基于MODIS的广西植被NPP时空分异及驱动力分析

为探索广西植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)变化规律及驱动因子,利用遥感数据、土壤数据和海拔高程数据,运用统计学分析方法,对比分析不同城市、土壤、海拔高度的植被NPP变化。结果表明:(1)2000—2015年广西植被NPP值(以碳累积量计)在578.51～870.48 g·m~(-2)·a~(-1)波动变化,总体呈下降趋势。梧州、防城港的植被NPP值较高。(2)广西6.45%区域的植被NPP处于重度变异状态,65.25%区域的植被NPP处于中度变异,28.30%区域的植被NPP处于轻度变异状态。(3)植被NPP对气温降水的变化响应不够显著。(4)红壤、石灰土、粗骨土地区的植被NPP呈下降趋势,而砖红壤地区的植被NPP呈增加趋势。(5)不同海拔高度的植被NPP差异较大,总体变化呈"增加-下降-增加-下降"的趋势。     

北京常见绿化植物生态调节服务研究

以北京世纪坛绿地为研究点,利用Li-6400便携式光合仪测定16种常用绿化植物的叶片光合、蒸腾速率,结合植物绿量,估算常见绿化植物的生态调节服务.结果表明,绿化植物光合速率日变化呈现单峰或双峰的变化趋势,而蒸腾速率日变化以双峰变化趋势居多,第1个峰值出现在09:00—11:00,第2个峰值出现15:00—17:00;植物叶片日固碳量为1.80~8.73g·m~(-2)·d~(-1),释氧量为1.31~6.35g·m~(-2)·d~(-1),释水量为1.53~4.80kg·m~(-2)·d~(-1),蒸腾吸热量为3.71~11.59 MJ·m~(-2)·d~(-1),降温值为0.25~0.77℃;单株植物的固碳量为21.97~1 550.64g·d~(-1),释氧量为15.98~1 127.74g·d~(-1),释水量为9.48~877.08kg·d~(-1),蒸腾吸热量为23.03~2 116.26 MkJ·d~(-1);聚类分析结果表明,阔叶乔木国槐、毛白杨和垂柳单株尺度的生态调节服务最强,在北京绿地绿化中可优选以上阔叶乔木,灌木植物连翘和针叶乔木油松有较高的生态调节服务,也是绿化植物的优选品种,草本早熟禾单株水平生态调节服务最差,但通过大面积的铺设,可实现其生态价值和景观价值.     

近51年云南滇中地区地面气象要素变化特征的统计分析

利用1963—2013年4个国家基本/基准站(昆明、楚雄、玉溪和曲靖)的近地面温度、相对湿度和降水量的观测资料,对云南滇中地区近51年来的气象要素的变化特征进行统计分析。结果显示:近51年来,滇中地区增温趋势明显,冬季的增温幅度最大,昆明市作为上述滇中城市中发展最快的城市,年增温趋势是4个城市中最明显的;滇中地区年降水量呈波动减少趋势,冬、春季降水量增加而夏、秋季减少,昆明市年降水量的降幅最大,楚雄市只呈微弱的上升趋势;4个城市年均及各季节的相对湿度均呈显著下降趋势,各季节的降幅差别不大。通过小波分析,发现滇中地区不同气象要素的周期变化具有一定的相关性:在36年时间尺度上,相对湿度的干(湿)中心与气温的暖(冷)中心对应;在16~32年时间尺度上,相对湿度的干(湿)中心与降水量的弱(强)中心对应。     

黄河源区气候特征及其变化分析

利用黄河源区近40年的温度、降水资料，分析了黄河源区气温与降水的时空分布特征和变化趋势。结果表明：黄河源区东北部的兴海、同德和东南部的久治县热量条件相对较好，由东向西随着纬度、尤其是随海拔的升高年平均气温逐渐下降；黄河源区年平均气温的差异很大，最暖的兴海县比最寒冷的称多县年平均气温高出6．2℃；降水年内分配集中在5～9月份，降水量占年总量的85．4％；近40年来年降水量无明显的变化趋势，但冬、春季的降水量呈明显的增多，而夏、秋季降水量呈明显的减少；气温呈明显的升高趋势，20世纪90年代比60年代年平均气温偏高0．5℃，≥0℃积温比60年代增加60～70℃，80年代以来增温主要出现在冬季和秋季。     

