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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2022年第5期14卷 509-515页

作者：王让会张卫东周丽敏刘春伟彭擎田畅丁立国南京信息工程大学应用气象学院南京210044 生态环境部南京环境科学研究所南京210042

生态安全的本质集中在生态风险与生态脆弱性等方面,生态安全研究是低碳绿色发展的热点方向,对于优化景观生态空间结构与维护生态可持续性具有重要理论价值与现实意义.应用地理学、生态学以及遥感、GIS等多学科交叉与融合的原理与方法,... 详细信息

生态安全的本质集中在生态风险与生态脆弱性等方面,生态安全研究是低碳绿色发展的热点方向,对于优化景观生态空间结构与维护生态可持续性具有重要理论价值与现实意义.应用地理学、生态学以及遥感、GIS等多学科交叉与融合的原理与方法,研究气候变化与景观格局的特征与规律、气候变化与生态过程的耦合关系、景观格局与功能特征;分析景观格局、气候要素与生态系统中土壤、水文过程及植被过程的关系,气候变化对碳储量、NPP以及生态系统服务功能的影响,揭示气候变化对生态过程的影响规律.综合分析表明,气候要素影响生态安全的表现特征及其变化,景观格局是制约区域生态安全的基础,气候变化与景观格局对生态安全机制的影响具有复杂性.

关键词：景观格局气候变化生态安全耦合关系生态系统碳循环

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南京近郊农田大气颗粒物及金属干沉降输入特征

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环境科学 2023年第4期44卷 1873-1881页

作者：刘翠英靳浩樊建凌南京信息工程大学应用气象学院江苏省农业气象重点实验室南京210044 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

大气颗粒物中重金属干沉降输入是农业区域重金属的重要来源之一,但当前对农业区大气重金属沉降的观测研究较少.通过对南京近郊典型稻麦轮作区定点连续1 a采样,分析了不同粒径大气颗粒物和其中10种金属元素的浓度,并利用大叶模型估算其... 详细信息

大气颗粒物中重金属干沉降输入是农业区域重金属的重要来源之一,但当前对农业区大气重金属沉降的观测研究较少.通过对南京近郊典型稻麦轮作区定点连续1 a采样,分析了不同粒径大气颗粒物和其中10种金属元素的浓度,并利用大叶模型估算其干沉降通量.结果表明,颗粒物浓度和干沉降通量均呈现冬春高、夏秋低的变化趋势;冬春季颗粒物污染为粗粒子(2.1~9.0μm)和细粒子(<2.1μm)的双重作用,而夏秋季则主要为细粒子的作用;金属元素浓度在巨粒子(>9.0μm)中占比最低,在粗粒子和细粒子中相当,而Pb、 Mn、 As和Cd在细粒子中占比较高;10种金属元素的年均干沉降通量[mg·(m^(2)·a)^(-1)]大小为:Ca(2 096.4)>Al(1 710.4)>Zn(855.0)>Fe(256.1)>Pb(40.35)>Cu(31.93)>V(26.21)>Mn(9.10)>As(2.48)>Cd(0.28).研究结果为更加全面地认识人类活动对农产品质量安全和土壤生态环境的影响提供参考依据.

关键词：农田大气颗粒物重金属粒径分布干沉降

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基于茎干直径微变化制定苹果灌溉制度

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生态学报 2015年第14期35卷 4754-4762页

作者：刘春伟康绍忠南京信息工程大学应用气象学院江苏省农业气象重点实验室南京210044 中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083

茎干直径的动态微变化是研究植物体水分和生长状况的重要指标。利用测树器监测西北旱区盛果期苹果树茎干直径微变化规律,根据监测记录获得茎干直径日最大值(MXTD)、茎干直径日最大收缩量(MDS)数据,并探讨茎干直径微变化规律及其对环境... 详细信息

