土地利用变化对城市气象环境影响的数值研究

采用南京大学的三维非静力区域边界层模式,选取典型天气状况作为代表,对北京1980、1990、2000及2004年不同土地利用类型冬夏两季的城市边界层特征进行数值模拟,结果表明:城市土地利用状况的改变对边界层热力及动力结构产生显著的影响,这种影响在夏季个例的日间尤为明显.如,由于建筑储热能力变化,地表反照率变化,导致城市表能量平衡重新分配,1980年个例较之2004年个例,夏季城市区域平均净辐射通量增加160 W.m-2.城市植被覆盖率减小,地表湿度降低,使得潜热通量最大减小81 W.m-2,感热通量则最大增加146 W.m-2.热通量和动量通量增大,地气相互作用的加剧,夏季城市区域气温增幅最大达2.2℃.建筑物高度及密度增大,湍能增强,且影响高度增大,混合层高度增加,使水汽等物质输送加强,分布更加均匀.城市动力粗糙度增加引起的阻尼作用在风速大时较明显,北京冬季日间风速较大,风速减少最大可达2.02 m.s-1;然而冬季大气层结较为稳定,湍能发展受到抑制,湍能及通量输送的变化不如夏季个例明显;地表较为干燥、植被覆盖稀少,潜热减小及感热增加的变化幅度较小,增温变化也不如夏季个例明显.     

夏季太湖表面辐射和能量通量特征观测分析

利用太湖表面2012年6~8月的辐射和湍流通量观测资料,分析了太湖夏季晴天辐射平衡和能量平衡各组分的日变化特征。结果表明:12012年夏季晴天太湖表面向下、向上短波辐射和向下、向上长波辐射日平均值分别为282.6、19.5、425.8、478.6 W/m2,反照率日平均值为0.05;2夏季晴天净辐射、感热通量、潜热通量和热储项日平均值分别为210.3、3.8、121.8、5.7 W/m2;3夏季晴天感热通量白天为负最小值为-13.4 W/m2,夜间为正最大值为17.3 W/m2。潜热通量晴天白天最大值达到216.6 W/m2,是能量平衡分配的主导;与陆地下垫面不同的是,夜间潜热通量仍保持正值。热储项白天为正,夜间为负,约60%的能量以潜热的形式消耗。天气过程出现时,湖体稳定的正温层被打破,累积热储项急剧减少。     

中国东部地区NCEP／NCAR再分析地表能量平衡资料的检验

本文通过分析中国东部6个观测站1958-1960年连续3年的地表热量平衡观测资料与相同时段的NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料在逐日、候、旬、月、季节、年等不同时间尺度上的差异,检验了20世纪60年代以前NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料在我国东部地区的可信度,结果表明:各站的NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料基本上能够较好地反映实际地表热量平衡通量的季节变化特征.随着时间尺度从日增大到年,NCEP/NCAR再分析资料与观测资料的误差逐渐减小,再分析资料的可信度随时间尺度的增大而逐渐提高.低纬地区的NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料与观测资料之间的误差较小,再分析资料的可信度较高,对于同一测站而言,再分析的辐射平衡和潜热通量资料比感热通量资料的可信度大,精度较高.与冬季相比,夏季再分析地表热量平衡资料更接近观测.在目前我国地表热量平衡观测资料相当缺乏的情况下,NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料不失为一种较好的用于研究气候变化的补充代用资料.     

黑藻与苦草在不同水深下光合作用的比较研究

以沉水植物较为丰富的洪湖凹沟子作为采样区域,利用水下调制荧光仪研究洪湖常见的2种高耐污、高吸污水鳖科沉水植物黑藻（ Hydrilla verticillata（ L. f.）Royle）与苦草（ vallisneria natans（ Lour.）Hara）分别在100 cm及50 cm水深条件下光合作用的差异.结果表明:在100 cm水深条件下,当PAr值稳定为342μmol·m-2·s-1时,黑藻（Hydrilla verticillata）的ETr值趋近25.10μmol·m-2·s-1,而苦草（vallis-neria natans）的ETr值趋近10.10μmol·m-2·s-1;当PAR渐强时,黑藻在PAr值为219μmol·m-2· s-1时其ETr达到峰值21.76μmol·m-2·s-1,苦草在PAr值为515μmol·m-2·s-1时其ETR达到峰值12.65μmol·m-2·s-1;在50 cm水深条件下,当PAr值稳定为342μmol·m-2·s-1时,黑藻的ETr值趋近26.20μmol·m-2·s-1,而苦草的ETr值趋近11.90μmol·m-2·s-1;当PAr渐强时,黑藻在PAr值为219μmol·m-2·s-1时其ETr达到峰值25.27μmol·m-2·s-1,苦草在PAr值为1042μmol· m-2·s-1时其ETr达到峰值4.80μmol·m-2·s-1.综上所述,在100 cm或50 cm水深条件下,黑藻的光合作用强度皆强于苦草.     