不同基因型斑兰叶光合日变化及环境因子的相关性分析

为了了解不同基因型斑兰叶(Pandanus amaryllifolius Roxb)光合生理特性与环境因子的相关性,采用LI-6400XT光合作用测定系统,在自然环境条件下测定了不同斑兰叶植株的光合日变化.结果表明:不同斑兰叶的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化均呈单峰曲线,其中大叶斑兰的Pn、Tr和Gs值均高于斑兰叶的Pn、Tr和Gs值,大叶斑兰的Pn与Gs值均在13:00时达到最高值,分别为12.98μmol·m~(-2)·s~(-1)与0.41μmol·m~(-2)·s~(-1),而斑兰叶则在11:00时达到最高值,分别为5.55μmol·m~(-2)·s~(-1)与0.11μmol·m~(-2)·s~(-1),两者的Tr值在13:00时均达到最高值,大叶斑兰为3.37μmol·m~(-2)·s~(-1),斑兰叶为1.47μmol·m~(-2)·s~(-1),并且两者的Pn与Tr、Gs呈极显著正相关;大叶斑兰的水分利用率(WUE)日变化呈不断下降的趋势,斑兰叶呈先上升后下降的趋势,斑兰叶WUE值继续上升,在15:00时达到最高值4.96μmol·m~(-2)·s~(-1),并高于大叶斑兰,斑兰叶的WUE与Pn显著正相关,大叶斑兰无相关性;大叶斑兰的胞间隙CO_2含量(Ci)日变化呈不断上升趋势,斑兰叶呈先上升后下降然后再上升的趋势,在19:00时两者都上升到最高值,斑兰叶为561.04μmol·m~(-2)·s~(-1),大叶斑兰为378.15μmol·m~(-2)·s~(-1);大叶斑兰的气孔阻止值(SLR)日变化呈不断下降趋势,斑兰叶呈先下降后上升然后再下降的趋势,至15:00时达最高值0.37μmol·m~(-2)·s~(-1),13:00至17:00期间斑兰叶的SLR值都高于大叶斑兰的SLR值.另外,环境因子中的空气相对湿度(RH-H)与Pn极显著正相关,大气CO_2浓度(Ca)与Pn极显著负相关.综上所述,大叶斑兰和斑兰叶均适宜种植在阴暗湿润的环境下,虽然大叶斑兰具有比斑兰叶更强的光合能力,但斑兰叶的水分利用率要强于大叶斑兰的水分利用率,并具有更强的生长潜力.     

PM2.5及气象要素对乌鲁木齐市臭氧的影响

利用乌鲁木齐市2016年12月～2017年11月臭氧(O_3)小时浓度数据,分析了乌鲁木齐市近地面O_3浓度变化特征以及PM_(2.5)和气象要素对O_3浓度的影响。结果表明,2016年12月～2017年11月乌鲁木齐市近地面O_3浓度均值为43.74μg·m~(-3),O_3-8 h浓度第90百分位数为119.98μg·m~(-3)。O_3日变化呈"单峰型",09:00为低谷,16:00达到峰值。臭氧浓度在5～9月相对较高,季节变化从高到低依次为:夏季、春季、秋季、冬季。O_3浓度与PM_(2.5)浓度负相关,高温低湿时二者相关性较高。O_3浓度与相对湿度负相关,与气温、日照时数、风速正相关。在低PM_(2.5)、高温、低湿、长日照时数及风速大于3 m·s~(-1)的气象条件下易发生O_3污染。     

