检索结果-内蒙古大学图书馆

净零排放对中国大气二氧化碳浓度的影响——基于GEOS-Chem模型的理想模拟

中国科学:地球科学 2025年第3期55卷 892-907页

作者：谭景烨王军毛慧琴王恒茂刘志强王美蓉阎然王训梅江飞南京大学地球关键物质循环前沿科学中心国际地球系统科学研究所南京210023 南京大学地理与海洋科学学院江苏省地理信息科学与技术重点实验室自然资源部陆地卫星遥感应用重点实验室南京210023 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 重庆市气象科学研究所中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆401147 南京信息工程大学气候系统预测与变化应对全国重点实验室气象灾害教育部重点实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 西藏自治区气象局墨脱大气水分循环西藏自治区野外科学观测研究站日喀则和墨脱国家气象观测台拉萨850000

大气中二氧化碳(CO_(2))浓度的升高已引起全球气候变化,例如全球变暖及更频繁的极端气候事件.为控制CO_(2)浓度的持续上升,各国相继提出“碳中和”目标.为了研究中国“碳中和”目标对大气中CO_(2)浓度的影响,本文利用三维化学传输模型GE... 详细信息

大气中二氧化碳(CO_(2))浓度的升高已引起全球气候变化,例如全球变暖及更频繁的极端气候事件.为控制CO_(2)浓度的持续上升,各国相继提出“碳中和”目标.为了研究中国“碳中和”目标对大气中CO_(2)浓度的影响,本文利用三维化学传输模型GEOS-Chem进行了2015~2019年的一系列理想模拟.与碳观测卫星(OCO-2)的CO_(2)柱浓度(XCO_(2))及ObsPack地面CO测量数据对比发现,GEOS-Chem模型能有效再现CO_(2)的时空变化,模型在中国区域内对OCO-2 XCO_(2)的均方根误差(RMSE)为1.51ppm(R^(2)=0.89),对WLG站地面CO_(2)浓度的RMSE为2.65ppm(R^(2)=0.75)此外,与中国XCO_(2)在正常排放情况下2.83ppm a^(-1)的上升趋势相比,中国的净零CO_(2)排放使XCO_(2)的上升趋势减缓至1.81ppm a^(-1),下降幅度约为35.89%.同时,XCO_(2)的季节循环振幅(SCA)从(7.39±0.81)ppm降至(6.75±0.70)ppm,相对下降9.91%.从空间分布上,净零CO_(2)排放在华北和华南地区引起了XCO_(2)趋势的显著下降,而对SCA的影响则主要在华北和东北地区.此外,理想试验显示,化石燃料CO_(2)零排放使XCO_(2)的线性趋势降低了40.81%,而缺少陆地CO_(2)汇则使SCA显著减少16.61%.地面CO_(2)浓度的趋势和SCA对净零CO_(2)排放的响应与XCO_(2)相似,但表现出更高的敏感性.总体而言,本研究强调了中国“碳中和”目标在缓解全球变暖中的潜力,并指出全球各国需加强合作,共同应对气候变化.

关键词： XCO_(2) GEOS-Chem 碳中和净零排放地表CO_(2)浓度

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旱地转变为稻田对关键带红壤剖面土壤团聚体碳含量的影响

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土壤学报 2019年第6期56卷 1526-1535页

作者：刘真勇高振王艳玲姚怡南京信息工程大学应用气象学院生态气象环境研究中心

在红壤关键带江西鹰潭孙家小流域观测站选取花生旱地、新稻田(200 a)3个典型剖面(0~120 cm),按照30 cm的土层间隔自下而上地采集剖面样品,采用湿筛法逐级提取了粒级为>250μm、250~53μm及250μm团聚体的比例呈现出“低-高-低”的变... 详细信息

在红壤关键带江西鹰潭孙家小流域观测站选取花生旱地、新稻田(<30 a)及老稻田(>200 a)3个典型剖面(0~120 cm),按照30 cm的土层间隔自下而上地采集剖面样品,采用湿筛法逐级提取了粒级为>250μm、250~53μm及<53μm团聚体的样本,分析各粒级团聚体的全碳含量及其对土壤全碳贡献率的变化,探讨铁铝氧化物与团聚体碳含量的相关关系。结果表明:红壤关键带的花生旱地和新、老稻田剖面土壤中250~53μm团聚体所占比例高达41.9%~58.2%;花生旱地向新、老稻田转换的过程中,剖面土壤>250μm团聚体的比例呈现出“低-高-低”的变化趋势,250~53μm团聚体的比例呈现出“高-低-低”的变化趋势,而<53μm团聚体的比例呈现出“低-低-高”的变化趋势;从旱地转为稻田,尤其是长期的水耕熟化作用会使各土层土壤及大小粒级团聚体的全碳含量显著增加,且无定形氧化铁的形成对红壤旱地和老稻田的全碳含量有重要影响;三个剖面的土壤全碳含量均随着剖面呈现出先快速降低,后趋于平稳的变化规律,但较深土层中<53μm团聚体对老稻田新增加的全碳贡献最大。

