淮河流域典型农田生态系统碳通量变化特征

为了准确评价农田生态系统在全球碳平衡巾的作用,利用涡度相关技术对安徽省寿县冬小麦/水稻生态系统进行了碳通量的监测,并在数据校正、剔除和插补的基础上,研究生长季农田净生态系统碳交换(NEE)的变化特征.结果显示,2008年寿县农田生态系统CO_2通量的日变化进程为单峰型,冬小麦和水稻最大的CO_2吸收速率分别为2.45和2.48 mg·m~(-2)·s~(-1).从物候期的角度来看,冬小麦在抽穗期碳通量值最小,乳熟期最大;水稻拔节时期碳通量值最小,即固碳能力最强.冬小麦/水稻生态系统不同月份碳通量月均日变化也呈U型曲线,作物生命活动越旺盛,NEE峰值越高,夜间CO_2排放则在8月份达到最高值.2008年冬小麦和水稻月平均最大日CO_2吸收峰分别出现在4月和8月,分别为1.30和1.07 mg·m~(-2)·s~(-1).冬小麦生态系统NEE的日最大累积吸收量出现在4月16日,可达11.76 gC·m~(-2)·d~(-1),水稻生态系统的出现在8月3日,为10.40 sC·m~(-2)·d~(-1).冬小麦从拔节到成熟时间段内的固碳能力为326.87 gC·m~(-2),水稻从返青到成熟时间段内的固碳能力也达到了300.05 gC·m~(-2).     

基于贝叶斯改进的人工神经网络毛竹林碳通量估算

碳通量的估算对全球碳循环有很重要的意义,目前精度最高的涡度相关法并不能完全满足大区域估算的需求,因此寻求一种估算大区域碳通量的方法具有重要的意义。对毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)林碳通量相关气候因子进行敏感性分析,定量分析气候因子对碳通量的影响程度,鉴于贝叶斯在处理不确定性方面的优势,提出了一种基于贝叶斯(Bayesian)改进的BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)方法对浙江省安吉县毛竹林碳通量进行估算,并利用毛竹林通量塔实测值进行验证。结果表明:1)经敏感性分析,对毛竹林碳通量估算影响程度较高的因子为潜热通量、入射辐射、土壤温度、摩擦风速等,这与实际生态过程中对于碳通量贡献最大的因素基本一致。2)利用本研究方法估算的毛竹林碳通量的变化范围为-1.25~0.57μmol·m~(-2)·s~(-1),年平均值为-0.057 85μmol·m~(-2)·s~(-1),表现为碳汇,与实测情况相符。3)通过B-BPNN方法估算的碳通量值与碳通量实际值相关性达到0.932,均方根误差(RSME)为0.103,偏差(Bias)为0.001 06,该结果比单纯的BPNN方法估算结果的相关性(0.827)提高12.70%,均方根误差(0.155)降低33.55%。说明B-BPNN算法能改进单纯算法模型中估算碳通量的不确定性,提高碳通量预测的精度。     

北京市5种园林树种蒸腾耗水特性研究

采用盆栽称重法研究白皮松、白蜡、银杏、山桃、枸杞的蒸腾耗水特性。结果表明:5种树种的蒸腾速率Tr、光合速率Pn、气孔导度Gs日变化均呈"M"型曲线,存在"午休"现象,水汽压亏缺VPD日变化为单峰曲线。树种蒸腾速率Tr与叶片气孔导度Gs、水汽压亏缺VPD呈线性正相关关系,白皮松相关性显著(R2=0.9795、R2=0.9884)。蒸腾速率Tr为枸杞(3.33mmol·m-2·s~(-1))白蜡(3.22mmol·m~(-2)·s~(-1))=山桃(3.22mmol·m~(-2)·s~(-1))银杏(3.21mmol·m~(-2)·s~(-1))白皮松(2.21mmol·m~(-2)·s~(-1))。树种耗水量为枸杞(0.090g·cm~(-2)·d~(-1))白蜡(0.080g·cm~(-2)·d~(-1))山桃(0.076g·cm~(-2)·d~(-1))=银杏(0.076g·cm-2·d~(-1))白皮松(0.032g·cm~(-2)·d~(-1))。白蜡、银杏月耗水量呈倒"V"曲线,白皮松、山桃、枸杞月耗水量呈"M"曲线,耗水量为7月(0.083g·cm~(-2)·d~(-1))9月(0.078g·cm~(-2)·d~(-1))8月(0.075g·cm~(-2)·d~(-1))6月(0.071g·cm~(-2)·d~(-1))10月(0.060g·cm~(-2)·d~(-1))5月(0.057g·cm~(-2)·d~(-1))。白皮松秋季耗水多,其他树种为夏季耗水多。山桃、银杏抗旱能力强于枸杞、白蜡和白皮松。研究结果可为园林植物的合理配植与水分的合理利用等提供依据。     

