广东龙门地区草地下垫面地表辐射和能量平衡观测和分析

 利用2009年9月-2010年1月在广东省龙门县收集的涡动相关观测资料,比较了广东龙门地区草地下垫面秋、冬季不同天气条件下的地表通量特征。发现地表辐射平衡分量和能量平衡分量都存在明显的月际变化。典型晴天下辐射通量除长波辐射外均表现为标准的单峰日循环形态。在阴、雨天,辐射通量日变化曲线波动大,出现双峰甚至是多峰的形态。地面长波辐射略大于大气长波辐射,两者的差值在雨天、阴天、晴天依次增大。在辐射平衡中,地面长波辐射贡献最大,大气长波辐射次之,再依次为太阳短波辐射、净辐射和反射辐射。与晴天相比,阴天潜热、感热均减少。与秋季相比,冬季潜热减少,感热增加。在晚上存在负水汽输送现象。降水天里地热流量全天为负值,土壤从深层向地表释放热量。无论晴天还是阴天,地表和浅层土壤温度都表现为准正弦曲线。土壤温度的活动层基本在10cm土壤层内,各层土壤温度峰（谷）值出现的时间随着土层厚度增加而延迟,10cm以下土壤温度几乎无日变化特征,雨天时地面和浅层土壤温度呈下降趋势。各层土壤温度不仅跟天气状况有关,晴天高于阴天,还存在秋季地温度高于冬季的季节变化。     

深圳夏季多层土壤温度及其垂直结构日变化特征

应用深圳国家气候观象台的地温资料,分析深圳夏季三类天气（晴天、阴雨天和阵雨天）条件下土壤温度及其垂直结构日变化,结果表明：晴天,地面温度和浅层土壤温度呈现正弦曲线变化,白天温度高,夜间温度低。各层土壤温度振幅、位相、周期不同,地面温度振幅最大,越往深层,振幅越小,位相越后,周期越长。土壤温度垂直结构也有日变化,白天正午时段,地面温度和浅层土壤温度高,深层土壤温度低,从地面到深层土壤,温度逐步降低。午夜时段10cm以上土壤温度及80cm以下深层土壤温度相对较低,而（15～20）cm之间的土壤温度相对较高。阴雨天,地面温度和浅层土壤温度的日变化与晴天大不相同。地面温度和浅层土壤温度在白天上升幅度小,甚至下降。地面温度和浅层土壤温度的日变化幅度远小于晴天。这导致白天降水时段土壤温度垂直结构也与晴天大不一样,土壤温度的极大值在80cm土壤层。阵雨天,白天阵性降水会使地面温度和浅层土壤温度不升反降。而40cm以下深层土壤温度受阵性降水影响较小。土壤温度垂直结构因此发生重要改变,土壤温度的极大值在40cm土壤层。无论是晴天、阴雨天,还是阵雨天,80cm以下深层土壤的温度,其日变化幅度都要小于0.5℃,深层土壤温度受天气影响小。     

干旱荒漠区土壤水热特征和地表辐射平衡年变化规律研究

利用2000年9月1日至2001年8月31日期间“我国西北干旱区陆气相互作用野外观测试验”在敦煌荒漠取得的陆面过程观测资料,研究了干旱荒漠地表温度、土壤热量通量、土壤湿度和地表辐射分量、地表反照率等物理量的日循环和年循环特征及其影响机制,分析了地表温度极值特征和冻结时段、土壤热量输出和输入特征及土壤湿度的变化规律,探讨了干旱荒漠区土壤水热特征和地表辐射平衡特征所隐含的气候学意义,揭示了土壤水热特征和地表辐射平衡特征与气候和环境的关系．     

中国陆面数据同化系统研究的进展与前瞻

陆面数据同化的核心思想是在陆面过程模型的动力框架内,融合不同来源和不同分辨率的直接与间接观测,准确一致地估计地表水分和能量循环的各个分量．作者已初步建立了中国陆面数据同化系统;同化方法采用了集合Kalman滤波,模型算子使用CoLM和SiB2等陆面过程模型,观测算子采用针对土壤(包括融化和冻结)、积雪等不同地表状态的微波辐射传输模型．该系统同化被动微波遥感观测如SSM／I,TMI和AMSR以及土壤和积雪的常规观测,已计算得到中国西北干旱区和青藏高原的土壤水分、土壤温度、积雪和冻土的同化资料．文中阐述了在同化系统的构建、同化算法的研究、陆面过程模型和微波辐射传输模型的集成以及大气驱动数据制备等方面的进展,讨论了陆面数据同化的特点和面临的问题,展望了未来的研究重点和同化方法在陆地表层系统科学研究中的应用前景．     

