基于城市微气候模拟软件的城市道路绿化带对PM2.5消减作用的研究

随着经济的快速发展及机动车保有量的持续增长，车辆造成的道路污染问题日益严重。广州作为中国重要的经济发展城市，交通源排放问题高度集中，机动车排放是城市PM2.5的主要来源之一，开展减缓城市道路污染危害的研究具有重要意义。本研究为调查绿化带对广州城市道路PM2.5的影响，运用实测与城市微气候模拟软件（ENVI-met）模拟结合的研究方法，实测并分析城市道路空间PM2.5的浓度分布及其影响因素，使用实测数据对模拟软件进行验证分析，模拟研究理想道路模型下不同高宽比、风向等因素及绿化带植配类型对PM2.5的消减作用。研究表明：（1）城市道路空间PM2.5浓度分布受污染源、街道高宽比、风速风向、绿化带等综合影响，自然消减情况下，其主要受风速风向和高宽比双因素影响；（2）通常街道高宽比越大，越有利于道路空间PM2.5的扩散；（3）城市道路空间PM2.5自然沉降最小距离为12 m，0-12 m范围内应保持无障碍物的开敞环境，PM2.5消减的关键范围是12-24 m，此范围内可以利用生态手段沉降颗粒物；（4） PM2.5消减率受绿化带和风向的双控制，应根据主导风向选择绿化带植配方式。在主导风平行面和垂直迎风面绿化带对PM2.5有正消减效应，建议植配类型为"乔-乔+灌+草"；在主导风垂直背风面绿化带对PM2.5呈负消减效应，植配类型为"乔-灌"绿化带消减率接近于自然消减率，而植配类型为"乔-灌+草"和"乔-乔+灌+草"的绿化带加重了颗粒物在该区域的积聚。     

小麦与蚕豆间作系统施氮对蚕豆赤斑病发生和冠层微气候的影响

通过田间小区试验,设N₀(0 kg·hm^-2)、N₁(45 kg·hm^-2)、N₂(90 kg·hm^-2)、N₃(135 kg·hm^-2)4个施氮水平,研究不同施氮水平下小麦与蚕豆间作对蚕豆赤斑病发生和冠层微气候的影响,探讨间作系统氮肥调控下冠层微气候变化及其与蚕豆赤斑病发生的关系.结果表明: 施氮提高了蚕豆单、间作种植模式下蚕豆赤斑病发病盛期的病情指数,增幅27.2%～58.0%,增加了病情进展曲线下面积(AUDPC),增幅15.0%～101.8%,N₃水平下赤斑病病情指数和AUDPC最高.施氮使蚕豆冠层温度降低0.2～1.1 ℃,冠层透光率降低1.7%～29.7%,冠层相对湿度增加0.5%～28.7%.与单作相比,间作蚕豆赤斑病病情指数显著降低36.3%～48.1%,AUDPC显著降低44.0%～53.6%,冠层温度和透光率分别提高2.1%～8.7%和12.0%～53.8%,相对湿度降低11.6%～31.6%.相关分析表明,冠层温度和透光率与赤斑病病情指数呈显著负相关,而湿度与病情指数呈显著正相关.表明高氮恶化了冠层微气候环境,加重了蚕豆赤斑病的发生和危害,而间作对蚕豆冠层微气候的改善是控制蚕豆赤斑病发展的重要原因.     

