无锡市近地面大气CO_(2)和CH_(4)车载移动观测及热点识别研究

城市是温室气体的排放热点。基于3台便携式CO_(2)/CH_(4)/H_(2)O分析仪于2022年夏季观测无锡市近地面大气CO_(2)和CH_(4)浓度。结果表明:(1)近地面大气CO_(2)和CH_(4)浓度高于背景站的,且不同功能区CO_(2)和CH_(4)浓度存在差异。近地面大气CO_(2)浓度与城市背景站差值(ΔCO_(2))空间分布呈现为商业居民混合区的>住宅区的>工业区的>林区的>太湖景区的;而CH_(4)浓度的差值(ΔCH_(4))空间分布呈现为商业居民混合区的>林区的>住宅区的>工业区的>太湖景区的。(2)车辆排放是无锡市主要的CO_(2)和CH_(4)排放源,污水处理厂是主要的CH_(4)排放源,排放热点附近大气CO_(2)和CH_(4)浓度较周围高约30%及以上。(3)隧道内CH_(4)∶CO_(2)值为0.0014±0.00001,表明无锡市车辆以CO_(2)排放为主。

地表臭氧浓度增加和UV-B辐射增强及其复合处理对大豆光合特性的影响

基于开顶式气室(OTC),系统开展了地表O3增加和UV-B增强及其复合处理下(自然空气,CK;10%UV-B增强,T1;100nmol/mol O3,T2;100 nmol/mol O3+10%UV-B增强,T3)大豆光合气体交换、光响应、光合色素和类黄酮含量等参数的观测与分析研究。结果表明,与对照相比,T1和T2单因子处理组的如下指标有相似变化:气孔导度、气孔限制值下降,胞间二氧化碳浓度上升,净光合速率、最大净光合速率、半饱和光强显著降低,表观量子效率和暗呼吸速率先升后降。T1的叶绿素含量降低不显著,类胡萝卜素含量先降后升,类黄酮含量上升,而T2的叶绿素和类胡萝卜素含量显著降低,类黄酮含量先降后升。复合处理下,与CK相比各指标的变化和单因子相似,影响程度均强于两单因子组。因此,100 nmol/mol O3浓度增加和10%UV-B辐射增强复合处理对大豆叶绿素含量的影响存在协同作用,且O3胁迫起了主导作用。光合作用下降的主要原因均是非气孔因素,复合处理对大豆光合作用的影响比两因子单独胁迫有所加深,是O3和UV-B共同作用的结果。

地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响

采用开顶式气室(OTC),在大田试验条件下系统研究了地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的胁迫效应。结果表明,在(100±8)nmo.lmol-1的O3处理下,与对照相比,从抽穗期到成熟期冬小麦叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈先上升后降低的变化趋势,而类胡萝卜素的含量和Chla/b的比值则分别持续升高和下降,净光合速率和气孔导度在抽穗初期无明显下降,但是随着熏蒸时间的增加下降幅逐步变大。在整个试验期间冬小麦表观量子产额、单位面积叶片活性以及PSII最大光量子效率均无明显降低,而蒸腾速率、暗呼吸速率、光补偿点以及最大光合速率却受到较大程度的抑制。当采用(150±8)nmol.mol-1O3处理时,各生育期中小麦叶片类胡萝卜素含量、暗呼吸速率和光补偿点均显著高于对照组,其余参数均较对照组明显降低。以上结果表明,地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响阈值在100 150 nmol.mol-1之间,且随着熏蒸时间的增加,叶片光合作用受抑制的程度逐步增强。

南京市江北工业区降水酸性及化学成分分析

于2005年9月─2006年8月在南京市江北地区南京信息工程大学校园内采集降水样品共59个,测定pH和电导率,用离子色谱仪检测样品的阴、阳离子浓度.结果表明：pH为4.17～8.34,酸雨频率为49.2%,电导率为1.1～42.5 mS/m;阴离子为F^-,Cl^-,NO2^-和NO3^-,SO4^2-,阳离子为Na^＋,K^＋,Mg^2＋,Ca^2＋和NH4^＋;主要阴、阳离子分别为SO4^2-,NO3^-,NH4^＋和Ca^2＋,并存在季节性变化.ρ（SO42-）/ρ（NO3-）的年均值为4.21,表明酸雨仍为硫酸型.南京市工业区的大气污染物主要是燃煤过程中排放的SO2等气体.