城市非均匀性对城市地表能量平衡和风温特性的影响

为了研究城市的非均匀性对城市气象特征的影响,根据南京市landsat卫星资料的建筑密度分布特征,将南京市不同区域的城市分成:商业型城市、高密度城市、低密度城市.利用天气预报模式(WRF)模式针对南京地区非均匀城市类型分布进行了1年的高分辨率模拟,研究了城市非均匀性对城市地表能量平衡和城市热岛等气象特征的影响.研究结果表明:城市地表能量平衡和城市热岛等气象特征对城市非均匀性比较敏感,城市非均匀性导致平均城市感热、净辐射、热岛强度、城市郊区风速差减弱,而潜热增加.考虑城市的非均匀性之后,地表能量平衡各项以及温度、湿度、风场在城市区域的分布更加复杂,空间分布的方差和极值明显增加.如非均匀城市使平均感热、热岛强度和城市风速衰减分别下降了9.3 W·m-2、0.18℃和0.14m·s-1,潜热增加11.2 W·m-2;但非均匀城市使热岛强度、风速衰减、净辐射的最大值增加了0.28℃、0.28m·s-1和5.7·m-2.城市对于风速的衰减,会导致低空急流带的强度变小、厚度变薄.     

长三角城市群区大气污染对气象要素及地表能量平衡的影响研究

利用2012年4-6月南京溧水野外观测站近地层微气象、地表辐射和通量交换数据,结合南京大学地球系统区域过程综合观测研究站(SORPES-NJU)的PM2.5质量浓度以及环境保护部发布的逐日API资料,使用聚类分析、合成分析和个例分析的方法,定量分析了南京地区不同大气污染程度下气象要素和地表能量平衡的响应特征.结果表明,观测期间南京地区污染天盛行偏南风,且风速较清洁天气低约30%.气溶胶白天对到达地面的太阳辐射的削弱作用大于对地面有效辐射的减弱作用,使得地面净辐射减小(日均值约46.3 W·m-2).气溶胶减弱感热通量、潜热通量,并影响二者在能量平衡中的比重.个例分析表明气溶胶通过减小白天地面净辐射,减弱地气系统能量,导致近地层气温降低(最大差值约1℃),湍流运动减弱,从而进一步抑制污染物的扩散,形成空气污染-地表能量收支-边界层结构间的正反馈过程.     

农田土壤生态系统冬小麦夏玉米轮作CO2排放特征研究

采用静态箱法对旱地农田冬小麦-夏玉米轮作生态系统CO2排放进行了定位观测,并利用气象色谱进行分析而研究了北方地区典型旱地农田土壤CO2排放特征.结果表明,旱地农田土壤冬小麦-夏玉米轮作期间CO2的平均排放通量由大到小依次排列为:无机-有机肥配合施用的处理110.78 mg·m-2·h-1,单施无机肥处理79.58 mg·m-2·h-1,无追肥处理74.20 mg·m-2·h-1,休闲地54.91 mg·m-2·h-1.作物生长状况与土壤温度是影响土壤呼吸强度的主要因素,而试验数据分析结果表明土壤可溶性有机碳(DOC)与CO2排放通量无直接关系.其中,小麦拔节期、玉米的拔节期到喇叭口期的土壤CO2排放通量均较高.     