规模猪场机械通风育肥舍氨气产生及排放研究

为了获取机械通风育肥猪舍内氨气产生和排放的基础数据,分春、夏、秋和冬四季对规模化种猪场育肥猪舍(试验期间猪的日龄在90～110 d)的氨气浓度进行测定,在猪舍设定3个采样点,每个季节连续采样5 d,每日采样4次,同时采用通风量现场测定系统对风机通风量进行测定。结果表明:育肥猪舍内春季、夏季、秋季和冬季的氨气平均浓度分别为(3.60±1.67)、(3.15±1.02)、(3.88±0.38)、(8.41±0.98)mg·m~(-3),夏季氨气平均浓度最低,其次是春季和秋季,冬季氨气浓度最高;育肥猪舍不同季节通风量为38.1～112.7 m~3·h~(-1)·头-1,夏季通风量分别是春季、秋季和冬季通风量的2.08、2.34、3.04倍,在此通风条件下育肥猪舍内氨气浓度为1.6～10.0 mg·m~(-3)(风机故障除外),均未超过GB/T 17824.3—2008的限值(25 mg·m~(-3));育肥猪舍不同季节白天管理活动时间内(7:00—17:00)氨气排放速率为0.17～0.24 g·h~(-1)·m~(-2),而全天平均氨气排放速率为0.13～0.23 g·h~(-1)·m~(-2),夏季和冬季猪舍氨气排放值较高、其次是春季,秋季排放相对最低。     

毛竹林光谱特征及其与典型植被光谱差异分析

以毛竹光谱特征为研究对象,通过对光谱曲线和一阶导数曲线进行分析,探明了不同季节毛竹林的光谱特征及其与典型树种的光谱差异,为毛竹林的遥感监测提供了理论依据。研究结果表明:1)毛竹光谱曲线在可见光波段出现1个反射峰和1个吸收谷,这2个峰的对应波长分别为556和680 nm, 近红外波段的反射率明显增大。2)大年毛竹林春季和夏季的一阶导数曲线的红边波段呈“双峰”,秋季和冬季呈“单峰”,夏季的红边位于700 nm,其他季节红边位于718 nm;小年毛竹林秋季的一阶导数曲线的红边波段呈“双峰”,冬季呈“单峰”,红边均位于718 nm;不同季节毛竹林红边振幅大小依次为:春季夏季冬季秋季。3)毛竹林与其他典型植被在500～600、660～680、700～900 nm 等波段的反射率差异明显,可作为遥感监测的最佳波段,并且“绿峰”、“红谷”、红边位置、红边振幅以及红边波段的“峰型”等特征可作为毛竹林遥感识别的主要参数,监测最佳季节是春季,其次为秋季。      

凤阳山针阔混交林碳通量变化特征及其影响因子

为探究浙江凤阳山针阔混交林的碳通量特征及碳通量与各环境因子间的关系,以及为凤阳山针阔混交林生态功能的提升和碳源(汇)评估提供理论依据。采用涡度相关技术对浙江凤阳山针阔混交林生态系统进行为期11个月的碳通量及环境因子的观测。结果表明:凤阳山针阔混交林碳通量呈现明显的日变化和月变化。在白天,生态系统表现为碳汇,夜间,表现为碳源,日半小时碳通量表现为"U"型曲线变化特征,CO_2通量的范围为-0.501～0.842 mg·m~(-2)·s~(-1);月变化的特点是在7月份表现为很强的碳汇效应,整个研究周期中生态系统碳吸收总量高达540.06 g·m~(-2),整体表现为碳汇;净辐射是影响碳通量变化的重要因子。     