深畦栽培对干旱胁迫下葡萄叶幕微气候和光合作用的影响

试验以‘京亚’和‘红地球’葡萄品种2年生苗木为材料,在田间遮雨棚内考察了自然干旱胁迫下深畦栽植和平畦栽植葡萄根际土壤湿度、叶幕微气候因子、光合作用参数变化特征,探讨根际土壤湿度与叶幕气候互作对葡萄光合作用的影响。结果显示:(1)在干旱逆境下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能通过影响水分条件来影响葡萄的光合作用;土壤湿度阀值是葡萄进行光合作用时水分利用最有效的土壤湿度点值,土壤湿度阀值存在“阀值漂移”现象,与叶幕空气湿度呈明显负相关关系,维持较高的叶幕空气湿度有利于实现在较低的土壤湿度下达到更高的光合效率。(2)在干旱逆境下,与平畦栽植相比,深畦栽植在改善葡萄根际土壤水分和叶幕微气候方面具有明显的优势,在该模式下葡萄具有更强的保水能力和更高的水分利用效率,从而具有更强的光合效率。(3)采用深畦栽植模式时,根际土壤相对含水量30%~50%是显著影响葡萄光合作用的土壤湿度区间;根际土壤相对含水量分别在43.32%~50.00%和40.19%~50.00%是‘京亚’和‘红地球’光合作用适宜的土壤湿度范围,在43.32%和40.19%时分别为2种葡萄光合作用水分利用效率达到最高的最适土壤湿度。研究发现,干旱逆境条件下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能改善葡萄的光合作用效率;深畦栽植葡萄光合作用对土壤湿度的需求较低,在相对较低的土壤湿度即可达到相对较高的光合能力;深畦栽植模式可以协调葡萄光合作用和水分消耗之间的关系,具有较高的水分利用效率和光合能力,是干旱地区进行葡萄抗旱节水生产的理想模式。     

不同水分条件下两种叶状地衣的光合活性对冻融交替的响应

冻融交替是我国北方常见气候现象,其对地衣光合作用的影响尚不清楚。研究了采自雾灵山的卷叶点黄梅Flavopunctelia soredica和平盘软地卷Peltigera elisabethae的光合活性(以净光合速率表示,net photosynthetic rate,Pn)对冻融处理的响应及其与地衣体含水量(干冻组:含水量<20%干重;湿冻组:含水量>200%)和物种的关系。结果显示卷叶点黄梅的干冻组Pn经5次冻融后下降至对照的21%,湿冻组经3次冻融后下降至负值,平盘软地卷的干冻组和湿冻组在5次冻融后Pn均为负值;相对净光合速率(relative net photosynthetic rate,Rpn)与冻融次数的线性回归分析表明,卷叶点黄梅湿冻组的斜率绝对值(58.06)>平盘软地卷湿冻组(41.01)>平盘软地卷干冻组(32.27)>卷叶点黄梅干冻组(11.44)。结果表明冻融胁迫可显著抑制两种地衣的光合活性,这种抑制作用具有物种差异且和地衣体内水分含量有关:水分含量的增高将增强冻融胁迫对地衣光合活性的抑制作用;干燥状态下,卷叶点黄梅的低温耐性远高于平盘软地卷,但在湿润状态下则低于后者。两种地衣对冻融循环的光合响应的物种差异与其微生境气候有关:生长于较干燥开阔地带的卷叶点黄梅与生于阴湿生境中的平盘软地卷相比,可能已形成了更强的低温干燥适应能力,其低温湿润适应能力则较弱。全球气候变化可能会通过冻融事件的时空格局的改变而对地衣的光合作用和分布造成负面影响。     

山查叶螨,苹果全爪螨及其捕食性天敌生态研究Ⅲ：微气候生态位

两种叶螨及其捕其性天敌的微气候生态位维的组成由苹果树冠内２０个位点的气温、照度和叶片含水量构成。研究表明：（１）温度、照度和叶片含水量三者综合作用效应高于各单因子独立效应;（２）两种叶螨及共天敌的生态从６月到８月急剧缩小。叶螨间的生态位在６、７月趋于分离,而在８月份有较多的重叠。山楂叶螨的生态位与和敌的重叠较小或分离;苹果全爪螨的生态位在６月与小花蝽的重叠值较高,而在７月与草蛉及捕食螨的重叠值较高     

红松阔叶混交林中坑和丘的微立地特征及其对植被更新的影响

2011年8月,在红松阔叶混交林2.55 hm2的样地内,调查了42株倒木及其形成的坑和丘复合体的微立地特征及其植被更新状况,测定了丘顶、丘面、坑壁、坑底、完整立地5个微立地的土壤含水量、土壤温度、空气相对湿度和光合有效辐射.结果表明:在5个微立地中,丘顶的光合有效辐射最高(527.9μmol·m-2·s-1),完整立地最低(58.7 μmol·m-2·s-1);丘顶的土壤温度最高(16.0℃),坑底最低(13.3℃);坑底的土壤含水量最高(34.6％),丘面最低(0.5％);完整立地的空气相对湿度最高(75.9％),丘顶最低(68.0％).形成坑和丘复合体的5个树种的频率大小依次是红松(42.9％)＞云杉(31.0％)＞白桦(16.7％)＞冷杉(7.1％)＞稠李(2.4％).42株掘根倒木中,有2/3偏向西北方向.倒木体积与坑深度、坑长度、丘高度、丘宽度均呈极显著正相关,与丘厚度呈负相关.坑的宽度和长度分别与倒木的胸径呈显著和极显著正相关.不同微立地之间物种丰富度的大小顺序为完整立地＞坑＞丘;所有树种盖度的大小顺序依次为完整立地＞坑＞丘.     