城市不同下垫面湍流通量的观测和分析

利用榆中县2011年10月2-15日外场实验的湍流观测资料,结合天气背景,对比分析了城市同一区域内不同下垫面的动量通量、感热通量、潜热通量和CO2通量的差异特征.结果表明:草地下垫面和混凝土下垫面之间动量通量的差异较小;混凝土下垫面的感热通量整体大于草地下垫面,且在日间差异较大,差异的最大值达109.29 W/m2;草地下垫面的潜热通量在日间明显大于混凝土下垫面,差异的最大值达153.8 W/m2,夜间两下垫面潜热通量差异较小;CO2通量在排放源附近较大.     

利用MODIS数据估算晴空半干旱地表潜热通量

为研究我国半干旱区域地表潜热通量分布特征, 建立了一套不需要将地面气象观测数据作为输入而仅用卫星数据来估算晴空条件下半干旱地表潜热能量的方案。该方案设计了针对半干旱地表的净辐射通量参数化方法和土壤热通量估算模型, 利用S-SEBI模型计算蒸发比率, 根据能量平衡原理得到潜热通量。基于MODIS陆地和大气产品, 利用该方案进行潜热通量估算研究,并采用2003, 2004和2005年6?11月间退化草地和农田晴空数据进行验证。与地面站点观测数据对比结果表明该方案能有效计算地表潜热通量: 在退化草地和农田两个站点上, 该方案计算的地表潜热通量的均方根误差分别为60.4和64.6 W/m², 平均偏差分别为18.6和32.4 W/m²。     

4种模型对黄枝油杉光合光响应曲线的拟合分析

【目的】为找出黄枝油杉(Keteleeria calcarea)光合光响应曲线的最佳模型,以得到较为准确的光合特征参数。【方法】采用Li-6400便携式光合系统对黄枝油杉的光合光响应曲线进行测定,并通过4种模型(直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型)对其光响应曲线进行拟合。【结果】直角双曲线模型和非直角双曲线模型的最大净光合速率(Pnmax)拟合值高于实测值,而指数模型和直角双曲线修正模型的拟合值与实测值较为接近;在4种模型中,直角双曲线修正模型的Isat拟合值(850.45μmol·m-2·s-1)与实测值(800μmol·m-2·s-1)最为接近,其余3种模型求得的Isat远低于实测值。直角双曲线修正模型对黄枝油杉的光响应曲线拟合得到的Pnmax、光饱和点(Isat)、光补偿点(Ic)和暗呼吸速率(Rd)分别为5.06μmol·m-2·s-1、850.45μmol·m-2·s-1、7.86μmol·m-2·s-1和0.816μmol·m-2·s-1。【结论】直角双曲线修正模型的拟合效果最好,指数模型次之,非直角双曲线模型和直角双曲线模型的拟合效果最差。     

从哲学思维看我国的湖泊文化和生态文明

我国幅员辽阔,湖泊众多。湖泊,是湿地系统的重要构成部分,它孕育了地球上最早的生命,记录了生命在大地上留下的最初足迹,感受到最古老的文化与智慧,而它象征着的才是人类最本质的财富。因此,湖泊带有了深刻的文化内涵,塑造了和谐的生态文明。以哲学的思辨,用整体的、和谐的、可持续的现代发展观对我国的湖泊文化和生态文明做了简要的阐述。     

水生高等植物对湖泊生态系统的影响

从多种角度分析了水生高等植物在湖泊生态系统中的作用以及和其它生物的关系,并从覆盖率、群落结构、植物配比等角度讨论了湖泊水生高等植物的最佳保有生物量。表明水生高等植物在湖泊生态系统中具有重要的环境生态功能和初级生产功能,水生高等植物的消退与过量生长都会导致湖泊生态系统生物多样性下降、生态系统变得脆弱和不稳定;维持湖泊生态系统良性循环,水生植物的生物量至少要大于1000g/m2,水生植物的覆盖度要大于30%,除了控制水生植物在水体中的总体生物量,还应重视挺水植物、浮叶植物、沉水植物和漂浮植物之间生物量的合适比例,并需密切注意水生植被群落结构的变化情况。     

鄱阳湖人工控制与湖区血吸虫病防治的探讨

结合鄱阳湖控制工程建设，对不同控湖运行调度方案进行了对比，认为波动运行方案更能充分发挥控湖综合效益，并在此基础上，研究了血吸虫病生活史和生态习性，分析了控湖工程建成后水位变化对血吸虫病的影响，提出加强湖区疫情监测、实施血防综合治理等控制血吸虫病的对策建议。     

