井冈山森林对区域生态环境的影响

根据井冈山林区近年来的森林资源、气候、水文、大气等数据资料。采用典型相关分析与多元线性逐步回归分析相结合的综合分析方法。分析了森林对区域水质、大气、气候等环境的影响。确定了受森林影响的主要气候、大气质量及水质因子,并建立了拟合经验方程．研究表明。森林蓄积量对最大日降雨量、极端最高气温、大气中SO2浓度及河流中的CODcr与氨氮含量有显著影响．增加区域内的森林蓄积量,可以降低区域内的最大日降雨量及极端最高气温。减少大气中的SO2浓度及河流水分中的CODcr与氨氮含量．森林覆盖率对大气中的NOx浓度及土壤侵蚀模数有显著影响．增加区域内的森林覆盖率,可以降低大气中的NOx浓度,减少土壤流失量.     

陕北黄土丘陵区露水量及影响因子

为探明中国黄土丘陵半干旱区露水量特征及其影响因子,利用叶片湿度传感器(LWS)在陕西安塞县进行1年的监测试验.结果表明: 安塞地区2015—2016水文年露水总量为29.85 mm,日最大露水量可达0.82 mm.露水凝结量主要呈现日变化和季节变化两种特征,日变化过程中露水凝结量大多发生在18:00至次日7:00;季节变化中露水在秋季凝结量最大,夏季次之,春、冬季最少.在时空分布上,露水和降雨高度互补,露水大多产生于晴朗无云夜间,但降雨前后几天更有利于露水凝结.空气相对湿度和气温-露点差是影响露水凝结的主要因素,露水量与相对湿度呈显著正相关(r=0.726,P<0.01),与气温-露点差呈显著负相关(r=-0.725,P<0.01);风速、风向在一定程度上影响露水凝结,但风速(r=0.133,P<0.01)、风向(r=0.219,P<0.01)与露水量之间的相关性较弱.     

近20年来京津冀地区土壤风蚀扬尘颗粒物排放变化

京津冀地区是我国大气污染严重区域,土壤扬尘颗粒物排放变化研究对于改善京津冀地区空气质量具有重要意义。收集2000-2019年京津冀地区气候、土壤、植被覆盖数据,分析近20年来京津冀地区土壤扬尘颗粒物排放变化,揭示其变化的影响因素。结果显示2000-2019年京津冀地区土壤扬尘源总悬浮颗粒物（TSP）排放系数均值为1.79 t km^-2 a^-1,其中PM10占8.99%,PM2.5占0.25%。近20年土壤扬尘源TSP排放系数具有下降趋势,PM10和PM2.5排放系数变化过程与TSP一致。上述变化主要受气候因子变化影响,其次受植被覆盖度影响。分析发现近20年来京津冀地区土壤扬尘源TSP排放系数变化主要受年降水量影响。沧州市、天津市和石家庄市土壤扬尘源TSP、PM10和PM2.5排放系数均值较高,张家口市、保定市和沧州市土壤扬尘源TSP排放量占京津冀地区总量的19.18%、12.98%和11.63%。耕地土壤扬尘排放量最大占京津冀地区总量的59.83%,是抑制土壤扬尘源颗粒物排放的重点关注对象,其次为草地占15.66%。2019年邢台市土壤扬尘源PM10排放占观测值比例最高为12.66%,石家庄市和天津市占比也较高分别为11.09%和10.30%,沧州市和邯郸市占比分别为8.63%和8.02%。上述地区环境管理部门均应关注土壤扬尘源颗粒物排放对空气质量的影响。     

The Functional Role of the Hollow Region of the Butterfly Pyrameis atalanta （L.） Scale

