西双版纳热带雨林主要树种的树干径流碳通量

为探明热带雨林树干径流在森林碳收支中的地位和不同树种对树干径流碳通量的影响,本研究在中国西南部的西双版纳热带季节雨林选择6个优势树种(绒毛番龙眼、大叶白颜树、梭果玉蕊、细罗伞、蚁花、窄序崖豆),对树干径流量、总碳(total carbon,TC)通量及组分〔有机碳(total organic carbon,TOC)、无机碳(total inorganic carbon,TIC),溶解态有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、溶解态无机碳(dissolved inorganic carbon,DIC)、颗粒态有机碳(particulate organic carbon,POC)和颗粒态无机碳(particulate inorganic carbon,PIC)〕开展为期1年的研究,结合该生态系统水文过程和森林生态系统碳通量的研究结果,探究树干径流在热带森林生态系统碳循环中的地位。结果显示:各碳组分的最高浓度均在雾凉季,除了POC的最低浓度在干热季外,其他碳组分平均最低浓度均在雨季。各碳组分除颗粒态无机碳和颗粒态有机碳外,其他组分的浓度均随径流量增加而减小。这6个优势树种由于树冠结构,有无附生植物以及树皮形态等方面的不同导致其树干径流量和碳动态的种间差异。有机碳是树干径流输出的主要形式,占总碳的82.43%;其中溶解态有机碳的输出比例最高,相当于全碳的71.30%,随后为溶解态无机碳(13.25%)、颗粒态有机碳(11.13%)和颗粒态无机碳(4.32%)。虽然树干径流量仅占总降雨量的0.62%,但树干径流的输出的年总碳(TC)通量为14.8 kg C·hm^(-2)·a^(-1),相当于生态系统的碳通量的1.18%。研究结果表明,该地区的树干径流在水量和碳输出方面对热带季节雨林的碳贡献相对较小。

2010-2014年哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤呼吸数据集

亚热带森林是我国分布面积最大的森林类型,在调控全球气候变化和维持大气碳平衡中具有重要作用。土壤通过呼吸作用排放的碳是大气CO_(2)的主要来源,土壤碳库的细微变化也会显著影响大气CO_(2)的浓度,因此目前亚热带森林土壤碳储量的大小及动态变化特征受到广泛关注。云南哀牢山是我国重要的亚热带森林分布区。本研究依托云南哀牢山森林生态系统国家野外科学观测研究站,利用全自动多通道观测系统开展了亚热带常绿阔叶林土壤呼吸的连续测定,经过严格的数据质量控制和评估,将2010-2014年的土壤呼吸的监测数据收集与整理,包括土壤5 cm温度(Ts)、土壤10 cm含水量(SWC)和土壤呼吸(Rs),并形成日、月和年尺度三类数据集。本数据集对于揭示气候变化对亚热带常绿阔叶林土壤生态过程的影响、正确评估土壤有机碳排放和森林生态系统管理具有重要意义,也为进一步研究气候变暖等全球变化对土壤呼吸组分尤其是土壤有机碳排放的影响提供经验和理论基础。

河南一次伴有龙卷的多阶段强对流天气形成机制分析

利用常规观测资料以及区域自动站、卫星、新一代天气雷达和ERA5再分析等高时空分辨率资料,对2022年6月13日河南一次伴有局地龙卷的多阶段强对流过程(以下简称“6.13”过程)的环流形势、中尺度系统演变特征进行了分析,并探讨了该过程不同阶段对流触发维持机制以及濮阳局地龙卷的雷达监测特征。结果表明:(1)这次东北冷涡槽后西北气流形势下大范围强对流天气具有影响范围广、持续时间长、灾害天气种类多的特点。(2)雷达监测到该过程强对流系统分3个阶段相继经过河南,各阶段强回波均持续8~9 h,移速30~50 km·h^(-1),强对流系统以多单体为主,受西北气流引导自西北向东南方向移动且落区有重叠。(3)河南上空始终维持强条件不稳定层结和中等到强的垂直风切变是“6.13”过程多阶段强对流天气长时间维持的重要原因。第一阶段河南本地强对流主要是由风场日变化、局地冷空气活动和地形分布共同作用形成的边界层辐合线或辐合中心触发;第二、三阶段强对流则由前期或同期周边区域强烈发展的地面中尺度雷暴高压伴随的阵风锋(出流边界)触发。(4)濮阳县局地龙卷由发展迅速的超级单体产生,该单体回波生成后12 min出现钩状回波和中尺度气旋性涡旋、18 min出现龙卷涡旋特征(TVS),且钩状回波和中尺度气旋性涡旋较龙卷发生有6 min的提前量。