多模型综合的我国地表净辐射空间分布计算及时空变化

地表净辐射是地气系统的重要参数,在推动大气循环中发挥极大作用,准确估算其时空分布对于研究不同尺度气候变化及构建多种生态模型都具有重要意义。以2010年为例,通过精度分析得出1、2、3、4、5、8、9、11月回归法精度更高,误差绝对平均值约35.23MJ/m~2,标准差约28.67MJ/m~2,而6、7、10、12月彭曼修正式法推算值更接近辐射观测值,其误差绝对平均值约38.47MJ/m~2,标准差约28.683MJ/m~2。整体上回归法误差绝对平均值约36.36MJ/m~2,标准差约28.67MJ/m~2,精度优于彭曼修正式法。在上述思路的基础上,计算月尺度地表净辐射的空间分布,并对其时空变化进行了分析。结果表明:区域上,纬度是影响地表净辐射的重要因素,从低纬到高纬,地表净辐射逐渐减小,最大值出现在华南区,最小值出现在东北区;时间上,十年范畴内地表净辐射一直在波动,大体上呈逐年缓慢减小的趋势,在季节方面来说,地表净辐射呈现夏峰冬谷的状态,春季与秋季处于中间,而秋季略低于春季。     

多线性分数次积分算子在变指数Herz-Morrey空间上的有界性

主要研究多线性分数次积分算子Iα(m)在变指数Herz-Morrey空间的乘积空间MKσ1,λ1q1,p1(·)(Rn)×MKσ2,λ2q2,p2(·)(Rn)×…×MKσm,λmqm,pm(·)(Rn)上的有界性.即经典分数次积分算子在Herz-Morrey空间上有界性的多线性形式的推广.主要使用特征函数将分数次积分算子分解,逐个进行估计,最终得到Iα(m)在变指数Herz-Morrey空间的乘积空间的有界性.     

基于CCI数据的中国北方地区土壤水分时空变化特征分析

针对我国实测土壤水分站点稀疏、分布不均、数据连续性较差且在大尺度鲜有研究的问题,将欧洲空间局气候变化项目(European Space Agency climate change initiative, ESA CCI)的土壤湿度数据集应用于中国北方5大农业生态区,开展土壤水分时空变化分析.采用皮尔逊相关系数进行遥感数据的有效性验证,利用时空持久性概念分析土壤水分的时空变化规律.结果表明:ESACCI遥感土壤水分数据在东北区夏季、西北区春季、黄土高原区春夏秋季、内蒙古高原区夏秋季具有很好的时空适应性;北方地区1991—2016年间土壤体积含水量年均值为0.06～0.39 m³·m^-3,空间分布呈现出由西向东土壤水分逐渐升高的趋势,并表现出夏季最高、秋季其次、冬春季较低的季节特征;东北区、黄土高原区、黄淮海区中我国的重要粮食产区的土壤水分呈现出随时间季节变化波动大,且有较为明显的变干趋势.     

嫩江流域降水特征时空分布分析

基于嫩江流域17个气象站点1959—2010年逐日降水数据,选取降水量、降水日数和降水强度作为代表性指标,采用Mann-Kendall趋势检验法和线性回归法系统研究了嫩江流域降水的时空变化特征。结果显示:近51年来,①嫩江流域平均年降水量、夏季和秋季降水量分别以6mm/(10a)、4mm/(10a)和5 mm/(10a)的速率呈下降趋势,而春、冬两季降水量分别以2mm/(10a)和1mm/(10a)的速率增加;空间上,年降水量和季节降水量在流域上游多于下游。②嫩江流域平均年、夏季和秋季降水日数分别以1.5d/(10a)、1.1d/(10a)和1.2d/(10a)的速率下降,且上游下降较明显;春、冬两季降水日数则以0.1d/(10a)、0.7d/(10a)的速率呈增加趋势,且中游增加趋势明显;流域降水日数在年和季节尺度上均表现出上游多于下游的空间特征。③嫩江流域平均年降水强度、夏季和秋季降水强度分别以-0.018mm/(d·10a),-0.007mm/(d·10a)和-0.105mm/(d·10a)下降,而春、冬两季降水强度分别以0.051mm/(d·10a)和0.047mm/(d·10a)上升;空间上,年和春、夏、冬3个季节降水强度表现为流域上游弱于下游,而秋季降水强度在嫩江中游干流附近较大,其他地区降水强度较小。结果表明,在全球气候变化下,嫩江流域年和季节的降水特征在1959—2010年间均有不同程度改变,并呈现出明显的空间分布特征。     

