千烟洲人工林水汽通量特征及其与环境因子的关系

利用涡度相关技术研究了2004年千烟洲人工针叶林生态系统的水汽通量变化特征,结合气象要素的观测,进一步分析了净辐射、温度、水分、热量等环境因子对水汽通量的影响。结果表明:全年各月各时刻的水汽通量大多为正值,夏季大于春秋两季,冬季最小。其中7月份为全年最高,日最大值达到0·149gm-2·s-1;1月份最低,日最高值仅为0·021gm-2·s-1。不同天气条件下(晴天和多云)水汽通量的日变化有明显区别。全年蒸散量为736·1mm,占总降水量(1323·6mm)的55·6%。除7月份和10月份外,各月的蒸散量都要小于降水,尤以3、4月份差别最大,2004年10月出现典型的秋旱,但蒸散量和常年相差不大。水汽通量对净辐射、气温、地温、以及土壤热通量的变化都有很好的响应,两种天气条件下都能达到显著水平,可以用一元二次方程表达其间的关系。逐步回归分析显示晴天和多云时入选的变量不完全相同,晴天主要是净辐射、温度(气温、地温)、水分(饱和水汽压差),多云时包括净辐射、地温、土壤热通量和水分(空气相对湿度、土壤含水量)。可见气象条件在很大程度上制约着水汽通量的变化,而以辐射和地温的影响最大。     

普鲁兰的底物流加补料发酵研究

在批式发酵优化条件基础上,通过对流加补料方式、流加起始时间、批式流加间隔时间、补料液的组成等对发酵过程的各种参数,如产物量、转化率、生物量、溶氧、发酵液pH、发酵液黏度以及产物分子量等的影响进行了研究,确定了普鲁兰流加补料发酵的优化条件,使发酵转化率达到70%以上,产物平均分子量在10万以上。     

黄土塬区几种典型土地利用类型的土壤水稳定同位素特征

对陕西省长武县黄土塬区降水及主要土地利用方式下0～20 m剖面土壤水进行采样和稳定同位素测定,研究了该区深层土壤水稳定同位素特征及土壤水运动机制.结果表明：长武塬区大气降水线方程为δD=7.39δ18O+4.34（R2=0.94,n=71）,其降水稳定同位素值具有明显的冬春高、夏秋低的季节变化特征.土壤水稳定同位素值落于当地大气降水线下侧,且高于7-10月降水稳定同位素值,该区土壤主要接受同位素值偏负的夏秋降水的补给.土壤剖面上,不同土地利用方式之间土壤水同位素值随土壤深度增加而趋于一致;相同土地利用条件下,浅层土壤水同位素组成随时间推移而变化的程度剧烈,随土壤深度增加,土壤水同位素值的变化程度减弱,甚至无变化.对比降水和土壤水的稳定同位素值变化发现,在黄土塬区,活塞流和优先流并存于降水入渗过程中,但优先流入渗的发生与土地利用方式存在一定关系.通常情况下,高耗水型人工林草因水分负平衡形成的土壤干层将减小优先流发生的可能性,而农田、荒草地等土地利用方式均易发生优先流形式的降水入渗,从而对深层土壤水分或地下水形成补给.     

无人机近景摄影技术在崖壁植物多样性研究中的应用

崖壁植物具有不可及或不易及的特点,有关崖壁植物的调查一直面临着高成本、高风险和难鉴定的难题。本研究创新性地提出一种采用无人机近景摄影技术对崖壁植物拍照及专家鉴定的调查方法,通过分析崖壁植物群落的Margalef、Simpson与Pielou这3种多样性指数的变化,探究海拔、光照、立地条件与水汽条件这4种因子对崖壁植物多样性的影响。研究结果表明：本次调查共发现崖壁植物267种,分属于58科、140属;崖壁植物物种数目与海拔高度变化服从正态分布,物种数量在中海拔700-800m达到峰值,Simpson指数与Pielou指数在低海拔时达到最高,随海拔的升高而下降,但不表现出明显的变化规律;崖壁植物在不同的立地条件下,植物群落的物种组成、优势种类与出现频率均有所不同;崖壁植物的相关性分析显示,在光照条件出现差异或立地条件不同时,崖壁植物各指数之间存在着不同的显著性关系;近水崖壁植物与对照组的分析结果对比显示,崖壁植物的数量与物种组成受崖壁间水汽条件的影响,崖壁水汽条件越高的地区有着更丰富的植物种类。本研究表明崖壁植物的分布特征是受海拔、光照、立地条件以及水汽条件等多因素的综合作用而成。     

