干旱区地膜覆盖玉米农田地表反照率动态参数化方法及其模拟效果分析

利用2015年6月1日至7月24日干旱区地膜覆盖玉米农田下垫面的观测资料,分析地表反照率在植被生长期间的变化特征及其与土壤湿度的关系。与未覆盖地膜情形的下垫面相比,地膜覆盖农田下垫面地表反照率的变化特征及其与土壤湿度的相关性具有显著性差异。为此建立了相应的地表反照率动态参数化方案,并将修改的地表反照率动态参数化方案应用到陆面过程模式Co LM中进行了3组模拟试验,分析和检验新方案在地膜覆盖农田下垫面的准确性和适用性。数值模拟结果表明:3组试验都能很好地反映陆面过程特征的日变化趋势,但是相比较而言,利用新建立的地表反照率动态参数化方案模式的模拟效果最好,明显提高了模式对向上短波和长波辐射的模拟能力,使浅层土壤温度和湿度的模拟效果有了一定的改善。因此,地表反照率动态参数化方法对干旱区地膜覆盖农田下垫面陆面过程的模拟效果有一定的改进,对今后陆面过程模式的发展和完善有较好的参考价值。     

微生物响应PBAT-PLA生物降解膜袋工业需氧堆肥降解机制

塑料污染已对全球环境造成严重威胁,生物降解塑料的推广使用及其工业堆肥是治理塑料污染的有效途径之一。该研究根据标准GB/T 19277.1-2011,在（58±2）℃的特殊高温条件下,对PBAT-PLA生物降解膜袋进行有氧堆肥降解,并选择微晶纤维素作为对照。通过对堆肥中的微生物进行16S/18S高通量测序,分析降解过程中细菌/真菌的群落种类和数量变化,包括物种多样性、物种组成、物种差异分析、样本比较分析,并结合扫描电镜下的微观形貌,深入探寻可降解塑料膜袋在工业需氧堆肥过程中的微生物响应降解机制。结果表明：微晶纤维素和生物降解膜袋在降解活跃期（第140天取样）,其所在堆肥中大量存在的优势菌属为Sphaerobacter（球杆菌属,放线菌纲）,分别占比20.25%和39.44%。与同样条件下不含降解材料的对照组堆肥相比,微晶纤维素/生物降解膜袋工业需氧堆肥降解过程中显著增长的4种菌属中有3种属于放线菌,说明放线菌对聚酯物的解聚以及纤维素的降解具有积极的作用。试验结果也表明了聚酯和纤维素的完整生物降解过程不依赖单一菌种,而是微生物协同作用的结果。     

荒漠下垫面陆面过程模式中重要参数的修正及模拟效果分析

通过对内蒙古阿拉善左旗荒漠下垫面观测数据的分析和模拟,重新修正了陆面过程模式Co LM中的重要参数值和参数化方案,并按照不同的组合方式设计了控制实验和敏感性实验,对比分析重要参数对该下垫面陆气相互作用的敏感性。主要结论有:(1)基于Monin-Obukhov相似性理论的最大频数法,优化了地表动力学粗糙度,重新计算和选择符合研究区域地表热力学粗糙度和土壤热导率的参数化方案;(2)参数优化和参数化方案修正后,提高了Co LM模式对土壤温度,感热通量和地表净辐射的模拟能力;(3)改善前后Co LM模式的模拟值与观测值对比表明,地表动力学与热力学粗糙度和土壤热导率分别在春夏季和秋冬季对地表温度影响较大,感热通量在夏半年主要对地表动力学粗糙度敏感,而土壤热导率对其影响很小。