苏南丘陵区典型林分林内外气温变化规律研究

【研究意义】为了客观的反映森林对林内外气温的调节作用,本文探究了林分类型的不同林内外气温变化的特征。【方法】于2011年1月至2012年1月对铜山林场的麻栎(Quercus carruth)林、毛竹(Phyllostachys heterocycla)林、杉木(Cunninghamia lanceolata)林的林内温度进行监测,以裸地(Nudation)作为对照,数据处理并分析林内外温度在不同时段的变化规律。【结果】春、夏、秋季的林内气温日变化幅度较冬季大;麻栎林、毛竹林、杉木林的林内气温季较差、年较差均小于裸地;各林分在春、夏、秋季均有降低林内气温的作用,其中毛竹林在春、秋季降低林内气温的效果最好(3.3、3.8℃);各林分均能有效地降低林内气温的年均值,各林分林内温度年均值的大小依次为:裸地、毛竹林、杉木林、麻栎林,其中,麻栎林的效果最为显著,能降低气温年均值0.5℃,毛竹林和杉木林的效果一般,能降低气温年均值0.3、0.4℃。森林有滞后林内气温最高温、次低温出现时间的作用,其中麻栎林的滞后作用较好,约为75 min,其次是杉木林、毛竹林。林内外月气温最高值、最低值的差值与林冠的覆盖率呈正相关关系;森林有降低林内最高温,提高林内最低温的作用,其中杉木林作用最为显著,麻栎林次之,毛竹林效果最差。【结论】该结论可为苏南地丘陵地区森林生态保护和林分选择提供依据。     

长三角地区麻栎林生长季小气候调节效应研究

为了揭示长三角地区不同下垫面水热时空变化和小气候特征动态变化的规律,以南京铜山林场麻栎林为对象,采用气候定位对比观测法,研究2012年5-9月林内外土壤温湿度、气温和大气相对湿度等小气候因子的变化特征。结果表明,麻栎林生长季对小气候要素有显著的调节作用。土壤温度随深度增加而降低,深层土日变化波动幅度较小,但表层土温度随时间呈余弦曲线变化。当土层深度>20 cm时,林内土壤温度日较差逐渐接近于0,裸地大约在30 cm处。6、7月林内土壤湿度随土层变化趋势基本一致,先上升后下降。7月林内与裸地气温均值相差最大为1.05℃。林内和裸地的月均大气相对湿度在6-9月差异性较大,最大差异值出现在7月为4.16%,6月和9月次之,8月差异性最小。林内气温月均值和月较差均<裸地。林内外太阳辐射强度日变化均呈现先增加后减弱的趋势,且林内波动幅度<裸地。     

亚热带毛竹林生态系统碳通量与土壤呼吸研究

以浙江省安吉县毛竹林(Phyllostachys edulis)生态系统为研究对象,利用开路涡度相关系统和LI-Cor8150自动观测系统,分析2014年毛竹林生态系统碳通量和土壤呼吸速率变化特征及其影响因子。结果表明,毛竹林土壤呼吸速率日变化为单峰曲线,最高值出现在14:00~16:00,最低值出现在06:00;净生态系统交换量(NEE)存在明显日变化特征,变化趋势为"双峰曲线",峰值分别出现在10:00和12:00;而生态系统呼吸(RE)和土壤呼吸速率呈相同的年变化趋势,为"单峰型",夏季高、冬季低,且均对温度变化较敏感。毛竹林土壤呼吸速率和生态系统呼吸量(RE)主要受高于20℃大气温度和5 cm土壤温度影响,与水分相关关系不显著。     

