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Linking moisture and near-surface wind with winter temperature to reveal the Holocene climate evolution in arid Xinjiang region of China 被引量:2
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作者 Fuyuan Gao Junhuai Yang +7 位作者 Dunsheng Xia Hao Lu Shuyuan Wang Kaiming Li Zhenqian Wang Zhipeng Wu Jiaxin Zhou Fuxi Shi 《Geoscience Frontiers》 SCIE CAS CSCD 2022年第6期16-29,共14页
An increasing number of palaeo-climatic records have been reported to identify the Holocene climate history in the arid Xinjiang region of northwest China. However, few studies have fully considered the internal linka... An increasing number of palaeo-climatic records have been reported to identify the Holocene climate history in the arid Xinjiang region of northwest China. However, few studies have fully considered the internal linkages within the regional climate system, which may limit our understanding of the forcing mechanisms of Holocene climate change in this region. Here, we systematically consider three major issues of the moisture/precipitation, temperature and near-surface wind relevant to the Holocene climate history of Xinjiang. First, despite there still has debated for the Holocene moisture evolution in this region, more climatic reconstructions from lake sediments, loess, sand-dunes and peats support a long-term regional wetting trend. Second, temperature records from ice cores, peats and stalagmites demonstrate a long-term winter warming trend during the Holocene in middle-to high-latitudes of Asia. Third, recent studies of aeolian sedimentary sequences reveal that the near-surface winds in winter gradually weakened during the Holocene, whereas the winter mid-latitude Westerlies strengthened in the Tienshan Mountains. Based on this evidence, in the arid Xinjiang region we propose an early to middle Holocene relatively cold and dry interval, with strong near-surface winds;and a warmer, wetter interval with weaker near-surface winds in the middle to late Holocene during winter. Additionally,we develop a conceptual model to explain the pattern of Holocene climate changes in this region.From the early to the late Holocene, the increasing atmospheric COcontent and winter insolation,and the shrinking of high-latitude continental ice-sheets, resulted in increasing winter temperatures in middle to high latitudes in the Northern Hemisphere. Subsequently, the increased winter temperature strengthened the winter mid-latitude Westerlies and weakened the Siberian high-pressure system,which caused an increase in winter precipitation and a decrease in near-surface wind strength. This scenario is strongly supported by evidence from geological records, climate simulation results, and modern reanalysis data. Our hypothesis highlights the important contribution of winter temperature in driving the Holocene climatic evolution of the arid Xinjiang region, and it implies that the socio-economic development and water resources security of this region will face serious challenges presented by the increasing winter temperature in the future. 展开更多
关键词 Holocene climate change moisture temperature Near-surface wind strength Siberian high-pressure system Mid-latitude Westerlies