Questions concerning the functional role of the hollow region of the butterfly Pyrameis atalanta （L.） scale are experimentally investigated. Attention was initially directed to this problem by observation of the complex microstrucmre of the butterfly scale as well as other studies indicating higher lift on butterfly wings covered with scale. The aerodynamic forces were measured for two oscillating scale models. Results indicated that the air cavity of an oscillating model of the Pyrameis atalanta （L.） scale increased the lift by a factor of 1.15 and reduced the damping coefficients by a factor of 1.38. The modification of the aerodynamic effects on the model of butterfly scale was due to an increase of the virtual air mass, which influenced the body. The hollow region of the scale increased the virtual air mass by a factor of 1.2. The virtual mass of the butterfly scale with the hollow region was represented as the sum of air mass of two imaginary geometrical figures： a circular cylinder around the scale and a right-angled parallelepiped within the hollow region. The interaction mechanism of the butterfly Pyrameis atalanta （L.） scale with a flow was described. This novel interaction mechanism explained most geometrical features of the airpermeable butterfly scale （inverted V-profile of the ridges, nozzle of the tip edge, hollow region, and openings of the upper lamina） and their arrangement.     

川渝地区空气质量时空分布格局及影响因素

川渝地区尤其是四川盆地已成为我国空气污染最严重的地区之一，基于2018—2019年川渝地区128个城市站和71个县级站空气质量监测及自然与社会经济数据，采用全局和局部莫兰指数分析了川渝地区空气质量指数(AQI)和不同空气质量分指数(IAQI)的时空格局，并采用偏最小二乘回归(PLSR)从较为宏观的尺度综合分析了川渝地区空气污染的主要驱动因素。研究结果表明：(1)川渝地区空气质量整体为良，主要污染物为O₃,其次为PM₁₀和PM_2.5。盆地区与高原区的主要污染物分别为PM_2.5和O₃;(2)AQI及PM_2.5、PM₁₀、NO₂呈“U”型变化，春冬季最高，夏秋季最低；O₃则在内部两区域都大致呈倒“U”型变化，但峰值分布时间与持续时长明显不同；SO₂和CO年内无明显变化；(3)各污染物具有明显的空间聚集性特征，AQI及PM₁₀、PM_2.5     

An inventory of the possible effects of climatic change on western palearctic migratory birds

This paper presents an assessment of the possible effects of future climatic change on migratory birds. The assessment is based on two approaches: firstly an inventory is made of the environmental factors that may change which directly affect migratory birds. These factors include physical (temperature, hydrology, ocean and air streaming patterns) as well as biological (floral and faunal composition of ecosystems) and landuse aspects of the environment.Secondly, these possible changes were related to the annual cycles of migratory birds in order to estimate the problems that different groups of migratory birds have to cope with at various stages in their annual cycle. It is concluded that many migratory bird species will be influenced by climatic change, leading to adaptations in the birds annual cycle. The biggest problems may arise for those birds which depend on wetlands, because many of these wetlands may dessicate.     

基于立体气候观测的粤北山区热量资源特征

利用粤北山区南岭南北坡面11个自动气象站2009-2011年逐日气温观测资料,统计包括平均气温≥10 ℃初日、平均气温≥15 ℃终日、10~15 ℃持续日数、平均气温≥10 ℃活动积温、最低气温≤5 ℃日数、逐月平均气温等热量因子,并建立了各热量因子与海拔的线性回归模型.结果表明: 研究期间,南岭山区热量因子与海拔呈极显著相关,相同海拔南北坡面的热量资源有着明显差异;随海拔升高,界限温度初日推迟终日提前、界限温度持续日数缩短、活动积温降低、积温日数减少、年平均气温下降;南坡的各热量因子垂直变率均大于北坡.本研究结果可用于拟合无测站地区垂直方向上的热量资源分布,并为农业气候精细区划提供依据.     

