北京城市绿地三种常见林木冠层光合作用特征

城市公园绿化树种的选择需要观测数据的支持,毛白杨、垂柳、白蜡是北京最常见的主要树种,因此夏季晴天在北京市海淀公园林地使用便携式光合作用测量系统LI-6400观测自然光照条件下上述3种林木冠层叶片的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度、气孔导度等光合生理指标,分析其日变化规律及影响因素。结果表明,净光合速率与蒸腾速率日变化趋势呈现单峰型或双峰型曲线,净光合速率、蒸腾速率的最高峰值分别在17. 0～22. 0μmol CO_2/(m~2·s)和1. 8～2. 3 mmol H_2O/(m~2·s)。毛白杨和白蜡光合参数的日均值相差不大,但毛白杨和白蜡的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日均值均高于垂柳的日均值,胞间CO_2浓度日均值低于垂柳的日均值。林地冠层叶片的净光合速率与蒸腾速率呈显著的正相关关系(P 0. 05);净光合速率和蒸腾速率与气孔导度、光合有效辐射呈显著的正相关关系,此外净光合速率与胞间CO_2浓度呈显著的负相关关系。毛白杨和白蜡具有较强的光合作用能力,更适用于城市绿化。     

森林冠层上湍流尺度、耗散率和湍流结构参数

利用新型三维超声风速/温度仪,在中国东北长白山原始森林冠层以上观测的湍流资料,计算并分析了森林冠层上的湍涡特征长度尺度、湍流动量和热量耗散率、湍流动量和热量结构参数的特征.结果表明:湍流动量湍涡特征长度尺度与稳定度参数Z/L成正相关;湍流热量特征长度尺度与稳定度参数Z/L在不稳定层结时,成正相关,在稳定层结时近似成负相关;在不稳定和稳定层结大气中,利用湍流谱方法和利用风速垂直分量方差、温度脉动方差和Richardson数计算的湍流动量、热量耗散率和湍流动量、热量结构参数有较好的一致性;无量纲湍流结构参数C2vz2/3σ- 2w和C2Tz2/3σ-2T是Richardson数的函数;湍流热力结构参数 C2T与感热通量 w′T′具有较好的线性关系.     

黑河上游土壤含水量的空间分布与环境因子的关系

通过原位观测及大范围多尺度采集位于青藏高原北缘的祁连山地黑河上游土壤含水量数据,得到土壤含水量的空间分布,并运用旋转主成分分析法分析影响黑河上游土壤含水量的主要环境因子.结果表明:在黑河上游,影响土壤含水量的主要因子是地形因子,土壤物理属性与土壤含水量之间的相关关系不显著;地形因子中坡度和坡向与土壤含水量呈显著负相关,土壤含水量在坡向作用下呈现北坡高于南坡的趋势,海拔与土壤含水量呈现显著的正相关关系.     

滇东地区城市空气污染变化特征及其与气象条件的关系

基于滇东城市曲靖2014-2018年2个国控空气质量监测点的逐日空气质量指数和6种空气污染物(SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_3)逐小时浓度资料以及同期气象要素数据,统计分析了曲靖主城区空气污染变化特征及气象因子对污染物浓度分布的影响.结果表明:①2014至2018年,曲靖主城区空气质量优良率为97%-99.7%,污染日数呈逐年减少趋势,首要污染物以PM_(10)、PM_(2.5)和O_3为主.②曲靖主城区空气质量呈现出夏秋季节较好、冬春季节较差的季节性特征.③6种污染物浓度各自表现出不同的季节性变化和日变化特征.气象条件影响着曲靖主城区污染物的扩散、迁移和转变.④风速与SO_2、NO_2、CO和PM_(2.5)浓度具有较好的负相关关系;与O_3浓度呈正相关关系;风速对PM_(10)影响较复杂,当风速小于2 m/s时有利于PM_(10)扩散,当风速超过2 m/s时反而导致PM_(10)浓度增加.⑤地面盛行西北风和东南风时,SO_2、NO_2、CO、PM_(10)和PM_(2.5)浓度较高;地面盛行西南风时,O_3浓度达到最高值.⑥降水对6种污染物具有显著冲刷清洁作用.⑦温度与O_3浓度呈显著性正相关关系,与NO_2、CO、PM_(10)和PM_(2.5)浓度呈显著性负相关关系;与SO_2浓度关系不显著.⑧相对湿度与O_3、PM_(10)和PM_(2.5) 3种首要污染物浓度呈显著性负相关关系;与SO_2、NO_2和CO 3种非首要污染物浓度的关系不显著.     

