华北平原浅层地下水水位动态变化

利用中日合作项目在华北平原设置的自动监测设备KADEC-MIZU Ⅱ型地下水水位自计仪,对2004-2006年39处浅层地下水水位监测的结果,结合区域影响地下水宏观动态类型的主要因素,如地形地貌、地下水埋深、地下水开采程度、地下水漏斗以及河流湖泊等,叠加各影响因素分区图得到地下水动态影响因素综合分区图,结合观测孔地下水水位体现的动态特征,将华北平原地下水观测点分为山前开采型、山前侧向补给-径流-开采型、中部河道带补给-开采型、中部地下水浅埋区降水入渗-蒸发型动态、黄河影响带侧向补给-蒸发型动态和滨海平原区入渗-蒸发型6大地下水动态类型。在此基础上阐明了大区域范围内不同类型地下水水位年内及多年动态变化的特点,比较了不同类型区地下水动态所受影响因素的不同。     

青藏高原主要生态系统净初级生产力的估算

利用青藏高原贡嘎山、海北、五道梁、拉萨等4个野外台站2000~2002年的观测数据、陆地生态系统模型与2001年MODIS遥感数据相结合的方法来估算青藏高原区域的净初级生产力。结果表明:青藏高原区域的净初级生产力空间分布趋势表现出由东南向西北逐渐递减的梯度,该趋势也与水热梯度表现基本一致;整个青藏高原的净初级生产力为302.44×1012 gC yr-1,其中森林的净初级生产力最高,120.11×1012 gC yr-1,占整个高原净初级生产力的39.7%;全年中夏季(6~8月) 的净初级生产力最高,246.7×1012 gC yr-1,约占全年总净初级生产力的80%。用实测数据验证模拟结果表明,二者非常相符。     

盐生荒漠地表水、热与CO2输送 的实验研究

利用安装在准噶尔盆地南缘多汁盐柴类荒漠上的涡度相关系统与配套的微气象观测系统所得数据,分析了显热、潜热与CO2通量的日过程和季节变化特点及各通量间的相互关系。数据显示了一个明显违背植物水分关系一般规律的现象:当水汽(潜热) 通量明确显示土壤水分亏缺时,净光合(CO2通量) 却未受到影响。因此推测当地原生植物的根系在积盐严重的土壤上层没有发育,所以其水分状况与光合能力不受上层土壤干湿的影响,观测到的水汽通量的变化主要由土壤蒸发的变化造成的。     

祁连山海北高寒湿地微气象日变化特征

利用2004年的观测资料分析了青海海北高寒湿地微气象要素的日变化特征,结果表明,辐射、热量平衡各分量日平均变化中,瞬时最高值出现在中午,最低在早晨。地面长波有效辐射日最高出现在中午,日最低出现在下午。地面反射率表现出早晚高白天低的"U"型分布状况,1月日最低达0.68,而7月日最低仅为0.12。动量通量、垂直风速、水平风速、摩擦速度等均在下午大,夜间到清晨小。垂直风速除10月全天为上升运动外,其他月份夜间还出现下沉运动,而且冬季明显。海北高寒湿地夏季热强明显,冷季热强减弱。因湿地长久积水,地温日变化平稳,40 cm地温<0℃的维持时间不到2个月,60 cm地温全年均>0℃,即季节冻结层浅薄。     

祁连山海北高寒湿地植物群落结构及生态特征

海北高寒湿地系沼泽型和湖泊型湿地相并存.海北高寒湿地植物种类组成较少,从湿地中央到边缘植物优势种组成不同,群落结构变化明显.中部以帕米尔苔草为主要植物建群种的沼泽草甸,边缘地带以藏嵩草为主要建群种的沼泽化草甸,从中央到边缘地带主要有25种植物组成,隶属10科20属.高寒湿地植物有较高的地上生物量(349.373 g·m^-2)和地下生物量(仅1~40 cm层次最高可达10769.301 g·m^-2),而且地下部分远高于地上部分,地下生物量从表层到深层基本均匀下降,与矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸区的地下生物量分布截然不同.因湿地帕米尔苔草、藏嵩草、黑褐苔草、华扁穗草等为主的植物粗纤维高,牲畜利用率下降,不论地上还是地下对土壤有机物的补给均较高,多年的积累使其海北高寒湿地有深达2~3 m的泥炭层,使湿地形成一个非常重要的碳库.在气候变暖的条件下,这些未分解或半分解的土壤有机物质(或残体)将加速分解,对大气有更多的CO₂、CH₄等温室气体的排放.     

