检索结果-内蒙古大学图书馆

气象学报 2011年第5期69卷 819-829页

作者：申双和张雪松欧阳竹江苏省农业气象重点实验室南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044 中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

综合考虑农田生态系统中水、热、CO2输送所涉及的大气、水文、生物等生物物理过程,以Farquhar等提出的叶片尺度光合作用生物化学过程机理模型为理论基础,对其进行空间尺度扩展,并改进冠层分层方法,建立了均匀农田与大气之间物质输送和... 详细信息

综合考虑农田生态系统中水、热、CO2输送所涉及的大气、水文、生物等生物物理过程,以Farquhar等提出的叶片尺度光合作用生物化学过程机理模型为理论基础,对其进行空间尺度扩展,并改进冠层分层方法,建立了均匀农田与大气之间物质输送和能量交换的多层模式,在模式中运用双叶模型,同时考虑叶片氮素水平垂直差异,对2008年4—5月华北平原冬小麦生长旺季农田生态系统中冠层CO2通量进行了模拟研究,并利用涡度相关观测的通量数据对模型的有效性加以验证,结果表明:在冠层多层空间,小麦拔节至孕穗期和开花至乳熟期叶片氮含量随冠层高度的衰减系数分别为0.793(R2=0.698)和1.374(R2=0.728),冠层内叶片氮含量的空间分布可以用以相对累积叶面积指数为自变量的函数来描述;模型分别计算各层阴、阳叶的光截取、气孔传导、光合作用等,最终计算冠层上方CO2通量,冬小麦农田净生态系统生产力模拟值与实测值相关显著(R2=0.78),模拟的CO2通量日变化特征晴天昼间比阴雨天和夜间的效果好;在考虑丛聚影响的叶片非随机分布的密集农田中,阴叶对总初始生产力的贡献率在35.7%左右,对生产力贡献很重要。分层统计显示,作物最终产量的形成主要依赖上部叶片,对总初始生产力贡献率在80%以上,模型估算的试验期冬小麦净初始生产力累计约为626.3g/m2。

关键词： CO2通量双叶模型多层模拟冬小麦冠层农田生态系统

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基于多源碳卫星融合产品的中国地区XCO_(2)与人为CO_(2)排放时空变化

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中国环境科学 2023年第3期43卷 1053-1063页

作者：王震山绳梦雅肖薇杨凤珠林彬徐兴祝柳艺博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江苏南京210044 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/生态研究院江苏南京210044 中国科学院大学/中国科学院空天信息创新研究院/数字地球重点实验室北京100094 山东省第七地质矿产勘查院山东临沂276006 山东省临沂市自然资源和规划局山东临沂276006

准确评估大气CO_(2)浓度和人为CO_(2)排放时空变化对于减缓温室气体排放导致的气候变化至关重要,因此,本文基于GOSAT和OCO-2卫星数据融合生成的全球长时间序列、时空连续的Mapping-XCO_(2)产品,研究2010~2020年中国大气CO_(2)柱浓度(XCO... 详细信息

准确评估大气CO_(2)浓度和人为CO_(2)排放时空变化对于减缓温室气体排放导致的气候变化至关重要,因此,本文基于GOSAT和OCO-2卫星数据融合生成的全球长时间序列、时空连续的Mapping-XCO_(2)产品,研究2010~2020年中国大气CO_(2)柱浓度(XCO_(2))时空变化特征以及卫星监测人为CO_(2)排放能力.结果表明:Mapping-XCO_(2)与中国大气本底站观测存在较高的一致性,具有良好的适用性;2010~2020年中国XCO_(2)呈现东高西低的空间分布,年均XCO_(2)为400.4×10^(-6),年增长速率为2.47×10^(-6);非生长季XCO_(2)异常可刻画人为CO_(2)排放时空变化,各省级行政区非生长季XCO_(2)异常与人为排放清单EDGAR和ODIAC的相关系数分别为0.71、0.67;2010~2020年京津冀、长三角、珠三角等三个城市群人为CO_(2)排放增长率分别为0.12×10^(-6)/a、0.08×10^(-6)/a、0.08×10^(-6)/a.研究结果表明卫星遥感在监测大气CO_(2)浓度和人为CO_(2)排放时空变化方面的有效性.

