卧龙森林生态站林内外主要气象因子对比分析研究

采用林外对照区与岷江冷杉林定位观测的实验方法,以卧龙森林生态站气象观测数据为基础,从大气温度、大气相对湿度、土壤温度、降水量、蒸发量、风速和风向等因子对卧龙森林生态站站区林内与林外对照区气象要素值进行对比分析.结果表明:①林内平均大气温度、土壤温度以及降水量相对林外明显偏低;②林内大气温差和林内大气相对湿度变化幅度明显较林外低;③受林地地形条件影响,林外风以东风和北风为主,但林内基本处于静风状态.     

阿陶县近46年蒸发量变化特征及原因分析

根据阿克陶县气象站的1964～2009年的小型蒸发皿蒸发量及温度、日照时数、风速、相对湿度等资料,分析了阿克陶县近46年来蒸发量的基本特征、变化趋势和阶段性及引起蒸发量变化的因子.分析结果表明:近46年来阿克陶县的年均蒸发量及四季蒸发量呈显著的偏少趋势,年均蒸发量变化倾向率为-263.17 mm/10a.春、夏、秋、冬...     

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.     

1961—2014年重庆市降水量的时空变化特征

【目的】深入了解重庆市降水量的时空分布格局。【方法】运用GIS中Kriging空间插值法、气候倾向率、累积距平法、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法,研究重庆市34个气象站点1961—2014年的日降水量的时空变化特征。【结果】重庆市年降水量在862.11~1436.55mm之间,气候倾向率为-3.043mm·a-1。季节降水量分布与年均降水量的趋势一致;秋季降水量下降速率最大,下降速率为-1.566 mm·a-1。1961—2014年重庆市年降水量出现准5a的周期变化,20世纪70年代为年降水量最多的年代,1984—1986年出现了年降水量由多到少的突变。年平均降水量和季节平均降水量呈现武陵山东侧较多,盆地地区较少的特征。不同强度降水量时空特征为:年中雨量占全年降水量比重最大,总量约为297.00~437.77mm,下降的速率也最大,为-1.439mm·a-1;年中雨量较大值出现武陵山东侧;年暴雨量较少,总量较高值出现在盆地东北部地区。【结论】1961—2014年重庆市年降水量出现明显下降的趋势,各季节降水量下降趋势存在差异;降水量呈现中部少,南北部多的空间分布格局。
     

中亚热带甜槠常绿阔叶林小气候特征分析

以武夷山甜槠林生态定位站2004年气象观测数据为依据,对林内外温度、湿度、降雨量等气象要素进行对比分析.结果表明:(1)林内气温年平均日较差为8.4℃,林外空旷地年平均日较差为11.7℃.不同月份之间,林内和空旷地平均相对变差分别为0.343和0.335.(2)林内外各月份相对湿度的变化趋势基本一致.除12月与7月份,其余月份林外空旷地月平均相对湿度均大于林内,但林内高湿日数多于林外空旷地.(3)观测期间的降雨多为小雨,4、5、8月的降雨量占全年降雨量(1767.4 mm)的48.36%.穿透降水随着降雨量的增加而增加,其关系式为T=0.730 7P-0.4027(R2=0.988 2,n=20).所测定的林内小气候特征基本反映了该地区顶极森林群落阶段的特点.     

石羊河上游1956-2009年出山径流量特征及其对气候变化的响应

利用石羊河上游气象站1956-2009年逐日气象资料及天祝县六条河流1956-2009年年出山径流量资料,应用FAO Penman-Monteith模型、小波变换及累积距平等方法分析石羊河上游天祝县出山径流量特征及其对气候变化的响应,结果表明:1956-2009年石羊河上游天祝县出山径流量在波动中总体呈微弱减少趋势,径流量变化倾向率为-0.288×10~8m~3/10a,其中,减少速度最快的是黄羊河,年径流量变化倾向率为-0.069×10~8m~3/10a.1950s,1960s及1980s为丰水期,1970s,1990s为枯水期,进入21世纪,尤其是2002-2009年径流量有所增加;降水量波动呈微弱增加趋势,降水量变化倾向率为1.165mm/10a,径流量与降水量存在显著正相关震荡,两者变化过程具有极吻合的同步性;气温整体呈明显上升趋势,气温变化倾向率为0.298℃/10a,尤其是20世纪80年代中后期以来,增温趋势更加明显;潜在蒸发量在波动中呈增加趋势,其变化倾向率为2.206mm/10a,径流量与气温、蒸发量呈显著负相关震荡;通过小波方差检验,径流量与降水量、气温及潜在蒸发量等各气候要素均分别存在22年左右、7-8年和3年左右的的显著变化周期,而且第一主周期均为准22年,径流量对气候变化响应明显.     

