石羊河流域中部太阳辐射变化的特征分析

利用2007-2010年石羊河流域中部观测的太阳辐射资料,结合下垫面和天气变化状况,应用数理统计,综合分析太阳辐射相关因子变化。结果表明：近年来年平均总辐射、反射辐射、地表长波辐射、大气逆辐射和净辐射总量分别为6 030.9 MJ•m^-2、1 596.1 MJ•m^-2、11 764.7 MJ•m^-2、8 892.8 MJ•m-²和1 563 MJ•m^-2。年内相关辐射变化均呈单峰形,夏季（6-8月）处于高位,冬季（12月和1-2月）相对较低。地表反射率随着下垫面植被的增加逐步减小,冬季最大值为0.329,秋季（9-11月）最小值为0.241。晴好天气下除大气逆辐射近似波动的一条直线外,其余呈单峰形,一般地表长波辐射的峰值在中午前后滞后于总辐射的峰值1～2 h;阴雨雪天气,短波和长波辐射的日变化比较复杂,呈现多个峰值和谷值。春季和夏季阵性降雨后,云间大气透明度好,出现总辐射瞬时值异常增大,超过太阳常数的现象,最大超过159 W•m^-2,云对辐射具有附加效应。云量影响辐射量的变化,大气逆辐射在同一季节,典型晴天值要小于多云和阴雨（雪天）天气,净辐射在日出日落前后均出现正负值之间的跳变,但云可以减少跳变的幅度。     

青海湖流域NPP动态变化及驱动力

对青海湖流域植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)以及驱动因子进行分析可以为流域生态管理与可持续发展提供一定的参考。本研究基于Carnegie-Ames-Stanford Approach(CASA)模型估算了青海湖流域NPP值，通过趋势分析、Hurst指数、地理探测器等方法，定量评估了2000—2018年青海湖流域NPP的动态变化及驱动因子。结果表明：从空间分布来看，青海湖流域多年平均植被NPP为218.88 g C·m^-2，年平均NPP的高值分布在青海湖北部和南部，最高达到375.85 g C·m^-2，低值分布在青海湖东岸，最低为0.11 g C·m^-2。从时间变化看，2000—2018年流域年平均NPP表现为上升趋势，增幅为1.61 g C·m^-2·a^-1,2018年达最高值为247.30 g C·m^-2。季节变化表明7月NPP最高，1月NPP最低。在NPP未来变化趋势上，Hurst指数小于0.5的区域占比为75...     

2000-2009年乌鲁木齐市湿沉降变化特征

根据乌鲁木齐市2000-2009年酸沉降观测资料,分析主要控制指标的特征变化。结果表明：乌鲁木齐市的湿沉降污染严重,除氮湿沉降为1.06 g·m^-2,与全国平均水平基本持平外;硫湿沉降为3.21 g·m^-2、钙湿沉降为3.22 g·m^-2,均高于其他省市。硫湿沉降主要源于本地SO₂的排放,近年来又有加重的态势;而氮沉降对湿沉降的贡献有增强趋势,同时钙湿沉降的降低有可能导致湿沉降酸化的加剧。     

窟野河水-气界面CO2交换通量变化特征及其影响因素分析

近年来内陆水体CO₂释放受到广泛关注,为揭示黄土高原地区内陆水体CO₂的释放特征,于2018年7月和10月及2019年3月和6月利用LI-7000 CO₂分析仪对窟野河及代表性水库开展了高频次的水体CO₂分压(pCO₂)和水-气界面CO₂交换通量(FCO₂)观测,并分析其时空变化规律。结果表明:窟野河水体pCO₂和FCO₂(分别为996μatm和94.5 mmol·m^-2·d^-1)均高于水库(分别为752μatm和10.3 mmol·m^-2·d^-1)。FCO₂季节性差异明显:对于河流而言,表现为秋季最高(165.7 mmol·m^-2·d^-1),春季最低(42.9 mmol·m^-2·d^-1);对于水库而言,变化趋势则完全相反,表现为春季最高(16.6 mmol·m^-2·d^-1),秋季最低(-5.4 mmol·m^-2·d^-1)。生物地球化学活性更强的支流FCO₂(107.4 mmol·m^-2·d^-1)高出干流(66.5 mmol·m^-2·d^-1)约50%;同时,位于中下游黄土丘陵区的水库FCO₂(16.4 mmol·m^-2·d^-1)显著高于位于上游呼鄂丘陵区的水库FCO₂(1.2 mmol·m^-2·d^-1)。整体来看,流域水体pCO₂受碳酸盐体系影响最大,有机碳分解作用次之;流速是控制水-气界面气体交换速率的关键因素。在年尺度上,窟野河的河流与水库水体均为大气持续碳源。窟野河平均CO₂释放量与我国长江及国外温带河流相近,但低于黄河中游的其他支流。     

