基于温度与湿度的大气降水同位素特征影响因素分析

以西安地区为例研究了近八年的大气降水的氢氧同位素组成,提出了大气降水线的方程,并与全球大气降水线对比,揭示了当地大气降水线的特征,分析了温度、降水量对大气降水同位素的影响.研究表明:西安地区不同季节降水的影响因子的侧重点不同,大气降水的几种效应的影响程度也有差别,对于西安地区以及所在关中平原地区夏季主要来自太平洋的东南季风以及来自印度洋的西南季风的水汽,从大陆效应因素来看,夏季季风所带的水汽经过多次降水到达关中平原,水汽同位素比值已经十分亏损.     

长江流域近七十年空中水资源的时空变化特征

通过1948-2017年NCEP/NCAR的再分析月平均资料,分析了长江流域水汽总量和水汽输送的气候特征。分析表明:①长江流域大气可降水量年平均值和干湿两季可降水量年平均值均呈减少趋势,线性变化率为-0.6、-6.4×10~(-4)和-0.1 kg/(m~2·decade),大气可降水量的峰值期为20世纪60年代初和20世纪90年代,谷值期位于20世纪70年代和21世纪头几年。②从长江流域可降水量空间分布来看,大气可降水量呈现上游少,中下游多的特征,这与长江中下游水汽来源丰富有关,干湿两季大气可降水量的空间分布与年大气可降水量平均分布较为一致,湿季大气可降水量(9～45 kg/m~2)是干季(3～21 kg/m~2)的两倍左右。③长江流域大气可降水量气候倾向率以弱下降为主,长江流域上游地区最大降幅为-0.6 kg/(m~2·decade),长江中下游地区最大降幅为-0.2 kg/(m~2·decade)。④长江流域水汽来源有西太平洋、南海、孟加拉湾、印度洋以及偏西风带来的水汽。受季风的影响,干湿两季水汽输送通道差异较大;长江流域上游和下游均有水汽辐合中心,辐合中心与暴雨区对应关系较好。而流域中游降水的水汽主要贡献量并非来源于其他地区的输送。湿季的辐合区域增大,中心值增大,而干季除上游部分地方为水汽辐合区外,其余地方主要为水汽辐散区。     

鄂尔多斯沿黄灌区大气降水稳定同位素特征与水汽来源分析

【目的】揭示灌区生态系统水循环过程对气候变化的响应机制,分析鄂尔多斯沿黄灌区大气降水同位素特征以及水汽来源。【方法】采用液态水稳定氢氧同位素技术,分析了2020年6—9月鄂尔多斯沿黄灌区大气降水稳定同位素与气温、日降水等影响因素的相关关系,建立了当地的大气降水线方程,通过氘盈余值的变化示踪水汽来源,利用HYSPLIT气团轨迹模型判定了研究区水汽来源的可靠性。【结果】(1)研究区大气降水同位素值在7、8月明显低于其他月,与降水量在p=0.01水平上呈极显著负相关关系;(2)研究区大气降水线为δD=7.13δ18O-1.67,受蒸发影响较大;(3)6月水汽来源除了西风带和极地气团影响外还伴随了部分东南沿海方向的水汽,7、8月水汽来源较为相似,均为西北方向,9月则受西风带水汽、极地气团以及局地蒸发水汽的影响。【结论】降水量是降水同位素值变化的主控因素,在6—9月西风带水汽为研究区水汽来源的主要贡献者。     

大气水汽稳定同位素组成δv影响因素分析

以玉米田实测数据为依据,对农田大气水汽稳定同位素组成δνv的影响因素及其相互关系进行了研究,据此发现,大气降雨、空气温度、相对湿度及平均风速是影响农田生态系统大气水汽稳定同位素组成δv的重要环境因素;其中空气温度与大气水汽稳定同位素组成δv拟合呈线性关系;相对湿度、平均风速与大气水汽稳定同位素组成δv拟合呈对数关系,其相关性均极高。     

