北京城市森林不同天气状况下PM2.5浓度变化

基于北京市环境保护监测中心植物园空旷地和市区非植被区的PM_(2.5)实时监测数据,结合植物园林内PM_(2.5)监测站数据,分析了2013年3月—2014年2月不同天气状况下的PM2.5质量浓度变化。结果表明:1降雨天气和大风天气下PM_(2.5)质量浓度变化无滞后性,雨前和雨中变动较大,雨后变化较小,雨后1天PM_(2.5)质量浓度降低到最低值((14.88±7.34)μg/m~3,下降了(89.36±4.78)%),雪后第2天达到最低值((13.76±6.73)μg/m~3,下降了(88.53±5.59)%);2大风天气下PM_(2.5)质量浓度波动较小,在东北风和西南风影响下PM_(2.5)质量浓度值较高(80.61μg/m~3),在东南风影响下PM_(2.5)浓度值较低(54.22μg/m~3);3高温高湿天气下PM_(2.5)质量浓度市区非植被区滞后1—2h到达峰值,植物园林内监测站和植物园空旷地高峰无滞后性,植物园林内监测站变动剧烈、消减作用强,市区非植被区和植物园空旷地较为平缓;4不同天气下PM_(2.5)质量浓度均表现为市区非植被区植物园林内植物园空旷地;5城市森林具有强大的净化大气污染物和吸滞PM_(2.5)等颗粒物的功能,森林环境的空气质量优于非植被区,森林空旷地的空气质量优于森林内部。     

春季典型天气下城市街头绿地内大气颗粒物浓度变化特征

以无锡市河埒口休闲广场街头绿地为对象,研究了典型天气条件(晴天、多云、雨后阴天)下绿地内4种粒径颗粒物(TSP、PM10、PM2.5和PM1)的质量浓度变化规律及其影响因素。结果表明:(1)绿地内TSP、PM10、PM2.5和PM1质量浓度日均值均为:晴天多云雨后阴天。雨后阴天的PM10、PM2.5和PM1浓度均极显著高于晴天和多云,多云天气的PM2.5和PM1浓度极显著高于晴天。多云和阴天天气下PM2.5和PM1质量浓度的增幅远高于TSP和PM10。(2)在观测时段内,晴天和多云4种粒径颗粒物的日变化曲线基本一致,上午浓度高于下午,7:00和13:00—15:00分别出现峰值和低谷;雨后阴天时,随时间推进颗粒物浓度呈递增趋势。晴天时小粒径颗粒物所占比例日变化与其浓度协同变化,多云和雨后阴天时则基本呈相悖状态。(3)3种天气条件下,街头绿地内仅晴天时PM2.5浓度达到国家二类功能区质量要求,其他均超出二级浓度限值。(4)晴天街头绿地内主要为粒径2.5~10μm的PM10污染,污染较轻;而多云和雨后阴天时TSP、PM10和PM2.5污染均较严重,TSP污染以粒径10μm的颗粒物为主,PM10以粒径2.5μm的为主,PM2.5主要为1~2.5μm范围内的颗粒物污染。(5)空气相对湿度是无锡高湿环境下影响颗粒物浓度的最主要因子。晴天,颗粒物浓度与风速、气温、光照强度呈显著负相关,与相对湿度、车流量呈显著正相关;多云天气大气颗粒物浓度与湿度呈显著正相关,与其他因素相关性均未达显著水平;雨后阴天时大气颗粒物浓度与湿度呈负相关,与其他指标相关性不显著。     

北京大兴南海子公园PM2.5 和PM10 质量浓度变化特征

对北京南海子公园PM2.5 和PM10 的浓度水平进行了研究, 并讨论了PM2.5 和PM10 的时间变化特征及其受气象因素的影响, 分析了南海子公园空气质量浓度差异。结果表明: 南海子公园PM2.5 和PM10 平均质量浓度分别为(110.22±19.19) μg·m3和(125.58±3.62) μg·m3, 南海子公园大气颗粒物主要是以细粒子为主, PM2.5 超标46.96 %, PM10 未超标; 南海子公园PM2.5 和PM10质量浓度的日变化以夜间低, 白天高为主, 呈现明显的双峰型, 南海子公园的PM2.5和PM10质量浓度变化幅度较大; 从不同月份来看, 南海子公园PM2.5 质量浓度6 月最大、8 月最低; 温度、风和降水与PM2.5 和PM10 质量浓度呈负相关关系, 湿度与PM2.5 和PM10 质量浓度呈正相关关系, 大风和降雨能有效的清除颗粒物, 特别是细颗粒物。     