亚洲中部干旱区湖泊的地域分异性研究

湖泊是干旱区气候与环境变化的敏感指示器,了解干旱区湖泊的空间分布和变化特征,有利于正确分析和评估气候变化和人类活动对干旱区水资源的影响。采用2010年的Landsat 遥感数据资料,对新疆、中亚五国及其毗邻高山地区的湖泊制图,并分析该区域内湖泊的数量、面积的时空分布特征。研究表明：① 2010年研究区域内大于0.01 km²以上的湖泊总数为30 952个,总面积为496 674.35 km²,其中哈萨克斯坦北部、阿尔泰山地区和昆仑山南麓是湖泊富集的地区。② 湖泊数量与湖泊面积呈幂指数关系,湖泊面积每升高一个10的量级,该量级内的湖泊数量下降4~6倍,湖泊面积增加1~2倍,与全球的湖泊分布相比,属于湖泊分布相对稀少的地区。③ 湖泊数量在纬度带的空间分布相对均一,大型湖泊集中分布在41°~44°、46°和48°~50°的纬度带上;低海拔地区的湖泊数量多,面积大,高海拔地区湖泊数量多,面积小;山区、河谷湿地和哈萨克斯坦北部草原湖泊数量多;荒漠区湖泊分布稀少。④近20 a来,高山地区湖泊与平原地区湖泊呈相反的变化模式,高山地区湖泊处于稳定或快速扩张态势,而平原地区的湖泊剧烈萎缩。     

六盘山半干旱区华北落叶松林坡面土壤含水量的降雨响应

在宁夏六盘山外围半干旱区,土壤含水量是影响林木成活与生长的关键因子,需深入理解森林坡面不同坡位的土壤含水量对降雨量的响应差异。本文在宁夏六盘山叠叠沟小流域,选择一个华北落叶松人工林典型坡面,于2021年5—10月利用自动气象站和土壤水分仪连续监测降雨等气象条件和坡面土壤含水量变化,分析土壤含水量的坡位差异及对降雨量级的响应。观测期间总降水量为443.7 mm,虽然接近多年平均值,但夏季干旱严重。结果表明:(1)土壤含水量存在明显的生长季内变化,整体表现为先降低后升高的趋势,8月最低(0.112 m³·m^-3)。(2)土壤含水量存在明显的坡位差异,整体表现为:上坡[(0.191±0.044)m³·m^-3]>中坡[(0.158±0.045)m³·m^-3]>下坡[(0.146±0.034) m³·m^-3],表明土壤含水量的坡位变化因处于干旱年,主要受植被蒸散耗水量大小的影响,而受坡面汇流影响不大。(3)在同...     

印度河上游流域冰川度日因子变化及其影响因素

当前,基于正积温的度日模型广泛应用于冰川消融研究中,该模型的核心参数是度日因子。根据印度河上游Sachen、Gharko、Barpu冰川2014—2016年的物质平衡和气温实测资料,计算得到消融期内各冰川研究区的度日因子,并分析了度日因子的时空变化特征及影响因素。研究结果显示：Sachen、Gharko、Barpu冰川度日因子均值分别为2.83 mm?d^-1?℃^-1、3.74 mm?d^-1?℃^-1、3.91 mm?d^-1?℃^-1;各冰川度日因子皆随着海拔升高而递增,海拔递增率分别为0.003 7 mm?d^-1?℃^-1?m^-1、0.007 4 mm?d^-1?℃^-1?m^-1、0.004 1 mm?d^-1?℃^-1?m^-1;对于同一观测点而言,度日因子不是一个常数,会随着时间的变化而改变,冰川度日因子随着年际变化呈增加的趋势;度日因子受表碛影响显著,度日因子整体上随着表碛厚度的增加而递减。然而表碛厚度低于2 cm时,表碛的覆盖作用促进了冰川的消融,表碛覆盖区冰川度日因子大于裸露区冰川;冰川朝向的变化对度日因子产生了一定的影响,面向阳坡的冰川度日因子随海拔递增率大于阴坡。     