贵州省NDVI变化及其与主要气候因子的相关性

运用全球检测与模型研究(GIMMS)组制作的取每隔15d最大值合成的归一化差异植被指数(NDVI)数据集和贵州省84个气象站点提供的气候资料,分析1987—2003年贵州省植被变化状况以及NDVI与主要气候因子温度、降水的相互关系。结果表明:17a间贵州省年均NDVI呈现缓慢下降趋势,但春季NDVI出现了一定幅度的增长,年均NDVI下降主要是冬季NDVI大幅下降造成。植被变化在年际尺度上与温度和降水均无显著相关,但在季节尺度上与春季温度在α=0.05水平上显著相关。整体上看,春季NDVI与温度和降水的相关系数高于其他季节;温度与NDVI的同季相关高于滞后相关,而降水与NDVI的滞后相关却高于同季相关;与温度的相关性高于降水。

近50年江苏省夏季高温热浪的时空分布特征分析

根据江苏省1955-2007年7-9月逐日最高气温资料,分别以日最高气温≥35℃的高温天数、持续3d、5d的高温过程、平均最高气温为指标,建立了各站点的高温日数、高温强度的时间序列。分析发现,该省20世纪90年代中后期以来处于一个偏热期,苏州等城市近几年高温次数明显增加,而西南区域南京等城市夏季的最高气温则有下降趋势;同时,运用小波分析方法对该省高温时空分布的周期性进行了分析,结果表明,江苏省年平均最高温度变化中5～6a的周期振荡在各地区中反映得比较明显。

臭氧胁迫对冬小麦干物质生产和产量构成的影响

利用开顶式气室(OTC)开展了大田实验条件下地表臭氧浓度增加对冬小麦干物质(DM)生产和产量构成的影响。结果表明,与对照组相比,100nL·L-1臭氧熏气下干物质量略有降低,150nL·L-1臭氧熏气下显著降低;100nL·L-1和150nL·L-1臭氧熏气下叶面积,净同化速率(NAR)变化规律不明显;100nL·L-1和150nL·L-1臭氧熏气都使抽穗期的叶/总干重增加,根/总干重下降,抽穗后根/总干重上升,而成熟期的各器官干重分配均没有达到显著性水平;100nL·L-1臭氧熏气使单位面积穗数和空秕率显著降低,150nL·L-1臭氧熏气使空秕率、单位面积穗数、穗粒数、穗粒重出现了显著或极显著降低,臭氧熏气对千粒重没有显著性变化。以上结果表明,NAR是影响干物质累积速度的关键因子,在不同生育阶段,通过干物质的分配,对小麦生长发育起关键作用的器官在一定程度上能够抵抗臭氧对其的损害。臭氧通过影响粒数和粒重使冬小麦减产。

大气臭氧浓度升高对冬小麦根际土壤酶活性的影响

通过模拟大气中臭氧浓度(100 nl.L-1和150 nl.L-1)的升高,观察对冬小麦不同生育期(拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期)的土壤中酶活性的影响,研究结果表明,随着生育时期的推进,土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均呈先降低后升高的趋势,抽穗期达最低值,拔节期和成熟期活性较大。转化酶和脲酶随呈现先增加后降低的变化,抽穗期达最高值,后出现急剧下降的趋势。方差分析表明,在臭氧胁迫下土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶和转化酶活性在成熟期时均显著高于OTC对照(P<0.05)。脲酶活性在生育前期高浓度臭氧处理显著地高于对照,低浓度影响不显著。

