大。5～6级西北风(30～40 km/h)天气会出现猛禽大规模迁徙过境。故在猛禽的研究中,可根据这种天气变化模式进行猛禽迁徙的预报。     

Impact of wind direction on diurnal and seasonal changes in wind profiles

We explored the relationship between directional variation (changes in direction from a reference point) in vegetation and wind profiles, and propose an empirical wind profile model that may reproduce the wind profile within the canopy (such as secondary wind maximum) and reduce calculation loads. Based on the results of our observations in secondary broad-leaved forest, we clarified the variation in secondary wind maximum and aerodynamic parameters in wind direction, and assessed the influence of forest structural heterogeneity on the wind profile. Wind blew from specific directions depending on the time of day and season, and secondary wind maxima were observed in particular wind directions. Outlier estimations of aerodynamic parameters were determined for wind directions of 45°, 120–210°, and 300°, and these did not show a logarithmic distribution. Our proposed model reproduced the wind profile within and above the canopy, closely resembling K-theory and closure models, and reduced the required number of calculations and observations. The influence of forest structural heterogeneity was greatest in the upper part of the canopy (9.14 m), and reproducibility of the wind profile was improved by 0.05 m/s (3.4% on average) by changing the forest structural parameters of the model according to the wind direction. It was clear that forest structural heterogeneity did not cause critical errors in estimation of the wind profile, even at our study site, which had complex forest structure.     

杭州湾滨海生态绿地小气候效应研究

通过对杭州湾滨海生态绿地小气候效应的实地调查和定位观测,结果表明:生态绿地植物生长季节可提高空气湿度,空气相对湿度(平均为85.25%)明显高于无林荒地(平均为80.32%);滨海生态绿地的冠层截留效应明显,林冠层全年截留降水量为226.2 mm,占全年降水量的16.92%;滨海绿地全年月平均大气压的变化呈 S 形,树木在生长季节内有降低大气压的作用,树木停止生长后林木有增加大气压的作用;滨海生态绿地具有降低风速的作用,绿地内可降低风速约75.94%,防风能力较强,降低风速的效率为67.42%;滨海绿地对改变风向也有较大的作用     

卧龙大熊猫栖息地红腹角雉冬季生境选择的研究

采用样线法和样方法对卧龙＂五一棚＂区域内的红腹角雉（Tragopan temminckii）冬季栖息生境进行了调查。结果显示,红腹角雉冬季喜欢在2 400～2 800 m海拔段东坡陡峭坡面（﹥45°）的中坡位和下坡位活动,活动生境一般位于距水源近（0～100m）、林下植被盖度（0.10～0.15）和竹子盖度（0.6～0.9）较好,大树较多（5～10株.样方-1）的位点。通过与前人对大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）生境选择研究的对比,发现虽然红腹角雉与大熊猫同时分布于五一棚相同海拔段和竹子盖度相似的区域,但选择的坡度不同（大熊猫选择20°～40°的坡度）,并且两者在食性上差异显著。对自然因子和主要食物要求的差别,可能正是红腹角雉和大熊猫能长期共存于＂五一棚＂区域的原因。     

小陇山林区蕙兰生境调查

以小陇山林区蕙兰为研究对象,通过野外调查观测,分析了蕙兰在小陇山林区的分布情况及群落结构特征。结果表明:1)蕙兰分布于106°10′169″~106°21′643″E、33°44′526″~34°08′903″N范围内,海拔925~1 350 m之间;2)蕙兰多生于次生阔叶林,常绿、落叶阔叶混交林或常绿针阔混交林下,坡度17°~47°之间;3)蕙兰呈团块状不连续分布。     

3种植物源杀虫剂防治樟子松球果象甲药效试验

3种植物源杀虫剂对樟子松球果象甲成虫有良好的防治作用,其中1％苦参碱可溶性液剂800倍液和0．5％藜芦碱可溶性粉剂500倍液防治效果更好,室内和林间防治效果均达到90％以上。     