典型季节规模化猪场氨排放特征研究

为探求典型季节规模化猪场主要污染环节的氨排放特征,通过高分辨率在线监测设备对上海典型某规模化猪场的肉猪养殖棚舍与堆粪棚的氨浓度进行连续监测,获取主要环节典型季节的氨排放通量水平。研究结果表明,肉猪养殖棚舍夏秋两季平均氨浓度水平分别为3.31±0.31 mg·m~(-3)和4.91±0.56 mg·m~(-3),而堆粪棚夏秋两季氨浓度水平分别为6.26±1.57 mg·m~(-3)和3.19±0.61 mg·m~(-3)。肉猪棚舍夏秋两季氨浓度日小时范围分别为2.9～3.7 mg·m~(-3)和3.8～5.5 mg·m~(-3),即夏季肉猪棚舍氨浓度呈先上升后下降的趋势,主要受温度、畜禽活动强度的影响;秋季肉猪棚舍氨浓度变化趋势为先下降后上升,主要受9:00—15:00机械通风运行模式的影响。肉猪养殖棚舍夏秋两季的氨排放通量分别为10.12±0.96 g·d~(-1)·头~(-1)和7.07±1.58 g·d~(-1)·头~(-1),堆粪棚夏秋两季氨排放通量分别为2.99±0.69 g·d~(-1)·头~(-1)和0.89±0.31 g·d~(-1)·头~(-1)。相关性分析表明,在夏季,通风量是影响肉猪养殖棚舍氨排放通量的主导因素,而在秋季,氨排放通量则更多地受到温度与湿度的影响。     

3种木兰科珍稀濒危树种的光合及固碳特性

【目的】阐明木兰科Magnoliaceae珍稀濒危树种光合及固碳特性,为其保护利用提供理论技术依据。【方法】以亮叶木莲Manglietia lucida、香木莲M.aromatica和开甫木莲M.kaifui为研究对象,采用LI-6400便携式光合仪对其光合参数特征进行测定分析,并对其固碳释氧量进行估算,综合评价其适应性及生态效应。【结果】3个树种的净光合速率日变化在7月份表现为双峰型,在10月份表现为单峰型。其光合效率在7月份为:开甫木莲(5.35μmol·m~(-2)·s~(-1))亮叶木莲(2.87μmol·m~(-2)·s~(-1))香木莲(2.78μmol·m~(-2)·s~(-1));在10月份为:香木莲(6.46μmol·m~(-2)·s~(-1))开甫木莲(6.24μmol·m~(-2)·s~(-1))亮叶木莲(5.74μmol·m~(-2)·s~(-1))。3个树种的固碳释氧量为:开甫木莲香木莲亮叶木莲。【结论】参试植物的生长在10月份比7月份更为旺盛;开甫木莲对强光的利用能力最佳,香木莲对弱光的利用能力最佳;固碳释氧能力最强的植物为开甫木莲。     

天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统水汽通量特征

利用涡度相关技术研究了2013年7月至2014年6月浙江天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统水汽通量变化特征,结合气象要素的观测,进一步分析了净辐射对水汽通量的影响。结果表明:浙江天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统全年水汽通量基本为正值,各月水汽通量日变化趋势基本呈单峰型曲线,7月水汽通量峰值最大（0.115 gm－2s－1）,1月最小（0.029 gm－2s－1）。四季的水汽通量平均日变化中,峰值的大小为夏季＞春季＞秋季＞冬季。生态系统全年蒸散量为721.25 mm, 在相近纬度的不同类型森林生态系统中处于较低水平,全年蒸散量占降雨量的51.46%,各月蒸散量均小于降雨量。生态系统全年净辐射为3 305.65 MJm－2a－1。季节尺度上,对生态系统水汽通量与净辐射进行回归分析,显示四季的相关性都极显著。夏季相关系数（R2）最大,为0.500,其次为春季（0.318）,秋季（0.232）,冬季最低（0.125）。图6表2参28     

滨州浅海大型底栖动物次级生产力研究

根据2012年春季、夏季和秋季对山东省滨州浅海大型底栖动物18个站位3航次调查结果,利用Brey的经验公式对大型底栖动物的次级生产力和P/B值进行了研究计算。结果表明:该海域大型底栖动物的次级生产力在0.002~65.000g(AFDW)·m~(-2)·a~(-1)之间,均值为6.210g(AFDW)·m~(-2)·a~(-1);其去灰干重生物量为0.001~43.680g(AFDW)·m~(-2),均值为3.980g(AFDW)·m~(-2);两者均以秋季最高,春季次之,夏季最低。该海域P/B值相对较高,均值为1.80a~(-1),以夏季最高,其次是春季,秋季最低。该海域个体较小、生活史较短的种类在底栖动物群落组成中占据优势;每年大型底栖动物次级生产力总量(湿重)约为6.9万吨。     

