基于新一代信息技术的温带森林生态系统碳通量精准计量

【目的】森林碳通量估算存在巨大不确定性,其科研应用缺乏信息化技术支撑。本研究旨在改变传统低效的森林信息采集和处理方式,深化森林碳通量研究与信息化技术的融合,探索科研范式变革与实现途径。【方法】融合物联网、近地面遥感、人工智能和大数据等新一代信息化技术,组建多功能数据中心,开展复杂地形下森林碳通量精准计量示范研究。【结果】引入分形维数等指数,提出量化地形复杂度的新参数;建立双季激光雷达点云单木分割方法,提取小流域33万株单木全量结构信息;数字模拟风格局,识别三种风模式;解析CO_(2)浓度信号频域特征,在机器学习框架下计量森林碳通量,不确定性降至15.9%。【局限】仍基于经典涡度协方差法模型,区域尺度森林碳通量计量尚未开展,需边界层气象学、森林生态学、遥感科学等学科及信息化前沿技术的深度融合。【结论】发展了森林碳通量计量与信息化手段融合的技术方法,探索了传统森林生态与林学科研范式变革的实现途径,成功在辽东典型温带森林进行示范。

不同草原防火政策下内蒙古草原火灾发生风险及其驱动因素的研究

草原火灾是草原生态系统中重要的干扰因子之一,不同时期的草原防火政策可能会导致草原火灾发生概率及驱动因素发生变化。本研究基于内蒙古1981~2020年草原火灾数据,以新旧《草原防火条例》实施时间(旧《草原防火条例》1993年10月5日颁布并实施,新《草原防火条例》2008年11月19日颁布并于2009年1月1日起实施)为界线,通过随机森林模型分4个时期(1981~2020年、1981~1993年、1994~2008年、2009~2020年)对内蒙古草原火灾发生概率与驱动因素进行比较与分析,并绘制草原火灾风险等级区划图。结果表明:(1)4个时期建模的全样本AUC在0.930~0.940之间,精度优异。(2)在不同时期,气象因素(日平均相对湿度、气温日较差等)始终是影响草原火灾的主导因素,海拔、距火点最近公路距离等因素也是内蒙古草原火灾发生的重要驱动因素;(3)1981~1993年和1981~2020年草原火灾风险区基本相似,中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市大部分地区和兴安盟北部,1994~2008年中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市,而2009~2020年中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市西部、锡林郭勒盟北部、阿拉善盟东南部、乌海市和鄂尔多斯市东部。

生态承载力评估方法研究进展

在人类活动越来越多的影响可持续发展的背景下,生态承载力的研究受到了越来越多的关注。本文总结了生态承载力概念演变,介绍了生态承载力主要研究方法:初级生产力法(NPP)、生态足迹法、能值生态足迹法、基于生态系统服务的方法、碳氧平衡法、状态空间法、综合评价法与模型法,并对其优缺点分别进行评述;最后对当前生态承载力研究的不足和未来可能的发展方向进行了综述。

窄孢灵芝化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

目的研究窄孢灵芝Ganoderma angustisporum J.H.Xing,B.K.Cui&Y.C.Dai的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。方法窄孢灵芝乙酸乙酯提取物采用硅胶、ODS、TLC、HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用pNPG法评价其α-葡萄糖苷酶抑制活性。结果从中分离得到7个化合物,分别鉴定为N-acetyl-L-phenylalanine ethyl ester(1)、N-acetyl-L-phenylalanine methyl ester(2)、4-hydroxy-17R-methylincisterol(3)、6,8-di-O-methylaverufin(4)、aversin(5)、methyl 2-(4-hydroxyphenyl)acetate(6)、5-甲苯-1,3-二醇(7)。化合物1~2、4~7的α-葡萄糖苷酶抑制活性IC_(50)值分别为(33.80±0.47)、(45.45±7.95)、(48.80±5.86)、(39.48±2.82)、(41.47±6.68)、(55.38±10.12)μmol/L,其中化合物1的抑制活性较强。结论化合物1为新天然产物,化合物2~7为首次从灵芝属中分离得到。化合物1~2、4~7具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。

