川中丘陵区农田生态系统太阳辐射及土壤热通量数据集(2005-2021年)

太阳辐射是地表生态系统的主要能量来源,是生态系统维持本身正常运转和发展的原始动力;地表层土壤热通量是地表能量平衡的重要参数之一。四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站(简称盐亭站)是国家布局在亚热带四川盆地农业生态区的唯一农田生态系统监测野外站。该区域具有优越的光、热、水资源,非地带性土壤紫色土广泛分布,形成亚热带湿润季风气候与非地带性紫色土的最佳农业组合,农耕活跃,是四川盆地农业的主体区域。本研究基于盐亭站综合气象观测场Vaisala(芬兰)自动气象观测系统,经过数据采集、处理、数据质量控制与评估,集成2005-2021年紫色土典型农田生态系统太阳辐射和土壤热通量数据集,太阳辐射监测包括总辐射、反射辐射、紫外辐射、净辐射和光合有效辐射。数据集包含5个EXCEL文件,有各类辐射的时值、日值和月值观测及统计数据,数据量32.7 MB。本数据集可为生态系统生产能力评估、应对气候变化等方面的研究提供数据支持。

紫色土坡耕地农田生态系统蒸散发与水分利用效率及其影响因素

蒸散发与水分利用效率是农田生态系统碳水循环的重要衡量指标。本研究利用涡度相关技术对紫色土坡耕地生态系统进行连续观测,获取2014—2018年碳水通量数据,分析紫色土冬小麦-夏玉米轮作下的雨养坡耕地农田生态系统蒸散发和水分利用效率变化特征及其对主要环境因子的响应规律。结果表明:紫色土坡耕地农田生态系统蒸散发日变化规律呈单峰型趋势,最大值均在14:00前后出现;一年中8月日蒸散发最高,1月最低;夏季日变化幅度最大,春季次之,冬季和秋季变化较为平缓。叶面积指数、温度为影响紫色土坡耕地蒸散发的最主要因子,其次为饱和水汽压差。水分利用效率在9:00—17:00期间基本呈先下降后回升的变化规律,冬季水分利用效率为全年最高;叶面积指数、CO_(2)通量为影响水分利用效率的主要因子,其次为温度,相对湿度、饱和水汽压差等水分条件也显著影响了水分利用效率。年际差异分析结果表明,紫色土坡耕地夏季玉米生长盛期的水分利用效率对降雨响应更为敏感,同时冬季土壤水分为冬季蒸散发和水分利用效率的关键影响因子。未来仍需对紫色土坡耕地农田生态系统生长盛期蒸散发与水分利用效率动态进行深入研究,从而为探明当地主要作物应对春夏季季节性干旱威胁的系统性策略提供科学依据。

基于全国第二次土壤普查的四川重庆土种志数据集

本数据集是基于1994年四川科学技术出版社出版的《四川土种志》整理加工而成,是四川省全国第二次土壤普查的成果。在全国和四川省土壤分类系统的基础上,共整理出25个土类、63个亚类和380个土种,对每个土种的名称、代号、归属、分布、面积、主要性状、典型剖面和生产性能等均作了较规范化的描述和信息化处理。经过专业的信息化整理和补充,本数据集形成6个数据表,包括系统分类、土种基础信息及其分布、典型剖面采样地信息、典型剖面发生层调查特征及其理化性质等信息。本数据集可被广泛用于土地质量评估、环境效应研究、土壤碳储量研究等,为合理利用土壤资源提供极具意义的科学支撑。

2008-2013年川中丘陵区典型农田生态系统大气氮沉降数据集

大气氮沉降主要以干湿(降雨、气体和颗粒物)沉降将有机和无机氮带入陆地生态系统,是氮生物地球化学循环过程的重要环节之一。对典型区域或生态系统的大气氮沉降进行连续定位观测,是揭示大气氮沉降组分、时空变化及影响因素最直接有效的方法。盐亭站是中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)和国家生态系统观测研究网络(National Ecosystem Research Network of China,CNERN)布局的以中亚热带四川盆地紫色土丘陵区为核心研究对象的基础性、公益性的农田生态系统试验与观测平台,该试验站大气氮沉降观测于2008年开始进行连续观测并持续至今。本文整理了盐亭站综合观测场内获取的2008–2013年大气氮湿沉降数据(不同形态氮的月平均浓度和月沉降量)和2011–2013年大气氮干沉降数据(不同形态氮的月平均沉降速率、月平均浓度及月沉降量),以期为计算该区域环境养分输入情况,评估该区域大气活性氮现状及环境效应提供科学数据支撑。

