西藏色季拉山急尖长苞冷杉林线小气候特征简

利用自动气象观测站持续对西藏林芝色季拉山东坡急尖长苞冷杉Abies georgei var.Smithii林郁闭上限(海拔4 320m)数据进行观测,分析林线气候特征如下:1林线空气温度年变化呈现单峰型曲线,年均气温为0.56℃,年温差可达17.6℃;林线年降水总量为1 480.2mm,集中于春夏季节,具有明显的干湿季节变化;林线空气湿度较高,高于河谷地带,年变幅仅有25%,空气湿度年变化较小.2太阳总辐射、光合有效辐射和紫外辐射量年变化均呈单峰曲线,辐射量以12月最低,8月最高.3林线盛行南风和东南风,年平均风速为1.77m/s;以冬春季节风速大.4林线土壤含水量有明显的垂直变化,土壤含水量从10cm土层到100cm土层变化范围为5.25%~19.02%;林线地表土壤温度变化剧烈,年温差可达22.41℃,地表以下土壤温度变化较为平缓,土壤温差随着深度逐渐递减.     

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.     

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。     

影响丝栗栲树干液流速度的环境因子分析

利用热技术对江西大岗山国家级生态站区常绿阔叶林优势树种之一的丝栗栲树干液流进行了研究,并用梯度自动气象站对气象和土壤等环境因子开展了同步监测。结果表明:丝栗栲树干液流速度表现为双峰曲线;影响丝栗栲树干液流的主要环境因子为风速、10cm土壤温度、20m大气温度、20m空气相对湿度和100cm土壤水势;其次是太阳辐射强度、光合有效辐射和饱和水汽压。即土壤温度和大气温度是影响树干液流速度的主导因子。     

鸡公山自然保护区落叶阔叶林土壤呼吸研究

利用ACE自动土壤呼吸监测系统测定并分析鸡公山落叶阔叶林土壤呼吸的日变化特征,对影响土壤呼吸的土壤温度、大气CO2含量、大气温度、大气湿度等因子进行相关分析.结果表明:鸡公山落叶阔叶林土壤呼吸日变化呈单峰曲线,变幅最大的月份为8月;土壤呼吸与5 cm深处土壤温度呈幂函数关系,y=1.122exp(0.037x)(R2=0.395);土壤呼吸与5 cm深处土壤温度,30 m高处大气CO2含量、大气温度、大气湿度关系显著.     

川西亚高山林线过渡带土壤水分特征

研究了川西亚高山林线过渡带及邻近植被土壤物理及水分特征.结果表明:林线过渡带附近年降水量为832mm,降水量分布呈单峰曲线变化,其中6月降水量最高,达174mm.林线过渡带及邻近植被土壤含水量与大气降水量具相同的季节变化.林线区域土壤全容水量与非毛管蓄水量分别介于82.84～106.76和12.34～24.49mm,下缘冷杉林最高,上缘流石滩草甸最低.从上缘流石滩草甸→林线过渡带→下缘冷杉林,土壤稳渗速率逐渐增高(分别为0.46,2.18和4.36 mm/min),蒸发性能逐渐改善,有效水含量逐渐增高,分别为15.6%,23.5%和33.8%).三类植被在中、低吸力段(<1.5 MPa)土壤水吸力与土壤含水量之间存在显著的函数关系,经验方程:θ=AS-B对该区域土壤水分特征曲线有良好的模拟性.     

环境因子对沙坡头人工植被区碳通量的影响

基于腾格里沙漠东南缘沙坡头人工植被区涡度相关通量观测数据,对人工植被区碳通量及环境因子进行分析.研究表明:碳通量的月均日变化和季节变化趋势明显.该生态系统在生长季(4-10月)各月均为碳汇,6月份碳吸收最多,日吸收量最大值也出现在6月份.由于遭遇严重干旱、持续高温、强辐射和大饱和水汽压差,使叶片的气孔阻力较大,抑制了植物的光合作用,盛夏7月净生态系统CO_2交换量较相邻月份小.采用通径分析方法解析了光量子通量密度、净辐射、饱和水汽压差、空气温度、空气相对湿度、5 cm土壤温度、5 cm土壤含水量和风速等环境因子与碳通量的关联性,结果发现白天碳通量的影响因子以光量子通量密度和饱和水汽压差为主,光量子通量密度是影响净生态系统CO_2交换量的最主要因子,饱和水汽压差次之.光量子通量密度与碳通量呈直角双曲线的关系,净生态系统CO_2交换量随光量子通量密度的增加而减小,但当饱和水汽压差大于1.5 kPa时,这种减小关系的程度有所减弱.不同月份的光响应模型参数光饱和时的最大光合速率、表观初始光能利用率和白天生态系统暗呼吸速率不同,三者的最大值都出现在6月份.夜间生态系统呼吸的主导因子为空气温度,次要因子为5cm土壤含水量.当土壤干旱(土壤含水量小于3.5%)时空气温度超过21.25℃后会降低夜间生态系统呼吸速率.     

