珠江三角洲城市群大气微生物与环境相关性

运用生态学的方法,结合实地调查与数理统计分析,对珠江三角洲城市群的大气微生物与环境的相关性问题进行探讨,拟为珠江三角洲城市环境污染的综合防治和卫生防疫工作提供依据,研究结果表明.(1)珠江三角洲城市群中广州和东莞的大气微生物含量较高,其中细菌比真菌含量高;室内较室外,无绿化地较有绿化地的大气微生物含量高,在全年中,春、夏季节的大气微生物含量相对较高.(2)大气风速、湿度、气温、可吸入颗粒、总悬浮颗粒、人口流动,绿化状况等环境因子与大气微生物真菌、细菌的平均含量有较明显的相关关系,大气微生物含量与气象因子多数呈正或负的线性关系.相关分析的计算结果为:真菌、细菌平均含量在春、夏、秋、冬四个季度中与大气温度、湿度、风速大多数地区相关程度比较高,其值R在0.583～0.988之间,真菌、细菌与可吸人颗粒数和总悬浮颗粒数,R值分别为为0.525,0.388和0.081,-0.044.一元线性回归分析和多元线性回归分析计算结果为:大气微生物含量与气象因子有明显的正或负的线性关系.真菌、细菌的平均含量与温度、湿度、风速一元线性回归模型的置信水平较高,其p值大多在0.019～0.483之间,T值在0.001～0.246之间;多元线性回归模型的置信水平也较高,其P值大多数在0.083～0.220之间,T值在0.026～0.132之间;排序值显示:温度、风速变化是大气微生物含量高低影响重要性最大的环境因子.(3)统计数据比较分析表明:大气微生物含量与人口密集状况、人口流动大小和绿化状况好坏也有较明显的相关性,火车站,汽车客运站售票厅,人口流量大,绿化无,大气微生物(真菌细菌)平均含量高;而人口流量相对较少,但车流量大,有一定的绿化带的道路大气微生物平均含量较低;环境条件、绿化较好的公园绿地大气微生物含量低,车流、人流多,绿化少的地段、商业中心大气微生物含量较高.     

不同气象因子、不同叶片生理状态下美洲斑潜蝇老熟幼虫的离叶规律

基于光周期理论难以圆满解释晴天早晨、阴天和高湿条件利于美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)老熟幼虫离叶的现象,于2007～2009年在不同光暗处理、不同空气湿度和不同叶片生理状态下研究了该蝇老熟幼虫的离叶动态.在持续光照、持续黑暗和光暗交替的处理中,老熟幼虫的离叶时间都集中在6～14点,离叶时间与光照无密切关系.晴天老熟幼虫的离叶时间主要在早晨,阴天几乎整个白昼幼虫都可离叶.幼虫离叶的速度和数量随相对湿度的增高而上升.在晴、阴天,幼虫离叶率与相对湿度(r晴天=0.33,r阴天=0.54)、叶片蒸腾速率Tr(r晴天=-1.0,r阴天=-0.58)和叶片胞间CO2浓度Ci(r晴天=1.0,r阴天=0.37)的变化存在一定的相关性.晴天叶片的含水率以早晨6～10点最高(含水率64%),阴天6～18点叶片的含水率一直保持在较高的水平(含水率67%).晴、阴天老熟幼虫离叶的持续时间与叶片较高含水量的持续时间相吻合.因此认为,幼虫的离叶时间与植物叶片生理有密切的关系.叶片Tr低,Ci和含水率高,叶肉组织膨胀,利于幼虫离叶.空气湿度是影响幼虫离叶的重要气象因子.     

