南极Fildes半岛CH4浓度监测

在南极法尔兹半岛(FildesPeninsula)6个环境小区内采集了近地面气体样品,在室内分析了其中223个样品的CH4浓度,得出了这些小区内大气CH₄平均浓度;其中沿海潮间带藻类分布区、企鹅聚集区和人类活动区CH₄浓度显著高于全球CH₄平均浓度及其他无人区,表明这些区域可能是南极地区大气CH₄主要的源;而苔藓、地衣植被区CH₄浓度显著低于内陆冰盖区和全球大气CH4平均浓度,表明苔原植被区可能是南极大气CH₄重要的汇.还分析了苔藓植被区CH₄浓度的夏季变化,在夏季2个多月内该植被区CH₄浓度呈上升趋势;在相同的天气条件下,苔藓与地衣两不同植被区CH₄浓度变化趋势基本相同;但两者土壤CH₄通量存在明显的消长关系.     

上海-南极海洋边界层大气CH4浓度及其δ13C空间分布特征

在中国第22次南极科学考察期间,用Tedlar气袋采集了"雪龙号"考察船航线上海洋边界层大气样品,在室内分析了样品中CH4浓度及其分子的δ13C值,结果表明:在28.5°N~40°S区域,海洋边界层大气CH4浓度波动较大,峰值较多,平均值为(2.97±1.51)×10-6,明显高于全球大气CH4的平均浓度(约1.8×10-6),这主要与该区域的航迹靠近陆地,受人为源的影响有关;在40°S~69.17°S航迹,远离人类活动区,洋面大气CH4的浓度较稳定,平均浓度值为(1.92±0.14)×10-6,接近于目前全球大气CH4平均浓度.航线上CH4分子的δ13C的变化范围为:-37.49‰~-24.87‰,平均为-34.5±3.0‰.在28.5°N~40°S区域,边界层大气中CH4分子的δ13C值较高且波动较大,表明洋面大气的CH4浓度受到来自富13C的化石燃料、生物质燃烧等人为源的强烈影响;在40°S~69.17°S区域,δ13C值较稳定.海洋边界层大气的CH4浓度分布与大气温度也存在相关性.     

大气CO2浓度和温度升高对稻麦轮作系统土壤剖面甲烷分布的影响

在田间开放式空气条件下模拟未来50年后气候变化的情况,包括大气温度升高(T)和CO2浓度升高(FACE)以及二者同时升高(FACE+T)对稻麦轮作生态系统稻田土壤剖面温室气体甲烷(CH4)分布的影响。通过田间小区试验,运用土壤剖面气体原位采集系统周年观测,研究CH4在水稻-小麦轮作周期淹水或排水状态下4个不同土壤层次(0~7cm,7~15cm,15~30cm,30~50cm)的行为特征。研究表明:各处理的不同土壤剖面CH4的动态变化趋势相同;水稻生长季CH4浓度随着土层深度的增加而减少,各土壤剖面CH4平均浓度显著高于小麦生长期;小麦生长季CH4浓度则随着土层深度的增加而增加,而且降水显著增加了该季表层CH4浓度。与对照(CK)相比,气候变化的3个处理(FACE、T、FACE+T)均显著增加了土壤剖面各层次的CH4浓度(P<0.05),其中T处理7cm处CH4的平均浓度最高。     

南极之灵——地衣

到过南极中国长城站的人们也许会淡忘了企鹅，但是永远不会忘记那片如绿草地般的地衣世界。南极长城站地区的气温几乎终年都在零度以下，即使是最温暖的1月份，其平均气温也只有1．5℃。该地区的显花植物仅有4种，而且很难见到。以地衣和苔藓为主的植被占据了长城站区面积的99．9％以上，其中地衣占据了绝大部分。站区绿茵般的植被不是由草本植物组成，而主要是由枝状地衣——南极松萝构成，     

南极苔原近地面CO_2、CH_4、N_2O浓度和通量的相互关系

在南极苔原 ,首次系统地研究了近地面CO2 、CH4、N2 O浓度及通量的相互关系 ,结果表明 :天气条件对三种温室气体浓度日变化影响较大 ;在天气较晴稳及雪天条件下 ,CO2 与CH4、N2 O浓度日变化存在明显的消长关系 ;而在雨天这三种气体浓度日变化趋势基本一致 ;整个夏季CO2 与CH4浓度变化趋势基本一致 ,而N2 O却与二者浓度的变化趋势相反 ;另外 ,在雨、雪天气条件下CH4、N2 O通量日变化存在消长关系 ,整个夏季二者的通量变化也存在明显的消长关系 ;南极苔原土壤对CH4主要起着汇的作用 ,对N2 O主要起着源的作用 .此外 ,CO2 浓度变化对苔原CH4通量有较大影响 ,CO2 浓度增加会适当减缓CH4汇的作用 ,甚至使南极苔原由CH4的汇变为源     