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Unravelling Effects of Temperature and Soil Moisture Stress Response on Development of Dry Root Rot [<i>Rhizoctonia bataticola</i>(Taub.)] Butler in Chickpea
2
作者 Mamta Sharma Suresh Pande 《American Journal of Plant Sciences》 2013年第3期584-589,共6页
Erratic rainfalls and rise in temperature have become more frequent under the changing scenario of climate particularly in semiarid tropics. As a consequence of it, a drastic shift of chickpea diseases have been recor... Erratic rainfalls and rise in temperature have become more frequent under the changing scenario of climate particularly in semiarid tropics. As a consequence of it, a drastic shift of chickpea diseases have been recorded throughout the major chickpea growing regions in India and elsewhere. Dry root rot (DRR) caused by Rhizoctonia bataticola (Taub.) Butler [Pycnidial stage: Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid] was found as a potentially emerging constraint to chickpea production than wilt (Fusarium oxysporum f. sp. ciceris). Increasing incidence of DRR indicate strong influence of climate change variables such as temperature and moisture on the development of disease. The present study therefore was conducted to quantify the role of temperature and soil moisture associated with infection, colonization and development of DRR under controlled environment. The DRR incidence was significantly affected by high temperature and soil moisture deficit. Out of five temperature regimes (15?C, 20?C, 25?C, 30?C and 35?C) and four moisture levels (40%, 60%, 80% and 100%), a combination of high temperature (35?C) and soil moisture content (60%) predisposes chickpea to DRR. The study clearly demonstrates that high temperature coupled with soil moisture deficit is the climate change variables predisposing chickpea to R. bataticola infection, colonization and development. 展开更多
关键词 CHICKPEA Climate change Drought Dry Root ROT Soil moisture temperature
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Interaction between Soil Moisture and Air Temperature in the Mississippi River Basin
3
作者 Chunling Tang Dong Chen 《Journal of Water Resource and Protection》 2017年第10期1119-1131,共13页
Increasing air temperatures are expected to continue in the future. The relation between soil moisture and near surface air temperature is significant for climate change and climate extremes. Evaluation of the relatio... Increasing air temperatures are expected to continue in the future. The relation between soil moisture and near surface air temperature is significant for climate change and climate extremes. Evaluation of the relations between soil moisture and temperature was performed by developing a quantile regression model, a wavelet coherency model, and a Mann-Kendall correlation model from 1950 to 2010 in the Mississippi River Basin. The results indicate that first, anomaly air temperature is negatively correlated to anomaly soil moisture in the upper and lower basin, and however, the correlation between them are mixed in the middle basin. The correlation is stronger at the higher quantile (90th) of the two variables. Second, anomaly soil moisture and air temperature show strong coherency in annual frequency, indicating that the two variables are interannually correlated. Third, annual air temperature is significant negatively related to soil moisture, indicating that dry (wet) soil leads to warm (cool) weather in the basin. These results have potential application to future climate change research and water resource management. Also, the strong relationship between soil moisture and air temperature at annual scale could result in improved temperature predictability. 展开更多
