Assessment of the nitrogen and carbon budget of two managed temperate grassland fields

Greenhouse gas budgets as well as the productivity of grassland systems are closely related to the carbon (C) and nitrogen (N) cycles. Within the framework of the CarboEurope and NitroEurope projects we have measured C and N exchange on the field scale at the grassland site Oensingen previously converted from arable rotation. The site is located on the Swiss Central Plateau and consists of two parallel fields of equal size. One field was subjected to intensive management with average nitrogen input of 230 kg-N ha⁻¹ year⁻¹ and 4–5 cuts per year, and the other to an extensive management with no fertilisation and less frequent cutting. The total C budget of the fields was assessed by measuring the CO₂ exchange by eddy covariance and analysing the carbon import by manure application and export by harvest. The N budget of the managed grassland is more complex. Besides the management related import and export, it includes gaseous exchange in many different forms (NO, NO₂, HNO₃, N₂O, NH₃, N₂) needing different analytical techniques, as well as input by rain and leaching of N-compounds with the soil water. The main (“level-3”) field sites in the NitroEurope project are supposed to measure 95% of the N fluxes at the field scale. For several of the N fluxes specific measurements have been performed for 1 year or longer at the site. Some of the remaining N budget components (dry and wet deposition) could be estimated from results of a national deposition network, while other components (NH₃ and N₂ emission) were estimated based on literature parameterisations. However, we found indications that the (systematic) uncertainties of these estimated N-fluxes are large and that it is important to make site-specific measurement for all relevant budget components. The suitability of corresponding experimental methods is discussed.Analysis of the C budget over a 6-year period (2002–2007) showed a significant mean difference between the two newly established grassland fields with a likely net carbon loss for the extensive management and a net sequestration for the intensive management. Since the C/N ratio of the soil organic matter of the grassland is constrained in a rather narrow range around 9.3, the change in the soil carbon pool is supposed to be accompanied by a corresponding change in the N storage. This approach provided an alternative method to check the N budget of the two grassland fields derived from the individual N fluxes.     

不同压力作用下太湖蓝藻气囊体积分数及上浮特性研究

为了探明不同压力作用后蓝藻气囊体积变化规律及其上浮特性,分别采用压力毛细管法和图像分析法测定了不同压力作用后铜绿微囊藻气囊破裂情况及残余气囊体积分数,以及压力作用后气囊恢复生长情况.结果表明,采用图像分析法测得太湖蓝藻经0、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 MPa加压后,藻细胞内的气囊体积分数分别为29.52%、5.73%、4.43%、2.71%、2.46%、2.19%,传统的压力毛细管法测得的气囊体积分数为10.93%、1.14%、0.90%、0.27%、0.14%、0.04%.作用压力大于0.4 MPa时,蓝藻因气囊破裂而下沉,沉淀蓝藻经过一段时间培养后气囊逐步恢复,部分藻类再上浮,在1000 lx光照度、25℃条件下培养8、24、48 h后,藻细胞再生气囊占加压前气囊总体积的比例为31.02%、45.68%、81.05%.图像分析法较准确地测定了蓝藻气囊体积,而传统的压力毛细管法测定蓝藻气囊体积偏小.     

基于有限元法对亥姆霍兹线圈磁场的分析

为进一步明确亥姆霍兹线圈所产生磁场的近场特性,文中尝试采用基于有限元方法的ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行了分析,首先采用ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行三维实体有限元模型和仿真,并将结果与用MATLAB语言绘制磁感应强度的空间分布图进行比较.仿真结果说明ANSYS有限元模型优于MATLAB语言,并且通过实验验证了所建的三维亥姆霍兹线圈有限元模型的有效性和正确性.     

市域快线高架段运行噪声特性测试与分析

通过实测成都轨道交通18号线高架段运行噪声,分析了其噪声源强及水平传播特性.根据《环境影响评价技术导则城市轨道交通》(HJ 453—2018)中的预测模式对各受声点A声级进行预测,将预测结果与实测结果进行对比分析,结果表明预测效果较好,可用于新建市域快线高架段噪声预测.     

重庆市干旱强度时空分布规律研究

根据重庆市34个国家级气象站点1961～2016年的日降水量数据,基于重庆市干旱标准,提出重庆市季节性干旱强度指数及年干旱强度综合指数的新算法,并研究重庆市干旱强度的时空分布规律。结果表明,重庆市季节性干旱强度的区域差异大,渝东北夏旱、秋旱及冬旱严重,渝西部为春旱、夏旱的主要分布区,渝中部伏旱最严重;渝东北除春旱外的其他季节性干旱、渝东南的伏旱及秋旱、渝西的夏旱及伏旱和渝中部的伏旱,其季节性干旱强度指数极值均可达到特重旱标准。年干旱强度具有从渝西部向渝东南减小的分布规律,渝西部地区干旱强度最大,其次是渝中部地区和渝东北地区,渝东南地区干旱强度最小。重庆市季节性干旱强度的时间变化趋势不同,春旱及冬旱强度指数总体上呈减小趋势,伏旱和秋旱强度指数总体上呈增加趋势,夏旱强度指数和年干旱强度综合指数时间变化趋势的地区差异较大。近55年来重庆市年干旱强度综合指数变化具有显著的3 a、5 a和18 a的周期性变化和阶段性变化,Hurst指数预测未来短时间内年干旱强度综合指数将增强。     