Thermoconformity strategy in the freshwater turtle Hydromedusa tectifera (Testudines,Chelidae) in its southern distribution area

Ectotherm species are not capable of generating metabolic heat; therefore, they present different strategies for regulating their body temperatures, ranging from a precise degree of thermoregulation to a passive thermoconformity with ambient temperatures. In reptiles, aerial basking is the most common mechanism for gaining heat. However, among aquatic reptiles, such as freshwater turtles, aquatic basking is also frequent. Hydromedusa tectifera is a turtle of exclusively aquatic and nocturnal habits widely distributed in South America. We studied the relationship between body temperature (Tb) of H. tectifera and its habitat, and explored the effects of sex, life stage and body size and mass on Tb. Fieldwork was conducted in two streams of a mountain area of central Argentina. We recorded cloacal temperature, size and mass of 84 turtles. We also determined individuals’ sex and life stage (adult/juvenile). Regarding ambient temperatures, we measured water temperature on the surface (Tsurf) and at depth of turtle capture (Tdepth) and air temperature. Mean Tb was 18.58 °C (Min = 10.20 °C; Max = 25.70 °C). Tsurf and Tdepth were highly correlated. Multi-model analysis using Akaike criterion indicated that Tb was strongly associated with water temperature, whereas air temperature and body size and mass did not show a significant effect. There was also no effect of turtle sex or life stage on Tb. Our results indicate that H. tectifera is a thermoconformer and eurythermal species. A nocturnal pattern of activity and a fully aquatic lifestyle are suggested as determinant factors.     

Study of Saharan dust influence on PM10 measures in Sicily from 2013 to 2015

Nowadays, particulate matter, especially that with small dimension as PM₁₀, PM_2.5 and PM_1, is the air quality indicator most commonly associated with a number of adverse health effects. In this paper it is analyzed the impact that a natural event, such as the transport of Saharan dust, can have on increasing the particulate matter concentration in Sicily.Consulting the data of daily PM₁₀ concentration, acquired by air quality monitoring network belonging to “Agenzia Regionale Protezionedell’ Ambiente” (Environmental Protection Regional Agency), it was possible to analyze the trend from 2013 to 2015. The days, in which the limit value was exceeded, were subjected to combined analysis. It was based on three models: interpretations of the air masses back-trajectories, using the atmospheric model HYSPLIT (HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated trajectory); on the calculation of the concentration on the ground and at high altitude particulate applying DREAM model (Dust REgional atmospheric model) and on the calculation of the concentration of mineral aerosols according to the atmospheric optical thickness (AOT) applying NAAPS model (Navy Aerosol Analysis and Prediction System).The daily limit value exceedances were attributed to the transport of Saharan dust events exclusively when the three models were in agreement with each other. Identifying the natural events, it was possible to quantify the contribution of the Saharan dust and consequently the reduction of the exceedances number. To quantify the contribution of Saharan dust on daily PM₁₀ concentration, it was calculated the regional background in according to precautionary approach recommended by “Guidance on the quantification of the contribution of natural sources under the EU Air Quality Directive 2008/50/EC”, when the application of the method cannot be validated with chemical analysis, as in this case. In this study is obtained, as the most important quantitative goal, the convergence of the three models to the same result. So, is evident that exceedances of the daily limit value that occurred from 2013 to 2015 in Sicily can be attributed, in most cases, to the Saharan dust intrusion.     