南相之灵——地衣

到过南极中国长城站的人们也许会淡忘了企鹅,但是永远不会忘记那片如绿草地般的地衣世界.南极长城站地区的气温几乎终年都在零度以下,即使是最温暖的1月份,其平均气温也只有1.5℃.该地区的显花植物仅有4种,而且很难见到.以地衣和苔藓为主的植被占据了长城站区面积的99.9%以上,其中地衣占据了绝大部分.     

南极苔原近地面CO2、CH4、N2O浓度和通量的相互关系

在南极苔原,首次系统地研究了近地面CO2,CH4,N2O浓度及通量的相互关系,结果表明：天气条件对三种温室气体浓度日变化影响较大,在天气较晴稳及雪天条件下,CO2与CH4,N2O浓度日变化存在明显的消失关系,而在雨天这三种气体浓度日变化趋势基本一致,整个夏季CO2与CH4浓度变化趋势基本一致,而N2O却与二者浓度的变化趋势相反,另外,在雨,雪天气条件下CH4,N2O通量日变化存在消长关系,整个夏季二者的通量变化也存在明显的消长关系,南极苔原土壤对CH4主要起着汇的作用,对N2O主要起着源的作用,此外,CO2浓度变化对苔原CH4通量有较大影响,CO2浓度增加会适当减缓CH4汇的作用,甚至使南极苔原由CH4的汇变为源。     

南极长城站陆地生态系统中^137Cs比活度测定及其地理意义

在综合考察南极长城站陆地生态系统特征的基础上,对研究区土壤、苔藓和地衣中＾１３７Ｃｓ比活度进行了测量,结果表明,南极陆地生态系统中有源于北半球中高纬地区人类核活动产生的人工放射性同位素＾１３７Ｃｓ,其＾１３７Ｃｓ比活度的序列为：壳状地衣〉枝状地衣〉苔藓〉土壤表层;全球陆地表面广泛分布的壳状地衣是监测人工放射性核素长期扩展影响的极为敏感的信息载体。     

北京市中心和远郊农村冬天大气气溶胶的研究

用单孔８级Ｂａｔｔｅｌｌｅ型撞击式采样器在北京城区中心和远郊区农村收集大气气溶胶样品,使用ＰＩＸＥ分析方法,测定了这些样品中２０种元素的平均质量浓度,得到了它们的２类３组粒度分布谱和北京大气气溶胶的总质量浓度、粒度分布及分类类型。发现气溶胶中绝大多数元素的质量浓度市中心高于远郊区农村,因此市中心的污染比远郊区大;市中心Ｐｂ和Ｓ的质量浓度比以前有所减少,但气溶胶细粒子职Ｓ和Ｐｂ的质量浓度增加了;市中     

四川乐山大佛地衣与苔藓群落中的微生物多样性

为了探究生物侵蚀微生物的种类,通过高通量测序手段对乐山大佛地衣(lichen,LI)和苔藓样本进行了微生物(细菌、古菌和真菌)多样性分析.结果发现:地衣、活苔藓(living moss,LM)和苔藓残体(dead moss residue,DM)样本中的细菌和真菌组成在组内样本之间能进行聚类,组间差异也能良好区分;在细菌群落中,地衣与活苔藓样本中的细菌组成较为相似,两个样本的优势细菌均为蓝细菌(Cyanobacteria)和醋酸菌(Acetobacteraceae);在真菌群落中,地衣样本的优势真菌是煤炱目(Capnodiales),但其在活苔藓样本中含量较少,活苔藓样本的优势真菌是子囊菌门(Ascomycota),且其在地衣和苔藓残体样本中也有一定含量(7.47%～52.6%);古菌群落的组内差异较大,其中与氮转化相关的泉古菌(soil Crenarchaeotic group,SCG)总体丰度占比较高,并发现了较多未归类古菌(unclassified-k-norank).     

