开顶式气室在生态学研究中的应用进展

介绍了开顶式气室在模拟未来可能影响生态系统的环境变化（如CO2和O3浓度增加、污染加剧等）的应用研究进展情况,指出应用开顶式气室进行研究必须注意由于气室结构本身无法避免的缺陷导致的试验误差,并对该技术在生态学领域未来的应用前景进行了展望．     

红砂(Reaumuria soongorica)对大气CO_2浓度升高及降水变化的光合生理响应

未来大气CO_2浓度的显著升高将引起降雨格局的变化,这必将对荒漠生态系统产生严重影响。研究CO_2浓度及降水变化对荒漠优势植物的影响有助于预测荒漠生态系统对全球气候变化的响应。以荒漠优势植物红砂(Reaumuria soongorica)2年生苗木为试材,采用开顶式CO_2控制气室模拟CO2浓度变化(350、550、700μmol·mol~(-1)),研究了降水变化(-30%、-15%、0、+15%、+30%)及其与CO_2的协同作用对红砂光合特性及水分利用的影响。结果表明:CO_2浓度增加可显著提高红砂的光合速率,短时高浓度CO_2下红砂光合能力对水分的适应性较广,在降雨增加或减少时均表现出光合速率的增加,但长时高CO_2浓度会导致红砂光合能力下降,出现光合适应现象。高浓度CO_2下,红砂的蒸腾速率和气孔导度均有所下降,但降水的增加可抑制这种作用,有一定的补偿作用。CO_2增加会显著提高红砂的水分利用效率,降雨越少这种作用越明显,但长期CO_2作用会使这种效应有所减小。由此说明,未来CO_2浓度升高可在一定程度上提高红砂的光合能力,尤其是在降雨减少时因CO_2增加会提高水分利用效率而增强其抗旱性,从而增强红砂对未来暖干化气候的适应能力。     

温度和水分对科尔沁沙质草地土壤氮矿化的影响

土壤氮矿化对陆地生态系统初级生产力起决定性作用,但其影响因素较多,其中温度和水分最为重要。研究沙质草地土壤氮矿化对温度和水分的响应,对预测全球变化对沙质草地生态系统结构和功能的影响具有重要作用。因此,通过开顶式气室(OTC)模拟增温和人工调控田间持水量的方法对科尔沁沙质草地的土壤进行原位培养,分析温度和水分对土壤氮矿化作用的影响。结果表明:无论温度如何变化,科尔沁沙质草地土壤氮净矿化/硝化速率随着田间持水量的增加而明显提高。净硝化速率和净矿化速率在田间持水量为9.5%时最大,田间持水量达到时12.5%明显下降。增温使沙质草地土壤氮矿化显著变化,但增温的效应与田间持水量存在一定的关联。在相对适宜的田间持水量条件下(田间持水量为6.5%~12.5%),OTC增温可以使科尔沁沙质草地的土壤氮矿化/硝化速率显著提高;但是在田间持水量处于相对较低或者过高的状态下,该地区土壤的净氮净矿化/硝化速率对温度增加的响应不明显。     

温度和水分对科尔沁沙质草地土壤氮矿化的影响北大核心CSCD

土壤氮矿化对陆地生态系统初级生产力起决定性作用,但其影响因素较多,其中温度和水分最为重要。研究沙质草地土壤氮矿化对温度和水分的响应,对预测全球变化对沙质草地生态系统结构和功能的影响具有重要作用。因此,通过开顶式气室（OTC）模拟增温和人工调控田间持水量的方法对科尔沁沙质草地的土壤进行原位培养,分析温度和水分对土壤氮矿化作用的影响。结果表明：无论温度如何变化,科尔沁沙质草地土壤氮净矿化/硝化速率随着田间持水量的增加而明显提高。净硝化速率和净矿化速率在田间持水量为9.5%时最大,田间持水量达到时12.5%明显下降。增温使沙质草地土壤氮矿化显著变化,但增温的效应与田间持水量存在一定的关联。在相对适宜的田间持水量条件下（田间持水量为6.5%~12.5%）,OTC增温可以使科尔沁沙质草地的土壤氮矿化/硝化速率显著提高;但是在田间持水量处于相对较低或者过高的状态下,该地区土壤的净氮净矿化/硝化速率对温度增加的响应不明显。     

