典型农业流域不同类型池塘水体CO_(2)排放特征

内陆水体是大气CO_(2)收支估算的重要组成部分。农业流域分布着大量池塘景观水体,且具备蓄洪抗旱、消纳污染、水产养殖等多种功能。但是,农业流域不同功能的小型池塘CO_(2)排放特征尚不清楚。本研究以极具农业流域代表性的烔炀河流域为研究对象,选取流域中用于水产养殖(养殖塘)、生活污水承纳(村塘)、农业灌溉(农塘)、蓄水(水塘)的4个功能不同的景观池塘,基于为期1年的野外实地观测,以明确农业流域小型池塘CO_(2)排放特征。结果表明,不同功能池塘水体CO_(2)排放差异显著,受养殖活动、生活污水输入和农田灌溉等人类活动影响,养殖塘((80.37±100.39)mmol/(m^(2)·d))、村塘((48.69±65.89)mmol/(m^(2)·d))和农塘((13.50±15.81)mmol/(m^(2)·d))是大气CO_(2)的热点排放源,其CO_(2)排放通量分别是自然蓄水塘((4.52±23.26)mmol/(m^(2)·d))的18、11和3倍。统计分析也表明,该流域池塘CO_(2)排放变化总体上受溶解氧、营养盐等因素驱动。4个不同景观池塘CO_(2)排放通量全年均值为(37.31±67.47)mmol/(m^(2)·d),是不容忽视的CO_(2)排放源,其中养殖塘和村塘具有较高的CO_(2)排放潜力,在未来研究中需要重点关注。

基于MaxEnt模型的湖南省竹叶花椒潜在适宜区划分

探讨影响湖南省竹叶花椒分布的主导气候因子,模拟其潜在适宜分布区,为竹叶花椒的资源调查、保护和种植提供合理依据。根据竹叶花椒在湖南省的分布和环境因子数据,运用最大熵(MaxEnt)模型预测当前气候模式及3种未来气候情景模式下的4个时期竹叶花椒在湖南省潜在适宜区的变化情况,综合分析影响湖南省竹叶花椒分布的主要环境因子及其适宜区范围。结果表明,湖南省竹叶花椒潜在适宜区主要分布在湘西北地区,总适宜区面积约10.34万km2,高适宜区约1.25万km2。降水和温度是影响竹叶花椒分布的主要环境因子,其中降水季节性变化和最冷季度降水量对其影响最大。在3种不同气候情景模式下,湖南省竹叶花椒的适宜区面积在未来气候温室气体低排放情景(SSP126)下有缩减,中排量情景(SSP245)和高排量情景(SSP585)下适宜区面积比例基本保持不变;而高适宜区面积比例的变化情况恰恰相反,在低排量情景下,高适宜区面积增加,中排量情景和高排量情景下面积减少。

藻型湖区氧化亚氮排放特征及其影响因素

湖泊等内陆水体是大气N_(2)O潜在的重要排放源,也是全球N_(2)O收支估算的重要组成部分。目前全球湖泊普遍面临富营养化和蓝藻暴发等问题,明晰藻型湖泊N_(2)O排放强度及其环境影响因子对准确估算湖泊N_(2)O排放和预测其未来变化至关重要。本研究选择太湖藻型湖区为研究对象,同时选取人为活动影响较小的湖心区作为对比区域,基于2011年8月至2013年8月为期2年的逐月连续观测,探讨藻型湖区N_(2)O排放特征及其影响因素。结果表明,藻型湖区呈现极强的N_(2)O排放,其排放通量为(4.88±3.05) mmol/(m^(2)·d),是参考区域(湖心:(2.10±4.31) mmol/(m^(2)·d))的2倍多。此外,在藻型湖区中不同点位N_(2)O排放差异显著,受河流外源输入影响,近岸区是N_(2)O的热点排放区,其年均排放通量高达10.93 mmol/(m^(2)·d)。连续观测表明N_(2)O排放具有显著的季节变化模式,但在不同区域调控N_(2)O排放时间变化的因子有所不同。其中,近岸区N_(2)O排放主要受氮负荷影响,其他区域N_(2)O排放变化受水温和氮负荷等多因子影响。氮素富集是藻型湖区N_(2)O高排放的直接原因,水体氮负荷可以作为N_(2)O排放热点的重要指示因子。但藻型湖泊N_(2)O排放极其显著的时空变异等在未来研究中应得到更多关注。

