酸雨对人类及自然生态的影响

简述了酸雨及酸雨成因,探讨了酸雨对水生生态、陆地生态系统和人类的影响.     

利用HJ—1卫星多光谱数据监测城市 湖泊蓝藻研究

以2009年8月中旬东湖支湖局部暴发蓝藻为案例,对蓝藻暴发前后三个时期的HJ-1卫星多光谱遥感影像数据进行对比分析,利用比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)以及增强型植被指数(EVI)三种植被指数对蓝藻信息进行判别提取,通过已验证的样本点率定判别方法阈值,并对三种植被指数精度及判别结果进行比较分析。结果表明,利用HJ-1遥感数据可快速鉴别蓝藻范围及其程度,大气校正突出了蓝藻水体和其他地物光谱差异,EVI方法精度较高,可剔去水质中泥沙等悬浮物的干扰,可作为城市湖泊蓝藻变化检测经验模型。     

酸雨对人类及自然生态的影响

简述了酸雨及酸雨成因，探讨了酸雨对水生生态、陆地生态系统和人类的影响。     

漫话湿地生态系统

湿地(Wetland)作为一种生态系统处于陆生系统与水生系统间的过渡带。这一地带其水位经常与地表一致或接近,甚至为浅水覆盖。湿地生态系统包括水文、土壤、植被三个主要因素,其底层以“水成土”占优势,主要提供厌氧的湿土;地上部分起码存在周期性生长的、能适应其环境的水生植物,在其生长季节的某些时段处于水饱和状态或浅水淹没状态。湿地具有特殊的结构和功能,如何对其加以保护与合理开发利用已成为全球关注的热点。当前,气象部门已在筹划开展生态环境监测与信息服务,湿地生态系统作为其重要内容之一引起了气象科技工作者的高度重视。水文…     

溱湖湿地生态系统服务价值评估研究

利用实地调研结果,结合相关文献资料,采用市场价值法、影子工程法、旅行费用法等评估方法,对溱湖湿地生态系统的物质生产、涵养水源和调蓄洪水、提供动植物栖息地、调节气候、降解污染物和科考旅游等6个效益最为突出的生态系统服务功能经济价值指标进行评估。研究表明：溱湖湿地生态系统的总价值为1.15×109元,其中直接使用价值为7.708×108元,间接使用价值为3.62×108元,非使用价值为0.18×108元。其中科考旅游价值所占比重最大,为40.84％,调节气候价值次之,而生物多样性保护价值仅占1.45%。对溱湖湿地生态系统服务功能及服务价值的探讨,可正确认识该生态系统的生态经济价值,为合理开发利用提供决策参考,确保其资源的可持续利用。     

生态系统在全球变化中的调节作用

讨论在全球变化的背景下,生态系统对全球变化的调节作用.首先论述陆地生态系统对全球变化的调节作用,主要包括陆地生态系统对大气成分的调节以及对全球气候的调节;其次,论述水生生态系统对全球变化的调节作用,主要包括淡水生态系统对全球变化的调节作用以及海洋生态系统对全球变化的调节作用;最后,论述湿地生态系统对全球变化的调节作用,主要包括湿地生态系统对生物多样性保护的功能,湿地对全球变化的元素调节作用以及湿地对气候和水文的调节.       

青藏高原那曲高寒草甸生态系统CO_2净交换及其影响因子

利用2008年中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站(下称那曲站)的观测资料,分析了青藏高原腹地的高寒草甸生态系统碳通量的日变化和季节变化特征及其影响因子。结果表明,那曲站年平均气温在0℃以下,90%降水主要集中在夏季;在生长季,生态系统白天碳吸收和夜间碳排放速率均达到最强,最大吸收速率和最大排放速率分别为5.3和1.7μmolCO_2·m~(-2)·s~(-1),与低海拔地区草地生态系统相比要偏小;高寒草甸生态系统碳汇作用较为明显,年吸收量为151.5 gCO_2·m~(-2)(即41.3gC·m~(-2));5-9月生态系统呼吸占总初级生产力的比重约为76%,这表明生态系统通过光合作用固定的碳,大部分通过呼吸作用消耗;在高寒草甸植物生长旺盛的月份,白天生态系统与大气间CO_2净交换(NEE)受光合有效辐射PAR的影响,表观光量子产率α为-0.0255±0.0105μmol CO_2·mol~(-1)photons。在生长季,尽管在昼夜温差相近时,NEE变化较大,但是随着昼夜温差的增大,NEE绝对值趋向增大,即昼夜温差越大越有利于生态系统吸收CO_2。生长季末期的降水事件促进了高寒草甸生态系统的碳排放,对生态系统的碳平衡有重要的影响。     

Evaluation of the individual allocation scheme and its impacts in a dynamic global vegetation model