阜新市PM2.5 污染特征及影响因素分析

运用阜新市2014 年PM2.5 质量浓度和气象数据, 经过整理分析及量化计算, 得到阜新市的PM2.5 污染时空分布特征及影响因素。结果表明, 阜新市PM2.5 污染在时间序列上呈季节性变化, 冬季均值最高为76.4 μg·m^–3, 夏季最低为41.8 μg·m^–3, 春季和秋季分别为53.6 μg·m^–3 和52.9 μg·m^–3, 一天中9 点、20 点为PM2.5 浓度值高峰时段。空间上, 阜新市自东向西PM2.5 污染逐渐加重, 但位于主城区的“长青街”点位附近PM2.5 质量浓度值均较高; 通过多因素相关分析可知PM2.5 污染分布及变化趋势是污染源排放及气象因素共同作用的结果, 在影响PM2.5 质量浓度的气象因素中, 相对湿度和气压与PM2.5 质量浓度正相关, 气温、风速和降水与PM2.5 质量浓度负相关。偏相关分析结果显示除气压外, 各气象要素间相互影响, 因此可通过建立气象要素与PM2.5 质量浓度估算模型在低浓度区估算PM2.5 质量浓度。     

北京市湿地削减大气细颗粒物PM_(2.5)功能

基于野外观测与遥感反演相结合的方法,在点位和区域尺度上研究北京城区湿地在削减大气细颗粒物PM2.5中的作用。结果表明,北京城区湿地能够显著削减周边大气环境中的细颗粒物浓度,其中翠湖湿地附近的PM2.5浓度显著低于周边裸地(P0.05),可削减空气中17%的PM2.5,降低幅度最高可达50%。而且,湖库湿地在削减PM2.5浓度方面作用更加显著,优于河流湿地(P0.05)。北京市PM2.5浓度的空间分布格局表现出西北东南、郊区城区的空间分布规律。因此,在未来的湿地建设中应合理选择湿地类型,更多地考虑紧凑型湿地如湖库湿地的建设,科学配置湿地和植物资源,使湿地更加有效地发挥其增湿、促使局地流场发生变化的作用,最终改善局地微气象条件,削减大气细颗粒物,缓解城市雾霾天气。研究结果为北京市湿地保护管理、规划和布局以及及时制定控制PM2.5的政策和措施提供了科学依据。     

奥运期间北京PM2.5、NOX、CO的动态特征及影响因素

为了成功举办第29届奥运会,确保北京奥运期间空气质量良好,采取交通管制和工厂停工等临时减排措施改善北京空气环境,希望通过这些措施使大气污染物排放量大幅度降低。在奥运前的综合治理措施中,已经对北京市的烟尘和粉尘排放控制起到了明显效果。在奥运期间更是执行了严格的燃煤污染控制和工业污染控制措施。奥运期间19家重点排污企业和4家燃煤电厂,采取压缩产量、调整运行方式、加强污染设施运行管理等措施,在确保达标基础上,减排30%。并从2008年7月1日起执行世界上最严格的燃煤锅炉排放标准限值。为控制工业污染,150多家重污染企业停产减产限产。这些举措使得奥运期间烟尘和粉尘的排放量大大减少,对PM2.5、NOX、CO的浓度下降起重要作用。此外,奥运期间城区工地停止土石方工程和混凝土浇注工程,对减少施工扬尘、建筑扬尘有明显效果。机关单位、商场、居民实行了错峰上下班措施和公交出行等绿色出行方式,进一步减少了PM2.5、NOX、CO的来源和积累。利用北京城市系统生态研究站的空气环境质量监测数据,对奥运期间北京可吸入颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)的日平均浓度的动态特征及其气象因素的关系进行了分析。结果表明:北京奥运期间PM2.5、NOX、CO在生态中心观测点与教学植物园观测点的平均浓度分别为0.060和0.070、0.065mg/m3和0.03、0.65和1.10mg/m3,显著低于奥运后PM2.5、NOX、CO日平均浓度。奥运后PM2.5日平均浓度与奥运期间比较,生态中心站与教学植物园站分别升高3.3%与58.8%,NOX日平均浓度与奥运期间比较2个站分别升高76.9%和56.7%,CO日平均浓度与奥运期间比较2个站分别升高56.5%和163%。奥运期间PM2.5、NOX、CO质量浓度的日变化都呈双峰现象,一个峰出现在7:00—10:00之间,另一个峰出现在18:00—23:00之间,这一特征与通常的北京空气污染物日变化过程一致,污染物浓度日变化双峰现象,虽与气象条件有关,但汽车尾气排放也是一个重要影响因素。主要是由于上班、上学、交通运输的高峰期,车流量大,尾气排放量也大,从而可能对形成上午与夜间的两个PM2.5、NOX、CO浓度高峰起了重要作用。奥运期间污染物除了生态中心监测点的PM2.5小时平均浓度与小时平均温度、风速有显著相关性,与其他气象因素并无相关性。研究表明奥运期间实施的临时空气环境污染控制措施有明显的效果。     

