基于3S和OpenGL的CO2浓度空间可视化研究

基于3S和OpenGL的CO2浓度空间可视化利用强大的技术特点对全球气候变暖因数的重要因子进行了客观描述。采用了ArcGIS二次开发、OpenGL和3DMax空间模型等现代科学技术,运用以上技术在．Net上对某空间内CO2浓度可视化进行平台搭建。研究采取OpenGL雾效果和DEM等方式直观地把某区域内CO2浓度显示于视野内,使得CO2浓度在空间内达到了可视化效果。     

基于GA-BP神经网络的雷竹林CO2浓度反演

【目的】研发竹林气象因子采集系统,分析雷竹林CO₂浓度与温湿度等气象因子之间的关系,探讨基于GA-BP神经网络的雷竹林CO₂浓度反演模型（简称GA-BP模型）,为竹林碳储量、竹林增汇、竹林固碳能力等研究提供基础数据。【方法】根据微气象学相关原理、方法及森林碳通量动态感知的需求,设计基于嵌入式的森林碳通量数据远程实时监测系统,该监测系统以成熟雷竹林为监测对象,进行为期2个月（2019年10—11月）的气象数据监测;在此基础上,提出GA-BP模型。【结果】根据GA-BP模型和BP模型反演的结果可知：GA-BP模型反演结果的决定系数R²为0.86,比BP模型的R²（0.79）提高了0.07;平均绝对误差为8.12 mg·m^-3,比BP神经网络下降2.79 mg·m^-3。GA-BP模型相较于BP网络具有更稳定的反演性能和更高的反演精度。【结论】可以利用竹林气象因子采集系统获取相关气象数据;基于CO₂浓度与温湿度等气象因子之间的相关性,本研究提...     

大气中O3与CO2浓度升高对植物影响研究进展

由于工业的快速发展,大气中的O₃和CO₂浓度有逐年上升的趋势,对植物产生了很大的影响。目前,植物对O₃和CO₂浓度变化的复合作用的响应机制研究已经成为生态学研究的热点问题。文中阐述了O₃和CO₂浓度升高及其复合作用对植物的形态特征、光合作用、抗氧化系统及生物量等生理生化机制的影响,指出目前研究中存在并有待进一步研究的问题,以期为进一步开展高浓度O₃和CO₂对植物生理生态学影响研究提供科学参考和理论依据。     

基于B/S架构的营造林可视化管理与分析系统

合理控制营造林规划面积和质量,把控预期成效,是推动国土空间绿化事业高质量发展的重要基础,也是林长制考核制度的主要参考指标。将传统造林绿化升级转型与现有可视化技术结合,建立三维立体的造林更新数据库,实现统一管理与应用智慧化造林过程,推动营造林全流程的精准化和高效化,是新时代造林绿化过程中亟待解决的问题。系统基于生长过程的单木模型构建、营造林智能规划、过程可视化、营造林工程管理流程设计为主要技术手段,形成多源图层展示、项目管理、营造林过程三维可视化、核查验收、统计报表五个模块,实现了以造林郁闭时间轴的全过程可视化管理与分析,可为未来大规模国土空间绿化提供技术支撑。     

基于HSI模型的连续变量空间预测不确定性的可视化表达——以北京市城市边缘带土壤pH空间预测为例(英文)

本文对不确定性可视化表达的主要技术与方法进行了简要论述,进而以北京市城市边缘带样区基于地统计学的土壤表层的pH空间预测作为案例研究,以相对误差表示预测结果的不确定性,应用色调-饱和度-亮度(HSI)色彩模型实现土壤属性预测结果和不确定信息的可视化同步表达。在HSI模型中,色调值被用来表示预测值,白度表示不确定性。在案例研究的pH预测输出结果中,颜色发白的区域表示预测结果的不确定性较高,需要做进一步补充采样。实际应用过程中发现,二维图例对不确定性的可视化表达效果有一定的限制作用,仍需在二维图例完善或创建新型图例方面开展深入的研究工作。图3参14。     

模拟CO2浓度和温度升高对宁夏枸杞果实品质形成的影响

【目的】探究CO₂浓度和温度升高对3个宁夏枸杞品种形态特征和营养组分积累的影响,为未来气候变化背景下培育高抗性优良枸杞品种以及经济林应对气候变化的适应性管理提供依据。【方法】采用开顶气室(OTC)模拟控制系统,对3个宁夏枸杞品种(‘宁杞1号’、‘宁杞7号’、‘宁杞10号’)分别进行CO₂浓度(e CO₂)和温度(e T)升高处理。在果实发育的幼果期(YF,处理60天)、青果期(GF,处理70天)、转色期(CF,处理80天)和红果期(RF,处理90天)采集果实,测定其形态特征和营养组分含量。【结果】1)形态特征分析表明,在CO₂浓度升高处理下,‘宁杞1号’果实转色期纵、横径及红果期横径和单果质量显著增加,‘宁杞7号’青果期纵径和转色期横径显著增加,‘宁杞10号’幼果期横径和转色期单果质量显著增加。在温度升高处理下,‘宁杞1号’果实转色期和红果期纵径以及红果期单果质量显著增加,‘宁杞7号’青果期和转色期纵径、转色期和红果期横径和单果质量也显著增加,‘宁杞10号’单果质量显著增加(P<0.05)。2...     

