崇明东滩围垦湿地芦苇光合作用对模拟升温的响应初探

采用开顶式气室法(Open top Chamber, OTC)模拟升温，分别于升温1 a和升温2 a后，测定崇明东滩围垦湿地代表植物--芦苇快速生长期叶片的光响应进程，分析最大净光合速率(Pmax)、暗呼吸速率〖WTBX〗(Rd)、表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)等光合参数对升温时间的累积响应。结果表明：与对照样地相比，升温1 a后Pmax、〖WTBX〗LSP显著增加，Rd、LCP显著降低，表现出正效应，而升温2 a后结果相反；升温条件下〖WTBX〗AQY的年际差异不显著；非线性拟合芦苇叶片光合 光响应(Pn PAR)曲线，结果显示其在升温第一年和第二年分别发生上调和下移现象；蒸腾速率(Tr)对升温表现增加趋势；气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)对升温的响应与光合有效辐射(PAR〖WTBZ〗)强度有关。这可能意味着长时间升温条件下芦苇叶片因非气孔因素限制发生光合适应现象     

三峡山地沟谷不同坡位土壤水分特征及对降雨过程的响应

土壤水分是影响地表植被生长发育及分布格局的重要因子，也是岩石圈-水圈-生物圈-大气圈水分循环的重要环节，其动态变化能够反映土壤水文过程的信息。基于高分辨率时域反射水分探针和小型气象站连续定位监测，获取2018~2019年三峡大老岭地区典型沟谷内坡上、坡中、坡下部位0~80 cm范围内各土层含水量及大气降水数据，分析了不同坡位土壤水分在月尺度，日尺度和小时尺度的变化特征及其对降雨过程的响应。结果表明：（1）月尺度上，土壤水分含量季节性差异明显，春夏季节（5~7月）是土壤水分储蓄期，土壤平均含水率为38.40%，夏秋季节（8~10月）是水分消耗期，剖面土壤平均含水率仅为35.04%。（2）日尺度和小时尺度，不同层次土壤水分含量对降水响应存在差异。0~40 cm深度土壤对降雨响应较快（响应时间<0.5 h），土壤水分与降雨量变化趋势相似；60~80 cm深度土壤对降雨响应存在明显的滞后现象（响应时间滞后0.5~3.0 h），且随深度加深，滞后时间呈阶梯式延长。（3）不同降雨条件下，土壤水分对降水的响应差异明显。随降雨量级由中雨增至大暴雨，土壤水分对降雨的响应加快，含水量变化曲线与降雨过程同步性增强，响应深度也逐层增加，土壤水分增量变大。（4）不同坡位对土壤水分的影响存在差异，上坡位对中雨、大雨响应平稳，中、下坡位对降水响应强烈，土壤水分增加迅速。产生不同坡位间响应差异的原因是各点微地形差异导致集水面积不同。     

东北地区开发规模扩张的资源环境响应演变及影响因素

提出"区域开发规模扩张的资源环境响应"的概念,并构建了区域开发规模扩张的资源环境响应指数、响应度模型及评价指标体系,通过定量分析1995-2008年东北地区开发规模扩张的资源环境响应变化及影响因素,得出以下结论:1995年以来东北地区开发规模不断扩大,而资源环境水平总体呈现出"先升后降"的波动变化态势。资源环境对东北地区开发规模扩张具有由"正响应"向"负响应"转变的特征,与此相对应,区域开发规模扩张对资源环境的影响程度也呈现出由"弱促进"向"强胁迫"变化的态势,这说明近年来在东北地区开发规模加速扩展的同时,其对区域资源环境造成的压力也日益增大。1995-2008年由经济快速增长导致的资源环境压力增长是引致东北地区开发规模扩张对资源环境影响由"正向促进"向"负向胁迫"转化的重要内部因素,而区域投资的不断增长以及工业的快速发展是东北地区开发规模扩张对资源环境影响由"弱促进"向"强胁迫"变化的主要因素。     

崇明东滩滨海围垦湿地生长季CO2通量特征

利用涡度相关法,观测了崇明东滩滨海围垦湿地2013年生长季的CO2通量,并分析了CO2通量动态特征及相关环境因子对其的影响。结果表明：该湿地2013年生长季累积净生态系统CO2交换量(NEE)达-1 033257 g/m2,表现为明显的CO2的“汇”。各月NEE平均日动态虽有差异,但均表现为典型的“U”型曲线;各月均表现为吸收CO2,其中7月份月累积NEE值最小,为-274928 g/m2,而9月份最大,为-67440 g/m2;就生态系统呼吸(Reco)占生态系统总第一性生产力(GPP)的比例(Z值)而言,4月份最小,而9月份最大。光合有效辐射(PAR)和日间净生态系统CO2交换量(NEEd)之间符合直角双曲线关系,表观量子效率(α)和最大光合速率(Pmax)分别在6月份和8月份达到最大值;相对于土壤温度(Ts),4 m气温(Ta4)能够更好的解释NEEn和NEEd的变化;各月NEEn与Ta4之间符合极显著指数函数关系;在7和8月份,NEEn与Ta4之间呈现出极显著负相关,即Ta4的升高能够抑制NEEn的增大,而其余月份则为极显著正相关。各月NEEd与Ta4之间均符合极显著二次函数关系,而在4、6以及9月份,NEEd与Ts10及Ts30之间并无显著相关性。就Q10值而言,除了7和8月,其余月份均呈现出Q10(Ta4)<Q10(Ts10)<Q10(Ts30)的规律。土壤体积含水量(SWC)和土壤盐度(Ss)是NEE的重要影响因子,二者与NEEn及NEEd之间均表现为极显著的相关性     

