吉林西部碱尘的通量与物质特征分析

选择吉林西部两个典型地区，抽样采集碱尘样品，根据实测结果对日常形成的碱尘进行了通量测定；依据两个采样点的自然地理状况和实测采样记录，提出了吉林西部碱尘具有两种源区类型的认识，即以大布苏湖为代表的萎缩湖泡型和以姜家甸草场为代表的草场退化型。同时，通过对比分析不同时间和采样点的碱尘通量及源区特征，提出了吉林西部碱尘通量与风力条件、日照条件、pH值、物理性粘粒比例正相关，与植被覆盖度、地表物质粒级负相关。对碱尘元素分析结果表明，Ca、Na元素含量明显偏高，Fe、Al元素含量变化则较大；碱尘组成元素含量由多到少的顺序为：Ca、Na、Fe、Al、K、Mg、Ti，与普通尘暴元素组成有着明显的差别。     

厨余好氧堆肥中的氮素转化与氮素损失研究

试验采用静态好氧工艺对厨余垃圾进行了堆肥化处理,实验结果反映了厨余堆肥各形态氮的转化规律及其氮损失的数量和氨挥发的阶段。堆制期间,厨余堆肥全氮、有机氮的含量呈显著下降趋势,铵氮含量呈上升趋势,硝氮含量变化不大;堆肥结束后,厨余堆肥水溶性氮组分大量提高,堆肥有机氮90%以上以水溶态形式存在,水溶性总氮达到了堆肥全氮的81%;一次发酵前后,厨余堆肥全氮含量下降了26.3%,总氮损失率达50.0%。氨挥发是厨余堆肥氮损失的重要途径,氨挥发主要集中在堆肥高温阶段的中后期。     

In situ measurement of isoprene in the marine air and surface seawater from the western North Pacific

Isoprene (2-methyl-1,3-butadiene) was measured on board of R/V Mirai for eight air samples and 14 seawater samples collected in the western North Pacific during ACE-Asia campaign (from 18 to 26 May 2001). The measurements were conducted in situ using a cryo-focus/gas chromatography/mass spectrometry (Cryo/GC/MS). Concentrations of isoprene ranged from 7.2 to 110 parts-per-trillion (pptv) in the marine air, and ranged from below 12 to 94 pmol l⁻¹ in the seawater. Based on these results, sea-to-air fluxes of isoprene were calculated to be 184 and 300 nmol m⁻² day⁻¹ for two samples, and the upper limits of the fluxes were also calculated to be from 32 to 300 nmol m⁻² day⁻¹. Atmospheric isoprene concentrations cannot be explained only by the flux from the seawater. Thus, the concentrations of isoprene in the marine air in western North Pacific should be significantly affected by terrestrial vegetational emission and subsequent long-range atmospheric transport of isoprene.     

El Niño影响下春季南海北部表层水体CO2分压变化

采用走航连续观测系统分别在2011年5月和2015年5月对南海北部表层水体温度、盐度、溶解氧、叶绿素a和pCO_2进行了现场观测.在El Nio影响下,2015年5月华南地区及广东省降雨量偏多,大量冲淡水入海,南海北部冲淡水区域海表盐度显著降低,2015年5月冲淡水区域海表盐度平均值为(28.05±6.18),低于2011年5月的海表盐度平均值(29.65±2.58),同时实测冲淡水区域海表温度平均升高约2.10℃.冲淡水携带的营养物质和适度升高的海表温度共同促进了冲淡水区域浮游植物的繁殖.浮游植物光合作用不断地将海水中的游离CO2转化为有机碳,同时释放出氧气,使得水体pCO_2降低,2015年5月冲淡水区域pCO_2平均值为(286±95)μatm,低于2011年5月的pCO_2平均值(300±42)μatm.2015年5月实测获得离岸海域pCO_2平均值为(421±9)μatm,高于2011年5月pCO_2平均值(386±13)μatm,二者差值为35μatm,海表温度是离岸海域pCO_2的主要影响因子,2015年5月El Nio期间离岸海域SST升高1.96℃.El Nio影响下冲淡水区域的碳汇作用增加,离岸海域的碳源作用增强,冲淡水区域碳汇增加与离岸海域碳源增强基本抵消,2015年5月南海北部整体仍是CO_2弱汇区,约为-0.40 mmol·m~(-2)·d~(-1),与2011年5月通量值-0.58 mmol·m~(-2)·d~(-1)差别不明显.     

