森林降水酸度及电导率的时空变化

在离大气污染源距离不同的两片杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林中建立监测场,对降水化学进行了为期3年(1994～1996)的定位监测。降水通过林冠截留后,其酸度和电导率均明显增加,尤以树干径流为显著。在 FFC监测场,降雨、穿透雨和树干径流雨量加权平均pH值分别为6.13、6.06和4.18,在XQF监测场,其相应的数值分别为5.86、5.67和3.37;降雨和穿透雨的酸度表现出一定的季节变化动态,其最低月均pH值出现在夏委,最高值在冬季。在FFC监测场,降雨、穿透雨和树干径流雨量加权平均EC值分别为28.51μs·cm-1、63.71μs·cm-1、240.85μs·cm-1,在XQF监测场,其相应的数值分别为36.99μs·cm-1、66.41μs·cm-1、501.85μs·cm-1：降水电导率表现出显著一致的季节变化格局,其月均值均以夏季最低,冬季最高,春秋季居中,这种格局强烈受降雨量的影响。离污染源较近的XQF监测场,降水酸度和电导率明显高于相对未受污染的FFC监测场。     

模拟增雨对巴里坤湖干涸湖底沉积物CO2通量的影响

明确湖泊沉积物碳过程对气候变化的响应,是全面了解湖泊生态系统碳收支的重要环节.为探究未来降雨增加对沉积物碳通量的影响,本研究以新疆哈密巴里坤盐湖干涸湖底原状沉积物为对象,基于1960年以来新疆哈密地区降雨量增加速率(4mm.10a-1)以及植物生长季多年降雨量分布特征,以2016年生长季(5-10月)降雨量(86 mm...     

模拟降雨对草地贪夜蛾卵和幼虫的影响

为探究降雨对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda种群的影响,本研究通过室外模拟降雨研究了雨水冲刷对草地贪夜蛾卵和幼虫的影响。结果表明：在4种不同降雨强度0 mm/h（对照）、10.2 mm/h（中雨）、26.5 mm/h（暴雨）、42.8 mm/h（大暴雨）处理下,卵块的掉落率随着降雨强度的增加而增加;在暴雨、大暴雨条件下卵块的孵化率分别为75.14%、43.58%,显著低于对照和中雨;对比有无鳞毛层覆盖的卵块之间的掉落率和孵化率,二者在各个降雨强度之间差异不显著;对比玉米叶片不同位置卵块的掉落率和孵化率,在中雨降雨强度影响下,二者差异不显著,而在暴雨、大暴雨条件下,玉米叶片背面卵块的掉落率低于正面,孵化率高于正面。此外,在相同的降雨强度下,草地贪夜蛾幼虫（2龄、3龄、4龄、5龄）的掉落率随着龄期的增加而降低;当降雨强度增加时,3龄幼虫的掉落率增加。结果表明降雨,特别是暴雨和大暴雨,对草地贪夜蛾的卵和幼虫均有不利影响,为预测草地贪夜蛾种群提供一定依据。     

不同生态修复措施和环境因素对亚热带红壤区针叶纯林坡面水土保持功能的影响

使用"地理探测器（GeoDetector）"对亚热带红壤区水土流失影响因素的定量分析结果可为当地森林生态修复和侵蚀模型完善提供科学依据。基于福建省龙岩市新罗区龙门溪小流域森林调查数据和径流小区监测数据，利用地理探测器探测不同生态修复措施和环境因素对针叶纯林坡面水土保持功能的影响及交互作用，结果表明：（1）对比中幼龄针叶纯林，补植阔叶树使针阔混交比例为7 ： 2可减少46%的径流量和76%的泥沙量，生态修复效果较好。对重侵蚀区"老头树"少量施肥难以产生效果。（2）影响坡面径流的因素由强到弱依次是：降雨因子（0.53），土壤容重、林分密度、灌草层盖度、树高和针阔比（均在0.08左右）；影响泥沙流失的因素依次是：地表径流量（0.84），降雨因子（0.2），林分密度、土壤容重、灌草层盖度、土壤含水率、灌草层生物量（均在0.12左右）。（3）各影响因素交互后主要呈增强作用；林分密度、灌草层盖度和土壤容重还可与其他因子产生强烈非线性增强作用（交互后影响力>0.9），是在森林修复和模型参数优化时需重点关注的对象。     