关键词：红壤关键带花生旱地稻田团聚体全碳

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长三角背景大气PM_(2.5)中非极性有机化合物组成特征及来源

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环境科学 2023年第2期44卷 646-657页

作者：吴长流曹芳贾小芳张煜娴谢添任磊章炎麟南京信息工程大学应用气象学院耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044 中国气象局气象探测中心北京100081

为了探究长三角区域大气细颗粒物中非极性有机化合物的组成及来源特征,于2019年12月至2020年11月在临安区域大气本底站采集了129个PM_(2.5)样品,对其有机碳(OC)、元素碳(EC)和非极性有机化合物(NPOCs,包括多环芳烃、正构烷烃和藿烷类)... 详细信息

为了探究长三角区域大气细颗粒物中非极性有机化合物的组成及来源特征,于2019年12月至2020年11月在临安区域大气本底站采集了129个PM_(2.5)样品,对其有机碳(OC)、元素碳(EC)和非极性有机化合物(NPOCs,包括多环芳烃、正构烷烃和藿烷类)进行了分析,并用分子示踪物、特征比值和正定矩阵因子分析模型等方法探究了有机气溶胶的主要来源.结果表明,临安ρ(PM_(2.5))的年平均值约为(32.36±20.44)μg·m^(-3),ρ(NPOCs)年平均值约为(59.05±40.39)ng·m^(-3),呈现出冬高夏低的季节变化特征.正构烷烃主要源于化石燃料和生物质(草和木材等)燃烧等人为源,其次为高等植物角质层蜡排放;多环芳烃主要源于燃煤燃烧、机动车排放和生物质燃烧等非化石源的混合贡献;藿烷类物质主要源于机动车排放,其中冬季还受到燃煤源的影响.后向轨迹聚类分析和潜在源区分析表明临安主要受到外来气团输送的影响.结合正定矩阵因子分析模型对采样期间观测到的NPOCs进行源解析,得到了燃煤燃烧源、交通排放源和生物质燃烧等非化石源:冬季以交通源为主,贡献率为59%;春、夏季以燃煤源为主,贡献率分别为58%和57%;秋季以生物质燃烧等非化石源为主,贡献率为64%.

关键词：长三角地区背景大气非极性有机化合物 PMF模型源解析

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不同利用方式红壤磷素有效性的深度变化——以江西省余江县孙家小流域为例

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土壤通报 2019年第2期50卷 365-373页

作者：姚怡王艳玲高振刘真勇南京信息工程大学应用气象学院生态气象环境研究中心

在江西省鹰潭市余江县孙家红壤小流域的典型红壤区随机选取了具有代表性的林地(F)、花生旱地(PU)、新稻田(NP, 200 a),在0~40 cm深度每隔5 cm采集分层土样,分析了土壤全磷(TP)、有效磷(Bray P)、磷素活化系数(PAC)及有机磷(Po)、无机磷(... 详细信息

在江西省鹰潭市余江县孙家红壤小流域的典型红壤区随机选取了具有代表性的林地(F)、花生旱地(PU)、新稻田(NP,<30 a)和老稻田(OP,> 200 a),在0~40 cm深度每隔5 cm采集分层土样,分析了土壤全磷(TP)、有效磷(Bray P)、磷素活化系数(PAC)及有机磷(Po)、无机磷(Pi)与各组分磷的深度变化,探讨了土壤pH与土壤有机质(SOM)对红壤磷素有效性的影响。研究结果表明:孙家小流域不同利用方式红壤TP含量大小依次为:老稻田>新稻田>林地>花生旱地;除林地外,花生旱地与稻田土壤TP、Bray P、Pi和Po含量随着土壤深度的增加呈显著降低趋势,且稻田土壤Po含量及其占全磷的比例显著高于林地和花生旱地。花生旱地与稻田0~20 cm土壤中极有效磷(EAP)、中等有效磷(MAP)及EAP、MAP中的无机磷与有机磷的比值均显著高于林地土壤。林地转为旱地和稻田,尤其是长期植稻可以促进土壤非有效磷(NAP)向利于作物吸收的EAP与MAP转化,因而提高土壤磷素有效性。相关分析表明,随着SOM累积量的增加,四种利用方式红壤中EAP、MAP含量均显著提高。