喀斯特城市桂林地表温度时空变化及地物覆盖影响分析

【目的】定量分析喀斯特城市桂林1990—2015年快速扩展对热环境的影响。【方法】提出喀斯特山峰混合像元比辐射率估算方法,对Landsat卫星12景遥感图像用模型反演地表温度并分析地表温度时空变化规律;提出建筑覆盖率、水体覆盖率和裸土率估算方法,反演植被覆盖度、建筑覆盖率、水体覆盖率、裸土率和裸岩率,分析混合像元中各地物覆盖率变化对地表温度的影响。【结果】1)研究地的建筑/道路、喀斯特山峰裸岩、干燥裸土的地表温度相对较高,水体和茂密植被覆盖的喀斯特山峰阴坡地表温度最低,茂密植被覆盖的喀斯特山峰阳坡的地表温度也相对较低;在太阳辐射下,喀斯特山峰阳坡地表温度比阴坡地表温度高1~3℃。2)1990—2015年研究地的地表温度高于喀斯特山峰茂密林地的高温像元比例呈逐渐上升的趋势,由61.9%变化到75.2%。3)研究地的地表温度因植被覆盖度、水体覆盖率增加0.1而分别降低0.5~0.7℃,0.2~0.4℃;因建筑覆盖率、裸土率和裸岩率增加0.1而分别升高0.4~0.7℃,0.4~0.6℃和0.3~0.5℃。【结论】喀斯特城市桂林的地表温度明显受人为因素、植被覆盖和地形的影响。     

川渝地区雾霾时空分布特征及影响因子分析

利用1981-2014年川渝地面气象观测资料,分析了川渝地区雾霾的时空分布特征及影响因子,结果表明:川渝地区雾日变化总体呈下降趋势,两种雾日观测资料的倾向率分别为-6d/10a和-8.2d/10a,研究时段内未出现突变点,80年代到90年代初,雾日变化周期以2~4a为主,21世纪后以8~10a为主.霾日总体趋势与雾日变化相反,呈上升趋势,倾向率为8.2d/10a,1997年开始发生突变,90年代变化周期以2~4a为主,2000年后4~10a周期变化较显著.在对雾霾与风速和空气相对湿度的关系讨论中发现,整个川渝地区雾与风速的变化趋势一致,与相对湿度呈正相关;霾与风速的变化趋势相反,与相对湿度呈负相关.     

喀斯特城市桂林地表温度时空变化及地物覆盖影响分析

【目的】定量分析喀斯特城市桂林1990—2015年快速扩展对热环境的影响。【方法】提出喀斯特山峰混合像元比辐射率估算方法,对Landsat卫星12景遥感图像用模型反演地表温度并分析地表温度时空变化规律;提出建筑覆盖率、水体覆盖率和裸土率估算方法,反演植被覆盖度、建筑覆盖率、水体覆盖率、裸土率和裸岩率,分析混合像元中各地物覆盖率变化对地表温度的影响。【结果】1)研究地的建筑/道路、喀斯特山峰裸岩、干燥裸土的地表温度相对较高,水体和茂密植被覆盖的喀斯特山峰阴坡地表温度最低,茂密植被覆盖的喀斯特山峰阳坡的地表温度也相对较低;在太阳辐射下,喀斯特山峰阳坡地表温度比阴坡地表温度高1~3 ℃。2)1990—2015年研究地的地表温度高于喀斯特山峰茂密林地的高温像元比例呈逐渐上升的趋势,由61.9%变化到75.2%。3)研究地的地表温度因植被覆盖度、水体覆盖率增加0.1而分别降低0.5~0.7℃,0.2~0.4℃;因建筑覆盖率、裸土率和裸岩率增加0.1而分别升高0.4~0.7℃,0.4~0.6℃和0.3~0.5℃。【结论】喀斯特城市桂林的地表温度明显受人为因素、植被覆盖和地形的影响。
     

