三江平原毛苔草沼泽CO2排放通量日变化研究

利用静态暗箱/气相色谱法,在毛苔草(Carex lasiocarp)4个生长期(开花期、果熟期、果后营养期和立枯期),对三江平原毛苔草沼泽CO2排放通量的日变化进行了观测实验。结果表明,在开花期和果熟期,沼泽CO2日平均排放通量较大,分别为1 286.79 mg/(m2.h)和829.28 mg/(m2.h),在果后营养期和立枯期,沼泽CO2日平均排放通量较小,分别为472.54 mg/(m2.h)和237.27 mg/(m2.h);在开花期、果熟期和果后营养期,沼泽CO2排放通量的日变化与温度的相关性不明显,而在立枯期,沼泽CO2排放通量的日变化与气温和地表温度(水温)呈显著正相关(n=11,p<0.05)。各生长期的沼泽CO2日平均排放通量之间具有显著差异(n=4,p<0.01)。从整个生长季来看,CO2日排放通量与气温、地表温度(水温)、5 cm地温和10 cm地温呈显著正相关(n=40,p<0.01),与15 cm地温也呈显著正相关(n=40,p<0.05)。     

土壤CO_2浓度昼夜变化及其对土壤CO_2排放量的影响

对石林地区两个研究点土下20、40和60cm土壤CO2浓度和土壤CO2排放量的昼夜变化进行的研究表明二者之间具有一定的正相关关系,因此土壤CO2排放量除受环境因子影响之外,还受土壤CO2浓度所控制。土壤CO2浓度和土壤CO2排放量之间的相关关系可以用来解释土壤有机碳含量及温度对土壤CO2排放量的影响,即土壤有机碳含量高和温度升高是通过影响土壤空气中CO2的形成速率,导致土壤CO2浓度升高,从而促进土壤CO2的排放。     

近百年海螺沟冰川退缩区域土壤CO2排放规律

贡嘎山东坡海螺沟冰川退缩地植被原生演替系列的样地调查基础上,用光合作用测定仪(美国产CI-301PS)的闭路方法测定土壤呼吸,并测定相关的生态因子。对植被原生演替过程中草本群落,川滇柳,冬瓜杨小树林,冬瓜杨中龄林,冬瓜杨成熟林,针阔混交林,云冷杉中龄林和云冷杉成熟林7个阶段的土壤呼吸速率进行连续3a的测定,它们的土壤CO2排放通量分别是51 67、39 70、56 45、58 89、85 22、120 26和158 65kgCO2/hm2·d-1。建立了7个阶段的土壤呼吸速率与温度的相关关系,认为未来大气温度升高将对同一气候区内的草地土壤呼吸影响最大,对演替过程中的落叶阔叶林土壤呼吸影响次之,对云冷杉林土壤呼吸影响最小。样地的形成年龄、生物量和净初级生产力这些与演替进程植物群落新陈代谢水平呈正相关的因素,才是决定样地土壤呼吸速率的主要因素,也是各样地之间土壤呼吸速率存在差异的主要原因。并将植被原生演替序列土壤CO2排放通量与国内外测定不同类型土壤呼吸速率的结果进行比较,认为Raich等人对温带针叶林土壤排放CO2通量的估测值偏低,对全球不同生态系统类型土壤排放CO2通量的差异估测不足。     

盐土和碱土土壤无机CO2通量的分离

干旱区盐碱土无机CO₂通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO₂通量完全来自于有机源的假设;然而,盐碱土无机CO₂通量在土壤CO₂通量和全球碳循环中的重要性还缺乏分离和量化的依据,因而存在很大的不确定性。通过采用高压灭菌的方法,将盐土和碱土的土壤无机CO₂通量从土壤CO₂通量中分离。结果表明：高压灭菌方法并不改变土壤的理化性质,并通过土壤有机CO₂通量与温度的关系验证了分离方法的有效性,从而为盐碱土无机CO₂通量的分离、量化和评估提供了一个可靠有效的方法。盐碱土的土壤无机CO₂通量是土壤CO₂通量的重要组分,土壤无机CO₂通量的分离对精确解析干旱区盐碱土生态系统的碳循环是必要的;对盐碱土土壤无机CO₂通量的研究,将促进对干旱区盐碱土土壤CO₂通量和全球碳循环的理解。     

土壤非生物CO2通量对土壤温度的响应

干旱、半干旱区土壤CO₂通量是土壤-大气碳循环的关键过程。尽管近期研究发现,该过程中存在非生物CO₂通量部分,但对该通量及其对土壤温度的响应仍不清楚。为此,本研究于2012年5月至2013年4月,在毛乌素沙地西南缘长期定位观测灭活土壤的CO₂通量及土壤温度与降雨量。结果显示:土壤非生物CO₂通量在2012年5-10月及2013年3-4月基本表现为白天正值,而夜晚负值;其余月份中,其日尺度上变化不大。在观测期内,非生物CO₂通量与土壤温度变化率呈直线关系,但决定系数不高。另外,无降雨或小降雨发生时,日尺度上土壤非生物CO₂通量与土壤温度存在明显的时间滞后效应,而该效应会被较大的降雨严重干扰。研究结果表明,土壤非生物CO₂通量对土壤温度的响应会较易被其他因子(如降雨)干扰,通过土壤温度单因子对它预测,结果可能不够准确。     