北京西山国家森林公园中空气负离子浓度与气象因子的相关性研究

空气负离子(Negative air ions,NAI)是城市空气质量的重要指标之一,揭示城市森林释放NAI的影响机制,有助于充分利用NAI的净化作用及保健作用,并判断空气质量。利用北京西山国家森林公园2017年9月-2018年8月的NAI和气象数据,深入探究不同季节条件下和典型天气下影响空气负离子浓度(NAIC)的气象因素。结果显示,(1)不同季节条件下,NAI与气象因素相关关系不同。当温度在15℃以上时,NAIC与温度呈负相关;在15℃以下时,NAIC与温度呈正相关。多数情况下,NAIC与湿度呈反比,冬季湿度对NAIC负效应影响最明显(r=-0.503,P<0.01)。春秋冬NAIC与太阳辐射、气压均呈显著正相关关系,而夏季空气负离子与二者呈现负相关关系。(2)典型天气下,城市森林NAIC与晴天相比出现不同程度的差异,且与气象因子的相关性也不同。雨天条件下,NAIC日均值为2134ion·cm^-3,比晴天NAIC高4.56%,主要受温度和降雨量的共同影响;雾霾天与冬季晴天相比,晴天昼间NAIC为2075 ion·cm^-3,雾霾天昼间NAIC为1948 ion·cm^-3,主要受太阳辐射量的影响;大风天气下NAIC峰值比微风天气高5.37%,日均值大于微风天气,主要受气压的影响。     

煤炭工业城市近地面臭氧变化特征及其与气象条件的关联

考察太原城区10个国控点O3日浓度变化,并分析了其与相关气象因子(能见度、大气压、空气温度、空气湿度、风速和风向)的关系.研究结果表明,夏季平均O3浓度变化最大;春季O3平均浓度变化次之,冬季变化最小;全年O3平均浓度均低于国家环境空气质量的最高标准.对各国控点日O3浓度的相关性进行聚类分析,结果显示,城市新兴繁荣区和传统重工业区等人类活动频繁的区域(GroupⅠ)的O3浓度变化的持续时间要明显高于过渡区域(GroupⅡ).城区全年时间尺度上,O3均与能见度、空气温度、空气湿度和风速存在极显著的相关性(n=365,P0.001).小波分析结果显示城区O3时间序列的变化周期为以4 d的短周期为主(P0.05),且在6—7月与空气温度和空气湿度存在严格的线性同步变化特征,在11月则与可见度存在近似严格的线性同步变化特征.西西北风对O3浓度影响最大,全年影响频率达50%;而夏季受此影响频率高达60%,秋季西西北风和西北北风对O3浓度的影响频率相近(约40%).     

NDVI起伏型时间序列模型初探

NDVI(植被归一化指数 )是描述地表植被特征的重要指标 ,其月动态变化具有明显的周期性规律 .应用起伏型时间序列法对中国及其典型省份的NDVI月动态变化进行模拟 .结果表明 :无论是较规则的周期波动 ,还是幅度较大的不规则波动 ,均呈较高的拟合精度 ,且优于以气象因子所建立的线性回归模型的拟合效果 .说明起伏型时间序列分析可用于NDVI动态变化研究 ,因此丰富了NDVI动态变化定量研究的方法和内容 ,从而为研究全球气候影响下的植被变化提供思路 .图 2表 1参 14     

太岳山油松人工林干湿交替时期土壤呼吸特征

为了解在温度升高和干湿交替的复合影响下森林生态系统土壤呼吸的动态特征,以太岳山地区油松人工林土壤为研究对象,应用Li-8150土壤CO2通量全自动连续测量系统原位、全天候、高频率地连续监测土壤呼吸速率及环境因子,基于原始数据、小时均值数据和日均值数据3种研究尺度,利用已有的单因子模型、双因子模型对土壤呼吸速率与5 cm土壤温度和容积含水量的关系进行了拟合.结果表明:(1)在太岳山地区的干湿交替时期,降雨总体上促进了油松人工林的土壤呼吸;土壤呼吸速率和5 cm土壤容积含水量的小时动态规律非常相似;5 cm土壤容积含水量存在明显的消长,5 cm土壤温度在波动中整体上升,两个土壤环境因子之间存在负相关关系(r=-0.37,R2=0.30,P<0.01).(2)不同的研究尺度下,日均值数据拟合模型的效果最好,小时均值数据次之,原始数据最差.(3)相同的研究尺度下,双因子模型优于单因子模型,非线性模型要优于线性模型.综上所述,太岳山油松人工林土壤呼吸对该地区干湿交替现象的响应明显,所拟合的模型中,日均值数据尺度下的双因子指数-幂函数模型的解释力最好.     

