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.     

哈达门森林公园的旅游气候资源

地处阴山山系中段大青山脉林区的哈园，其气候区划为我国中温带亚干旱气候类型。就整体而言，四季分明，内陆气候特征强烈；但因巨大阴山山地效应，年降雨量超过４５０ｍｍ，植被繁茂，形成多种多样的小气候环境，以高山环境、森林环境及峡谷环境为代表，它们冷暖干湿分异形大。气候的多样性，可满足旅游者的不同要求，产生了非凡吸引力，为哈园开发建设的宝贵自然资源之一。     

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…     

成都市土地利用时空结构变化研究

随着经济的高速发展,城市化对土地利用结构变化的影响较大,土地利用时空结构变化研究对土地规划及可持续发展具有重要意义.本文对成都市2000—2020年的土地利用数据进行处理,计算土地利用年变化率(R)、土地利用程度综合指数和土地利用变化量(S),得出以下结论:(1)耕地和建设用地变化幅度较大,总体呈增大的趋势;林地和其他...     

基于分期播种试验夏玉米延迟收获促进子粒灌浆和粒重增益效应

基于2019-2022年夏玉米播期试验资料,分析夏玉米生理成熟后延迟收获对子粒农艺性状改善、增产效应。结果表明,早播10 d至晚播20 d处理的有效灌浆结束日均比生理成熟期延后,子粒有效灌浆持续日数依次比其花后10 d至生理成熟期日数延长28～9 d,播期每推迟10 d延长日数减少6.3 d。子粒农艺性状有明显的改善,百粒重、穗粒重提高,子粒增产效应明显,理论产量增产率16.95%～7.66%,增产量1 960.36～681.51 kg/hm²,对照增产最多,比晚播10、20 d增产粮食多2.4～2.9倍。为华北地区提高气候资源利用效率和粮食生产提质增效提供参考。     

微分及其在理论力学中的应用

微分有两个含义:1.对于与时间有关的函数(称之为动态函数)f而言,微分df表示在无限小的时间dt内函数f的增加量,即df=f(t dt)-f(t);2.对于与时间无关的函数(称之为静态函数)g而言,微分dg表示g的微小部分,所有dg之和等于g。时间的微分即时间的增加量dt总是恒大于0的正实数。函数f的增加量df与时间的增加量dt之比称为函数f的增加率,而非变化率。函数f的减小量-df与时间的增加量dt之比称为函数f的减小率。变化率包括增加率与减小率两种情况。质点所受到的合外力等于它的动量的增加率。作用力与反作用力互为对偶力。保守力与势能梯度互为对偶矢量。势能定理即势能的减小量等于保守力所作的功。     

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.     

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。     

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。     

西藏日喀则地区马铃薯气候适宜度模型分析及其时空变化特征研究

基于日喀则地区7个国家气象站1980—2021年逐日气象数据,分析构建了高原马铃薯气温(T)、光照(S)、水分(W)、气候(C)适宜度评价模型并对其时空变化特征进行分析,结果发现：近42年日喀则地区S平均值为0.82,呈逐年弱下降趋势,T、W、C适宜度平均值分别为0.79、0.64、0.61,均呈逐年上升趋势;马铃薯全生育期的光热资源都在最合理区域(S、T≥0.7),满足了其长发育需求。W在播种～出苗期(W=0.62)、开花～成熟期(W=0.44)呈现较低水平,是制约日喀则地区马铃薯生长发育的最主要因素;T、S空间分布较均匀,且呈现自西向东、自南北向中递增趋势,W空间分布不均匀。桑珠孜区—南木林县一带地区为马铃薯综合气候适宜度高值区(C>0.6),适宜大力发展马铃薯产业。由本文建立的日尺度气候适宜度评价模型得出的年际变化和区域特征结果与实际情况比较一致,为了解气候变化下日喀则马铃薯生长发育适宜度的时空变化提供依据。