油蒿灌丛群落浅层土壤水分对不同降雨格局的响应

以库布齐沙漠东缘典型分布的油蒿灌丛为对象,使用微气象观测系统连续监测2016—2018年生长季降雨及多层次土壤含水量(0～10、10～30、30～50 cm),研究不同降雨格局下荒漠土壤水分的时空动态变化,分析降雨事件对土壤水分的补给作用和水分入渗特征。结果表明: 油蒿灌丛浅层土壤含水量在降雨脉动下产生明显的季节和垂直变化,雨量和雨前土壤含水量是影响土壤水分补给和入渗的主控因素。0～10 cm土层土壤对降雨反馈迅速,>3.8 mm降雨对该层产生补给作用;10～30 cm土层土壤对降雨反馈稍显迟滞,需8.6 mm以上降雨才能产生有效补给;30～50 cm土层土壤对降雨反馈更加滞后,降雨量超过11.8 mm后才能达到该补给深度。水分入渗速率随雨量增大而升高,随土层加深而减弱,入渗深度与雨量和雨前土壤含水量均呈显著正相关。研究期间,降雨事件以<10 mm降雨为主,占总降雨次数的78.4%,降雨对土壤的补给主要作用于30 cm以内土层,对深层土壤的补给十分有限,不利于深根性植物生长,降雨格局直接影响和改变了研究区植物群落的构成、分布和演替。     

降雨噪声对菲菊头蝠出飞行为的影响

降雨噪声属于常见的自然噪声,由雨滴撞击物体表面产生。目前,有关降雨噪声对动物的潜在影响被普遍忽视。回声定位蝙蝠主要利用声信号在黑暗环境导航空间、探测猎物及社群交流,是开展降雨噪声影响研究的理想类群。本研究选择菲菊头蝠 (Rhinolophus pusillus)作为研究对象,检验降雨噪声是否影响蝙蝠出飞行为。我们在集群栖息地外,播放强降雨噪声、空白对照和种内回声定位声波,开展野外回放实验。利用单因素方差分析及其事后检验,评价菲菊头蝠对不同回放刺激的反应差异。研究发现,相比空白对照,强降雨噪声导致菲菊头蝠的通勤数量百分比平均降低2.82倍,回声定位脉冲数量平均减少4.86倍,集群出飞时间延长3.75 min。相比空白对照,同种回声定位声波对菲菊头蝠出飞行为的影响并不显著。研究结果证实强降雨噪声抑制菲菊头蝠的出飞行为。本研究表明,降雨引起 的噪声干扰可能是导致蝙蝠躲避降雨的重要因素,为野生蝙蝠物种保育与管理提供启示。     

色季拉山急尖长苞冷杉林不同层次土壤CO2浓度对短时降雨的响应

为阐明不同层次土壤CO₂浓度日变化特征及对短时降雨的响应,以西藏东南部色季拉山急尖长苞冷杉（Abies georgei var. smithii）林为研究对象,在自然降雨条件下,分析短时降雨及水分再分布过程中各层次土壤CO₂浓度变化特征。结果表明：在0-60 cm层次内,土壤CO₂浓度随土壤层次的加深而显著增加（P < 0.01）,二者之间呈显著对数函数关系（R=0.9764,P < 0.01）;短时降雨脉冲使表层5 cm土壤CO₂浓度显著下降,而10 cm层次土壤CO₂浓度显著增加;在降雨和水分再分布阶段,5 cm与10 cm层次土壤CO₂浓度之间极显著负相关,10、20、40 cm和60 cm之间均呈极显著正相关（P < 0.01）;5 cm层次土壤含水量显著影响0-60 cm剖面CO₂浓度,降雨阶段,二者之间极显著线性正相关（P < 0.001）,而水分再分布阶段,二者之间符合极显著幂函数负相关（P < 0.001）。即降雨引起表层土壤含水量的快速增加,显著提高土壤剖面CO₂浓度,而降雨停止后,有利于土壤CO₂向土表的释放;土壤温度和含水量对CO₂浓度的影响效应在各层次之间表现不一致,除40 cm均为正效应外,其他各层均表现为相反的影响效应。这些结果表明,短时降雨使各层次土壤含水量增加,减少土壤表面CO₂释放量,使下层土壤体系中CO₂浓度升高,在分析土壤CO₂通量时间变化时,应考虑短时降雨对不同层次土壤CO₂的影响。     