红松阔叶混交林不同大小林隙内丘坑复合体微气候动态变化

2012年5月,在小兴安岭凉水国家级自然保护区阔叶红松混交林2.55 hm²的固定样地内,调查了由掘根风倒形成的38对丘坑复合体所处的7个小林隙、5个中林隙和3个大林隙以及7个郁闭林分的基本状况.于2012年6—9月,每月选定6个典型晴天,测定处于大林隙、中林隙和小林隙以及郁闭林分内每个丘坑复合体不同微立地(坑底、坑壁、丘顶、丘面及完整立地)的土壤温度、土壤含水量和空气相对湿度.结果表明: 6—9月,丘顶的土壤温度平均值最大,坑底最小;坑底土壤含水量和空气相对湿度的平均值最大,丘顶最小.上述指标在大多数微立地之间差异显著.6—9月,位于不同大小林隙和郁闭林分的丘坑复合体土壤温度总平均值依次为:大林隙>中林隙>小林隙>郁闭林分;各月份土壤水分大小次序并不一致;6月、8月和9月丘坑复合体各个微立地月均空气相对湿度大小顺序均为郁闭林分>小林隙>中林隙>大林隙,7月的排列次序有所不同.上述指标在不同大小林隙及郁闭林分内丘坑复合体大多数微立地之间差异显著.不同大小林隙和郁闭林分内丘坑复合体各微立地月均土壤温度和空气相对湿度均为7月最大,9月最小;除完整立地6月月均土壤含水量最大以外,其余微立地均为7月最大,9月最小.丘坑复合体微气候的变化主要受林隙大小、微立地和时间等的影响.     

黑河地区绿洲生态条件下麦田生物气象若干特征

观测分析了ＨＥＩＦＥ地区绿洲中麦田的微气候特征,结果表明ＳＰＡＣ中水５势随高度呈显著梯度分布,在土壤－植物以及植物－大气界面,水势值存在两个大的跳跃;水势廓线存在明显的日变化;ＳＰＡＣ各部分水势变化的起伏顺序是大气〉植物〉土壤,说明水势变化受植物水分代谢进程直到气象因子的强烈影响和控制。冠层上方近地面风温湿的时间剖而显示出白天与夜晚相比,大气混合得较好。日出前则大气较为稳定。在典型晴天条件下,麦田     

火烧和放牧影响下羊草草地微气候的比较研究

对羊草草地火烧、未火烧、过度放牧和禁牧区植物群落温度、土壤温度、土壤湿度、大气温度、相对湿度进行了测定．结果表明,白天火烧区群落温度比未火烧区低２．５～５℃,而夜晚则高于未火烧区０．１～１℃．白天火烧区土壤温度比未火烧区高５～７,５℃,夜晚为１～２．５℃．过牧区群落温度与禁牧区差异不显著,但过牧区土壤温度基本高于禁牧区,土壤湿度小于禁牧区．同一区中,白天群落温度变化为低处大于高处,夜晚则相反,而白天土壤温度为表层大于深层,夜晚则基本为深层大于表层．     

冬季湿冷气候城市户外休憩的微气候适应性研究——以成都市老人为例

为探讨湿冷城市老人冬季户外活动如何适应休憩场地微气候，本研究于2016年和2017年冬季对冬季典型湿冷气候城市——成都市进行现场观察和微气候参数测量，结合TS-Givoni指标和微气候参数讨论老人户外休憩中在时间和地点等方面的微气候适应性选择。研究发现：当TS＜2.0℃时，老人无户外休憩活动，当TS值≥2.1℃时，老人户外休憩不受空间和时间限制；当2.0℃≤TS值＜2.1℃时，老人户外休憩主要适应风速和太阳辐射照度而选择休憩时间和休憩地点。研究结果可为冬季湿冷气候城市户外适老休憩空间的规划设计提供理论依据和技术参考。