北京昆玉河夏季水-气界面CO2通量日变化研究

以昆玉河为例,采用LGR-动态通量箱法,对城市河流夏季水-气界面CO2释放通量进行24h连续监测．结果表明,观测点处水-气界面CO2释放通量具有明显的日变化特征．24h内CO2释放通量在-27．18～12．51mg·m1·h1,平均值-7．28mg·m-2·h-1,昼间平均值为-8．81mg·m-2·h-1,夜间平均值为-4．22mg·m-2·h．24h内水-气界面CO2通量,极大值出现在21：20为12．51mg·mq·h-1,极小值出现在6：20为-27．18mg·m1·h～．在夏季城市河流水-气界面CO2通量受到气温、风速、总磷（TP）、总氮（TN）、总碱度（TA）等因素影响,使城市河流成为大气CO2的碳“汇”之一．     

4种苦苣苔科植物光合特性的比较

以苦苣苔科植物半蒴苣苔（Hemiboea henryi Clarke）、温州长蒴苣苔（Didymocarpus cortusifolius（Hance）W．T．Wang）、牛耳朵（Chirita eburnea Hance）和大花旋蒴苣苔（Boea clarkeana Hemsl．）为材料,测定并比较了它们的生理生态因子、光合作用和叶绿素荧光参数．结果表明：4种苦苣苔科植物的净光合速率日变化曲线均为双峰曲线,峰形也相似;4种苦苣苔科植物均有较低的光补偿点和光饱和点,以及较高的CO2补偿点和CO2饱和点,说明低光照（600～750μmol·m-2·s-1）和高CO2浓度（1277—1965mg／m3）可以有效促进植物的生长和发育．叶绿素荧光参数的测定结果显示：随着光合有效辐射从0μmol·m-2·s-1增加到1400μmol·m-2·s-1,4种苦苣苔科植物的光系统Ⅱ实际光化学量子产量和光化学猝灭值逐渐下降,表观电子传递速率和非光化学猝灭值则增加;光化学量子产量、表观电子传递速率和光化学猝灭的大小顺序为温州长蒴苣苔〉牛耳朵〉半蒴苣苔〉大花旋蒴苣苔,非光化学猝灭均值的大小顺序为牛耳朵〉半蒴苣苔〉温州长蒴苣苔〉大花旋蒴苣苔．表明4种苦苣苔科植物中,牛耳朵同时具有较高的光利用能力和光适应能力,是引种开发的优选品种．     

濒危植物翅果油树的光合生理特性研究

采用Li-6400便携式光合仪对自然生长的翅果油树的光合特性进行研究,结果表明：（1）翅果油树叶片的净光合速率（Pn）日变化呈双峰曲线,高峰值出现在11：00和15：00,存在明显的光合“午休”现象．（2）翅果油树的光补偿点（LCP）为46．1085μmol·m^-2·s^-1,光饱和点（LSP）在1400μmol·m^-2·s^-1左右,光补偿点和光饱和点都比较高,表明其是典型的阳生植物,对光适应的生态幅度较窄,这可能是其濒危的原因之一;表观量子效率日变化范围在0．0355μmol·mol^-1 -0．0534μmol·mol^-1之间．（3）翅果油树的CO2补偿点为83．1914μmol·m^-1,CO2饱和点在700μmol·mol^-1左右,预测环境CO2浓度的升高对翅果油树光合作用的促进作用会很小;羧化效率日变化与净光合速率（Pn）日变化趋势基本一致,变化范围为-0．0040μmol·m^-2·s^-1 -0．0298μmol·m^-2·s^-1．     

黑潮区颗粒有机碳和生物硅输出的^234Th／^238U不平衡示踪

对东海陆架外黑潮区颗粒有机碳（POC）和生物硅（bSiO2）的研究表明：台湾东北部黑潮主流真光层（100m）POC和bSi02的平均浓度分别为3．31μmol／L和0．68μmol／L;^234Th／^238U不平衡法获得POC和bSi02的输出通量分别为3．7mmol／（m^2·d）和1．6mmol／（m^2·d）．黑潮沿东海陆架北进过程中,POC和bSiO2的含量及输出通量均呈增加趋势．位于日本西南的黑潮主流中,POC和bSiO2的平均浓度分别为3．85μmol／L和2．63μmol／L,输出通量分别为6．7mmol／（m^2·d）和4．0mmol／（m^2·d）．黑潮与陆架水形成的锋面区,POC和bSiO2浓度均高于黑潮主流．     