贵阳市大气颗粒物(PM_(2.5))汞浓度分布特征及影响因素

2013年6月—2014年5月在贵阳市以每24 h为一个混合样连续采集了357个大气PM2.5样品,采用Lumex测汞仪(RA-915塞曼效应汞分析仪和配套PYRO-915热解装置),分析了颗粒物PM2.5汞浓度,并结合HOBO U30气象仪同步记录气象数据分析汞的浓度变化。结果表明,贵阳市全年大气颗粒物PM2.5汞日浓度在11~2560 pg·m-3,平均值为104±85 pg·m-3,其中12、1月份颗粒态汞浓度较高,7月份最低,全年有164 d超过全球背景值。以季节划分来看,全年季节平均值为107±60 pg·m-3,存在季节性差异,表现为:夏季秋季春季冬季,明显受风向、风速和降雨等气象参数影响,春、秋、冬季节以东北风为主风向,存在明显污染源,同时冬季降雨量小,污染物聚集,导致冬季污染最高,夏季以南风为主风向,风速大,降雨量大,因此汞浓度夏季最低。结合气象因素初步分析得出,颗粒态汞主要来源于燃煤与工业排放,与国内现有报道数据相比较,处于轻度污染水平。     

基于移动观测的城市街道峡谷大气污染物时空分布特征

为了解城市街道峡谷内大气污染物浓度的分布特征及其与气象因子的相互关系,本研究在良好及污染两种天气状况下的通勤高峰时段和通勤平峰时段,采用便携式空气污染物监测设备对沈阳市青年大街内的5种大气污染物(CO、SO₂、PM₁、PM_2.5和PM₁₀)进行移动观测,比较不同天气状况、不同通勤时段大气污染物的分布差异,利用Pearson相关性分析方法研究了气象因子对5种大气污染物质量浓度的影响。结果表明：沈阳市青年大街内的空气质量指数(AQI)分布具有显著的时空分异特征。在清洁天气下AQI空间分布表现为“北高南低”,而在污染天气下表现为“南高北低”,且在道路交叉口处的污染物浓度较高。5种污染物在时间分布上均显示出污染天气>清洁天气,通勤高峰>整体时段>通勤平峰。Pearson相关性分析表明,清洁天气下5种大气污染物与温度和湿度呈显著正相关,与大气压呈显著负相关;污染天气下,温度与大气污染物的相关性减弱,湿度与SO₂和CO浓度的相关性变为负相关,大气压与CO、SO_2...     

北京西山典型城市森林内PM_(2.5)动态变化规律

城市森林内PM2.5浓度的状况可以直接反映城市森林对PM2.5的净化效果,也是居民休闲游憩关心的森林环境问题。选择北京西山3种典型的游憩型城市森林,通过对林内PM2.5浓度一年四季昼夜24h内变化的同步观测,分析了不同类型城市森林内PM2.5浓度的季节变化、日变化以及影响因素,结果表明:(1)北京西山3种游憩林内PM2.5浓度多数时候远低于城区对照值,在春、夏、秋三季都达到了国家城市化地区的标准,甚至在春季、秋季还达到了国家一类地区的标准。(2)城市森林在不同季节对PM2.5的净化效果存在差异,林内PM2.5浓度总体上呈现冬季夏季秋季春季的规律。(3)林内PM2.5浓度在一天24h内有很大变化波动,夜间浓度总体上高于白天,日变化曲线近似呈"双峰双谷"型,两个高峰出现在夜晚和早上,两个低谷出现在凌晨和中午前后。一年四季白天低谷出现时间有所不同,春季15:00左右、夏季13:00—17:00、秋季13:00—15:00、冬季9:00—11:00。(4)PM2.5在不同类型游憩林内的变化趋势和浓度值存在一定差异。郁闭度较大的侧柏林夜间PM2.5浓度总体上高于其它两种林型,其高峰和低谷出现时间延迟,高峰值大,高峰期持续时间长,且这种规律在秋季表现得更明显。(5)基于上述研究认为,北京西山城市森林为居民在PM2.5污染比较突出的都市背景下提供了一个相对清洁、健康的森林游憩环境,春季、夏季、秋季全天以及冬季9:00—11:00均是森林中PM2.5状况健康而适宜外出游憩的时段。     