2009-2018年西南典型紫色土丘陵区土壤含水量变化数据集

土壤水是农田土壤生态系统中颗粒、胶体和物质运移的主要载体,也是土壤—植物—大气连续体物质交换和能量传导的关键因子,对作物生理生长特性和生态系统服务功能有着重要影响。四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站(简称盐亭站)是长江上游唯一的国家农田生态系统科学观测研究站,代表了中亚热带四川盆地紫色土丘陵区农田生态系统。该站地处中国地势第二、三阶梯的过渡地带,位于长江上游生态屏障的最前沿,具有特殊的生态敏感性。本数据集涉及盐亭站2009-2018年2个长期监测样地,分别是综合观测场水分观测样地(耕地)和综合气象观测场水分样地(草地)的不同土层深度土壤质量含水量、体积含水量数据。借助长期监测数据可研究典型丘陵区农田生态系统生态水文过程、水量平衡和物质循环规律,并揭示土壤水分循环对气候变化的敏感性。

中国南北过渡带地理结构与范围研究

东西向横穿中国中部的昆仑—秦岭巨型构造系使得我国自然环境产生了巨大的南北分异,但目前对于中国南北分界线的位置和南北过渡带范围的划分仍存在争议。本文对秦巴山地和江淮地区的自然地理结构与范围进行了深入的分析,从而确定了中国南北过渡带的范围和性质。研究表明,中国南北过渡带由西部的秦岭—大巴山系和东部的江淮低山平原两部分组成,以地带性的常绿落叶阔叶混交林为主要标志,与之对应的主要气候指标是最冷月均温0~4℃、极端最低气温为-10~-20℃;秦岭南坡下部常绿阔叶树种的出现不是亚热带开始的标志,而是南北植物交错区的开始或者严格意义上南北过渡的开始;江淮地区具有明显的夏季高温、冬季低温的特点,冬季气候指标比夏季温度指标更具控制作用;秦巴山地的存在和江淮地区冬季低温是我国南北过渡带形成的主要原因,从而发育了长约1750 km、平均宽度400 km、面积约70万km2的中国南北过渡带。南北过渡带的概念比南北分界线和北亚热带的提法更能够反映秦巴山地和江淮地区的自然地理特点,也更能体现我国自然地理格局的独特性质,对于认识中国地域系统结构与功能具有更重要的科学意义。

四川盆地紫色岩及其风化壳地球化学特征研究数据集(1990年以前)

紫色土因其成土方式及速度,成为世界土壤中一种受科学界瞩目的特殊土壤种类。成土母质主要是三叠系、侏罗系、白垩系等地质时期形成的紫色砂页岩残积物、坡积物及风化壳等。紫色土在颜色、理化性状、矿物组成等方面继承母岩/母质特性。本数据集基于《中国紫色土》(上篇)中紫色岩及其风化壳地球化学特征的研究成果进行整理归纳,形成有逻辑结构的数据集。整编的数据集包含11个数据表,内容包含4个方面:(1)紫色土成土岩层和母质的一般特征和性状;(2)紫色岩类型及其地球化学特征;(3)紫色风化壳的地球化学组成及特征;(4)四川盆地紫色风化壳分类及其诊断指标。本研究数据集是对紫色土研究历史成果的传承和有效保护,并为紫色土地区土壤肥力、生态环境和土地资源开发利用等方面的研究和应用提供数据支持。