节能日光温室内CO2浓度对西葫芦生理代谢的影响

研究了高纬度地区冬季节能日光温室内不同CO2浓度对西葫芦生理代谢的影响。结果表明,在提高CO2浓度条件下,植株体内蔗糖、淀粉含量有不同程度的增加。2000μL/L处理的净光合速率比对照提高了62.22%,增长最为显著,1000μL/L的净光合速率比对照提高54.12%,3000μL/L的净光合速率增长最小,为对照的38.21%。CO2浓度升高后,还可解除西葫芦的光合午体现象。此外,在2000μL/L CO2浓度下生长的西葫芦,其叶片的POD酶谱带比其它浓度下多一条,其POD酶的活性在1000μL/L、2000μL/L、3000μL/L CO2浓度下分别提高了12.12%、17.75%、0.3%。在提高CO2浓度的情况下,叶片叶绿素及全氮量则有减少趋势。     

铜胁迫对甜菜幼苗生长和光合特性的影响

以甜菜品种KWS3418为实验材料,研究了铜胁迫对甜菜幼苗生长及光合作用特性的影响．结果表明：当Cu2＋≤250μmol·L-1时,甜菜幼苗生长良好,与对照（0．3μmol·L-1）相比,各生长指标没有显著差异．但是,随着Cu2＋浓度的增加（Cu2＋〉250μmol·L-1）,甜菜幼苗生长受到显著抑制,其单株干、鲜重和叶面积均显著下降．Cu2＋为250μmol·L-1时,净光合速率（pn）、气孔导度（Gs）与叶绿索含量显著低于对照组,随着Cu2＋浓度的增加,净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）与叶绿素含量急剧下降．这些结果表明,甜菜有一定的耐铜性,但是高铜处理可能通过引起叶绿素含量和气孔导度下降来抑制光合作用进而抑制生长．     

大气CO2浓度和温度变化对石莼生长及其叶绿素荧光特性的影响

【目的】为了研究大型海藻在全球气候变化背景下的生态功能,探讨大气 CO2浓度升高和温度变化对石莼（Ulva lactuca）生长及其叶绿素荧光特性的影响。【方法】在4种条件（390μL／L CO2＋15℃;700μL／L CO2＋15℃;390μL／L CO2＋25℃;700μL／L CO2＋25℃）下培养石莼,10 d后测定藻体生长、叶绿素荧光参数以及生化组分。【结果】经10℃低温6 h处理,石莼受到光抑制;经35℃高温6 h处理,25℃正常空气条件下生长的石莼表现出较高的最大光量子产量（Fv／Fm）,光能利用效率（α）,非光化学淬灭（NPQ）和光化学淬灭（qP ）,25℃高CO2浓度条件下生长的石莼最大相对电子传递速率（rETRmax）和饱和电子传递速率（Ek ）大于其他生长条件下的石莼;经40℃高温处理6 h,15℃生长的石莼光合机构受损;相对于25℃与正常空气条件下生长的石莼,25℃与高CO2浓度条件下生长的石莼Fv／Fm、a、NPQ和qP 的下降程度较小,而且具有较高的rETRmax 和Ek。【结论】高CO2浓度促进石莼的生长,但其对石莼可溶性蛋白（SP ）、可溶性碳水化合物（SC ）、叶绿素 a （Chl a）和类胡萝卜素（Car ）等生化组分含量影响具有温度依赖性。另外,CO2浓度升高使得石莼抗高温的能力增强。     