国源煤矿两柱掩护式放顶煤支架的适应性研究

针对厚煤煤层综放工作面支架与围岩动载失稳、架前煤壁片帮等问题,基于国源煤矿开采特厚煤层中首次应用ZFY18000/28/53D型两柱掩护式放顶煤液压支架,通过建立“四位一体”的评价指标体系对该支架架型的适应性进行研究,即从支架结构、承受载荷、平衡千斤顶和现场应用四方面对支架的适应性进行研究。研究结果表明:ZFY18000/28/53D型两柱掩护式放顶煤液压支架结构适应国源煤矿该综放工作面生产要求;经现场实测,61601综放工作面周期来压步距平均为19.5m,动载系数为1.63,工作面液压支架的实际工作阻力为额定工作阻力的82.2%,即14800kN;周期来压期间工作面架前冒顶高度为0mm～600mm,移架速度平均为9.8s/架。经评价认为,ZFY18000/28/53D型两柱掩护式放顶煤支架在国源煤矿综放工作面具有良好的适应性。     

整合分析增温和增CO_2对土壤微生物的影响（英文）

土壤微生物在陆地生态系统碳氮循环中起着重要作用。气候变暖和CO_2浓度增加是气候变化的两个重要方面。本研究整合分析了实验增温和CO_2浓度增加对土壤微生物量和群落结构的影响。生态系统类型主要包括森林生态系统和草地生态系统。增温方法包括开顶式增温小室和热红外增温。增温时间有全天增温、白天增温和晚上增温。实验增温增加了土壤放线菌和腐生真菌,而CO_2浓度增加减少了土壤革兰氏阳性细菌。实验增温对土壤革兰氏阴性细菌和总的磷脂脂肪酸量的影响随着年均温和年降水量的增加而减少。实验增温对土壤总的磷脂脂肪酸量、细菌含量、革兰氏阳性和阴性细菌的量的影响随着海拔的升高而增加。实验增温增加了草地生态系统的土壤总的磷脂脂肪酸量和放线菌含量,并增加了森林生态系统的土壤真菌和细菌的比值。开顶式增温小室增加了土壤革兰氏阴性细菌,而红外增温减少了土壤真菌和细菌的比值。白天增温增加了土壤革兰氏阴性细菌,而全天增温没有改变土壤革兰氏阴性细菌。因此,实验增温对土壤微生物的影响与生态系统类型、实验增温方法、增温时间、海拔和当地的气候条件有关。     

东亚地区夏季风活动与对流层顶臭氧含量变化的关系探讨

利用1976～2001年东亚地区的风场、气压场和对流层顶臭氧浓度观测资料,选取并计算了3种当前使用较为广泛的东亚季风指数,分析了夏季期间上述指数与对流层顶臭氧的相关,从而对东亚地区季风活动与对流层顶臭氧含量分布的关系进行了探讨.分析表明:(1)东亚SMI夏季风指数的强弱与西太平洋副热带高压区的对流层顶臭氧之间存在着正相关,且相关性较好;(2)指数EAMI与对流层顶臭氧存在相关,具体表现为在南海热带季风区存在着负相关、在大陆--日本副热带季风区存在正相关、西太平洋副热带高压区存在较好的正相关;(3)而在副热带梅雨锋区,EASMI指数的强弱与对流层顶臭氧含量变化存在较好的正相关,在热带季风槽区,EASMI指数的强弱与对流层顶臭氧含量变化存在较好的负相关.     

模糊控制在污水处理系统中的应用

介绍了模糊控制技术在三沟式氧化沟污水处理中的应用 ,对模糊控制系统的结构和原理进行了详细的讨论。该系统已成功应用到上海闵行污水处理厂三期工程中 ,运行效果良好     

城市交通网络的多尺度地理信息系统数据建模

多模式交通是未来城市交通的重要形式,多模式交通系统要求每个交通模式平衡发展并发挥其最好的服务性能。可靠的数据和信息获取是建立可持续多模式交通系统的基础。单一模式的交通地理信息系统信息模型不能准确地反映城市交通空间网络的特性和联系程度。针对此问题,提出一种面向多尺度多模式的城市交通网络地理信息系统数据模型,支持多模式交通网络地理数据集成化和拓扑关系模型化,实现多模式交通数据的综合分析和表达。数据模型在概念和逻辑建模层面上,应用面向对象设计语言及其扩展机制集成面向地理信息时空特征描述的可视化语言插件(plug-in for visual languages,PVL),将不同交通线网集成于一个综合信息模型中。交通线网的多尺度表达允许不同的交通地理信息系统应用和专业化信息服务的开发和实现,辅助多模式交通网络规划和发展,并且进一步优化城市交通的应用。将模型应用在广州市多模式交通系统中进行可靠性和实用性验证,对未来相关的研究和应用具有指导意义。     

基于主成分与广义回归神经网络耦合的寒区水库裂缝开合度预测模型

水库裂缝开合情况对于水库的安全运行极为重要.将主成分分析法与广义回归神经网络结合在一起,进行水库裂缝开合度的预测.结果表明:应用主成分分析与广义回归神经网络相耦合的模型可以很好的反映环境因子(水压力因子、温度因子、时效因子)与水库裂缝开合度之间的非线性函数映射关系.同时利用Matlab软件对新疆某寒区水库裂缝的开合度进...     

