城市不同绿地类型对土壤温度的调控作用

为评价城市不同绿地类型降温的差异,选择陕西渭南市具有代表性的林草混合、林地、草地及对比裸地进行地温测量,测量深度为5,10,15,20,25 cm,测量时段为14:00—16:00,20:00—22:00.结果表明,不同深度土温随时间变化而变化,两个时段各类型绿地地温都较裸地高,但晚上深层土壤差异较小;各样地相比,平均地温/深度变化斜率为裸地草地林地林草.对于林地而言,郁闭度0.9的林地5 cm深度地温较郁闭度0.65,0.55分别低出2.8℃,3.8℃,林地郁闭度对降温效应影响明显.研究证明,城市绿地的降温效应与绿地类型层次、树木郁闭度有关.     

野外模拟降雨条件下水土流失与养分流失耦合研究

降水是土壤侵蚀和养分流失的主要驱动力.本文利用野外模拟人工降雨试验,研究不同土地利用类型下水土流失和养分流失.结果表明:林地蓄水保土效果显著,初始产流时间在25m in左右,土壤侵蚀速率仅为裸地的8%.累积径流量和产沙量均与时间呈线性增加,关系为Y=aX-b,径流系数a表现为:裸地>撂荒地>草地>林地.径流和泥沙的迁移导致土壤肥力下降;泥沙结合态是养分流失的主要途径,其养分含量显著高于径流中养分浓度.与裸地的碳、氮和磷养分流失总量相比,撂荒地分别占47.9%、60.8%和46.1%,草地占22.5%、14.4%和17.4%,林地占1.4%、2.8%和2.6%.林地和草地水土保持效果显著,能有效减少养分流失,控制面源污染.     

半干旱地区草地水热通量与环境因素及相关性研究

草地是绿地的重要组成部分,耗费巨资的北京“绿色奥运”绿地建设对生态环境的改善作用需定量评估．2005年5月利用涡度相关系统连续观测草地与裸地的水热通量及环境因素并进行分析比较,采用相关分析研究环境因素影响水热通量的权重．结果表明,草地所获得的太阳辐射能量大部分用于植被蒸腾和土壤蒸发,潜热通量约占净辐射的50％,比裸地高20％左右;草地的显热通量占净辐射的比例比裸地低将近30％,草植被下土壤获取的辐射能量低于裸地土壤近一半．白天草地地面温度明显比裸地低,相同时刻的两温度差值最大约10℃,1．5m高度气温也低于裸地近1℃,而相对湿度高于裸地近5％．草地水热通量受多个环境因素的综合影响,净辐射影响最大,其次是下垫面温度与气温差、下垫面温度,再次是相对湿度（仅对潜热）和气温,风速影响相对较弱．草地下垫面温度对水热通量的影响程度明显低于裸地,而下垫面温度与气温差对显热的影响权重明显高于下垫面温度．     

北京西北部典型城市化地区不同土地利用类型土壤碳特征分析

城市化地区土壤碳库,既受到人类活动的强烈影响,同时又深刻地影响着城市化地区的碳循环过程.本文在采集北京市西北部典型城市化地区不同土地利用类型土壤样本的基础上,分析了不同土地利用类型下的土壤碳特征.分析结果表明:样本土壤总碳质量分数w在0.918%~2.546%之间变动,城市林地、人工草地、山区林地样方的土壤总碳w较高,裸地最低,不同类型土壤差异并不十分显著.土壤有机碳w的变幅为0.196%~1.728%,不同类型土壤差异较为明显,最高为城市林地,其次为山区林地,最低为裸地;垂直方向上,自上而下土壤有机碳w有明显减少的趋势,但裸地和园地的这种特征表现不明显.土壤有机碳密度的变幅为9.617~52.915(t.hm-2),不同土地利用类型的土壤差异较明显,最高为林地,此次是园地,最低为裸地;同类型样方土壤有机碳密度,大致有城市内部高于城市边缘的趋势.土壤无机碳w的变化幅度为0.087%~1.275%,城市内部或城市用地样方,高于城市外围或农业用地样方.而土壤碳氮质量比的变幅在10.905%~98.953%之间,不同土地利用类型的土壤有着较为明显的差异,裸地表现出异常的高值,其次是人工草地,而耕地、园地、城市林地和...     