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。     

贵阳市大气黑碳污染特征

利用连续颗粒物采样仪(URG Model 2000-01J)和黑碳仪(Aethalometer)对贵阳市城区2008年9-11月大气黑碳浓度进行了连续观测,结果表明,贵阳市城区秋冬季大气24 h黑碳浓度变化范围为1.6～12 μg·m-3,平均值为4.1 μg·m-3;12 h黑碳浓度观测值主要分布在2～5 μg·m-3,白昼黑碳浓度变化范围介于1.9～9.2 μg·m-3,平均值3.9 μg·m-3,夜间黑碳浓度变化范围0.48～15 μg·m-3,平均值4.3 μg·m-3;黑碳浓度与大气PM2.5浓度变化一致,呈正相关关系(r=0.84,P＜0.0001,n=178),大气黑碳浓度的变化趋势还明显受相对湿度、温度和风速的影响.     

基于SWMM模型的沈阳典型小区非点源污染情景模拟

随着城市化发展,城市非点源污染占流域非点源污染比例不断增加,正成为研究的热点和难点。本研究基于实测和分布式水文模型SWMM结合方法,在3S技术的支撑下,以沈阳市典型居民小区为例,构建城市非点源污染负荷计算模型,并分析了不同降雨事件重现期和雨型条件下降雨径流及非点源污染负荷变化特征。结果表明,构建的SWWM模型精度较高,纳什效率系数(NSE)达到了0.7以上;TSS、TN、TP和COD的模拟精度较好,对重金属的模拟效果较差。降雨量增加对污染排放影响显著,降雨量由0.25年一遇增加到5年一遇,径流量增加了274.13%,同时TSS、TN、TP和COD分别增加了83.18%、119.37%、103.15%和78.07%;不同雨型降雨对污染浓度峰值产生过程存在影响,雨峰越靠前,污染物的峰值浓度越大。本研究结果能够对城市非点源污染负荷核算和海绵城市建设提供科学依据。     

台风莫兰蒂对褐飞虱迁飞的影响

通过对2010年10号台风莫兰蒂(Meranti)进行流场分析和过程分析,阐明了此次台风对浙江稻区9月上中旬褐飞虱Nilaparvata Lugens(Stl)的迁飞造成的影响。结果表明:(1)台风过境前,其外围前方的强东南气流及高空下沉气流为褐飞虱提供了运载工具和降落条件,虫源基本来自浙江东南部和迁入区附近区域;(2)台风过境时,由于天气恶劣,部分站点上灯虫量很小,但金华和遂昌处于台风眼范围内,天气较好,风速较小,为之前随大风和降雨迁入的大量虫群提供上灯的机会,造成上灯高峰,虫源地主要来自浙江省南部;(3)台风过境后,受台风后部西南风和降雨影响,福建中北部和南部有褐飞虱随降雨迁入浙江稻区,但虫量较小。(4)根据浙江为东部临海的地理位置和台风的气旋式辐合流场的特点,从本研究结果看,莫兰蒂台风的影响仅为中小尺度范围。     

黄土高原风蚀水蚀交错区侵蚀产沙过程及机理

黄土高原风蚀水蚀交错区由于风蚀、水蚀的耦合作用,侵蚀程度剧烈、过程复杂.采用风洞与模拟降雨相结合的方法,研究了风水交错侵蚀条件下坡面产沙变化过程及侵蚀作用机理,定量分析了风蚀对水蚀的影响程度及其与水蚀的关系.结果表明:风蚀与水蚀之间存在明显的正交互效应.风蚀促进了侵蚀形态的发展,改变了降雨产沙随雨强变化的量化关系.雨强60、80 mm·h-1时,未风蚀处理下,坡面产沙量随降雨历时呈下降趋势,并趋于稳定;但风蚀处理后,产沙量降低至一定谷值时,又呈波动增加趋势.60、80、100 mm·h-1雨强下,风蚀处理的坡面产沙量增幅为7.3％～27.9％(风速11m·s-1)、23.2％ ～ 39.0％(风速14 m·s-1);雨强120、150 mm·h-1时,降雨15 min内,各处理的坡面产沙量均呈下降趋势,但随着降雨历时的延长,风蚀处理的坡面产沙量较未风蚀处理呈先低后高的变化趋势.风水交错侵蚀作用机理复杂,在时空分布特征、能量供给、侵蚀力作用方式等方面相互联系、互相促进.     