今年沙尘暴的形势如何？北京会有尘暴发生吗？

随着全球变暖,影响全球的灾害性天气也在增加。春节前后发生在南方的雪灾和东北地区的少雪都说明去冬今春南方暖湿空气较弱,北方冷空气势力相对较强。我们讲到了沙尘暴形成的基本条件,地面缺乏植被覆盖和沙土物质丰富这两项在短时期内是难以改观的;空气的不稳定层结在地面结构现状下,随时都会发生;冷空气侵入多寡就成了判断中长期沙尘暴发展趋势的唯一可变条件。因此,我判断2008年春季的沙尘暴有增多的趋势,至少会多于去年。北京“下土了”的浮尘天气也会增多。     

肋果沙棘(Hippophae neurocarpa S.W.Liu et T.N.He)自然种群的风媒传粉特征

野外调查了青藏高原特有植物肋果沙棘的花期物候、开花式样以及风媒传粉特征,对其花粉生活力、柱头可授性及单花花粉量进行了检测.结果表明,肋果沙棘有许多适应风媒传粉的特征:雌雄异株,花小,无花冠,先叶开放,雄花萼片纵裂形成对流的"风洞",花粉近球形,单花花粉量大;雌花柱头细长捻状,伸出萼筒,授粉面大,密布乳突.花粉生活力可以持续16.5 d,柱头可授性为10～20d.肋果沙棘传粉多发生在昼夜温差大的5月中下旬,在多变的气候条件下,种群花期可持续约12～25d,但在晴朗的天气条件下具有爆发性的集中开花机制,是对恶劣条件的适应.重力玻片法检测表明,离花粉源15m左右远的地点花粉密度最大,135m仍能接收到花粉,夜间接收到的花粉数量也很可观,这些研究结果表明,该植物集中在有利的晴朗天气昼夜进行长距离的风媒散粉,能较好地适应青藏高原的复杂环境.     

基于两种轨迹模型的褐飞虱迁飞轨迹比较研究

异地预测是迁飞性害虫发生预测的重要内容,迁飞轨迹模拟和预测是能较好地反映害虫迁飞时空动态的一种异地预测方法。褐飞虱作为我国水稻生产上的一种重要迁飞性害虫,其迁飞轨迹的准确预报,可为其灾变预警和有效防控提供科学依据。为了比较选择一些准确性好、分辨率高、易于推广应用的害虫迁飞轨迹模型,选取2006年7月初发生在湖南省洪江市的一次褐飞虱重大北迁过程作为典型个例,运用中尺度天气研究和预报模式WRF,结合NCEP气象再分析数据,利用HYSPLIT和FLEXPART两种轨迹计算模式对褐飞虱迁飞轨迹进行模拟,并验证模型模拟和计算的准确度和精确度。研究结果表明:(1)WRF-HYSPLIT和WRF-FLEXPART两种轨迹计算模式在虫源地、迁飞路径(迁飞方位角和走向)、迁飞高度、迁飞速率和迁飞距离计算上总体趋势一致,但存在一定的差异,后者的起伏变化大于前者。(2)尽管两种耦合模式在调用WRF模式输出的预报场物理变量方面有很多相同之处,但WRF-FLEXPART耦合模式在运行计算过程中比WRF-HYSPLIT耦合模式多考虑了对流参数、地表胁迫和各种地形参数,因而能更全面地反映中尺度天气过程(特别是对流性天气过程)对昆虫起飞、空中飞行和降落的动力作用,也能更真实地反映地表物理过程、大气湍流结构和地形起伏对褐飞虱种群迁飞的影响。(3)从褐飞虱种群对生境和取食条件选择上看,两种模式模拟的各高度迁入种群的虫源区、迁飞路径和降落地都是合理的、准确的。但从褐飞虱迁出、空中飞行和降落所处的三维流场来看,WRF-FLEXPART模式轨迹走向与盛行气流方向的吻合度要明显高于WRF-HYSPLIT模式。(4)两种模式均可作为业务工具在迁飞性害虫测报中推广应用。     