基于RS和GIS的贵阳市土地利用/覆盖变化时空特征分析

利用TM、ETM+遥感影像,通过遗传神经网络分类方法提取了1995～2010年贵阳市土地利用/覆盖类型变化(LUCC)信息,并分析了LUCC的空间分布特征和近15a来的整体变化情况.结果表明:林地、草地、农作和裸地、建设用地和水体是贵阳市的主要地表类型,其总体变化特征为城市建设用地扩张明显,水体、草地面积保持平稳,农田和裸地面积减少,林地面积稳步增加.     

合肥市区绿地系统空间结构及其小气候效应分析

文章利用GIS、景观生态原理和景观格局指数对合肥市各区绿地景观的空间结构、功能及异质性进行了研究和分析.结果表明,单位附属绿地的景观多样性指数最高,蜀山区达到了4.871;公园或游园的景观多样性指数最低,瑶海区0.547为最小;合肥市各区景观优势度指数均以单位附属绿地最高,蜀山区3.654为最高.分析表明合肥市绿地系统总体结构合理,蜀山区景观结构最合理,庐阳区和包河区次之;另外,对不同类型景观的小气候效应进行了分析;白天各景观类型的最高温度的排列次序是:林地>草地>裸地;在各时段,林地的相对湿度均高于裸地,最大幅度为20%,最小幅度为12%;研究结果为合肥城市绿地结构的合理布局和城市建设提供依据.     

亚高山岩溶生态系统内土壤CO2体积分数垂向差异分析——以金佛山为例

利用CO2红外线分析仪对金佛山夏季垂直自然带上岩溶生态系统内的土壤CO2气体进行一个月的连续观测,研究土壤CO2体积分数的垂向差异.结果表明:山顶样点土壤CO2体积分数的月波动幅度大于西坡样点;山顶林地样点的土壤CO2体积分数高于裸地,低于西坡林地,而其裸地的土壤CO2体积分数则高于西坡裸地;岩溶区生态系统内剖面土壤CO2体积分数基本呈现出随深度增加而增大的单向梯度分布特征;林地土壤CO2体积分数最大梯度出现的深度大于裸地.     

坝上高原不同土地利用类型耕层土壤含水量对比——以康保县为例

分别在坝上高原康保县3个综合农业区相互毗邻的耕地、草地、灌木林地和乔木林地4种不同土地利用类型地块进行土壤采样,测定距地表约20 cm、30 cm耕层土壤水分百分比,结合野外考察、农户走访,对比分析了不同土地利用类型地块耕层涵养土壤水的能力.结果表明:耕地和草地土壤含水量普遍高于乔木林地,灌木林地居中;留茬耕地高于春翻耕地;留茬耕地和草地约20 cm深土层土壤含水量普遍低于30 cm深处,乔木林地与之相反,灌木林地无明显规律.建议在生态恢复重建中重点还草还灌植被,注重草灌乔混交模式;耕地采用保护性留茬,晚翻耕或免耕.     

新型石膏基泡沫混凝土调湿性能的研究

本文以石膏为基础体系,外掺粉煤灰、电石渣等工业废渣和水泥改性剂制成轻质泡沫混凝土.对其词温润湿性能进行设计,针对石膏基泡沫混凝土的平衡吸湿率,孔隙率对吸湿性能影响,封闭空间调温调湿性能,对比样调湿性等方面进行系统分析,结合体视显微镜对其机理进行分析.结果表明,该材料调湿性能优于加气混凝土及烧结粘土砖,是优良的调湿材料.     

半干旱地区草地与裸地水热通量的研究

沙尘暴的发生与土体缺乏草本、灌木有效保护和植被覆盖度低有关,定量地研究半干旱地区草地与裸地水热通量具有十分重要的意义。涡度相关技术是直接测定下垫面和大气之间水热通量的相对标准观测方法,利用其测量草地和裸地水热通量(潜热和显热通量),结果发现草地晴天白天的潜热明显大于显热,其最大值大约是显热的一倍;而裸地恰好相反,显热明显大于潜热,其最大值大约是潜热的一倍。草地阴天白天的潜热略大于显热;而裸地的显热仍明显大于潜热,其最大值大约是潜热的一倍以上;同时存在能量不闭合问题。草地发挥降温增湿等生态效应,对减少沙尘暴、维护生态平衡具有极其重要的作用。     

Short-term climatic impacts of afforestation in the East Asian monsoon region

The influence of changes in vegetation cover on short-term climate over the East Asian monsoon region is simulated using the Community Climate System Model Version 3.5.The results show the annual mean surface air temperature significantly decreases by 0.93°C in response to afforestation over the East Asian monsoon region.Also,surface air temperature decreases by 1.46 and 0.40°C in summer and winter,respectively.The cooling is caused by enhanced evapotranspiration(ET) produced by increased forest cover.Evapotranspiration is greater in summer than in winter,so summer cooling is greater than winter cooling.The annual mean precipitation increases in response to afforestation,with a maximum of 7% in April.Water vapor increases significantly because of greater latent heat flux release.Meanwhile,afforestation leads to higher surface roughness,which decreases surface wind speed and induces an ascending air motion.These factors can produce more clouds and precipitation.Moreover,the surface albedo and the reflective solar radiation are reduced in response to afforestation.     