加气灌溉下气候因子和土壤参数对土壤呼吸的影响

为揭示温室内气候因子和加气灌溉下土壤温度、氧气含量和水分对土壤呼吸的影响,对比研究了加气灌溉和地下滴灌(对照)下,各因子与土壤呼吸速率的关系。结果表明:5 cm处土壤温度与土壤呼吸呈极显著正相关关系,加气灌溉和对照处理下相关系数分别为0.615和0.564,且两处理下5 cm处土壤温度分别解释了土壤呼吸变化的46.6%和32.4%。大气相对湿度和土壤氧气含量也影响着土壤呼吸的变化。加气灌溉和对照处理下,大气相对湿度解释了土壤呼吸速率变化的35.2%和23.7%。两处理下土壤氧气含量分别解释了20%左右的土壤呼吸变化。各因子交叉混合影响了76.8%(加气灌溉)和42.5%(对照)的土壤呼吸变化。由此可知,土壤温度是影响土壤呼吸变化的控制性因子,大气相对湿度和土壤氧气含量也是影响土壤呼吸变化的重要因子。各因子对土壤呼吸速率存在交叉影响,且加气灌溉下的拟合效果明显优于对照。加气灌溉下土壤含水率略有下降,土壤呼吸速率和土壤氧气含量与对照差异显著,分别提高了33.16%和16.61%。加气灌溉明显改善了根区土壤环境,土壤呼吸的其他限制因素减少,因此加气灌溉下土壤温度、大气相对湿度、土壤含水率和土壤氧气含量对土壤呼吸的交叉影响更明显,对土壤呼吸变化的拟合效果更优。     

珠江泗河水流域降水事件中氢氧同位素特征分析

以珠江泗河水流域为研究对象,分析降水事件中降雨、河水和地下水氢氧同位素的变化特征和规律,研究降雨、河水和地下水的转化关系。研究结果表明:珠江泗河水流域雨季的降水线方程与全球大气降水线相比,斜率和截距偏小,反映其降水过程经历了一定的蒸发。场次降水事件中氘盈余平均值先减小后增加,反映了大气降水形成时水汽来源和运移过程中受环境变化影响导致的同位素分馏不平衡的差异。不同季节降水事件中降雨氢氧同位素组成差异显著,春末夏初降雨氢氧同位素组成较富集,随后同位素值逐渐贫化。单场降水事件中,降雨氢氧同位素值呈现先贫化后富集的现象。不同场次降水事件中,降雨的δD、δ~(18)O含量变化范围较大,河水次之,地下水变化最小。不同水体δ~(18)O～δD关系线斜率的大小为:地下水河水降雨,河水和地下水δ~(18)O～δD关系线均偏离大气降水线,反映出泗合水流域河水和地下水经历了蒸发分馏过程。     

水稻天然稳定碳、氮同位素组成与产量及品质的关系

利用天然稳定同位素技术研究了不同灌溉方式下不同生育阶段碳、氮含量以及碳、氮稳定同位素组成与水稻产量及品质之间的关系。试验结果发现水稻产量与水稻黄熟期根系、茎秆以及叶片的δ13C值(碳稳定同位素组成)存在显著的相关关系(P0.05);水稻籽粒的蛋白质含量以及垩白度和垩白率与水稻拔节期以及黄熟期根系、茎秆以及叶片的δ15N(氮稳定同位素组成)存在显著相关关系(P0.05)。通过主成分分析(Principle component analysis,PCA)以及多元线性回归分析可知,水稻产量和品质均可通过不同时期、不同器官的碳、氮含量以及稳定同位素含量预测,表明水稻的产量和品质与水稻碳、氮含量以及碳、氮稳定同位素组成存在相关关系。PCA分析结果表明,前8个主成分(Principle components,PCs)能够解释水稻各器官碳、氮相关指标90.5%的变异。通过多元线性回归分析可知,不同时期、不同器官的碳、氮相关指标分别能够解释产量、粗蛋白含量、出糙率、垩白度、垩白率以及直链淀粉含量89%、62%、80%、86%、86%和68%的变异。结果表明,通过不同时期和不同器官的碳、氮含量以及稳定碳、氮同位素含量能够有效预测不同灌溉处理的水稻产量和相关品质。     

