春秋季节侧柏-山毛桃群落演替初期的小气候特征

开展森林小气候研究,对于协调生物与环境的关系、保护生物多样性以及实现森林的可持续高效管理,都是十分重要的。选择5月和10月典型的晴朗无风天气条件,以侧柏纯林为对照,研究了郁闭度为0.25、0.54和0.87的侧柏-山毛桃群落演替初期小气候特征。结果表明,侧柏-山毛桃混交林对春季和秋季林内空气温度的早间增温效应和午间降温效应,随着郁闭度增加而增大。春季的高温峰值出现在15时,晚于秋季的高温峰值13时。春季和秋季林内10 cm处地温日间呈持续增加趋势,春季以郁闭度为0.25的B点为最高,秋季侧柏纯林在12时前为最低,14时后为最高。春季林内空气相对湿度从07时到11时呈快速降低的趋势,然后逐渐缓慢回升;而秋季林内的相对湿度,随着郁闭度的增加而增大,但日间变化幅度比较小。无论春季还是秋季,侧柏和山毛桃的叶片温度日间变化均呈先升高后缓慢降低的趋势。春季郁闭度对侧柏和山毛桃的叶片温度影响不显著,但秋季11-15时,随着郁闭度的增加,叶片温度有降低的趋势。在太行山区,以山毛桃为保护树种,快速提高侧柏-山毛桃混交林的郁闭度,对有效地改善林内小气候,促进森林更新和管理都是十分重要的。     

黄土高原陆地表层作物生长季最大可能蒸散量的变化特征

基于黄土高原1961~2008年气候资料,应用修订的Penman-Monteith(P-M)模型计算作物生长季最大可能蒸散量,分析其时空分布、异常分布特征和次区域时间演变特征。结果表明:一致性异常分布是黄土高原作物生长季最大可能蒸散量的最主要空间模态。高原西北部区域作物生长季最大可能蒸散量呈显著增加趋势,且发生突变现象;高原东北部区域和高原东南部区域作物生长季最大可能蒸散量呈显著下降的趋势,也发生突变;黄土高原作物生长季最大可能蒸散量的3个空间分区中,3~4a的周期振荡表现得比较显著。     

季冻区棚洞结构建设技术

为保护高速公路傍山路段的边坡和自然环境,将棚洞按三心圆拱加拱形顶板的斜柱支撑体系建设。根据棚洞的不同埋深,分别采取明挖、护拱和暗挖等开挖方式,避免由于大开挖引起的边坡或山体不稳定而产生的落石、滑坡、滑塌等灾害发生。对棚洞最不利位置的平面应变弹性数值模拟分析表明：在季冻区的气候条件下将棚洞按三心圆拱加拱形顶板的斜柱支撑体系建设是合理的,其主拉应力为1.440 MPa,主压应力为3.240 MPa,合位移为2.1 mm,在安全上满足JTG D70-2004公路隧道设计规范要求。采用适合季冻区的三心圆拱斜柱式棚洞结构型式和防、排水措施,为季冻区傍山公路建设提供防灾环保型建设理念的经验。     

念青唐古拉山北麓草甸海拔分布上限土壤温湿度的季节变化

本研究基于西藏念青唐古拉山北麓高山嵩草草甸海拔分布上限(5125 m) 地下10 cm和30 cm土壤温度和水分连续3 年(2008-2010 年) 的监测数据, 分析了草甸海拔分布上限土壤温度和未冻水含量的季节动态特征。结果表明:1) 土壤在4 月中下旬解冻, 10 月中下旬冻结;6-8月份土壤温度日振幅最大, 10 cm和30 cm分别为3.8℃和1.4℃;2) 土壤未冻水含量回升(下降) 在解冻(冻结) 开始后, 5-10 月份未冻水含量较高, 其中10 cm和30 cm 分别为2%~6%和15%~20%;3) 基于10 cm土壤温度推算的本地区高山嵩草草甸海拔分布上限的生长季在6 月初至8 月末或9 月初, 持续时间为80-87 天, 生长季平均土壤温度和含水量分别为6.78±0.73℃和4.14±0.91%, 生长季期间日最低温度集中在3~7℃之间(占90%以上天数);4) 与较低海拔处(4980 m) 相比, 高山嵩草草甸海拔分布上限处10 cm土壤温度和未冻水含量均明显偏低, 生长季8月份出现日最低温< 5℃的天数也明显增加。     

基于GIMMS 3g NDVI的近30年中国北部植被生长季始期变化研究

基于全球库存建模与绘图研究第三代归一化差值植被指数（GIMMS 3g NDVI）、土地利用和气温降水数据,利用NDVI时间序列谐波分析法(HANTS)重构了中国北部地区原始植被NDVI,用一元六次多项式拟合了植被生长曲线并结合逐像元动态阈值法提取了中国北部地区1983~2012年植被生长季始期并分析了其时空变化及对气温和降水的响应情况。结果表明：①GIMMS 3g NDVI具有较长的时序特征和较好的数据质量,经HANTS时间序列谐波分析后能很好的表现植被生长季曲线特征,可用于后续植被生长季的研究。② 北部地区生长季始期均值主要集中分布在80~150βd之间,全区30βa平均为111.6βd,东北平原、华北平原、河套平原、新疆天山和阿尔泰地区生长季始期早于其它区域。③ 研究时段内北部地区生长季始期总体上呈提前趋势（R²=0.19）,空间上由西北向东北逐渐推移,明显提前的区域主要分布在内蒙古中东部、东北平原、陕西南部和新疆天山的部分地区,明显推迟的区域主要分布在青藏高原高寒地区。④ 因植被类型的不同和区域的差异,生长季始期对气温和降水的响应程度不同,春季气温是影响生长季始期变化的主要自然因素。     