高CO2浓度和干旱胁迫对4种树苗光合特性的影响

在不同CO2浓度(380、720 μmol·mol-1)的密闭式生长箱内,对5年生油松和侧柏苗、3年生元宝枫和刺槐苗进行培养,研究CO2浓度升高与干旱胁迫对4种树苗光合特性和水分利用效率的影响.结果表明:高CO2浓度均能增加正常水分和重度干旱胁迫下4个树苗的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和瞬时水分利用效率(WUE;),而降低蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Cord);在轻度干旱和重度干旱条件下,Pn、Ci、Tr、Cond和WUEi增加,刺槐的WUEi却减少.CO2浓度增加,4个树种在同一干旱时期的碳稳定同位素比值(δ13C)减少.随着干旱胁迫加剧,不同CO2浓度下4个树种的Pn、Tr和Cond减少,而720 μmol·mol-1 CO2浓度下4个树种和380 μmol·mol-1CO2浓度下刺槐和元宝枫的WUEi和δ13C增加,而380μmol·mol-1CO2浓度下油松和侧柏的WUEi和δ13C先增加,到重度干旱时又下降.CO2浓度增加与干旱胁迫的交互作用减弱了干旱胁迫或者CO2浓度增加中的某一因子对气孔变化的敏感性,使得气孔变化缓慢,延迟了水分胁迫的发生.     

多孔炭材料吸附CO2研究进展

由CO₂等温室气体排放带来的全球变暖问题是目前最严峻的环境问题之一。因此,利用多孔炭材料作为其高效吸附材料的研究得到了广泛的关注。系统综述了近年来用于CO₂吸附的5种多孔炭材料,即煤/石油焦基活性炭、生物质多孔炭、炭气凝胶、金属有机骨架衍生物和碳纳米材料,以及多孔炭材料主要的4种制备方法(高温炭化与活化法、水热炭化法、溶胶-凝胶法和模板法),并重点讨论其结构与CO₂吸附性能的关系;随后对多孔炭材料的孔结构和表面化学性质吸附CO₂的机理进行总结。最后,提出多孔炭材料吸附CO₂发展过程中尚待解决的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。     

不同CO2 浓度对4个桤木品系光合特性的影响

对H1、H12、J5和J10 4个桤木品系苗期在不同CO2浓度条件下的光合生理生态特性进行了研究,结果表明:随着CO2浓度的增加,4个桤木品系净光合速率呈上升趋势,其CO2补偿点为39～154 μmol·mol-1,CO2饱和点为800～2 000 μmol·mol-1,净光合速率最大值Pm以6月份最高,10月份最低;羧化效率(CE)介于0.001 5～0.051 5之间,H1、H12在7月份有较大的CE;4个桤木品系蒸腾速率(Tr)下降、胞间CO2浓度(Ci)上升,气孔导度(Cond)下降,光合特征值在10月份最低,可能是10月初突然降温、秋天干旱等对桤木生长有影响;叶面饱和蒸气压亏缺(Vp)随着CO2浓度的增加缓慢上升,增加幅度不大.     

H2O/CO2污染对煤油燃料超声速燃烧影响数值研究

在纯净空气与H₂O/ CO₂污染空气来流对比试验结果基础上,采用数值计算方法和化学动力学方法,研究了H₂O和CO₂污染组分对煤油燃料超声速燃烧的影响,获得了试验手段难以得到的燃烧室流场参数和性能数据。完成了相应的煤油燃料超声速燃烧室二维数值计算,其中匹配了进口总温、总压、马赫数、氧气摩尔分数和工作当量油气比。将数值计算结果与相应试验测量值进行了对比分析,并结合燃烧室流场数据、性能参数分析了H₂O和CO₂污染的动力学影响、以及对燃烧室性能的影响。研究表明:(1)数值计算结果与实验测量值总体上吻合,两种手段均体现了纯净空气来流时不同煤油当量油气比的燃烧室性能,并反映了一致的“污染效应”影响趋势;(2) H₂O污染、H₂O+ CO₂污染的存在降低了煤油燃料超声速燃烧室性能,体现在燃烧诱导压升、燃烧效率、流向冲量增量的下降,而且随着污染组分含量的增加,燃烧室性能下降越加显著。      