新疆草地时空动态及其对气候变化的响应——以昌吉回族自治州为例

基于MODIS NPP、EVI遥感影像，采用MVC法、一元线性回归法与Pearson相关分析法，探讨天山北坡昌吉州草地植被时空动态及其对同期气温、降水的响应。结果表明：2000—2020年，草地植被NPP、EVI均为跃动式显著递增，2016年后呈逐年递减；NPP、EVI多年均值为0.095 kg C·m^-2、0.186；相较于2000年(NPP=0.077 kg C·m^-2、EVI=0.166),2020年NPP(0.099 kg C·m^-2)、EVI(0.194)分别增长了28.57%、16.87%。草地NPP空间异质性显著增加并呈扩大趋势，EVI空间差异逐年递增，变化范围分别为0.038 kg C·m^-2(NPP)、0.059(EVI)。在空间上，NPP、EVI多年平均分布具有差异；总体上，NPP、EVI随海拔升高而增加，但绿洲边缘、古尔班通古特沙漠南缘分布有高位EVI，面积占比65.01%的NPP与21.93%的EVI显著递增。9种草地类型植被NPP、EVI与降水呈显著正相关的面积占比远大于同...     

黄土高原太阳总辐射气候学计算及特征分析

在概述了当前太阳总辐射的气候学计算方法的基础上,利用黄土高原区11个气象站点1992-2000年的日照时数和总辐射数据,采用最小二乘法按月求出黄土高原区气候学计算公式中的系数;然后根据研究区内73个站点的日照时数计算出太阳总辐射量,通过内插得到整个区域各月的太阳总辐射量。结果发现:黄土高原区太阳总辐射有随着纬度增高而增加的特点。     

砾石对青藏高原东缘水电工程取土场人工草地生物量分配的影响

根据澜沧江上游如美水电站工程建设迹地生态环境保护的迫切需要,在该区域取土场开展人工草地植被恢复试验。研究将砾石置放于回填土壤(未筛分土和筛分土)的表层(0-10cm)、中层(20-30cm)和下层(40-50cm),播撒人工草种垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb),进行人工草地建植,并监测群落冠层和根系生物量。结果表明,在回填未筛分土壤样地,砾石置放于表层、中层和下层的群落冠层生物量分别为136.5-526.7g·m^-2、98.9-372.5g·m^-2、79.8-373.2g·m^-2,根系生物量分别为223.3-495.9g·m^-2、140.5-460.1g·m^-2、124.1-343.4g·m^-2。在回填筛分土壤样地中,砾石置放于表层、中层和下层的群落冠层生物量分别为134.8-415.5g·m^-2、88.3-288.9g·m^-2、73.9-260.5g·m^-2,根系生物...     

长武塬区光合有效辐射的基本特征及气候学计算

利用长武农业生态试验站2010年气象观测资料,分析了长武塬区光合有效辐射及其占太阳总辐射比例系数的日变化、季节变化特征和影响因素。结果表明:就日变化过程而言,光合有效辐射和总辐射趋势一致,晴天呈单峰型,起伏平滑;阴天的形状则不稳定,最大值出现在12∶30~15∶00之间。光合有效辐射具有明显的季节变化特征,春夏较大,秋季次之,冬季最小,从春到冬其平均日总量分别为6.32、7.23、5.63MJ/m2和3.58MJ/m2。光合有效辐射系数阴天大,晴天小;就月平均值而论,6月份最大,为0.423,1月份最小,为0.327。根据观测数据,论文给出了适合该地区的光合有效辐射计算的经验模型。     