亚热带常见树种幼苗对酸雨的生理响应及敏感性综合评判

以杨梅（Myrica rubra）、香樟（Cinnamomum camphora）、木荷（Schima superba）、枫香（Liquidambar formosana）、湿地松（Pinus elliottii）和水杉（Metasequoia glyptostroboides）6个亚热带常见树种为试验材料,对其在模拟酸雨胁迫下幼苗叶片光合气体交换参数、叶绿素含量、丙二醛含量和相对电导率等9个生理指标进行测定,以单项指标的耐酸系数为依据,运用主成分分析和隶属函数法对树种耐酸性进行综合评判。结果表明：中度酸雨对植物的气体交换和质膜没有造成明显影响;但在重度酸雨胁迫下,叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率等光合气体交换参数明显下降,叶片的相对电导率和丙二醛含量均显著上升。通过主成分分析将与幼苗耐酸性相关的生理指标转化成2个相互独立的综合指标,累积贡献率达88.064%;采用隶属函数法和聚类分析将6个树种按耐酸性强弱划分为3类：杨梅和湿地松为高抗酸树种,香樟、枫香和木荷为中等敏感树种,水杉属敏感型树种。该评价结果与其田间试验结果一致,因此所建立的综合评价方法可用来对幼苗耐酸性强弱进行客观、准确评价     

城镇化、耕地集约利用与粮食生产——气候条件下有调节的中介效应北大核心CSCDCSSCI

将社会经济与自然气候条件相结合,构建了一个集城镇化、耕地集约利用、气候条件与粮食生产于一体的理论框架,实证评估城镇化对粮食生产的影响及路径。基于2000—2018年330个中国地级及以上城市的面板数据,运用一个有调节的中介效应模型考察了气温、降水量和日照时数等气候变量调节作用下耕地集约利用在城镇化影响粮食生产的中介效应,进一步分析了该中介效应的程度变化及区域异质性。研究发现:①城镇化对粮食生产存在显著的负向影响,耕地集约利用的中介效应能够削弱城镇化的负向影响。②气候条件能够在耕地集约利用的中介路径中发挥显著的调节作用,气温、降水量与日照时数均能够显著调节该中介作用的全路径,但在不同气候变量的调节下,耕地集约利用的中介作用表现出明显的区域异质性。③气温在胡焕庸线以东大部分地区、日照时数在长江流域以北大部分地区,耕地集约利用能够发挥正向中介效应,而降水量在高于800 mm等降水量线的大部分地区则部分削弱耕地集约利用的负向中介效应,即不同气候变量调节的共同作用能够弱化甚至完全抵消耕地集约利用的负向中介效应。总体上,耕地集约利用中介效应与气候条件调节效应的双重作用能够削弱城镇化的负向影响。文章在理论上有助于丰富中国城镇化对粮食生产影响的评估框架,在实践上也有助于为政府促进城镇化高质量发展与保障粮食安全均衡协调提供经验参考。     

武汉城市圈城镇化生态环境响应的时空演变研究

城镇化与生态环境这一交互关系,是两者彼此响应的耦合产物。研究城镇化发展与生态环境间的响应胁迫关系,具有重要的理论与实际意义。本文以武汉城市圈为研究对象,通过建立城镇化与生态环境的综合评价指标体系,构建生态环境响应模型,对"两型社会"战略提出后武汉城市圈城镇化生态环境响应的时空演变进行分析。主要结论如下:12008-2013年,武汉城市圈城镇化发展态势良好,整个城市圈城镇化综合水平逐年稳步上升,增长速度加快。生态环境综合指数呈现先下降,后维持稳定,再上升的"U型"变化曲线,符合环境库兹涅茨曲线。2武汉城市圈生态环境对城镇化的响应,呈现出由负响应向正响应转化的特征,生态环境对城镇化发展总体上呈现出由"胁迫"到"促进"的转变。A值越来越大,由2008年的-0.9上升到2013年的1.66。H值则呈现先降低后上升的变化特征,由2008年的0.9降低到2010年的0.09,2013年迅速提升到1.71,表明生态环境对城镇化发展总体上呈现由"胁迫"到"促进"变化的发展趋势。资源环境压力、资源环境载荷对城镇化的发展呈现出由负响应向正响应转变的特征,资源环境绩效对城镇化的发展具有正响应的特征。3武汉城市圈生态环境综合响应指数的空间分异特征,由以正响应为主的"凹陷"结构向分化的"板块"结构演化,生态环境综合响应指数的区域差异呈先扩大、后缩小趋势,城镇化的发展对生态环境的影响程度为"弱促进"向"强胁迫"变化。资源环境载荷响应指数和绩效响应指数表现出"向心性"的发展特征。     