双金属络合催化剂中心金属对环氧丙烷／二氧化碳共聚影响

合成了一系列基于Zna [ M （CN） b ] c （ M = Fe^2＋ , Cr^3＋ , Ni^2 ＋ , Co^3＋ , Mn^3＋ , Mo^4＋, Cd^2＋ 和 Fe^3＋） 的双金属络合催化剂，并且用于催化环氧丙烷和二氧化碳的共聚反应，以研究中心金属对催化剂催化性能的影响。实验结果表明中心金属对催化剂催化性能影响很大，其中以Co^3＋，Ni^2＋为中心金属的催化剂具有较高的催化效能，分别达到2000和482g／g，而以Cd^2＋,Mn^3＋为中心金属的催化剂几乎没有催化活性。以Co^3＋，Ni^2＋,Fe^3＋为中心金属的催化剂能得到x（CO2）大于0．3的共聚物，而其它催化剂的共聚产物的x（CO2）小于0．1。     

2007年海气热通量影响南海夏季风爆发数值试验

本文利用RegCM3区域气候模式对2007年季风爆发前后南海海气热通量进行了数值模拟试验,探讨海气热通量对南海地区季风爆发以及相应变量场的影响得出以下结论：（1）RegCM3对南海降水、地面气温、500hPa位势高度场以及850hPa风场模拟整体偏弱,但是对各变量场的空间分布形势具有较好的模拟能力。（2）潜热、感热通量的变化对季风的爆发以及相应的变量场有重要影响,当去除潜热、感热通量后,南海低层基本受较强偏东风控制,500hPa位势高度有所偏高,副高偏西偏强,季风爆发严重偏晚,不利于南海地区水汽辐合抬升,使得降水大幅减少,大片海域甚至无降水出现;当潜热、感热加倍后,南海低层120°E以西基本受偏西风控制,风速明显加大,同时500hPa位势高度明显偏低,副高偏东偏弱,季风爆发偏早,有利于水汽在南海地区辐合,造成降水显著增多。     

大米草对CO2浓度的光合和蒸腾响应

以大米草（Spartina anglica Hubbard）为材料,研究在不同CO2浓度下其净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、叶面饱和蒸气压亏缺（Vpdt）以及水分利用效率（WUE）的变化。结果表明,CO2浓度从50μmol·mol^-1增至1000μmol·mol^-1的过程中,大米草Pn、Ci、Vpdl和WUE逐渐增大,Gs和Tr逐渐下降。低于环境CO2浓度范围内时,大米草对CO2浓度的升高比较敏感,反之则不明显。WUE和Tr对CO2浓度升高的响应极显著（P〈0．01）。CO2浓度升高能够明显降低单位面积叶片的蒸腾失水,提高光合速率和水分利用效率,增强大米草的竞争优势。     

南海碳循环：通量、调控机理及其全球意义

 基于多年观测研究,南海CO₂源汇及其时空格局的总体特征是：南海海盆是大气CO₂的弱源区,年均海-气CO₂通量为2.1±0.3 mmol·m^-2·d^-1;而南海北部陆架是碳汇区,年均CO₂通量为-2.2±3.5 mmol·m^-2·d^-1;南海总体上每年向大气释放的碳量为1330万±1880万t。由于南海位于陆地-大洋交界带,存在多个界面过程,根据物质交换发生的不同界面,可将南海海盆和北部陆架视为大洋主控型边缘海（OceMar）和河流主控型陆架海（RiOMar）。这两类系统分别接受大洋和河流输入的外源无机碳和营养盐,经由一系列动力过程进入真光层后同时被生物消耗,无机碳和营养盐之间的“竞争”最终决定CO₂源汇格局。在南海海盆,无机碳相对过剩,部分以CO₂形式向大气释放,即为源;而在南海北部陆架,无机碳相对不足,系统需从大气补充CO₂,即为汇。南海碳循环机理及其框架对于更好地理解全球其他陆架边缘海系统具有重要的借鉴意义。     

极区海洋碳池变化性和脆弱性及其探测工程技术

利用中国南极考察和北极科学考察在南大洋和西北冰洋开展的连续围绕大气和表层海水pCO2及其相关参数观测和海气CO2通量评估,阐述南大洋和西北冰洋碳池的年际变化性,分析探讨其脆弱性,并展望了极区海洋碳池探测工程技术。     