旅游干扰对马仑亚高山草甸植物物种多样性的影响

在野外样带调查的基础上,以物种重要值为综合指标,分析了不同旅游干扰程度对马仑亚高山草甸植物物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数的影响效应及变化规律。结果表明:(1)随旅游干扰强度降低,马仑亚高山草甸的优势种披针苔草和珠芽蓼的重要值逐渐增大,而广生态幅植物蒲公英重要值却呈降低趋势。(2)中等强度的旅游干扰所形成的生境,既不会使群落种类组成有明显的变更,同时也不会抑制优势种群在群落中的重要性,从而有利于群落植物物种多样性的发展。(3)6条样带之间的群落差异系数随旅游干扰强度减弱而降小,样带1~6之间的相异性表现为逐渐递减的势态。旅游干扰强度超过了群落的自恢复能力,就会导致群落性质完全改变。上述结果为亚高山草甸旅游业的合理开发,生态环境保护和植物物种多样性保育提供了较高的理论参考和科学决策依据。     

1978-2010年福建省CO2排放及其影响因素

为探明城市化进程对区域CO2排放的影响机制,本研究以中国东南沿海快速城市化地区福建省为研究区域,采用LMDI指数分解法,将福建省CO2排放分解为CO2强度效应（△CF）、能源结构效应（△CN）、经济规模效应（△CY）、能源强度效应（△Cl）和人口规模效应（△Cp）5个影响因素,探讨福建省1978--2010年期间CO2排放的驱动机制．结果表明：1978--2010年期间,福建省C02排放增加了5817．10×10^4t,年均增长率为8．87％,高于全国平均水平;推动福建省CO2排放增加的核心因素是经济规模扩张和人口增加,而抑制CO2排放增长的主要因素为能源强度的下降,能源消费结构和CO2排放强度变化不是福建省CO2排放变化的主要原因．比较不同城市化阶段发现,经济规模效应对CO2排放的促进作用逐渐增大,能源强度抑制CO2排放增长的贡献逐渐降低．     

三江平原不同土地利用方式下湿地土壤CO2通量研究

利用暗箱-气相色谱法,同步测量了三江平原几种主要生态类型湿地土壤原始的小叶章草甸白浆土、毛果苔草泥炭沼泽土、已垦旱作草甸白浆土和人工水田草甸白浆土,进行CO2排放通量的对比研究.结果表明不同土地利用方式下,旱作草甸白浆土土壤CO2排放通量最大,平均值为775.38mg/(m2@h);小叶章草甸白浆土土壤次之,平均值为439.02mg/(m2@h);人工水稻田草甸白浆土土壤CO2通量最小,平均值为128.96mg/(m2@h);毛果苔草泥炭沼泽土土壤CO2排放通量介于小叶章草甸白浆土土壤和水稻田草甸白浆土土壤之间,平均值为247.08mg/(m2@h).湿地开垦为旱田,使湿地"碳汇"功能减弱或丧失,变成"碳源";湿地开垦为水田,是比较合理的湿地农业利用方式.     

京津冀地区工业CO2排放测度及其影响因素研究

为探讨京津冀地区工业CO₂排放测度及其影响因素,基于2005—2016年数据对北京、天津、河北和京津冀地区工业能耗CO₂排放的时间变化趋势进行了对比分析,运用地理探测器技术分析能源结构、能耗强度、固定资产投资、轻重工业比值和规模以上工业平均用工人数对京津冀地区工业能耗CO₂排放量的影响作用大小。结果表明：①研究期内京津冀工业碳排放强度均为递减趋势。其中,河北最大,天津次之,北京最小;人均碳排放北京呈递减之势,天津和河北在波动中上升。②京津冀工业煤炭类CO₂排放占总排放量的主导地位是由河北省以煤炭为主的能源结构决定的。③能源结构对京津冀、天津和河北的CO₂排放影响最大,其次是轻重工业比值;北京市规模以上工业从业人数对CO₂排放的影响最大,其次是固定资产投资。     

山西云顶山亚高山草甸群落生态分析

应用双向指示种分析法 (TWINSPAN )和除趋势对应分析 (DCA )等数量分析方法,对山西云顶山亚高山草甸生态关系进行了研究,将该草甸划分为5个群落类型,分别位于不同的海拔高度。分类结果很好地反映了植物群落类型及优势种的分布与环境因子之间的关系,并在DCA二维排序图上得到了较好的验证。DCA排序轴反映了海拔高度、放牧强度和群落土壤湿度的梯度变化,表明海拔高度和水热条件是影响植物群落变化的主要环境因子,物种多样性在群落类型分化中有重要作用,同时放牧对亚高山草甸演替过程的干扰明显。     