关键词：红壤利用方式磷分组磷有效性小流域

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基于通径分析法的太湖蓝藻水华定量气象评估模型

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湖泊科学 2019年第2期31卷 345-354页

作者：杭鑫李心怡谢小萍李亚春江苏省气象服务中心南京210008 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

利用2005-2017年太湖周边区域气象观测资料和基于遥感解译的蓝藻水华信息,基于信息量权数法构建太湖蓝藻水华影响程度指数(简称为蓝藻指数),应用通径分析法,分析年平均气温(T_y)、1-3月平均气温(T_(1-3))、年降水量(R_y)、6-7月降水量(R... 详细信息

利用2005-2017年太湖周边区域气象观测资料和基于遥感解译的蓝藻水华信息,基于信息量权数法构建太湖蓝藻水华影响程度指数(简称为蓝藻指数),应用通径分析法,分析年平均气温(T_y)、1-3月平均气温(T_(1-3))、年降水量(R_y)、6-7月降水量(R_(6-7))和年高温日数(D_(Tmax)) 5个气象因子对蓝藻水华影响的直接效应和间接效应,在此基础上构建太湖蓝藻水华气象评估模型.结果表明,2007年蓝藻指数值最大,为0.759,2017年其次,为0.709,2009年最小,仅为0.113,蓝藻指数与实际情况基本相符;直接通径系数中Ty和T1-3为正值,其余为负值,表明T_y和T_(1-3)对蓝藻水华的发生发展具有正效应,而R_y、R_(6-7)和D_(Tmax)具有负效应,总通径系数绝对值排序为:T_y> T_(1-3)>R_y> R_(6-7)>D_(Tmax),由此可以反映各气象因子对蓝藻水华影响程度的权重.根据模型计算的综合气象指数与蓝藻指数之间的相关系数达0.826,通过0.01显著性检验,根据百分位法将蓝藻指数和气象指数进行等级划分,分类总精度为84.6%,其中中度以上达90.9%,表明模型能够较好地反映综合气象因子与蓝藻水华发生发展程度的关系,在水体富营养化程度没有明显改善的情况下,可用于太湖蓝藻水华定量气象评估.上述研究结果有助于更好地理解环境因子、尤其是气象因子在蓝藻生长和水华形成机制中所起的作用,从而为太湖蓝藻水华的监测、预测预警和精细化防控提供理论依据.

关键词：蓝藻水华卫星遥感通径分析气象评估太湖

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不同利用方式对红壤关键带孙家小流域土壤活性有机碳组分的影响

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江西农业大学学报 2019年第4期41卷 823-834页

作者：高振刘真勇王艳玲南京信息工程大学应用气象学院/生态气象环境研究中心

活性有机碳(AOC)是评价土壤质量的重要指标,是土壤有机碳库的重要组成部分。研究以江西省鹰潭市余江县孙家小流域红壤关键带观测站为依托,采集了老稻田(old paddy,OP)(>200年)、新稻田(new paddy,NP)(<30年)、旱地(upland,U)(<... 详细信息

活性有机碳(AOC)是评价土壤质量的重要指标,是土壤有机碳库的重要组成部分。研究以江西省鹰潭市余江县孙家小流域红壤关键带观测站为依托,采集了老稻田(old paddy,OP)(>200年)、新稻田(new paddy,NP)(<30年)、旱地(upland,U)(<20年)、橘园(orchard,O)(<30年)和林地(forest,F)(<30年)的表层土壤(0~15 cm)样本,分析了土壤总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)及微生物生物量碳(MBC)等活性有机碳组分的含量差异及春秋季变化,探讨了不同利用方式下关键带红壤中各形态活性有机碳组分的含量差异及其主要诱因。研究结果表明:红壤关键带中老稻田土壤TOC含量和密度及各组分活性碳含量均显著高于新稻田、旱地、橘园和林地;且只有稻田土壤DOC与旱地、橘园和林地土壤POC的春秋季变化差异显著。利用方式对土壤中各活性碳组分的存在比例影响差异显著,其中POC与ROC分别是稻田与旱地、橘园、林地土壤中所占比例最高的活性碳组分;而DOC则是所占比例最低的活性有机碳组分。相关性分析表明,不同利用方式红壤中DOC、MBC、ROC、POC与TOC之间均具有极显著的正相关关系。