2005–2015年川中丘陵区旱坡地主要作物的生物量(地上和地下)与叶面积指数数据集

叶面积指数(leaf area index,LAI)是表征植被冠层结构最基本的参量之一;根系是调控植物与土壤水分关系最主要的器官,其发育程度直接影响地上部生长状况及籽粒产量;地上生物量是作物长势监测的一个重要指标,与LAI有密切关系。三者是农作物长势监测与估产、农作区生态环境评价等研究中的重要参数,通常作为遥感估测作物产量和土壤水分蒸散量模型的输入参数。农田生物量也是全球碳循环的重要组成部分,是研究陆地生态系统中的能量平衡和能量流动的基础数据。盐亭站是以中亚热带四川盆地紫色土丘陵区为核心研究对象,是中国生态系统研究网络(CERN)和国家生态系统观测研究网络(CNERN)布局的唯一基础性、公益性的该类型农田生态系统长期试验与观测平台。本数据集整合了盐亭站近十年(2005–2015年)典型耕作制下的主要农作物不同生育期叶面积指数、生物量和根生物量数据,以期为研究生物与气候过程的相互作用以及农业生产管理提供科学依据。

西藏土种志——基于全国第二次土壤普查的数据集

本数据集来源于1994年科学出版社出版的西藏土地资源调查丛书之一《西藏自治区土种志》,它在西藏全国第二次土壤普查成果的基础上编纂而成,包括了西藏土壤分布、主要性状、典型剖面和生产性能。在进行系列标准规范化工作的基础上,构造了一个包括地点与土壤类型分布关系和中国土壤发生分类的分类关系的E-R数据模型,形成了具有25个土类、53个亚类、181个土种的典型剖面的708个发生层及物理化学性质的数据产品。本数据集可被广泛用于土地质量评估、环境效应研究、土壤碳储量研究等,为合理利用土壤资源提供极具意义的科学支撑。

基于全国第二次土壤普查出版物的内蒙古土种志数据集

本数据集以1993年中国农业出版社出版的《中国内蒙古土种志》为基础,对书中的245个土种的分布面积、形态特征、理化性状、生产性能等原始数据和信息进行规范化、结构化和数字化的处理。加工集成以土种ID和名称为关联索引,可开发为线上查询的7个专业主题数据表和1个附表,包括土种的划分依据、分类分布、基本特征描述、典型剖面采样地及发生层信息、典型剖面理化性质数据等。本数据集可为区域土地资源、土壤肥力评估和土壤碳氮研究等提供数据支持,对推广农业新技术和合理利用土壤资源极具意义。

川中丘陵区典型小流域旱地地温数据集(1997-2021年)

下垫面温度(地表温度)和不同深度的土壤温度统称地温,它的变化和变化规律是大气与陆地表面能量和物质交换的综合表征,因此地温是土壤热力状况的重要参量。四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站(简称盐亭站,代码YGA)位于亚热带四川盆地农业生态区,是中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)和国家科技基础条件平台布局在该生态区域的农田生态系统试验观测与研究平台。本数据集是基于盐亭站综合气象观测场长期的自动站观测数据和人工观测数据整理计算而成,共包括4个数据文件,分别是自动站每日逐时地温数据(1997–2021)、自动站逐日地温统计数据(2004–2021)、自动站地温度月值统计数据(2004–2021)和人工观测地表温度日值与月值数据(2004–2021),数据量约8.85 MB。地温为野外台站联网观测指标,其观测仪器、数据获取过程和数据质控执行统一的相关规范和标准,确保地温数据的可靠性和可比性。长时间序列、多层次地温数据的积累,可为生态系统的能量物质交换、环境变化响应科学研究以及盆地农业主体区域在耕地质量评估和粮食安全方面的应用研究提供科学数据支撑。

川中丘陵区典型小流域地表水环境特征数据集(2005-2019)

基于中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站(简称盐亭站)对川中丘陵区典型小流域地表水环境状况的长期常规监测,集成2005–2019年川中丘陵区典型小流域地表水环境特征数据集。本数据集涉及典型小流域内布设的4个监测点,分别位于小流域的沟头池塘、中游汇水沟渠、集水区出口处的田面和堰口;2005–2006年,每3个月采集1次水样,2007–2009年,加采8月和9月的水样,2010–2019年则每月采集1次,采集样品时间均为每月20日,数据包含反映地表水环境的酸碱度、总氮、总磷、矿化度、电导率、化学需氧量、钙离子、镁离子、钾离子、钠离子、碳酸根离子、重碳酸根离子、氯化物、硫酸根离子、磷酸根离子和硝酸根离子等16个理化指标。监测样点布设、采集水样过程、实验室分析和数据分析均遵照中国生态系统研究网络(CERN)和国家科技基础平台要求的规范和标准进行,数据质量可靠,并与网络其他野外台站同类数据具有可比性。可为环境科学研究、生态清洁小流域以及水环境综合评价、管理和规划提供重要数据支持。