藏东南色季拉山冷杉林林隙与非林隙小气候比较

通过藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林典型林隙与非林隙的旷地和林内小气候观测,从昼间总辐射、气温、相 对湿度、地表温度和5 ~15 cm 层土壤温度指标,分析夏季林隙与非林隙小气候的异同。结果表明,冷杉林林隙总辐 射年变化呈双峰曲线,峰值分别出现在5 和8 月;林隙总辐射的日变幅和年变幅均小于旷地,年总辐射量为 1 173.28 MJ/ m2 ,总辐射量显著低于旷地(P 0.01)。夏季昼间,林隙与非林隙气温变化曲线均呈倒S 型,林隙气 温日变幅小,介于旷地与林内之间,接近林内而低于旷地;林隙相对湿度高于旷地和林内,且日变幅较小。林隙和 非林隙的地表温度日变化趋势与气温基本一致,旷地地表及土壤各层温度显著高于林隙和林内;土壤温度随土层 深度增加而递减,10 cm 及以下土层无明显日变化;地表温度受夏季太阳辐射影响,其日变幅显著高于土壤温度。      

环境因子对重庆缙云山林地土壤呼吸动态特征的作用

以重庆缙云山区毛竹林和阔叶林为研究对象,研究土壤呼吸日变化、季节变化和年变化特征与环境因子的关 系。用LI-8100 对重庆缙云山区毛竹林和阔叶林的土壤呼吸速率进行测定。结果表明:1)2 种林分的土壤呼吸速 率日变化较为平缓。毛竹林和阔叶林的土壤呼吸速率最大值分别出现在16:0018:00 和10:0020:00,最小值 分别出现在06:00 和04:0010:00。2 种林分的土壤呼吸月变化均表现为生长季明显高于非生长季。毛竹林的土 壤呼吸季节变化明显,从3 月开始土壤呼吸速率不断升高,7 或8 月达到最大值,为5.00 ~ 6.18 g/(m2d),随后开 始下降;阔叶林的土壤呼吸速率变化相对平缓,2 种林分均为单峰曲线。阔叶林的土壤呼吸年变化幅度明显大于毛 竹林。2)单因子分析表明,毛竹林的土壤呼吸速率与土壤温度和大气温度呈显著正相关,阔叶林的土壤呼吸速率 与土壤温度和土壤含水量呈显著正相关,与大气温度呈显著负相关。阔叶林的土壤呼吸速率与气象因子比毛竹林 保持更高的一致性。3)通径分析显示,土壤温度和大气温度是影响毛竹林土壤呼吸速率的主要因子。土壤温度和 土壤含水量是影响阔叶林土壤呼吸速率的主要因子。      

生长季毛竹林空气颗粒物日变化规律研究*

本文以福州旗山森林公园毛竹林为例,对生长季毛竹林内外空气颗粒物日变化进行了观测,结果发现：(1)林内和林缘空气颗粒物日变化曲线均呈“二峰二谷”型,只是林缘出现波峰和波谷时间有所提前或滞后。林内与林缘在11:00-13:00、17:00-19:00出现全天的二个高峰;在7:00-9:00、15:00-17:00出现全天的二个低谷。林内颗粒物以细颗粒为主,而林缘则以粗颗粒物为主。(2)对于毛竹林外,各种不同粒径空气颗粒物日变化趋势基本一致,只是出现峰值和低谷的时间细颗粒物较粗颗粒物有所提前或者滞后。(3)各粒径颗粒物浓度与空气温度 、相对湿度、光照强度均呈正相关,与平均风速呈负相关,且林缘的颗粒物浓度与风速呈显著负相关。     

黄土丘陵山地全年覆膜下土壤温度、水分运移规律研究

【目的】本文研究了全年覆膜条件下土壤温度和水分的运移规律。【方法】在陕北黄土丘陵山地设置白膜、黑膜覆盖,裸地定位试验,研究不同覆膜条件下土壤温度和水分的变化,连续2年观测。【结果】土壤温度在一天中的变化为抛物线,比气温变幅小并滞后于气温。白天最高温度为白膜,出现在16:00,夜间最高温度为黑膜,出现在8:00,裸地白天温度高于黑膜,夜间最低。土壤水分白膜最高,黑膜和裸地基本无差异。土壤水分0～150 cm土层内储水量2种膜覆盖为487.11、452.79 mm,裸地则减少75.69和41.37 mm。剖面土壤水分白膜黑膜裸地,其中,白膜和黑膜15 cm土层土壤含水率最高,分别为17.33%和15.96%。剖面温度表现为白膜15 cm以上土层最高,15 cm以下土层2种覆膜措施无显著差异。在植物生育期裸地表层温度受气温影响最大,最高温度达到53.5℃,高出白膜和黑膜覆盖5.3和7.2℃;而裸地表层土壤含水率最低,只有9.49%,显著低于覆膜处理。在冬季裸地表层温度最低,为-10.3℃,土壤含水率最低,只有3.15%,均低于同期覆膜处理。【结论】覆膜在夏季可以降低表层土壤温度,在冬季则能保水保温,抑制蒸发。     