河南省夏季秸秆焚烧污染物排放量的估算与分析

基于2007年夏季秸秆焚烧卫星遥感监测资料,结合粮食产量、谷草比、排放因子等,估算了河南省秸秆焚烧各污染物的排放量。结果表明,2007年夏季河南省秸秆焚烧共排放:PM2.5 30 433.9 t、SO2 1 586.2 t、NOx 12.2 t、NH3 76.1 t、CH4 39.6 t、VOC 82.2 t、CO477.8 t、CO2 2 799.9 t。秸秆焚烧污染物排放量空间分布受小麦种植面积影响较大,中东部多于西部,其中周口、驻马店和南阳排放量最多;夏季秸秆焚烧较为集中,PM2.5的排放多集中在5月下旬和6月上旬,且与郑州市PM2.5日均浓度有较好的相关性。

臭氧胁迫对冬小麦光响应能力及PSⅡ光能吸收与利用的影响

为准确评价O3胁迫对冬小麦光响应能力和PSⅡ光能吸收、分配与利用的影响,通过OTC设置了活性碳过滤空气(CF,4—28 nL/L)、不通风(5H,15—68 nL/L)、环境空气(NF,7—78 nL/L)、100nL/L O3(CF100,96—108 nL/L)和150nL/L O3(CF150,145—160nL/L)等5种O3熏蒸处理,用IMAGING-PAM测量了冬小麦(丰抗13)扬花期的Fo、Fm及自然光下的快速光曲线。结果表明,O3胁迫显著降低了冬小麦PSⅡ的最大量子效率(Fv/Fm)、最大光合速率(Pm)、半饱和光强(Pm/α)、吸光系数(IA)、调节性热耗散的量子产额(Y(NPQ))和非光化学淬灭系数(NPQ),显著提高了冬小麦的初始光能利用效率(α)、非调节性热耗散的量子产额(Y(NO))和PSⅡ吸收光能的日累计损失(Daily∑Y(NO)+Daily∑Y(NPQ));CF处理显著提高了冬小麦的Pm、α、Y(NPQ)、NPQ及PSⅡ日累计利用的光能(Daily∑Y(Ⅱ));当其余4组的Y(NPQ)和NPQ趋于饱和时,NF仍在以较快的速率上升。O3胁迫显著降低了冬小麦吸收、利用光能的能力和光保护能力,改变了PSⅡ吸收光能的分配结构,提高了冬小麦对光强变化的敏感性,加剧了光抑制,致使冬小麦受到O3和过剩光能的双重伤害;CF处理下冬小麦的光合能力和光保护能力显著提高,但对强光的潜在耐受能力低于NF;固城的空气质量已对冬小麦造成一定影响,极可能导致产量损失。

不同类型模拟酸雨对油菜营养品质的影响

采用完全随机区组设计方法,在大田试验条件下研究了混合模拟酸雨(MAR)、硫酸模拟酸雨(SAR)和硝酸模拟酸雨(NAR)对油菜营养品质的影响作用及其机制,旨在为防治酸雨对我国农业生产的影响提供科学依据.试验结果表明,在弱酸性条件下,3种不同类型酸雨均能促进油菜籽总游离氨基酸和可溶性蛋白质的合成,而在强酸性条件下,NAR和MAR对以上2种组分会有较强的抑制作用,且以NAR的抑制作用较明显.3种不同类型模拟酸雨作用下,油菜籽粗脂肪含量随着pH值的上升呈先增加后下降的变化趋势,其中在较强酸性条件下NAR和MAR即能抑制作物粗脂肪的合成,而SAR的影响明显不及前两者.随着酸雨酸度的增强,3种不同酸雨均能使油菜籽硫苷总量持续增加,且在较强酸性条件下NAR和MAR的促进作用影响较大.3种不同类型酸雨均能一定程度地降低作物油酸含量,但NAR在pH≤4.1时能较大地促进亚油酸、亚麻酸和芥酸的合成,从而使作物品质下降.