关键词： XCO_(2) 人为CO_(2)排放 Mapping-XCO_(2) 卫星遥感

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淮河流域蒸散发时空变化与归因分析

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生态学报 2022年第16期42卷 6718-6730页

作者：翁升恒张方敏卢燕宇段春锋倪婷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 寿县国家气候观象台中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学试验基地淮南232000 安徽省气象局气象科学研究所大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031 安徽省气候中心合肥230031

蒸散发(Evapotranspiration,ET)是联结土壤-植被-大气过程的纽带,对理解地表水热平衡至关重要。因此,量化分析ET时空变化特征、揭示其主要控制因子对区域用水管理和农业生产十分重要。利用遥感数据和气象数据,基于BEPS模型估算了1981—2... 详细信息

蒸散发(Evapotranspiration,ET)是联结土壤-植被-大气过程的纽带,对理解地表水热平衡至关重要。因此,量化分析ET时空变化特征、揭示其主要控制因子对区域用水管理和农业生产十分重要。利用遥感数据和气象数据,基于BEPS模型估算了1981—2019年的淮河流域ET,分析了该区域ET时空分布特征,并通过敏感度系数和贡献率方法对该区域的ET多年变化特征进行了归因分析,最后借助数值实验方法深入探究影响特湿润年(2003年)ET较低的主要原因。结果表明:(1)1981—2019年淮河流域多年平均ET为549.83 mm,其中夏季ET占全年ET的比值达到47.63%;1981年以来区域ET整体呈极显著上升趋势(4.41 mm/a,P<0.01);季节上,除冬季外,其他三个季节的ET增幅均呈显著性增加(P<0.05),四季增幅速率大小依次为:夏季>春季>秋季>冬季;空间上,中东部和南部ET较高,重心模型显示ET高值区域呈显著的由北向南的移动趋势;(2)归因分析结果表明,淮河流域ET对气温变化最敏感,其次为相对湿度、太阳总辐射、叶面积指数(LAI)和降水,但ET对LAI的正敏感性逐渐增强导致LAI的显著升高对流域ET年际变化贡献最大(44.5%),其次是气温的升高(25.93%);同时,LAI是春、夏、秋三季ET变化的主导因素,气温是冬季ET变化的主导因素;(3)数值实验显示高相对湿度是引起特湿润年(2003年)ET明显偏低的最主要因素,这与导致长时间序列ET变化的原因不同。因此,建议今后加强极端气候条件下ET变化的归因分析,为更有效地应对全球气候变化提供决策服务。研究结果能够为认识淮河流域环境变化对水循环影响及合理分配区域水资源提供科学参考。

关键词：淮河流域蒸散发时空变化归因分析贡献率数值模拟

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稻草和猪粪发酵残渣配施菌剂对大棚连作土壤的改良作用

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植物营养与肥料学报 2013年第2期19卷 437-444页

作者：樊琳柴如山刘立娟黄利东章永松教育部环境修复与生态健康重点实验室浙江大学环境与资源学院浙江杭州310058 西北工业大学人文与经法学院陕西西安710072 江苏省农业气象重点实验室南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044

采用室内培养试验,研究了稻草和猪粪在大棚内生物发酵进行CO2施肥后产生的发酵残渣接种微生物菌剂(EM和By)对大棚连作土壤的改良作用。结果表明,向供试土壤中添加接种微生物菌剂的发酵残渣后,土壤中细菌和放线菌数量与对照相比显著增加... 详细信息

采用室内培养试验,研究了稻草和猪粪在大棚内生物发酵进行CO2施肥后产生的发酵残渣接种微生物菌剂(EM和By)对大棚连作土壤的改良作用。结果表明,向供试土壤中添加接种微生物菌剂的发酵残渣后,土壤中细菌和放线菌数量与对照相比显著增加,真菌数量也有一定程度的增加,细菌/真菌比值明显提高;发酵残渣接种(EM+By)菌剂处理下的土壤脲酶活性和酸性磷酸酶活性分别比对照增加NH4+-N 26.7 mg/(kg.d)和酚127.0mg/(kg.h);(EM+By)处理下的土壤pH值比对照提高了1.14个单位;至培养结束时,土壤中碱解氮、速效磷和速效钾含量都有较大程度增加,尤其是土壤速效磷。因此,将发酵残渣接种功能微生物菌剂,可作为一种生物有机肥直接在大棚中使用,将其施用到土壤中有利于改善土壤微生物群落结构,加速土壤养分转化,提高土壤速效养分含量,有效缓解连作土壤酸化问题,对大棚连作土壤起到改良作用。