典型农业流域池塘甲烷浓度及扩散排放特征

为探究农业流域池塘水体CH_(4)动态变化特征,以巢湖北岸典型农业流域——烔炀河流域为研究对象,选取4种不同景观池塘(排污塘、灌溉塘、养殖塘和自然塘),基于为期近1 a的逐月野外调查,探明农业流域不同景观池塘甲烷溶存浓度及其排放特征。结果表明:受人为活动干扰较低的自然塘CH_(4)浓度([(0.41±0.29)μmol·L^(-1)]及其扩散排放通量([(0.54±0.49)mmol·m^(-2)·d^(-1)]相对较低,但农业活动以及生活污水排放等致使流域内养殖塘、排污塘和灌溉塘成为大气CH_(4)的热点排放区域,其扩散排放通量分别是自然塘的6.0、3.0倍和2.2倍。不同景观池塘CH_(4)排放均表现出明显的时间变化,但因受外源碳氮等生源要素累积以及人为活动干扰等影响,其CH_(4)变化特征有所不同。统计分析表明该流域池塘CH_(4)变化总体上受水温、溶解氧和污染负荷(有机质和营养盐等)等因素驱动。综上,烔炀河农村流域池塘水体是大气CH_(4)的显著排放源,年均CH_(4)溶存浓度和扩散排放通量分别为(1.30±0.78)μmol·L^(-1)和(1.64±1.50)mmol·m^(-2)·d^(-1),其中养殖塘具有较高CH_(4)扩散排放通量,在未来研究中需要重点关注。

1952—2020年湖南省降雪天气的气候变化特征

基于湖南省96个国家地面气象观测站1952—2020年基本气象数据,分析降雪日数、积雪日数、积雪初日、积雪终日、积雪过程、最长积雪持续时间、最大积雪深度7项指标的变化特征.结果表明:湖南省降雪主要集中在1月、2月、12月,1月平均降雪日和积雪日最多,分别为4.0 d和2.1 d;积雪初日在11月上旬至翌年2月中旬均可能出现,其中12月下旬出现频次最多;积雪终日在1月中旬至4月上旬均可能出现,其中3月上旬出现频次最多.湖南各地年降雪日与积雪日呈现北多南少的分布态势.1952—2020年间湖南年降雪日、积雪日、积雪过程呈减少趋势,积雪初日推迟、终日提前,最长积雪持续时间与最大积雪深度无显著变化趋势.

1961—2022年娄底市各级降水气候变化特征

根据1961—2022年娄底市5个地面气象观测站的降水量实测数据,对湖南省湘中地区的降水量分级别、分季节、分年代进行了线性回归及M-K突变分析,对其空间分布、时间变化气候趋势特征及显著性进行讨论。结果表明,1979—2022年娄底市夏季与秋季降水量呈西部高于东部的趋势,春季、冬季降水量差异较小。1961—2022年春季中雨降水量占比最大,其次为大雨、小雨、暴雨;夏季暴雨降水量占比最大,其次为大雨、中雨、小雨;秋季中雨降水量占比最大,其次为小雨、大雨、暴雨;冬季小雨降水量占比最大,其次为中雨、大雨、暴雨。从变化趋势显著性来看,1979—2022年娄底市夏季暴雨增加趋势显著,新化站在夏季暴雨增加趋势显著、大雨减少趋势显著,涟源站秋季中雨增加趋势显著、大雨减少趋势显著,双峰站春季中雨增加趋势显著、秋季小雨减小趋势显著。

引江济太对太湖贡湖湾氧化亚氮通量的影响

选取引江济太工程中长江来水进入太湖第一站的贡湖湾为研究对象,基于2011年11月~2013年8月在贡湖湾的逐月野外调查,同时以湖心水域为参考,探讨引江济太对湖体N2O通量的影响.结果表明,贡湖湾N2O排放通量要显著高于湖心排放量,其N2O通量均值分别为6.9,2.1μmol/(m^2·d),但在非引水期间2个湖区的N2O通量无显著差异.贡湖湾和湖心N2O通量呈现明显的季节变化,且均与水温呈显著负相关关系,但因受外源来水的影响,贡湖湾N2O通量的温度依赖程度相对较低.另外,2个湖区的N2O通量还与营养盐等因素有关.总体上,外源引水提高了贡湖湾N2O排放通量,但考虑到湖泊N2O通量受到内部和外部因子的综合协同影响,外源引水对湖泊N2O通量的具体调控机理还需要进一步探讨.