热气候指数在人体舒适度预报中的适用性

为进一步提高夏季舒适度预报质量,该文根据国际生物气象研究学会制定的体感指标计算软件和国内现行指标的计算方法,引进并修正了热气候指数(UTCI),根据对2009年8月21—25日在南京信息工程大学205名军训大学生开展的问卷调查资料,对比验证了国内外多种指标,结果表明:国内指标基本能够表征人体热感觉,但仍需进一步完善;热气候指数较其他体感指标能更好地表达人体实际热舒适度,结合天气数值预报结果和SolAlt模型预报的太阳辐射,非常适宜作为南京市人体舒适度的预报指标。热气候指数的建立,提高了南京市的公共气象服务质量。

地表太阳辐射减弱和臭氧浓度增加对冬小麦生长和产量的影响

为研究辐射减弱和O3胁迫对作物的影响,利用改进的开顶式气室(OTC)和遮荫网,开展了辐射减弱和O3胁迫的大田试验研究。实验设置4种处理:CK为野外大田组,T1为40%遮荫,T2为100 nL/LO3,T3为遮荫40%和100 nL/LO3的复合组。结果表明:T1和T3组冬小麦的生育期延长且推迟,T3组株高无明显变化;T2组株高降低,生育期缩短;单株干物质重均降低,T3降幅最大;各组灌浆速率均降低,T3组降幅最大;T1和T3产量、千粒重、穗数、穗粒数和穗重显著降低,T2组穗数无明显改变。由此可见,复合对小麦生长的影响较接近40%遮荫;粒重降低主要是因为灌浆速率的降低,灌浆时间的影响较小;产量的降低主要是千粒重、穗数、穗重的降低,降幅最大,但小于两因子单独累加。

遮阴和臭氧浓度增加对冬小麦叶片光合作用的影响

基于开顶式气室(OTC),开展了遮阴和不同臭氧熏蒸水平的大田试验(不遮阴+空气,CK;不遮阴+100 nL·L-1O3,T1;不遮阴+150 nL·L-1O3,T2;20%遮阴+空气,T3;20%遮阴+100 nL·L-1O3,T4;20%遮阴+150 nL·L-1O3,T5),并采用Diving-PAM叶绿素荧光仪测定了冬小麦(扬麦13)灌浆期不同叶位叶片的荧光参数,研究了遮阴和臭氧浓度增加对冬小麦灌浆期不同叶位叶片光合荧光特性的影响。结果表明,臭氧浓度增加显著降低了冬小麦灌浆期的Fv/Fm、Pm、Ik、qP和实际光量子效率Yield,提高了Y(NO)、L(PFD)和(1-qP)/NPQ,并使NPQ和Y(NPQ)先升高后降低;遮阴处理下的臭氧胁迫对冬小麦的影响程度则显著低于未遮阴下的臭氧胁迫,遮阴缓解了臭氧胁迫对冬小麦叶片造成的损伤。可见,臭氧浓度增加抑制了PSⅡ的电子传递活性,损伤了捕光系统和耗散保护机制,导致光合能力降低;遮阴则在一定程度上提高了PSⅡ的电子传递速率和处理过剩光的能力,缓解了臭氧对冬小麦光保护机制的破坏。另外,由于臭氧沉降的影响导致植株下部臭氧浓度过高,倒三叶受到胁迫影响最为严重,热耗散机制受到严重损伤。

作物对太阳紫外线辐射增加的生物效应及其评估

作物对太阳紫外线辐射增加的生物效应及其评估郑有飞，杨志敏，颜景义，万长建（南京气象学院，南京２１００４４）Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｃｒｏｐｓｏｎｅｎｈａｎｃｅｄｓｏｌａｒｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｒａｄｉａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｅｓｔｉｍａ...

我国南方中东部地区地面太阳总辐射变化规律

为进一步探讨我国地面太阳辐射的变化规律及其原因,选择我国南方中东部地区,利用该区域1961—2007年33个站点的地面太阳总辐射资料,结合云量、大气水汽含量和能见度等观测资料,综合研究该区域地面太阳总辐射的变化规律及其原因。结果表明:1961 1989年,我国南方中东部地区地面太阳总辐射呈下降趋势,之后发生逆转,1 995年后其变化趋于缓和,1961 2007年总体呈现变暗—变亮—变缓的趋势。究其原因,该区域云量平均值由峰入谷、云量下降速率由快变慢可能是产生此变化趋势的原因之一;其次,20世纪80年代到21世纪初,气溶胶光学厚度上升趋势减缓,气溶胶地面辐射强迫变化趋于缓和,某些区域甚至出现下降,也导致部分站点地面太阳总辐射由暗变亮。