青藏高原湖区可鲁克湖水生态系统调查与分析

为了解青藏高原湖区可鲁克湖水生态系统的基本情况,弥补青藏高原湖区水生态系统特征数据不足的现状,并为今后青藏高原湖区湖泊生态系统对比研究奠定基础.本文利用2013年7月在可鲁克湖的调查数据,对该湖区的浮游动、植物进行了初步的统计研究,分析了浮游动、植物的种类组成,数量和生物量等变化情况,结果表明:浮游植物在所有的样点中,蓝藻和绿藻的密度所占的比例较大.可见可鲁克湖的大型浮游动物无论种类上,还是生物量上都在减少.底栖动物在本次调查中,以羽摇蚊占优势,密度和生物量比历史数据都偏低.     

内蒙古乌梁素海生态恢复工程试验研究

在典型草型富营养化湖泊内蒙古乌梁素海设立试验研究基地,进行较大规模的生态恢复工程试验,研究表明实施沉水植物收割工程是草型富营养化湖泊生态恢复的重要技术措施.以机械化方式收割沉水植物能够削减湖泊内源性营养物负荷的积累和释放,减少二次污染,抑制生物填平作用,改善水体环境.有计划、合理地运用生态恢复工程,不仅可以减轻草型湖泊所面临的巨大生态压力,延缓沼泽化演化进程,而且可以在实施生态工程的同时开发利用水生植物资源,使湖泊环境与湿地综合利用得到持续发展.     

红枫湖水面挥发性汞释放通量的测定

本文研究应用通量箱 (FluxChamber)方法研究Hg在湖水表现挥发性汞的流通释放量 ,研究在贵州红枫湖进行 ,当水温在 2 0 - 2 4℃时 ,湖面汞的释放量在 89- 196ng·h- 1·m- 2 。平均 12 3ng·h- 1·m- 2 。汞的释放通量白天达到最大值 ,而夜间降到最小 ,湖泊表面挥发性汞的释放通量均具有显著的昼夜变化规律 ,湖面汞的流通量与太阳辐射相关 ,与底泥中汞含量也明显相关     

艾比湖湖区土壤质地测定及其分析

艾比湖是一个典型的干旱区湖泊,近年来由于湖面的萎缩,干涸湖底的面积随之增加[1]。此外,该地区常年受到阿拉山口大风的影响,地表抗风蚀能力弱,致使沙尘天气时有发生。文章通过对湖区不同类型土壤质地测定及分析,得出该区域土壤质地的分布规律。     

程海的真菌

本文报道了对程海真菌的区系组成及其在湖体中的分布状况、季节变化和优势类群的研究结果。共分离鉴定了真菌20个属。与云南主要高原湖泊滇池、洱海比较,程海的真菌(尤其是鞭毛菌)类群较为贫乏,区系成分也有明显差别,分离到了根囊壶菌(Rhizophlictis)和丝枝霉(Abhanocladium)等属。底泥中的真菌类群具有相对稳定性,但总菌数在雨季明显增加。水中及周丛生物上的真菌类群季节变化明显,旱季里出现的真菌类群较雨季丰富多样,表现出与滇池、洱海相同的规律性。优势类群为细囊霉(Leptolegnia)、根生壶菌(Rhizophydium)、拟青霉(Peacilomyeces)、青霉Penicillium)和枝孢霉(Cladospouium)等属。     

对鄱阳湖区农田涝渍问题的讨论

鄱阳湖是我国第一大淡水湖,鄱阳湖平原是长江中下游五大平原之一,素有江南“鱼米之乡”的美称。近几十年来,鄱阳湖区发生洪涝灾害的程度越来越严重,涝灾与渍害严重制约了鄱阳湖区的经济发展。该文分析了鄱阳湖农田涝渍的成因,指出涝灾与渍害是影响鄱阳湖平原区农田高产稳产的重要制约因素,并提出了治理鄱阳湖区农田涝渍的对策措施。     

洞庭湖区小城镇建设现状与展望

介绍了洞庭湖区小城镇建设现状,提出了洞庭湖区发展小城镇的基本思路.