不同地下水位条件下骆驼刺水分和光合生理特性

2006年8-10月对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲——荒漠过渡带不同地下水位（15m、11m和6m）条件下骆驼刺（Alhagi sparsifoliaShap.）的水势（ψ）、光合速率（An）、蒸腾速率（E）进行了测定,分析了骆驼刺生理指标的变化特点。结果表明,不同地下水位条件下：（1）骆驼刺在研究期间均未出现明显的水分亏缺。清晨水势（ψp）的季节变化幅度不大,正午水势（ψm）随着生长期末的到来缓慢增加,水势的日变化幅度较大;（2）光合速率（An）日变化的形态不同,且达到峰值的时间不尽一致;（3）骆驼刺均有较高的蒸腾速率（E）,同光合速率有相似的变化趋势。因此,塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-荒漠过渡带不同地下水位下骆驼刺水分和光合生理特性并没有表现出明显差异,表明骆驼刺可以在过渡带不同地下水位处生长。研究为策勒绿洲-荒漠过渡带骆驼刺植被自然或半自然恢复提供一定的理论依据。     

岩溶系统不同植被下土壤碳排放的温度效应

全球变化研究中土壤的呼吸排放等成为科学家们关注的热点问题,影响土壤碳排放的一个最主要的因子是温度。本文研究了岩溶系统中两种典型植被条件下温度的日变化动态及其系统碳排放过程,并对碳排放的温度效应进行了研究,结果表明土壤温度与岩溶系统碳排放有显著相关,尤以草地生态系统为甚。森林生态系统中,与土壤呼吸排放有显著相关的温度因素为土表温度,且为负相关,表明土壤呼吸排放对该温度的滞后响应。林地、草地生态系统中5cm～15cm土壤温度与土壤呼吸碳排放显示出正效应,表明土壤温度促进土壤呼吸的碳排放。同时,草地生态系统中表层泉水碳排释与土下5cm土温也有极显著相关。即岩溶生态系统碳排放具有极显著的温度效应。     

荒漠地区土壤表层固碳作用研究进展

 干旱、半干旱地区的生态环境条件脆弱,光能自养生物在荒漠地区地表的物质循环和能量流动中起着重要作用。藻类和苔藓是荒漠地区地表普遍存在的固碳生物,不仅能够改善土壤的物理性质,起到保护土壤的作用,同时能够通过特定蓝藻的固氮作用增加土壤的氮含量,最重要的是这些固碳生物能够通过光合作用固定空气中的CO₂,是荒漠地区土壤表层固碳的主要贡献者。荒漠地区生态系统固碳量的研究也是研究全球气候变化的重要组成部分,固碳量的大小不仅受自然条件的约束,也与土壤表层固碳生物（主要是藻类和苔藓）的组成密切相关。当土壤中仅有丝状蓝藻存在时固碳速率较低,随着绿藻等高等藻类和苔藓的出现,固碳速率快速增加。本文综述了荒漠地区土壤表层固碳生物组成和影响地表固碳的因素,回顾和展望了地表固碳的研究方法。     

上海地区夏季地表热通量特征及其影响因素

通过土壤温度预报校正(TDEC)法验证了地表下5 mm处测量土壤热通量的准确性,并以此代表地表热通量.总结了上海地区3种典型日(晴天、多云、雨天)地表下5 mm处土壤热通量的日变化情况,并通过控制变量法综合分析不同因素(太阳辐射量、土壤含水量、云量等)对土壤热通量的影响.结果表明:土壤热通量的波动晴天时最剧烈,波动范围为-23.62～111.81 W/m~2;随着土壤深度的递减,土壤热通量在多云和雨天的波动范围依次减小;未下雨时太阳辐射量与土壤热通量之间的相关性较强(R~20.74);土壤热通量的波动范围随土壤含水量的增加而缩小;在不同典型日,土壤热通量受到不同因素的影响.     

科尔沁沙地地区地表温度的确定和分析

利用2001年夏季和2002年春季在内蒙古科尔沁沙地开展的近地面层微气象观测资料, 计算和分析了流动沙丘下垫面地表温度及特征规律。在不同土壤深度间土壤性质分层均匀的假设下, 对不同实测土壤温度进行离散傅立叶变换, 结合土壤热传导方程, 由土壤温度主频振动振幅衰减与位相差计算的土壤导温率具有较好的相关; 利用不同深度土壤导温率关系和土壤温度主频及各谐波振动的振幅与位相推算地表温度, 由5 cm和10 cm土壤温度测量值计算的地表温度相关性较好。土壤温度振动日振幅随深度按指数衰减, 80 cm深度处地温值的日变化较小。     

滩地不同植被类型小气候日动态特征研究

采用定位观测的方法,以河滩地为对照,对湖北黄州李家洲林场内4种典型抑螺防病林的气温、土温、空气湿度、光照强度的日变化动态以及表层(0～5 cm土层)土壤含水量特征进行了监测.结果表明:由河滩地到农林群落的建立,与对照比较,林分内气温、土壤温度和光照强度均明显降低,日变幅变小.其中,日均气温降低2.75℃,日较差值降低3.20℃;除已收割农作物的林分,地表土壤温度降幅大于深层土壤,两个层次日均土壤温度降低1.01℃;林分内空气相对湿度明显升高,变幅减小,日均值升高12.74℃;林龄越大,林农间种格局的林分内表层土壤含水量越低.随着农林复合生态系统的建立,林内小气候环境朝着更为阴、凉、湿的方向变化,且波动性减弱,稳定性增强.     

