中国地区气溶胶类型变化及其辐射效应研究

利用AERONET网站中国地区各区域多个站点长期的观测数据,通过各类气溶胶光学特性的差异（Extinction Angstrom Exponent,EAE;Single Scattering Albedo,SSA）将中国地区华北区域北京、香河站点,华东区域太湖站点,华南区域香港站点,西北区域SACOL站点气溶胶进行分类分析其气溶胶占比特征及年际变化,并进一步研究不同地区各类气溶胶光学及辐射特性差异.研究结果表明,不同地区各类气溶胶占比特征显著,华北区域北京、香河站点混合吸收型气溶胶Type5占比最多,分别占比35%、31%;其次为城市/工业型气溶胶Type3和Type4;华东区域以Type3、Type4和Type5三类气溶胶为主,分别占比32%、26%、25%;华南区域Type3、Type4气溶胶占比最为突出,占比分别达到46%、21%.西北区域Type5占比高达45%,出现高达34%的沙尘型气溶胶Type7.以不同地区各类气溶胶占比特征为基础,不同气溶胶的年际变化趋势差异较大.不同地区各类气溶胶光学特性参数（AOD（Aerosol Optical Depth）、EAE、SSA）年变化特征表明,华北、华东区域AOD减少、EAE变化小、SSA增大;华南区域整体AOD增大,但近年来AOD显著减少、EAE变化小、SSA增大;西北区域AOD增大、EAE增大、SSA减少,即除了西北区域外,其余区域环境空气质量逐渐好转,粒子尺度变化较小,吸收能力下降.地表气溶胶直接辐射强迫效率（ARFE-BOA）结果显示,除华东区域太湖站点外,Type1对地表的降温冷却作用最大,绝对值均大于210 W·m^-2,其次为Type2,即吸收型粒子对地表的贡献大于散射型粒子;关于ARFE-TOA的平均特征,Type4或Type7对大气顶的降温冷却作用最强,而各类气溶胶对大气层的加热作用与ARFE-BOA的平均特征类似,吸收型细粒子对大气层的加热作用较强.     

不同植被绿色屋顶径流水质年际变化特征

绿色屋顶是海绵城市建设的重要措施之一,近年来逐渐得到广泛关注.为探究植被和使用时长对绿色屋顶径流水质的影响,于北京市区搭建了3种不同植被类型[佛甲草（Sedum lineare）、大花马齿苋（Portulaca grandiflora）和无植被（对照）]的绿色屋顶.根据2017～2019年植物生长情况、雨季雨水和绿色屋顶径流水质的长期监测,定量分析不同植被绿色屋顶径流水质的年际变化特征.结果表明,相较雨水,3种绿色屋顶在监测期内均是NH⁺₄-N的汇,浓度平均削减率在50.1%～79.2%之间,但均是PO^3-₄-P、 DCr、 DCu和DNi的源;佛甲草和大花马齿苋绿色屋顶在2017年是NO^-₃-N的汇,浓度平均削减率分别为71.4%和99.5%,在2018和2019年是NO^-₃-N的源,而对照绿色屋顶在监测期均为NO^-₃-N的源;绿色屋顶的植被类型和使用时长显著影响其径...     

黄河下游历史泥沙灾害的宏观特征及其与流域因素及人类活动的关系（I）—历史气候及植被因素的影响

以历史上黄河下游的决溢频率为泥沙灾害的代用指标,研究了黄河下游历史泥沙灾害的宏观特征。研究表明,气候因素对黄河下游决溢频率有深远的影响。隋唐以前,天然植被尚未遭到显著破坏,当湿润指标增大时,有利于植被的生长,故黄河下游决溢频率减小。10世纪以后,二者的关系与此相反,当湿润指标增大时,决溢频率也增大,反之亦然。每世纪大旱年频次与每世纪决溢频次之间呈明显正相关,说明目前受到各方面广泛关注的黄河下游“小水大灾”现象,在历史上已经存在。干旱时期中,河槽萎缩,一旦在大水来临,很容易发生决溢。以华山松树木年轮指数为气温的代用指标,研究了气温变化与决溢频率变化的关系。结果表明,在50a的尺度上,当气温降低时,决溢频率增大,反之亦然,人类活动是影响黄河下游泥灾害的重要因素。     

基于GF-4卫星的长三角城市群PM2.5遥感反演

基于静止卫星高分四号（GF-4）遥感数据,利用6SV辐射传输模型与暗目标算法进行高空间分辨率气溶胶光学厚度（AOD）遥感反演;在此基础上,结合地面监测站大气细颗粒物（PM_2.5）浓度、气象资料等数据,采用物理订正方法及线性混合效应模型,实现长三角城市群区域大尺度空间连续的PM_2.5浓度遥感反演;最后利用十折交叉验证法对反演精度进行验证.结果表明：GF-4反演的AOD结果分辨率较高,空间连续性好,与AERONET地基监测相关性R达到0.82;利用GF-4 AOD的PM_2.5估算模型精度较高,模型估算PM_2.5浓度与地面实测数据拟合度R²为0.74;在分春夏秋冬4个季节建模情景下,交叉验证R²依次为0.67,0.59,0.63和0.72,平均绝对误差MAE为10.40,7.42,10.10,13.34μg/m³,表明GF-4卫星适用于区域PM_2.5浓度监测.     