黄芪炮制方法研究进展

根据炮制方法对黄芪中有效成分含量影响的相关研究,综述黄芪常用的炮制方法,以及不同炮制方法对黄芪中有效成分(多糖、黄芪甲苷、黄酮、氨基酸、皂苷)含量的影响,旨在为进一步开展黄芪研究提供参考。     

土壤重金属胁迫对经济树种的光合响应特征研究

为揭示土壤重金属胁迫对经济树种的光合响应特征及其相关性,选取北京市常见经济树种(核桃树(Juglansregia L.)、桃树(Amygdaluspersica L.)和李树(Prunussalicina Lindl.))作为研究对象,研究了不同土壤重金属(Cr、As、Cu、Pb)含量下的叶绿素相对含量及相关性,分析了3种经济树种对4种常见重金属元素胁迫的抗性机制。结果表明:在不同重金属含量的土壤环境中,由于重金属胁迫的复合影响,植物的叶绿素相对含量存在较显著的差异,说明土壤重金属对植物生长存在明显影响。单因子指数法和内梅罗综合评价法的计算结果表明,试验果园土壤重金属As、Cr元素综合污染等级分别为轻度污染等级和警戒线等级,而Cu、Pb元素处于安全等级。总体来看,单因子污染指数与内梅罗综合污染指数由大到小均为As、Cr、Cu、Pb。3种经济树种的叶绿素相对含量由大到小依次为李树(25.9±6.5)、桃树(24.3±7.1)、核桃树(18.55±4.8)。叶绿素相对含量与4种土壤重金属含量存在显著的负相关关系,这说明重金属胁迫抑制了植物光合作用的途径,从而降低了其光合能力,随着胁迫强度的增大,对叶绿素相对含量的抑制作用越强。3种经济树种中,核桃树对土壤重金属胁迫的抗性较强,李树次之,桃树较差。     

压砂地土壤盐分、土壤水分及坡向对西瓜产量的影响

通过田间调查及取样的方法,研究了宁夏环香山地区土壤盐分本底值、土壤水分及坡地坡向对压砂地西瓜产量的影响,并采用独立样本T-检验的统计方法对数据进行了分析,以期为不同压砂地西瓜生产力评价提供参考依据。研究结果表明:在种植管理相同前提下,土壤盐分含量高压砂地西瓜产量比盐分含量低的增加了50.4%;土壤水分含量高压砂地的西瓜产量比土壤水分含量低增加了12.6%;旱地阴坡土壤含水率显著大于阳坡(P0.05),但阴坡的西瓜产量在数值上高于阳坡,差异不显著。压砂措施具有良好的压盐作用,表现为压砂地0~80cm土壤盐分含量随深度增加而逐渐增大。     

不同颜色银杏叶总黄酮含量分布高光谱图像检测

利用近红外高光谱图像技术研究了总黄酮含量在不同颜色(绿色、黄绿色、黄色)银杏叶片上的二维分布规律。采集120片银杏叶在近红外波段(900~1 700 nm)下的高光谱图像信息,并利用分光光度计法测定银杏叶片的总黄酮含量;计算高光谱图像中不同波段下的平均灰度作为银杏叶对应的光谱信息,利用逐步线性回归方法建立黄酮含量校正模型(R=0.930 7);逐一提取待测银杏叶高光谱图像中每个像素点在不同波段的光谱信息,并将其代入黄酮含量校正模型以计算出各个像素点处对应的黄酮含量,从而绘制总黄酮含量在整个银杏叶片上的二维分布图。研究结果表明,银杏叶总黄酮含量随着绿色、黄绿色、黄色而呈现出递增趋势,且总黄酮含量高的区域主要位于叶片的边缘,总黄酮含量低的区域主要位于叶柄附近。研究为揭示有机组分在农产品、食品中的分布规律提供了技术手段。     

西南大旱的成因及其启示

1旱情形成原因的分析 (1)气候性缺水.全球大气候变暖,复杂的海洋环流和大气环流异常,导致我国西南地区持续干旱;而西南地区的降水,主要是由印度洋和孟加拉湾的水汽输送的.     