海南儋州地区橡胶林生态系统水汽通量变化特征及其对环境因子的响应

运用涡度相关观测技术对海南儋州地区的橡胶人工林（简称橡胶林）进行长期观测,研究了2017-2018年水汽通量变化特征,并结合该地区的梯度系统数据以及气象观测数据,分析了水汽通量对环境因子的响应;同时根据降雨量和蒸散量对该生态系统的水分收支情况进行探讨,以揭示橡胶林生态系统的水分利用能力。结果表明:1）2017-2018年橡胶林生态系统水汽通量为正值,即水汽通过生态系统向大气散发,表现为水汽源;水汽通量日变化曲线为单峰形,在11:00-13:00达到最大值,雨季日间的水汽通量约为旱季的3倍,全年夜间水汽通量保持平稳且接近于0,水汽通量表现出明显的季节变化,雨季（5-10月）最高,旱季（1-4月）次之,11-12月最低;2）2017、2018年度总降雨量分别为1 687.6、2 264.7 mm,蒸散总量为962.24、1 209.29 mm,分别占降雨的57.02%、53.40%;旱季蒸散量约为降雨的2倍,雨季6-10月常出现当月降雨量远大于蒸散的情况,且年蒸散量和降雨量均集中在6-9月;3）影响水汽通量的主要环境因子有净辐射、气温、饱和水汽压差、风速、土壤热通量、土壤含水量等,其中净辐射和大气温度是影响水汽通量的最主要因素,尤其在水分充沛的雨季相关性最高。4）海南儋州橡胶林的蒸散量略高于热带雨林,但其蒸散率属于正常水平,不是导致植胶区缺水的主要因素。     

用涡动相关技术观测长白山阔叶红松林蒸散特征

该文利用开路涡动相关系统测定了长白山阔叶红松林2003年蒸散量(潜热通量LE),并分析了其日、季变化特征.结果表明,该观测系统的能量平衡闭合度为86.5%,处于国际同类观测闭合度范围(60%～90%)的中上水平,说明长白山涡动相关法观测数据可信度较高.潜热通量与净辐射(Rn)呈二次曲线关系,与气温(Ta)呈指数关系,模拟出的LE日总量与Rn、Ta经验关系式,可对LE缺值进行插补.森林蒸散量日变化特点是白天高于夜间,中午最高,夜间潜热通量和显热通量(H)有低估的现象;季节变化特点是7、8月份蒸散量最高,冬季较低,且蒸散量在净辐射中所占的比例为生长季明显高于非生长季.该森林蒸散年总量为1 126.99 MJ/m2,相当于450.8 mm降水量,占年总降水量(538.4 mm)的83.7%. 关键词:森林蒸散, 能量平衡, 涡动相关法, 阔叶红松林      

2015年湖南上空水汽时空分布特征分析

利用2015年NCEP逐6 h再分析资料,获取大气可降水量特征因子和各气压层比湿特征因子,较全面地研究了湖南地区水汽在水平平面和垂直各层的日、月、季节时间与空间变化特征,探讨了2015年湖南上空水汽分布及演变特征.结果表明,湖南上空大气水汽含量随着高度的增加而减小,700 hPa以下中低层水汽占水汽总量的90%以上;大气可降水量由南至北递减;不同季节水汽含量夏秋季最大、冬春季最小,到秋季逐月下降;而不同季节水汽总量日变化春秋季最大、冬夏季最小.     

3种模型对毛竹快速生长期冠层叶片叶绿素荧光—快速光响应曲线(RLC_S)拟合的比较

为定量研究亚热带经济竹种毛竹(Phyllostachys edulis)在大小年快速生长期的叶绿素荧光特性及其光响应规律.以2龄竹、4龄竹和6龄竹的3个竹龄毛竹为材料,采用便携式调制式叶绿素荧光仪测定各竹龄毛竹出笋前期(4月)冠层叶片叶绿素荧光快速响应曲线(RLC_S),应用直角双曲线修正模型、双指数方程、非直角双曲线模型拟合,计算对应参数,筛选出最佳的光合响应曲线拟合模型,并进一步测定拟合整个快速生长期(4-7月)3个竹龄的快速响应曲线参数变化.结果表明:直角双曲线修正模型在最大电子(J_(max))、饱和光强(PAR_(sat))、初始斜率(α)及拟合系数(R~2)均优于传统双指数方程和非直角双曲线模型,为拟合毛竹叶绿素荧光快速响应曲线(RLC_S)最优模型;毛竹叶片光合机制大小年差异显著,大年与小年的光合高峰分别出现在6月和5月,快速生长期内的光合响应能力总体表现为Ⅱ度竹Ⅰ度竹Ⅲ度竹.因此,建议在竹林经营中,应集中在大小年光合高峰期间追施肥料,并且注意维持各竹龄的适当立竹结构,以促进毛竹林整体可持续发展.     

