喀斯特地区石漠化治理进程中土壤水分变化及小气候效应

对乌江上游毕节撒拉溪喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化治理示范区15个样地2012~2013年的小气候特征进行监测。运用空间代替时间方法分析石漠化恢复过程中环境因子的变化,结果表明:不同等级石漠化各小气候因子及土壤水热状况均有不同程度差异,小气候质量随石漠化程度下降、生态修复而提高:同一时间,大气相对湿度及土壤含水量升高且日变化、季节变化趋缓;光照强度、地面温度、表层土壤温度降低且日变化、季节变化趋缓;土壤物理性质改善;强度石漠化样地日平均光照强度为无石漠化的4.46倍,雨季气温高1.03℃,相对湿度低9.9%,表层土壤温度高1.72℃,表层含水量低37%。光照强度与地面温度、土壤温度之间正相关,三者与相对湿度负相关;年际尺度上,同期光照强度、地面温度、0~20cm土温降低,相对湿度增加,小气候效应开始凸显,生境朝着良性有序方向发展。     

非饱和带冻结期土壤温度变化试验研究

设计了气温数字控制系统和非饱和带温度场自动监测系统,编制了相应的信息监测与处理软件,研究了非饱和带冻结期土壤温度变化特征。模拟实验结果表明,非饱和带土壤冻结过程中同样的气温降幅条件下,空气温度的变幅(3℃)远大于土壤表面温度的变幅(1℃),砂土要比亚黏土地表温度降幅大;冻结期土壤温度变化具有一定的时间滞后效应,其时间滞后效应随着土壤深度的增加而增大;不同类型土壤,其温度差别主要在土壤表层。     

西藏色季拉山急尖长苞冷杉林线小气候特征简

利用自动气象观测站持续对西藏林芝色季拉山东坡急尖长苞冷杉Abies georgei var.Smithii林郁闭上限(海拔4 320m)数据进行观测,分析林线气候特征如下:1林线空气温度年变化呈现单峰型曲线,年均气温为0.56℃,年温差可达17.6℃;林线年降水总量为1 480.2mm,集中于春夏季节,具有明显的干湿季节变化;林线空气湿度较高,高于河谷地带,年变幅仅有25%,空气湿度年变化较小.2太阳总辐射、光合有效辐射和紫外辐射量年变化均呈单峰曲线,辐射量以12月最低,8月最高.3林线盛行南风和东南风,年平均风速为1.77m/s;以冬春季节风速大.4林线土壤含水量有明显的垂直变化,土壤含水量从10cm土层到100cm土层变化范围为5.25%~19.02%;林线地表土壤温度变化剧烈,年温差可达22.41℃,地表以下土壤温度变化较为平缓,土壤温差随着深度逐渐递减.     

西藏色季拉山急尖长苞冷杉林线小气候特征

利用自动气象观测站持续对西藏林芝色季拉山东坡急尖长苞冷杉Abies georgei var.Smithii林郁闭上限(海拔4 320m)数据进行观测,分析林线气候特征如下:1林线空气温度年变化呈现单峰型曲线,年均气温为0.56℃,年温差可达17.6℃;林线年降水总量为1 480.2mm,集中于春夏季节,具有明显的干湿季节变化;林线空气湿度较高,高于河谷地带,年变幅仅有25%,空气湿度年变化较小.2太阳总辐射、光合有效辐射和紫外辐射量年变化均呈单峰曲线,辐射量以12月最低,8月最高.3林线盛行南风和东南风,年平均风速为1.77m/s;以冬春季节风速大.4林线土壤含水量有明显的垂直变化,土壤含水量从10cm土层到100cm土层变化范围为5.25%~19.02%;林线地表土壤温度变化剧烈,年温差可达22.41℃,地表以下土壤温度变化较为平缓,土壤温差随着深度逐渐递减.     

木麻黄人工林生态系统土壤呼吸的日变化

在福建惠安选择不同发育阶段(幼林、中林和成熟林)的木麻黄防护林作为研究对象,用LICOR-8100Automated Soll CO2 Flux System法进行了土壤呼吸、温度、气温和水分的日动态测量.测定结果表明:不同林龄木麻黄纯林气温、地表温度、5cm土壤温度、土壤表层含水量等气象因子和土壤呼吸的日动态都呈单峰曲线,但峰值出现的时间不同;土壤温度和水分是影响土壤呼吸的关键因子,因此夏季呼吸速率大于冬季.     