关键词：利用方式红壤关键带活性有机碳稻田旱地

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喷施纳米TiO_(2)对青菜生长及土壤细菌群落的影响

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应用与环境生物学报 2024年第4期30卷 680-685页

作者：罗静仪徐江兵余振刘蕾周国逸南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044

为了解纳米TiO_(2)的植物促长机理及微生物的反馈作用采用,温室盆栽实验,探究喷施不同浓度纳米TiO_(2)(0、50、100、150 mg/L,分别用CK、L、M、H表示)对青菜生物量及叶片光合特性的影响,并采用高通量测序分析青菜根际细菌群落多样性和... 详细信息

为了解纳米TiO_(2)的植物促长机理及微生物的反馈作用采用,温室盆栽实验,探究喷施不同浓度纳米TiO_(2)(0、50、100、150 mg/L,分别用CK、L、M、H表示)对青菜生物量及叶片光合特性的影响,并采用高通量测序分析青菜根际细菌群落多样性和组成的变化.结果表明,喷施纳米TiO_(2)能增加青菜生物量、叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量、净光合速率,其中M处理影响最显著,与CK相比增幅分别为25.51%、20.29%、23.33%和30.86%.青菜根际土壤细菌群落分析表明,喷施纳米TiO_(2)对土壤细菌群落alpha多样性指数无显著影响,但改变了细菌群落的组成,其中M处理的群落结构与CK处理相似度较低,显著增加了芽孢杆菌(Bacillales)和芽孢单胞菌(Gemmatimonadales)的相对丰度,但显著降低了红古菌(Solibacterales)和硫单胞菌(Desulfuromonadales)的相对丰度.进一步通过冗余分析(RDA)发现,M处理与青菜的生物量、叶绿素含量和光合速率呈正相关.相关性分析表明,着色菌(Chromatiales)和Gemmatimonadales等类群的相对丰度与植物生长指标呈显著正相关,硝化螺旋菌(Nitrospirales)与叶绿素的含量呈显著负相关,Solibacterales、Desulfuromonadales与青菜生物量以及净光合速率呈显著负相关.因此,喷施适宜浓度的纳米TiO_(2)可促进青菜生长,增加叶片叶绿素含量,进而改变土壤细菌群落组成;上述研究结果可为理解纳米TiO_(2)在植物-土壤系统中的作用机制及在农业生产中的应用提供理论基础和参考依据.(图3表2参28)

关键词：纳米TiO_(2) 净光合速率青菜生长土壤微生物细菌群落结构

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臭氧污染和亚乙基二脲喷施对小麦根际细菌群落的影响

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土壤学报 2024年第6期61卷 1694-1702页

作者：张浩然施羽刘园园程诚王琪徐彦森冯兆忠南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044

为揭示臭氧(O_(3))浓度升高、亚乙基二脲(Ethylenediurea,EDU)喷施及其交互作用对小麦根际细菌群落多样性与结构的影响,利用完全开放式熏蒸系统(Free-Air Concentration Enrichment,FACE)对“农麦88”进行环境O_(3)浓度(A处理)和1.5倍环... 详细信息

为揭示臭氧(O_(3))浓度升高、亚乙基二脲(Ethylenediurea,EDU)喷施及其交互作用对小麦根际细菌群落多样性与结构的影响,利用完全开放式熏蒸系统(Free-Air Concentration Enrichment,FACE)对“农麦88”进行环境O_(3)浓度(A处理)和1.5倍环境O_(3)浓度(E处理)熏蒸,同时设置叶面喷施6次450 mg·L^(-1)EDU或等量清水的处理。结果表明,EDU喷施使小麦根系生物量上升8%~58%、土壤pH下降4%~10%,且A处理下均达到显著水平。O_(3)浓度升高、EDU处理及其交互作用对细菌群落alpha多样性没有显著影响。O_(3)浓度升高改变了细菌群落结构,而E处理下EDU对细菌群落的影响较A处理更为显著。所有处理根际土中Proteobacteria(相对丰度占比28%~39%)、Bacteroidota(11%~20%)、Acidobacteria(7%~11%)为最优势菌门。E处理和EDU处理均显著降低了Alphaproteobacteria的相对丰度,但提高了Chloroflexi的相对丰度。E处理使Nitrospirota菌门的相对丰度提高了71%~164%,EDU处理使Planctomycetota菌门的相对丰度提高了23%~70%。Spearman相关性分析结果表明,土壤速效钾含量与Chloroflexi和Nitrospirota菌门的相对丰度呈显著负相关(r=-0.846~-0.586),而与Alphaproteobacteria菌门的相对丰度呈显著正相关(r=0.604)。综上,小麦可能通过降低富营养菌群和提高贫营养菌群相对丰度来提高自身对O_(3)浓度升高的适应性,而叶面喷施EDU可能也通过该途径来缓解小麦的O_(3)胁迫。