茎干直径的动态微变化是研究植物体水分和生长状况的重要指标。利用测树器监测西北旱区盛果期苹果树茎干直径微变化规律,根据监测记录获得茎干直径日最大值(MXTD)、茎干直径日最大收缩量(MDS)数据,并探讨茎干直径微变化规律及其对环境因素的响应,为茎干直径微变化用于指导精确灌溉提供科学依据。实验结果表明,晴天或多云天气下,苹果树茎干直径在每天的7:00或8:00时刻达到一天最大值,在16:00左右达到一天的最小值,茎干直径年增长量与果实产量成反比例关系。整个生育期MXTD呈先快速增加后平稳的变化特征。2010年MDS与茎干水势(φstem)呈显著负相关关系(r2=0.76***,n=14),这表明MDS可以反映苹果树的水势状况。生育后期的MDS对环境因素响应比生育前期敏感,全生育期MDS与气象因素的决定系数大小顺序为日最大水汽压差(VPDmax)>日最高温度(Tmax)>净辐射(Rn)。茎干直径微变化规律可以反映西北旱区盛果期果树的水分状况,可以为果园灌溉制度的确定提供科学依据。

关键词：茎干直径微变化茎干直径日最大收缩量苹果树环境因子灌溉制度

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北方常见绿化树种BVOCs排放特征及其与光合作用参数的相关性

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环境科学 2020年第8期41卷 3518-3526页

作者：许燕李双江袁相洋冯兆忠南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 南京信息工程大学应用气象学院生态研究院南京210044

为了解北方常见绿化树种植物源挥发性有机化合物(biogenic volatile organic compounds,BVOCs)的排放特征及其与光合作用参数(净光合速率Pn、气孔导度gs、胞间CO2浓度ci、蒸腾速率Tr)的相关性,本实验采用动态采样装置收集14种落叶乔木BV... 详细信息

为了解北方常见绿化树种植物源挥发性有机化合物(biogenic volatile organic compounds,BVOCs)的排放特征及其与光合作用参数(净光合速率Pn、气孔导度gs、胞间CO2浓度ci、蒸腾速率Tr)的相关性,本实验采用动态采样装置收集14种落叶乔木BVOCs排放数据.结果表明,不同科属间异戊二烯和总BVOCs(异戊二烯、单萜和倍半萜烯之和)释放速率差异显著(P<0.01).除金银木和榆树,其他绿化树种均释放异戊二烯、单萜和倍半萜烯类物质,其中杨柳科(杂交杨‘546’、速生杨‘107’、小叶杨、垂柳)和豆科植物(国槐、刺槐、龙爪槐)排放异戊二烯较多,释放速率在(30.1±4.3)^(91.8±10.0)μg·(g·h)^-1之间;木犀科(白蜡、丁香)、蔷薇科海棠、无患子科栾树和槭树科元宝枫主要排放单萜和倍半萜烯,其中白蜡和元宝枫单萜释放速率最高,分别为(10.6±4.8)μg·(g·h)^-1和(11.8±6.4)μg·(g·h)^-1.罗勒烯和β-蒎烯是绿化树种排放的两种主要单萜物质.Pn和gs与BVOCs释放速率之间无显著相关性,但杨柳科植物异戊二烯(r=0.681,P<0.01)和总BVOCs(r=0.698,P<0.01)释放速率与叶片Tr呈显著正相关,而豆科植物的总BVOCs释放速率与ci呈显著正相关(P=0.04).本研究为城市绿化树种的筛选和配置提供科学参考,也为BVOCs释放机制的研究提供理论依据.