不同天气条件下青头潜鸭越冬期行为的响应模式

2018年11—12月在河南民权国家湿地公园,采用定点观察法、扫描取样法对越冬青头潜鸭在不同天气条件下的行为响应模式进行研究。结果表明: 在晴天,静息、飞行、运动是青头潜鸭越冬期的优势行为(65.5%),觅食、修整是次要行为(31.9%);行为节律表现为上午觅食、中午静息、下午觅食修整;飞行通常发生在觅食高峰前,运动行为多与其他行为相伴,其时间分配与觅食呈正响应,与静息呈负响应。相较于晴天,阴雨天青头潜鸭增加了对静息和觅食的时间分配,静息、觅食和运动为阴雨天的主要行为(76.5%),修整、飞行为次要行为(20.3%);觅食和静息的高峰时段后移,傍晚时达到高峰,飞行和修整时间显著减少。与晴天相比,雾霭天青头潜鸭静息、觅食、运动和修整的时间分配增加,飞行行为减少;觅食高峰后移至中午和下午,静息高峰后移至下午;静息、运动和觅食为雾霭天的优势行为(70.6%),修整和飞行为次要行为(27.5%)。研究表明,不同天气条件下,民权湿地公园青头潜鸭的越冬期行为在时间分配、行为节律、优势行为方面存在一定的响应;阴雨天和雾霭天青头潜鸭会分配更多的静息和觅食时间,并通过增加能量摄入和减少耗能行为应对恶劣天气。     

气候条件对海滨锦葵(Kosteletzkya virginica) 延迟自花传粉的影响

延迟自交被认为是一种生殖适应性,因为它保证了传粉者稀少情况下的种子生产,但当传粉者丰富时,又允许异交占优势。海滨锦葵花在传粉者不足或缺乏时能通过主动的柱头裂片弯曲运动成功实现延迟自花传粉。2002-2005年对江苏盐城滩涂海滨锦葵栽培群体花中发生延迟自花传粉花所占的百分比进行了观测,并于2005年对花内不同停止类型的柱头裂片比进行了调查,结果表明,2002-2005年间发生延迟自花传粉花所占百分比分别为13.50%±1.62%、14.39%±1.50%、14.05%±1.82%和13.47%±1.51%,不同年份间并无显著差异（F（3,189）=6.128,P=0.085）。发生延迟自花传粉花所占百分比与气候条件有密切关系,不利天气（多云/雨）（22.11%±0.94%）明显高于有利天气（晴天）（5.43%±0.43%）（F（1,189）=8009.780,P〈0.001）。花内通过花部运动实现自花传粉而停止运动的柱头裂片比在有利天气（晴天）下（18.64%±1.61%）明显低于不利天气（多云/雨天）（70.58%±2.06%）（U=0.000,W=465.000,P〈0.001）。海滨锦葵这种直接响应于影响传粉者环境之气候条件的延迟自花传粉策略为从个体或花水平上验证繁殖保障假说提供了可能。     

环境因素变化对冬小麦气孔阻力的影响

本文据同步观测到的气孔阻力和土壤水势、净辐射能、气温、叶温、水汽压、饱和差、风速等环境因素变化值,用统计方法分析了小麦叶片气孔阻力与环境因素的关系,结果表明：冬小麦叶片的气孔导性主要受土壤水势影响。叶片正反两面的气孔对环境因素变化的反应不同,正面气孔导性主要受土壤水势影响,而反面气孔导性则与气温、水汽压和饱和差关系较大。     

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.     

农田灌溉对印度区域气候的影响模拟

为满足人类对粮食的需求,全球灌溉农田面积迅速扩张,农田灌溉对区域气候的影响引起广泛地关注。利用区域环境系统集成模式(RIEMS2.0)和最新的土地利用变化资料,选取农田灌溉面积最大的印度区域作为研究区域,进行雨养农田和灌溉农田的对比试验,探讨农田灌溉对区域气候的影响。结果表明:(1)农田灌溉使得印度区域年平均气温降低1.4℃,年平均降水率增加0.35mm/d。农田灌溉对印度区域气候的影响存在明显的季节波动,季风前期及6月份该区域气候对下垫面变化的响应最为敏感;7-9月各气候要素变化较小。(2) 农田灌溉使得印度区域地表净辐射增加,且地表净辐射在潜热通量和感热通量之间的分配发生了较大的改变,潜热通量增加,感热通量减少;对地表起冷却作用;同时由于土壤湿度增加,蒸散作用增强,大气中水汽含量增加,潜热不稳定能量增加,导致对流性降水增加。     