关键词：臭氧亚乙基二脲小麦根际土壤细菌群落

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坡位与利用方式对红壤磷素储存容量的影响差异——以江西鹰潭孙家小流域为例

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农业环境科学学报 2024年第3期43卷 636-643页

作者：郑奕王艳玲刘卓玲南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044

为明确坡位与利用方式对土壤磷素储存容量(SPSC)的影响差异,以更加准确地评估坡耕地红壤磷的流失风险,本研究以江西鹰潭孙家小流域内不同坡位(坡顶、坡上、坡中、坡底)及不同利用方式(稻田、花生旱地、橘园)的表层土壤为研究对象,对比... 详细信息

为明确坡位与利用方式对土壤磷素储存容量(SPSC)的影响差异,以更加准确地评估坡耕地红壤磷的流失风险,本研究以江西鹰潭孙家小流域内不同坡位(坡顶、坡上、坡中、坡底)及不同利用方式(稻田、花生旱地、橘园)的表层土壤为研究对象,对比分析了SPSC的变化规律与差异,探讨了土壤全碳、全氮、全磷、有效磷、铁铝氧化物含量等因子对SPSC的影响。结果表明:不同坡位的稻田、花生旱地与橘园的SPSC变化范围分别为-410.9~-137.8、-283.8~-128.0 mg·kg^(-1)及-280.6~-36.3 mg·kg^(-1);且随坡位的降低,稻田(坡底除外)与橘园SPSC显著降低,而花生旱地SPSC则增加。与稻田土壤相比,同一坡位花生旱地与橘园SPSC相对增加;相关分析表明,不同坡位的稻田、花生旱地及橘园SPSC与土壤非晶质铁铝氧化物、游离态铁铝氧化物极显著正相关,且游离态氧化铝的影响相对最大,而与有效磷、总碳、总氮则显著负相关。江西鹰潭孙家小流域内红壤坡耕地SPSC均为负值,意味着此时的土壤均为磷源,土壤磷均具有流失风险;坡底的稻田及橘园、坡顶花生旱地土壤磷的流失风险相对较高,应及时采取相应的调控措施以有效降低土壤磷素的流失潜能与风险。

关键词：红壤坡耕地土壤磷储存容量利用方式磷流失风险孙家小流域

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太湖水生植被NDVI的时空变化特征分析

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遥感学报 2018年第2期22卷 324-334页

作者：张圳张弥肖薇王伟肖启涛王咏薇李旭辉南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

为了明确太湖不同生态区水生植被长势的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的NDVI数据,分析了太湖2000年—2015年NDVI的时间及空间变化特征。结果表明:太湖水生植被NDVI存在明显的季节变化和年际变化,NDVI每年最小值出现在冬季,... 详细信息

为了明确太湖不同生态区水生植被长势的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的NDVI数据,分析了太湖2000年—2015年NDVI的时间及空间变化特征。结果表明:太湖水生植被NDVI存在明显的季节变化和年际变化,NDVI每年最小值出现在冬季,最大值出现在植被生长旺盛的8月或9月,其值可达0.35;太湖全湖NDVI多年平均值为0.1,最大值为0.14,出现在2007年。太湖NDVI的空间差异可将太湖划分为不同的植被类型区,太湖西北部(竺山湾和梅梁湾)NDVI最大值可达0.2,植被类型主要以浮游藻类为主,东太湖区域最大值超过0.6,主要以沉水植被为主;太湖不同区域植被动态特征对气象因子的响应也不尽相同,沉水植物生长与平均气温有显著的正相关关系,而浮游植物区的生长状况受平均风速影响较大。

关键词：太湖 NDVI 时空变化气象因子

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