粤港澳大湾区植被CUE变化及与气候变化的关系

基于MOD17数据,采用趋势分析和相关分析法,研究了2000~2019年粤港澳大湾区植被生产力和植被碳利用率（CUE）变化及其与气候变化的关系.结果表明,粤港澳大湾区总初级生产力（GPP）和净初级生产力（NPP）均值分别为1.80和0.89kg·C/m²,呈中部低四周高的空间格局,CUE均值为0.51,呈中部和东南部略高于四周的空间格局;GPP和NPP总体呈增加趋势,其年际变化率均值分别为0.01和0.001kg·C/（m²·a）,GPP年增长率远高于NPP年增长率,不同植被类型GPP和NPP也呈增加趋势.植被CUE则呈逐年下降趋势,其年际变化率均值为-0.002a^-1,由于气候因子变化对光合作用速率和呼吸作用速率产生的不同程度影响,从未来发展趋势看,68.22%的区域表明CUE仍呈下降趋势,植被碳固定能力减弱;不同植被类型CUE存在差异,其中农田CUE平均值最高,为（0.511±0.014）,森林和草地CUE分别为（0.500±0.019）和（0.501±0.020）,从变化趋势看,不同植被类型CUE呈极显著下降趋势（P < 0.01）;GPP与气温、累积降雨和累积净太阳辐射量总体呈正相关关系,其所占比例分别为94.52%、53.36%和90.58%,NPP与气温、累积降雨和累积净太阳辐射量总体上也表现为正相关关系,其所占比例分别为86.86%、71.10%和85.97%.然而,CUE与气候因子的关系却有所不同.CUE与气温和累积降雨呈正相关关系,但与累积太阳辐射呈负相关关系,不同植被类型GPP、NPP和CUE与气温、累积降雨量呈正相关关系,GPP和NPP与累计净太阳辐射呈正相关关系,但CUE与累积太阳辐射却呈负相关关系.     

茂兰喀斯特植被演替中土壤微生物量碳氮研究

选取茂兰自然保护区4种植被类型(原生林、次生林、灌木林和草地),采集0～15 cm的表层土样,探讨了土壤微生物量碳(Bc)、土壤微生物量氮(BN)的变化特征及其与土壤理化特性之间的关系.研究发现:(1)样区内生态系统在正向演替中(草地→灌木林→次生林→原生林),Bc、BN含量总体表现为逐渐增大,并且冬季最高,夏季最低,...     

青藏高原东部亚高山森林草甸植被地理格局的成因探讨

森林和草地在亚高山带的阴阳坡上形成的交错分布现象,呈一弧型分布在青藏高原东部本文在综合分析了造成这种现象的生理生态因素之后,重点从火的作用、放牧作用和历史时期人类活动的影响等方面,讨论了青藏高原东部亚高山带植被地理格局的形成原因结果表明,自然生态因素和人类活动的影响在植被地理格局的形成过程中起着同等重要的作用,其中火灾的作用以及气候变化造成的人口迁移压力作用十分明显．在这一弧形区域内,林线以下的亚高山灌丛或草甸多属次生类型,人类有目的的烧荒和长期放牧阻滞了植被的顺向演替,维持了亚高山（灌丛）草甸的偏途顶级状态．     

两种人工林对工程建筑废弃地植被初始生态恢复的影响

以隔河岩水电工程建筑废弃地初始生态恢复中人工构建植被为研究对象,在样地调查的基础上,分析了废弃地退化生态系统植物多样性和植物群落组成与结构的恢复对种植植物种类的生态响应。通过与周围未治理废弃地及自然次生林群落组成与结构的比较,研究了该废弃地植被的生态恢复进程。结果显示,苗木种植促进了本地植物种类在废弃地的扩散和定居,初步形成了具一定组成与结构的群落类型,是一种及时有效的生态恢复技术。但不同的苗木种类对废弃地植被初始生态恢复的效果不同,通过比较圆柏(Sabinachinensis)和湿地松(Pinuselliottii)2种人工林的生物多样性及群落组成与结构,认为圆柏林的初始生态恢复效果比湿地松林好。     

喀斯特山地草地植物群落结构与相似性特征

选择贵州典型喀斯特山地草地植物群落为研究对象,采用标准样地调查法,对不同海拔、坡向的植物群落结构、物种分布、种群习性等展开研究,结果表明,（1）喀斯特山地草地植物群落结构随海拔的升高,多年生草本植物种类比例逐渐降低,一年生草本植物和灌木植物没有明显的变化规律;喀斯特山地草地植物群落是以多年生草本为主,一年生草本和灌木为辅的植物群落结构类型。（2）喀斯特山地草地植物群落中,斑茅（Saccharum arundinaceum）、紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）、扭黄茅（Heteropogon contortus）、莠竹（Microstegium nudum）种群分别为不同海拔样点的优势种群,优势种群和次优种群以多年生草本植物主要。（3）喀斯特山地草地不同海拔间的植物群落相似性系数均在0~0.25之间,属于极不相似水平,海拔梯度间群落结构差异较大。喀斯特山地草地植物群落物种多样性较高,同时坡向对于植物群落相似性的影响较小,海拔是影响群落间差异的主要因素。     

热带城市湖泊生态恢复中水生植被、浮游动物和鱼类的关系研究

惠州西湖是典型的热带浅水富营养化湖泊,通过建立示范区,进行了鱼类调控和水生植被修复,示范区的水质得到显著改善。作者从2006年3月到9月对水生植被、浮游动物和鱼类进行采样分析。结果表明,水生植被的生物量3月份时为1.249kg·m-2,到9月份逐步增加到9.167kg·m-2,鱼类生物量在研究期间有所下降,渔获量从3月份的17.5kg到9月份时降低至7.61kg,示范区浮游动物丰度低于平湖,其中大型浮游动物丰度高于平湖,轮虫丰度则呈缩减,示范区和未进行修复的平湖浮游动物体长均主要分布在0到0.2mm之间,体长大于0.6mm的分布比例示范区的是未修复平湖的两倍,浮游动物的生物量二者差别不大。