蓄水层设置与植物选择对绿色屋顶蒸散发的影响

为定量研究蓄水层设置和植物选择对绿色屋顶蒸散发的影响,设置两种结构(有或无蓄水层)和两种植物(佛甲草和铺地锦竹草)共4种组合的绿色屋顶实验槽,在深圳市的气候条件下,连续测定气象参数、绿色屋顶蒸散发量(ET)和土壤含水量。结果表明,蓄水层的水分蒸发对其上层土壤水分有显著的补给效应,且土壤含水量与日蒸散发量存在正相关关系,因此蓄水层的设置可以增加绿色屋顶的蒸散发量。佛甲草因其景天酸代谢方式(CAM)的特殊性,当太阳辐射较大时,气孔自动关闭,从而降低蒸散发量,减少水分流失。与铺地景竹草相比,种植佛甲草的实验槽一天内的小时蒸散发量波动较大,中午前后出现低谷,与土壤含水量的相关程度相对较低。     

考虑植被盖度的城市蒸散发模拟研究

基于城市涡动相关系统每30分钟蒸散发数据, 结合足迹源区分析及研究区域遥感数据, 获取源区植被盖度, 构建基于随机森林的蒸散发模拟方法。将此模拟方法应用于涡动系统空缺值插值, 并探究深圳干湿季蒸散发的主要控制因子, 得到如下结论。1) 与不考虑植被盖度的随机森林模型及边际分布抽样算法(MDS)相比, 考虑植被盖度的随机森林模型可以更高精度地模拟城市蒸散发。与实测数据相比, 模型的R²=0.73, RMSE= 20.5 W/m², MAE=13.3 W/m², pbias=0.8%。2) 对湿季日间较高蒸散发时期的空缺值进行插值, 考虑植被盖度的随机森林模型显著优于MDS模型。与实测数据相比, MDS插值模型低估 12.4%, 而随机森林模型低估 4.7%。3) 深圳湿季期间, 植被盖度是蒸散发的主要控制因素。在干季, 温度、净辐射以及饱和蒸气压差是蒸散发的主要控制因子。     

黑河流域上中游植被蒸散发时空演变趋势及其影响因子分析

结合遥感产品及气象站点数据,分析了黑河上中游2001—2012年蒸散发(ET)时空演变规律及分布格局,对比分析地表温度(LST)、空气温度、降雨、水汽压、相对湿度、风速6个环境因子对ET的影响.结果显示,2001—2012年时间段黑河上中游年ET有略微下降趋势(R2=0.01),12a的年平均ET为470.3mm,年ET最小值出现在2001年,2002年发生了"突增",2003—2007年呈现上下波动趋势,2008年发生了"突降",2008—2012年呈现了显著上升的趋势(R2=0.97),同时上、中游区域年平均ET呈不同的变化趋势.对整个研究区域生长季内ET呈显著影响的因子为降雨、空气温度和水汽压.同时,由于气象条件及地表供水条件的时空变化,针对不同区域及不同植被类型,影响ET变化的主要环境因子也发生变化,除空气温度和水汽压之外,农田ET对能量供给的太阳总辐射变化较为敏感,草地ET对水分供给的降雨变化较为敏感,林地ET则对表征大气湍流情况的风速变化较为敏感,而灌木ET对地表温度的变化较敏感.     

红原县参照蒸散发的计算和影响因子分析

为研究高寒地区参照蒸散发与气候因子之间的关系,以红原县为研究对象,收集了红原县7年的气象因子监测数据,利用Penman-Monteith(P-M)方法计算了该区域的参照蒸散发量并对其时间变化特征进行了分析.结果表明:该区域参照蒸散发存在明显的季节性变化,在夏季达到最高值.同时,通过单因子敏感性分析方法,研究了该区域气象因子对参照蒸散发的影响.研究发现,对参照蒸散发影响较大的气象因子依次为大气压、气温和日照时数.     