黄土丘陵区辽东栎树干液流特征对边材面积和土壤水分的响应

运用Granier热扩散探针法对半干旱黄土丘陵区不同胸径辽东栎进行树干液流测定,并对太阳辐射、空气温湿度、降水量、土壤水分等环境因子进行同步观测,分析不同土壤水分条件下不同胸径辽东栎的树干液流变化特征及其对环境因子的响应.结果表明:辽东栎液流日变化特征总体上与太阳辐射和空气水汽压亏缺呈相同趋势,但液流峰值出现时间早于两个气象环境因子的峰值时间.同一树木个体在土壤水分条件较高时期的树干液流通量高于土壤水分较低时期.在相同土壤水分条件下,大径级样本液流通量显著高于小径级样本.采用指数饱和曲线函数对液流通量与太阳辐射和空气水汽压亏缺以及两因子的综合指标进行拟合,效果良好,可以反映液流通量对气象环境因子的响应规律.不同胸径辽东栎在不同土壤水分条件下的拟合曲线特征和拟合参数差异表明,在土壤水分较高时段,液流通量可快速上升至饱和值;在土壤水分较低时段,液流通量上升缓慢.小径级样本对土壤水分变化的反应更加剧烈.单位空气水汽压亏缺的日液流通量值(日液流通量与空气水汽压亏缺的比值)在两种土壤水分条件下的比值与边材面积呈线性相关,且小径级样本的斜率高于大径级样本,说明小径级样本对土壤水分的变化较为敏感,在土壤含水量较低时段,大径级样本较厚的导水组织对土壤水分供应不足起到了缓冲作用.     

南方红壤丘陵区杜仲人工林土壤水分动态

利用时域反射仪(TDR)定位监测方法,研究了南方红壤丘陵区杜仲人工林土壤水分分配规律.结果表明:不同月份间土壤蓄水量差异极显著(P<0.01),研究时段内土壤水分呈低-高-低的单峰变化.杜仲人工林土壤水分垂直变化显著,且不同季节变化规律各异:根据土壤水分的季节消长和物候变化趋势可将土壤水分变化分为土壤水分积累期和消耗期;按降雨量的季节分配可将土壤水分变化分为干季和湿季两个时段.土壤蓄水量与大气相对湿度(RH)、大气温度(t)、饱和水汽压差(VPD)、降雨量(R)显著相关(P<0.05),降雨量是最直接的影响因子,其次是大气温度.次降雨后土壤水分损失率与干旱天数呈显著的双曲函数关系(P<0.05),土壤蓄水量与雨后干旱天数呈显著线性负相关(P<0.05),在次降雨后的持续干旱条件下,土壤水分损失随着土层深度的增加逐渐趋于缓和.     

叉尾斗鱼种群遗传变异与亲缘地理

通过分析采自珠江、鉴江、漠阳江、赣江、韩江、黄冈河、九龙江和闽江8个流域23个采样点121尾叉尾斗鱼mtDNA控制区3'端和临近序列共400bp,研究其种群遗传变异和亲缘地理格局。所分析序列只有13个变异位点,共有11个单倍型,碱基序列总的单倍型多样性为0.576,核苷酸多样性为0.00818,均较低。珠江流域存在群体内独有单倍型,有两个广布单倍型H1和H2,分别占所有样品的19%和62%。最小进化网络图显示单倍型没有明显的亲缘地理格局,呈星状发散,H1和H2处于中心。AMOVA分析显示变异主要来自地理区内群体间,歧点分布和中性检测显示叉尾斗鱼并未经历种群扩张。结果表明叉尾斗鱼种群遗传多样性很低且存在地理差异;各流域个体呈混杂分布格局,现有群体可能在珠江流域有东西两个起源;推测种群最近经历严重瓶颈效应。     

黄河小浪底库区降水δD和δ18O季节变化特征及水汽来源

2011—2014年4—10月在位于我国东部季风区的黄河小浪底库区收集降水样品及相应气象资料,分析该地区大气降水的δ_D和δ¹⁸O季节变化规律及影响因素,建立不同季节大气降水线,揭示该地区不同季节水汽来源差异.结果表明： 降水的δ_D和δ¹⁸O值变化范围较大,具有明显的季节变化,春季降水的δ_D和δ¹⁸O值较高,夏季次之,秋季最低.4—10月及秋季降水δ_D和δ¹⁸O与降水量存在负相关关系,4—10月降水δ_D与温度呈负相关关系,而季节性降水同位素与温度的相关性不显著.夏季大气水线斜率及降水过量氘（d值）较小,而秋季最大.利用HYSPLIT气团轨迹模型得出夏季水汽主要来自东南及西南海洋性季风输送,春秋季节降水受大陆和海洋性季风共同影响.     