气象条件对兰州市近地面臭氧质量浓度的影响

利用2016-2017年兰州市国家空气质量监测点连续的w(O_3)资料分析了兰州市区的O_3污染特征,利用2016年1月1日-2017年10月31日兰州市逐日的气象观测资料分析了w(O_3)与气象要素之间的关系.结果表明,兰州市区w(O_3)夏季最高(7月最高为134μg/m~3),春季次之,冬季最低; 2016-2017年兰州市区w(O_3)呈逐年上升趋势; w(O_3)空间分布特征显示,西固区O_3污染最为严重,七里河区次之,城关区最低.自2016年以来兰州市区w(O_3)和超标天数明显增加, 2016年w(O_3)均值为94μg/m~3,超标天数15 d, 2017年w(O_3)均值104μg/m~3,超标天数为38 d,是2016年的2.5倍.气象要素对w(O_3)有着十分重要的影响,日照时数和气温与w(O_3)呈显著正相关,相关系数分别为0.62、0.69,其中夏季高温对超标天数影响显著;相对湿度和风速与w(O_3)呈负相关,充足的日照、高温、低湿、小风、无降水是造成w(O_3)偏高的主要因素.     

化工设备氨检漏法的研究

以溴苯酚为显示剂,对氨在不同压力、不同浓度下通过漏孔(漏率为3.3×10~(-6)、6.7×10~(-7)和2.7×10~(-8)Pa·m~3/s)后的成斑速率的实验,发现显色区斑点直径与反应时间、试验压力、氨气浓度和泄漏量呈指数关系,得到了计算漏率的公式:Q=3.74×10~(-7)C~(-0.36)t~(0.4)p~(-0.52)d~(0.79),式中:Q—泄漏率,Pa·m~3/s;C—氨气浓度。%;t—反应时间,min;P—试验压力,MPa;d—显色区斑点直径,mm。按此推算,当采用0.6MPa的纯氨,经10小时可检漏孔的漏率为1.06×10~(-8)Pa·m~3/s。     

河北省2001-2010年植被NPP时空变化及与气候因子相关性分析

利用中分辨率成像光谱仪MODIS (moderate resolution imaging spectroradiometer)的MOD17A3数据集及气象数据,采用一元线性回归法及相关系数法对河北省2001-2010年植被净初级生产力(NPP)时空动态变化及与气候因子的相关性进行了分析.结果表明:河北省植被NPP多集中在200～400 g/(m2·a).从时间上看,10年间NPP年均值和最大值呈现一定的波动性变化,并呈下降趋势.2004年NPP均值最大,为356.42g/(m2·a),其次是2008年,为314.87 g/(m2·a),2001年最小,为225.13 g/(m2·a).从空间上看,河北省北部年均NPP值呈现从东向西递减、西部从南向北递减的趋势,中部太行山东部分布有1个NPP高值带.2001-2010年10年间河北省植被NPP在0.01检验水平下呈减少趋势的区域占全区植被面积的48.79％,增加的区域占45.54％,大部分地区呈减少趋势.NPP与气温和地温主要为负相关,与降水主要为正相关.总体上看,NPP与地温的相关性最高,与气温的相关性最低,但在局部地区并非如此.     

郑州市城区PM2.5和PM10变化特征及其与气象要素关系研究

利用2018年1月、4月、7月、10月郑州市城区8个监测站点的PM_(2.5)和PM_(10)浓度数据与气象数据,对郑州市城区PM_(2.5)和PM_(10)的时相变化特征及气象要素对其产生的影响进行研究.结果表明:郑州市城区在1月份的PM_(2.5)浓度最高(118.1μg·m~(-3)),污染严重,4月份PM_(10)浓度最高(169.4μg·m~(-3)).通过分析PM_(2.5)和PM_(10)的比值(PM_(2.5)/PM_(10))发现, PM_(2.5)是郑州市城区主要的大气污染物.PM_(2.5)和PM_(10)与气象要素之间的相关分析表明,PM_(2.5)和PM_(10)与气温和露点温度均呈显著负相关(P0.01),PM_(10)与降水呈显著负相关(P0.05),PM_(2.5)与气温之间的相关性(r=-0.441,P0.01)高于PM_(10)和气温的相关性(r=-0.311,P0.01).另外,当风速在2～3 m·s~(-1)时,PM_(10)最低;而风速大于4 m·s~(-1)时,颗粒物浓度增加明显,且对于PM_(10)的增加作用更显著.露点温度与颗粒物浓度之间也存在一定关系,当露点温度大于0℃时,颗粒物浓度会随露点温度的增加而降低.2018年郑州市PM_(2.5)与PM_(10)昼夜变化呈双峰型特征;风速与温度的双重作用导致PM_(2.5)浓度先于PM_(10)达到最高值,而空气湿度和露点温度则是造成04:00时颗粒物较低的主要原因.另外,通过多元回归分析发现,各月份昼夜时段颗粒物浓度主要受温度和相对湿度影响;在各时段中,温度与颗粒物浓度关系最为密切,风速次之,湿度最弱,各气象要素对PM_(2.5)浓度的影响较PM_(10)浓度更大.     