干旱半干旱区几种典型灌木半灌木茎叶水分传导系统的结构特征

植物茎干叶片的水力结构特征决定了植物的生态适应能力.本研究在干旱半干旱地区不同的地点采取了几种典型的灌木半灌木植物小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、荆条、沙棘、油蒿为研究对象,探究不同环境中灌木半灌木茎叶水分传导系统的水力结构特征,分析环境差异对这几种典型灌木水力结构特征的影响.结果表明:荆条具有最大的导管直径,沙棘的导管密度最大,几种灌木半灌植物85%以上的导管都为小导管.半灌木油蒿的叶片最厚,中间锦鸡儿的叶脉密度最大,柠条锦鸡儿具有最大的比叶重(LMA)(面积质量).导管密度与导水率呈显著正相关关系(R~2=0.69,P0.05).叶脉密度与比叶重显著正相关(P0.05),说明叶脉密度越高就需要更多的物质成本来构建叶脉.叶脉密度的增加提供了而更多的水分运输路径.年均降雨量与叶片厚度、比叶重、叶脉密度呈显著负相关关系(P0.05).年平均温度与叶脉密度呈显著正相关关系(P0.05),与叶片厚度、比叶重呈不显著的负相关关系(P0.05),说明环境因子的差异是造成植物水力结构差异的主要原因,揭示了灌木半灌木水力结构对不同环境的适应性策略.     

深圳PM2.5浓度变化趋势及其月尺度预测方法

基于深圳市环境监测站的PM2.5浓度数据以及深圳市国家气候观象台发布的月度气象监测公报,研究了2012年至2019年深圳市PM2.5浓度的变化规律,分析了PM2.5浓度与月尺度气候要素的关系,并利用多元线性回归分析法建立了PM2.5月均浓度的预测模型。结果表明：2012年至2019年深圳PM2.5浓度呈明显下降趋势,PM2.5浓度有季节性特征,干季(1~3月及10~12月)PM2.5浓度比较高,也是PM2.5污染防控的重要时段。月降水日数、月降水量以及月平均温度与PM2.5浓度的负相关较明显,偏北风频率与PM2.5浓度呈显著正相关,可一定程度上帮助预判月均PM2.5浓度。与前人研究结果相反,月平均相对湿度与PM2.5浓度呈显著负相关。包含气象因素项以及PM2.5浓度项的月平均PM2.5浓度预报模型拟合度较高,偏北风频率、月平均相对湿度是对月平均PM2.5浓度影响最大的气象因素。利用深圳市2020年数据对模型进行检验,结果证明方程对于月平均PM2.5浓度的预报有一定适用性,可较好预报PM2.5浓度月增量。     

叶片结构特征与SO2伤害和吸收的关系

对白蝉等植物进行SO_2熏气试验,观察叶片的伤害情况,并测定叶片含硫量的变化.试验结果表明:角质层厚度、细胞壁厚度与SO_2的伤害呈负相关;胞间隙与伤害呈正相关;在一定密度范围内,伤害程度随气孔密度的增大而加重,但当密度增大到一定程度后,反而有减轻的趋势.胞间隙与SO_2吸收量呈正相关;而气孔密度与吸收量的关系与伤害情况相类似.     

森林冠层上湍流尺度、耗散率和湍流结构参数

利用新型三维超声风速／温度仪，在中国东北长白山原始森林冠层以上观测的湍流资料，计算并分析了森林冠层上的湍涡特征长度尺度、湍流动量和热量耗散率、湍流动量和热量结构参数的特征。结果表明：湍流动量湍涡特征长度尺度与稳定度参数Z／L成正相关；湍流热量特征长度尺度与稳定度参数Z／L在不稳定层结时，成正相关，在稳定层结时近似成负相关；在不稳定和稳定层结大气中，利用湍流谱方法和利用风速垂直分量方差、温度脉动方差和Richardson数计算湍流动量、热量耗散率和湍流动量、热量结构参数有较好的一致性；无量纲湍流结构参数Cv^2z^2/3σω^-2和CT^2z^2/3σT^-2是Richardson数的函数；湍流热力结构参数CT^2与感热通量——↑ω′T′具有较好的线性关系。     