锐齿栎水力结构和生长对降雨减少的响应

为探究气候变化背景下降雨减少对森林的影响,2013年在宝天曼锐齿栎天然次生林原位建立了3块降水减少(截雨)样地,研究降雨减少对锐齿栎水碳关系和生长的影响。结果表明:降雨减少后锐齿栎枝条水势显著低于对照,最低水势为(-1.36±0.11)MPa,但锐齿栎木质部栓塞88%的水势值为-3.19MPa,叶片气孔关闭时的水势值为-2.5MPa,故降雨减少在这一地区没有对锐齿栎水力结构造成严重的干扰。降雨减少后,锐齿栎的叶片、韧皮部和木质部的总非结构性碳浓度与对照没有显著差异。木质部导管密度和叶片气孔密度变大,而导管直径和气孔长度变小。在天气较为干旱时,降雨减少处理的锐齿栎气孔导度日变化呈"双峰"曲线,而在湿润天气时呈"单峰"曲线且中午峰值显著大于对照。降雨减少处理的锐齿栎木材密度、Huber值、比叶面积和胸径生长与对照没有显著差异。降雨减少后锐齿栎树木没有遭受水力失衡或碳饥饿的危害,生长也没有受到显著影响,但是水力输导系统发生了适应性调节。     

欧美杨对PM_(2.5)中重金属铅的吸附、吸收及适应性变化

针对PM2.5中重金属铅污染的日益加重问题,本文利用气溶胶发生系统模拟PM2.5含铅颗粒的发生,研究欧美杨107(Populus euramericana‘Neva’)叶片在不同浓度含铅颗粒物污染处理下对铅的吸附、吸收和转运,以及叶片气孔和相应生理指标的变化。结果表明:欧美杨叶片表面能够吸附含铅颗粒物,重度污染处理的叶片吸附的颗粒物数量多于轻度污染处理。2种铅污染浓度处理的欧美杨均是叶片中的铅含量最高,茎和根中的铅含量较少。但不同污染处理下叶中的铅向茎和根中的运输存在差异。轻度污染处理第3天时,叶中的铅仅运输至茎部,到第7天时运输至根,而在重度污染处理的第3天,叶中的铅已运输至根部。超微结构观察显示,叶片表皮细胞中的铅仅在细胞壁中出现,通过质外体向内运输至叶肉细胞,而叶肉细胞中的铅主要分布在细胞壁和细胞质,液泡中有少量分布。2种污染浓度处理后,随处理时间的延长,欧美杨叶片气孔的开度变小,叶片中的丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量逐渐升高以及超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐增强。研究表明,欧美杨叶片具有吸附、吸收PM2.5中铅的能力,同时通过降低气孔开度、渗透调节、提高抗氧化能力等生理过程来应对大气中的铅污染。     

鼎湖山季风常绿阔叶林大气降雨、穿透雨和树干流的养分特征

对鼎湖山季风常绿阔叶林大气降雨、穿透雨和树干茎流中的5种养分元素K、Ca、Mg、N、P进行了测定,结合水量分配规律,研究了森林降雨过程中养分在水相中的含量变化特征和输入规律。结果表明:(1)所有离子浓度均为大气降水穿透雨树干流,且增幅较大,而平均浓度以K+和总氮(TN)含量最高;总磷(TP)、磷酸盐(HPO42-)、总有机磷(TOP)含量均最低。(2)大气降雨中的离子平均浓度中以总有机氮(TON)的变异系数最大,为1.282;最小的是NO3-(0.502);穿透雨中变异系数最大的是TOP(2.357);最小的是TN(0.621)。树干流中各养分元素浓度与树种的相关性不显著(P0.05)。(3)季风常绿阔叶林树干流和穿透雨各养分对森林土壤的年输入量为TNK+Ca2+Mg2+TP,树干流和穿透雨对森林土壤层Ca2+的输入大于凋落物分解输入。因此,大气降雨是养分从林冠层转移到土壤层的重要因素。     