小球藻在养殖水体内的生长特征及其影响作用

研究小球藻Chlorella vulgaris在养殖水体内的生长特征及其作用。结果显示,在光强4 500 lx,水温25℃条件下,小球藻在养殖水体内呈Lgiatic方式增长,K值为2 543×10~4 mL~(-1),r值为0.591 3,最大可持续产量(MSY)为375.91×10~4 cell·mL~(-1)·d~(-1),在养殖系统内每10~6 cell L~(-1)小球藻的生产力为9.4 J·L~(-1)·d~(-1)。对比实验研究发现,水体营养盐浓度对小球藻密度有一定的影响,罗非鱼苗在自然养殖水体内的最大密度制约作用为4.47 g·L~(-1),小球藻能够有效吸收养殖水体中的氮、磷营养物质,能够改善养殖环境,减轻养殖密度制约作用,提高养殖效果。     

4种忍冬属植物光响应特性

以紫花忍冬(Lonicera maximowiczii Regel)、早花忍冬(Lonicera praeflorens Batalin)、长白忍冬(Lonicera rupr-echtiana Regel)、金银忍冬(Lonicera maackii Maxim.) 4种忍冬为研究对象,测量光合生理指标,分析净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)对光合有效辐射(PAR)的响应.结果显示:4种忍冬属植物都属喜光植物,Pn的最大值出现在光合有效辐射为1 800～2 000μmol/(m~2·s)区间,分别为紫花忍冬20.6207μmol/(m~2·s),长白忍冬10.955 0μmol/(m~2·s),金银忍冬7.766 0μmol/(m~2·s),早花忍冬6.884 7μmol/(m~2·s).其中,紫花忍冬的净光合速率明显高于其他3种忍冬;在0～2 000μmol/(m~2·s)区间,Ci整体水平随PAR的增大呈下降趋势;随着PAR的增大,金银忍冬和早花忍冬的Cond呈增大、降低、增大的趋势,长白忍冬呈增大趋势,但幅度较缓慢,紫花忍冬呈先增大后降低的趋势;随光PAR的增强,4种忍冬属植物的Tr增大,其中紫花忍冬的增幅较大.     

芒果苷联合葛根素对自发性高血压大鼠肾脏炎性损伤的协同保护作用

以自发性高血压大鼠作为实验动物模型,观察芒果苷联合葛根素对SHR形态学及炎症因子IL-6,IL-10,TNF-α表达的影响,探讨芒果苷联合葛根素是否能增强保护肾脏炎症损伤的作用。将8只WKY大鼠作为对照组A,再将72只SHR大鼠随机分为模型组B、苯那普利组C(10 mg·kg~(-1)·d~(-1))、芒果苷组D(20 mg·kg~(-1)·d~(-1))、葛根素组E(20 mg·kg~(-1)·d~(-1))、芒果苷(20 mg·kg~(-1)·d~(-1))+葛根素片(10 mg·kg~(-1)·d~(-1))组F、芒果苷(20 mg·kg~(-1)·d~(-1))+葛根素片(20 mg·kg~(-1)·d~(-1))组G、芒果苷(20 mg·kg~(-1)·d~(-1))+葛根素片(40 mg·kg~(-1)·d~(-1))组H、葛根素片(20 mg·kg~(-1)·d~(-1))+芒果苷(10 mg·kg~(-1)·d~(-1))组I、葛根素片(20 mg·kg~(-1)·d~(-1))+芒果苷(40 mg·kg~(-1)·d~(-1))组J。每天给药10 m L/kg连续灌胃,灌胃给药2个月后停药,杀鼠前禁食12 h。用显微镜观察大鼠肾组织病理形态结构,免疫组化法检测大鼠肾组织IL-6、IL-10、TNF-α的表达,ELISA法检测SHR IL-6、IL-10、TNF-a水平。各组大鼠肾脏组织均未见明显病理形态学改变;免疫组化检测和酶联免疫检测结果显示:与模型组比较,各组大鼠肾组织IL-6,IL-10,TNF-α含量均有不同程度下降。芒果苷联合葛根素对自发性高血压大鼠肾脏组织形态学无显著影响;可下调大鼠肾脏组织异常升高的IL-6,IL-10,TN-α水平。     