5种胡枝子光合作用特性及影响因子分析

自然条件下,对5种胡枝子属植物光合作用日进程和光响应进行了观测,结果表明5种胡枝子净光合速率的日变化在夏季表现为双峰曲线,有光合"午休"现象。牛枝子、达乌里胡枝子、阴山胡枝子、截叶胡枝子和尖叶胡枝子日平均光合速率分别为3.75μmol CO2.m-2.s-1、3.55μmol CO2.m-2.s-1、3.37μmolCO2.m-2.s-1、4.45μmol CO2.m-2.s-1、3.78μmol CO2.m-2.s-1;光补偿点分别为38.23μmol.m-2.s-1、43.24μmol.m-2.s-1、13.75μmol.m-2.s-1、36.11μmol.m-2.s-1和45.46μmol.m-2.s-1;光饱和点分别为:1225μmol.m-2.s-1、1262.6μmol.m-2.s-1、1287.5μmol.m-2.s-1、1462.5μmol.m-2.s-1和1312.5μmol.m-2.s-1显示了阳生植物特性。表观量子效率分别为0.034、0.037、0.32、0.036和0.033,可看出5种胡枝子叶片光能转化效率低,其对光的响应敏感性较差。因此,这5种胡枝子对光环境适应能力强,适合在较大范围栽植。     

黄土高原地区NPP的自然影响因素分析

以SPOT NDVI和多种自然地理要素数据为基础,利用改进光能利用率计量模型,探究影响净第一性生产力（NPP ）变化的自然因素差异及各地貌类型区NPP变化的主导影响因素。结果表明：①1998—2010年黄土高原地区NPP物质量平均值为9．884～50．790 gC·m－2·a－1,明显低于全国平均水平342 gC·m－2·a－1。②影响NPP变化的自然因素差异显著。台塬区保水性好,水土流失强度较低,NPP物质量增加显著,风蚀地貌区NPP水平低,降幅明显;干湿条件是影响NPP变化的重要自然要素,半湿润区NPP增幅量较大;坡度对NPP变化的影响显著,陡坡区林、草植被覆盖度增加,NPP增幅明显;微观尺度上水热空间分布与海拔高度相关,研究区海拔200～1000 m范围NPP增幅显著,海拔高于1000 m的区域NPP呈下降趋势。③影响NPP空间分布格局差异的主导因素为水热条件,但决定黄土粱卯地貌类型区的NPP物质量水平正相关的主导因素为高程因子,0．01置信水平下相关系数为0．52;太阳辐射对NPP物质量表现为显著负相关关系,尤其对气候干旱区域表现突出。     

Effect of solar radiation on severity of soybean rust

Soybean rust (SBR), caused by Phakopsora pachyrhizi, is a damaging fungal disease of soybean (Glycine max). Although solar radiation can reduce SBR urediniospore survival, limited information is available on how solar radiation affects SBR progress within soybean canopies. Such information can aid in developing accurate SBR prediction models. To manipulate light penetration into soybean canopies, structures of shade cloth attenuating 30, 40, and 60% sunlight were constructed over soybean plots. In each plot, weekly evaluations of severity in lower, middle, and upper canopies, and daily temperature and relative humidity were recorded. Final plant height and leaf area index were also recorded for each plot. The correlation between amount of epicuticular wax and susceptibility of leaves in the lower, middle, and upper canopies was assessed with a detached leaf assay. Final disease severity was 46 to 150% greater in the lower canopy of all plots and in the middle canopy of 40 and 60% shaded plots. While daytime temperature within the canopy of nonshaded soybean was greater than shaded soybean by 2 to 3°C, temperatures recorded throughout typical evenings and mornings of the growing season in all treatments were within the range (10 to 28.5°C) for SBR development as was relative humidity. This indicates temperature and relative humidity were not limiting factors in this experiment. Epicuticular wax and disease severity in detached leaf assays from the upper canopy had significant negative correlation (P = 0.009, R = -0.84) regardless of shade treatment. In laboratory experiments, increasing simulated total solar radiation (UVA, UVB, and PAR) from 0.15 to 11.66 MJ m(-2) increased mortality of urediniospores from 2 to 91%. Variability in disease development across canopy heights in early planted soybean may be attributed to the effects of solar radiation not only on urediniospore viability, but also on plant height, leaf area index, and epicuticular wax, which influence disease development of SBR. These results provide an understanding of the effect solar radiation has on the progression of SBR within the soybean canopy.     