关键词 Soil moisture Air temperature QUANTILE Regression Model Wavelet Transform COHERENCY Climate change
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Soil respiration in a natural forest and a plantation during a dry period in the Philippines 被引量:1
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作者 Renato S.Pacaldo Mirac Aydin 《Journal of Forestry Research》 SCIE CAS CSCD 2023年第6期1975-1983,共9页
Climate change is forecast to increase the frequency of extreme hot temperatures and dryer days and is anticipated to have profound impacts on the global carbon budget.Droughts are expected to alter soil respiration(R... Climate change is forecast to increase the frequency of extreme hot temperatures and dryer days and is anticipated to have profound impacts on the global carbon budget.Droughts are expected to alter soil respiration(R_(s))rates,but the scarcity of data preclude a reliable estimate of this response and its future trajectory.A field experiment using an automated soil respiration machinery(LI-8100A)was conducted in a natural forest and a plantation during a dry period in the Philippines,with the goal of quantifying Rsrates and their relationship with soil temperature and moisture,and air temperature.The natural forest(5.81μmol m^(-2)s^(-1))exhibited significantly higher Rsrates(p<0.0001)compared with the plantation(1.82μmol m^(-2)s^(-1))and control(3.23μmol m^(-2)s^(-1)).Rsrates showed significant negative relationships with air(-0.71)and soil temperatures(-0.62),indicating that as temperatures increase,the R_(s)rates decrease.In contrast,the R_(s)rates exhibited a significant positive relationship with soil moisture(0.65).Although the low R_(s)rates in the plantation and high Rsrates in the natural forest are indicators of sensitivities of these two types of tropical forests to warm,dry soil,this observation is only conclusive during the dry period,but not necessarily during wet periods.Further studies are needed to determine the trend of Rsrates during wet periods,considering different site conditions and types of vegetation. 展开更多
关键词 Climate change Carbon Air and soil temperatures Soil moisture Tropical stands
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Impact of Land Cover on Temperature and Moisture Sensitivity of Soil Organic Matter Mineralization in Subtropical Southeastern China 被引量:1
5
作者 杨浩 何念鹏 +3 位作者 李胜功 于贵瑞 高扬 王若梦 《Journal of Resources and Ecology》 CSCD 2016年第2期85-91,共7页