张伟 杨淑敏 周向玲*

根据1980~2012年喀什平原地区3个气象站的逐日气象资料,采用统计分析探讨了日平均温度、气温日较差、地温日较差、地-气温差、日平均风速、日平均气压、气压日较差及日相对湿度8个气象因子对浮尘天气变化的影响。结果表明:在年、月季节三个序列上,影响喀什平原地区浮尘天气发生的主要影响因子基本上是一致的,分别是日平均风速、日相对湿度、气温日较差、地-气温差及气压日较差5个因子。各因子对浮尘出现日数的影响有显著的季节差异,在春、秋、冬三季浮尘天气的发生受气温日较差和日相对湿度的影响显著;气温日较差越大,相对湿度越大,越不易发生浮尘天气。夏季动力因子占主导地位,日平均风速为主要因子。在秋、冬两季冷高气压对浮尘天气的发生有一定促进作用。     

水库对局地气候影响的数值模拟研究

大型水库建设改变了上游地区的地形高度和地表特征,必将对周边地区的局地气候产生影响.利用高分辨率边界层模式模拟研究了在高山峡谷地区由于水库建设可能导致的局地气候变化.结果表明:高山峡谷地区的水库将导致附近地区在冬季增温,增温幅度可达0.4～0.85℃,使春、夏、秋季降温,最大降温幅度可达2℃,但水库对附近地区气温的影响范围较小,影响温度0.1℃的水平范围约为2.5km,影响高度约500m;水库对气温影响的日变化规律冬季和其它季节不同,冬季使全天增温,白天增温幅度大,夜间增温幅度小,其余季节在夜间使气温增加,在白天使气温下降,夜间增温和白天降温的转换时刻大约在上午8时和晚间21时;在冬、春、夏和秋季,水库附近的相对湿度可分别增加约29.8%,37.2%,13.3%和20.3%,影响范围小于3km;水库将使附近的地面风速有明显增加,水库附近风速增加的幅度小于0.5m/s.     

6种城市下垫面热环境效应对比研究

选择6种具有代表性的城市下垫面(沥青路面、水泥路面、荷兰砖地面、草地、嵌草砖地面、大理石地面)作为观测对象,基于热红外成像技术对其地表温度特征进行观测,系统分析不同城市下垫面地表温度的日变化以及季节变化特征,并利用不同下垫面温度的时间标准差、空间标准差及时空数据标准差定量揭示城市不同下垫面地表温度的时空变化特征,对比研究不同下垫面的热环境效应,结果如下。1)不同下垫面地表温度的日变化一般呈先上升后下降的单峰形态,草地地表温度在不同季节的日变化波动差异较大。沥青的地表温度在全年均为最高,对热环境的影响较大;嵌草砖和大理石在全年的温度均较低,对热环境具有较好的缓解作用,且缓解作用在夏季最显著。2)不同下垫面地表日均温度全年均高于大气温度,表明城市下垫面对大气在一年中都有加热作用。3)气温、太阳辐射以及空气相对湿度对下垫面地表温度的影响均较为显著;气温和太阳辐射与下垫面地表温度之间呈正相关关系,对下垫面以增温作用为主;空气相对湿度与下垫面地表温度之间呈负相关关系,对下垫面增温起抑制作用。4)嵌草砖的热环境稳定性较草地和大理石要好;沥青路面的温度变化特征最能代表本研究观测区域下垫面地表温度的时空变化特征。研究结果对了解城市不同下垫面热环境具有一定参考意义,可为缓解城市热环境提供科学依据。     

广州典型小区微气候特征观测与数值模拟研究

根据广州下垫面类型和湿热气候特征,选取广州大学城一个小区为试验基地,在典型的晴朗天气条件下,通过实地观测和微尺度数值模式ENVI-met,探讨该地区的微气候特征。数值模式能较好地模拟温度、湿度及流场的空间分布和时间变化特征,结果显示:1模拟区域内不同的下垫面存在高温低湿、低温高湿的现象;2毗邻两栋建筑之间可形成狭管流效应,风速值约为来流风速的1.4~1.7倍;3单体方形建筑物两侧出现角隅大风,阵风风速可达平均风速的2~3倍;4街谷型建筑之间有微弱的街谷涡旋形成,其强度与街谷的几何配置和来流风向有关。     

