干湿交替频率对不同土壤CO_2和N_2O释放的影响

干旱、半干旱和地中海气候区,乃至一些湿润地区,由干湿交替引起的土壤碳、氮的短暂脉冲式释放很大程度上决定着长时间尺度温室气体释放的总量,是土壤碳、氮温室气体释放的关键过程。选择我国降雨梯度下的森林、农田、草地和荒漠生态系统,采集土样进行实验室统一控制条件下的多重干湿交替循环,对比探讨不同生态系统土壤干湿交替频率对CO2和N2O释放的影响模式。结果表明:(1)干湿交替能够显著的激发土壤中CO2和N2O的释放,森林、农田、草地和荒漠土壤CO2和N2O释放速率对干湿交替的响应模式基本一致,其响应强度与土壤本底中碳和氮的含量有关;(2)在一定培养时间内,随着干湿交替频率的增加,土壤再湿润阶段CO2释放速率降低,但是,气体释放的总量较之于恒湿对照组有所增加。(3)不同土壤N2O的释放总量对干湿交替频率的响应模式表现出很大的差异,其中农田和荒漠土壤响应模式类似。

模拟干湿交替对若尔盖高寒湿地土壤呼吸及可溶性碳氮稳定性的影响

全球气候变化下,极端干旱和强降水事件频发,土壤经历更为复杂和频繁的干湿交替过程,这对于土壤呼吸有极为重要的影响。以若尔盖高寒湿地土壤为研究对象,设置两种干湿交替强度(高强度和低强度)和两种干湿交替频率(高频率和低频率)以及恒定水分共5种处理,在人工气候箱恒温培养144 d,研究了干湿交替对若尔盖高寒湿地土壤呼吸、土壤可溶性碳、无机氮及其稳定性的影响。结果表明:干湿交替强度对土壤呼吸、可溶性有机碳、可溶性有机碳/无机氮的比值及其稳定性影响显著,高强度干湿交替促进了呼吸,而低强度干湿交替有利于增加可溶性有机碳的含量和提高可溶性有机碳/无机氮的比值。铵态氮含量及铵态氮稳定性受干湿交替频率及交互作用的显著影响,硝态氮受干湿交替强度及交互作用的显著影响。无机氮及稳定性均不受干湿交替强度、频率及交互作用的影响。干湿交替强度和频率对若尔盖高寒湿地土壤呼吸、可溶性碳氮及其稳定性有不同程度的影响,这些结果有助于理解未来气候变化下高寒湿地碳循环过程及机制。

北疆北部地区春季地表湿润状况特征分析

利用北疆北部地区12个气象站1961-2008年3-5月月平均气温、降水量及相对湿度资料,计算得到春季地表湿润指数,对北疆北部地区48a来春季地表湿润指数年际及年代际变化特征及分布规律进行了较为深入的研究。结果表明:2O世纪6O年代以来,北疆北部地区春季地表有变干趋势;从空间分布上看,呈经向分布,偏西地区春季地表湿润指数大于偏东地区,表明偏东地区春旱重于偏西地区。同时探讨了北疆北部地区春季地表湿润指数与降水量、气温和空气相对湿度的关系以及春季极端干湿事件频率的空间分布。

咸潮上溯对河口船闸混凝土结构氯离子浸透的影响

由于受咸潮上溯与船闸灌泄水共同影响,在河口船闸内部将形成混掺盐水高频干湿交替的特殊腐蚀环境。该腐蚀环境相较于海洋干湿交替区域的氯盐浓度虽低,但其内水位频繁变化所造成的高频率干湿交替特征显著。针对上述特殊腐蚀环境对船闸混凝土结构中氯离子浸透的影响程度目前尚不清楚。为此,本工作通过开展由于咸潮上溯引起的盐水高频干湿交替环境下船闸混凝土内氯离子浸透试验,研究了不同氯盐浓度、干湿制度、干湿交替频率、暴露时间对混凝土内氯离子浸透深度的影响。结果表明:氯离子浸透深度随着干燥时间的增加呈现先增大后减小的变化趋势;高频率干湿交替、低浓度氯盐环境情况下混凝土内氯离子浸透深度大于低频率干湿交替、高浓度氯盐环境,表明干湿交替频率是影响氯离子入侵混凝土的决定性因素,对混凝土中氯离子浸透的影响效果较环境中氯盐浓度要更大。