Understanding the temperature and moisture sensitivity of soil organic matter (SOM) mineralization variations with changes in land cover is critical for assessing soil carbon (C) storage under global change scenar... Understanding the temperature and moisture sensitivity of soil organic matter (SOM) mineralization variations with changes in land cover is critical for assessing soil carbon (C) storage under global change scenarios We determined the differences in the amount of SOM mineralization and the temperature and moisture sensitivity of soils collected from six land-cover types, including an orchard, a cropland, and four forests, in subtropical south- eastern China. The responses of SOM mineralization to temperature (5, 10, 15, 20, and 25~C) and moisture (30%, 60%, and 90% of water-holding capacity [WHC]) were investigated by placing soil samples in incubators. Soil C mineralization rate and cumulative C mineralization were higher in orchard and cropland soils than in other forest soils. With increasing temperature, soil C mineralization rates and cumulative C mineralization increased with the rise of WHCo The temperature sensitivity of soil C mineralization was not affected by land-cover type and incubation moisture. All soil temperature treatments showed a similar response to moisture. Cropland soil was more respon- sive to soil moisture than other soils. Our findings indicate that cropland and orchard soils have a higher ability to emit CO2 than forest soils in subtropical southeastern China. 展开更多
关键词 Soil respiration temperature moisture land cover change substrate quality
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Soil moisture controls the spatio-temporal pattern of soil respiration under different land use systems in a semi-arid ecosystem of Delhi,India 被引量:1
6
作者 Archana Meena M.Hanief +1 位作者 J.Dinakaran K.S.Rao 《Ecological Processes》 SCIE EI 2020年第1期172-184,共13页
Background:Soil respiration(S_(R))is a critical process for understanding the impact of climatic conditions and land degradation on the carbon cycle in terrestrial ecosystems.We measured the S_(R) and soil environment... Background:Soil respiration(S_(R))is a critical process for understanding the impact of climatic conditions and land degradation on the carbon cycle in terrestrial ecosystems.We measured the S_(R) and soil environmental factors over 1 year in four land uses with varying levels of disturbance and different vegetation types viz.,mixed forest cover(MFC),Prosopis juliflora(Sw.)forest cover(PFC),agricultural field(AF),and vegetable field(VF),in a semi-arid area of Delhi,India.Our primary aim was to assess the effects of soil moisture(S_(M)),soil temperature(S_(T)),and soil microbial activity(S_(MA))on the S_(R).Methods:The S_(R) was measured monthly using an LI-6400 with an infrared gas analyser and a soil chamber.The S_(M) was measured using the gravimetric method.The S_(T)(10 cm)was measured with a probe attached to the LI-6400.The S_(MA) was determined by fluorescein diacetate hydrolysis.Results:The S_(R) showed seasonal variations,with the mean annual S_(R) ranging from 3.22 to 5.78μmol m^(−2) s^(−1) and higher S_(R) rates of~15-55%in the cultivated fields(AF,VF)than in the forest sites(MFC,PFC).The VF had significantly higher S_(R)(P<0.05)than the other land uses(AF,PFC,MFC),which did not vary significantly from one another in S_(R)(P<0.05).The repeated measures ANOVA evaluated the significant differences(P<0.05)in the S_(R) for high precipitation months(July,August,September,February).The S_(M) as a single factor showed a strong significant relationship in all the land uses(R^(2)=0.67-0.91,P<0.001).The effect of the S_(T) on the