珠江口三维水质与底泥耦合模型的验证及应用

基于一维河网与三维河口耦合水动力模型,建立了可描述珠江口水体-底泥中营养盐动态变化的三维水质-底泥模型,利用1999年和2006年夏季观测数据对模型进行了验证,在此基础上,模拟分析了珠江口主要水质因子和底泥营养盐通量的分布特征,以及底泥通量对珠江口营养盐输入的贡献.验证结果表明,模型能较好地反映出水体和底泥中的营养盐及溶解氧浓度的时空分布特征,各水质因子的模拟值与观测值的相对误差均小于38%;另外,底泥营养盐通量的模拟值与文献报道的实测结果较为接近,表明模型能合理地刻画出底泥主要生化过程及通量变化特征.模拟结果显示,夏季珠江口氨氮(NH_4~+-N)和活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)通量主要从底泥向水体输送,底泥是水体氮磷元素的源,而硝态氮和亚硝态氮(NO_3~-+NO_2~-,NO23)的通量输送方向则与之相反,底泥呈现“汇”的效应;底泥营养盐通量主要从河口向外海递减,伶仃洋NH_4~+-N、NO23、PO_4~(3-)-P的通量变化范围分别为0.24~8.88、-10.06~-0.14、-0.37~0.41 mmol·m~(-2)·d~(-1),珠江口近海的通量变化范围分别为-0.01~4.14、-1.45~0.68、-0.12~0.09 mmol·m~(-2)·d~(-1).整体而言,底泥营养盐通量对珠江口营养盐输入有明显贡献,夏季经底泥释放进入水体的NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P最大相当于陆源总氮、总磷输入量的12%和22%.     

生物覆盖层属性对气体输运过程的影响

为更好地理解生物覆盖介质属性对甲烷减量化过程中气体通量分布的影响,将熟化时间为24个月和2个月的新旧绿色废物分别用于建设1#和2#生物覆盖单元.通过分布在其表面的12个静态箱测量混合气体的组成和通量,结合生物覆盖层含水率和干密度对示踪气体进行回归分析,并利用数值模拟工具模拟示踪气体的输运过程.测量结果表明,两个覆盖单元表面气体通量分布呈现高度变异性,其中,1#单元中气体通量的最大值与最小值的差别达9倍,在2#单元中,这种差异放大到20倍.生物覆盖层中含水率和干密度(孔隙度)也同样呈现出高度变异性,多元回归分析表明,含水率和干密度的分布与气体通量的分布明显线性关系,其中,含水率的分布总体上决定了气体的输运路径.数值模拟结果表明,气体在2#单元中的输运受到扩散过程的影响较大,结构性因子变异程度更高导致了预测的不确定性.     

Transpiration rates of urban trees, Aesculus chinensis

Transpiration patterns of Aesculus chinensis in relation to explanatory variables in the microclimatic, air quality, and biological phenomena categories were measured in Beijing, China using the thermal dissipation method. The highest transpiration rate measured as the sap flux density of the trees took place from 10:00 am to 13:00 pm in the summer and the lowest was found during nighttime in the winter. To sort out co-linearity, principal component analysis and variation and hierarchical partitioning methods were employed in data analyses. The evaporative demand index (EDI) consisting of air temperature, soil temperature, total radiation, vapor pressure deficit, and atmospheric ozone (O₃), explained 68% and 80% of the hourly and daily variations of the tree transpiration, respectively. The independent and joint effects of EDI variables together with a three-variable joint effect exerted the greatest influences on the variance of transpiration rates. The independent effects of leaf area index and atmospheric O₃ and their combined effect exhibited minor yet significant influences on tree transpiration rates.     

长白山温带森林单萜烯排放模拟

于2010年夏季,采用松弛涡度积累(Relaxed Eddy Accumulation)技术在长白山温带森林铁塔上测量了挥发性有机物(VOC)冠层尺度的排放通量,同步测量了气象参数、光合有效辐射(PAR)等,初步获得长白山阔叶林单萜烯的排放通量.同时,利用PAR能量守恒原理,建立了冠层尺度上单萜烯排放的经验模式.结果发现,模拟结果与测量结果比较一致,平均而言,模拟值高出测量值约20%～40%.采用不同方法对经验模式进行了检验,结果表明,采用比较各个采样时段平均值的方法可行,而且经验模式对于2010年夏季不同采样时段的平均值也给出了较好的模拟结果,其模拟值高出测量值约20%～24%.     

缓释复合肥在不同土壤水分条件下氨挥发特性研究

采用"通气法"室内培养试验研究了非包膜缓释复合肥(SRF)在不同土壤水分条件下的氨挥发损失状况和动力学特性以及盆栽试验条件下水稻生长和氮素利用效率.结果表明,SRF在淹水条件下氨挥发比不淹水处理提前3～4d到达峰值;且峰值和累积氨挥发量也比不淹水培养条件下高.与普通复合肥(CCF)相比,缓释复合肥的氨挥发损失量显著降低,不淹水条件下比等氮量CCF减少氨挥发50.6%和22.8%,淹水条件下比等氮量CCF减少氨挥发24.2%和10.4%,但是其氨挥发损失显著高于包膜缓释肥料(CRF).SRF的氨累积挥发量随施肥水平的增加而增大,其动力学特性可用一级动力学方程、Elovich方程和抛物线扩散方程定量描述.SRF、CCF和CRF各施肥处理在淹水条件下的水稻植株生物量分别比不淹水条件增加67.86%、78.25%和48.75%;氮素利用率分别比不淹水处理增加57.73%、80.70%和12.06%.在不淹水和淹水2种土壤水分条件下,施用SRF处理氮素利用率分别比CCF增加59.10%和10.40%.SRF能够降低氨挥发,提高植株生物量和氮素利用率.     

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