模型结构与参数化差异对蒸散发估算的影响

基于2012年黑河绿洲HiWATER高密度通量观测数据,对比研究模型结构差异(单源Penman-Monteith/PM公式与双源PM公式、双源PM公式与双源三温模型)以及PM公式中阻抗参数化差异对蒸散发估算的影响.结果表明:1)与模型结构相对复杂的双源PM公式相比,单源PM公式计算的蒸散发平均相对误差(MAPE)为34...     

山东省聊城市农田区蒸散发量的遥感反演及影响因素分析

利用地表能量平衡系统模型,并结合中分辨率成像辐射光谱仪遥感数据以及实测气象数据,对山东省聊城市农田区2019年作物生长期3—9月在区域尺度内的蒸散发量进行遥感反演估算,确定农田区蒸散发量及其影响因素,并分析农田区蒸散发量的时空分布规律以及气象因素、归一化植被指数等地表参数对蒸散发量的影响程度。结果表明：遥感反演得到的日蒸散发量与Penman-Monteith公式计算值的误差在合理范围内;按农田区蒸散发量由大到小的季节顺序是春季、夏季、秋季、冬季,空间上呈现自西向东逐渐递减的趋势;日蒸散发量与归一化植被指数具有较强的正相关性,与地表比辐射率相关性较弱,与气温、比湿、风速、日照呈正相关,与气压呈负相关。     

岷江流域森林植被对洪水的调节功能分析与研究

森林对洪水的调节作用因地区、尺度、植被类型等的变化而相差较大．通过对岷江流域不同森林植被在降水、下渗、蒸散发等各阶段作用效应进行研究,分析其对洪水的调节作用．结果指出：岷江冷杉原始林对洪水形成各阶段调节作用都比较显著,其次人工油松林及苹果树等经济树种也有很好的截留作用．     

不同植被类型下的土壤水分特征研究——以陕西省神木县中鸡镇为例

研究陕西省神木县中鸡镇不同植被类型下土壤含水量的变化特征,主要对不同植被类型下0~70 cm剖面土壤水分总体分布特征进行分析.研究区土壤水分平均值范围3.42%~5.66%,从垂直分布分析,不同地类下土壤水分含量沿垂直剖面的变化具有波动性.小叶杨林地剖面土壤水分的变化呈波浪形趋势,沙柳灌丛剖面土壤水分的变化总体呈降低型趋势,沙葱草地剖面土壤水分的变化总体上呈增长型趋势,裸露沙地剖面土壤水分的变化总体呈稳定型趋势.对研究区土壤水分进行半方差函数分析,块基值显示小叶杨林地、沙葱草地、沙柳灌丛、裸露沙地的土壤水分属于强烈的空间自相关.     

海南西南部不同植被类型样地的土壤养分特性及持水性比较研究

对海南西南部海尾地区的桉树林、木麻黄林、相思林、灌丛、草地和甘蔗园等6种主要植被类型进行了野外调查和室内分析,研究了其土壤养分和4个不同季节的土壤含水量.结果表明:6种植被类型的土壤养分整体明显偏低,在0～20cm土层,全N为0.0058%～0.0471%,全P为0.0080%～0.0180%,全K为0.0491%～0.1482%,速效N为12.30～63.20mg·kg-1,速效P为9.75～44.63mg·kg-1,速效K为11.25～27.50mg·kg-1,有机质为0.145%～0.878%,pH值为5.55～7.18;灌丛、甘蔗和相思林持水性较好,而桉树林地土壤含水量极差;桉树林、木麻黄和相思林林地土壤有机质含量与含水量、全N含量有一定的相关性.由于桉树林土壤持水能力弱,因此认为该地区不适宜大面积种植桉树,可用灌丛和相思林代替桉树林.     