太湖竺山湾甲烷扩散通量及其驱动机制

选取竺山湾为研究区域,同时选取受人为活动影响较小的湖心区作为对比区域,基于2011年11月至2013年8月逐月连续观测,探讨外源输入及富营养化对CH_(4)扩散通量的影响及其驱动机制.结果表明,竺山湾水-气界面CH_(4)扩散通量显著(P<0.01)高于湖心区CH_(4)扩散通量,其平均通量分别为(0.193±0.049)mmol/(m^(2)·d)和(0.024±0.005)mmol/(m^(2)·d).同时,竺山湾湖区不同点位间CH_(4)扩散通量也表现出明显差异,位于河流入湖口附近点位的CH_(4)扩散通量显著(P<0.01)偏高.逐月观测表明湖心区CH_(4)扩散通量具有明显的时间变化特征,且与水温表现出显著正相关关系(R^(2)=0.53,P<0.01),但竺山湾无此结果.另外,入湖河流CH_(4)溶存浓度与竺山湾CH_(4)溶存浓度及其扩散通量呈显著正相关关系(浓度:R^(2)=0.75,P<0.05;通量:R^(2)=0.64,P<0.05).考虑到入湖河流具有较高的CH_(4)溶存浓度和污染负荷,河流外源输入可能弱化了竺山湾CH_(4)通量对温度的依赖性,并导致富营养化的竺山湾是大气CH_(4)的“热点”排放源.

藻型湖泊溶解有机碳特征及其对甲烷排放的影响

湖泊碳通量研究已成为全球碳循环研究的前沿和热点问题.本研究以太湖藻型湖区(西北湖区、梅梁湾、贡湖湾、西南湖区和湖心)为研究对象,基于为期一年的连续野外观测,旨在揭示富营养化湖泊DOC变化特征及其对CH_(4)排放的影响.结果表明,太湖藻型湖区DOC质量浓度均值为4.15 mg/L,且具有显著的空间变化.受外源输送和内部蓝藻增殖影响,西北湖区和梅梁湾DOC质量浓度较高,且其DOC时间变化与流域降雨量紧密相关,尤以西北湖区最为明显(R^(2)=0.67,P<0.01).但在受外源输送影响较小的湖心区域,其DOC的时间变化主要受蓝藻生物量驱动(R^(2)=0.60,P<0.01).太湖藻型湖区CH_(4)排放均值为0.083 mmol·m^(-2)·d^(-1),不同湖区CH_(4)排放量差异明显.藻型湖区较高的蓝藻生物量显著提高了CH_(4)的排放量,且DOC含量是蓝藻影响CH_(4)产生和排放的主要因子.总体上,太湖藻型湖区DOC的累积致使其是CH_(4)排放的热点区域,但DOC对CH_(4)产生和排放的影响受湖泊内部因子和外部因子的综合调控,其潜在的控制机制还需要进一步探讨.

娄底市生态旅游气候资源分析

利用娄底市境内22个主要旅游景点的国家气象观测及加密自动站资料(2016—2019年),计算人体舒适度,开展旅游适宜性分析。结果表明:娄底市具有适宜旅游的天气多,特殊气候条件下自然景观独具特色,垂直地域差异下局地小气候明显。可将旅游气候区域划分为春秋季休闲运动型、夏季避暑型、冬季观赏型等。大部分地区春秋季节温暖舒适,是休闲生态旅游的黄金时段;夏季中高山山地以上林区较适宜开展避暑旅游;冬季是旅游淡季,高山冬雪,雨凇,雾凇等独具奇特景观成节假日观赏亮点。但娄底市气象灾害种类较多,在选择旅游景区、时间时,需要注意避防灾害天气带来的不利影响。

高强度农业种植区不同景观池塘氧化亚氮排放特征

农业流域水体氮循环过程与农业活动有着十分紧密联系,会随着农业活动的持续进行而成为大气N_(2)O的重要排放源.小型池塘具有灌溉、蓄水和纳污等多种功能,是农业种植区和农村景观的重要组成部分.以巢湖北岸典型农业流域烔炀河流域为研究对象,选取3种不同类型(村塘、农塘和水塘),共计6个池塘,于2020年9月至2021年9月连续采样观测,探究了农业流域不同景观池塘N_(2)O排放特征及其影响因素.结果表明,用于生活污水承纳的村塘N_(2)O排放最高,其次为用于农业灌溉的农塘,其N_(2)O排放通量分别为流域自然水塘排放量[(1.33±2.50)μmol·(m^(2)·d)^(-1)]的8倍和4倍.连续观测表明不同景观池塘N_(2)O排放表现出明显的时间变化特征,但其N_(2)O排放时间变化的调控因子有所不同.其中,村塘与农塘N_(2)O排放主要受氮负荷和降雨影响,而远离村庄农田的水塘N_(2)O排放变化主要受水温驱动.烔炀河流域池塘是大气N_(2)O显著排放源,年均N_(2)O排放通量为(5.73±10.61)μmol·(m^(2)·d)^(-1),农业氮负荷输入是其N_(2)O高排放的主要原因,明晰池塘用途和类型对估算农业流域小型水体N_(2)O排放十分重要.