关键词：绿化树种异戊二烯和单萜植物源挥发性有机化合物(BVOCs) 光合参数相关性

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臭氧升高栾树和白皮松光合生理响应机制

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生态学报 2024年第17期44卷 7688-7699页

作者：胡雪梅滚锶语马晨鑫严岩袁相洋曲来叶中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

工业化和快速城市化进程导致城市树木暴露于高浓度地表臭氧(O_(3))和氮(N)沉降的环境。以两种北京常见的城市园林绿化树种栾树(Koelreuteria paniculata)和白皮松(Pinus bungeana)为研究对象,采用臭氧开顶式气室(OTC)和^(15)N同位素示踪... 详细信息

工业化和快速城市化进程导致城市树木暴露于高浓度地表臭氧(O_(3))和氮(N)沉降的环境。以两种北京常见的城市园林绿化树种栾树(Koelreuteria paniculata)和白皮松(Pinus bungeana)为研究对象,采用臭氧开顶式气室(OTC)和^(15)N同位素示踪法,研究了2022年5月—9月3种臭氧浓度NF(自然环境臭氧浓度)、NF40(NF+40 nmol/mol O_(3))和NF60(NF+60 nmol/mol O_(3))环境下两种树苗的生理生长特性,特别是生长季末期植物叶片氮吸收的响应机制。研究结果表明:(1)高浓度O_(3)显著抑制栾树和白皮松叶片饱和光合速率、气孔导度、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和生物量累积,但增加了叶片N含量。(2)生长季末期栾树与白皮松叶片N元素的吸收策略不同,栾树的新叶比老叶吸收更多的N,同时N可能从老叶转移到新叶;白皮松则将N更多地储存在老叶中以维持叶片常绿,而不是将N转移到新叶中。(3)在生长季结束前一周,不论施N与否O_(3)浓度升高均会显著增加叶片的衰老比率,O_(3)浓度越高栾树叶片衰老比率越高,而施N处理可降低由于O_(3)升高导致叶片衰老的比率,越接近生长季结束O_(3)增加栾树叶片衰老和施N缓解叶片衰老的变化规律越显著。由此可见,在研究城市树种应对O_(3)浓度升高和N沉降的环境变化时,不仅要考虑不同功能型如落叶和常绿树种的差异,同时也应关注落叶植物的不同生长时期,特别是生长季末期的变化。

关键词：臭氧氮沉降 ^(15)N同位素示踪叶片生长季末期

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基于优势分析法的河北省暴雨对房屋致灾阈值研究

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气候与环境研究 2021年第3期26卷 289-298页

作者：孙玉龙王丽荣张琪李婷魏铁鑫河北省气象灾害防御中心石家庄050021 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

利用河北省1984~2014年142个国家气象站的降水资料和历史灾情,以房屋为承灾体,基于优势分析法确定致灾因子的影响权重,构建暴雨综合致灾指数模型。以影响环境脆弱性的要素为指标,运用K-mean聚类分析法将河北省分成5个区域,采用指数函数... 详细信息

利用河北省1984~2014年142个国家气象站的降水资料和历史灾情,以房屋为承灾体,基于优势分析法确定致灾因子的影响权重,构建暴雨综合致灾指数模型。以影响环境脆弱性的要素为指标,运用K-mean聚类分析法将河北省分成5个区域,采用指数函数拟合房屋损失与综合致灾指数的关系,反推出各个类型区不同灾情等级对应的综合致灾指数阈值,并通过2015~2019年的124个灾情案例进行验证。结果表明:河北省暴雨造成的房屋灾情事件发生次数总体呈现出北多南少的特征,北部山区普遍在10次以上。致灾因子中过程总雨量的影响权重最大,为68%,最大日降水量、持续日数、过程最大小时雨强所占权重分别为22%、6%和4%。模拟灾情的最佳等级分割点为损坏房屋1180、335、235间,此时模拟灾情等级与实际灾情等级一致的比例最高(67.4%)。阈值检验中,2015~2019年灾情案例的准确率为69.8%,轻度灾情等级的准确率最高。

关键词：暴雨房屋致灾阈值优势分析法

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长期施肥对旱地红壤团聚体磷素固持与释放能力的影响

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土壤学报 2017年第5期54卷 1240-1250页

作者：王经纬王艳玲姚怡徐江兵樊剑波南京信息工程大学应用气象学院生态气象环境研究中心南京210044 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