双层幕墙热气流流体动力学热工模拟

 在强太阳热辐射条件下,双层幕墙强迫送风热气流（简称强化热气流）流量及热功率显著增加。建立三维流体动力学模型及边界条件,采用FLUENT软件对双层幕墙热气流及强化热气流进行热工模拟,求得双层幕墙在无遮阳、遮阳百叶全开、遮阳百叶封闭三种工况下的温度及速度分布图,解析强化热气流的成因。最后再通过实验验证。     

转型期广州城市空间增长分异研究

研究了转型期广州城市空间增长分异规律,结果表明城市空间增长在旧城空间、城市边缘区、城市外围空间和区域性空间四个圈层表现出不同的特点,其中旧城空间表现出由计划经济时期综合性使用功能向商业、居住、办公等专业性功能分化;城市边缘区以居住和工业为主要的功能,采取圈层、轴向和填充的蔓延式增长方式;城市外围空间的以工业和基础设施为主要功能开发,采取综合性城市新区、新城等形式的跳跃式增长方式;城市增长出现向区域性空间的延伸,主要表现为基础设施建设上的功能延伸,包括兼并和竞合两种增长方式;广州城市空间增长分异是政府力、市场力、社区(集体)力3种力量综合作用的结果。广州城市空间增长分异对全国大城市空间增长分异具有代表意义,文章最后基于广州城市空间增长分异特征对转型期中国城市空间增长展开了讨论。     

温度调控诱导尼罗罗非鱼仔鱼雄性化的研究

  罗非鱼Oreochromis spp.是我国重要的水产养殖品种。我国是世界最大的罗非鱼生产国和出口国。但罗非鱼性成熟早、繁殖过度,致使商品鱼品质偏低、资源浪费严重,解决途径为采用单雄性养殖。本文进行了温度调控诱导尼罗罗非鱼仔鱼雄性化的研究。较之前常采用的雄激素投喂方式更环保、安全、高效。控温处理开始时期为出膜后第7天（DPH, Days Post Hactching）,进行正交试验：设置3个温度20、28、36 ℃（±0.5 ℃）,3个控温时段7-14 DPH、7-21 DPH、7-28 DPH。主要结果如下：处理组合（温度+控温时段）为36 ℃+7-14 DPH、36 ℃+7-21 DPH、36 ℃+7-28 DPH时雄性率较对照组显著增高、与其它各组有显著差异（P<0.05）,分别高达93.85%、96.00%和96.92%,这3组间无显著差异（P>0.05）。为了解控温对仔鱼的影响,还同步研究了相应的增质量率和存活率。由控温时段结束至60 DPH的绝对增质量率来看：处理组合36 ℃+7-14 DPH、28 ℃+7-14 DPH与对照组无显著差异（P>0.05）;从存活率来看：只有处理组合20 ℃+7-21 DPH、20 ℃+7-28 DPH与对照组有显著差异（P<0.05）。综合来看,最佳处理组合为36 ℃+7-14 DPH,平均雄性率 93.85%、最高达96.96%,且高温（36 ℃）处理后生长和存活不受影响。     

一株产纤维素酶细菌的分离鉴定及其酶学特性研究

 采用CMC平板筛选和刚果红染色等方法,从湖南科技大学校园腐烂木芙蓉根部土壤中分离1株产纤维素酶菌株CXB001,经生理生化测试、16S rDNA分子进化树分析,鉴定菌株为Bacillus velezensis。对该菌株的生物特性研究表明,其最适生长温度为37 ℃,在10~50 ℃,pH 5.0 ~11.0中能生长,在pH 6.0~9.0,34~40 ℃,1.5% ~3.5% NaCl 的培养条件下,最适产酶。CXB001所产纤维素酶最适反应温度为50 ℃,最适反应pH为5.0;在20 ℃、pH 5.0~ 7.0具有较好的稳定性。Co ²⁺对纤维素酶具有激活作用,Mg²⁺,Fe²⁺对纤维素酶具有抑制作用。     

