阔叶红松混交林不同大小林隙地表温度和浅层土壤温度的时空异质性

【目的】探究不同大小林隙地表温度和浅层土壤温度的动态变化特征,为阔叶红松混交林苗木更新、生物多样性维持及生态环境的恢复提供理论依据。【方法】以小兴安岭阔叶红松林中林隙和小林隙为研究对象,采用网格法和十字样线法分别布设地表温度表和土壤温度表观测样点,在植物生长季测定了两个林隙的地表温度、地表最低和地表最高温度以及浅层(5、10、15和20 cm)土壤温度,采用经典统计学与地统计学对地表温度和土壤温度进行测量及时空异质性的分析。【结果】(1)地表温度和地表最高温度在生长季内(6—9月)的月变化均表现为先升后降的单峰型曲线分布,且7月达到最大值。地表温度的升温速率高于降温速率,升温幅度大,降温幅度小。(2)不同样地间地面最高温度与地面温度的变化相同,生长季内(6—9月)地面温度变化为:中林隙>小林隙>郁闭林分,最低温度变化为:中林隙<小林隙<郁闭林分。(3)各月份林隙土壤温度空间变异程度不同,6月和9月变异程度较7月和8月有所增加;随着土层深度增加,土壤温度的变异减小。(4)林隙日均地表温度和日均土壤温度均较郁闭林分高,且林隙土壤温度的最大值区域随时间出现动态变化。林隙中心地表温度和土壤温度极其日较差均高于郁闭林分。中、小林隙各土层温度差并无明显差异。(5)7月和8月土壤温度均呈较弱变异,6月和9月部分呈中等变异。【结论】地表温度和浅层土壤温度在不同月份均呈现出不同的变化趋势,生长季(6—9月)的地表温度与土壤温度恰恰是苗木更新及种子萌发的关键条件之一,本文旨在对群落演替和种群动态研究提供基础性数据。

太湖典型水稻种植区近50年来气候变化特征及其对浅层土壤温度的影响

根据常熟市1960—2009年的气象资料及浅层土壤温度观测资料分析了太湖典型水稻种植区近50年来的气候变化特征及其对浅层土壤温度的影响,其中气候变化特征分析包括气候倾向率、气候突变和气候异常年份及年代际分析。结果表明近50年来研究区的气候变化特征明显:①研究区气温明显升高;气压、相对湿度、风速及累积日照时数降低;降水量和蒸发量年际间波动较为明显,且各季节的倾向率有正有负;②近50年来研究区有6个气象要素发生了气候突变,其中最为明显的是平均风速;③近50年来研究区各气象要素中出现异常年份最多的为平均相对湿度;异常年份出现次数其次的气象要素是累积蒸发量;异常现象出现最少的气象要素为平均风速;④随着土层深度的增加,平均地温对气候变化的响应逐渐减弱,各季节中平均地温对气候变化的响应在秋季最弱。平均地表温度、平均5cm地温、平均20 cm地温与平均气温及平均最高气温、最低气温均存在着显著的相关关系。

红松阔叶混交林林隙浅层土壤温度的异质性

以小兴安岭原始红松阔叶混交林林隙为研究对象,采用网格法布点,通过对生长季内林隙各样点浅层土壤温度的连续观测,利用经典统计学和地统计学的方法分析了林隙浅层土壤温度的时空异质性。结果表明:林隙浅层土壤温度不同空间样点之间存在异质性,而且异质性的强度、尺度和空间结构组成随时间而改变,浅层土壤各月平均温度斑块形状复杂,5cm土壤平均温度大小顺序均为7月>6月>8月>9月,20cm土壤平均温度大小顺序为7月>8月>6月>9月,浅层土壤月平均温度的最大值分布位置不固定,5和20cm土壤同一月份平均温度的大小顺序均是空旷地>林隙>郁闭林分。

新疆地区夏季多层土壤温度分布及其近45年的变化特征

利用覆盖新疆地区87个站点1961～2005年的资料,对新疆地区夏季的多层土壤温度进行了系统分析,并对降水量、日照时数和地面气温3个对地温扰动较大的气象因子进行相关分析。结果表明:(1)新疆地区夏季地温的空间分布特征表现为南疆高于北疆,平原高于山区。浅层土壤大部分地区有较高的地温,最高值达到38℃以上。深层土壤温度分布较低,其中北部的地温只有15℃左右。新疆南部和北疆的准格尔盆地地区有较大的深层—浅层地温较差分布,而天山附近和北疆的山地地区地温较差分布均较小;(2)地面温度45年来经历了20世纪60年代到70年代中期的下降,20世纪70年代中期到80年代初的较快增温,以及20世纪80年代以后的缓慢下降的3个阶段。地面温度(0cm)在1978年左右有突变现象,其他层次的土壤温度年际变化没有明显的突变特征;(3)40cm以上新疆地区夏季土壤温度梯度经历了20世纪60年代到70年代中期的下降,20世纪70年代中期到80年代初的较快增长以及20世纪80年代以后的缓慢下降过程,其中20世纪80年代较快增长时期的增长率达到0.0176℃cm-1a-1。而且MK方法检验表明,1978年以后,新疆地区夏季土壤温度梯度增大趋势显著;(4)多层土壤温度的年际变化与降水量成负相关关系,与日照时数和地面气温主要成正相关关系。3个气象因子与多层地温的相关关系从高到底的排列为:地面气温、降水量、日照时数,而且浅层地温高于深层地温。

Responses of Climatic Change on the Lagging Time about Ground Temperature Reaching the Extremum at Shallow Layers Soil in Wuli

The air temperature of Wuli,which is located in seasonal frozen ground zone,is rising by 13 ℃ yearly.This paper discusses the days that each ground layers' temperature lags behind the surface temperature in reaching extremum.The results were shown:The time of each ground layers' lagging days was increasing;the lagging day in warm season was longer than that in cold season;the growth rate of lagging days in warm season was 0.5 d/y,while the growth rate of lagging days in cold season was 0.7 d/y.