植物的生长策略不仅影响生态系统结构,而且对全球碳、水循环也起着至关重要的作用。本文以中国科学院大气物理研究所研发的第一代全球植被动力学模式IAP-DGVM1.0为平台,考察森林生态系统中树的个体生长方案及其影响。结果表明,与观测相比,模式高估了个体茎生物量,低估了个体叶生物量,从而进一步高估了中国森林生态系统的总生物量和成熟林受干扰后恢复的时间尺度,低估了生态系统净初级生产力和叶面积指数。     

无行距播种条件下春小麦根系生长与物质生产

文章对全幅播种条件下 ,根系的生长及其对地上部分的分蘖成穗、穗粒数等物质生长进行了研究。结果表明 :无行距播种的次生根数量、根冠比值、穗粒数、茎叶干物质重均较条播有明显增加 ,协调了“根—土”生态系统 ,促进了地上部干物质的积累 ,从而达到了高产、优质。     

重庆岩溶地区气候变化对植被的影响

岩溶生态系统是一种脆弱的生态系统,植被类型与盖度成为岩溶环境中最重要、最敏感的自然要素。介绍了以重庆岩溶地区为对象,利用气象和NDVI数据,采用相关分析等方法探讨了植被对气候变化的响应。结果表明:(1)在多年平均水平上,气候对重庆岩溶植被生态系统起着比降水大的作用;在植被生长的年际变化方面,气温和降水对植被生长起着大致相反的趋势。(2)年际变化方面,气温和降水对植被生态系统的生长起着大致相反的作用。一般来说,气温与NDVI之间的关系为正相关。(3)植被指数的动态变化受气候波动的影响较大,近20 a来,总体呈增加的趋势。可为岩溶生态系统恢复和重建提供科学依据。     

基于MODIS资料的太湖蓝藻浓度监测

为反演太湖蓝藻浓度分布,可以根据MODIS卫星资料绘制1、2、6三通道合成图,但该方法只能定性分析太湖蓝藻的分布区域和分布范围,难以定量分析各蓝藻分布区的蓝藻浓度。为了克服这一局限性,本文主要采用MODIS卫星资料中第2、第1波段的反射率比值和第6波段反射率值,运用二维光谱空间函数分割方法,反演出太湖区域蓝藻浓度的分布情况,定量确定各蓝藻分布区域的蓝藻浓度大小。在此基础上再加上实测数据资料的支持,就可建立蓝藻预警系统,对蓝藻的爆发与防治起到未雨绸缪的作用。     

锦州地区玉米农田生态系统水汽通量变化特征及其调控机制

基于2014年辽宁省锦州地区雨养玉米农田生态系统涡度相关观测数据,分析了锦州地区玉米农田生态系统水汽通量的变化特征,并结合小气候观测数据探讨了水汽通量的调控机制。结果表明:2014年锦州地区玉米农田生态系统各月水汽通量均呈明显的单峰型变化规律,玉米农田生态系统生长季日平均水汽通量可达非生长季的10.31倍。锦州玉米农田生态系统7月水汽通量最大,日最大水汽通量可达0.1202 g·m-2·s-1。玉米农田年蒸散量为417.37 mm,非生长季蒸散总量为49.57 mm,略大于同期降水量;生长季前期5月和6月玉米农田蒸散量占降水量的比例分别为52.0%、71.0%;7月、8月和9月玉米农田的蒸散量大于降水量,其中7月玉米农田的蒸散量为降水量的3.00倍,而此期间正值玉米开花授粉阶段,水分胁迫严重影响玉米产量。玉米农田生长季的水汽通量与净辐射存在显著的正相关关系,同时水汽通量在一定程度上受气温和饱和水汽压差的调控影响。     

近地面风场变化对太湖蓝藻暴发影响的数值研究

蓝藻水华是在特定的气象和水文条件下,已成为优势种群的蓝藻群体在水体中发生水平、垂直位置的改变而形成.选取2007年6月24日和9月8日发生的2次蓝藻暴发个例,利用WRFV2模式进行较高分辨率数值模拟,研究了在蓝藻成为优势群体之后的上浮积聚阶段近地面风向风速对蓝藻水华面积变化和活动范围的影响.通过数值模拟结果与EOS/MODIS卫星遥感监测到的蓝藻信息的对比分析发现,蓝藻的活动对湖区近地面风场变化的反应相当迅速,蓝藻大面积暴发过程往往对应着有利的风向风速变化:如风速小、系统性东北风、辐散环流等.研究表明通过对太湖地区各气象要素的高分辨率数值模拟,可以预测蓝藻的暴发和演变情况,为太湖蓝藻暴发的预测预警提供气象依据.     

太湖蓝藻暴发的气象条件研究

通过对1986-2007年12个太湖蓝藻暴发典型个例的分析,得出:水体污染造成富营养化是蓝藻生长发育和暴发的基础,日平均气温偏高、降雨量和降雨日数偏少、气压偏低、日照时数偏多有利于蓝藻生长发育和暴发;水质、气象等要素的综合作用是蓝藻暴发的主要原因.     