印刷线路板及覆铜板热分析实验研究

选取印刷线路板(简称PWBs)和覆铜板(简称CCL)两种典型电子废弃物代表,应用氧弹量热仪和热重分析仪分别对其进行高位定容弹筒发热量测试和热重分析。结果表明:对于PWBs,温度控制在250~520℃时,样品剩余质量随着升温速率的增加而增多,当温度超过520℃后趋势相反;CCL的分界温度在410℃附近。随着升温速率的提高,PWBs和CCL样品的最大失重速率会推迟出现10~20℃,且两种样品的DTG曲线均随着升温速率的提高整体向高温区偏移。反应初始温度、最终温度以及反应最大速率所对应的峰值温度均随着升温速率的增大而升高。当升温速率β增大时,PWBs和CCL样品的DTG峰值温度Tp值均升高;CCL样品的最大热解速率νmax变化趋势与Tp相同,但PWBs样品的νmax随升温速率变化不大。     

稻油不同轮作模式对农田甲烷和氧化亚氮排放的影响

以南方稻区不同轮作模式为研究对象,采用静态箱-气相色谱法研究水稻-油菜轮作处理的甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)排放特征,并估算稻田增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI).结果表明,双季稻田、一季中(晚)稻田、油菜地和休闲地CH₄平均排放量分别为135.25, 55.64、 5.05和1.89 kg·hm^-2,稻季CH₄排放占不同轮作周年CH₄排放的91.8%～98.5%,稻田土壤水溶性有机碳与CH₄排放呈显著正相关,常规晚稻稻田CH₄排放比杂交晚稻高18.7%(P<0.05);双季稻田、一季中(晚)稻田、油菜地和休闲地N₂O平均排放量分别为0.94、 0.64、 1.38和0.24 kg·hm^-2,油菜地的N₂O排放占周年排放的57.2%～70.2%,双季稻和一季稻处理的冬闲农田N₂O排放占周年排放的17....     

压力容器表面裂纹断裂参数的有限元计算与分析

借助ANSYS软件建立了适合压力容器表面裂纹断裂分析的有限元模型,能方便地计算出应力强度因子和J积分,与理论近似表达式的计算值对比,该方法具有较高的精度,能满足工程应用的要求.在验证模型合理的基础上,构造表征表面裂纹形状和尺寸的无量纲因子,通过分析其对J积分弹塑性分量的影响,指出断裂分析中除应力水平外,还应当将裂纹形状...     

WRF数值模拟超强台风“凡亚比”路径强度及降水特征分析

采用中尺度数值模式WRF对2010年第1 1号台风“凡亚比”的发生发展过程进行数值模拟.通过设计的模式方案较好地模拟再现了“凡亚比”台风的发展、演变以及登陆过程,并利用台风最佳路径集提供的路径、中心气压、地面最大风速等信息资料,NCEP/NCAR分析资料,TRMM降水资料以及卫星云图、降水观测等各种资料与模式模拟结果开展了较细致的对比分析.模式模拟的台风路径与观测路径较为一致,分析出“凡亚比”台风的移动路径、强度、云系和降水分布等方面的特征.结果表明,台风的高低层环流形式、垂直运动场模拟结构也完全匹配,同时很好地把握住了中国沿海地区由台风造成降水的降水中心位置以及降水强度,但是对台风两次登陆时间的模拟均比真实的情况要迟6h,并且登陆位置偏西南.     

基于流域单元的营养盐输出与景观异质性影响研究

选择太湖上游西苕溪流域,利用GIS、RS及景观生态方法进行小流域划分和流域景观异质性分析,基于改进的输出系数模型估算小流域营养盐输出,并对流域单元主要景观类型空间异质性及多样性指数与营养盐输出的关系进行了分析.结果表明,西苕溪各小流域TN、TP输出强度变化范围分别为3.01～15.44 kg/(hm2.a)与0.049～0.355 kg/(hm2.a),营养盐输出水平空间差异性明显;小流域单元优势景观类型与营养盐输出关系明显,小流域林地面积增加10%,TN、TP输出强度分别降低0.203 1、0.015 2 kg/(hm2.a);小流域耕地面积增加10%,TN、TP输出强度分别增加0.572 6、0.027 3 kg/(hm2.a);西苕溪小流域景观多样性指数与氮磷输出水平关系呈二次多项式关系,营养盐输出强度随着SHDI增大而增大,当SHDI为1.5时,输出强度达到最大值,然后随着SHDI增大而降低.研究结果将为流域非点源污染治理提供参考.