雅砻江流域生长季植被时空变化特征及对气象因子的响应分析

在全球气候变化背景下,开展植被变化对气象因子的响应研究对流域生态环境保护和水土资源合理利用具有重要的现实意义。以雅砻江流域为研究区,基于1982—2015年GIMMS NDVI数据,首先采用多种数理统计方法揭示生长季NDVI的时空变化特征,基于滞后相关系数法分析NDVI对气象因子的时滞效应,在此基础上建立各像元NDVI与气象因子的主成分回归方程,分析影响NDVI变化的主要气象因子及其贡献率,进而揭示NDVI对各气象因子的响应变化特征。结果表明:雅砻江流域NDVI在年内呈单峰型变化,峰值出现在8月,生长季NDVI年际变化呈不显著下降趋势。流域NDVI自下游向上游逐渐减小,植被退化面积占30%,改善面积占24.28%,中游植被改善和退化面积占比最大,就各植被类型变化而言,针叶林改善比重相对较大,灌丛和草甸退化较为严重。导致流域植被变化的主控气象因子为降水和气温,其对植被变化的贡献率分别为27.68%和26.31%,其中,流域上游及中游北部地区植被变化主要受气象因素影响,中游南部及下游地区植被受气象因子与其他因子(如人类活动)的共同影响。各像元NDVI变化的主控气象因子存在显著差异,降水、平均气温和相对湿度是中上游植被变化的主控气象因子,而降水和日照时数是下游植被变化的主控气象因子。流域植被对各气象因子的响应存在一定的时滞效应,植被对各气象因子滞后响应面积大小顺序为:平均风速>降水>日照时数>平均气温>相对湿度。中上游植被对主控气象因子降水、平均气温和相对湿度的响应主要为当月及滞后1个月;下游植被对主控气象因子降水的响应主要为滞后1个月和滞后3个月,而对主控气象因子日照时数的响应主要为当月。     

景天三七主要活性成分与土壤、气象因子的相关性

以3个引种区12个试验点的景天三七(Sedumaizoon)的茎叶为研究对象,探究景天三七活性成分与生态因子间的相关性,通过冗余分析(RDA)研究了9个土壤因子和14个地理气候因子与景天三七主要活性成分的关系,确定影响景天庚糖、谷甾醇、总黄酮和生物碱的主要生态因子,为景天三七的引种栽培提供技术依据。结果表明,景天三七各活性成分均存在明显的地域性差异,大荔引种区景天庚糖和谷甾醇的含量显著高于鄠邑和洛南引种区,洛南引种区的总黄酮含量又显著高于其他引种区。景天庚糖含量与谷甾醇之间呈极显著正相关(r=0.751),与生物碱和总黄酮呈负相关。土壤中铜(F=16.81,P=0.002)、钙(F=7.49,P=0.006)、铁(F=4.03,P=0.030)的含量及日温差(F=53.44,P=0.002)、平均气温(F=31.04,P=0.002)是造成景天三七活性成分差异的主要生态因子。景天庚糖和谷甾醇累积效应与土壤中钙含量、平均气温呈显著正相关,与速效钾、镁、锰、锌及温度因子呈正相关,与降水量呈负相关;生物碱含量对生态因子的响应与谷甾醇和景天庚糖总体相反;景天三七中总黄酮含量与日温差呈显著正相关,与土壤中锰、锌、有效磷、镁、钙、降雨量呈正相关,与温度因子呈负相关。产地的地理位置和生态因子是影响景天三七活性成分分化和形成的重要因素,关中东部大荔引种区土壤中钙含量高、气温较高,降水较少,有利于景天三七的活性成分的形成与累积,尤其以景天庚糖和谷甾醇含量增加最为明显,是景天三七适宜引种区。     