广域空间尺度上植被净初级生产力的精确推算

作者介绍了使用遥感、GIS数据和BEPS生态过程模型推算植被净初级生产力 (NPP)的方法。为了准确推算北海道地区NPP,我们改进了BEPS模型,而且使用了高质量GIS数据作为模型的输入数据。通过计算得出1998年北海道NPP的平均值为644 g C/m²,总量为0.078 Gt C。我们还进行了模型输入数据质量对应用生态过程模型推算NPP的精度影响测试。结果表明,高质量的GIS输入数据可以提高NPP推算精度16.6%~39.7%。     

亚太地区环境综合监测的研究方法--APEIS项目研究综述

为了对亚太地区的环境灾害、环境破坏和环境退化及其影响进行监测和评估,由日本环境省发起的亚太地区环境革新战略项日（APEIS)环境综合监测子项（IEM)自2001年开始,建立了一个以MODIS卫星数据和地面观测资料为基础的综合环境监视网络系统。该网络系统起初是由日本国立环境研究所(NIES)和中国科学院地理科学与资源研究所(IGSNRR)共同合作建成的。之后,新加坡国立大学和澳大利亚联邦科学产业研究组织(CSIRO)地球观测中心也正式宣布加入,该系统覆盖整个亚太地区。美国宇航局(NASA)提供了一套MCDIS的高级数据产品,然而,这些产品没能在亚洲地区利用当地的实测资料进行充分地比较和验证。APEIS项目旨在提供利用该地区精确地面观测数据进行了比较验证的高质量数据集。利用该数据集可以推导出水分亏缺指数、沙尘暴指数、地表面温度、土地覆盖变化,以及净第一性生产量等一系列生态环境指标,从而埘环境破坏、环境退化和生态脆弱区进行长期有效的监测。为了评价水资源、食物生产等生态系所提供的产品与服务的现状和变化特征,本研究还开发了一个可利用M0DIS数据的流域环境综合管理模型。该模型已经被用于对流域规模的水、热、碳循环、泥沙转移以及农业生产等生态要素的模拟和评估,并利用高精度的观测资料对其进行了验证。利用该模式可以对流域生态系统所提供的产品与服务的有效利用,以及流域的可持续发展提供一系列战略性的政策选项。     

青南青北寒冻雏形土地温状况比较及对牧草产量的影响

青海南北二地寒冻雏形土分布区，由于海拔高度及地理环境不同，气候变化差异显著。但分析二地地温变化特征发现，青南青北地温分布趋势基本相似，差异不甚明显。这主要与二地土壤质地和湿度、植被覆盖程度不同等有关。表明地温变化是在气候引起变化的基础上叠加了局地土壤-植被性状影响下的结果。当年冬春地温低时，对应牧草产量较高，而地温较高的年份则牧草产量低，究其原因可能与地温低，土壤冻结深厚坚实，地表蒸发减小，易贮存较多的土壤水分有关。     

海冰-海温非线性耦合系统的研究

对Ｓａｌｔｚｍａｎ模式进行了两个方面的改进试验：（１）引入气溶胶非线性参数方案并提高模式阶次;（２）在改进（１）的基础上,对Ｓａｌｔｚｍａｎ模式的云反馈机制再进行修正。定态解析解表明,改进试验（１）,（２）均克服了Ｓａｌｔｚｍａｎ模式中海温二个平衡态仅相差０．００１２Ｋ这一严重缺陷。数值模拟表明,系统存在二个平衡态,而当气溶胶光学厚度增大时,两极的冰冻面积将以指数形式增大。     

HUMAN IMPACTS ON THE ECOLOGICAL ENVIRONMENT AND MODERN URBAN CLIMATE CHANGE IN THE LOESS PLATEAU

The influence of human activities on environment and climate change is the most conspicuous problem of the Loess Plateau, and it may be divided into two aspects: firstly, the excessive utilization of land by the human race causes the destruction of vegetation, and consequently large expanse of land is under desertification and the characteristics of the ground surface and the water and heat exchange on the ground surface have changed; secondly, the use of coal by industries produces a huge amount of carbon dioxide and trace elements, which enter into the atmosphere to cause air pollution.Data of 1951-1990 are collected from 69 meteorological stations on the Loess Plateau. After analysis, the decadal variations of temperature and rainfall in the last 40 years are obtained as follows: (1) In the arid zone of the north- west of the Loess Plateau, the increase in temperature is the largest. For the past 40 years, the annual mean temperature has increased 0.7-1.0 ℃ . In the semiarid zone of the middle part