两种植被屋面降雨期间调峰控污效能分析

为了解植被屋面的调峰控污效能,重新定义了植被屋面运行效能的评估标准,根据《屋顶绿化设计规范》构建了2个植被屋面（麦冬屋顶和接骨草屋顶）,并进行了测试研究。结果表明,麦冬屋顶可延缓降雨产流25~48 min,消减降雨径流40%~58%,而接骨草屋顶则可延缓降雨产流60~130 min,消减降雨径流54%~80%。除磷酸盐外,2个植被屋面对亚硝酸盐、氨氮、总磷、COD、总氮和硝酸盐的污染负荷的消减率可分别达到95.1%~98.6%、87.2%~93%、72.4%~83%、76%~81.8%、68.7%~78.     

两种类型人为干扰对城市风景林植物多样性的影响

【目的】城市化对城市森林生态系统产生巨大影响,探讨城市化背景下植物群落物种多样性成为城市生态学研究热点。笔者探究了游客活动干扰和城市园林管理干扰对物种多样性的影响,为徐州泉山保护区的生态保护提供理论基础。【方法】于2018年6月,对泉山保护区的泉山、泰山和云龙山进行野外调查,整理统计54个样方物种数据并进行物种多样性分析。【结果】人为干扰加剧了物种数的减少;两种类型人为干扰对不同层物种数影响不同;游客活动干扰对物种多样性影响显著(P<0.05),城市园林管理干扰则无显著影响(P>0.05);两种类型人为干扰对物种丰富度无显著影响(P>0.05),对均匀度影响显著(P<0.05)。两种类型人为干扰对不同层物种数影响不同,游客活动干扰增强会降低乔木层的物种数,城市园林管理干扰增强则降低灌木层的物种数;游客活动干扰对物种多样性影响显著,中度干扰下物种多样性最小,城市园林管理干扰对物种多样性无显著影响;游客活动干扰和城市园林管理干扰均未影响物种丰富度,但均影响物种均匀度,并且影响结果不同。均匀度随着游客活动干扰增强呈先减小后增加的趋势,而随着城市园林管理干扰增强呈增加的趋势。【结论】游客活动干扰较城市园林管理干扰对植物多样性格局产生更直接显著的影响,在保护中更应警惕游客的行为对植物多样性的负面影响,严格规范游客行为。     

黄土山地典型覆被类型对土壤水分运动的影响

黄土高原山区土地覆被发生了巨大变化,为研究退耕还林后,覆被类型对黄土高原土壤水分的影响,对典型覆被类型的山区土地开展了不同季节土壤含水率变化监测研究.结果表明,不同深度土壤水分随季节发生了较大的变化,而相同季节不同的覆被类型对降水入渗及土壤水运动也有极大影响,且对土壤水分有效性有显著影响.植树造林有利于林地0～3m土壤水的补给,但仍会出现土壤干层,且下部土壤水的补给明显受到该干层的影响.覆被类型不同,土壤水分的变化趋势不同,当土壤水分改变后,又反作用于植被.土壤水与植被之间存在一个平衡状态,当平衡状态被打破时,直接影响植被的生长,而影响土壤水分的运动.     

人工湿地3种植物凋落物分解及其对水位降低的响应

为了解人工湿地种植的3种植物凋落物分解特征,采用网袋法,通过1 a的凋落物分解实验,研究了人工湿地3种植物(美人蕉、狭叶香蒲和梭鱼草)凋落物储量、凋落物分解动态及其对水位降低的响应.结果表明：美人蕉、狭叶香蒲和梭鱼草3种植物凋落物储量分别为1 887.83、1 073.25、2 358.86 g·m－2;分解1 a后,3种凋落物年分解率各自为63.5%、46.5%、61.1%,且它们之间存在差异显著(p<0.05).通过Olson 经典指数模型拟合的3种凋落物分解方程,表明了美人蕉凋落物分解速率最高(k＝0.063),其次为梭鱼草(k＝0.047),最小为狭叶香蒲(k＝0.032);湿地植物立枯期间,模拟3种植物美人蕉、狭叶香蒲、梭鱼草的枯落物(叶)在立枯期间的分解速率比枯落物死亡后放置地表的分解速率各自减少6.9%、8.6%和6.9%.人工湿地岸带,水位降低,美人蕉、狭叶香蒲、梭鱼草3种植物凋落物的分解速率分别较水淹条件下增加了33.8%、42.5%和69.6%.这些结果表明气候变暖,可能降低湿地岸带水位,进而增强湿地碳释放.     