Co~(60)-γ-辐射保藏鲜猪肉氨基酸变化研究

研究了猪肉氨基酸分析的蛋白质水解条件,酸水解法可使猪肉蛋白质的主要氨基酸完全释出,并且在通常酸水解条件下是稳定的。苏氨酸和丝氨酸在酸水解条件下容易释出,但在此条件下稍微不稳定;胱氨酸和蛋氨酸则相当不稳定;缬氨酸和异亮氨酸对酸水解条件是稳定的,但需要水解72小时以上才能完全释出。已推导出苏氨酸、丝氨酸、缬氨酸和异亮氨酸的水解时间校正因子,使得能在同一个24小时的水解产物对主要氨基酸进行测定。测定了几个不同处理条件下的γ-辐辐射保藏鲜猪肉蛋白质水解液的氨基酸。研究了猪肉游离氨基酸的提取和测定。     

人食管平滑肌条在不同pH值溶液中收缩及舒张反应研究

目的:观察不同pH值的Kreb's液对人食管下段平滑肌条的体外收缩功能的影响,同时明确食管环形肌(circular smoothmuscle,CM)及食管纵行肌(longitude smooth muscle,LM)对其反应的区别,以探讨酸性反流性食管炎及Barrett食管的相关发病机制.方法:根据24h食管pH值检测、食管镜检及HE染色结果,分辨、筛选正常人食管平滑肌,制备环形平滑肌与纵行平滑肌条,描述4种pH值Kreb's液(pH∶6.7,6.9,7.1,7.3)组给药前后人食管肌条收缩曲线.结果:LM在各组pH条件下乙酰胆碱的浓度依赖收缩反应无明显差异,但是CM在pH为6.7组中收缩反应明显低于其他各组;LM在各pH组中对异丙肾上腺素舒张反应无明显差异,而CM在pH为6.7及6.9组异丙肾上腺素舒张反应明显降低.结论:不同的酸性条件下食管平滑肌中的纵行肌及环行肌对乙酰胆碱及异丙肾上腺素的反应性不同,酸损伤减弱CM收缩及舒张反应,可能参与反流性食管炎、Barrett食管等食管运动功能性疾病的发生过程.     

与自然的“较量”

在不同的自然环境中运动,身体会出现不同的反应。如果自然环境适于运动,那么心情会舒畅,运动效果也好。对运动员来讲也是这样,如果自然环境糟糕,将会影响比赛成绩。2008年8月北京奥运会如期举行的时候,北京的天气会是怎么样？如果下雨或有其他异常天气出现,对运动员又有哪些影响呢？     

利用原位连续测定水汽δ~(18)O值和Keeling Plot方法 区分麦田蒸散组分

利用稳定同位素技术和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量,进而加深对陆地生态系统水循环的理解.该研究通过原位连续测定麦田的水汽同位素数据,评价Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的应用,并揭示华北冬小麦(Triticum aes-tivum)蒸腾在总蒸散中的比例.实验于2008年3-5月在中国科学院栾城农业生态站进行,利用国际上先进的H_2~(18)O、HD~(16)O激光痕量气体分析仪(TDLAS)为基础构建的大气水汽~(18)O/~(16)O和D/H同位素比原位连续观测系统,同时利用涡度相关技术、真空抽提技术、同位素质谱仪技术,获取了必要的数据.研究分析了一天中不同时间段的连续的大气水汽δ~(18)O与水汽浓度倒数拟合Keeling Plot曲线的差异和可能的原因.结果显示,中午时段的拟合结果较好,这也暗示中午时段蒸腾速率高时最可能满足植物蒸腾的同位素稳定态假设.进一步的分析发现植物蒸腾的同位素稳定态并不总是成立,尤其是水分胁迫下进入成熟期的小麦,其蒸腾水汽同位素一般处于非稳定态.利用同位素分割结果显示,生长盛期麦田94%-99%的蒸散来源于植物蒸腾.     