基于文献计量的森林和草原可燃物含水率研究

伴随着全球气候变化,世界范围内森林、草原火灾频发,在破坏自然生态系统的同时,也带来一系列的经济损失,甚至危及生命安全。探究森林和草原可燃物含水率能够预测火的发生和蔓延,从而规避火灾风险。以Web of Science数据库核心合集中相关文献为数据源,基于CiteSpace 5.7.R2对获取的题录信息进行计量分析。研究表明:(1)研究历程可分成3个阶段,缓慢发展阶段、快速发展阶段和波动增长阶段;这一方向是生态学、地理学、环境科学等多学科的交叉领域,具有一定的空间维度和实际应用性;美国的研究实力在世界各国中最强,我国则有较大的进步空间。(2)森林和草原可燃物含水率相关研究在研究方法上以遥感反演为主流研究方法,气候变化是最常见的研究视角,植被或枯落物的可燃性是研究的核心内容,美国西部是研究最多的区域,火灾科学是最主要的应用领域。(3)当前的研究前沿主要有3个方面,大尺度的全球火险预测研究、对可燃物可燃性的多维度分析、基于MODIS反演可燃物含水率。

基于景观生态学的辽宁中部城市群绿色基础设施20年时空格局演变

城市绿色基础设施(UGI)作为城市的重要生态屏障,是解决城市环境问题的重要途径。研究快速城市化背景下UGI的时空分布格局及形态演变,对优化城市绿色空间网络与布局、改善城市人居环境和提升城市可持续发展能力具有重要意义。利用谷歌地球引擎(GEE)平台计算了2000—2019年共约4800景Landsat影像的植被指数和水体指数,采用指数阈值分割方法,解译得到了辽宁中部城市群20年的UGI。在此基础上,运用景观格局指数和形态学空间格局分析方法(MSPA),分析了20年(2000—2019年)连续时间尺度上辽宁中部城市群UGI景观格局的演变趋势。结果表明,20年间,辽宁中部城市群UGI面积呈波动上升趋势,由2000年的170.28 km^(2)增长到2019年275.68 km^(2),增幅达62%,但由于持续的城市扩张,其占城市建成区面积的比例不断下降,由2000年的25.73%下降到2019年的19.72%,表明城市绿地空间建设滞后于城市空间扩张。研究期内,城市群UGI景观破碎化程度加剧,优势景观斑块的主导性减弱,景观形态趋于不规整且复杂化,且在空间布局上更加分散,景观斑块之间的结合度变差。此外,UGI核心区随城市扩张被逐渐蚕食,并转化为边缘区、桥接区、分支和环岛区等其他类型的UGI或非UGI景观,其占UGI总面积的比例从2000年的46.2%下降到2019年的37.26%;城市边缘区UGI变化最为剧烈,更易受到城市扩张的影响。研究可为快速城市化区域UGI空间网络布局与优化和基于UGI的城市生态安全格局构建提供技术支撑和决策依据。

以“塔群”为核心的“立体-全息”森林生态系统信息化观测研究方法体系

当前森林生态学研究在时空尺度上朝着更宏观和更微观两个方向发展,传统的观测研究方法或模式已不适合现代森林生态学研究的需求。尤其是在信息化技术的不断发展背景下,当前森林生态观测科研范式亟需变革。本文基于辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站的“科尔塔群”,提出以塔(群)为核心的“天-空-塔-地”一体化观测研究体系。具体包括:主/被动星载遥感(天)、无人机+激光雷达+多/高光谱传感器的近地面遥感(空)、塔群或单塔(塔)、长期固定样地群(地);运用物联网、云计算和人工智能等新一代信息技术,实现海量数据的自动获取、传输、运算、分析与展示,形成“立体-全息”森林生态系统信息化观测研究方法体系。该研究方法体系旨在促进森林生态学或生态系统生态学、林学等领域知识创新,探索科研范式变革提供实现途径;并为地理学、遥感科学和边界层气象学等学科提供参考。