大气C02浓度增加与林业发展对策

作者在分析了ＣＯ２浓度增加对树木产生的种种影响的基础上，就林木育种、营林、森林经营和管理等方面提出了应采取的对策和措施，认为深入研究这些对策，将有助于我国林业的持续发展。     

大气CO2浓度和温度升高对紫花苜蓿生物量及其分配的影响

本文利用封闭式生长室系统,研究了环境CO2浓度和温度(对照处理,CON)、CO2浓度升高(环境CO2浓度加倍,EC)、温度升高(环境温度+2.2℃,ET)以及二者同时升高(ECT)对紫花苜蓿生物量积累及其分配的影响.结果表明,CO2浓度升高增加了紫花苜蓿根、茎、叶和总生物量的累积.温度升高仅增加了叶、茎和总生物量,对根生物量的累积无显著影响.在温度升高条件下,CO2浓度升高对紫花苜蓿的根、茎、叶和总生物量的累积效应更多.单独CO2浓度、温度升高以及二者交互作用显著降低了根冠比与地下生物量,显著提高了源汇比和利用率.     

Fluxes of CO2, CH4 and N2O from drained coniferous forests on organic soils

Fluxes of CO₂, CH₄ and N₂O were measured during two to three years at four sites, located within an area of 9 km² in southern Sweden, using dark static chamber techniques. Three of the sites were drained coniferous forests on moist organic soils that differed in forest productivity and tree species. The fourth site was an undrained tall sedge mire. Although the drained sites were all moist, with average groundwater levels between 17 and 27 cm below the soil surface, the mean annual dark forest floor CO₂ release rate was significantly higher at the drained sites, (0.9–1.9 kg m⁻² y⁻¹) than at the undrained mire site (0.8 to 1.2 kg m⁻² y⁻¹). CH₄ emissions were significantly lower from the drained sites than from the undrained mire (0.0 to 1.6 g m⁻² y⁻¹, compared to 10.6 to 12.2 g m⁻² y⁻¹), while N₂O emissions were significantly lower from the undrained site than from the drained sites (20 to 30 mg m⁻² y⁻¹, compared to 30 to 90 mg m⁻² y⁻¹). There were no clear effects of site productivity or tree species on the soil fluxes of any of the gases. The annual net primary production of the forests was modeled. All drained sites were net sinks, while the undrained mire was a net source of greenhouse gases. The estimated net greenhouse gas exchange of the drained sites was correlated with productivity: the most productive site was the largest net sink and the least productive the smallest net sink for greenhouse gases. The results indicate that, to mitigate the increase of atmospheric greenhouse gases, drained forest sites, which have been unsuccessfully drained or rewetted due to subsidence, should be managed in a way that keeps the groundwater level at a steady state.     

大气CO2浓度增加对不同层次生物组织结构与功能的可能影响

本文系统地综述了国际上开展与全球气候变化有关的大气CO₂浓度增加对植物和生态系统影响研究的实验技术方法和细胞、叶片和个体水平对CO₂反应的最新研究成果,人工气候模拟装置和测定技术;大气CO₂浓度增加对细胞、叶片及个体植物生长的影响;主要的研究结论。     

超临界CO2流体在木材干燥中的应用

超临界流体是指高于其临界压力和临界温度的流体,CO₂是最常用的超临界流体。超临界CO₂流体干燥法可以有效减少气液界面张力,在有效脱除水分的同时最大限度地减少因毛细管表面张力导致材料微观结构的改变。文中综述了利用超临界CO₂流体干燥木材的工艺,以及超临界CO₂流体对木材渗透性和干燥特性的影响;重点综述了近几年来利用超临界CO₂干燥木材的机理,包括使用流体动力学模型预测干燥过程以及使用核磁共振观察水分和CO₂的传递规律,以期为超临界流体干燥木材提供理论参考。     

全球[CO2]变化与植物水分关系

业已发现增加环境[CO₂]可以改善大多数植物的水分胁迫。许多研究结果表明,较低的蒸腾速率（Tr）与[CO₂]增加导致气孔关闭有关。由于[CO₂]增加引起蒸腾速率的下降和净光合速率（Pn）的提高,因此,生长在高于环境[CO₂]下的植物常常能够保持较高的水分利用效率（WUE）.也发现生长在高于环境[CO₂]下的植物能够保持较高的总水势（Ψ）,增加叶面积和生物量,有较大的根/茎比率（R/S）,因而通常比生长在正常环境[CO₂]下的植物更耐干旱。[CO₂]增加诱导产生的植物结构的变化（比如导管或管胞的解剖结构、叶比导度等）,可能与木质部空穴脆弱性的变化有关,也可能与栓塞逃逸的环境条件相联系。这些重要的问题需要进一步的研究。