北极植物考察记

在地图上北纬66度33分处有一条虚线,标注着“北极圈”的字样,说明从这条线往北走即进入北极圈了。北极与南极不同,南极是大陆,终年被冰雪覆盖,四周被大洋环绕。那里没有种子植物,只有真菌、地衣和苔藓,也无固定居民。1959年由12个国家签订的《南极条约》冻结了一切对南极的领土     

金华市大气PM_(2.5)中WSON的质量浓度及来源

含氮化合物是大气细颗粒物(PM_(2.5))的重要组分,其中含氮有机物是含氮组分的重要存在形式,对陆地和水生生态系统影响较大.于2015年4月、7月和10月分别采集了金华市3个具有代表性站点的PM_(2.5)样品,分析了其中水溶性有机氮(water-soluble organic nitrogen,WSON)的质量浓度分布及季节变化特征.结果表明:金华市PM2.5中WSON质量浓度范围为0.06～6.90μg/m~3,平均1.90μg/m~3,对水溶性总氮(water-soluble total nitrogen,WSTN)的平均贡献率为31%.WSON的质量浓度分布具有明显的季节变化特征:秋季较高,夏季较低,而在夏季WSON对WSTN的贡献率最高.金华市PM_(2.5)中WSON的主要来源可能是含氮前体物在大气中的二次转化以及生物质燃烧活动.     

氮和磷增加对华南两种人工林土壤甲烷通量的影响

以含氮和磷的养分溶液(NH4NO3和KH2PO4)模拟大气氮和磷沉降,对华南地区两种人工林马占相思(Acacia mangium)和尾叶桉(Eucalyptus urophylla)林下群落进行处理,通过静态气箱法色谱法测定土壤CH4通量,以研究外源氮和磷对华南地区人工林土壤CH4通量的影响.结果 表明,两种人工林的对照样方下CH4通量均为负值,这说明土壤从大气中吸收CH4,也表明鹤山人工林是大气CH4的汇.增氮和增磷处理都增加了马占相思林的CH4排放通量,即促进了马占相思林CH4的排放过程;在旱季,增氮和增磷处理促进了尾叶桉林土壤CH4的排放,但是,从整个实验期间的观测来看,氮和磷处理对尾叶桉林土壤CH4通量没有显著的影响.     

中国沿海地区夏季风速时空变化特征和气候模式结果评估与预估分析

利用中国一般、基本和基准气象站近50年的观测风速资料,分析了近50年中国沿海地区夏季风速时空变化特征,检验评估了20个全球气候模式和3个区域气候模式模拟中国沿海地区夏季风速分布和变化特征的能力,预估了21世纪初期中国沿海地区夏季风速变化特征.研究发现,(1)近50年中国沿海地区观测夏季平均风速和极大风速均呈明显减小趋势变化,这种变化特征与近50年中国登陆台风频数变化有关.(2)全球气候模式和区域气候模式都能较好地模拟中国沿海地区夏季平均风速的分布状况,区域气候模式模拟能力略强于全球气候模式.(3)全球和区域气候模式都不能模拟出观测到的近50年来中国沿海地区夏季平均风速呈明显的减小趋势,部分模式能模拟出近50年来中国沿海地区夏季平均风速略呈减小趋势变化.(4)全球和区域气候模式一致预估在B1和A1B情景下,21世纪初期中国沿海地区夏季平均风速比20世纪小;全球气候模式预估A2情景下,21世纪初期中国沿海地区夏季平均风速比20世纪大.     

基于遥感的京津风沙源区植被覆盖变化监测

京津风沙源治理工程实施15年来,迫切需要对区域的植被变化进行研究。基于中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,简称MODIS)标准化植被指数(Normalized difference vegetation index,简称NDVI)数据,系统研究了京津风沙源区2000～2014年的植被年际、季节和月变化特征,以及气候变化和生态工程建设对植被变化的影响。结果表明:1)从区域上看,2000～2014年NDVI呈显著增加的趋势(P0.05),增长率为11.79%。其中植被改善最大的季节为夏季,秋季植被增加最为缓慢。2)从空间上看,京津风沙源区84.51%的植被活动呈增加的趋势,其中29.04%的区域植被活动呈显著增加的趋势。植被活动的增加主要是由于春、夏和秋三个季节植被活动的共同增加;统计表明,春季、夏季和秋季植被活动增加了82.05%、82.36%和74.22%。植被活动下降的区域呈现明显的西南东北的条带状,其中夏季和秋季NDVI的显著下降是造成该区域年NDVI下降的主要原因。3)年、季节和月三个尺度的研究均表明降水是限制京津风沙源区植被生长的主要气候因子;生态工程建设对研究区2000～2014年NDVI增加起到了重要的作用。     

