A novel approach to studying the effects of temperature on soil biogeochemistry using a thermal gradient bar

The temperature dependence of chemical reaction rates and microbial metabolism mean that temperature is a key factor regulating soil trace gas emissions and hydrochemistry. Here we evaluated a novel approach for studying the thermal response of soils, by examining the effects of temperature on gas emissions and hydrochemistry in (a) peat and (b) soil from a Sitka spruce plantation. A thermal gradient was applied along an aluminium bar, allowing soil to be incubated contemporaneously from 2 to 18 °C. The approach demonstrated clear differences in the biogeochemical responses of the two soil types to warming. The peat showed no significant emission of CH₄ at temperatures below 6 °C, while above 6 °C, a marked increase in the rate of release was apparent up to 15 °C (Q₁₀ = 2.5) with emissions being similar between 15 and 18 °C. Conversely, CH₄ emissions from the forest soil did not respond to warming. Nitrate availability in the peat decreased by 90% between 2 and 18 °C (P < 0.01), whereas concentrations in the forest soil did not respond. Sulphate availability in the peat decreased significantly with warming (60%, P < 0.01), while the forest soil showed the opposite response (a 30% increase, P < 0.01). Conventionally, thermal responses are studied by incubating individual soil samples at different temperatures, involving lengthy preparation and facilities to incubate samples at different temperatures simultaneously. Data collected on a given thermal response is usually limited and thus interpolated or extrapolated. The thermal gradient method overcomes these problems, is simple and flexible, and can be adapted for a wide range of sample types (not confined to soil). Such apparatus may prove useful in the optimization of management practices to mitigate the effects of climate change, as thermal responses will differ depending on land use and soil type.     

THE CLIMATE CHANGE AND FORESTRY OF HEILONGJI ANG PROVINCE IN 1990''''S

INTRODUCTIONIntheworldoftoday,theglobalclimatechangeanditsinfluenceonecologyhavebe-comeaveryimportantproblem,towhichmanyscientists,governnentleadersandordinarypcoplepaycloseattentionI1-'].Inl979,theWorldClimateResearchProgram(WCP)waslaiddowninthefirstworldclimatemeeting.lnl99(),thesecondworldclimatemeetingwasconvcl1edinGencva,andalltl1eexpertsagreedthattheglobalwarmlngwillbeextremelyseriousdisasterthananynatUralcalamityever.Attl1eMectingof"WorldEnvironmentandDevelopment,"holdinBrazil…     

黄河源区湖泊水环境特征及其对气候变化的响应

为了掌握青藏高原东北部湖泊水环境状况和气候变化特征,特地开展了青海境内黄河源区湖泊现状调查,结果发现黄河源区湖泊呈现水位升高和水量增大现象。收集近50年来气候资料得到:区域气候整体处于气温升高,降水趋减的态势,近几年降水呈现增多;区域内部有效降水存在差异:东部有效降水逐步减少,西部玛多有效降水呈逐年增大。湖泊水位升高的水源主要来自气候降水。应与区域气候波动周期的丰水阶段有关。     

脱硫石膏改良碱土过程中特征值变化的研究

本文通过田间试验,研究了脱硫石膏在改良碱土过程中对碱土特征值(盐分组成、pH值、碱化度、土壤渗透性及硬度)的影响。结果表明:施用脱硫石膏后,碱土各特征值都发生了显著变化,主要表现在碱化度从改良前的30%以上降低到了改良后的5~10%之间;pH值从改良前的9.4以上降低到了改良后的8.2以下;碳酸根、重碳酸根离子明显减少,硫酸根、钙离子及钠离子含量有所增加;土壤渗透性提高了3~8倍;土壤硬度测定值虽仍偏大,但却表现为随着脱硫石膏的施入而减小的趋势。     

渭河下游水量变化的防洪响应

在对渭河下游的来水来沙量进行分析的基础上,结合水槽试验结果和实测资料,从机理上探讨渭河下游呈现出洪水历时延长、滩地高程不降、水位处于逐渐升高的态势、边界条件劣势发展的不利防洪响应,认为其主要原因是产生贴边淤积的环境良好.据此,针对该环境所引起的防洪形势严峻问题,提出了治理对策.     

近50a来黑河流域气候变暖对农业生产的影响

利用1960～2009年间黑河流域及其周围15个气象站点的逐月气温观测数据,运用多年趋势线法、Mann-Kendall法、小波分析等方法,对黑河流域气候变化进行了研究。结果表明:近50年来黑河流域气温总体呈增加趋势(β值为0.027℃/a),线性增长率为0.28℃/10a,相当于50年中气温升高了1.4℃,其中20世纪70～80年代气温上升缓慢,至20世纪90年代以后气温显著上升;空间分布上,年均气温变化呈现出由西向东逐渐增温的趋势,其中流域中上游东部和下游地区气温升温幅度较大,以中游民乐和下游额济纳旗最为显著;流域年均气温变化存在着10～15年左右的主振荡周期和6年左右的次振荡周期,其中以13年左右的振荡周期最强;流域年平均气温在1987年发生突变,之后进入偏暖期;同时进一步分析了气候变暖对农业生产的影响,为合理利用本地气候资源提供参考依据,使流域农业得到持续稳定的发展。     

新疆南部转基因棉区棉铃虫种群长期动态研究

（Bacillus thuringiensis）基因抗虫棉在新疆南部推广已超过10 a,为探索Bt棉大面积种植对棉铃虫（Helicoverpa armigera）种群动态的影响,于1999-2010年使用诱虫灯监测了Bt棉大面积种植区域（麦盖提）和非Bt棉大面积种植区域（阿瓦提）棉铃虫的种群动态。结果表明：新疆南部地区20世纪90年代末发生棉铃虫害较重,2000-2004年种群数量保持较高水平;自2005年Bt棉大面积推广以后,Bt棉区棉铃虫的种群数量显著下降,棉铃虫种群数量随Bt棉种植比例的上升而下降（P<0.05）;]随着Bt棉大面积推广年数的增加,Bt棉区棉铃虫各代种群数量均逐渐下降,第二代种群数量和高峰期蛾量下降速率均较越冬代和第一代快,且第二代棉铃虫种群相对丰富度也逐渐下降。因此,新疆地区Bt棉的大面积种植能较好地控制棉铃虫的种群数量,而且对第二代棉铃虫种群的控制效果最好。     

加工番茄光合日变化及影响因子的研究

用Li-6400和同化箱对加工番茄G-2单叶和群体光合日变化进行测定并对输出数据加以研究分析.结果表明:G-2光合日变化曲线呈双峰型并具有"午睡"现象;与日变化显著相关的影响因子有气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和大气CO2浓度,最主要的影响因子是气孔导度,气孔导度大净光合速率就高,可为田间栽培和高光效育种提供理论依据.     

农田灌溉模式下塔里木河流域地下水水位的变化分析──以塔里木河上游为例

根据1997、2000年的监测资料,分析了塔里木河上游地下水水位的时空变化,反映了不同的土地利用方式对地下水水位的影响。在农田灌溉模式下,在垂直河道方向上地下水水位的变化受到塔里木河干流水位、农田灌溉和潜水蒸发的影响。沿河道的横切方向上地下水位的变化与距河道距离成正相关,但具有明显的滞后反应,其滞后时间随垂直河道的距离增加而增加。干流水位明显影响地下水的范围为3.5km。农田灌水使地下水水位在3、11月份明显抬升,也在7月份时对地下水水位产生影响,使其抬升。潜水蒸发量随地下水水位的升高而增加,使地下水水位变化趋于缓和。