1959～2012年夏季珠三角地区高温热浪的时空 分布特征及其城市热岛效应的影响分析

本文采用珠三角地区9个观测站点1959-2012年夏季(6-8月)逐日02h、08h、14h、20h的温度资料研究珠三角地区夏季高温热浪天气日数和强度的时空分布特征,以及暖夜日数的历年变化趋势,并分析了2000-2012年夏季广州市城市热岛效应对高温热浪天气的影响。研究表明：1)珠三角地区高温热浪日数及强度的时空分布特征相似,空间分布上呈从北向南递减趋势,时间分布上20世纪60年代到80年代呈减少趋势,80年代开始呈增加趋势,21世纪之后大幅增加,并在2007年达到峰值;2)珠三角地区暖夜日数呈增加趋势,且高值区分布与高温热浪日数和强度的分布相似,均发生在90年代末以后;3)1980-2012年夏季广州站各项要素的增加速度均为最快,说明城市热岛效应对广州市区的高温热浪(暖夜)的强度和持续时间均有增强作用;4)2000-2012年夏季广州市6次高温热浪过程中,城区的暖夜日数占总日数的78.6%,郊区的暖夜日数占总日数的14.2%,说明城市热岛效应对城区高温热浪期间夜间温度的影响比白天更为突出。     

新疆西天山积雪稳定期不同下垫面雪物理特性对比

利用上海精创单双通道温湿度记录仪、Snow Fork雪特性分析仪和雪筛等仪器采集的积雪物理特性数据,对比了天山积雪雪崩站积雪稳定期不同下垫面条件下的积雪物理特性.结果表明:实验区内雪层平均温度林地最高,水泥路面最低;雪层剖面最底层的日平均温度草地最高,水泥路面最低;水泥路面温度梯度最大,林地的雪层温度梯度最小,且林地积雪剖面上层的暖中心出现时间滞后于草地和水泥路面1 h;水泥路面、草地、林地的平均含水率依次递增,分别为0.18%,0.19%,0.20%;雪层日平均相对湿度变化与雪层温度和含水率变化大致相同;草地、水泥路面、森林的上覆积雪的平均密度依次递减,分别为0.15,0.14,0.13g/m~3.林地雪层剖面上部的雪密度最小,但中部和底部的都高于草地和水泥路面的;林地的新雪质量分数最小,粗颗粒雪所占比例最大;而草地底部的深霜发育优于水泥路面和林地.     

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.     

滇中地区夏季城市热岛效应的数值模拟研究

为了探究滇中地区不同城市化程度和湖泊下垫面对城市热岛效应的影响,利用中尺度气象模式WRF(the weather research and forecasting model)对昆明等城市的夏季城市热岛效应进行模拟研究。结果显示,夏季夜间,昆明等城市的热岛现象具有明显的下游效应,城市的扩张使得城市热岛下游效应的影响范围扩大,但热岛的强度不会明显地增强。城市的存在会增加地表的粗糙度,使得夜间的近地面风速减小。在白天,湖泊和城市下垫面主要通过改变局地的热力差异影响近地面的风速,城市的存在会加强湖泊与陆地间的热力差异,促进湖陆风环流,进而加大近地面的风速。城市的存在还会减少下垫面对低层水汽的供应,但城市面积的增加对低层水汽的影响相对较小。清晨,城市地区表现为湿岛(湿度较周边地区略大),这与城市地区的近地面辐合流场有关;而在其他时段,城市地区多为干岛(湿度比周边地区低),且干岛现象也存在下游效应。     

滨海风沙地果园防护林农业气象生态与农业技术研究

滨海风沙地防护林气象效应良好,林内相对湿度、雨量都比林外高,蒸发量降低,风速减弱.防护林具有"保温性"和"保冷性"的作用.风沙地夏秋季节土温高、持续时间久、温差变幅大,采取绿肥覆盖能有效降低地温.滨海风沙地土壤含水量变幅大,切勿选择地下水位过高或过低处建园.滨海风沙地气候逐年变暖,冬季"温室效应"明显.根据滨海风沙地防护林的气象效应,提出了适应滨海风沙地的农业技术措施.