西双版纳地区热带季节雨林与橡胶林林冠水文效应比较研究

季节雨林和橡胶林是西双版纳热带森林系统中可以代表原始林和大面积种植的人工林两种林型 ,采用水量平衡法 ,利用对以上两种林分林冠水文各分量 1 996～ 2 0 0 1年的观测结果 ,初步分析其林冠水文效应 ,结果表明 :一年内 ,季节雨林林冠截留量 660 .6mm,树干径流量 80 .7mm,穿透降雨量 ,85 3.2 mm,分别占同期降雨总量的 41 .43%、5 .2 4 %、5 3.74% ;橡胶林林冠截留量 393.5 mm,树干径流量 1 0 4 .1 mm,穿透降雨量 1 0 96.8mm,分别占同期降雨总量的 2 4 .68%、6.68%、67.85 % ;两种林分森林水文各分量干、雨季差异显著 ;在研究中还发现 ,季节雨林中树干径流量随径级的增大而减小 ,干季出现密林 (季节雨林 )的穿透降雨量大于疏林 (橡胶林 )的反常现象 ;与我国其他地区相比 ,季节雨林和橡胶林有较大的林冠截留率及干流率。

西双版纳热带次生林林窗近地层温度时空分布特征

因林窗的发生而导致的环境异质性 ,对林窗内物种分布、种群动态及物种多样性所产生的影响以及对森林演替和更新所起的重要作用乃是人们广泛关注的问题。本文以西双版纳热带次生林林窗 8个方位 (从林窗中央到林内 )不同季节的地表温度和 1 5m高度气温水平空间多点观测为基础 ,探讨了林窗温度效应的时空分布特征。结果表明 :在西双版纳由于区域性天气现象 (雾 )、太阳高度和林窗边缘树木的共同影响 ,形成不同季节林窗区域温度效应在时空上的明显差异一高值区的时空位移及空间不对称性现象 :林窗温度最高区域并非出现在林窗中央 ,而是林窗某一侧 ,其位置、强度随时间和季节不同而存在差异 ;另外 ,林窗内不同介质间 (空气、地面 )热量传递方向随时间和季节的不同而各异 ,特别是在干热季的中午 ,林窗不同区域气地温差符号的不同 ,引起热量传递方向截然相反。如此的温度分布状况和热量传递的不同 ,将导致林窗的环境异质性差异 ,进而影响到林窗区域种于萌发、幼苗生长、发育 ,植物种群分布等 。

昆明城市热岛效应立体分布特征

利用低纬高原城市昆明城内外垂直观测资料 ,探讨了低纬高原城市的城市气候立体分布特征 ,通过比较分析 ,得出如下初步结果 :昆明城市热岛效应不仅在地面附近存在 ,而且在城市上空也存在 ;其城市热岛效应为夜间强 ,影响高度高 (>5 0m) ;昼间弱 ,影响高度低 (<5 0m) ;近地面强 ,上空弱 ;昆明城市区域的气温垂直分布昼间为随高度增高温度递减 ,而夜间为逆温分布 ;受昆明城市周边环境影响 ,昆明城市热岛效应最大值中心呈现随高度增高而偏移现象。如此的气温立体空间分布 ,将对城市污染扩散、建筑物的设计、城市节能等产生影响。

西双版纳热带季节雨林太阳辐射特征研究

为探讨热带季节雨林太阳辐射特征,利用西双版纳2003年热带季节雨林太阳辐射整年观测资料,统计、分析了热带季节雨林冠层太阳辐射能量平衡各分量的年、季节和日变化特征.得出热带季节雨林林冠太阳辐射年日总辐射为13.75MJm2,各辐射分量占年总辐射的百分率为净辐射59.98%、有效辐射28.68%、反射辐射11.34%、透射辐射7.13%.因季节间气候特征的差异,使得雾凉季林冠上的太阳辐射时间变率较小,而雨季的较大;干热季则受林冠集中换叶的影响,太阳辐射各分量的变化较为特殊.在热带季节雨林,透射辐射具有不可忽视的强度,特别是干热季时数值较高;一天中,透射辐射数值在中午较高,并且干热季时存在“突跃现象”,其12:00的透射百分率可达49.9%.林冠向上的长波辐射呈现单峰的时间变化趋势,而大气向下的长波辐射呈现双峰双谷的时间变化,使得林冠上的有效辐射均为正值.从年平均状态来说,热带季节雨林林冠均是作为热源向外放热,呈现加热近旁空气的热力效应.由林冠放出的向上的长波辐射,虽然在不同月份和季节间数值有所差异,但都具有较好的日变化规律;但大气向下的长波辐射则受大气状况的影响,不仅在不同月份和各季节间数值不同,在不同季节其时间变化也有较大差异;由此引起林冠上的有效辐射值随月份的改变而不同,且在不同季节的时间变化也呈现较大差异.年反射率的时间变化除与通常出现的早、晚高的状况之外,在昼间还出现上午高、下午低的变化趋势;年透射率的时间变化则表现出中午数值最大,上午、下午数值较小的变化趋势.热带季节雨林太阳辐射各分量数值、百分率及长波辐射、反射率与透射率变化趋势,与西双版纳特殊的气候条件,以及由此导致的森林群落林相的变化等有密切关系.