在中国科学院红壤生态试验站26年的旱地红壤长期肥料定位试验中,选取无机肥试验区的NPK、NK处理,有机无机肥配施试验区的对照(CK)、CK+稻秆(RS)、CK+花生秸秆还田(PS)、CK+绿肥(FR)及CK+猪厩肥(PM)等7个肥料处理土壤,采用湿筛法逐级提... 详细信息

在中国科学院红壤生态试验站26年的旱地红壤长期肥料定位试验中,选取无机肥试验区的NPK、NK处理,有机无机肥配施试验区的对照(CK)、CK+稻秆(RS)、CK+花生秸秆还田(PS)、CK+绿肥(FR)及CK+猪厩肥(PM)等7个肥料处理土壤,采用湿筛法逐级提取并得到粒级依次为>2 mm、2~1 mm、1~0.25 mm与0.25~0.053 mm的团聚体土壤样品;通过室内分析获得了土壤及各粒级团聚体的全磷(TP)、有效磷(Available P)、水溶性磷(CaCl_2-P)、土壤磷素吸持指数(PSI)及土壤磷素饱和度(DPS)等指标值,并探讨了上述测定指标间的相关关系。结果表明:长期施用磷肥可有效保持旱地红壤的供磷水平,配施猪厩肥可显著增加旱地红壤及大小团聚体的TP、有效磷及CaCl_2-P含量、降低土壤PSI并显著增大旱地红壤DPS,加大了旱地红壤磷素的流失风险;随着土壤中>1 mm粒级团聚体数量的增多,旱地红壤磷素储量显著增加,磷素固持能力显著下降,土壤磷释放潜能随之增大。由DPS、有效磷及CaCl_2-P的分段线性拟合方程可以推断得出,当旱地红壤中有效磷为168~260 mg kg^(-1)时或DPS<28%,土壤磷素具有潜在流失风险;当有效磷≥260 mg kg^(-1)或DPS≥28%,土壤磷素具有极高的流失风险,应立即停止施用磷肥尤其是有机磷肥,并重新调整施肥方案,以避免土壤磷素流失及其对水体环境的污染。

关键词：旱地红壤长期施肥团聚体磷素饱和度(DPS) 土壤磷素吸持指数(PSI)

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南京大气颗粒物化学组分的粒径分布和来源解析

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生态环境学报 2024年第7期33卷 1079-1088页

作者：卢睿霖曹芳林煜棋吴长流章炎麟南京信息工程大学生态与应用气象学院江苏南京210044 南京信息工程大学气候与环境变化国际合作联合实验室/耶鲁大学-南京信息工程大学大气环境中心江苏南京210044

大气颗粒物中化学组分的粒径分布与其来源、形成过程、环境及健康效应密切相关。而过去对不同季节颗粒物的粒径分布特征,以及不同来源对粗、细颗粒物的贡献的研究相对较少。于2022年12月(冬季)和2023年8月(夏季)在南京采集了大气分粒径... 详细信息

大气颗粒物中化学组分的粒径分布与其来源、形成过程、环境及健康效应密切相关。而过去对不同季节颗粒物的粒径分布特征,以及不同来源对粗、细颗粒物的贡献的研究相对较少。于2022年12月(冬季)和2023年8月(夏季)在南京采集了大气分粒径颗粒物样品,分析了粗颗粒物(PM_(2.1-10))和细颗粒物(PM_(2.1))中碳质组分和主要水溶性无机离子的粒径分布和季节变化,运用正定矩阵因子分解模型(Positive Matrix Factorization,PMF)进行PM_(2.1-10)和PM_(2.1)的源解析。结果表明,在粒径分布特征上,冬夏两季有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性有机碳(WSOC)的平均浓度呈双峰型分布。SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)的季节平均浓度均为双峰型分布。NH_(4)^(+)主要分布在细颗粒物中,季节平均浓度呈单峰型分布,冬夏季均在0.43-0.65μm出现峰值。在季节变化上,颗粒物中除Na^(+)和SO_(4)^(2-)外的主要化学组分浓度均在冬季高于夏季。冬夏两季Ca^(2+)、Mg^(2+)主要集中在粗颗粒物中。根据PMF模型解析结果,南京大气颗粒物主要有4类来源贡献,即交通源、二次生成、生物质燃烧和扬尘源。PM_(2.1)主要来自二次生成和生物质燃烧源,冬夏季分别贡献了65.7%和61.0%,其中冬季生物质燃烧和二次硝酸盐的贡献占主导地位,而夏季主要来自二次硫酸盐的贡献。冬季PM_(2.1-10)主要来自交通源(41.8%),夏季则主要来自生物质燃烧和硝酸盐的二次生成贡献(43.9%)。研究探讨了大气颗粒物的化学组分的粒径分布特征、季节差异及来源,可为制定有针对性的大气污染防控措施提供科学依据。