气温升高对青藏高原沼泽草甸浅层土壤水热变化的影响

采用被动升温方式,利用OTCs系统对青藏高原沼泽草甸生态系统分别进行3～5℃(OTC-80)和1～2℃(OTC-40)升温处理,研究下垫面浅层土壤水热变化特征并对其产生的生态环境效应进行探讨。结果表明:与对照点(Out-C)相比,在近地表气温平均分别增高4.87℃,1.40℃的情境下,浅层土壤持续冻结期显著缩短而融化期显著延长;近地表气温升高导致浅层土壤温度上升,积温增大,加速了表层土壤蒸发速度和植被蒸腾速率,浅层土壤因缺水而影响植被生长;浅层土壤温度升高将进一步加速寒区有机质的分解速率,降低土壤碳库稳定性,促使青藏高原气候进一步向暖干化发展;近地表气温升高还将导致物种减少甚至消失,严重威胁着区域经济发展和生态安全。     

青藏高原沼泽草甸生态系统环境因子及其近地表CO_2体积分数对气温升高的响应

采用自然升温方式,利用OTCs系统对青藏高原沼泽草甸生态系统分别进行3～5℃(OTC-80)和1～2℃(OTC-40)升温处理,研究环境因子对气温升高的响应及其与近地表CO2体积分数的关系.结果表明:在日平均气温分别增高4.05,2.13℃的条件下,5 cm土壤温度平均上升3.67,1.65℃,而0～5 cm土壤含水量则分别下降7.9%,2.1%;系统内近地表CO2体积分数比对照点的分别提高29.3,9.8μL/L.气温升高将促使青藏高原气候进一步向暖干化发展,碳库流失加剧,对全球气候变暖起正反馈作用.敏感性分析表明:5 cm土壤温度是影响OTC-80系统内和对照点近地表CO2体积分数变化的最敏感因子,0～5 am土壤水分是影响OTG-40系统内近地表CO2体积分数变化的最敏感因子.     

喀斯特山地森林土壤水分动态变化研究

本文通过对贵州开阳喀斯特山地阔叶林和针阔混交林两种林分类型下的森林土壤体积含水量进行一年的连续观测,得出阔叶林林分土壤含水量季节动态变化为:秋季>夏季>春季>冬季,针阔混交林土壤含水量季节动态变化为:夏季>秋季>春季>冬季;喀斯特山地森林土壤水分的垂直深度变化为:土壤表层含水量最低,随土壤深度增加,含水量逐渐增加,随着靠近植物根系集中分布层,土壤含水量逐渐降低至一个较低点,然后再随土壤深度增加而继续增加。     

不同类型结皮影响下土壤水分的变化规律

通过对库布齐沙漠不同类型结皮覆盖下不同深度土壤含水量的野外动态监测和室内实验测定,研究了不同类型结皮与土壤水因子的相互影响关系,结果表明:(1)土壤含水量在不同类型结皮影响下,随土层深度的增加,生物结皮表现为先下降后升高的趋势,物理结皮则表现为一直升高的趋势.(2)同一土层土壤含水量差异显示,0~5cm藓结皮和藻结皮与物理结皮土层含水量差异显著(P0.05),而藓结皮和藻结皮土层含水量只在降雨后差异显著(P0.05);5~10cm土层含水量只有藓结皮与物理结皮及降雨后藻结皮与物理结皮差异显著(P0.05);深层土壤含水量差异均不显著.(3)不同类型结皮影响下不同土层土壤水分含量日动态变化受土壤水分蒸发、深层土壤水和大气凝结水补给的影响,均显示8:00~16:00下降、16:00~8:00上升的规律.日变化幅度显示降雨前较小,降雨后明显增大;降雨后表层变幅最大,深层土层变幅最小;表层物理结皮降幅最大,藓结皮升幅最大.(4)生物结皮增加了表层土壤持水力,对深层土壤持水力几乎没有影响.     

秸秆覆盖厚度对冻融期土壤温度的影响

基于冻融期玉米秸秆覆盖厚度为5,10,15,20,30cm及无覆盖6种不同地表处理条件下农田土壤温度的测定,分析了冻融期秸秆覆盖对土壤温度的影响及秸秆覆盖厚度与土壤温度变化之间的关系。结果表明,冻融期秸秆覆盖改变了土壤温度分布与变化特征。随着秸秆覆盖厚度从5cm增加到30cm,各土层土壤温度在冻融期的变幅以及由气温突然变化引起的土壤温度波动幅度减小,土壤剖面最低温度值升高,土壤温度响应气温变化的滞后效应增强,土壤温度变化速率线性降低。秸秆覆盖厚度对土壤温度的影响作用随着土壤深度的增加逐渐减弱,地表下60cm处,5种秸秆覆盖处理的土壤温度分布没有明显差异。研究成果可为季节性冻土分布区农田实施秸秆覆盖措施提供参考依据。     