干旱区绿洲土壤盐渍化程度遥感定量评价

土壤盐渍化是制约渭干河-库车河三角洲绿洲内部植被生长最主要的生态环境地质问题,也是影响区域农业生产的第一障碍性问题.利用Landsat TM遥感数据,构建了多维向量空间下的11个遥感定量指标.首先,采用因子分析方法分析不同程度的盐渍化与这11个指标之间的相关性,并建立因子得分模型.其次,采用Fisher逐步判别分析法从这些指标中筛选出8个与盐渍化程度密切相关的指标:氧化铁、归一化盐分指数、地表反照率、植被指数、TM1、TM5、地表温度、湿度指标,并对这些指标建立判别方程,然后对渭干河—库车河三角洲绿洲典型样区盐渍化程度进行评价,将所有的实地样本分别代入判别方程,通过分析,发现判别方程的精度较高,与实际情况较吻合.轻度盐渍化的判别精度为80.3%,中度盐渍化的判别精度为68.75%,重度盐渍化的判别精度为83.65%.中度盐渍化土地的判别精度与轻度盐渍化、重度盐渍化土地的判别精度相比较低,这与中度盐渍化的光谱特征与其它地物易混淆有关.总之,所选取的指标简单,易于获取,有利于盐渍化的定量分析与评价.     

猪粪、木屑混合物蚯蚓堆制处理中蚓体Cu、Zn富集的影响因素

采用室内接种法,以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）构建生物反应器,研究猪粪、木屑混合物的蚯蚓堆制处理中,蚓体的生长状况及影响其Cu、Zn富集的主要因素。结果表明,接种密度为40 mg.g-1、湿度为75%同时有利于蚯蚓生长和基质消耗;温度为15℃对蚓体质量增加最有利,而温度为20℃最利于基质消耗;m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4可同时利于蚓体质量增加和基质消耗。适宜的接种密度（48 mg.g-1）、湿度（70%）、温度（15℃）及较高比例的碳源辅料〔m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4〕有利于蚓体对Cu的吸收和富集;低接种密度和高比例碳源辅料有利于蚓体对Zn的吸收,湿度和温度对蚓体Zn含量无显著影响,但蚓体Zn富集量分别在接种密度48 mg.g-1、m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4、湿度75%和温度15℃条件下达最大。     

天津臭氧浓度与气象因素的相关性及其预测方法

气象因素在影响夏季臭氧浓度水平和变化特征方面扮演着重要作用.通过对2008年夏季天津地面臭氧体积浓度和气象因素的相关分析,揭示高浓度臭氧发生时的典型气象特征,并初步建立了预测地面臭氧浓度的气象学方法.结果表明:影响臭氧浓度的主要气象因素是气温、相对湿度和风速、风向,当14时气温大于30℃,相对湿度低于60%,风向为偏西或偏南时,高浓度臭氧的发生概率较高.采用14时气温、相对湿度和风速等气象参数拟合臭氧体积浓度,效果良好.     

广州市空气污染物和气象要素的主成分与典型相关分析

用主成分和典型相关分析方法分析广州市近4a(2001—2004年)的空气污染物与气象要素之间的关系,按夏半年、冬半年和全年3个时间尺度分别进行。结果表明:污染物数据所得到的主成分分别代表机动车污染源(汽油燃烧和扬尘)和工业污染源(工业燃煤和燃油),气象数据的主成分分析表明空气的温度、湿度及对流速度对空气污染作用明显,而污染物和气象要素的主成分分析表明气温高低和空气干湿程度对大气污染的影响较大。污染物与气象要素两组数据之间的典型相关分析表明污染物与气象要素之间存在显著的相关关系,其中温度和风速对气态污染物有显著影响。     