西安市南郊公路运输CO_2排放特征及影响因子研究

为查明公路运输CO2浓度的变化特征,分别于2012年7月、8月、11月和2013年4月对西安市南郊长安南路中段近地面大气CO2浓度进行了昼夜观测,并与距离交通线150m处的另一观测点进行对比。观测结果表明,公路运输对近地面大气CO2浓度有着重要影响,交通线旁大气CO2浓度因受车流量影响比距离交通线150m处的观测点高10ppm~20ppm。在日变化上,交通线旁大气CO2浓度呈现出明显的双峰波动,变幅可达80ppm~110ppm;在季节变化上,4月份观测区CO2浓度值最高,7月、8月和11月并无显著差异。此外,大气CO2浓度值与温度呈负相关,而与湿度、气压显著正相关。     

水稻穗部性状与茎叶性状的关系

以沈农265等33个辽宁省主栽品种及区域试验品种(品系)为试材,研究穗部性状与茎叶性状关系的结果表明,单株有效穗数与多数穗部性状呈极显著负相关,而每穗粒数与多数穗部性状呈极显著正相关,剑叶长与单株有效穗数呈显著负相关,剑叶和倒2叶鞘长与一次枝梗数、一次枝梗饱粒数、着粒密度呈极显著负相关,倒1节间与一次枝梗数、一次枝梗饱粒数、着粒密度呈显著负相关,倒3节间长与单株有效穗数呈显著正相关．     

辣木在不同CO2体积分数下的光合作用

辣木是一种经济价值高的热带植物,前期已成功在韶关引种.在此基础上,研究了辣木在不同CO2体积分数下的光合速率的变化,结果表明:辣木在不同CO2体积分数（3 250~400 L/L）下的净光合速率不同,当叶室CO2体积分数在700~450 L/L时,净光合速率最大,继续增加CO2体积分数,辣木叶片的净光合速率会降低,体积分数越高降低幅度越大,在高CO2体积分数时净光合速率会下降为负值.胞间CO2体积分数随着叶室CO2体积分数的增加而增加,气孔导度和蒸腾速率随CO2体积分数增加的变化不大.     

盐腔迫对3种白蜡树幼苗生长与光合作用的影响

通过幼苗盆栽实验，对不同浓度NaCl胁迫下，3种白蜡幼苗生物量，叶绿素含量，丙二醛含量和光合作用等进行了测定分析。结果表明，随着盐分浓度的提高，白蜡幼苗总生物量，叶绿素含量逐渐减少，根茎比差异显；幼苗丙二醛含量没有明显规律性变化；幼苗净光合速率，气孔导度和蒸腾作用强度均下降，饱和水气压差增加，而不同树种幼苗的胞间CO2浓度上升或下降，NaCl与其相关关系也表现不同。     

Water-carbon coupling modeling of summer maize at the leaf and canopy scales

Transpiration and photosynthesis are two closely related and intercoupled processes that dominate the physiological activities and yield of crops. Therefore, there is a need to study water-carbon coupling modeling at various scales to increase water use efficiency (WUE). Using a summer maize field in North China as an example, the variations in leaf and canopy photosynthesis and transpiration (or evapotranspiration) were analyzed. The synthetic model of photosynthesis-transpiration based on stomatal behavior (SMPT-SB) was then calibrated and validated at the two scales. The leaf photosynthesis and transpiration, as well as the canopy photosynthesis and evapotranspiration, have a consistent diurnal trend. However, the canopy evapotranspiration is affected more by topsoil moisture content. The regression coefficient between leaf photosynthesis, transpiration, and WUE estimated by the SMPT-SB and the measured values was found to approach 1, with a coefficient of determination of more than 0.74. The relative error between the two sets of values is less than 11%. Therefore, the SMPT-SB could express fairly well leaf photosynthesis, transpiration, and WUE. The estimated canopy-scale photosynthesis by the SMPT-SB is also in good agreement with the measured values. However, this model underestimates the canopy evapotranspiration when the topsoil has high moisture content and therefore overestimates, to a certain extent, the canopy WUE.     