热带森林不同生长时期的小气候特征

利用西双版纳热带森林生长循环过程不同时期 (林窗期、建群期、成熟期 )干热季小气候观测资料 ,探讨了热带森林不同时期森林群落的小气候特征。结果表明 ,在干热季 ,不同森林群落的小气候与旷地存在显著差异 ,森林具有显著的降温增湿效应。由于不同生长时期森林的生物群落结构不同以及郁闭度和热力性质等的差异 ,导致不同森林群落的降温增湿作用不尽相同 ,各小气候要素随时间变化状况也存在差异 ,这将对不同生长时期森林群落的植物生长。

热带次生林林窗干热季光照特征初步分析

利用西双版纳干热季 ( 3～ 4月 )次生林林窗光照观测资料 ,探讨了林窗光照的时空变化特征。结果表明 :由于天气现象 (雾 )、太阳高度和林窗树木的共同影响 ,使得林窗区域光照强度在时空上均存在明显的差异 ;上午光照强度的时间变化不明显 ,光强高值区在林窗西南侧边缘 ;中午受太阳辐射的影响 ,各测点光强均迅速上升 ,尤以林窗偏东侧林缘最为突出 ,实际林窗边缘的光强远远大于扩展林窗边缘 ;平均光强最大区域由林窗西南侧向东北侧林缘移动 ,而林窗偏西侧受树木遮蔽影响 ,光强虽有增加 ,但由于实际林窗边缘的高光强维持时间较短 ,平均光强较小 ,特别是偏西侧的扩展林窗边缘 ,遮蔽影响较大 ,各时刻的光强均不大 ,形成平均光强的低值区 ;使得中午林窗区域光照强度不对称性更加显著 ,光强水平梯度增大 ;下午由于太阳西进 ,林窗区域均受到树木遮蔽影响 ,光强降低 ,水平梯度变化趋于和缓。在西双版纳干热季作为林窗主要热力作用面之一的林窗地表面 ,在不同时段其最大光强的数值和出现区域以及高光强维持时期均存在较大差异 ;使得林窗区域的光强分布存在时间差异和空间不对称性 ,如此的光强分布势必造成林窗不同区域热力作用的不同 ,进而导致林窗区域热量传输和热量储存的不同 ,产生不同的热力效应。本研究结果?

中国不同地区城市化对室内外气温影响的比较研究

以温带城市北京、低纬高原城市昆明和热带城市景洪为研究对象 ,利用由于城市扩大而受影响的气象站室内外气温资料和未受城市化影响的郊外气象站气温资料 ,得出 3个地区受全球气候变暖影响 ,年平均气温均升高 ,增温幅度在 (15 .6～ 2 0 .7)× 10 - 3℃ a间 ,以温带城市北京增温最显著 ;受城市化影响 ,年平均气温变率为(4 0 .5～ 4 5 .9)× 10 - 3℃ a间 ,以昆明最大 ;年平均室内气温变率在 (2 0 .6～ 133.1)× 10 - 3℃ a,北京最大。各气温变率在 11～ 4月以温带城市北京最大 ,5～ 10月则以低纬高原城市昆明最大 ,显示了气温较低时气温变率有增大的趋势 ;由于城市面积扩大导致了受城市化影响气象站的室内外气温均升高 ,11～ 4月增温幅度大于 5～ 10月 ;其中温带的北京朝阳气象站和低纬高原的昆明气象站的室内气温升高幅度大于室外气温 ,呈现显著的城市效应 ,而热带的景洪气象站室内平均气温增温幅度小于室外平均气温。