近地面激光雷达点云密度对森林冠层结构参数提取准确性的影响

基于激光雷达技术获取冠层结构为森林生态学研究增加了新的维度。搭载于多旋翼无人机的近地面激光雷达相比于固定翼有人机的机载激光雷达,能够更加灵活高效地获取森林群落样地高密度点云。但在实际操作中,往往出现局部低密度点云数据,影响了冠层结构参数提取的准确性。使用4块森林动态样地的近地面激光雷达点云数据;利用航带分解方法分析各样地低密度样方成因;采用点云抽稀模拟算法计算并拟合偏差曲线,对比不同样地、参数和取样尺度间的点云密度对冠层结构参数提取准确性的影响;根据偏差曲线计算各条件下保证参数提取准确性的最低点云密度。结果发现:1)低密度区域主要受地形或(和)近地面遥感设计规划的影响。地形复杂的测区(西双版纳和古田山样地),遥感规划难度大,整体难以获取高密度点云(在30点/m^(2)左右),容易在沟谷和高海拔处出现低密度样方。平坦测区(长白山两块样地)虽可获取高密度点云(均超过150点/m^(2)),但欠佳的遥感规划设计导致长白山1测区北部出现1hm^(2)低密度区域。2)冠层参数提取准确性随点云密度减少而迅速降低,呈负指数幂函数关系。这一变化趋势在不同参数和尺度间差异较大,但在各样地间无显著差异。3)根据偏差曲线拟合结果,点云密度达到16点/m^(2)可以实现5—20 m取样尺度下冠层结构参数提取准确度达95%。综上,为更好的将近地面激光雷达技术应用在森林生态学研究中,应注重外业遥感作业方案的合理性,充分考虑地形的影响,在源头把控数据质量;如果数据存在低密度点云的情况,应适当放宽取样尺度并慎重提取对点云密度较为敏感的冠层结构参数。

城市植物源挥发性有机化合物排放特征及其大气环境效应研究进展

在外界环境的刺激下,植物会通过释放挥发性有机化合物来维护自身生长。城市是人类活动的主要集聚地,剧烈的人为干扰导致城市环境特征呈现出复杂的变化趋势,从而使城市植物排放挥发性有机化合物的过程与自然界出现较大差异。城市中的植物源挥发性有机化合物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)会直接与城市中的氧化物质接触,生成二次污染物,并在高温、强光照的条件下发生光化学反应,严重破坏城市大气环境,危害居民健康。总结了城市BVOCs的常见类型、作用机制及现有研究方法,分析了不同时间、空间和人类活动背景下的城市BVOCs排放特征,并进一步梳理了当前研究的不足,提出未来重点研究方向,旨在为大气环境治理、环境空间规划、居民健康保障等方面的城市管理工作提供指导。

模拟氮沉降对温带森林土壤线虫群落组成和代谢足迹的影响

已有研究表明氮沉降可显著影响土壤线虫群落组成和多样性。然而,目前大多数研究集中在无机氮沉降的影响,而对于不同氮素形态对土壤线虫群落影响的研究还不是很清楚。利用运行5年的模拟氮沉降试验平台,开展了4个氮添加处理即对照(无氮添加,CK)、无机氮(硝酸铵,IN),有机氮(尿素和甘氨酸1∶1混合,ON)和混合氮(无机氮和有机氮7∶3混合,MN)添加对温带森林土壤线虫群落组成和多样性的影响研究,采用浅盘法分离线虫,土壤性质如p H、含水量、全碳全氮分别采用电位法、烘干法和元素分析仪法进行测定,应用营养类群组成、区系分析和代谢足迹分析不同形态氮沉降下土壤线虫群落结构特征。共分离线虫50个属,其中在CK样地中共发现29个属,在IN,ON和MN处理中分别发现线虫属37个,34个和29个,盘旋属Rotylenchus和大节片属Macroposthonia在所有处理中均为优势属。结果表明,与CK相比,IN处理、ON处理和MN处理均显著增加了土壤硝态氮含量。与无机氮相比,混合氮处理显著降低了食真菌线虫数量,有机氮处理显著增加了捕食杂食性线虫数量。与对照相比,无机氮处理显著增加了线虫多样性指数(H'),IN处理的均匀度指数(J)显著高于CK和MN处理,混合氮处理对应的优势度指数(λ)显著高于其他3个处理。在CK和ON处理,线虫的结构指数(SI)较高,富集指数(EI)较低,表明这两个处理的土壤受干扰程度较小,食物网处于结构化状态。在IN和MN处理,土壤线虫富集指数和结构指数均较高(>50),表明食物网稳定成熟。食真菌线虫代谢足迹和生物量碳在无机氮处理最高。有机氮和混合氮处理显著增加了捕食杂食性线虫代谢足迹和生物量碳。以上结果表明,不同氮素形态不仅对土壤线虫群落组成产生了影响,而且其代谢足迹也发生了显著的变化,这一结果有助于揭示温带森林对氮沉降的响应机制。