椒-草种植模式下5种牧草的光合生理特征分析

以白三叶、光叶紫花苕、一年生黑麦草、多年生黑麦草、紫花苜蓿5种牧草为试验测试对象,采用u．6400便携式光合测定系统分别测定椒～草种植模式下5种牧草在生长盛期的净光合速率（Pn）,以探讨不同牧草的光合生理特性．试验结果表明：不同牧草的净光合速率日变化特征参数存在明显差异,苜蓿和一年生黑麦草的净光合速率日变化呈双峰曲线,有“午休”现象;白三叶、多年生黑麦草、光叶紫花苕没有“午休”现象;净光合速率值对光照日变化的反应差异也较大,在生产中需要调整花椒林冠层分郁闭度以便营造适宜不同牧草生存的林下光环境,既达到坡地植被水土保持效益,又满足花椒经济林和牧草生产两不误的植被建设需求．     

杨小舟蛾取食对杨树叶片光合生理特性的影响

研究了杨小舟蛾(Micromelalopha troglodyta)取食对杨树叶片光合作用的影响,并探讨了杨树叶片受取食影响后的光合补偿机制。结果表明:杨树叶片被杨小舟蛾取食后,叶片净光合速率(Pn)日动态波动变化幅度强于对照,呈单峰型曲线,峰值出现时间在上午12:00时,比对照滞后2 h,且峰值比对照提高了16.4%。单位面积受害叶片在上午(8:00—12:00)累积同化CO2的量比对照上升了9.6%,而下午(13:00—18:00)略有下降。1天中(8:00-18:00)累积同化CO2的量两者之间差异不显著(p>0.05)。蒸腾速率(Tr)的日动态为双峰曲线,分别在上午12:00和下午15:00出现蒸腾高峰;被取食叶片蒸腾速率及日累积蒸腾耗水量明显低于对照,而水分利用效率(WUE)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pn,max)分别比对照显著提高(p<0.05);暗呼吸速率(Rd)比对照高出10.33%。表观量子效率、光补偿点(LCP)等光合指标与对照差异不明显。分析表明,杨树对杨小舟蛾的取食危害存在光合补偿的适应机制。     

5种地被竹光合日变化特性研究

以菲白竹、黄条金刚竹、鹅毛竹、铺地竹和菲黄竹5种地被竹为试材进行盆栽试验,测定其光合日变化。试验结果表明：5种地被竹净光合速率和蒸腾速率日变化均为双峰曲线,具有典型的“午休”特征。各环境因子主要通过对光合有效辐射、水压亏缺、胞间CO2浓度和叶面温度的作用而影响的净光合速率,气孔导度对光合特征参数的变化影响最大,且对净光合速率起决定性作用,是影响光合的限制因子。光合“午休”是由于气孔导度的降低,主要受气孔因素限制。     

辣椒（Onza和Cajamarca）光合特性研究

本文通过研究两种长势一致的不同辣椒品种（Onza和Cajamarca）的光合特性,探讨不同品种辣椒光合特性是否存在差异。通过LI-6400便携式光合作用系统测定两种辣椒的光合特性。结果袁明：Cajamama的光饱和点低于Onza,而光补偿点高于Onza。Onza和Cajamarca净光合速率具有相同的变化趋势,最大净光...     

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。     

马鹿花光合和水分生理生态特性的日变化

 为研究马鹿花光合参数的日变化规律及其与空气相对湿度RH、大气CO₂浓度C_a、大气温度T_a、叶温T_l、光合有效辐射PAR、叶面水汽压亏缺VPD等主要影响因子间的关系,使用Li-6400便携式光合测定仪对马鹿花光合作用和水分生理生态特征参数进行测定.结果表明,马鹿花净光合速率P_n的日变化呈双峰型,峰值分别出现在12:00前后和16:00前后,出现"光合午休"现象;蒸腾速率T_r呈单峰型,在16:00达到峰值;水分利用效率WUE呈双峰型,上午高于下午.P_n对PAR、T_a和RH的响应程度不同,但均达到显著水平.马鹿花各参数间存在复杂的相关性,随着蒸腾速率增大,气孔导度增大,胞间CO₂浓度减小,净光合速率升高,且影响马鹿花P_n下降的因素主要是非气孔因素.