天津城区大气气溶胶质量浓度分布特征与影响因素

根据中国气象局天津大气边界层观测站2009年的气溶胶观测资料和同期气象资料,对天津城区PM10和PM2.5质量浓度变化特征,及其与气象条件的相互关系进行研究,结果表明：PM10和PM2.5年均质量浓度为153.24和68.78μg·m-3,其日均值超标率近半,表明南部城区尤其是交通干道附近气溶胶污染较为严重;PM10和PM2.5质量浓度逐月变化呈现明显的冬季高、夏季低的特征,其日变化特征呈明显的双峰型,早晚污染高峰主要受交通源影响;气象条件对气溶胶质量浓度作用显著,气溶胶质量浓度与气温正相关,相对湿度的增高易导致细粒子吸湿性增长,但高湿状态下易引起降水有利于气溶胶的湿清除,西南气流和偏北风是PM10和PM2.5高浓度的主要影响风向,静小风易造成气溶胶堆积,高风速可引起PM10排放增多,但对PM2.5影响不大。     

河西走廊园林绿地复合系统的夏季小气候效应

选择17种不同结构的园林绿地复合系统，对光照、温度、湿度和防尘效应进行测定，综合评价这17种园林绿地复合系统在改善城市气候方面的作用．结论是：乔、灌、草园林绿地复合系统在改善城市气候方面的作用最大，表4参7     

Determination of the optimum MM5 configuration for long term CMAQ simulations of aerosol bound pollutants in Europe

Realistic meteorological fields are a prerequisite for the determination of pollutant concentrations and depositions by means of a chemistry transport model. Different configurations of the 5th generation NCAR/Penn State University mesoscale meteorological model MM5 were tested to determine the optimum set up for long term hindcasts that cover several months up to years. Four dimensional data assimilation (FDDA) significantly enhances the spatio temporal representation of temperature, humidity and wind. Best agreement with radiosonde observations could be achieved when temperature, humidity and wind were grid nudged every 6 h. The quality of the resulting meteorological fields showed no significant systematic temporal or spatial variation over Europe in a model run of the year 2000. It was found that the hydrological cycle was not correctly reproduced by the model when no nudging was applied. The relevant model run showed too high relative humidity and too high rainfall when compared to observations. This led to considerably lower aerosol concentrations close to ground and a shift in the deposition patterns of particle bound pollutants like the carcinogenic benzo(a)pyrene (B(a)P). Guest Editor: Dr. S. T. Rao.     

西大别山百战坪黄山松径向生长对气候因子的响应

研究基于标准的树轮年代学研究方法（样芯经固定、晾干、打磨、交叉定年、测量和标准化等处理）,首次建立了大别山西部的黄柏山百战坪的黄山松树轮宽度标准年表。研究发现,黄山松宽度年表有较高的信噪比SNR和样本解释总量EPS,表明树轮宽度年表中含有较多的气候信息,适合做树轮气候学研究。树轮宽度年表与气象因子关系的研究结果显示,黄山松树轮宽度与上一年10月、12月及当年的5月至9月的气温（包括月均最高气温、月均温和月均最低气温）呈较高的负相关,且在上一年的12月和当年7月月均最高气温和月均温的限制作用较强,而上一年10月月均温限制作用最大,这表明上一年生长季末和当年生长季中的高温通过对水分的影响限制黄山松的生长。树轮指数与当年2月、4月至7月的月降水及月相对湿度（6月份除外）均呈较高正相关,说明在进入生长期前后充足水分对黄山松生长有促进作用,但当降水或相对湿度过大时（如上年8月与当年6月）对黄山松生长就起到一定的限制作用。本研究结果填补了大别山西段树木年轮研究的空白,为该区域树木年轮气候重建研究提供参考和基础数据,也为黄柏山自然保护区今后的森林培育和森林管理提供了一定的理论依据。     