塔克拉玛干沙漠腹地春、夏季CO_2通量特征

利用世界上唯一深入流动沙漠腹地200 km以上的塔克拉玛干沙漠塔中站所采集的2011年4月、7月的气象资料,分析了塔克拉玛干沙漠腹地春、夏季CO2通量的变化特征及影响因素。结果表明:塔克拉玛干沙漠腹地CO2通量表现为白昼地表吸收CO2,夜间地表排放CO2,且地表吸收强度明显大于地表排放;塔克拉玛干沙漠腹地春、夏季CO2平均净吸收速率分别为0.93μmol·m2·s-1和0.82μmol·m2·s-1;CO2通量受大气稳定性影响较大,稳定大气条件利于沙漠地表CO2的释放,不稳定大气条件有利于沙漠地表CO2的吸收;此外,地表温度、土壤湿度、风速均与CO2通量呈不同程度的负相关关系。     

Effects of freeze–thaw cycles on soil N_2O concentration and flux in the permafrost regions of the Qinghai–Tibetan Plateau

Nitrous oxide(N_2 O) is one of the most important greenhouse gases in the atmosphere; freeze–thaw cycles(FTCs) might strongly influence the emission of soil N_2 O on the Qinghai–Tibetan Plateau(QTP). However, there is a lack of in situ research on the characteristics of soil N_2 O concentration and flux in response to variations in soil properties caused by FTCs.Here, we report the effect of FTC-induced changes in soil properties on the soil N_2 O concentration and flux in the permafrost region of the higher reaches of the Shule River Basin on the northeastern margin of the QTP. We measured chemical properties of the topsoil, activities of soil microorganisms, and air temperature(AT), as well as soil N_2 O concentration and flux, over an annual cycle from July 31, 2011, to July 30, 2012. The results showed that soil N_2 O concentration was significantly affected by soil temperature(ST), soil moisture(SM), soil salinity(SS), soil polyphenol oxidase(SPO), soil alkaline phosphatase(SAP), and soil culturable actinomycetes(SCA), ranked as SMSSSTSPOSAPSCA, whereas ST significantly increased soil N_2 O flux, compared with SS. Overall, our study indicated that the soil N_2 O concentration and flux in permafrost zone FTCs were strongly affected by soil properties, especially soil moisture, soil salinity, and soil temperature.     

Contributions from oceanic and ionospheric dynamos to the lunar daily variation at Alibag

Summary. The contributions from the oceanic and ionospheric dynamos, L_o and L_I respectively, to the geomagnetic lunar daily variation, L , at Alibag, a coastal station in the Indian equatorial region, are calculated from the L harmonics derived from a 41–yr long series of observations. The analysis in the calendar months shows a steady and significant ocean dynamo contribution in the vertical component, Z, in all the months except April. Examination, by an analysis of the data year by year, of the association of L_o and L_I with varying solar and magnetic activities reveals, surprisingly, a stable correlation between the magnetic activity index A _P and the oceanic part in the horizontal and vertical components but not in declination, which probably indicates the influence of induced currents, along the latitudes, on L _o.     

准噶尔盆地新建防护林对林下土壤理化性状的影响

以准噶尔盆地西南缘克拉玛依新垦绿洲防护林(包括杨树林、沙枣林、榆树林、紫穗槐林和枸杞等)带内土壤为研究对象,测定其土壤理化性状。结果表明:不同防护林带内土壤表层的容重都低于土壤下层;新建林带后土壤肥力呈增加趋势,榆树林地土壤养分最高,沙枣和枸杞林地较低;不同建植林分的土壤盐分变化(增减)方式有差异;杨树林随着建成年限的增加,土壤中总盐含量明显降低。     

Temporal and spatial variation in soil respiration of poplar plantations at different developmental stages in Xinjiang, China

Soil respiration is essential for the understanding of carbon sequestration of forest plantations. Soil respiration of poplar plantations at three developmental stages was investigated in 2007 and 2008. The results showed that mean soil respiration rate was 5.74, 5.10 and 4.71 μmol CO₂ m⁻² s⁻¹ for stands of 2-, 7- and 12-year-old, respectively, during the growing season. Soil temperature decreased with increasing plantation age and canopy cover. As plantation matured, fine root biomass also declined. Multiple regression analysis suggested that soil temperature in the upper layer could explain 73-77% of the variation in soil respiration and fine root biomass in the upper layer could explain further 5-8%. The seasonal dynamics of soil respiration was mainly controlled by soil temperature rhythm and fine root growth since soil water availability remained adequate due to monthly irrigation. Spatial variability of soil respiration varied considerably among three age classes, with the coefficient of variation of 28.8%, 22.4% and 19.6% for stands of 2-, 7- and 12-year-old, respectively. The results highlight the importance of the development stage in soil carbon budget over a rotation, since both temporal and spatial variation in soil respiration displayed significant differences at different developmental stages.     

2003—2019年新疆气溶胶光学厚度时空变化特征

基于2003—2019年MODIS Aqua Aerosol L2反演的新疆大气气溶胶光学厚度(Aerosol opt?ical depth,AOD)产品,选取中国气象局大气气溶胶光学特性观测网(Chinese aerosol optical property network,CAOPNET)乌鲁木齐地面观测站点CE-...