广州市城乡梯度森林公园雨季空气PM2.5浓度及水溶性离子特征

2012年雨季（4—9月）,收集广州市城市区、近郊区和远郊区森林公园的PM_2.5样品,测定PM_2.5质量浓度,分析了其中SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-、Cl^-、F^-、Na⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺ 共10种水溶性无机离子含量.结果表明：帽峰山（远郊）、大夫山（近郊）、火炉山（城区）PM_2.5质量浓度的日变化分别为17.2～66.5、19.4～156.3、21.8～161.7 μg·m^-3,平均值分别为44.4、49.8、55.9 μg·m^-3.SO₄^2-、Na⁺和NH₄⁺为水溶性无机离子主要组分,其中,SO₄^2-含量最大,并从城区至郊区呈递减趋势.固定源对3个森林公园空气中SO₂和NO_x的贡献大于移动源,从城区至远郊呈递减趋势,说明机动车对城区空气中SO₂和NO_x的贡献大于近郊和远郊森林公园.采样期间,海盐对大夫山空气PM_2.5中水溶性组分的贡献最大,其中K⁺受海盐的影响超过其他元素.NH₄⁺当量浓度远小于SO₄^2-和NO₃^-的当量浓度,中和度远小于1,反映PM_2.5酸性较强,且从远郊至城区PM_2.5粒子酸性呈增强趋势.     

广州市城乡梯度森林公园雨季空气PM2.5浓度及水溶性离子特征

2012年雨季（4-9月）,收集广州市城市区、近郊区和远郊区森林公园的PM_2.5样品,测定PM_2.5质量浓度,分析了其中SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-、Cl^-、F^-、Na⁺、NH₄⁺、Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺ 共10种水溶性无机离子含量.结果表明：帽峰山（远郊）、大夫山（近郊）、火炉山（城区）PM_2.5质量浓度的日变化分别为17.2～66.5、19.4～156.3、21.8～161.7 μg·m^-3,平均值分别为44.4、49.8、55.9 μg·m^-3.SO₄^2-、Na⁺和NH₄⁺为水溶性无机离子主要组分,其中,SO₄^2-含量最大,并从城区至郊区呈递减趋势.固定源对3个森林公园空气中SO₂和NO_x的贡献大于移动源,从城区至远郊呈递减趋势,说明机动车对城区空气中SO₂和NO_x的贡献大于近郊和远郊森林公园.采样期间,海盐对大夫山空气PM_2.5中水溶性组分的贡献最大,其中K⁺受海盐的影响超过其他元素.NH₄⁺当量浓度远小于SO₄^2-和NO₃^-的当量浓度,中和度远小于1,反映PM_2.5酸性较强,且从远郊至城区PM_2.5粒子酸性呈增强趋势.     

单株华北落叶松树冠穿透降雨的空间异质性

森林与水的关系是生态学和水文学研究的核心问题之一,为了研究降雨通过华北落叶松树木冠层后的空间分异规律,并合理确定准确测定穿透降雨所需的雨量筒数量及位置,2005年生长季在一株样树冠层下按离开树干的位置机械布置了32个雨量筒,测定了11场不同降雨事件的穿透降雨量,并利用传统统计学与地统计学方法分析了叶面积指数和穿透降雨的空间变异性规律.结果表明,树冠的叶面积指数在不同方向上具有空间变异性,随离开树干的距离增大而减小;穿透降雨率与叶面积指数呈负相关性,且随降雨量增大相关性减弱;穿透降雨率半方差函数分析结果表明,基台值C＋C0随降雨量增大而减小,C0/（C＋C0）随降雨量的增大而增大,分维数D随降雨量的增大而增大,随降雨强度的增大而先增大后减小,这说明较小降雨量时,冠层结构是引起穿透降雨率空间变异的主要因素;降雨量较大时,冠层结构的影响减弱,其空间分布差异主要受随机因素影响;通过Kriging插值法绘制的树冠下穿透降雨空间分布图表明,树冠下存在着穿透降雨的最小区域和有汇集降雨作用的＂漏斗＂区域,最小区域一般在树干偏东南或南方向,而降雨汇集区域多不固定.在比较了不同雨量筒布设方案的穿透降雨变化后发现,在距离树干1/2冠幅半径的同心环上至少布设内径不小于9cm的5个雨量筒时,测定的穿透降雨量可基本接近整个树冠下的穿透降雨量平均值.