温度与土壤含水量对阔叶红松林土壤呼吸影响

采用静态封闭箱式技术对长白山阔叶红松林土壤CO2的排放通量进行一年的观测，通过多元回归分析了土壤CO2排放速率与8环境因子间的关系。结果表明：土壤CO2排放通量与土壤5cm温度和0．20cm平均土壤含水量（体积比）呈显著止相关。上壤呼吸与温度和含水量分别表现出幂函数和指数关系。土壤温度和含水量显著影响土壤呼吸的变化。当土壤含水量（体积百分比）大于25％时，土壤呼吸Q10值从1．14（含水量〈25％）降低到1．09（含水量〉25％）。在土壤含水量固定不变时，土壤温度能反映土壤呼吸的86％的变化。当土壤温度固定不变时，土壤含水量能反映土壤呼吸的32％的变化。建立土壤呼吸温度幂函数和含水量指数关系的非线性双因子模型。温度和水分双因于土壤呼吸模型能反映森林土壤呼吸的91％的时空变化。土壤呼吸温度和水分双因子模型估算的年土壤CO2排放通量比土壤呼吸口Q10幂函数模型估算值高11％。     

中国近海多传感器合并叶绿素数据集检验与分析

针对欧洲航天局(ESA)发布的OC-CCI和GlobColour叶绿素a数据集在中国近海的验证空白，该研究利用中国近海六个航次的现场观测资料，对1998—2020年OC-CCI以及GlobColour叶绿素a产品(包括基于加权平均的AVW产品和基于半分析模型的GSM产品)分海区进行精度检验和长期一致性分析.验证结果表明，OC-CCI数据集的叶绿素a浓度与实测值之间相关系数最高且误差最小，r达0.918,RMSE约为0.497μg·L^-1;在长期一致性方面，OC-CCI与GlobColour AVW叶绿素a产品长期一致性高于其与GSM叶绿素a产品的一致性，且均在叶绿素a浓度较低的南海一致性较高，在渤海和黄东海，OC-CCI与GC AVW和GC GSM叶绿素a产品一致性的年际变化趋势相似，而月度变化趋势存在明显差异.     

台湾海峡真光层深度半分析算法遥感反演的真实性检验

应用SeaWiFS遥感数据,采用最新的基于固有光学特性的半分析算法进行台湾海峡真光层反演,与卫星过境时间±2小时内实测的数据比对的结果,平均相对误差为16.7%,均方根误差为0.077 81,遥感反演与实测数据之间相关系数达到0.87.相对于叶绿素反演算法（平均相对误差38.0%,均方根误差0.152 4,相关系数0.56）,有较高的反演准确性.说明该算法不仅适用于Gulf of Mexico、Monterey Bay和Arabian Sea,也适用于台湾海峡.     

Comparative study of the net exchange of CO<Subscript>2</Subscript> in 3 types of vegetation ecosystems on the Qinghai-Tibetan Plateau

Using the eddy covariance method, from 1 July 2003 to 30 June 2004, we conducted the observation and analysis of ecosystem CO2 flux in 3 types of alpine meadow vegetation （Kobresia humilis, Potentilla fruticosa shrub and Kobresia tibetica swamp meadows） on the Qinghai-Tibetan Plateau. The results show that the Kobresia humilis meadow, the shrub meadow and the swamp meadow＇s highest CO2 uptake rates are 16.78, 10.42 and 16.57 μmol·m^-2·-s^-1 respectively, while their highest CO2 release rates are 8.22, 7.73 and 18.67μmol·m^-2·-s^-1 respectively. The Kobresia humilis meadow and shrub meadow＇s annual atmospheric uptakes are 282 g CO2/m^2 and 53 g CO2/m^2, respectively, while swamp meadow＇s annual atmospheric release is 478 g CO2/m^2. This proves that the Kobresia humilis meadow and the shrub meadow on the Qinghai-Tibetan Plateau have relatively low potential for CO2 uptake and release compared to C4 grasslands, a number of lowland grasslands, and forests. Moreover, swamp meadow has relatively high release potential. This, in turn, reveals clear differences in carbon source/sink between different types of vegetation in the Qinghai-Tibetan Plateau alpine meadow ecosystem. These differences are mainly brought by differences in the vegetations＇ photosynthetic capacity and soil respiration.     