干热河谷区覆盖方式对夏玉米农田土壤温度的影响

对西南干热河谷地区夏玉米农田土壤在不同覆盖方式下其温度变化影响进行了研究,结果表明,不同覆盖方式下,旱地玉米农田土壤温度变化情况呈现出差异性。在0~25 cm土层范围内,夏玉米生育前期秸秆覆盖土壤日均温度比裸地要低,而地膜覆盖土壤日均温度要高于裸地,到了生育后期,不同覆盖方式下的土壤温度日均差异明显降低,其中以地膜覆盖方式下的土壤目平均温度变化最小;土壤温度随土层加深变化幅度逐渐减小,且不同覆盖方式下的温度变化逐渐趋于一致,其中地膜覆盖的增温缓温作用优于秸秆覆盖;土壤温度的变化与气温的相关函数均呈正向相关性,但随土壤深度增加,相关性减弱;最后通过比较产量数据,得出稳定的土壤温度有利于提高夏玉米产量,且地膜覆盖方式在增产增收方面具有显著优势。     

近30a安吉县毛竹林动态遥感监测及碳储量变化

通过最大似然分类法从不同时期陆地资源卫星Landsat-5 TM影像中提取毛竹Phyllostachys pubescens林信息,利用变化幅度和动态度2个指标对浙江省安吉县近30 a毛竹林面积时空动态特征进行了监测、评价与分析,并初步估算了各时期竹林地上总碳储量变化情况。结果表明：①各个时期影像分类总体精度和毛竹林信息提取的精度比较好,其中总体分类精度都在85%以上,而毛竹林Kappa系数为0.80~0.95。遥感估算的毛竹林面积与森林资源清查结果相吻合,两者决定系数（R2）达到0.981;②1986-2008年期间,除昆铜乡毛竹林面积呈负增长外（变化幅度为-8.49%）,其他各乡镇的毛竹林面积呈上升趋势,变化幅度为14%~86%,以孝丰镇增长幅度最大,天荒坪镇增长幅度最小;③针叶林、阔叶林以及农业用地的变化对毛竹林总面积增加的贡献最大;④根据毛竹林动态监测结果和毛竹林地上碳密度（20.297 Mg.hm-2）估算得到1986,1991,1998,2004和2008年5个时期安吉县竹林地上碳储总量分别为1.106,1.213,1.327,1.413和1.466 Tg,呈逐渐增加趋势。图2表4参31     

大兴安岭北部白桦次生林林内积雪及浅层土壤温度分布特征

以大兴安岭北部白桦次生林林内积雪为研究对象,通过野外定位观测,分析了积雪及浅层土壤温度分布特征。结果表明:1)积雪内部温度差异随着积雪厚度的增加而逐渐增大,积雪厚度在11.36~14.00 cm,气温为-13.10℃时,雪底与雪表温差为6.89℃,而积雪厚度增到27.50~30.00 cm,气温降到-30.20℃时,雪底与雪表温差高达18.87℃,在气温骤降17.10℃过程中,雪表温度相差17.31℃,而雪底温度仅相差5.34℃,这说明一定厚度的积雪具有缓冲冷空气和保持雪底温度的作用,且积雪越厚其保温性越强。2)积雪上层和下层的温度梯度差异随着积雪厚度的增加而增大,当积雪厚度在13.25 cm时,积雪上层和下层的温度梯度相差0.17℃/cm,而当积雪厚度在29.80 cm时,温度梯度相差达0.65℃/cm,说明冷空气穿透上层积雪后对下层积雪的降温作用变缓。3)积雪的覆盖延缓了冷空气向下层土壤的传导,积雪深度11.36~14.00 cm时,气温降低6℃,浅层土壤温度降低2.59℃,而当积雪深度在26.00~34.80 cm时,气温降低8℃,而浅层土壤温度仅降低2.63℃。4)积雪层越厚滞缓冷空气对土壤侵袭效应越明显,12.46 cm积雪覆盖条件下,0~10 cm土层温度梯度为0.26℃/cm,20~30 cm土层是0.13℃/cm,积雪厚度达到30.22 cm时,0~10 cm土层温度梯度为0.31℃/cm,而20~30 cm土层仅为0.12℃/cm。     