Impacts of CO2 Enrichment on Water Use Efficiency in Terrestrial Ecosystems: A Meta-analysis of Experimental Manipulations

Elevated CO₂ (eCO₂) has important impacts on plants, especially on water use efficiency (WUE). A meta-analysis was performed to determine the responses of WUE to enriched CO₂. We summarized 242 studies on WUE research under ambient and enriched CO₂ conditions that were published between 1989 and 2019. Our results showed that WUE had positive responses to elevated CO₂ with an increase of about 46% and high heterogeneity. Elevated CO₂ increased leaf, grain, biomass and whole plant WUE by 76%, 9%, 30% and 37%, respectively. The effect size on leaf WUE was higher than the other three WUE types, and the effect size on whole plant WUE was higher than grain WUE (P<0.05). In another respect, the response of WUE in forests was higher than in cropland (P<0.05). Regarding different experimental methods, WUE had a stronger response to elevated CO₂ by the method of climate-controlled chamber than by the methods of OTC (Open Top Chamber) or greenhouses (P<0.05). However, the effect size obtained by the method of greenhouse was higher than that obtained by the methods of either OTC or climate chamber for whole plant WUE (P<0.05). Furthermore, our results found WUE had a positive linear relationship with the magnitude of CO₂ enrichment (P<0.05). Meanwhile, the effect size of elevated CO₂ on grain WUE had a positive linear relationship with the duration of CO₂ enrichment. This study found that the impacts of CO₂ enrichment on WUE are unique and specific for different WUE types and the various experimental conditions.     

模拟增温和改变降雨频率对干旱半干旱区土壤呼吸的影响

温度和降水是干旱半干旱区土壤呼吸的重要扰动因子,全球气候变化导致的未来干旱半干旱区增温和降水变率增大对土壤呼吸有着重要影响。研究通过人工设置P_16×2.5mm、P_8×5mm、P_4×10mm、P_2×20mm、P_1×40mm的降雨频率梯度和增温2 ℃左右的控制试验,探讨不同降雨频率和增温处理对干旱半干旱区土壤呼吸的影响,以及土壤呼吸与土壤温湿度的关系及其对降雨频率改变的响应。结果表明：降雨频率和增温单独对土壤呼吸具有极显著影响（P<0.001）,但是两者之间并无交互作用（P>0.5）;在降雨量一定的情况下,土壤呼吸速率随着降雨频率的减小而减小,即多频率小降雨事件激发的土壤呼吸速率大于小频率大降雨事件;增温促进土壤呼吸,提高了约11%的土壤呼吸。本结果有助于对未来干旱半干旱地区全球变暖背景下降雨格局的改变对土壤呼吸产生的影响进行预测,同时也为进一步估算该区域生态系统的碳收支提供参考数据。     

Response of Plant Community Carbon and Nitrogen Stoichiometry to Experimental Warming on the Qinghai-Tibet Plateau

Low temperature is an important limiting factor for alpine ecosystems on the Tibetan Plateau. This study is based on data from on-site experimental warming platforms (open top chambers, OTC) at three elevations (4300 m, 4500 m, 4700 m) on the Qinghai-Tibet Plateau. The carbon and nitrogen stoichiometry characteristics of plant communities, both above-ground and below-ground, were observed in three alpine meadow ecosystems in August and September of 2011 and August of 2012. Experimental warming significantly increased above-ground nitrogen content by 21.4% in September 2011 at 4500 m, and reduced above-ground carbon content by 3.9% in August 2012 at 4300 m. Experimental warming significantly increased below-ground carbon content by 5.5% in August 2011 at 4500 m, and the below-ground ratio of carbon to nitrogen by 28.0% in September 2011 at 4300 m, but reduced below-ground nitrogen content by 15.7% in September 2011 at 4700 m, below-ground carbon content by 34.3% in August 2012 at 4700 m, and the below-ground ratio of carbon to nitrogen by 37.9% in August 2012 at 4700 m. Experimental warming had no significant effect on the characteristics of community carbon and nitrogen stoichiometry under other conditions. Therefore, experimental warming had inconsistent effects on the carbon and nitrogen stoichiometry of plant communities at different elevations and during different months. Soil ammonium nitrogen and nitrate nitrogen content were the main factors affecting plant community carbon and nitrogen stoichiometry.     