福州旗山夏季毛竹林生态保健功能研究

【目的】夏季是毛竹林发挥降温增湿、固碳释氧等生态保健功能效果最佳时期,通过对毛竹游憩林内外环境因子进行比较研究,为综合评价其生态保健功能提供科学参考。【方法】在夏季对毛竹林内、林缘及附近广场的空气温湿度、风速和光照、颗粒物浓度、空气富氧度等环境因子进行同步观测,评价毛竹林的生态保健功能。【结果】(1)人体舒适度指标显示,与广场相比林内降温幅度为8.60~12.50℃,林缘降温幅度为7.10~11.20℃;林内相对湿度日均值分别比林缘、广场高15%、42%,林缘比广场高31%;广场风速的日均值分别比林内、林缘高35%和27%。(2)各测定点空气中4种粒径悬浮颗粒物日均浓度大小顺序均为广场林缘林内,广场、林缘和林内3块样地总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM_(10))浓度的日均值均属于"中等"等级;林内与林缘可入肺颗粒物(PM_(2.5))浓度的日均值属于"清洁"等级,而广场可入肺颗粒物(PM_(2.5))浓度的日均值属于"中等"等级。(3)空气富氧度指标显示,在林内日均值最高,日变化范围在20.84%~23.20%;林缘次之,日变化范围在20.61%~22.73%;广场最低,日变化范围在20.12%~21.91%。(4)动物试验发现,经竹林"沐浴"后的小鼠紧张感有所降低,探索、认知能力明显增强。【结论】在夏季,与林缘、广场相比,毛竹林内空气环境质量相对较好,适合游客休憩。     

毛乌素沙地牧草防护林小气候效应的研究

采用自动气象观测系统于2004年4—8月对内蒙古毛乌素沙地新疆杨牧草防护林内风速(V)、净辐射(Rn)、空气温度(Ta)及相对湿度(RH)等小气候要素进行多点连续观测和分析,以期为毛乌素沙地牧草防护林的构建提供一些理论依据.研究结果表明,随着测点与林带距离的增加,防护林内风速和空气温度呈现"倒抛物线"型变化趋势,净辐射和空气相对湿度呈现"抛物线"型变化趋势.与旷野相比,防护林内平均风速降低了12.19%,且越是大风天气,林带的防风效应越明显,净辐射减少了28.25%,空气温度增加了4%,空气湿度增加了7.81%.     

西藏东南部急尖长苞冷杉蒸腾耗水及其驱动因子分析

目的 探讨不同径级急尖长苞冷杉个体蒸腾耗水规律,并分析其与主要气象因子的相关性,为明确西藏亚高山区林木生长规律提供重要参考。方法 应用树干液流测定系统在西藏色季拉山天然急尖长苞冷杉林内对8株不同径级急尖长苞冷杉个体进行蒸腾耗水的连续测定,并同步监测5个气象因子。结果 急尖长苞冷杉树干液流速率日变化为单峰曲线,7月、8月和9月8株样木平均液流速率分别为137.09、142.71和184.43 g/h,日活动时间为10:00—22:00,其峰值出现在16:00左右。急尖长苞冷杉树干蒸腾耗水速率与大气温度和光合有效辐射呈极显著正相关关系,与饱和水汽压差显著正相关,与大气湿度极显著负相关,与风速无关;蒸腾耗水与各因子相关系数绝对值排序为大气湿度>大气温度>光合有效辐射>饱和水汽压差。急尖长苞冷杉边材面积和日蒸腾耗水量均与胸径呈极显著的二次曲线关系,决定系数分别为0.999和0.937。结论 急尖长苞冷杉蒸腾耗水日变化呈“N”形变化,受大气温湿度和光合有效辐射等环境因子影响显著;随胸径增加,单株日蒸腾耗水量迅速升高。     