6种藓类植物保水性能的研究

以青藓(Brachythecium albicans)、大羽藓(Thuidium cymbifolium)、东亚砂藓(Racomitrium japonicum)、鳞叶藓(Taxiphyllum taxirameum)、绢藓(Entodon cladorrhizans)、大灰藓(Hypnum plumaeforme)为材料,与假俭草(Eremochloa ophiuroides)、佛甲草(Sedum lineare)两种常用立体绿化植物作对比,比较了它们的吸水率及其在不同温度条件下的保水性.提出了对水分调节能力的评估方法,获得了8种植物水分调节能力的相对指标.按该指标由高到低,分别是大灰藓(0.821 5)、大羽藓(0.672 7)、青藓(0.546 8)、东亚砂藓(0.532 1)、鳞叶藓(0.528 5)、绢藓(0.437 4)、佛甲草(0.284 3)和假俭草(0.212 6).     

基于遥感双层模型的宝鸡峡灌区日蒸散发估算

本文选取了陕西宝鸡峡灌区为研究区,基于遥感双层模型,选择2000-2011年不同季节典型日的TM 数据,辅以气象观测资料,估算了宝鸡峡灌区典型日蒸散发,分析灌区内日蒸散发的时空分布以及不同土地利用类型日蒸散发季节变化.结果表明,基于遥感双层模型估算半干旱区的日蒸散发是可行的.模拟典型日中,春季晴日灌区日蒸散发约为5.06mm、夏季约为5.36mm、秋季约为4.24mm、冬季约1.03mm,呈单峰型分布,有较好的季节变化特征;不同季节日蒸散发的空间分布差异较大,不同土地利用类型的日蒸散发季节变化特征相似,但略有不同.利用Penman-Monteith公式计算值结合作物系数验证日蒸散发估算精度,其中耕地和林地相对误差约为20%,相关系数R2>0.7,表明遥感反演的日蒸散发精度较高.      

含裂隙红黏土土水特征与强度特性研究

红黏土边坡在干湿循环作用下极易产生裂隙,裂隙发育将对土体水力学特性及强度造成不利影响,从而降低边坡稳定性。以长沙红黏土为研究对象,制备具有不同裂隙数量的红黏土试样,开展了渗透试验、土水特征曲线试验和直剪试验,揭示了红黏土饱和渗透系数、土水特征曲线和抗剪强度指标随裂隙数量和干密度的演化规律,建立了相应函数表达式。结果表明：红黏土渗透系数量级为10^-5～10^-7 m/s,饱和渗透系数随干密度的增加而减小,随裂隙数量的增加呈指数型增长,裂隙增加5条,饱和渗透系数提高66.4倍;干密度低和裂隙数量多的试样饱和体积含水率更高,脱湿过程中体积含水率随基质吸力降低速率更快,残余含水率更低,持水能力更差;红黏土抗剪强度指标与干密度呈正比,与裂隙数量呈反比,当干密度增加0.28 g/cm³,黏聚力和内摩擦角分别提高2.35倍和0.94倍,而当裂隙增加5条,黏聚力和内摩擦角分别降低57.09%和49.59%。     

M地区水淹层含水饱和度的计算

以M地区测井、实验、试油等资料为研究基础,采用电阻率相对值技术,建立含水饱和度解释模型,避开了地层混合液电阻率的求取.探讨了研究区两种含水饱和度计算方法的应用过程,计算结果表明电阻率相对值法计算的含水饱和度与岩心分析饱和度匹配较好.实际应用表明,该模型效果良好,为M地区饱和度计算提供了一种行之有效的方法.