S_(R) was found to be weak and non-significant in the PFC,MFC,and AF(R^(2)=0.14-0.31;P>0.05).Contrasting results were observed in the VF,which showed high S_(R) during summer(May;11.21μmol m^(−2) s^(−1))and a significant exponential relationship with the S_(T)(R^(2)=0.52;P<0.05).The S_(R) was positively related to the SMA(R2=0.44-0.5;P<0.001).The interactive equations based on the independent variables S_(M),S_(T),and S_(MA) explained 91-95%of the seasonal variation in S_(R) with better model performance in the cultivated land use sites(AF,VF).Conclusion:S_(M) was the key determining factor of the S_(R) in semi-arid ecosystems and explained~90%of the variation.Precipitation increased S_(R) by optimizing the S_(M) and microbial activity.The S_(MA),along with the other soil factors S_(M) and S_(T),improved the correlation with S_(R).Furthermore,the degraded land uses will be more susceptible to temporal variations in S_(R) under changing climatic scenarios,which may influence the carbon balance of these ecosystems. 展开更多
关键词 Soil respiration Soil moisture Soil microbes Soil temperature Precipitation Land use change Semi-arid ecosystems
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基于机器学习的不同环境条件下松散回潮水分变化的预测
7
作者 李自娟 李宜馨 +5 位作者 赵海洋 陈娇娇 吕萱 孙朔 方世航 李晓 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第17期119-128,共10页
目的明确温湿度对松散回潮工序水分变化量的影响。方法使用K-means聚类分析法划分张家口市环境温湿度区间,利用梯度提升决策树筛选松散回潮水分变化量相关的工艺参数作为特征变量,构建不同温湿度区间下松散回潮工序水分变化量的机器学... 目的明确温湿度对松散回潮工序水分变化量的影响。方法使用K-means聚类分析法划分张家口市环境温湿度区间,利用梯度提升决策树筛选松散回潮水分变化量相关的工艺参数作为特征变量,构建不同温湿度区间下松散回潮工序水分变化量的机器学习预测模型,同时探究车间温湿度对水分变化量的影响,并对最终模型进行优化。结果根据外界环境全年的温湿度,可划分为低温中湿、中温低湿、高温高湿、中温中湿4个区间,且中温低湿与高温高湿区松散回潮工序水分变化量的差异最为显著;分别对中温低湿和高温高湿区构建松散回潮工序水分变化量的LSR、SVR、DT、RF预测模型,综合对比可知,SVR、RF预测模型的精度最高;将车间温湿度作为特征变量后,松散回潮工序水分变化量SVR、RF模型的预测精度均有所上升,其R^(2)'(R^(2)与1的差值)分别降低了25%、46%,说明车间温湿度对松散回潮工序水分变化量的影响较大;对中温低湿和高温高湿区SVR、RF松散回潮工序水分变化量预测模型进行优化后,最终模型的R^(2)'分别达到0.08、0.04。结论松散回潮水分变化量受到外界和车间温湿度的影响,根据不同温湿度区间构建的中温低湿RF模型和高温高湿SVR模型对水分变化量的拟合效果较好,预测准确,能够可靠地应用于松散回潮工序水分变化量的预测,且可拓展用于纸质卷烟包装材料的水分预测和控制,对提升烟丝的卷接包装质量具有重要的理论意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 温湿度 松散回潮 水分变化量 机器学习
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2000-2021年新疆植被覆盖度变化及驱动力 被引量:2
8
作者 马楠 白涛 蔡朝朝 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期385-394,共10页
[目的]探讨2000—2021年新疆植被覆盖变化及其驱动力的分析,为新疆地区环境监测提供理论依据。[方法]借助GEE平台获取由NASA提供的NDVI数据,利用趋势分析、Hurst指数法对新疆地区2000—2021年植被覆盖变化进行动态分析,结合气象等数据,... [目的]探讨2000—2021年新疆植被覆盖变化及其驱动力的分析,为新疆地区环境监测提供理论依据。[方法]借助GEE平台获取由NASA提供的NDVI数据,利用趋势分析、Hurst指数法对新疆地区2000—2021年植被覆盖变化进行动态分析,结合气象等数据,采用Mann-Kendall、偏相关分析法等对植被覆盖变化与气候、地表因素的响应进行分析。[结果](1)2000—2021年新疆地区NDVI年际变化总体以0.0014/a的速率波动式增长;年内变化总体呈倒U型,草甸植被的NDVI月均值波动最大。(2)2000—2021年新疆地区NDVI年均值77.9%在0~0.3波动,在空间分布表现为北部和西北部高,南部和东南部低。(3)2000—2021年新疆地区总体slope值在-0.036~0.052波动,主要变化趋势为基本不变和轻微改善,结合Hurst指数,新疆植被主要未来趋势变化为改善到退化。(4)22年间新疆地区的气温总体呈上升趋势,降水、土壤湿度和径流总体呈下降趋势。NDVI年均值与气温、降水、土壤湿度和径流呈显著负相关性的像元数占比均大于正相关性的像元数占比,且存在明显的空间地域特征。[结论]新疆植被覆盖变化总体呈上升趋势,但未来趋势不容乐观,需要重点关注新疆地区的环境监测等保护措施。 展开更多
关键词 植被类型 NDVI 趋势变化 气温 降水 土壤湿度 径流
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基于SHAW模型的祁连山浅山区荒漠草地土壤水热动态模拟研究
9
作者 李乃玉 吴丽丽 +4 位作者 杨林山 冯起 卢调雪 温小虎 尹振良 《冰川冻土》 CSCD 2024年第3期993-1005,共13页