山东1736年来逐季降水重建及其初步分析

于清代雨雪档案记载及现代农业气象与气象观测记录 ,根据降水入渗的土壤物理学模型与水量平衡模型 ,恢复了山东济南、泰安、潍坊、菏泽、临沂等 5个地区 1 736～ 1 91 0年逐季降水量 ,建立了各站 1 736～ 2 0 0 0年的逐季降水序列。初步分析结果表明 ,山东各站间的季节降水变化具有较高的相关性与一致性。 1 761～ 1 770年、 1 781～ 1 790年、1 791～ 1 80 0年、 1 80 1～ 1 81 0年、 1 981～ 1 990年等 5个年代的降水明显偏少 ,1 861～ 1 870年、1 871～ 1 880年、 1 881～ 1 890年、 1 90 1～ 1 91 0年等 4个年代则明显偏多。其变化总趋势可概括为 :1 8世纪中前期 ,山东降水相对较多 ;1 8世纪中期起进入少雨期 ;1 9世纪中后期转为多雨期 ;1 9世纪末至 2 0世纪初 ,降水明显减少 ,再次进入相对少雨期 ;2 0世纪 60年代中期以后 ,降水又一次降至较低水平。 1 990年起 ,山东降水有所回升 ,重新进入了相对多雨期。     

乾安县40年气候变化的分析

利用东北地区月平均气温、降水量、蒸发量等资料,计算了宁夏季气温和降水的相关系数,表明东北地区西部复季气温与降水量呈显著负相关.从年代际变化的分析中得知,20世纪90 年代暖干趋势明显,其中以乾安最为突出.分析乾安及其邻近测站蒸发量的年代际变化,表明乾安的夏季蒸发量上升趋势明显,并远大于其他测站,对环境的不良影响加重,而存下垫面条件较好一些的区域,夏季蒸发量呈下降趋势.乾安县未来复季气温仍为上升趋势,降水量存总体平均值之下呈旱.涝交替变化.     

半干旱草原温室气体排放/吸收与环境因子的关系研究

静态箱一气相色谱法对内蒙古半干旱草原连续两年的实验观测研究结果表明,内蒙古草原是大气CO2和N2O的排放源,而是CH4的汇.在植物生长不同季节,草原生态系统排放/吸收温室气体CO2,CH4和N2O的日变化形式各有不同,其中在植物生长旺季日变化形式最具特征.3种温室气体的季节排放/吸收高峰主要出现在土壤湿度较大的春融和降雨较为集中时期.所有草原植物生长季节CO2净排放日变化形式均为白天出现排放低值,夜间出现排放高值.较高的温度有利于CO2排放,地上生物量决定着光合吸收CO2量值的高低.影响半干旱草原吸收CH4和排放N2O日变化形式的关键是土壤含水量和供氧状况,日温变化则主要影响日变化强度.吸收CH4和排放N2O的季节变化与土壤湿度季节变化分别呈线性反、正相关,相关系数均在0.4～0.6之间.自由放牧使CO2、N2O和CH4交换速率日较差降低,同时使N2O和CH4年度排放/吸收量减少和CO2年度排放量增加.     

鲁西南木本植物生长季及物候期持续日数对气候变暖的响应

以1981-2010年中国鲁西南地区的植物为研究对象,采用统计分析法研究7种木本植物生长季与物候期持续日数对气候变暖的响应规律。结果表明：1981-2010年中国鲁西南地区气温呈极显著上升趋势（p<0.01）,随着气候变暖,木本植物春季物候期间隔缩短,秋季物候期间隔延长,全生长季延长,且全生长季变化趋势比各物候持续期变化趋势明显;展叶持续期主要与上月、当月和持续月平均气温呈负相关,其中梧桐展叶持续期与当月平均气温呈极显著负相关（p<0.01）;旱柳和刺槐开花持续期与持续月平均气温呈显著正相关（p<0.05）;叶变色持续期和落叶持续期与上月、当月、结束月和持续月平均气温呈正相关,其中旱柳与平均气温达到显著正相关（p<0.05）。木本植物全生长季与气温呈正相关,其中旱柳生长季变化对气候变暖的响应最敏感,其次是榆树、梧桐和楝树生长季变化对气候变暖的响应较敏感;随着年平均气温每升高1 ℃,植物生长季延长3.0-20.0 d;年平均最高气温每升高1℃,生长季延长5.0-14.0 d;年平均最低气温每升高1 ℃,生长季延长2.0-18.0 d。     

季冻区低路堤土基强度与影响因素相关性

对吉林省高等级低路堤公路填土高度与最大冻深进行了调研,该地区低路堤填土高度为0.0~2.2 m,钻孔数据表明路基最大冻深为距路表1.6~2.4 m。选取3种不同塑性指数的路基土,采用正交表L₁₆(4⁵)进行了试验设计,应用静力成型法,使得土体在设定的含水率和压实度的水平下成型,并经历不同的冻融循环次数后,分别测试土体的无侧限抗压回弹模量。试验结果表明:1)对同一种土质,影响因素的大小排序为:含水率>冻融次数>压实度。2)随着含水率增大,土基强度接近线性减小;随着冻融次数的增加,土基强度逐渐减小,前2次冻融影响较大,之后幅度变小趋于稳定;随着压实度的增大,土基强度逐渐增大,增大幅度较小。3)采用指数函数对3种土的室内试验数据进行多元非线性拟合,拟合结果较好。