互联网发展对中国全要素能源效率的影响及网络效应研究

数字经济时代,伴随着新一代网络信息技术以及能源互联网等网络经济新业态、新模式的快速发展,互联网发展很可能在提升地区全要素能源效率方面发挥更大的作用。文章分析了互联网发展影响地区全要素能源效率的作用机理,并采用2000—2015年中国省际面板数据,运用面板Tobit模型、门槛回归模型,实证考察了影响大小及网络效应情况。结果表明:(1)中国地区之间存在数字鸿沟,互联网发展和全要素能源效率地区不平衡现象比较显著,存在"东部→中部→西部"递减梯度分布,耦合度分析发现两者之间具有比较密切关系。(2)互联网发展对地区全要素能源效率提升具有正向促进作用。互联网发展、创新能力、所有制结构、经济集聚对全要素能源效率存在显著正向影响,对外开放度存在显著负向影响,能源消费结构存在负向影响,但统计不显著。(3)互联网发展对地区全要素能源效率的影响存在显著的双重门槛效应。网络使用从"低规模→中规模→高规模"变化时,互联网发展对全要素能源效率均有正向影响,但显著性则从"不显著→显著→不显著"变化,而且影响大小也会相应变化。因此,互联网对中国全要素能源效率的正向促进作用是非线性的,一定范围内随着互联网使用规模的增加,其影响作用也会跳跃性的变大,即存在网络效应。要充分发挥"互联网+"在提升地区全要素能源效率中的作用,认识到网络效应条件,推动互联网与能源生产、消费深度融合,以网络信息化手段提升节能技术创新水平,改变生产和生活方式,促进区域智能、绿色、协调发展。     

鄱阳湖典型洲滩湿地土壤质地与水分特征参数研究

频繁干湿交替增强了鄱阳湖洲滩土壤水对湿地系统的动态调节作用。以鄱阳湖吴城国家自然保护区的一个典型洲滩湿地为研究区,调查分析了土壤质地沿高程梯度的分布特征,确定了不同土壤质地的水分特征参数,并阐述了土壤质地与其水分特征参数的空间异质性。结果发现:该洲滩湿地主要分布砂土、粉壤土和粘土三种类型。水平断面方向上,粒径较粗的砂土和粉壤土主要分布在高位滩地,而粒径相对较细的粘土主要分布在近湖区开阔水面的低位滩地;土壤剖面方向上,土壤质地呈现出固有分层特性。van Genuchten模型应用于鄱阳湖洲滩湿地土壤水分特征曲线拟合,证实了该模型在鄱阳湖洲滩湿地的适用性。模型结果表明土壤残余含水率θr变化约9%~19%,饱和含水率θs变化约42%~57%,土壤进气值的倒数α约0.01 cm~(–1),水分特征曲线形状参数n介于1.11~4.65之间。土壤含水率变化对van Genuchten模型中参数α和n较为敏感,而对θr和θs的敏感性相对较弱。研究成果可为后续该区域以及全湖区湿地生态水文模型的构建和发展提供背景信息和参数资料。     

江汉平原稻田冠层CO2通量变化特征及其影响因素分析

二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)被认为是最重要的温室气体,在气候变化中扮演着重要角色,实地测定稻田生态系统CO2通量是农业源温室气体监测与控制技术研究的基本内容。采用涡度相关法对江汉平原稻田生态系统进行了通量观测,并对水稻不同生长阶段冠层CO2通量、潜热、显热通量变化特征及其影响因素进行了分析。结果表明:水稻各生育期冠层CO2、潜热、显热通量日变化均表现出明显的单峰特征,但幅度不同,这与太阳总辐射的日变化及下垫面作物叶面积指数大小关系密切。稻田系统作物呼吸与土壤呼吸排放CO2,排放通量一方面与温度的变化有关,另一方面也受灌溉、作物生长状况的影响;稻田光合作用吸收同化大气CO2,吸收通量与作物群体叶面积指数大小、光合有效辐射强度有关。不同生长期冠层CO2通量与温度因子(气温、5cm土层温度)、光辐射强度因子(时光合有效辐射曝辐量)的相关性均达到极显著水平(P<0.01),其中,分蘖-灌浆乳熟期CO2净通量对时光合有效辐射曝辐量响应的灵敏度较大,可以通过直角双曲线模型来拟合评估CO2净通量。