祁连山是我国重要的生态安全屏障,其浅山区是连接高寒山区与绿洲平原的过渡地带,土壤水热变化显著影响该区生态系统与水文过程的相互作用。本文利用祁连山浅山区荒漠草地的观测资料,基于SHAW模型对土壤水热动态进行了模拟和分析,利用控... 祁连山是我国重要的生态安全屏障,其浅山区是连接高寒山区与绿洲平原的过渡地带,土壤水热变化显著影响该区生态系统与水文过程的相互作用。本文利用祁连山浅山区荒漠草地的观测资料,基于SHAW模型对土壤水热动态进行了模拟和分析,利用控制变量法量化了不同冻融阶段气温和降水变化对土壤温度和水分的影响。结果表明:模型模拟的各层土壤温度纳什效率系数(NSE)均大于0.95,且土层越深模拟效果越好,模型模拟的土壤水分总体上能反映土壤水分的动态变化和浅层土壤中降水的入渗过程。不同冻融阶段土壤水热分布的剖面特征差异明显,总体而言,土壤温度波动随深度逐渐变小,而土壤水分随深度逐渐升高,浅层土壤水热过程对气象要素变化更敏感。情景分析表明,气温每升高1.0℃,土壤冻结发展期、完全冻结期和融化发展期分别缩短1.4 d、0.8 d和2.2 d,表层和深层土壤温度分别升高0.6℃和0.1℃,土壤温度升高的幅度随深度减小。降水的变化对完全融化期0.20~1.20 m的土壤水分影响最显著,对融化发展期和冻结发展期的影响体现在0.20~0.60 m的浅层土壤,而对完全冻结期的土壤未冻水含量基本没有影响。研究结果可为气候变化背景下祁连山浅山区脆弱生态系统的稳定性维持提供参考。 展开更多
关键词 祁连山浅山区 SHAW模型 土壤温度 土壤水分 气候变化
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贵州石漠化地区生物结皮对土壤氮矿化的影响
10
作者 赵鑫 陈栋 +5 位作者 郭冠廷 吴娇娇 张远东 龙林梅 龙明忠 李晓娜 《河南农业科学》 北大核心 2024年第2期75-84,共10页
为探究贵州石漠化地区生物土壤结皮对土壤氮矿化的影响,以贵州关岭-贞丰花江石漠化综合治理示范区为研究区,通过野外原位埋管培养试验研究花椒林地内苔藓结皮、藻-藓混生结皮和裸地(无结皮)3种不同类型土壤无机氮库与氮矿化速率的季节... 为探究贵州石漠化地区生物土壤结皮对土壤氮矿化的影响,以贵州关岭-贞丰花江石漠化综合治理示范区为研究区,通过野外原位埋管培养试验研究花椒林地内苔藓结皮、藻-藓混生结皮和裸地(无结皮)3种不同类型土壤无机氮库与氮矿化速率的季节动态特征。结果表明,3种类型土壤的铵态氮含量均表现为夏季>春季>秋季>冬季,且苔藓结皮在秋、春和夏季铵态氮含量均显著高于混生结皮和裸地,分别为混生结皮的1.64、1.69、1.94倍,分别为裸地的3.36、3.43、4.83倍;混生和苔藓结皮硝态氮含量的最高值均出现在夏季,且苔藓结皮硝态氮含量在冬、春和夏季显著高于裸地,分别为裸地的3.57、4.04、4.81倍;无机氮含量在不同类型土壤同一季节中及同一类型土壤不同季节中的变化规律与硝态氮含量变化趋势相似。3种类型土壤的净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率均表现为冬季最低。苔藓结皮夏季净氨化速率显著高于其他2种类型土壤,分别为混生结皮和裸地的1.90、6.08倍;春、夏两季净硝化速率均显著高于裸地,分别为裸地的4.09、3.18倍;净氮矿化速率则在春季和夏季显著高于混生结皮和裸地。土壤温度和湿度分别是秋冬季和春夏季土壤氮矿化的主要影响因素。综上,喀斯特石漠化地区生物结皮的形成和发育可以有效地促进氮矿化过程,是影响该区域氮循环的重要生物因素之一。 展开更多
关键词 生物土壤结皮 氮矿化 氮矿化速率 季节动态变化 土壤温度和湿度 石漠化地区
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秸秆覆盖量对农田土壤水分和温度动态的影响 被引量:93
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作者 王兆伟 郝卫平 +2 位作者 龚道枝 梅旭荣 王春堂 《中国农业气象》 CSCD 2010年第2期244-250,共7页
2009年4-11月,在山西寿阳旱地农业试验区对覆盖量为1500、3000、4500、6000kg/hm24个不同秸秆覆盖量处理和不覆盖处理的春玉米试验小区进行田间定位观测,采用自动记录土壤剖面水分测定仪和自计温度测定仪实时观测了不同秸秆覆盖处理的... 2009年4-11月,在山西寿阳旱地农业试验区对覆盖量为1500、3000、4500、6000kg/hm24个不同秸秆覆盖量处理和不覆盖处理的春玉米试验小区进行田间定位观测,采用自动记录土壤剖面水分测定仪和自计温度测定仪实时观测了不同秸秆覆盖处理的玉米全生育期的土壤水分和温度动态,结合生育期土壤蒸发的动态观测,研究了农田秸秆覆盖量对土壤水热动态的影响。结果表明,秸秆覆盖在作物生长前期和旱季对土壤表层的土壤蒸发和温度调控效果明显,秸秆覆盖量越大效果越明显。按照对土壤水分和温度的综合作用,试验区域秸秆覆盖对土壤水分和温度调控效果最佳秸秆覆盖量为4500kg/hm2;秸秆覆盖量越高对土壤蒸发的抑制效果越好,但覆盖量对降雨入渗和土壤温度的影响受降雨强度、土壤湿度、土壤类型等具体条件的不同而产生不同的效果,其规律有待进一步研究。 展开更多
关键词 秸秆覆盖量 土壤水分动态 土壤温度动态
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植被类型变化对长白山森林土壤碳矿化及其温度敏感性的影响 被引量:18
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作者 王丹 吕瑜良 +5 位作者 徐丽 何秀 徐志伟 赵宁 王瑞丽 何念鹏 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第19期6373-6381,共9页
土壤有机质是陆地生态系统最大的碳库,土壤有机质分解速率及其温度敏感性对生态系统碳循环及其碳汇功能具有重要影响。为揭示植被类型变化对森林土壤有机质分解的影响,以长白山针阔混交林的原生林和次生林为研究对象,分别将土壤在不同水... 土壤有机质是陆地生态系统最大的碳库,土壤有机质分解速率及其温度敏感性对生态系统碳循环及其碳汇功能具有重要影响。为揭示植被类型变化对森林土壤有机质分解的影响,以长白山针阔混交林的原生林和次生林为研究对象,分别将土壤在不同水分(30%、60%和90%土壤饱和含水量(SSM))和不同温度(5、10、15、20、25和30℃)下培养,在为期56 d的培养期内分9次测定土壤碳矿化速率。实验结果表明:植被类型、培养温度和水分对土壤碳矿化速率具有显著影响,且三者间存在显著的交互效应(P<0.001)。次生林土壤碳矿化累积量显著高于原生林(P<0.05),在90%SSM和温度30℃培养状况下分别为346.41μgC/g和241.01μgC/g。包含温度和水分的双因素模型可很好地拟合土壤碳矿化速率的变化,温度和水分可共同解释土壤碳矿化速率的82.7%—95.9%变异。次生林土壤碳矿化温度敏感性(Q10)显著高于原生林;水分对温度敏感性的影响较复杂,次生林在60%SSM最高,而原生林在90%SSM最高。总之,原生林遭砍伐后将会加速土壤有机质的分解,从而降低土壤有机质含量;另外,根据Q10值可以预测次生林土壤有机质的分解速率对全球变暖反映更明显。 展开更多
关键词 水分 植被类型变化 土壤呼吸 土壤有机质 温度 温度敏感性 Q10
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旱地玉米不同覆膜方式的水温及增产效应 被引量:170