2014年川中丘陵区自然沟渠干湿季水环境基本状况数据集

自然沟渠是连接农业排水、村镇居民生活废水与河流湖泊的重要通道,兼顾防洪和服务农业生产双重功能,同时具有一定的湿地功能。本数据集生产于2014年6月(丰水季)和11月(枯水季),对分布在川中丘陵区的盐亭、西充、南充、渠县、射洪、蓬溪、遂宁、中江、三台等县市农村地区的72条和44条不同类型的自然沟渠进行了调查。水体、沉积物的样品采集与室内相关污染指标的测定分析主要参考《水和废水监测分析方法(第四版)》和《中国生态系统研究网络观测与分析标准方法——水环境要素观测与分析》。本数据集包括地表水的全氮、全磷、氨氮、硝态氮、可溶性氮、可溶性磷等和沉积物的全氮、全磷、氨氮、硝态氮和碳氮比等指标,对该区域退化沟渠生态功能恢复提供科学数据,具有一定意义。

2011-2020年川中丘陵区典型人工桤柏混交林凋落物回收量月动态数据集

森林凋落物的收集与测定是研究森林生态系统结构与功能的重要手段。人工桤柏混交林广泛分布于亚热带川中丘陵区,是长江上游防护林体系工程的典型模式之一。在对盐亭站人工桤柏混交林样地的森林凋落物长期定位观测基础上,本文整理了2011–2020年典型人工桤柏混交林凋落物回收量月动态数据,凋落物按叶、枝、果(包括脱落的种子)分组,形成样地和样点的凋落物月动态数据,用户可以按照采集时间和凋落物器官进行数据检索。利用本数据可对人工桤柏混交林的凋落物动态特征研究分析;本数据集可为长江上游防护林森林生态系统的林分特征、物质循环及其稳定性等研究提供数据支持。

基于全国第二次土壤普查的甘肃土种志数据集

本数据集是对1992年出版的《甘肃土种志》中的基本信息进行梳理和归纳整理而成,对书中的285个土种的归属及分布、主要性状、生产性能综述、剖面理化性质等原始数据和信息均进行了规范化、结构化和数字化的采集及提取,集成为以土种ID和土种名称为索引的,并有利于开发成线上查询的8个专业主题数据表,包括土种的土壤分类归属、主要土壤类型分布及特征、土种基本信息及分布、典型剖面采样地及发生层信息、典型剖面及土种剖面统计理化性质数据等。集成的甘肃土种志数据集,可被广泛用于区域土地质量评估、生态环境恢复和土壤科学研究等,为推广农业新技术和合理利用土壤资源提供科学支撑。

大兴安岭3种主要林型兴安落叶松土壤种子库与天然更新

以内蒙古大兴安岭北部兴安落叶松天然林的3种主要林型杜香-兴安落叶松林、杜鹃-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林为研究对象,利用样地调查数据,研究其土壤种子库与天然更新的相关性。采用SPSS及Winkelmass软件进行单因素方差、相关性及空间分布格局分析。结果显示:土壤种子在不同林型间存在显著差异,并且不同土层当中各林型组的种子密度均呈现明显的垂直分布。从土壤种子库与幼苗天然更新株数的相关系数来看,幼苗天然更新与土壤种子库有活力种子及枯落物层种子的相关性极好、与土层0～5 cm的种子存在显著正相关,而与土层5～10 cm种子相关性不显著。3种主要林型平均角尺度分别是:杜香-兴安落叶松林w=0.595、杜鹃-兴安落叶松林w=0.576、草类-兴安落叶松林w=0.596,平均角尺度均大于0.517,更新幼苗分布格局均呈现聚集分布。幼苗天然更新与土壤种子库有一定的关联性,种源条件是制约兴安落叶松天然更新的主要因素之一。