3种小跌水景观空气负离子浓度分布特征

本研究以阳江银滩滨海旅游区3种景观小跌水为研究对象，进行微尺度下空气负离子浓度的分布观测。研究周期约为一年，按季度随机选择检测时间，2012年12月至2013年10月期间共检测12次，结果表明：在风速范围为1.1～2.3 m·s-1的情况下，滨海景观小跌水环境空气负离子浓度明显高于旅游区无水体的内路段，且高浓度尺度为以水体为中心半径0～1.5 m 处，1.5 m 之外随距离增加而浓度急剧下降，渐趋底线后缓和持平；小跌水负离子浓度与距离和湿度呈正相关关系，与温度相关性不大。小跌水是园林景观水体中最常用的形式，建议设计应缩短活动场地与水体间距离，增大两者接触面；适当种植遮阴乔木，通过合理的空间流向设计形成有利的风导向，从而最大程度地实现空气负离子对人体的保健效用。     

西南亚高山3种典型森林的小气候特征

为阐明以白桦（Betulaplatyphylla）、岷江冷杉（Abieefaxonianan）、紫果云杉（Piceapurpurea）为优势种的典型川西亚高山森林小气候特征,利用3套全自动小气候仪连续测定了3个生长季节（2002～2004年的5月～10月）的小气候变量。结果表明：1）白桦林（BF）、岷江冷杉林（vr）和紫果云杉林（SF）内的太阳辐射日进程、日总量和月总量差异显著;2）生长季节内,BF、sF和FF林内的太阳辐射总量分别占林外太阳辐射总量的47．66（±9．08）％、20．65（±1．74）％和11．42（±4．01）％;3）BF、SF和FF林内空气温度和土壤温度的日进程、日平均和月平均值差异显著;4）BF、SF和FF林内的日平均空气温度和土壤温度与林冠下太阳辐射日积累量没有显著的线性关系;5）BF、FF和SF林内空气温度与土壤温度以及土壤不同层次温度之间有显著的线性关系;6）生长季节内（总184d）,BF、FF和SF内的空气日平均温度〉14．0℃的天数分别为150d、148d和125d,林下土壤5cm的日平均温度≥4．0℃的天数分别为184d、184d和151d,而土壤15cm的日平均温度≥4．0℃的天数分别为184d、184d和145d。     

川西保护植物分布规律及保护等级划分探讨

川西共有保护植物87种,隶属于55科69属,在经向、纬向以及海拔分布上都具有明显的规律,大致北纬27°-30°25′,东经100°-103°52′,海拔1500m-2500m的区间保护植物种类最丰富;为把有限的人力和财力投入到重要的保护物种上,根据川西保护植物自身特点,本文采用定量评价的指标和方法,因地制宜地确定川西保护植物：一级为43种,二级为40种,三级为4种。     

Effects of predicted future and current atmospheric temperature and [CO2] and high and low soil moisture on gas exchange and growth of Pinus taeda seedlings at cool and warm sites in the species range

Predicted future changes in air temperature and atmospheric CO(2) concentration ([CO(2)]), coupled with altered precipitation, are expected to substantially affect tree growth. Effects on growth may vary considerably across a species range, as temperatures vary from sub-optimal to supra-optimal for growth. We performed an experiment simultaneously at two locations in the current range of loblolly pine, a cool site and a warm site, to examine the effect of future climate conditions on growth of loblolly pine seedlings in contrasting regions of the species range. At both sites 1-year-old loblolly pine seedlings were grown in current (local ambient temperature and [CO(2)]) and predicted future atmospheric conditions (ambient +2 °C temperature and 700 μmol mol(-1) [CO(2)]). Additionally, high and low soil moisture treatments were applied within each atmospheric treatment at each site by altering the amount of water provided to the seedlings. Averaged across water treatments, photosynthesis (A(net)) was 31% greater at the cool site and 34% greater at the warm site in elevated temperature and [CO(2)] compared with ambient temperature. Biomass accumulation was also stimulated by 38% at the cool site and by 24% at the warm site in that treatment. These results suggest that a temperature increase of 2 °C coupled with an increase in [CO(2)] (predicted future climate) will create conditions favorable for growth of this species. Reduced soil moisture decreased growth in both current and predicted atmospheric conditions. Biomass accumulation and A(net) were reduced by ～39 and 17%, respectively, in the low water treatment. These results suggest that any benefit of future atmospheric conditions may be negated if soil moisture is reduced by altered precipitation patterns.