青藏高原三江源区退化草地生态系统的地表反照率特征

为了揭示青藏高原三江源区草地退化对生态系统地表反照率的影响,利用2006年12月至2007年11月一整年的观测数据,分析了地表反照率的季和日变化特征及其影响因子。退化草地生态系统的年均地表反照率为0.22,生长季(5～9月)的平均地表反照率为0.18,非生长季为0.25。在植物生长初期的5月,地表反照率主要受土壤水分影响,5月末至6月初出现全年最低值;植物生长旺季的7～8月,受植被的影响地表反照率相对较稳定,并略高于生长季中其它各月。地表反照率的日变化呈"U"型,阴天的地表反照率高于晴天。全年地表反照率出现的最大频率集中在0.20附近,非生长季在0.22附近,生长季在0.18附近。退化草地生态系统生长季地表反照率的变化受土壤水分和植被的的影响,而非生长季受积雪的影响较大。     

气候变暖下干旱对森林生态系统的影响

人类活动显著影响着全球大气循环格局,全球平均温度升高导致干旱事件发生幅度、频度和持续时间增加,这对森林生态系统带来更多的是负面影响.本文基于已有研究,系统总结了干旱事件对森林生态系统地理分布格局、群落结构重建、植物生长和生理特性、死亡和灭绝、植物生产力以及碳循环功能的影响及其机理,并对未来干旱事件对森林生态系统长期效应以及在不同时间尺度上作用机理的研究提出建议.本研究对开展全球变化背景下森林生态系统对干旱事件响应机制的研究具有重要指导意义.     

基于能量平衡的分析模型在青海湖湖冰模拟中的应用

湖冰对气候变化响应敏感,在全球变暖的背景下,湖冰总体呈现衰退趋势,甚至北半球部分湖泊未来有可能不再冻结。青藏高原湖泊分布广泛,但目前对于湖冰的模拟研究开展较少,对青藏高原湖冰特征及冻结系数的认识还较为有限。本文利用飞航式雷达湖冰测厚数据、青海湖气象观测数据、 ERA5-Land再分析数据、 MODIS地表温度数据以及Aqua/MODIS卫星遥感图像,通过度日法湖冰生长模型确定了青海湖冻结系数A0,研究结果显示A0在青海湖具有空间异质性和时间异质性,且前者比后者更为明显。进一步利用度日法和基于能量平衡的分析模型模拟了青海湖的湖冰演变,结果表明：相较于度日法,基于能量平衡的分析模型模拟的青海湖2018-2019年冰期的开始结冰时间、融化结束时间与湖冰厚度同实际观测更为符合。分析模型是一种优于度日法、适用于青海湖湖冰模拟研究的方法,该方法能够综合考虑辐射、能量交换、气象要素、湖泊深度等因素的影响,其物理过程更为完善,同时也弥补了度日法模拟精度依赖于冻结初日的确定且无法表现融化过程的缺陷。     

草地生态系统碳通量特征及其影响因子研究

该文以内蒙古科尔沁草原为研究对象,利用涡动相关系统观测的2011年生长季(5—9月)的碳通量以及同期常规气象观测数据,分析该生态系统的碳通量的日变化、季节变化及造成碳通量变化的原因,结果表明草地生态系统碳通量日变化呈单峰型;生长季碳通量具有明显的季节变化规律,基本呈"U"型;净辐射和气温是影响草地生态系统碳通量的主要气象因子。     

玉米农田生态系统CO2通量的动态变化

利用2008年辽宁锦州农田生态系统野外观测站涡动相关系统通量观测资料,分析了玉米农田生态系统生长季(5-10月)及非生长季CO₂通量动态变化。结果表明：玉米农田生态系统的非生长季日动态趋势不明显;生长季日动态明显,呈明显的U型曲线,CO₂通量最大值出现在12:00时,为-1.19 mg·m^-2·s^-1;不同物候期的日动态也呈现U型曲线,各发育期CO₂通量日最大值范围为0.07～-0.23 mg·m^-2·s^-1;玉米农田生长季生态系统净CO₂交换日累积（NEE）为-652.8 g·m^-2,非生长季NEE499.8 g·m^-2,2008年碳收支-153.0 g·m^-2,表现为碳汇。     

为预报植物、群落和生态系统对二氧化碳浓度响应的模拟要求

大气CO_2升高的一个重要的直接效应是促进植物生长。为了了解和预报自然物种及生态系统对CO_2增加的响应,需要有新的或修正的模式方法。由于在未来100年内,大气中CO_2将增加1倍,有效的模式将成为预报响应(如生产率的变化,植物群落组成的变化及分离的碳含量的变化)的重要手段。作为研究CO_2对植被直接影响的综合计划的一部分,对模拟植物和生态系统响应的要求进行了讨讨,主要的要求是(a)一种模式的复杂程度要与一般的生态知识相适应,主要是CO_2响应函数的处理;(b)建立预报植物、群落和生态系统对CO_2响应的模式;(c)评价由CO_2决定的模式参数的敏感性和不确定性,次要的要求是建立评价模式所需的资料条件的框架。