太阳能提高温室地温装置研究

[目的]提高冬季夜间日光温室的土壤温度,研制内置式太阳能加温装置.[方法]利用蛇形太阳能空气集热器集热结合土壤蓄热的方式,在乌鲁木齐南郊水西沟村德力森蔬菜园8号温室进行了提升地温试验.[结果]当环境温度为-3～- 10℃时,该装置可以使温室土壤10 ～ 20 cm深处的温度平均升高1.5～3℃.[结论]内置式太阳能加温装置能有效提高冬季夜间温室地温,满足作物生长的需要.     

南京城郊麻栎林林内外温湿度变化特征

2012年1-12月,通过定位监测麻栎Quercus acutissima林林内外温湿度,探究林分对空气温湿度的调节作用。选取45 a树龄的麻栎林为研究对象,以裸地作为对照组,在麻栎林、裸地样地中选择光照条件、土壤状况一致的试验点,使用Decagon自动气象站收集温湿度数据,分析并建立回归方程,并分季节、时间段进行均值检验。研究表明:①林内外温度日变化曲线为抛物线型,相对湿度日变化曲线为U型,林内外温湿度日变化呈对称关系。②麻栎林处在生长旺季时,林内温湿度变化幅度小于林外,5-8月麻栎林降温作用最显著,8月麻栎林增湿作用最显著。③从全年来看,麻栎林全年降温13 661.4℃,季节温度林内外差值夏季>春季>冬季>秋季。较裸地全年相对湿度增加41 769.69%,季节相对湿度林内外差值夏季>秋季>春季>冬季。对比夏季不同时段温湿度相关性,14:00温湿度变化相关性显著,全年气温林内（y）和林外（x）的线性回归方程为y=0.886 6x+1.207 6,R2=0.972 3。全年相对湿度林内（y）和林外（x）的线性回归方程为y=0.961 8x+0.042 3,R2=0.978 0。结合全年观测数据进行均值检验,全年林内外温湿度变化不显著,夏季林内外相对湿度变化显著,对比夏季不同时段温湿度相关性,在中午时分麻栎林降温增湿作用较显著。     

豫东北地面最高和最低温度非对称变化的诊断分析

利用1958～2007年豫东北4个代表站逐月平均地温资料,采用线性分析方法和相关分析方法,研究了豫东北近50年地面最高和最低温度的变化趋势和气象影响因子。结果表明,地面最高、最低温度明显存在非对称变化,主要特征是地面年平均最高温度呈明显递减趋势,而地面年平均最低温度呈递增趋势,二者变化倾向率分别为-0.90和0.34℃/10a;地面年平均温度为下降趋势,其递减倾向率为-0.23℃/10a;近50年地面平均最高温度降低了4.5℃,地面平均最低温度却升高了1.7℃,平均地面温度下降了1.2℃。各月地面温度变化趋势差别明显5,～9月明显趋凉,其中6月趋凉最突出,其地面平均最高温度递减倾向率达-2.16℃/10a;12月～翌年4月明显趋暖,其中2月趋暖最突出,其地面平均最低温度递增倾向率为0.76℃/10a;地面温度变化具有夏季趋凉、冬季趋暖的显著特征。年平均地气温差逐年递减,近地层大气稳定度增加,不利于近地层污染物和水汽扩散,由此带来轻雾日数增多,空气污染加重。相关气象因子诊断分析表明,引起地面温度趋降的原因较多,主要是日照时数减少,地面受到太阳直接辐射减少;其次是空气湿度增加、空气污染物增多,降低了太阳直接辐射的强度;此外,降水量减少,土壤湿度减小,使土壤热容量减小,保温能力下降,导致地面温度降低。     