基于人体热舒适度的江南历史街区空间格局研究——以南京高淳老街为例

【目的】利用生理等效温度(PET)与微气候因子的相关性进行人体热舒适度的研究,基于不同空间格局下的人体热感受,提出空间优化策略。【方法】选取南京高淳老街,在分析场地布局和空间类型的基础上进行微气候研究,对不同空间内气象因素(空气温度、相对湿度、瞬时风速)与天空视域因子进行实测,结合问卷调查,分析各空间内不同时刻的实际人体热感受。进一步将实测数值导入RayMan中,计算生理等效温度(PET),结合南京地区生理等效温度表测算不同的人体感觉及生理应激水平,并对PET与微气候因子做相关性分析,探索微气候因子与人体热舒适度的相关性。【结果】根据研究区域场地布局归纳出庭院式空间、街坊式空间、行列式空间和独栋式空间4种建筑肌理,将空间性质分为开敞空间、半开敞空间与封闭空间3种。经测算,空气温度与PET的相关性最高,相对湿度与PET的相关性次之,瞬时风速的相关性最弱。行列式空间与独栋式空间(半开敞式)微气候表现较好,庭院式空间与街坊式空间(封闭式)表现最差。【结论】结合量化分析,提出5点优化策略,即确定有利于通风的街道方位与几何形态、确定适宜的建筑物与街道的高宽比、优化建筑表皮、增加绿化面积以及完善景观设施。另外, PET与历史街区微气候因子的相关性分析能够客观反映人体的热舒适感受,该方法可以为不同历史街区空间格局影响下人体热舒适度作出科学评判,并提出气候适应性改造策略。     

呼伦贝尔市气候变化对森林草原火灾的影响及未来趋势分析

【目的】气候变暖是引发森林和草原火灾发生次数增加和过火面积扩大的重要因素。呼伦贝尔草原是中国北方地区重要的生态防护屏障,也是目前受气候变化影响最为严重的区域之一。通过研究呼伦贝尔市气候和森林草原火灾的历史变化,计算未来变化趋势以及干旱指数,为该地区应对气象灾害以及森林草原火灾的防御准备工作提供理论依据。【方法】利用重标极差(R/S)分析法、标准化降水蒸散指数(SPEI)分析等方法整理分析内蒙古自治区呼伦贝尔市1961—2018年的气象数据,得出过去及未来变化趋势以及干湿程度。通过分析1990—2018年呼伦贝尔市森林草原火灾数据,将气象要素与干旱状况分别与森林草原火灾数据相结合进行分析,得出火灾未来变化趋势。【结果】 ①1961—2018年内蒙古呼伦贝尔市气温和降水量增加,相对湿度和日照时间下降;气温未来变化趋势将与过去变化趋势相同,降水量、相对湿度、日照时间变化趋势将与过去变化趋势相反;2011年始呼伦贝尔市气候出现持续干旱状况,通过24个月的数据分析得出,未来将会持续保持干旱。②森林火灾的发生频度和过火面积均呈现上升趋势,分别为1次/a和318.38 hm ²/a;草原火灾的发生频度和过火面积均呈现下降趋势,分别为0.41次/a和12 486 hm ²/a。③当植物处于生长季时,草原火灾和森林火灾均与气温呈负相关,与降水量呈正相关,草原火灾与相对湿度和日照时间均呈正相关,森林火灾与相对湿度和日照时间均呈负相关。④森林草原的火灾频度和过火面积与短时间尺度SPEI均有很高的拟合程度,拟合曲线为二次函数。【结论】研究预测,未来呼伦贝尔地区干旱程度将会延续,森林草原火灾的发生与气象因素有很高的拟合度。建议当地有关部门在掌握本地气候变化基础上,制定合理的防护措施。     

西双版纳森林火险气象等级区划研究

采用西双版纳州防火期网格化的月平均降水量、月平均气温、月平均风速、月平均蒸发量、月平均相对湿度等5个气象因子,以及西双版纳州树种和土地利用分布图作为火险区划因子,通过将其标准化并赋予各因子不同的权重,利用ARCGIS的栅格分析计算功能,对西双版纳州防火期内进行森林火险气象等级划分,并以历史林火统计结果作为验证.从区划结果来看,12月至次年5月森林火险气象等级的发展趋势基本符合西双版纳州的实际情况.对照历史林火统计结果,该结果能反映西双版纳州大部地区在防火期不同月份的森林火险气象等级分布规律,具有较高的实用价值.     