关键词：发酵残渣微生物菌剂连作土壤改良

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尿素穴施削减麦田NH_(3)挥发、NO和N_(2)O排放

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中国土壤与肥料 2024年第6期 18-26页

作者：德吉卓玛曾科尹斌李琪姚元林南京信息工程大学生态与应用气象学院江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044 广东省农业科学院农业资源与环境研究所广东广州510640 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210018

传统的尿素表施往往导致大量的活性氮损失,如NH_(3)和NO_(x)排放,加剧了我国城市的空气污染,特别是在冬季。将尿素集中穴施于土下,可能对NH_(3)和NO_(x)的排放有深远的影响。但对于冬小麦田,这方面的研究欠缺。基于此,在冬小麦田开展了... 详细信息

传统的尿素表施往往导致大量的活性氮损失,如NH_(3)和NO_(x)排放,加剧了我国城市的空气污染,特别是在冬季。将尿素集中穴施于土下,可能对NH_(3)和NO_(x)的排放有深远的影响。但对于冬小麦田,这方面的研究欠缺。基于此,在冬小麦田开展了田间试验,设置了3个处理:传统的尿素3次表施(CT);尿素一次性穴施(PP);不施氮的对照处理(CK)。结果表明,尿素一次性穴施模式下,NH_(4)^(+)-N扩散到土壤表层的程度很小,从而使穴施处理麦季的NH_(3)挥发总量比表施处理低80%,与CK处理相同,仅占总施氮量的0.7%。穴施处理明显减少了NO日排放通量,穴施麦季的NO排放总量仅占施氮量的0.1%。相比表施处理,穴施处理使麦季的N_(2)O排放量降低了25%,占总施氮量的0.6%。穴施处理消除NO和N_(2)O排放主要在于NH_(4)^(+)扩散的范围小(仅在土下4~13 cm),肥点附近高浓度的NH_(4)^(+)-N和冬季低温不利于微生物的硝化作用。由于尿素穴施延长了肥效,穴施处理的小麦产量并未减产,与表施相似。因此,在冬小麦种植系统中,尿素穴施可以提升环境效益而不牺牲小麦产量。

关键词：尿素穴施 NH_(3)挥发 NO排放 N_(2)O排放集约化小麦种植系统

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淮河流域稻麦轮作农田生态系统通量源区分布特征

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生态学杂志 2024年第10期43卷 3113-3120页

作者：张凯迪姚筠凌新锋燕少威张方敏卢燕宇安徽省气象科学研究所/大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031 寿县国家气候观象台/中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学试验基地安徽寿县232200 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/应用气象学院江苏省农业气象重点实验室南京210044

通量足迹模型通常用于解释通量观测数据的来源问题,以估算通量源区的位置和大小及不同的通量源区的相对贡献度。本文基于涡度通量观测数据,分析了不同时间尺度上的CO_(2)通量的变化特征,并利用Kljun足迹模型对安徽省寿县稻麦轮作农田生... 详细信息

通量足迹模型通常用于解释通量观测数据的来源问题,以估算通量源区的位置和大小及不同的通量源区的相对贡献度。本文基于涡度通量观测数据,分析了不同时间尺度上的CO_(2)通量的变化特征,并利用Kljun足迹模型对安徽省寿县稻麦轮作农田生态系统2020年11月1日—2021年10月30日的观测数据进行通量源区分析,探讨了不同大气条件和作物不同生长阶段的通量源区情况。结果表明:CO_(2)通量具有明显的时间分异特征,年变化呈现“W”型双吸收峰特征,全年CO_(2)通量均值为-0.81μmol·m^(-2)·s^(-1);水稻营养生长与生殖阶段的CO_(2)通量日均值(-3.7μmol·m^(-2)·s^(-1))最小,碳吸收能力最强,冬小麦营养生长阶段CO_(2)通量日均值(1.03μmol·m^(-2)·s^(-1))最大,表现为碳排放;研究区主风向为西南风,其次为东南风,因此通量源区长度最大值也主要分布在西南和东南方向;通量贡献率为80%时,全年通量源区长度最大值为158.17 m;大气稳定状态下的通量源区范围均大于大气不稳定状态,且作物不同生长阶段的通量源区显著不同,冬小麦营养生长阶段的通量源区范围最大,冬小麦营养生长与生殖阶段的源区范围最小。本文对寿县稻麦轮作农田生态系统通量源区的准确模拟,对于未来从单一站点的通量到区域尺度的上升工作起着至关重要的作用,掌握通量源区模型在淮河流域农田下垫面的运行情况,对提高该区温室气体预算的准确性也有着重要实践意义。