苏北泥质海岸水杉林地土壤的异养呼吸

采用碱液吸收法对苏北泥质海岸15年生水杉(Metasequoia glyptostroboides HuCheng)林地的土壤异养呼吸进行了测定。结果表明:水杉林地2—10月土壤异养呼吸速率CO2变化范围为4.72~12.87 g/(m2.d),最大值出现在7月,最小值出现在2月。土壤温度是影响土壤异养呼吸的主要因子,温度变化能够解释土壤异养呼吸季节变化的62.1%~70.9%,土壤含水量与土壤异养呼吸的关系不显著。利用林内气温及地表下2、5、10 cm处的土壤温度得到水杉林地的Q10值分别为1.00、1.59、1.55、1.54。     

地被物对祁连山青海云杉林土壤呼吸的影响

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,对环境变化响应的敏感性受地被物强烈影响,并显著影响生态系统的碳源/汇功能。应用Li-8100A土壤碳通量自动测量系统,对祁连山青海云杉林下土壤呼吸进行野外测定,研究环境因素和不同地被物(苔藓和凋落物)对土壤呼吸动态变化的影响。将去除苔藓和凋落物的样地与对照组进行对比,并收集0～<20 cm、20～<40 cm、40～60 cm土壤温度和土壤含水量、光合有效辐射、风速风向、相对湿度和大气温度等数据。在日尺度上,土壤温度和空气温度是影响该地区土壤呼吸日变化的主要驱动因子,但与土壤含水量的变化没有显著相关性。在季节尺度上,20～60 cm土壤温湿度的变化是土壤呼吸季节变化的主要影响因素。研究区日均CO₂排放量约为311.66～728.61 mg·m^-2·h^-1,去除苔藓生长季土壤碳排放减少约12%,而去除凋落物土壤碳排放减少约32%。移除苔藓或者凋落物可以显著增加土壤呼吸的温度敏感性(Q₁₀)。研究结果表明青海云杉林下的苔藓和凋落物对土壤呼吸有显著影...     

武夷山不同海拔植被带土壤活性有机碳的季节变化

采用连续熏蒸培养法(Sequential fumigation incubation),测定福建武夷山自然保护区不同海拔具有代表性的中亚热带常绿阔叶林、针叶林、亚高山矮林以及高山草甸土壤中活性有机碳(MAC)的变化,分析MAC与土壤湿度、土壤温度、土壤总有机碳之间的关系。结果表明：(1)1年中,MAC在不同林分的0~10、10~25 cm土层中的变化从大到小为：夏季、春季、秋季、冬季;每一季节中,不同林分的MAC从大到小为草甸、矮林、针叶林、阔叶林,且0~10 cm土层中的MAC含量显著高于10~25 cm土层中的;(2)在不同土层中,MAC与土壤湿度、土壤温度、土壤总有机碳之间均呈极显著相关。总之,武夷山山地森林MAC季节变化明显,夏季最大,冬季最小;土壤湿度、土壤温度可能是MAC季节变化的主要调控因子。     

秸秆覆盖厚度对冻融期土壤温度的影响

基于冻融期玉米秸秆覆盖厚度为5,10,15,20,30cm及无覆盖6种不同地表处理条件下农田土壤温度的测定,分析了冻融期秸秆覆盖对土壤温度的影响及秸秆覆盖厚度与土壤温度变化之间的关系。结果表明,冻融期秸秆覆盖改变了土壤温度分布与变化特征。随着秸秆覆盖厚度从5cm增加到30cm,各土层土壤温度在冻融期的变幅以及由气温突然变化引起的土壤温度波动幅度减小,土壤剖面最低温度值升高,土壤温度响应气温变化的滞后效应增强,土壤温度变化速率线性降低。秸秆覆盖厚度对土壤温度的影响作用随着土壤深度的增加逐渐减弱,地表下60cm处,5种秸秆覆盖处理的土壤温度分布没有明显差异。研究成果可为季节性冻土分布区农田实施秸秆覆盖措施提供参考依据。     