荒漠防护林典型树种液流特征及其对环境因子的响应

利用基于热补偿理论的SF300分体液流仪对干旱荒漠区人工防护林典型树种(俄罗斯杨、胡杨、榆树、沙枣)树干液流全天候监测,自动气象站同步记录相关环境因子变化。研究表明:①4种防护林树种茎干液流日变化除沙枣树外均存在明显昼夜节律,液流速度在同属种间差异较小,在不同属种间差异显著,俄罗斯杨的日平均液流速度可以达到沙枣的13.8倍,耗水量排序为俄罗斯杨胡杨榆树沙枣树。②水分充足条件下,增加实验地灌溉量使4种树木蒸腾受到抑制,液流流速降低,水分利用效率降低。③液流流速因所处树干径向位点不同而存在差异,俄罗斯杨、榆树、沙枣液流速度表现出由形成层到髓心的递减趋势,胡杨树干径向位点液流没有表现一定规律。④树干液流流速与环境因子进行相关分析,通过逐步回归分析建立了4个典型树种茎干液流速度与环境因子关系估算模型,分析认为4种树木的环境敏感性排序为俄罗斯杨榆树胡杨沙枣。     

京津冀地区气传花粉数据分析

花粉作为城市大气污染物成分之一, 严重影响人类的居住环境和生命健康, 是政府部门和科学界共同关注的热点问题。为此, 该文基于近60年来已发表的京津冀地区气传花粉数据, 总结了该地区主要气传花粉种类及其季节性分布特征, 表明气传花粉浓度的年际变化基本遵循双峰型规律, 即春季高峰以柏科、杨柳科和桦木科等乔木植物花粉为主, 夏秋季高峰以蒿属、葎草属/大麻(Cannabis sativa)以及藜科/苋科等草本植物花粉占优势; 探讨了影响气传花粉浓度的主导气象因子、花粉症发病特点等应当注意的问题; 指出土地改造和行道树种植等人类活动可能对北京地区的气传花粉组成变化产生影响。最后, 文中强调未来气传花粉的长期监测在大气环境评估、花粉过敏防治和城市绿化建设等方面具有重要作用。     

陕甘宁地区降水同位素云下二次蒸发效应

大气降水过程中,雨滴由云层底部降落至地面经过不饱和空气时发生的蒸发现象,即为云下二次蒸发,这会使得降水同位素组成发生改变。利用氢氧稳定同位素方法研究云下二次蒸发效应的时空变化及其成因,对探讨区域水循环过程具有重要意义。本研究基于陕甘宁地区2018年3月—2019年2月187个气象站逐小时气象数据,采用改进后的Stewart模型,分析了该区域蒸发剩余比(f)与降水过量氘变化量(Δd)的时空变化,并探讨了f以及气象要素与Δd的关系。结果表明: 从小时尺度来看,该区域各省f与Δd最小值均出现在白天,最大值出现在夜晚,即白天云下二次蒸发效应更明显。从月尺度来看,各省f、Δd月变化趋势较为一致,最小值多出现在夏半年,最大值多出现在冬半年,即夏半年云下二次蒸发效应更显著。研究区f、Δd值在季节尺度上的空间变化一致:春季,东、西部地区较大,中部较小;夏季,西北部地区偏小,其他地区偏大;秋季,由南向北减小;冬季,中部、南部较小,西部及东北部较大,研究区不同季节云下二次蒸发效应的空间差异显著。陕甘宁三省(区)f与Δd的线性关系的斜率均小于1‰·%^-1,这可能与该地区干旱半干旱气候具有较大关系。当气温较高,相对湿度、水汽压、降水量和雨滴直径较小时,Δd值较小,云下二次蒸发效应较明显。     