海岸带复合农林系统植物蒸腾耗水规律研究

通过对江苏省如东棉花原种场林－ 农－ 果、林－ 果、棉田生态系统不同植物蒸腾作用特性及其与环境因子的相关分析,研究了不同复合系统的蒸腾耗水规律。结果表明：尽管不同植物的蒸腾速率存在一定的差异,但其日和季节变化规律基本一致：蒸腾作用的日变化表现出早、晚低,中午高的单峰曲线;蒸腾速率随植物的生长发育和环境因子的变化而表现出低－ 高－ 低的季节变化趋势;光强、空气相对湿度、气温是影响蒸腾速率的主要环境因子;在三种不同生态系统中,林－ 果复合生态系统的蒸腾耗水量最低、水分利用效率最高,是一种在沿海地区适宜推广的优化栽培模式。     

城市公园不同植物群落的生态功能比较分析

以郑州市绿荫公园为例,通过测量群落中土壤温湿度等环境因子,研究不同时期3种植物群落的生态功能变化.结果表明,群落A的平均土壤温度最低,比群落C低5℃左右;在测定的各个时期,群落B、群落C的空气温度有时超过30℃,变化幅度明显,群落A的空气温度在30℃以下;在空气湿度上,群落A群落B群落C,群落A的CO2浓度与光照强度分别高于群落B和群落C.群落A的乔、灌、草的合理搭配对于降低空气温度,保持较高的空气湿度是非常重要的,同时保证了下层植物具有合适的光照条件,该项研究为城市公园植物群落的设计提供了有益参考.     

云南松松针水势日变化的研究

本文跟踪测定了云南松松针水势的日变化,研究了水势的变化与气温、光照、湿度变化之间的相互关系．结果表明水势与气温和光照呈负相关,与湿度呈正相关．同时还表明松针水势具有白天降低,夜间升高的变化规律．我们认为测定水势的最佳时间是凌晨露点前．     

夏热冬冷地区太阳辐射对墙体内 热湿耦合迁移的影响

本文首先根据多孔介质热质传递机理,建立以温度和相对湿度作为驱动势的多层墙体热湿耦合传递模型并对其进行验证。基于验证后的模型研究夏热冬冷地区太阳辐射对墙体内热湿分布的影响。以上海为例,分析了该地区夏季和冬季墙体内热湿传递分布情况。结果表明:考虑太阳辐射时,墙体各处的平均温度均比不考虑时更高,相对湿度均比不考虑时更低。不同朝向墙体由于所受太阳辐射强度不同,温度和相对湿度分布也有差异。在夏季,墙体各界面平均温度差和最大温度差从大到小分别为西>东>南>北,平均相对湿度差和最大相对湿度差则相反;冬季,墙体各界面平均温度差和最大温度差从大到小分别为南>东>西>北,平均相对湿度差和最大相对湿度差同样相反。     

土壤呼吸日动态同温度的关系以及最适测定时间

一天一次的土壤呼吸测定方式可能会引起结果的偏差, 为了估计这种偏差以及确定土壤呼吸测定的最适宜时间, 2011年6?8月在河北省塞罕坝地区开展4种植被类型(森林、灌丛、草原和草甸)、13个群落类型土壤呼吸速率日动态以及土壤表层10 cm温度和气温的同步测定。结果表明: 在一天内不同时间进行测定, 可导致土壤呼吸速率偏离程度在-26%~68%; 森林在一天内不同时间进行测定, 对土壤呼吸速率的影响较小(距离日平均值的偏离<10%); 草原和草甸通常在早上7:30-10:30和下午17:00-19:00进行测定对土壤呼吸速率的影响较小(距离日平均值的偏离<10%)。土壤呼吸速率的日变化与土壤温度和气温的日变化密切相关。研究表明, 如果忽略土壤呼吸的日动态, 将会对土壤呼吸速率的估算带来显著影响。     

粗齿桫椤和金毛狗的生理生态及其生境特征研究

对广东天井山自然分布的国家保护植物粗齿桫椤和金毛狗,以及邻近生长的狗脊叶片进行了生理生态特性测定;用温湿度自动记录仪监测了2013年其生境的温湿度,测定了土壤的理化特性、光照强度,以期为它们的生存和发展提供参考.结果表明:生境年均气温17.896℃,年均相对湿度91.703%;土壤pH4.46,有机质含量2.20%.林内光照强度不足旷地的18%.叶片SPAD值和平均的净光合速率粗齿桫椤金毛狗狗脊,蒸腾速率则为粗齿桫椤狗脊金毛狗,3种植物均对低光照有较好的适应性.粗齿桫椤表现出低光合速率高蒸腾速率,有可能导致其生长较缓慢.     