滇中高原森林生态站冬春季森林小气候特征研究

以滇中高原森林生态站辅站点昆明树木园的麻栎+栓皮栎混交林与云南松林为研究对象,采用定位观测对林外和林内小气候,通过分析林内外空气温度及湿度、光照强度、土壤温度、风速5个气象因子,探讨区域内典型林分的小气候特征。结果表明：麻栎+栓皮栎混交林与云南松林对气象因子的影响是显著的,林内光照强度、土壤温度、风速明显低于林外;林内空气湿度显著高于林外;林内的月均气温、最低气温均高于林外,最高气温低于林外。林内外空气温度变化呈现早晚低、日间高的变化趋势;空气湿度变化规律呈现早晚高、中午低的变化趋势;太阳辐射强度日变化均呈现倒“U”型曲线;土壤温度随着土壤深度的增加,差值逐渐减小;风速变化呈现早晚低、日间高的趋势。无论是麻栎+栓皮栎混交林还是云南松林,空气温度与空气湿度的相关性最高。     

夏玉米农田表面温度影响因素分析

 【目的】农田表面温度变化规律及其特征的研究，对于采用该指标进行农田墒情监测具有重要的实践指导意义。【方法】以华北平原夏玉米农田尺度为研究对象，采用涡度相关技术和热红外遥感技术，研究了夏玉米全生育期内不同环境条件下农田能量平衡各分量及气温环境因素与农田表面温度的关系。【结果】在不存在土壤水分胁迫情况下，夏玉米不同生育阶段日变化过程中，气温与农田表面温度的相关程度不同，叶面积指数(LAI)较低时二者高度相关，随着生长发育LAI的增加，二者相关程度降低且分散程度增大；净辐射和潜热通量的大小是确定农田表面温度高低的主要能量因子，二者相关程度随着生育期LAI的增减呈抛物线变化趋势, 晴天日农田郁闭时，农田表面温度与能量平衡各分量之间的相关程度达到最高。季节变化过程中，日平均表面温度和瞬时表面温度与日平均气温和瞬时气温间呈高度相关。夏玉米生长大喇叭口期至乳熟期，0～100 cm土层土壤相对含水量超过65%以上时，晴天或云天日表面温度与气温差值相差不大，基本稳定，平均为－5.3℃。【结论】农田表面温度的高低是由作物生长势和外界的辐射、土壤水分状况等因素共同作用确定。     

阿尔泰山森林土壤温度动态变化及其预测

阿尔泰山作为干旱区典型的山地系统,其土壤温度的日、月、季节和年际动态及其影响因素研究,是深入理解干旱区山地森林生态系统能量循环过程的关键所在。基于阿尔泰山森林生态站2014年11月-2019年7月的气象因子和土壤温度数据,应用相关分析、回归分析和BP人工神经网络分析了阿尔泰山5、10、20 cm和30 cm深度土壤温度的动态变化及其对气象因子的响应,同时,应用多元线性回归和BP人工神经网络对土壤的温度进行了模拟。结果表明:1）近5 a各层土壤温度月均值年际变化一致,最低最高温度和日较差最大值均出现在20 cm,仅30 cm土壤温度的月变化出现自表层至深层滞后现象,年内月较差最大值出现在30 cm深度;各土壤层温度在春夏秋季变化较大,冬季变化较小;2）空气温度、气压和太阳辐射等与土壤温度的相关性达到极显著水平,其中与空气温度的相关性最强;3）回归模型和BP人工神经网络对20 cm土壤层的模拟结果最好,且BP人工神经网络模型的性能总体上优于回归模型。     

天山北坡中部林区天山云杉林小气候观测

从天山云杉林（ＰｉｃｅａｓｈｒｅｎｋｉａｎａＶａｒ．ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ）小气候观测结果了解到，森林小气候随林分的不同郁闭度、林内不同高度及林地不同深度，空气温度、空气相对湿度、太阳辐射强度，光照强度以及土壤温度等都将发生规律性的变化。