关键词：淮河流域稻麦轮作农田生态系统涡度协方差 Kljun模型通量源区

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1981—2018年内蒙古不同等级降水时空变化特征

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气象科学 2022年第2期42卷 162-170页

作者：申露婷张方敏黄进李云鹏凌洋南京信息工程大学应用气象学院/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学/江苏省农业气象重点实验室南京210044 河南省气象科学研究所郑州450003 内蒙古自治区生态与农业气象中心呼和浩特010051 江苏省气象服务中心南京210041

基于1981—2018年内蒙古地区103个地面气象观测站的逐日降水资料,运用趋势分析方法,分析近38 a内蒙古降水量、降水日数和降水强度的时空变化特征。结果表明,不同等级降水量和降水日数呈现弱减少趋势,不同等级降水强度年际变化趋势不明显... 详细信息

基于1981—2018年内蒙古地区103个地面气象观测站的逐日降水资料,运用趋势分析方法,分析近38 a内蒙古降水量、降水日数和降水强度的时空变化特征。结果表明,不同等级降水量和降水日数呈现弱减少趋势,不同等级降水强度年际变化趋势不明显,但是湿润区的各等级降水年际波动最大,干旱区的中雨强度年际波动明显大于其他气候区。各等级降水对总降水的贡献率从大到小依次为小雨、中雨和大雨,但地区分布不均。各气候区小雨日数贡献率均在80%~90%,并且小雨量占比从内蒙古东北部湿润区到西北部的干旱区逐渐上升。内蒙古各等级降水均呈现自东向西递减的空间分布特征,其中降水量和降水日数的高值区主要分布在东北部地区,降水强度的高值区主要分布在东南部地区。2010年以来,内蒙古东北部和中部偏西地区的小雨等级的降水量和小雨日数减少,小雨等级的降水强度增加;在内蒙古西北部各等级降水量和降水强度均增加,大雨等级的降水量、降水日数和降水强度的增加趋势尤为显著。

关键词：降水等级降水强度时空变化贡献率

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淮河流域稻麦轮作系统CH4通量模拟及减排研究

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农业环境科学学报 2023年第10期42卷 2346-2357页

作者：虞晓兰张方敏方砚秋卢燕宇张凯迪倪婷南京信息工程大学应用气象学院气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室南京210044 安徽省气象局气象科学研究所/大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室合肥230031 寿县国家气候观象台中国气象局淮河流域典型农田生态气象野外科学试验基地安徽寿县232200

为研究气候变化下不同管理措施对淮河流域稻麦轮作农田生态系统CH_(4)通量的影响,通过参数率定后的DNDC(DeNitrification-DeComposition)模型,估算了淮河流域历史时期(2000—2020年)及未来(2021—2049年)RCP4.5(中等排放强度情景)和RCP8... 详细信息

为研究气候变化下不同管理措施对淮河流域稻麦轮作农田生态系统CH_(4)通量的影响,通过参数率定后的DNDC(DeNitrification-DeComposition)模型,估算了淮河流域历史时期(2000—2020年)及未来(2021—2049年)RCP4.5(中等排放强度情景)和RCP8.5(高排放强度情景)两种情景下稻麦轮作农田CH_(4)通量时空分布特征,评估了未来气候变化下多种田间管理措施对流域CH_(4)的减排能力。结果表明:淮河流域历史时期区域CH_(4)通量平均排放强度为125.3 kg·hm^(-2),未来两种情景(RCP4.5和RCP8.5)下区域CH_(4)通量平均排放强度分别为140.5 kg·hm^(-2)和150.5 kg·hm^(-2),总体均呈显著上升趋势(P<0.01)。空间上,未来两种情景下CH_(4)通量空间分布特征相似,均呈现南部和西北部地区CH_(4)通量高,东北部和中西部地区CH_(4)通量低的特征。与基础措施相比,不同施肥量措施均减少了CH_(4)排放,但不同秸秆还田措施提高了CH_(4)排放水平。研究表明,在仅考虑控制淮河流域CH_(4)通量的情况下,秸秆不还田+减量施肥20%是未来气候变化情景下最佳田间管理措施。

关键词：稻麦轮作农田气候变化 CH4通量 DNDC模型减排措施秸秆还田

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基于农业灾情EEMD的河南省干旱时空演变特征

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水土保持研究 2023年第5期30卷 250-256,265页