黑龙江省富裕县气温日较差变化特征

利用富裕县1961—2016年最高、最低气温资料,采用线性倾向估计法分析了近56年来富裕县气温日较差的年、季、月变化特征,揭示富裕县气温日较差的气候特征和演变规律。结果表明,近56年来富裕县年平均气温日较差为11.9℃,年平均气温日较差总体呈下降趋势,降低幅度为0.542℃/10 a。春季气温日较差最大,夏季最小,季节变化呈高—低—高—低特点;四季平均气温日较差均呈显著的下降趋势,下降幅度从大到小依次为冬季、春季、夏季、秋季。月平均气温日较差最大值出现在5月(13.6℃),最小值出现在7月(10.1℃);各月气温日较差均呈显著下降趋势,1月份下降幅度最大,8月下降幅度最小。月平均最低气温增温幅度远大于最高气温,是导致年、季、月平均气温日较差显著下降的主要原因。     

宽皮柑桔大小年结果树矿质营养的变化

实验以15a生本地早（Citrus reticulata Blanco)为材料,研究了大、小年结果树无机营养的变化。大年结果树比小年结果树,非蛋白氮含量提高显著,蛋白氮和全氮含量降低,无机磷、有机磷和全磷含量降低,Ca显著提高而K,Mg及Fr,Mn,Cu含量处于偏低或缺乏的水平,表明大年结果树在无机营养上是贫乏的。     

白桦和落叶松人工林生长季节土壤CO2排放通量及主要影响因素

利用Li-8100土壤碳通量全自动观测系统对白桦和落叶松人工林林地土壤表面CO2排放通量、地表及地表下10 cm处温度、地表下10 cm处含水率、地表压力的昼夜变化进行了测定.研究结果表明:2个林地土壤CO2排放通量日均值呈明显的季节性变化.由于叶面积指数的影响,白桦林地的土壤CO2排放通量日均值高于落叶松,这一差异在...     

攀枝花市自然降水资源变化特征分析

攀枝花地区的自然降水受西南季风水汽和地形再分配作用,时空分布差异明显。笔者利用攀枝花仁和站1965～2009年降水资料,统计分析了攀枝花年降水、汛期降水和各季节降水的气候变化特征。结果表明,20世纪70年代以来春季、夏季、汛期与年降水量的降水变化显著一致,目前呈现为增多趋势;秋季呈减少趋势。通过年降水的10年滑动平均可以看出,攀枝花市自然降水资源的年际变化有其自身的规律性,当前处于一个缓慢下降的态势。     

不同季节茶条槭光合特性的差异

以3年生茶条槭为试验材料,在田间条件下研究不同季节光合作用的变化规律,同时对夏秋2季茶条槭叶片光合作用日变化进行了比较。结果表明:茶条槭叶片净光合速率季节变化呈不对称"双峰"曲线,峰值分别出现在7月和9月;夏秋季茶条槭叶片净光合速率和气孔导度的日变化均呈"单峰"曲线,峰值均出现在11:00时左右,但秋季净光合速率和气孔导度均明显高于夏季。对不同季节光合日变化参数的比较结果表明:夏秋季各个时段日温差为7.23~16.87℃;秋季相对湿度明显高于夏季;光合有效辐射夏季高于秋季,夏季峰值出现在11:00时左右,而秋季峰值出现于在9:00时左右;夏秋季节胞间CO2体积分数日变化趋势大致相同,各时段胞间CO2体积分数秋季均高于夏季;饱和蒸气压的日变化夏季各时段均高于秋季,但夏季饱和蒸气压是逐步上升曲线,而秋季日变化则是缓慢下降趋势。通过以上分析认为,茶条槭光合能力有季节性的适应,秋季低温季节仍具有较高的光合能力,并具较高的观赏价值。