O值和Keeling Plot方法区分麦田蒸散组分

利用稳定同位素技术和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量, 进而加深对陆地生态系统水循环的理解。该研究通过原位连续测定麦田的水汽同位素数据, 评价Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的应用, 并揭示华北冬小麦(Triticum aestivum)蒸腾在总蒸散中的比例。实验于2008年3–5月在中国科学院栾城农业生态站进行, 利用国际上先进的H₂¹⁸O、HD¹⁶O激光痕量气体分析仪(TDLAS)为基础构建的大气水汽¹⁸O/¹⁶O和D/H同位素比原位连续观测系统, 同时利用涡度相关技术、真空抽提技术、同位素质谱仪技术, 获取了必要的数据。研究分析了一天中不同时间段的连续的大气水汽δ¹⁸O与水汽浓度倒数拟合Keeling Plot曲线的差异和可能的原因。结果显示, 中午时段的拟合结果较好, 这也暗示中午时段蒸腾速率高时最可能满足植物蒸腾的同位素稳定态假设。进一步的分析发现植物蒸腾的同位素稳定态并不总是成立, 尤其是水分胁迫下进入成熟期的小麦, 其蒸腾水汽同位素一般处于非稳定态。利用同位素分割结果显示, 生长盛期麦田94%–99%的蒸散来源于植物蒸腾。     

利用原位连续测定水汽δ18O值和Keeling Plot方法区分麦田蒸散组分

 利用稳定同位素技术和Keeling Plot方法可以有效分割地表蒸散量, 进而加深对陆地生态系统水循环的理解。该研究通过原位连续测定麦田的水汽同位素数据, 评价Keeling Plot方法在分割地表蒸散中的应用, 并揭示华北冬小麦(Triticum aestivum)蒸腾在总蒸散中的比例。实验于2008年3–5月在中国科学院栾城农业生态站进行, 利用国际上先进的H₂¹⁸O、HD¹⁶O激光痕量气体分析仪(TDLAS)为基础构建的大气水汽¹⁸O/¹⁶O和D/H同位素比原位连续观测系统, 同时利用涡度相关技术、真空抽提技术、同位素质谱仪技术, 获取了必要的数据。研究分析了一天中不同时间段的连续的大气水汽δ¹⁸O与水汽浓度倒数拟合Keeling Plot曲线的差异和可能的原因。结果显示, 中午时段的拟合结果较好, 这也暗示中午时段蒸腾速率高时最可能满足植物蒸腾的同位素稳定态假设。进一步的分析发现植物蒸腾的同位素稳定态并不总是成立, 尤其是水分胁迫下进入成熟期的小麦, 其蒸腾水汽同位素一般处于非稳定态。利用同位素分割结果显示, 生长盛期麦田94%–99%的蒸散来源于植物蒸腾。     

秦岭南北近地面水汽时空变化特征

利用秦岭南北地区47个气象站1960-2011年的观测资料,借助Spline空间插值、Pettitt突变点检验、Morlet小波分析等方法对水汽的空间分布、时空演变、突变特征和周期特征及其可能影响因素进行分析.结果表明:①秦岭南北近地面水汽呈南高北低、东高西低的空间分布格局,各子区水汽由南向北递减,季节分布规律与年尺度基本一致,以夏季最大,冬季最小.②近52年平均水汽压呈上升趋势,秦岭南坡和汉水流域上升速率较快,巴巫谷地呈下降趋势;③53％的站点冬季水汽压发生突变,集中分布于秦岭以南的部分地区,突变集中发生在1985-1988年间,与冬季气温突变时间一致,其余季节突变现象不明显.④水汽在21a时间尺度下经历了4次干湿交替变化,各季节水汽变化规律与年尺度基本一致,未来一段时间该地区仍然处于相对干旱状态.⑤水汽压受到包括气温、风速、日照在内的多种气象因素的综合作用,影响力大小排序为气温＞降水量＞日照时数＞相对湿度.     

四川大面积暴发稻飞虱虫害 首次启动稻飞虱Ⅱ级应急防控预案

由于受天气条件等多种因素影响，近期四川部分水稻产区中，有19个县（区、市）稻飞虱大发生，发生面积超过50％。2006年四川的伏旱就没有给喜欢高湿的稻飞虱提供繁殖、暴发的温床。但由于四川在2007年7月相继出现4次区域性中雨以上天气过程，其落区都比较广，这样多雨不热的天气和水稻品种抗虫能力不足，为稻飞虱二次迁飞、繁殖并暴发创造了良好的天气条件。这次稻飞虱的暴发是自1991年以来最严重的一次。