昆仑山中段初冬鸟类调查及其多样性分析

2008年10月14日至11月21日,考察了新疆和田地区的民丰、于田、策勒、和田、皮山5县的11条昆仑山河谷,包括安迪尔河(上游)、克里雅河、阿克赛河、布藏河、策勒河、玉龙喀什河、喀拉喀什河、杜瓦河、桑株河、康阿孜河等,徒步攀登最高至海拔5 300 m以上。跨度从77°40′~84°00′E,35°55′~37°30′N范围。东西长600 km,南北宽约100 km,覆盖面积6.0×104km2以上。采用样线法和点计数法,对昆仑山区不同县域鸟的种类和数量进行多样性分析和比较。共记录到110种鸟类,隶属于14目、33科、74属,合计14 161只,其中斑姬鹟(Ficedula hypo-leuca)为中国鸟类新记录种。区系组成以古北型和广布种为主,缺少东洋型的成分。属于青藏高原特有物种只有雪雀(Montifringilla sp.)、雪鸡(Tetraogallus sp.)和地山雀(褐背拟地鸦)(Pseudopodoces humilis)等。物种多样性指数和均匀度分析表明,策勒(4.0)和皮山(3.9)的指数均较高。策勒与和田的相似性系数较大(0.60)。     

密度调控对华北落叶松人工林土壤有机碳及养分特征的影响

以华北落叶松人工林为对象,研究不同林分密度下(分别为740、1480、2000和2170株.hm-2)各土层的土壤有机碳含量、有机碳密度、养分特征以及它们之间的相关关系。结果表明:土壤有机碳含量及碳密度随着土壤深度增加而减少,呈明显的垂直分布特征;当林分密度增大到2170株.hm-2时,土壤有机碳含量及碳密度显著增加至最大,分别为25.45g.kg-1和15.68kg.m-2,并与740株.hm-2林地土壤有机碳含量及碳密度差异显著。当林分密度由740株.hm-2增加到2170株.hm-2时,各种养分变化规律不尽一致,但当林分密度为2170株.hm-2时,0-60cm深度的土壤全氮、全磷及速效钾含量均保持在一个相对较高的水平,而土壤全钾和有效磷含量仅在0-20cm土层较高。对于落叶松人工林地整个土壤剖面,土壤有机碳含量及碳密度与土壤全氮、全磷、速效钾含量均呈显著或极显著正相关。从林地土壤固碳的角度,建议将华北落叶松人工林的林分密度控制在2170株.hm-2。     

阿尔泰山北部过去2000a来的气候记录集成

在综述阿尔泰山北部过去2 000 a气候变化研究成果的基础上，归纳了文献中所包含气候信息的地理一致性。就气温而言，基于阿尔泰山北部湖芯、树轮和冰芯重建的气温序列真实记录了北半球的重要气候事件，包括罗马最适宜期（0—400年）、黑暗时代冷期（400—600年）、中世纪暖期（800—1200年）、小冰期（1400—1860年）和现代暖期（自1860年以来）。由太阳活动主控的太阳辐射变化是过去2 000 a来阿尔泰山北部气温变化的主导因素，过去150 a来大气CO₂的增加是现代暖期（自1860年以来）升温的主导因素。就降水而言，阿尔泰山北部过去2 000 a的降水变化趋势显示，高降水时段出现在0—450年、600—800年、1050—1300年、1650—1860年，低降水时段出现在450—600年、800—1050年、1300—1650年、1860—2000年。此外，阿尔泰山北部过去2 000 a来气温和降水的组合并不支持所谓的“暖干—冷湿”水热配置模式。     

宁夏太阳辐射逐日、月、年总量的变化特征

利用银川及固原站5年太阳辐射实际观测资料建立的地方模拟推算式,模拟了宁夏全区20个站点1971-2006年太阳日辐射通量、累加月、年总辐射量.通过对2个站模拟值及实测值日月年辐射量的比较分析,得知银川站模拟推算值较实测值偏大,固原站偏小,但2个站模拟趋势与实测值一致.通过对银川及固原站的辐射通量模拟效果用平均偏差、平均绝对偏差、均方根偏差、平均绝对误差检验,2个站均方根偏差稍大,平均绝对误差银川站小于13%,固原站小于17%,模拟效果较好.累加的月、年太阳辐射区域性季节变化特点:北部干旱少雨的银川站月总量模拟值与实测值年际变动均为减少趋势,年总量累加模拟值与实测结果一致、均为减少趋势;阴湿多雨的南部固原站3,4,5,6月份月总量与实测值均为明显增加趋势,7月为弱增加趋势,其他月份均为减少趋势,年总量实测值为弱增加趋势,累加模拟值表现为平稳趋势.全区年总太阳辐射量年际(1971-2006年)变化特点为,多数站点呈明显增加趋势,少数站点呈明显减少趋势,个别站点呈基本平稳趋势.