水肥耦合对马铃薯淀粉含量的影响

通过马铃薯膜下滴灌水肥耦合盆栽试验,以补灌定额(X1)、氮肥施量(X2)、磷肥施量(X3)、钾肥施量(X4)为试验因素,选用4因素5水平的均匀设计,研究不同水、氮、磷、钾配施对马铃薯淀粉含量的影响,建立起马铃薯淀粉含量与灌水量、氮、磷、钾施用量的关系方程。结果表明:各因素对马铃薯淀粉含量的影响顺序为:X3X2X1X4,各因子交互作用对马铃薯淀粉含量影响顺序为:X1X3X1 X2X1 X4,二次项X1、X2、X3系数为负,说明灌水量、氮肥施量、磷肥施量过多和不足均会对淀粉含量产生副作用。以马铃薯淀粉含量为目标函数,最大值为17.60%时,各补水时期灌水量最佳分配为:补灌定额为930m3/hm2,施氮量、施磷量、施钾量分别为180、240、276.15kg/hm2。     

北京不同树种吸滞PM2.5特征研究

以北京市6种常见树种为研究对象,测定不同园林绿化区PM2.5吸附量和质量浓度,探究绿化树种叶片在不同地区吸附PM2.5的变化规律及其与PM2.5质量浓度间关系。结果表明,不同树种叶片单位面积PM2.5吸附量差异显著,且在不同地点叶片吸附量变化规律基本表现为由"近郊—城区"逐渐下降,各树种叶片PM2.5的吸附量均与大气中PM2.5质量浓度呈正相关关系,其中,柳树(p0.05)、杨树(p0.05)和油松(p0.01)相关性显著;不同地点大气PM2.5质量浓度变化为西山森林公园(108.238μg/m~3)松山自然保护区(80.522μg/m~3)北京植物园(76.905μg/m~3)南海子公园(74.153μg/m~3),表明树种叶片PM2.5吸附量随空气污染的加重而增加。     

山西各类沙棘叶总黄酮的含量测定

目的：研究山西不同产地及不同采收期各类沙棘叶中总黄酮的含量,为评价与开发利用沙棘叶资源提供依据。方法：采用紫外分光光度法测定沙棘叶中的总黄酮含量。结果：5月-7月份沙棘叶中总黄酮含量相对较高;沁源和方山产区的沙棘叶中总黄酮含量较高。同时看到,普遍沙棘桔红果叶总黄酮含量高于橙黄果叶;沙棘雌株叶总黄酮含量高于雄株叶。结论：6月份沙棘叶中总黄酮含量最高,沁源和方山地区可能为山西沙棘叶的最佳产区。     

基于反射光谱的苹果叶片叶绿素和含水率预测模型

为探索苹果叶片叶绿素含量(质量比)、叶片含水率与反射光谱之间的关系,以华北地区苹果树为研究对象,分别测定了各个关键生长期苹果叶片的光谱反射率、叶绿素含量和叶片含水率。分析光谱反射率与叶绿素含量以及叶片含水率之间相关性发现,在不同生长时期,苹果叶片叶绿素a含量与反射光谱在515~590 nm和688~715 nm两组波段内具有较高的相关性,且果实成熟期数据显示相关度最高(R2=0.6)。在420~500 nm、640~680 nm、740~860 nm 3个波段叶片含水率与反射光谱有较高的相关性,且果实膨大期的叶片含水率在可见光波段的相关系数最大。根据所选敏感波段,分别利用多元线性回归、主成分分析和人工神经元网络建立基于反射光谱的苹果叶片不同生长时期叶绿素和含水率的预测模型。通过对所建立的预测模型进行校验,结果显示,利用主成分分析方法所建立的苹果叶片叶绿素含量预测模型的决定系数最高(R2=0.885 2),校验系数为0.828 9。该模型可以较为准确地预测苹果叶片叶绿素含量。而采用神经元网络所建立苹果叶片含水率预测模型的决定系数R2=0.862,校验系数为0.8375,预测效果最好。     