乌兰布和沙漠绿洲防护林体系小气候效应研究

【目的】 研究绿洲防护林体系的小气候效应,为绿洲防护林体系的长期经营与健康发展提供科学数据。【方法】 对乌兰布和沙漠绿洲防护林内、外2个气象站36 a(1983—2018年)连续监测的气象数据进行了统计分析,研究了2个站点的大气温度、地表温度、相对湿度、降水量、蒸发量,以及风速的年、季和月变化特征,分析了绿洲防护林内、外小气候的差异并探讨了产生差异的原因。【结果】 ①绿洲防护林内、外的大气温度、地表温度和降水量年际变化特征总体呈上升趋势,相对湿度、蒸发量和风速总体呈下降趋势,绿洲防护林体系使大气温度降低0.2~1.6 ℃,地表温度降低0.10~5.49 ℃,相对湿度增加0.5%~18.6%,降水量增加0.5~100.7 mm,蒸发量降低18.4~1 282.8 mm,风速减小0.45~1.98 m/s;②绿洲防护林内、外的每10 a的气温变化倾向率分别为0.27、0.32 ℃,地温变化倾向率分别为0.28、0.36 ℃,降水量变化倾向率分别为1.8、2.5 mm,相对湿度变化倾向率分别为-0.2%、-1.3%,蒸发量变化倾向率分别为-42.5、-78.4 mm,风速变化倾向率分别为-0.1、-0.2 m/s;③绿洲防护林内和林外大气温度、地表温度、相对湿度、降水量和蒸发量的年内变化规律均为先增加后降低,为单峰曲线,而风速的年内变化曲线为双峰曲线;④绿洲防护林内、外各环境因子具有明显的季节差异,春、夏、秋、冬四季大气温度、地表温度和蒸发量增长率均为林外高于林内;四季相对湿度均为林内高于林外,风速则相反;降水量春、夏季林内高于林外,秋、冬季为林内低于林外。【结论】 绿洲防护林体系具有降低气温和地温、减少蒸发、降低风速、增加空气相对湿度和降水等生态功能,防护林及其内农作物生长季节尤为明显,这对于提高作物产量起着积极作用,进而改良土壤,并对维持绿洲可持续发展起着重要作用。     

环境温湿度对粘土干缩裂缝结构形态影响

为研究环境温度、湿度作用下粘土干缩裂缝的结构形态与变化规律,以南宁市河流冲积相粘土为研究对象,将制成饱和泥浆的土样分别放置在40、50、60、70℃四种温度和相对湿度为50％、70％、90％三种湿度环境下,使其失水、干缩开裂至稳定,观察分析土样干缩裂缝的结构特征和变化规律.试验结果表明:随温度升高,土样失水稳定时裂缝率、分维数、块区个数呈增大趋势,平均块区面积、最大块区面积则呈减小趋势;随着湿度增加,裂缝率、分维数、平均块区面积减小,块区个数和最大块区面积增加;裂缝率和分维数与含水量均具有良好的线性关系,二者随含水量的变化速率受环境温湿度影响;块区面积分布函数的峰值随温湿度升高而增大,块区最可几面积则逐渐减小.     

Soil respiration dynamics in <Emphasis Type="Italic">Cinnamomum camphora</Emphasis> forest and a nearby <Emphasis Type="Italic">Liquidambar formosana</Emphasis> forest in Subtropical China

Climate change can significantly affect carbon cycling of forest ecosystems.The diurnal and seasonal dynamics of soil respiration (Rs) in Cinnamomum camphora and Liquidambar formosana forests were investigated by using infrared gas exchange analyzer of Li-Cor 6400-09 each month in 2006.Soil temperature and moisture were also measured.Diurnal variations in Rs varied with daily soil temperature in the two forests.Across the growing season,soil respiration peaked on July 28 due to higher soil temperature and m...     

贵州省雾的气候特征研究

利用1961-2004年贵州省84个观测站的天气现象和能见度资料以及9个代表站的地温、气温和相对湿度资料较全面地分析了贵州省雾的空间、时间分布特征。分析表明贵州省雾的空间分布并不具有很强的规律性,全省年平均雾日数为299天,在60天以上的地区比较分散,主要分布在东部、西部边缘及中部地势较高处,年平均雾日数大于100天的有3个站,以毕节地区的大方县为全省之最,有170天。贵州省雾的时间分布具有明显的季节和日变化。尽管每月都有雾出现,但主要集中在冬半年（10月至次年2月）,雾最少时段在5-7月,一天当中早08时发生雾的频率最高;雾的年际变化分析表明贵州省84站平均雾日数呈明显减少趋势,平均每年减少006日。进一步对贵州省9个代表站的气象条件进行初步的统计分析,显示冬季最低气温的逐年升高,年平均每日地温与气温之差、日最高气温与最低气温之差的降低以及年平均相对湿度的减少是造成年平均雾日数呈减少趋势的原因。