植被结构对严寒地区城市居住区冬夏微气候的影响研究

城市绿地对于改善城市微气候、缓解城市热岛效应有重要作用,且不同的植物配置、绿地形态以及植被结构所产生的效果不同。以严寒地区典型城市哈尔滨为例,采用现场实测的方法,针对不同植被结构的居住区绿地进行冬夏两季微气候现场实测,对不同植被结构的微气候调节性能进行深入研究,比较分析不同植被结构影响下的空气温度、相对湿度和风速。结果表明：随着植被结构趋于复杂,植被对于冬季冷风的遮挡作用和夏季的降温增湿作用均随之增强。该研究为严寒地区城市居住区景观设计提供参考依据。     

南方红壤丘陵区油桐人工林土壤水分动态

利用时域反射仪(TDR)定位监测方法,研究了南方红壤丘陵区油桐人工林土壤水分动态规律.结果表明:不同月份间土壤蓄水量差异达极显著水平,研究时段内土壤水分动态变化可划分为土壤水分积累期、土壤水分消耗期和土壤水分稳定期3个时期;油桐人工林土壤水分垂直变化显著,且不同季节的变化规律各异;土壤蓄水量与大气相对湿度(RH)、大气温度(t)、饱和水汽压差(VPD)、降雨量(R)等气象因子显著相关(P<0.05); 次降雨后,土壤水分损失率与干旱天数呈显著的双曲函数关系,土壤蓄水量与雨后干旱天数呈显著的线性负相关(P<0.05);在次降雨后的持续干旱条件下,土壤水分损失随着土层深度的增加逐渐趋于平缓.     

陕北安塞县黄土丘陵区露水凝结时间与频率

露水凝结时间和频率是开发利用气态水资源的基本参数.根据2015和2016年黄土丘陵典型地区陕西安塞县的实地近地表露水监测数据,分析露水凝结时间和发生频率及其大气影响因子.结果表明: 研究区露水凝结时间长且具有周期性.就日周期而言,露水呈现“昼伏夜出”的典型特点,主要凝结时段为21:00至次日8:00,其中,4:00—6:00是露水最易凝结时段;就季周期而言,夏秋季是露水的频发期,春冬季是露水低发期;就年周期而言,6—11月是露水最易凝结时段.相比降雨,露水具有发生频率高、稳定性强的特点.露水的形成是下垫面和多种气象因素综合作用的结果,在相对湿度>80%、气温-露点差为1～3 ℃及风速为0～1 m·s^-1时露水发生频率更高.单就安塞地区而言,风向为120°～150°和240°～300°时更有利于露水凝结.     

陕甘宁地区降水稳定同位素特征及水汽来源

依据全球大气降水稳定同位素观测网络(GNIP)和已有研究中陕甘宁地区的大气降水氢氧稳定同位素资料,并结合相关气象数据,分析了陕甘宁地区大气降水氧稳定同位素的时空分布特征及其影响因子,并建立了大气降水线方程.结果表明:3省大气降水线的斜率、截距由小到大依次为:甘肃、陕西、宁夏,且均小于全球大气降水线方程的斜率、截距,表明3省的降水过程受蒸发作用影响程度沿宁夏、陕西、甘肃增强;陕甘宁地区大气降水中δ18O值在时间变化上,表现为夏秋季节富集、冬春季节贫化,从空间分布来看,由西北至东南,加权平均δ18O值呈减小趋势;3省降水中δ18O温度效应显著,但不存在降水量效应,这体现了中高纬度大陆性气候的特征;高程效应的定量关系为-0.12‰·(100 m)^-1,纬度效应更显著(纬度每增加1°,降水中δ18O相应贫化0.27‰);采用HYSPLIT模型对各站点的水汽来源进行追踪,气团聚类轨迹表明,夏半年主要有来自孟加拉湾的水汽、东南季风水汽和西风带水汽,冬半年以西风带水汽为主.