增容对回收PET/PP共混物的结晶与熔融行为的影响

制备了不同相容剂增容回收PET/PP共混物,用DSC方法研究了相容剂对r-PET结晶与熔融行为的影响,r-PET对PP结晶与熔融行为的影响和相容剂对r-PET/PP共混物结晶与熔融行为的影响,观察到PP结晶温度随着r-PET含量增加而提高,r-PET结晶温度随着PP含量增加而降低,相容剂加入明显降低共混物中r-PET结晶温度,但不同相容剂对共混物中r-PET结晶与熔融行为影响不大,共混物中PP结晶性能与相容剂的大分子链有关。     

埋管换热器对地表温度影响的模拟分析

为探讨地源热泵系统垂直埋管换热器运行对地表温度的影响,采用数值模拟的方法,基于一定的覆土厚度,结合不同工况下的埋管负荷,建立了地下土壤、钻孔、覆土与外界环境之间的传热模型,对埋管运行期覆土层温度场的变化进行了分析,并对地表温度随覆土厚度的变化规律进行了研究。结果表明,在地埋管的连续换热作用下,埋管周围土壤温度显著变化,且越接近钻孔中心,温度变化幅度越大;钻孔顶部覆土层温度局部变化,随着覆土厚度增加,温差递减;地表温度变化范围及上升幅度与埋管换热量成正比,与覆土厚度成反比;增加覆土层厚度能有效减缓地埋管换热对地表温度造成的热影响,有利于管群区域的红外伪装。     

基于PsbA-trnH,RbcL和trnL-F序列的野生葡萄系统发育

采用PCR技术从湘西地区的3种野生葡萄中分离PsbA-trnH、RbcL和trnL-F基因片段,克隆至pMD18-T载体中测序,结合GenBank/EMBL/DDBJ中公布的其他葡萄科植物相应cpDNA基因信息,使用Mega4构建系统发育进化树,分析其系统发育关系.结果显示,PsbA-trnH,RbcL和trnL-F这3种cpDNA基因序列均能用于葡萄科属间的分子鉴定,但结果与传统形态学分类存在一些差异,RbcL能用于葡萄属内种间的分子鉴定.     

斑马鱼3种胰蛋白酶原基因的克隆、序列分析及组织表达

 胰蛋白酶是丝氨酸蛋白酶类超家族成员之一,在动物蛋白消化中起着重要作用。为深入研究胰蛋白酶在鱼类中的蛋白结构和生理功能,利用RT-PCR和RACE方法,成功获得了斑马鱼3种胰蛋白酶原cDNA序列(zftry1a、zftry1b和zftry2)。结果表明,zftry1a和zftry1b均有242个氨基酸残基组成,其中包括15个氨基酸的信号肽和5个氨基酸(LDDDK)的激活肽。zftry2由247个氨基酸残基组成,其中包括15个氨基酸的信号肽和9个氨基酸(APLGDDDDK)的激活肽。氨基酸序列比对结果显示,三者具备胰蛋白酶原的保守结构特征,如含有催化三联体氨基酸(His-57、Asp-102和Ser-195),12个半胱氨酸,位于底物结合口袋底部Asp-189和口袋开口处的Gly-216、Gly-226等。进化树结果显示,斑马鱼zftry1a和zftry1b属于group I,为阴离子胰蛋白酶原;斑马鱼zftry2属于group II,为阳离子型胰蛋白酶原。RT-PCR结果显示,三者组织分布模式类似,且在肠中有最高表达量。这些结果为研究鱼类胰蛋白酶原的基因进化和功能以及进一步探讨鱼类消化生理的分子机制奠定了基础。     

高山松不同居群种子萌发及其分化研究

高山松是云南松和油松自然杂交产生的二倍体杂种,不同居群形成的遗传背景及生境差异很大.本研究以来自该物种分布区内有代表性的8个居群为试材,在理论亲本种之一即云南松生境下比较其萌发特征.结果表明:不同居群种子萌发动态表现出明显的"S"型曲线,拟合模型检验均达极显著水平,应用Logistics方程拟合效果较好,整个萌发期可分为萌发初期、萌发快速期和萌发后期;不同居群在萌发物候和萌发数量上存在一定的差异,萌发快速期起始时间为7～9 d,结束时间为11～15 d,而快速期持续时间较稳定;不同居群萌发率为52.12%～88.94%,平均73.65%,其中萌发快速期的萌发率为33.10%～49.94%,平均42.28%,萌发快速期占整个萌发期比率较大,分别为47.14%～66.40%,平均为58.20%;居群间的分化表现为以分布区东北部紧接油松分布的MK居群萌发最早,速度最快,萌发率最高,LX次之,而NY居群萌发率最低,萌发速度最慢,其它居群介于中间.快速期萌发率与总萌发率间存在显著正相关关系,相关系数为0.772 5,拟合值与实测值呈极显著的相关关系,相关系数为0.999 5.这些结果表明,高山松在理论亲本种之一即云南松生境下也表现出正常的萌发能力,且不同居群间存在明显的分化,这与高山松的杂交起源特性及不同居群复杂的遗传背景有关.