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作者 李尚中 王勇 +6 位作者 樊廷录 王立明 赵刚 唐小明 党翼 王磊 张建军 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期922-931,共10页
【目的】探求不同覆膜方式对旱地农田土壤水温变化规律、降水高效利用和玉米产量的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。【方法】对6种覆膜方式下玉米关键生育期耕层土壤昼夜24h温度变化、0—2m土壤水分动态进行定位监测,结合... 【目的】探求不同覆膜方式对旱地农田土壤水温变化规律、降水高效利用和玉米产量的影响,以期高效利用和开发有限的自然降水资源。【方法】对6种覆膜方式下玉米关键生育期耕层土壤昼夜24h温度变化、0—2m土壤水分动态进行定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率。【结果】玉米苗期,垄膜沟播(包括全膜双垄沟和半膜双垄沟)能防止白天耕层土壤温度过度上升和晚上温度过度下降;灌浆期,耕层平均温度最低;整个生育期,耕层平均地温比露地高2.4℃;垄膜沟播能把小于5mm的无效降水转化为有效水分贮存于土壤中,提高降水利用率。在平水年份,全膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高91%和85%;干旱年份,半膜双垄沟玉米的产量和水分利用效率最高,较露地分别提高34%和33%。【结论】垄膜沟播能调控土壤的水温条件,提高玉米水分利用效率。平水年全膜双垄沟增产效应最佳,干旱年半膜双垄沟增产效应较好,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。 展开更多
关键词 玉米 农田水温变化 不同覆膜方式 水分利用效率 产量
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土壤微生物体氮的季节性变化及其与土壤水分和温度的关系 被引量:77
14
作者 李世清 任书杰 李生秀 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期18-23,共6页
以杨陵土垫旱耕人为土(中等肥力红油土)为供试土壤进行田间试验和室内培养试验,研究土壤微生物体氮的动态变化及其土壤含水量和温度的关系。结果表明,田间土壤微生物体氮的变化有明显的季节性;夏季最高,冬季最低,其它时期居中;且与土壤... 以杨陵土垫旱耕人为土(中等肥力红油土)为供试土壤进行田间试验和室内培养试验,研究土壤微生物体氮的动态变化及其土壤含水量和温度的关系。结果表明,田间土壤微生物体氮的变化有明显的季节性;夏季最高,冬季最低,其它时期居中;且与土壤温度有显著或极显著的正相关性,相关系数在0.855以上;试验期间土壤水分含量在10%以上,基本能满足微生物活动所需,因而微生物体氮的变化与水分关系并不密切。应用培养试验结果进一步证明了田间试验结果,即在4~36℃范围内,微生物体氮与温度呈线性相关,而在土壤含水量为6.75%~23.23%范围内,与水分呈指数相关关系,当土壤水分小于10.87%时,水分对微生物体氮有突出结果,当超过10.87%后,几乎没有影响。频繁的干湿交替会使微生物体氮显著减少,但冻融交替却无明显影响。 展开更多
关键词 土壤微生物体氮 季节性 动态变化 土壤水分 土壤温度
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旱作大豆不同种植方式的土壤水分、温度及增产效应研究 被引量:7
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作者 王立明 陈光荣 +2 位作者 杨如萍 张国宏 陈其鲜 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期127-130,共4页
通过对4种不同种植方式下大豆关键生育时期的耕层土壤昼夜温度变化、0~2m土壤水分动态定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率。结果表明,大豆苗期覆膜沟播能够防止白天耕层土壤温度过度上升和晚间温度过度下降,耕层平均温度比露... 通过对4种不同种植方式下大豆关键生育时期的耕层土壤昼夜温度变化、0~2m土壤水分动态定位监测,结合作物产量分析农田水分利用效率。结果表明,大豆苗期覆膜沟播能够防止白天耕层土壤温度过度上升和晚间温度过度下降,耕层平均温度比露地平播提高3.3℃;在不同降水年型,大豆产量和水分利用效率均以覆膜沟播最高,干旱年份分别提高48.7%和35.4%,平水年份提高33.4%和24.5%。覆膜沟播能够明显改善旱作区土壤水温条件,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的最佳种植方式。 展开更多
关键词 大豆 种植方式 农田水温变化 产量 水分利用效率
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黄土丘陵区退耕地土壤可溶性氮组分季节变化与水热关系 被引量:16
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作者 赵路红 李昌珍 +4 位作者 康迪 任成杰 韩新辉 佟小刚 冯永忠 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期689-697,共9页
为探究黄土丘陵区退耕地植被恢复土壤有效氮素养分累积的季节动态变化特征及水热驱动效应,以邻近坡耕地为对照,分析了植被恢复15 a的刺槐、柠条、荒草地土壤可溶性氮组分密度、分布比例在4—10月份内的动态变化状况及其与土壤温度和含... 为探究黄土丘陵区退耕地植被恢复土壤有效氮素养分累积的季节动态变化特征及水热驱动效应,以邻近坡耕地为对照,分析了植被恢复15 a的刺槐、柠条、荒草地土壤可溶性氮组分密度、分布比例在4—10月份内的动态变化状况及其与土壤温度和含水量间的关系。结果表明,整个采样期间,0—30 cm土层土壤硝态氮、可溶性有机氮和可溶性全氮动态变化显著,且各可溶性氮组分中仅硝态氮随土层变化差异显著。其中土壤硝态氮变化幅度整体为0.13—1.71 g/m^2,占可溶性全氮的5.1%—52.1%,其最大值出现在4月份,最小值出现在10月份;可溶性有机氮整体变化幅度为0.29—2.92 g/m^2,占可溶性全氮的30.9%—85.3%,在4月份和8月份分别达最小值和最大值;铵态氮动态变化不显著,4—10月份整体变化幅度为0.17—0.74 g/m^2,占6.4%—21.4%,其最小值出现在10月份,最大值出现在4月份;可溶性全氮整体变化幅度为1.25—3.52 g/m^2。可溶性氮组分中,各组分所占比例为可溶性有机氮>硝态氮>铵态氮,并且可溶性有机氮与硝态氮所占比例动态变化趋势相反。刺槐、柠条林和荒草地0—30 cm土壤硝态氮平均约为耕地的3.42倍、2.54倍和1.26倍,铵态氮平均为耕地的1.71倍、1.37倍和1.30倍,可溶性有机氮约为1.64倍、1.31倍和1.23倍。可溶性氮组分受土壤含水量的影响大于土壤温度,硝态氮对土壤含水量的变化最为敏感,而可溶性全氮则对土壤温度变化最为敏感。综上所述,人工林植被恢复有利于提高土壤可溶性氮组分,增加氮的有效性,同时除铵态氮外,土壤可溶性氮组分随季节变化显著。 展开更多
关键词 退耕地 可溶性有机氮 季节动态 水热变化
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钢筋混凝土板温度场的非线性有限元分析 被引量:6