2005~2015年CERN光合有效辐射数据集

光合有效辐射在生态学、农学以及气候学等多个学科中都有重要的应用价值。它是揭示物质与能量交换过程的基本生理变量,是光合潜力、潜在产量的评估研究和作物生长模拟研究、土壤碳的固定模拟研究中不可缺少的关键数据之一。该数据集涵盖了中国8个典型陆地生态类型、中国生态系统研究网络(CERN)下属的40个辐射观测站观测的光合有效辐射日均值,时间跨度为2005~2015年。通过对传感器的集中标定与规范的数据质量控制方案,保障了观测数据的可靠性与可比性。采用光谱仪、辐射标准灯传递辐射基准方案,对光合有效辐射传感器进行集中标定与比对,标定精度小于5%,符合世界气象组织(WMO)标准;采用极值法对观测的光合有效辐射数据进行质量控制。

丘陵区典型小流域地下水化学特征与补给来源分析

川中紫色土丘陵区频发的季节性干旱严重制约区域农村经济和社会可持续发展。地下水是丘陵区农村居民饮用和灌溉的主要水源,但迄今该区域地下水补给循环过程的相关研究报道极少。本研究选取盐亭大兴小流域(480 hm 2)为典型小流域进行综合水文观测与取样,比较了小流域内浅层地下水(2口泉水、14口井水)在不同覆被条件下雨季和旱季的水化学特征(包括D、 18 O)及水岩作用过程,并通过氯离子平衡法和二元混合模型法对比分析区域降水补给地下水规律。结果表明:(1)研究区内浅层地下水水化学类型为HCO 3 ·SO 4-Ca,主要控制因素为岩石风化水解;(2)由地下水同位素峰值响应特征可知该区域浅层地下水对雨季降水补给响应时间约为50~ 85 d;雨季浅层地下水交换作用比旱季强烈;(3)氯离子平衡法受人为干扰较大,计算结果可能偏小,二元混合模型法未包含更多水源,计算结果可能偏大;(4)优化估算结果表明浅层地下水全年接受降水补给率在12%~38%间变化,雨季单次降水补给地下水比例在4.3%~58.0%间变化。本研究通过揭示丘陵区浅层地下水水化学性质变化规律,初步估算了浅层地下水补给来源及比例,可为区域地下水资源评估提供科学基础。

不同水生植物对大肠杆菌去除作用的比较研究

目前国内外水体污染防治针对病原菌的去除技术研究甚少,基于研究区域内已有的人工湿地和生态沟渠基本配置形式,通过室内常温盆栽试验筛选可高效去除病原菌(总大肠菌群和埃希氏大肠杆菌)的水生植物,并在自然生态沟渠(200 m)进行实地筛选。结果表明:水生植物能通过根系分泌物(降低水体pH)抑制大肠杆菌生存繁殖,并增加湿地拦截吸附能力;大部分水生植物组能有效吸附并去除埃希氏大肠杆菌,其中以水芹去除效果最佳;除香菇草、野茭白外,其他水生植物均能有效去除总大肠菌群;自然生态沟渠中再力花、美人蕉、岩菖蒲对总大肠菌群去除效率较高。总体而言,岩菖蒲、狐尾藻、再力花、水葫芦、美人蕉、水芹对大肠杆菌的去除率较高,可作为适宜的生态沟渠水生植物用于生态防治实践中。

浙江省国有林场森林资源与经营绩效的关联分析

采用典型相关分析方法,研究了浙江省国有林场森林资源和经营管理绩效相关性。研究发现,在资源禀赋较差的国有林场目前普遍会选择增加营林投入培育资源,然而发展林下经济、开展森林旅游等非直接营林的形式,有利于获得负债经营情况下较好的资产盈利;国有林场职工年平均收入、人才状况与国有林场资源相关性不强,可能与国有林场改革财政资金兜底的政策利好下,职工普遍得到了实惠有关。这有助于正深化国有林场改革的浙江省研究和解决如何促进林场资源发挥公共效益、实现可持续经营目标、释放经营活力等迫切问题。