我国农业的气候脆弱性研究及其评价

未来100年气候变暖的速度将会逐渐加快,势必会引起农业生态环境、生产布局和结构的变化,进而影响国家的粮食生产及粮食安全,因此开展气候变化背景下农业的气候脆弱性研究是气候变化脆弱性研究的重要课题和内容。在阐明农业气候脆弱性概念的基础上,综述了近年来国内外气候变化对农业的影响及其脆弱性研究评价的现状、方法,归纳和介绍了脆弱性研究和评价的4种主要方法,即统计分析法、指标体系法、模型模拟法和综合评估法,从研究方法、研究内容、研究工具、研究对象和研究过程等5方面进行了展望,指出了该领域研究的不足以及今后的发展方向。

1960-2005年京津冀地区地表太阳辐射变化及成因分析

利用1960—2005年京津冀地区的地面太阳辐射资料,综合分析了该地区45年太阳辐射的分布状况和变化趋势,并结合云量、降水量、气溶胶光学厚度和大气含水量,分析了该地区太阳辐射的变化原因。结果表明:(1)京津冀地区的太阳辐射并没有出现20世纪80年代末到90年代中期的"变亮"现象;同期冬、春季总辐射下降,夏、秋季上升;(2)在1985—1997年间,依据总辐射变化情况,京津冀地区被分为截然相反的两个区域:东部地区总辐射增加,倾向率为1.016 MJ.m-2.mon-1.(10a)-1;西部地区总辐射减少,倾向率为10.092MJ.m-2.mon-1.(10a)-1;(3)总辐射增加的区域,主要是由于云量减少、降水量减少所伴随的日照时数增加以及气溶胶光学厚度降低所造成的;(4)总辐射减少的区域,云量、气溶胶光学厚度和降水量变化并不显著,总辐射持续减少。

地表臭氧胁迫对大豆干物质生产和分配的影响

利用结构、性能完全相同的9个开顶式气室(OTC),开展了大田试验条件下地表臭氧浓度增加对大豆干物质(DM)生产和产量的影响研究。实验设置三个处理:CK为未经处理的空气,T1处理的O3浓度为100nL.L-1,T2处理的O3浓度为150nL.L-1。结果表明:不同浓度臭氧熏气下,不同生育期大豆干物质重、根瘤数、根瘤干重,鼓粒期根茎的转运率和移动率均显著下降(P<0.05)。100nL.L-1臭氧处理对叶片转运率和鼓粒期-成熟期干物质生产速率影响不显著;150nL.L-1臭氧熏气下,大豆结荚出现时间推迟,叶片转运率和鼓粒期-成熟期干物质生产速率均显著下降。臭氧浓度升高显著降低大豆的单株粒数、粒重及产量,但对百粒重没有显著影响。以上结果表明,100nL.L-1臭氧熏气下大豆产量显著下降的主要原因是干物质生产速率下降;而150nL.L-1臭氧熏气下大豆产量显著下降,是由于干物质转移受抑制和干物质生产速率下降共同导致的。

模拟酸雨及其SO_4^(2-)离子对油菜生长及品质的影响

通过大田试验,以秦优7号油菜品种为供试对象,初步研究了南京地区硫酸型模拟酸雨及其SO42-对油菜生长及品质的影响。结果表明,pH>4.0时,主要表现为酸雨中SO42-离子对油菜的株高和叶面积的促进作用,最大值出现在pH5.0的处理组。只有在强酸性酸雨(pH<4.0)的胁迫下油菜的株高和叶面积才会随酸度的增强而减少。叶绿素含量受酸雨酸度的影响比较显著,尤其是叶绿素a,其含量与酸雨的pH值呈显著正相关。pH>4.0时,酸雨中植物硫素的供给对油菜籽产量有促进作用;但在极酸性条件下,酸雨是胁迫因子,导致产量显著下降,但对千粒重并无显著影响。此外,模拟酸雨对油菜籽粗脂肪、蛋白质、可溶性糖和还原性糖含量表现出显著胁迫,对水溶性氨基酸有促进作用,但与酸雨酸度之间没有明显的线性相关性,总酸度与酸雨pH值呈二阶相关关系。