基于Budyko假设的三江源径流变化特性及量化分离

根据1956—2012年气象和水文站点的降雨、气温、蒸发等实测和相关数据,采用线性趋势法、非参数MannKendall法和Spearman法,分析了三江源地区降雨、气温、NDVI(归一化植被指数,normal difference vegetation index)和径流变化特征,并采用基于Budyko假设的互补关系权重因子法量化分离气候和下垫面对径流影响。结果表明,长江源和澜沧江源降雨量呈显著增加趋势,三江源气温呈显著增加趋势,黄河源NDVI呈显著增加趋势。长江源、黄河源和澜沧江源径流量10年变化幅度分别为6.54亿m³、-2.05亿m³和1.54亿m³。所使用的互补关系权重因子法不仅可以准确地计算出径流年均值的变化,并且量化分离时无需假定气候和下垫面变化对径流变化具有相同的贡献特征。总体来说,长江源、黄河源气候和下垫面变化对径流的影响为正贡献;但是澜沧江源α(权重因子)等于1.0时下垫面变化对径流的影响为正贡献,而α为0.5和0时下垫面对径流的影响为负贡献。长江源、黄河源和澜沧江源气候变化对径流的贡献分别为55.21...     

锡林郭勒地区风蚀气候侵蚀力时空变化规律研究

利用锡林郭勒地区15个气象观测站1971-2015年的气象资料,选择联合国粮农组织提出的风蚀气候因子指数计算公式,计算出锡林郭勒地区风蚀气候因子指数值,以此阐述风蚀气候侵蚀力的时空变化特征.研究表明:(1)锡林郭勒地区风蚀气候因子指数表现出先增大后减小的趋势,即最小值出现在1月,随着月份的增加,风蚀气候因子指数逐渐升高,在4月达到最高,随后又呈下降趋势;风蚀气候因子指数四季排序为:春季秋季夏季冬季;且除冬季外,春季、夏季、秋季风蚀气候因子指数的年际变化特征与全年的相同,均呈下降趋势;在年代际变化上,除冬季外,全年和春季、夏季、秋季风蚀气候因子指数均呈整体下降趋势;(2)从锡林郭勒地区风蚀气候因子指数空间分布上看,全年风蚀气候因子指数呈现出由西南向东北逐渐递减的分布特点,且最大值出现在朱日和,为151.95,超过风蚀气候侵蚀"极重"级(C≥100)的分级标准;四季风蚀气候因子指数的空间分布特点与全年的相同.同时,在全年尺度上,可将研究区划分为3种类型:轻度风蚀区、中度风蚀区和重度风蚀区.研究结果可为锡林郭勒地区土壤风蚀治理提供基础数据支撑.     

基于BCSD降尺度方法的黄河源区气候变化预测

采用BCSD降尺度方法,根据黄河源区16个气象站基准期(1961—1990年)的逐日降水量、气温,最高气温和最低气温资料,对IPCCAR4 中的20个GCM模式在A1B情景下的气象资料进行降尺度研究,并简单论证了BCSD的降尺度效果及其结果的可信性。基于降尺度分析结果,预测在A1B情景下,黄河源区温度普遍升高,增幅约为0.032 ℃／a,降水量呈现波动状微弱上升趋势,增幅约为0.50 mm／a,同时从流域空间分布上看,东南部降水和气温的增加效果显著,一定程度上可认为黄河源区东南部有暖湿化的演变趋势。