HUBEX试验期间淮河流域陆面过程特征的初步分析

通过分析淮河流域能量与水份循环试验(HUBEX)1998～1999年巡回通量观测资料,发现在半湿润季风气候区,对于地表能量平衡而言潜热和感热通量在大多情况下是同等重要的,对于旱地和水田潜热甚至更主要,这与干旱、半干旱地区感热占主导地位完全不同.在晴空条件下,各层土壤温度均表现出一定的日变化特征,且其变化幅度随深度递减,在60cm深处温度日变化已减弱到1℃以下.另外60cm深度也是土壤含水量变化的转折点,因此在该区域可近似把60cm深度作为临界层.同时该流域土壤含水量的垂直廓线随天气背景和土壤类型的不同而不同,且在蒋集站6月份明显存在最大土壤含水量层.     

砂田水热及减尘效应研究

2007年对宁夏中卫市香山地区的砂田进行了有关生态效应研究．结果表明,砂田具有明显的保墒、增温、减蒸、减尘效果,在4--6月期间,砂田0～40cm土层中土壤含水量比裸田提高32．5％,砂层下地表蒸发量减少28．7％,0～20cm土壤平均每天增温0．96℃,地表以上1．5m高度减少扬尘量43．9％．     

长白山次生白桦林不同演替阶段环境因子特征

通过野外环境因子监测,分析研究了长白山次生白桦林不同演替阶段环境因子的变化规律.结果表明:演替是环境因子指标变化的主导因素;林内空气温度、林内空气温度日振幅和相对湿度日振幅随群落演替下降,光合有效照度和相对湿度随群落演替升高,土壤温、湿度不随着群落演替有规律变化;变化速率vav能明显地反映环境因子随群落演替的变化规律,通过比较vav获得了群落演替过程中环境因子的敏感性:光合有效照度5 cm深土壤湿度相对湿度日振幅10 cm深土壤湿度林内空气温度日振幅相对湿度林内空气温度20 cm深土壤温度10 cm深土壤温度.     

青藏高原沼泽草甸生态系统环境因子及其近地表CO_2体积分数对气温升高的响应

采用自然升温方式,利用OTCs系统对青藏高原沼泽草甸生态系统分别进行3～5℃(OTC-80)和1～2℃(OTC-40)升温处理,研究环境因子对气温升高的响应及其与近地表CO2体积分数的关系.结果表明:在日平均气温分别增高4.05,2.13℃的条件下,5 cm土壤温度平均上升3.67,1.65℃,而0～5 cm土壤含水量则分别下降7.9%,2.1%;系统内近地表CO2体积分数比对照点的分别提高29.3,9.8μL/L.气温升高将促使青藏高原气候进一步向暖干化发展,碳库流失加剧,对全球气候变暖起正反馈作用.敏感性分析表明:5 cm土壤温度是影响OTC-80系统内和对照点近地表CO2体积分数变化的最敏感因子,0～5 am土壤水分是影响OTG-40系统内近地表CO2体积分数变化的最敏感因子.     

喀斯特地区石漠化治理进程中土壤水分变化及小气候效应

对乌江上游毕节撒拉溪喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化治理示范区15个样地2012~2013年的小气候特征进行监测。运用空间代替时间方法分析石漠化恢复过程中环境因子的变化,结果表明:不同等级石漠化各小气候因子及土壤水热状况均有不同程度差异,小气候质量随石漠化程度下降、生态修复而提高:同一时间,大气相对湿度及土壤含水量升高且日变化、季节变化趋缓;光照强度、地面温度、表层土壤温度降低且日变化、季节变化趋缓;土壤物理性质改善;强度石漠化样地日平均光照强度为无石漠化的4.46倍,雨季气温高1.03℃,相对湿度低9.9%,表层土壤温度高1.72℃,表层含水量低37%。光照强度与地面温度、土壤温度之间正相关,三者与相对湿度负相关;年际尺度上,同期光照强度、地面温度、0~20cm土温降低,相对湿度增加,小气候效应开始凸显,生境朝着良性有序方向发展。     