西双版纳热带季节雨林干热季林冠上小气候特征及CO_2通量的观测

热带森林在陆地生态系统中起着重要的作用,但是人们对它在碳循环中的作用却了解不多;近年来,为了对其进行深入研究,热带森林的CO2通量成为了研究的热点。应用微气象法中的开路系统涡度相关法,使用设置在西双版纳一片成熟的热带季节雨林中观测铁塔上的观测仪器所得的干热季7个晴好天气的CO2通量及小气候观测数据,对冠层的CO2通量及小气候特征进行了分析研究。研究结果表明:(1)热带季节雨林林冠上风速及摩擦风速在中午和上半夜较大,而后半夜和上午较小;风向有显著的昼、夜交替特征,昼间多为偏东风(45~135°),而夜间多为偏西风(250~280)°;(2)林冠上方气温和树冠面表温具有显著的日变化特征,树冠表温日变化幅度大于气温,热量由空气传向树冠中,在观测的7d中,气温有着较明显的升高趋势;(3)干热季林冠上湿度变化范围为26.5%~97.2%,饱和水汽压差数值大小介于0.3~30.5 hPa之间;(4)CO2浓度在364.5~408.5m l/m3之间变化,夜间浓度升高,而昼间CO2浓度降低;(5)地下5cm土壤温度与气温一样日变化规律明显,土壤含水量的变化幅度很小,在7d内其变化幅度维持在19.9%~23.3%之间,日变化幅度更小;(6)总体上讲林冠上方显热通量小于潜热通量,上午显热通量和潜热通量的数值基本相同,但是在中午和下午,潜热通量远大于显热通量,充分显示了西双版纳干热季热带雨林森林的热量支出主要是蒸腾耗热;(7)观测期间,生态系统净CO2交换(NEE)在-20.9~17.6μm o l/(m2.s)之间浮动,每天最大净CO2吸收速率在-20.9^-12.9μm o l/(m2.s)范围内。从生态系统净CO2交换的平均日变化看,昼间最大的净CO2吸收速率为-12.4μm o l/(m2.s),夜间最大的净释放速率为6.6μm o l/(m2.s)。净CO2交换的日累积量在-0.0665~0.0448m o l/m2范围内变化,7d的累积量为-0.0140 m o l/m2,表明在西双版纳干热季的7 d观测时间段里,热带季节雨林呈现弱的碳汇效应。

西双版纳热带季节雨林风时空变化特征初步分析

利用西双版纳热带季节雨林观测铁塔不同高度的风速及风向观测资料．分析了风的年、季节和日变化特征．结果表明，林冠上风速较强，林冠下风速较弱；林内风速的日变化和垂直变化均不明显．30～50m范围内，风速垂直变化最显著，但年变化不大；50m以上风速年变化显著，但垂直变化稍小．于热季（3～4月）风速最大，雨季（5～10月）次之，雾凉季（11-翌年2月）最小，昼间风速大于夜间．在昼问，上午风速最小，下午次之，中午最大．受地理位置和地形影响，风向具有明显的日变化特征，主导风向昼间为偏东南风，夜间为偏西风．昼间零平面位移（d）值上午最大，中午次之下午最小，其年变化幅度呈现下午幅度大，上午和中午幅度小的趋势．粗糙度（Z0）昼间值呈现下午〉中午〉上午的趋势，且下午Z0值显著大于其他两个时段。

岷江上游干暖河谷与元江干热河谷的气候特征比较研究

利用岷江上游和元江(红河上游)河谷区的多年气象观测资料,通过对两河谷区的光、热、水、风等气候因子的综合分析、比较,得出结论:两河谷区的日照时数均较多,日照充足,干热河谷的日照时数要比干暖河谷多。干热河谷的平均温度要比干暖河谷要高。两河谷均是气温的年较差较小,月较差较大;降水的地区差异大,有明显的干雨季之分,降水均集中在雨季,降水量干热河谷多于干暖河谷;两河谷均是山谷风大,定时风显著,风速均是干季大,雨季小。两河谷局地小气候均呈现复杂多样特征。在干热河谷中上段,光热资源较丰富,而水分资源不协调,导致水分构成了该地区发展的主要限制因子;而在干暖河谷中上段,光照可满足需要,热量和水分不足,构成了限制因子,特别在中段河谷的部分地区缺水更甚,干旱年份可影响到树木生长。对两河谷气候特征的对比、分析, 可为两流域在退耕还林、山地生态环境的治理和恢复提供科学依据。

哀牢山北部常绿阔叶林林窗小气候空间分布特征

该文利用哀牢山北部常绿阔叶林林窗的小气候实际观测资料 ,初步分析了林窗小气候要素空间分布特征 .由于受太阳辐射和林窗边缘树木的影响 ,林窗的小气候要素存在最大值区域随时间动态位移和要素的空间不对称分布 ,林窗不同区域热量传递方向截然相反的现象 .这将导致林窗的环境异质性差异 ,进而影响到林窗区域种子萌发、幼苗生长、发育 ,植物种群分布等 ,最终影响到森林的更新 .