三峡库区香溪河流域近20年气候趋势分析

根据三峡库区香溪河流域兴山气象站1990～2009年20年的气象资料,利用Mann—Kendall检验法对该地区的降水量、气温、湿度、风速、日照时数（太阳辐射）等变化进行趋势分析．结果表明：近20年,香溪河流域降雨量无显著上升趋势,增加速率约为12mm／10a,但具有明显的年际变化;春夏季降雨量呈上升趋势,秋季和冬季降雨量呈下降趋势;在全球变暖的气候背景下,香溪河流域气温逐渐升高,平均气温增加速率为0．3℃／10a,平均最低气温增加速率为0．19℃／10a,最高气温显著上升,上升速率为0．4℃／10a;风速先减小后呈上升趋势,1990～2002年风速减小,减小速率为0．1m／s／10a,自2003年以来,风速显著上升,增加速率为0．2m／s／10a;湿度呈减少趋势,月目照时数与月蒸发量呈正相关性,但总体增长趋势则表现为年日照时数增加,年蒸发量减少．     

三峡库区典型城郊防护林土壤饱和导水率特征研究

【目的】分析三峡库区土壤剖面饱和导水率的变化特征,了解土壤水分在不同土壤深度的运动规律,为改善防护林造林模式提供科学参考。【方法】选取位于三峡库区尾端的针叶纯林、针叶混交林、阔叶混交林、针阔混交林等典型人工林及荒地,采用恒定水头法测定土壤饱和导水率(K_s),探讨库区典型人工林土壤饱和导水率的特征及其与影响因子之间的关系。【结果】土壤饱和导水率随土层加深呈现出负指数形式的递减规律,各林分土壤饱和导水率由高到低为:针阔混交林>阔叶混交林>针叶混交林>针叶纯林>荒地。土壤有机质含量与土壤饱和导水率呈二次曲线关系,随着土壤有机质含量的增加,平均饱和导水率逐渐增加,但增加速率逐渐降低,当土壤有机质含量达到最大值(18.596 g/kg)以后其增加速率趋于平缓。土壤密度和孔隙度是影响土壤饱和导水率的最主要因素,机械组成为次要因素,其他物理因子的相关性较小。【结论】各土壤理化因子对土壤饱和导水率的影响作用不同,土壤饱和导水率越大,对延缓地表径流的作用越强。在防护林建设过程中适合营造针阔复合型防护林,有利于保持水土、防风固沙、改善环境和维持生态平衡。     

兴安落叶松林缘天然更新与立地环境因子的相关分析

【目的】揭示兴安落叶松林缘更新与土壤特性及小气候因子的深层次关系。【方法】在测定兴安落叶松林缘天然更新状况、小气候因子及土壤理化性质的基础上,用单因素方差分析与相关性分析法研究了兴安落叶松林缘天然更新指数与土壤理化性质及小气候因子的相关性。【结果】①距离林缘0 m处的样带更新指数最大,距离林缘20、40、60 m的3条样带更新指数变化不大且趋于平稳。②兴安落叶松林缘的光合有效辐射和空气温度显著大于林内。③林缘的土壤养分高于林内,林缘土壤pH小于林内。④通过主成分分析法得到影响兴安落叶松林缘更新的主要因子为土壤含水率、土壤有机质和光合有效辐射,通过多元线性回归分析法得到影响兴安落叶松林缘更新的主要因子为土壤含水率和土壤有效磷。【结论】兴安落叶松林缘的更新效果比林内好,林缘效应对兴安落叶松林更新的影响大致在距离林缘20 m范围以内;光合有效辐射、空气温度和土壤理化性质能有效影响兴安落叶松林缘的更新,其中土壤含水率是影响兴安落叶松林缘更新的最主要因素。因此可以通过改善林缘的环境促进兴安落叶松林缘区域的更新。