上海城市水体富营养化关键参量的遥感反演与时序分析

河口城市受到流域、海洋和局地人类活动的强烈影响,其水体面临污染和富营养化问题,对城市生态、生产、生活等造成极大压力.本项研究针对上海这一特大河口城市的不同水体类型,利用Sentinel-2遥感影像及水体实测光谱数据,构建了叶绿素a浓度和浊度两个富营养化的关键水质参量遥感快速反演模型,并分析了这两个关键参量的时序变化.结果表明:基于遥感的叶绿素a浓度、浊度,反演模型精度良好,相关系数（R²）分别为0.87、0.95,均方根误差（RMSE）分别为4.33μg/L、8.93 NTU. 2019年时序分析表明,上海城市水体叶绿素a浓度和浊度均为夏季最高,冬季最低.从水体类型上看,叶绿素a浓度从高到低为:养殖场/种植塘、永久性淡水湖、库塘、永久性河流、运河/输水河水体,浊度从高到低为:养殖场/种植塘、永久性河流、运河/输水河、永久性淡水湖、库塘.对2019年叶绿素a浓度和浊度的时序变化分析发现,在人类活动干扰较小的水体中,叶绿素a浓度和浊度的相关性较强;而人类活动影响较大的水体中,两者的相关性较弱.研究表明,利用Sentinel-2卫星影像可有效反演城市水体叶绿素a浓度和浊...     

基于波谱数据库先验信息的地表参数同化反演方法

我国典型地物波谱数据库的构建为地表参数反演提供了先验信息,而时间序列遥感观测数据则能够提供反演目标参数的动态变化信息．文中将描述植被冠层反射的遥感辐射传输模型与描述作物生长变化的过程模型结合,提出了综合利用时间序列遥感观测数据和波谱库所提供的参数先验信息对农作物生长过程中的关键结构参数叶面积指数（LAI）进行反演的方法．时间序列遥感观测数据能为目标参数LAI的反演提供更多信息,而作物生长模型的引入则能够对反演过程中LAI的变化趋势进行约束．实验结果表明,利用地物波谱库中提供的参数先验信息结合时间序列遥感观测数据,采用变分数据同化算法可以明显提高具有时间变化特征的地表目标参数反演精度．     

基于PSO算法优化的BPNN天然气脱CO_2膜分离过程软测量模型

天然气脱CO2膜分离过程是一个非线性复杂系统.针对其过程中一些关键性能参数如脱碳气流量和尾气CO2浓度难以在线精确测量,建立了基于PSO算法优化的BP神经网络天然气脱CO2膜分离过程软测量模型.其中,为克服BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部最小值等缺点,引入惯性权重算法和收缩因子对传统PSO算法进行改进后,用PSO算法优化BP神经网络的权值和阈值;然后,基于Matlab软件和采集的现场数据对天然气脱CO2膜分离过程进行建模仿真.结果表明,模型收敛速度快,模型测量的天然气脱CO2膜分离过程中的关键参数脱碳气流量和尾气CO2浓度值与实测值符合较好,误差小.     

一种改进的二氧化碳吸收减排法

为了研究利用乙醇胺（MEA）溶液从化石燃料燃烧电厂的尾气中分离CO2来减小温室气体的排放,采用ASPEN PLUS软件结合电厂参数建立了MEA溶液吸收CO2的流程．流程中的反应采用Eletrolyte—NRTL模型,吸收塔、解吸塔采用RADFRAC模型．通过模拟分析操作参数变化对CO2减排流程的影响,获得了最优操作点,同时对流程进行了改进,对压缩机级间热能回收进行了探讨．通过优化得到流程的最优操作点：MEA的质量分数为40％,CO2的回收率为99．2％,解吸塔操作压力为0．2MPa,贫液负载量为0．131．回收压缩机级间热能及改进操作条件后,最优操作工况下CO2的解吸能耗为2．947GJ／t,减排成本为344．0元／t,电厂效率由减排前的45％仅降为32．75％．