川西亚高山林线交错带土壤微生物类群及酶活性季节动态

研究了川西亚高山林线交错带土壤细菌、真菌和放线菌三大微生物、细菌生理类群数量及酶活性季节动态.结果表明,土壤微生物主要集中分布在O～15 cm表层土壤,其数量及酶活性均随土壤深度的加深而降低.随季节性水热状况的变化,表层0～15 cm和15～30 cm土层微生物和酶活性各月差异显著(P<0.05),具明显的季节变化,但各类群变化规律并不完全相同,细菌、真菌、氨化细菌、好氧固氮菌、硝化细菌、有机磷分解菌、好气纤维素分解菌数量及脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和多酚氧化酶活性均8月最高,而放线菌、无机磷分解菌、反硝化细菌与嫌气纤维素分解菌数量则6月最高,各微生物及酶活性均4月最低.底层(30～47 cm)土壤各微生物和酶活性总体上季节动态不明显.各季节中,氨化细菌、好氧固氮菌、反硝化细菌、有机与无机磷分解菌是8种细菌生理类群中的优势菌群,而纤维素分解菌数量最少,表明林线交错带土壤有机质的分解非常缓慢.     

多介质耦合环境下的遗址文物原位保护

根据遗址博物馆对文物保存环境调控的特殊需求,提出了一种控制土壤文物空气多介质耦合环境内变量的梯度、实现出土文物原位环境重建的保护策略;进一步搭建了遗址博物馆实验葬坑,采用毛细管辐射系统对文物保存区原位环境进行了调控实验。研究表明:毛细管辐射调控系统可以实现文物保存环境的稳定,相比辐射调控系统关闭工况,环境温度昼夜波动值从3.6℃减小到1.6℃,文物土壤空气间的温差从2.1℃减小到0.3℃,文物本体不同部位的温差从3.8℃减小至0.8℃,同时文物保存区的风速控制在0.06m/s以下,远低于文物保存标准规定的上限值0.15m/s;毛细管辐射调控系统可以有效地抑制文物保存环境之间的物质与能量迁移,实现遗址文物原位保存环境的平衡保护。     

天然温带草地CO2通量排放规律研究

以天然状态下(无牧、无施肥、无割草、无灌溉)内蒙古温带半干旱典型草原羊草草原为主要研究对象,利用静态箱法和气相色谱法进行草地田间CO2通量的原位观测实验.采用SPSS统计分析软件,研究分析了1998年5月至1999年5月,2001年至2003年,共4个实验观测年CO2通量的观测数据与主要的环境因子(土壤含水量、降雨量、空气温度、地表温度、不同土层温度)间的相关性.结果表明:温带草地土壤CO2排放通量具有明显的日变化特征,不同的生长状态对于其日变化特征具有明显的影响;主要的环境因子中只有表层土壤含水量与草地CO2排放通量的日变化具有显著的正相关性;草地CO2排放通量的季节变化显著而且不同的年份其变化特征也各不相同;降雨量的季节分布与其季节通量的变化特征间具有极显著的正相关性;4年的实验观测的统计分析表明:表层土壤含水量是温带半干旱草地CO2排放通量主要控制因子.CO2排放通量的年际变化不显著,以4年观测的平均年通量估算我国温带草地CO2年排放量是3.17 Pg,约占全球土壤CO2年排放量的1.23%,对于全球碳循环有着重要影响.     

木麻黄人工林生态系统土壤呼吸的日变化

在福建惠安选择不同发育阶段(幼林、中林和成熟林)的木麻黄防护林作为研究对象,用LICOR-8100Automated Soll CO2 Flux System法进行了土壤呼吸、温度、气温和水分的日动态测量.测定结果表明:不同林龄木麻黄纯林气温、地表温度、5cm土壤温度、土壤表层含水量等气象因子和土壤呼吸的日动态都呈单峰曲线,但峰值出现的时间不同;土壤温度和水分是影响土壤呼吸的关键因子,因此夏季呼吸速率大于冬季.