不同纳米铁肥叶面喷施对桃树新梢和叶片生长的影响

【目的】探究叶面喷施纳米铁肥对果树生长发育的应用效果,为果树叶面肥的施用提供技术参考。【方法】在日光温室条件下以桃树为试材,研究了3种纳米铁肥,即纳米铁粉(50 nm)、纳米三氧化二铁(30 nm)、纳米四氧化三铁(20 nm)对桃树新梢伸长、叶面积、叶片叶绿素含量和净光合速率的影响。采用单因素随机区组试验设计,以不同纳米铁肥作为不同处理,以清水作为CK(对照),试验共4个处理,以单株桃树为一次重复,重复3次,共12棵桃树。喷施的铁浓度为100 mg/L,叶面喷施以叶片湿润、均匀但不形成水滴为度。【结果】纳米铁肥处理可以显著促进桃新梢伸长和叶片生长,提高叶片的叶绿素含量和净光合速率。不同叶面喷施纳米铁肥处理下,叶面喷施纳米三氧化二铁的新梢长度(10.37 cm)、叶面积(3 928.90 mm²)、叶绿素含量(3.16 mg/g)均最高,较CK分别显著提高了42.23%、10.87%、70.81%,与叶面喷施纳米铁粉差异不显著。叶面喷施纳米铁粉的叶片净光合速率[11.92μmol/(m²·s)]显著高于叶面喷施纳米四氧化三铁和CK,但与叶面喷...     

土壤低含量铅时冬小麦幼苗根际微生物群落的变化

采用土壤盆栽试验法研究了土壤低含量铅(Pb)(质量比小于300 mg/kg干土)对冬小麦幼苗根际微生物的影响特征.与对照相比,幼苗生长3周和7周时,低含量Pb对细菌数量的平均抑制率分别为16.25％和8.62％(p＜0.01);幼苗生长3周、7周和12周时,低含量Pb对真菌数量的平均抑制率分别为34.08％、39.89％和17.49％(p＜0.01);7周和12周时,与对照相比,低含量Pb极显著(p＜0.01)抑制放线菌数量增殖.幼苗生长3周时,真菌数量与Pb含量极显著(p＜0.01)相关;7周时,真菌、放线菌和微生物总数与Pb含量显著(p＜0.05)相关.低含量Pb处理下,根际真菌/细菌比值较对照显著降低,微生物代谢功能多样性变化显著.研究结果表明:土壤低含量Pb对冬小麦幼苗根际土壤微生物数量及微生物群落结构特征影响显著.     

不同基因型大豆植株果糖含量动态变化的研究

实验采用框栽试验的方式,选用3种不同基因型的大豆:小金黄、丰收10、龙选1号,对其各生育时期的植株果糖含量进行了研究。结果表明:不同营养器官中果糖含量的变化没有表现出一致的规律性,但相同器官的果糖含量的变化趋势大体相同;不同品种大豆荚果中果糖的含量呈现下降的趋势;不同营养器官的果糖的最大含量值出现在结荚期;3个品种的叶柄的果糖含量明显高于其他部位。     

油葵不同灌溉模式对土壤水盐含量的影响及经济效益分析

通过研究油葵不同灌水方式对土壤水分、盐分含量的变化和经济效益比较,找出合理的灌溉模式,提高灌溉水利用率。试验设4个处理:不灌水(CK)、灌水1次(开花期)、灌水2次(开花期、灌浆期各一次)、灌水3次(现蕾期、开花期、灌浆期各一次),每次灌水量900 m3/hm~2,重复3次,随机区组排列。结果表明:灌水2次处理在降低0~20cm土层土壤盐分含量、p H方面效果最好;灌水2次处理显著提高了油葵产量和经济效益,分别比对照提高91%、117%。灌水2次处理模式有利于油葵正常生长发育,降低了土壤返盐,能抑制耕作层中盐分的表聚,显著地提高油葵产量和经济效益,是油葵最佳的灌溉模式。