近35a西藏那曲地区湖泊动态遥感与气候因素关联度分析

利用1976、1990、2000和2010年4期遥感影像对西藏那曲地区面积大于1 km2湖泊的动态变化进行信息提取,并结合1966—2010年研究区9个站点的气象数据,探讨其对气候变化的响应。结果表明,2010年那曲地区大于1 km2湖泊的总面积为16 841.93 km2,湖泊总数为469。近35 a那曲地区大于1 km2湖泊面积共增加3 505.12km2,增幅为26.28%,其中以2000—2010年增长速度最快,达18.18%;近35 a湖泊数量增加96,增幅为25.73%,其中以1990—2000年增幅最大,达13.38%。色林错面积从1976年的1 648.61 km2增加到2010年的2 332.55km2,超过纳木错成为西藏第一大咸水湖。1966年以来,那曲地区年平均温度、年平均最高温度、年平均最低温度、年平均相对湿度和年平均降水量总体呈上升趋势,年平均蒸发量呈下降趋势,气候朝暖湿方向发展,其中温度变化最明显,线性气温倾向率为0.51℃.(10 a)-1。湖泊动态变化与气象因子的灰度关联分析表明,气温升高引起冰雪融水增加、降水量增加、相对湿度增加和蒸发量减少,是近35 a来那曲地区湖泊面积和数量不断增加的主要原因。气象要素与湖泊面积间的回归方程表明,两者具有显著线性相关关系。     

横断山区干旱河谷气候变化趋势研究

利用横断山区干旱河谷内20个典型气象台站的长时序逐月气温、降水、相对湿度、日照时间、极端最高气温和极端最低气温等数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall趋势检验以及集中度和集中期等分析方法,研究了横断山区干旱河谷的气候变化趋势.结果表明：（1）全球变化背景下,横断山区干旱河谷平均气温总体呈现升高趋势,升幅为0.11℃·（10 a）-1,较整个横断山区的0.15℃·（10 a）-1略低,冬季升温幅度高于其他季节;（2）金沙江下游的元谋、东川和巧家段河谷呈现持续降温趋势,特别是春季降温较为明显;（3）横断山区干旱河谷降水量呈微弱减少趋势,为-1.48 mm·（10 a）-1,这主要是由于夏季降水减少量超过其他季节降水增加量所致;（4）多数河谷站点年降水量的集中度呈微弱下降趋势,而集中期则有所提前,但不明显;（5）干旱河谷相对湿度和日照时间在近几十年间均呈现减少趋势,相对湿度每10 a约减少0.16百分点,而日照时间则平均每10a减少24.26 h.     

冬季降雪过程对城市大气气态汞污染的影响

2009年降雪和非降雪期间对北京西北城区的气态总汞浓度进行了连续采样,比较了降雪期间、非降雪期间的气态总汞浓度日变化过程;降雪期间气态总汞浓度的降低和恢复过程。结果表明,降雪和非降雪期间大气气态总汞浓度的日均值有显著差异,降雪期间气态总汞的平均浓度为5．64ng·m^-3,非降雪期间的平均浓度为7．43ng·m^-3,前者约为后者的70％。降雪后约7h气态总汞浓度恢复到降雪前水平。研究中分析了气象因素（气压、风速、阵风速度、气温和相对湿度）对于气态总汞浓度的影响,结果表明：降雪期间主要受到风速（r=-0．527）和阵风速度（r=-0．574）的影响;非降雪期间主要受到风速（r=-0．691）,阵风速度（r=-0．726）和相对湿度（r=0．692）的影响,并且相对湿度的影响与风速的影响相近。降雪和非降雪期间气态总汞的日变化有所差异：非降雪期间气态总汞浓度在午夜和清晨较高,日变化趋势与相对湿度一致;降雪期间气态总汞的日变化没有明显规律。