作者：陈家栋田宏伟黄进张金池南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林学院南京210037 中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

[目的]河南省是我国重要的粮食主产区,分析其干旱的时空演变特征对保障区域粮食安全有着重要意义。[方法]依托研究区1978—2019年农业干旱受灾率、成灾率以及逐日降水量等资料,运用集合经验模态分解(EEMD)探求了实际灾情与多种类型干旱... 详细信息

[目的]河南省是我国重要的粮食主产区,分析其干旱的时空演变特征对保障区域粮食安全有着重要意义。[方法]依托研究区1978—2019年农业干旱受灾率、成灾率以及逐日降水量等资料,运用集合经验模态分解(EEMD)探求了实际灾情与多种类型干旱指数的可能关系。在此基础上,分析了关键干旱致灾因子的时空演变特征及其对大尺度海洋—大气环流指数的响应。[结果]EEMD精准地从灾情逐年序列分离出由年际及年代际波动表征的气候干旱强度。多种干旱指数与气候干旱强度的相关分析表明夏季干旱对灾情影响最为显著,其中关键致灾因子识别为6月、7月、8月份的无雨日天数。关键致灾因子的空间分布表明河南省北部夏季干旱的危险性较高,其趋势分析指出干旱的危险性呈现出增强趋势。关键致灾因子与北大西洋涛动(NAO)等环流指数间存在着显著的时滞相关性。[结论]无雨日天数表征的夏季干旱对河南省灾情的贡献更高,而环流指数为提前预判旱情提供的重要信号。

关键词：河南省干旱集合经验模态分解环流指数

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培养基和代次影响土壤可培养解磷菌多样性评估

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土壤学报 2024年第6期61卷 1680-1693页

作者：夏围围张泽霖邹萌萌次仁拉姆陈晓芬孙祥鑫王玉芳贾仲君南京信息工程大学生态与应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室南京210044 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所国家红壤改良工程技术研究中心南昌330200 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) 南京211135 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102

利用高通量测序技术,研究连续传代微生物培养过程中土壤可培养解磷菌的群落变化。采用固体和液体无机磷(IPM)和有机磷培养基(OPM)分别对供试水稻土中解磷菌进行传代富集培养,获得第一代(1st-En)、第二代(2nd-En)和第三代(3rd-En)可培养... 详细信息

利用高通量测序技术,研究连续传代微生物培养过程中土壤可培养解磷菌的群落变化。采用固体和液体无机磷(IPM)和有机磷培养基(OPM)分别对供试水稻土中解磷菌进行传代富集培养,获得第一代(1st-En)、第二代(2nd-En)和第三代(3rd-En)可培养微生物集合,通过高通量测序技术分析富集物和土壤DNA中细菌16S rRNA基因,评估土壤可培养“潜在”解磷菌群落富集规律及其占本底土著细菌群落的比例。结果表明:供试土壤共检测到本底细菌群落58门、160纲、373目、575科和979属,而利用四种培养基连续传代三次共富集20门、35纲、80目、121科和223属“潜在”解磷菌。OPM富集“潜在”解磷菌分类单元数普遍高于IPM。可培养“潜在”解磷菌在土壤本底土著细菌群落中的比例在门水平最高(8.62%~25.9%),而在其他分类水平上仅为3.22%~12.5%。与本研究构建的已知解磷菌数据库进行比较,土壤本底包括已知解磷菌110属,而四种培养基连续传代三次共富集已知解磷菌83属,对土壤已知解磷菌属的培养比例为75.5%,亦表明土壤中至少约24.5%已知解磷菌属未被富集或遗漏。不同培养基和代次富集了优势解磷菌门,主要包括Proteobacteria、Actinobacteriota和Firmicutes,三者之和为97.20%~99.97%;而在属水平下,不同培养基和代次富集了具有明显生理代谢特征差异的解磷菌属。此外,培养基还富集到大量尚未被证实具有解磷功能或特征基因的细菌属140个,占可培养“潜在”解磷菌群落62.8%,其中绝大部分为数量弱势的稀有属,少数具生长富集优势,如Chelatococcus等。通过将传统微生物培养技术与高通量测序技术相结合,本研究揭示了培养基成分、培养基形态和传代次数均能强烈影响土壤可培养解磷菌多样性评估,为环境解磷菌资源的定向发掘和研究提供了参考。

关键词：解磷菌无机磷有机磷连续传代培养高通量测序

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