不同湿度条件下模拟增温对科尔沁沙质草地土壤氮矿化的影响

氮矿化作用是影响沙质草地植物群落物种组成和初级生产力的重要因素之一。温度和水分被认为是影响土壤氮矿化/硝化作用的两个关键环境因子,认识沙质草地土壤氮矿化作用对温度和水分的响应,对于预测全球变化对沙质草地生态系统结构和功能的影响具有重要作用。本文通过测定开顶式生长室（OTC）内不同湿度条件下增温时沙质草地净氨化速率、净硝化速率和净矿化速率的变化,分析增温和湿度变化对土壤氮矿化作用的影响。结果表明:不论增温与否,沙质草地土壤净氨化速率、净硝化速率和净矿化速率随着土壤湿度增加而明显提高。土壤净氨化速率在土壤湿度为15.2%时最大,但是净硝化速率和净矿化速率在土壤湿度为11.8%时最大,土壤湿度达到时15.2%表现下降趋势。增温使沙质草地土壤氮矿化作用发生显著变化,但增温的效应与土壤湿度存在一定的关联。土壤湿度为3.4%、5.1%、8.5%时,增温处理使土壤净氨化速率较对照明显提高;但是土壤湿度为11.8%、15.2%时,增温处理时土壤净氨化速率较对照显著降低;土壤湿度为8.5%和11.8%时,增温使土壤净硝化速率和净矿化速率显著升高（p<0.05）,在湿度为1.7%、3.4%、5.1%以及15.2%时,增温处理和对照之间的净硝化速率、净矿化速率无显著差异。这说明只有在适宜的土壤湿度条件下,增温才显著影响沙质草地土壤矿化作用,当土壤湿度处于相对干旱或过度湿润的状态下,增温对沙质草地土壤矿化作用没有显著影响。     

新型城镇化前置条件与驱动机制的重新认知

本文发现：近年来城市比乡村好的城镇化前提开始出现新变化,以前农村-城市单向的城镇化过程,可能会出现城乡之间的反向或双向的过程。城镇化的主要驱动力逐渐从工业部门拓展到整个非农产业,改变了城镇规模越大越好的组织模式;市场在信息化条件下的“流”空间中开始出现分散化布局的组织模式,改变了传统空间的规模-等级结构;产业之间相互融合的新趋势将改变传统单一用地功能的设置,而更强调功能和空间的复合应对;城市发展由经济利益主导向综合效益转变,城市等级的高低取决于自身的吸引力以及在此基础上所形成的功能。建议未来完善城镇化模式、路径、规划、调控的理论方法,注重城乡特色、推进城乡等值化、实现城乡要素交流融合。     

广东省主要站点降雨侵蚀力时间分布规律研究

利用广东省6个站点47 a的日雨量资料,计算并分析了各站降雨侵蚀力的时间分布规律。结果表明,根据降雨侵蚀力峰值在年内出现的次数,可以分为单峰型和双峰型。降雨侵蚀力的年内分布非常集中,连续3个月的降雨侵蚀力平均占全年侵蚀力的一半以上,越靠近沿海的站点侵蚀力的集中度越高。降雨量与降雨侵蚀力集中度的分布规律一致,但与降雨量相比,降雨侵蚀力的分布更加集中。各站降雨量与降雨侵蚀力的倾向率均大于零,说明自1954年以来,雨量和降雨侵蚀力均有不同程度的增加趋势,降雨侵蚀力的增幅远远大于降雨量的增幅。但降雨侵蚀力倾向率的年内分布却是正负皆有。     

区域中心城市生产性服务业的外向功能特征研究——以广州市为例

广州的生产性服务业经历了改革开放后20多年的发展,目前已具有基本经济活动功能。通过对广州的生产性服务机构的抽样问卷调查,阐述其在服务范围、服务对象及服务销量分布三方面的特征。并根据广州生产性服务业目前的发展水平,以及对珠三角制造业企业市场的抽样问卷调查,从供给水平和市场需求两个角度对广州生产性服务的外向功能特征进行了阐释。     

全球变化对宁夏近40 a极端气温变化的影响

 对全球气候变暖背景下宁夏气候变化基本事实,利用近40多年来宁夏基本气象资料,对年平均气温、极端气温的变化进行了研究。结果表明,近40多年宁夏年平均气温呈连续上升趋势,1986年之后增温速率加快,增温幅度高于全国平均值;年极端最高气温、极端最低气温均在波动中持续上升,年极端最低气温上升幅度明显超过年极端最高气温;各季极端最高、极端最低气温呈非对称性变化,秋季各地极端最高气温增温幅度超过极端最低气温,但春夏冬三季极端最低气温增温远比极端最高气温明显,该特点在夏季表现得更突出;各月极端最高气温、极端最低气温均呈升温趋势。     

统万城废弃的原因分析

在沙漠化研究中,沙漠古城的兴废在一定程度上指示着古城所在地的沙漠化过程。位于毛乌素沙地南缘的统万城,其废弃的原因一直为学术界所关注。通过综合分析统万城周边地区地质历史时期以及人类历史时期的气候变化,提出统万城地区生态环境变化乃至沙漠化主要取决于气候变化;统万城废弃所揭示的沙漠化成因给我们的启示是,对于沙漠化治理,必须“尊重自然,科学治沙”。