模拟增温及隔离降雨对中亚热带杉木人工林土壤可溶性有机质的数量及其结构的影响

温度和水分影响森林生态系统的结构与功能,而全球变暖和降雨格局的改变是未来气候变化的趋势。我国中亚热带地区森林覆盖率大,碳库丰富,可溶性有机质(DOM)作为森林生态系统的重要组成部分,气候变化对它的数量和组成具有重要的影响。本文对我国湿润亚热带地区杉木人工林土壤进行模拟增温以及隔离50%的降雨试验,利用光谱技术手段研究增温及隔离降雨对土壤可溶性有机质(DOM)的数量及其结构的影响。试验设对照(CK)、增温(W)、隔离降雨(P)、增温与隔离降雨的交互作用(WP)4种处理。结果表明,与对照相比,土壤增温后,0—10cm和10—20cm土层的土壤可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)增加,但其芳香性指数和腐殖化程度降低,增温加速DOM的流失,不利于土壤有机质的稳定。季节变化影响土壤的环境,导致隔离降雨有使DOM的数量增加或减少的趋势;在旱季(2014年10月和2015年1月),隔离降雨降低了土壤DOM的数量,但其芳香性指数和腐殖化程度增加,而进入雨季(2015年4月),隔离降雨有使DOM增加的趋势,但其组分中的芳香化合物较少。增温和隔离降雨的交互作用在一定程度上促进DOM的产生,其结构比对照简单。温度和降雨对DOM的影响较为复杂,在全球气候变化背景下,只有长期对其进行观测并探讨其他因素带来的影响才能深入了解气候变暖和降雨格局的变化对土壤碳、氮的影响。     

红壤坡面土壤团聚体特性与侵蚀泥沙的相关性

借助室内人工模拟降雨试验为研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地侵蚀泥沙颗粒组成及土壤团聚体稳定性变化特征与规律为研究目的,分别在不同坡长(2,3,4m)、不同植被覆盖度(0,30%,60%,90%)条件下进行了有效模拟降雨试验共计12场次,每场次降雨试验的产流历时设计为30min,固定雨强为2.0mm/min。试验结果表明:1)侵蚀泥沙中颗粒粒径以2μm粘粒和2—20μm细粉粒为主。在原土中,粘粒(0—2μm)和细粉粒(2—20μm)含量之和占总量的43.92%,在泥沙中粘粒和细粉粒之和占总量的约57.08%,均出现不同程度的增加;2)在不同处理中,坡面土壤1mm干筛法团聚体含量明显大于湿筛团聚体(1mm)的含量,可认为水稳性团聚体的含量更能作为衡量土壤结构的稳定性的指标。0.25mm团聚体分散度(PAD0.25)和2mm团聚体分散度(PAD_2)含量均出现增大,而0.25mm水稳性团聚体含量(WAS_(0.25))减少,植被覆盖度对土壤团聚体稳定性影响明显强于坡长;3)WAS_(0.25)含量是影响侵蚀泥沙的颗粒粒径分布的主要因素,随着坡面土壤中WAS_(0.25)的增加,侵蚀泥沙的平均重量直径逐渐降低。同时,泥沙颗粒平均直径与土壤团聚体平均重量直径(MWD_(团聚体))含量呈极显著负相关,可知坡面大团聚体越稳定,坡面土壤的粗化过程越不易形成。