干旱对华北地区植被变化的影响

利用中分辨率成像光谱仪(moderate-resolutionimagingspectroradiometer,MODIS)归一化植被指数 (normalizeddifferencevegetationindex,NDVI)数据产品和气象站点的帕尔默干旱指数(thepalmerdroughtseverity index,PDSI)数据,分析了2001-2013年华北地区及3个主要地表覆盖类型区植被变化的时空特征和干旱的变化特征, 并以不同时间尺度分析了干旱对植被变化的影响.结果表明:1)华北地区植被NDVI空间分布差异较大,NDVI总体上 呈东南高、西北低的分布特点.2001-2013年,华北地区植被活动呈增强的趋势,其中秋季植被活动的增强趋势最明显. 2)2001-2013年,华北地区的干旱总体上有所减轻,其中秋季干旱减轻的趋势最明显.3)华北地区植被年际变化与干旱 有显著的正相关关系,干旱对植被生长状态有较大影响.北部草原区和中部落叶阔叶林带的植被年际变化与干旱的正相 关性显著;而南部农作物区不显著,干旱对农作物生长状态影响较不明显.4)在季节尺度上,华北地区夏季植被变化与干 旱的正相关性最为显著,夏季植被生长状态最容易受到干旱的影响;以16d的植被数据分析表明,NDVI距平值更适合 表征华北地区植被生长状态与干旱的关系.      

大气甲醛时空特征与影响因素分析——以中国主要经济区为例

基于2007-2018年OMI甲醛数据产品探讨了京津冀、长三角、粤港澳三个主要经济区的大气甲醛柱浓度时空分布特征,并对比分析了不同自然条件和人类活动因素对主要经济区大气甲醛浓度演变的影响关系。结果表明：2007-2018年主要经济区大气甲醛年均柱浓度总体呈增长趋势,变化经历了快速增长、缓慢回落、平稳发展和迅速反弹四个阶段,多年甲醛平均浓度表现为：粤港澳>长三角>京津冀;甲醛浓度变化有明显的季节性,表现为夏秋高,春冬低。空间分布特征表明,京津冀地区大气甲醛东南高、西北低;长三角中部和西部地区甲醛柱浓度较高,并由内陆向沿海地区递减;粤港澳地区广州、佛山两地大气甲醛柱浓度较高,同样表现为内陆向沿海递减。自然影响因素中,地形是影响大气甲醛空间分布特征的重要影响因素,温度、降水和植被与大气甲醛浓度的季节性变化有较强的关联。影响京津冀、长三角和粤港澳地区大气甲醛变化最主要的人为因素分别为工业活动、交通运输和第二产业发展。     

安徽省芜湖市市区大气SO2污染特征分析

对1993-2002年芜湖市区大气SO2进行了连续10年的观测,结果表明,芜湖市区大气SO2质量浓度10年平均值为0.023 5 mg/m3,由1993年的0.052 mg/m3减少到2002年的0.012 mg/m3,年平均减少率为4%.2000年以来减少速度加快,大气SO2质量浓度日变化总特征是早晨高、午后低,季节变化是冬季、春季高,夏季、秋季低.同时对芜湖市区大气SO2发展趋势作了分析,并提出了防治和减轻污染的建议.     

沼泽湿地不同水文条件的CH4 、N2 O浓度观测①

为观察水文对湿地植被CH_4、N_2O排放通量的影响,在三江平原沼泽湿地展开试验。选取自然湿地的湿润、季节性积水、常年积水3块试验区,观测近地面大气中CH_4、N_2O排放浓度,总结不同水文状态沼泽湿地CH_4、N_2O浓度变化规律,并计算CH_4、N_2O平均气体浓度,旨在为温室气体的减排措施提供参考依据。     

内蒙古温带半干旱羊草草原温室气体N2O和CH4通量变化特征

利用透光密闭箱对内蒙古半干旱典型草原羊草草地土壤-植被系统温室气体N2O和CH4通量进行了较长期的原位观测研究.研究结果表明:内蒙古温带半干旱典型草原作为大气N2O的源和CH4的汇而起作用,N2O与CH4的通量强度分别是:0.6～22.6μgm-zh-1和-1～-217μgm-2h-1.N2O和CH4的通量具有明显的日变化和季节变化特征,并且主要的环境因子(温度、水分)对其有重要影响.N2O通量的季节变化特征表现为:夏季最高,由春、秋至冬逐次降低;CH4通量的季节变化特征表现为:由春至冬依次减弱.