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作者 袁广林 李志奇 +1 位作者 王勇 董毓利 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期44-52,共9页
为能够有效地确定钢筋混凝土板的温度场,基于经典温度场理论,提出水分修正系数以考虑其湿阻作用,编制了混凝土板温度场的非线性有限元程序;利用程序分析水分修正系数对板温度场的影响,对比表明水分修正系数取值2.0时,计算结果与试验结... 为能够有效地确定钢筋混凝土板的温度场,基于经典温度场理论,提出水分修正系数以考虑其湿阻作用,编制了混凝土板温度场的非线性有限元程序;利用程序分析水分修正系数对板温度场的影响,对比表明水分修正系数取值2.0时,计算结果与试验结果吻合良好。在工程常用范围内,分析了导热系数、蒸发温度值、混凝土初始密度、对流系数和辐射系数等参数对板温度场的影响规律。结果表明:导热系数是影响板截面温度分布的主要因素,受火面辐射系数和背火面对流系数是次要因素;蒸发温度值对板背火面附近温度平台有重要影响;混凝土初始密度、受火面对流系数和背火面辐射系数对截面温度场的影响较小。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 有限元 温度场 湿阻
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旱地玉米不同覆盖栽培模式的土壤水热特征及产量品质效应 被引量:23
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作者 李尚中 樊廷录 +5 位作者 赵刚 党翼 王磊 张建军 唐小明 程万莉 《草业学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期34-44,共11页
揭示不同覆盖时间、覆盖方式和覆盖材料调节土壤水热环境、影响玉米产量和品质的差异,为旱地玉米高产优质栽培提供依据。试验采用裂区设计,主区为秋季覆盖和播前覆盖2个处理,裂区为垄沟和平面2个处理,裂裂区地膜、秸秆和露地3个处理。... 揭示不同覆盖时间、覆盖方式和覆盖材料调节土壤水热环境、影响玉米产量和品质的差异,为旱地玉米高产优质栽培提供依据。试验采用裂区设计,主区为秋季覆盖和播前覆盖2个处理,裂区为垄沟和平面2个处理,裂裂区地膜、秸秆和露地3个处理。测定不同处理玉米生育期耕层土壤温度,玉米主要品质指标,播前和收获0~2m土层土壤贮水量,结合玉米籽粒产量分析水分利用效率。结果表明,冬春休闲期,不论是地膜还是秸秆覆盖都可以提高玉米播前0~2m土层土壤贮水量,依次为42.2和43.7mm,垄沟覆盖和平面覆盖播前贮水量差异不显著。玉米全生育期,地膜覆盖较露地可平均提高地温1.4℃,而秸秆覆盖降低了2.9℃,平面覆盖平均温度为23.2℃,较垄沟覆盖提高1.8℃。地膜覆盖产量和水分利用效率较秸秆覆盖依次提高42.8%和38.2%,较露地分别提高47.3%和36.0%,秋覆盖产量和水分利用效率较播前覆盖分别提高7.1%和4.5%,垄沟地膜覆盖平均产量和水分利用效率较平面地膜覆盖增产6.3%和5.2%,而垄沟秸秆覆盖和垄沟露地均表现出减产效应。秋覆盖提高了玉米容重、脂肪、蛋白质和淀粉含量,但与播前覆盖差异不显著。地膜覆盖提高了玉米容重和脂肪含量,降低了蛋白质,对淀粉含量影响差异不显著,秸秆覆盖提高了脂肪,降低了容重和蛋白质含量,垄沟覆盖提高了玉米淀粉含量,降低蛋白质含量,对容重和脂肪含量影响差异不显著。可见,覆盖时间、覆盖方式和覆盖材料对玉米播前土壤水分、耕层土壤温度、产量、水分利用效率和品质均有一定的调控作用,总体表现为覆盖材料>覆盖方式>覆盖时间。在生产实际中,应根据生产目标选择适宜的覆盖栽培模式。 展开更多
关键词 旱地玉米 覆盖栽培模式 土壤水热特征 产量 品质
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黄土高原农田土壤湿度演变及其与气候变化的响应关系 被引量:11
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作者 蒋冲 王飞 +1 位作者 穆兴民 侯群群 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2012年第3期234-243,共10页
利用黄土高原及其周边区域91个气象站1961—2010年间年、月气象数据和4个农业气象观测站19 a(1981—1999年)的土壤湿度和20 a(1992—2011年)的土壤相对湿度资料,分析了该地区代表站点农田土壤湿度和主要气象要素的年、月变化以及土... 利用黄土高原及其周边区域91个气象站1961—2010年间年、月气象数据和4个农业气象观测站19 a(1981—1999年)的土壤湿度和20 a(1992—2011年)的土壤相对湿度资料,分析了该地区代表站点农田土壤湿度和主要气象要素的年、月变化以及土壤湿度对气候变化的响应。研究主要利用了线性趋势和相关分析等方法。结果表明:(1)黄土高原近50 a来的降水呈减少趋势,气温呈上升趋势。多年平均年降水量(气温)的地理分布特点是南多(高)北少(低),东多(高)西少(低),由东南向西北递减,受到海拔高度和地形的影响,半干旱区和半湿润区有整体南移的趋势。(2)不同年份气候、环境等条件变化使得西峰、长治、延安、绥德4个站点10~50 cm土壤湿度存在年际间差异。(3)土壤湿度与气温之间存在负反馈关系,与降水之间存在正反馈关系。温度和降水条件的变化是导致黄土高原土壤湿度变化的主要原因。(4)以西峰为例,分析了黄土高原地区水热变化对土壤湿度的影响。就表层土壤而言,各季土壤湿度与本季和前一季度乃至前一年气温均为负相关关系,与降水量呈正相关。就较深层土壤而言,土壤湿度与降水和气温的相关关系因季节而异。从月尺度上看,土壤湿度与气温普遍存在负相关关系,而与降水之间总体响应不明显,但在某些月份两者存在显著相关性。 展开更多
关键词 土壤湿度 气候变化 响应 气温 降水 黄土高原
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湿传递对墙体热传递的影响关系研究 被引量:9
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作者 王莹莹 刘艳峰 +1 位作者 王登甲 刘加平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1151-1157,共7页
建立以相对湿度和温度为驱动势的热湿耦合传递数学模型,并对模型准确性进行验证。以松木板和混凝土为例,利用所建数学模型对其在不同热湿环境下进行计算分析,结果发现:松木板的吸放湿性明显强于混凝土,湿流量为混凝土的5.3倍;考虑与未... 建立以相对湿度和温度为驱动势的热湿耦合传递数学模型,并对模型准确性进行验证。以松木板和混凝土为例,利用所建数学模型对其在不同热湿环境下进行计算分析,结果发现:松木板的吸放湿性明显强于混凝土,湿流量为混凝土的5.3倍;考虑与未考虑传湿情况相比,松木板内表面温度低1.1℃,混凝土仅低0.2℃;在考虑传湿情况下,松木板内表面潜热热流占总热流的45%,而混凝土内表面潜热热流仅占总热流的8.3%。 展开更多
关键词 热湿耦合传递 相变潜热 温度 热流 湿流
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