西双版纳干季晴天次生林林窗气温时空分布特征

利用西双版纳干季 ( 1 2月、4月 )次生林林窗的温度观测资料 ,探讨了睛天林窗 4方位的气温的空气变化特征。由于林窗的不同位置所受太阳辐射的影响不同 ,加之林缘热力效应的综合作用 ,林窗中存在明显的气温差异 ,特别是最高气温差异显著 ;气温最高值和气温日较差最大值不在林窗中央而出现在林窗东侧林缘树冠垂线外。这势必造成林窗不同区域热量传输的不同 ,形成林窗小气候的差异。其结果可为进一步研究森林林窗小气候及有关生态学现象提供基础。

西双版纳不同季节热带次生林林窗光照时空分布特征

利用西双版纳不同季节 (1、4、7、1 0月 )次生林林窗 8方位光照观测资料 ,探讨了林窗光照的时空变化特征及变化规律。结果表明 :在西双版纳由于区域性天气现象 (雾 )、太阳高度和林窗边缘树木的共同影响 ,形成不同季节、时间林窗区域光照强度在时空上的明显差异即高值时空位移现象及空间不对称性。林窗光照高值区域不是出现在林窗中央而是林窗某一侧 ,并且在不同季节、不同时间光照高值区域会出现动态推移的现象。光强分布势使林窗区域热力产生不同的作用 ,进而导致林窗区域热量传输和热量储存的差异 。

昆明城市发展对室内外平均气温影响的研究

利用受城市扩大影响的昆明气象站室内外气温资料和未受城市影响的太华山气象站气温资料 ,以及城市建成区面积和城市人口资料 ,分析了昆明城市发展对室内外平均气温影响程度。由于城市面积扩大导致昆明的室内外气温均升高 ,城市增温效应在 1～ 4月较大 ,5～ 12月较小 ;城市增温效应的主要影响因子在上半年是城市人口增加 ,而在下半年则主要是城市建成区面积的扩大。另外 ,城市增温效应与城市建成区面积、城市人口均有较好地相关关系。城市建成区面积增加对平均气温的影响较大 ;

甲烷直接芳构化反应的研究Ⅰ．负载Mo基催化剂在无氧条件下的催化性能

研究了催化剂制备方法、Ｍｏ含量、预处理条件和反应条件对在无氧条件下ＨＺＳＭ－５负载的Ｍｏ基催化剂上甲烷直接芳构化反应的影响，及积炭和烧炭再生对催化剂性能的影响．发现Ｍｏ含量为３．５～４％时催化剂活性最高，生成苯的速率高达１．２×１０－３ｍｏｌ·ｇ－１·ｓ－１．降低空速和提高反应温度均有利于甲烷的直接芳构化．随着反应的进行，乙烯的选择性不断提高，苯的选择性则不断降低．ＸＰＳ结果表明，反应后催化剂表面积炭，且研磨法制备的催化剂中Ｍｏ６＋被还原成不具活性的金属态Ｍｏ０．卡宾中间体（Ｍｏ＝ＣＨ２）可能是甲烷芳构化反应的起始物．

热带雨林林缘不同热力作用面热力特征初探

片断化森林林缘不仅具有水平空间特征 ,同时也具有立体空间特征 .为探讨立体林缘壁面的热力效应是否存在 ,该热力效应与林内外地面、林冠的差异 ,该文利用西双版纳热带雨林南向边缘的表温观测资料 ,采用同期资料对比方法 ,分析了片断化热带雨林林缘不同热力作用面表面温度的水平、垂直分布特征及其差异 .指出在片断化热带雨林林缘 ,林缘壁面的热力效应是不可忽视的 .在林缘区域 ,除了公认的林外地表面、林冠面和林内地表面 3个热力作用面之外 ,林缘壁面构成了一个新的第 4热力作用面 .对其进行深入细致的研究 。