关键词：大气颗粒物碳质气溶胶水溶性离子粒径分布季节差异正定矩阵因子分解模型

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依据经济水平建立的华中—华南粮食运输模型

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长江流域资源与环境 2009年第3期18卷 217-221页

作者：一之濑俊明大坪国顺景元书日本国立环境研究所地球环境研究中心日本国立环境研究所水土壤圈环境研究领域南京信息工程大学应用气象学院

从中国土地利用现状出发,根据目前的中国粮食生产、粮食需求关系和地区经济水平差异等因素,建立了粮食调拨运输模型———计划经济型(非市场原理型)和市场原理型(自由购买型)。并将这两种模型分别应用到中国华中-华南地区,讨论了中国华... 详细信息

从中国土地利用现状出发,根据目前的中国粮食生产、粮食需求关系和地区经济水平差异等因素,建立了粮食调拨运输模型———计划经济型(非市场原理型)和市场原理型(自由购买型)。并将这两种模型分别应用到中国华中-华南地区,讨论了中国华中—华南地区的粮食储备变化特点。模拟结果显示:非市场原理型运输模型中,随着粮食运输强度系数的增大,城市地区的粮食不足现象逐步得到缓解;而粮食产地的粮食储量也将相应减少,粮食分布的区域不平衡不会长期存在。依据市场原理型运输模型,随着粮食吸收系数的增大,粮食储备迅速集中到沿海城市,此后粮食生产地区的粮食储备开始减少,内陆地区会出现大范围的粮食短缺现象。这种粮食分布的区域不平衡现象越来越大。

关键词：粮食供需粮食运输数学模型市场原理经济水平差距

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楚雄州汛期极端降水时空分布特征

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西南师范大学学报（自然科学版） 2017年第2期42卷 120-126页

作者：桑议惠郝璐闫鸣张丽波万金红南京信息工程大学应用气象学院江苏省农业气象重点实验室生态气象环境研究中心南京210044 中国水利水电科学研究院北京100048

利用1961-2010年中国地面降水日值格点数据集,采用百分位阈值、小波分析和MK检验等方法,对楚雄州汛期极端降水的时空分布特征进行了分析.结果表明:1极端降水阈值、极端降水总量及极端降水强度的空间分布具有一致性,呈现由东北-西南连线... 详细信息

利用1961-2010年中国地面降水日值格点数据集,采用百分位阈值、小波分析和MK检验等方法,对楚雄州汛期极端降水的时空分布特征进行了分析.结果表明:1极端降水阈值、极端降水总量及极端降水强度的空间分布具有一致性,呈现由东北-西南连线分别向西北及东南部递减,东北-西南一线呈现由东北及西南两端向中部递减的趋势;极端降水日数呈现出由南部及东北部向北部及西北部递减的趋势.2极端降水总量及极端降水日数具有较为显著且一致的年际波动特征,而极端降水强度年际波动特征不明显.3极端降水总量及极端降水强度均呈不明显上升趋势,而极端降水日数无明显变化.4极端降水总量、极端降水日数及极端降水强度均存在25年左右的主震荡周期,且极端降水总量与极端降水日数周期变化较为一致.

关键词：极端降水百分位阈值小波分析 MK检验楚雄

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