酸沉降对森林生态系统碳循环关键过程的影响研究进展

随着经济飞速发展与能源消耗快速攀升,中国已成为全球酸沉降最严重的地区之一.酸沉降能够引起地表植被破坏、土壤酸化等一系列的环境问题,在全球范围受到普遍关注.作为全球最重要的生态系统之一,森林生态系统受到酸沉降的深刻影响.本文通过分析国内外已发表的相关文章,综述酸沉降对森林生态系统碳循环关键过程的影响及可能的机理.(1)对植物光合作用的影响:酸沉降通过改变叶绿素含量、气孔导度及酶活性等影响叶片光合作用,而且叶片光合功能受损程度与酸沉降强度和类型有关;(2)对林木生长的影响:酸沉降通过改变叶片结构和诱导土壤酸化影响林木生长,通常酸沉降会抑制林木生长,但会因酸沉降强度和类型有所差异;(3)对凋落物分解的影响:酸沉降通过改变土壤酶活性、微生物群落结构等对不同森林类型凋落物分解产生影响,其影响程度和方向与土壤的酸缓冲能力和酸沉降类型有关;(4)对土壤呼吸(Rs)的影响:酸沉降对Rs的影响受到根系生物量、微生物、酶活性及温度等多种因素共同作用,Rs的不同组分对酸沉降的响应机制不同;(5)对土壤有机碳(SOC)的影响:通常情况下,酸沉降抑制水溶性有机碳(DOC)的溶解,降低微生物活性及生物量从而有利于SOC的积累与稳定.通过探讨森林生态系统碳动态对酸沉降响应的不确定性因素,建议今后加强以下几方面研究:(1)干湿酸沉降比较;(2)酸沉降对树干呼吸、地下碳分配等其他关键生态过程的影响;(3)酸沉降与其他全球变化因子的耦合;(4)酸沉降对森林生态系统碳循环的长期影响.

基于多端元光谱混合分析方法的大兴安岭火后植被盖度恢复研究

火干扰是北方针叶林结构、功能及动态的主要调节因子之一。研究火后植被恢复对理解火干扰和生态系统的交互作用具有重要意义。火烧迹地通常由植被与基质混合组成,在中低分辨率(>10 m)遥感影像中表现为混合像元,因此研究亚像元尺度上植被的恢复是精确量化植被恢复的关键。本研究以2000年大兴安岭呼中自然保护区中8700 hm2火烧迹地为研究区,以两期(2014年6月1日和2010年6月22日)中分辨率Landsat ETM+影像(30 m)为基础数据,比较多端元光谱混合分析(Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis,MESMA)和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)获得的植被盖度,以高分辨率(2 m)WorldView 2影像(2014年7月1日)为验证数据,对两种方法计算的植被盖度精度进行比较。结果表明,MESMA方法获得的植被盖度(R2=0.691)与传统的NDVI获得的植被盖度(R2=0.700)精度无统计差异,中烈度下获得的植被覆盖精度高于低、高火烧烈度。为验证同一端元能否运用到不同时相的Landsat影像中,本研究将从2014年影像中获取的最佳端元运用到2010年影像中获得植被盖度图,结果表明2014年与2010年得到的RMSE(均方根误差)均值分别为0.0015和0.0065,说明最佳端元可用于不同时相的影像分解。本研究表明MESMA方法可有效监测北方针叶林中火后植被盖度恢复,并可运用于时间序列遥感影像监测植被恢复动态。

山水林田湖草沙一体化保护和修复工程与景观生态学

我国山水林田湖草沙生命共同体及其保护和修复工程的理论研究和实践正逐渐开展,需要系统的学科理论支撑,景观生态学作为地理学和生态学的交叉科学,能够以其宏观空间理论和技术体系满足这一需求。本文将景观生态学作为山水林田湖草沙一体化保护和修复工程的支撑学科,首先,明确了山水林田湖草沙生命共同体是镶嵌的异质景观、具有景观的所有特征并遵循景观生态学原理;其次,阐述了景观生态建设理论如何应用于山水林田湖草沙一体化保护和修复工程的规划和评价;最后,总结景观生态建设研究的新趋势,提出待解决的理论和实践问题,并论述山水林田湖草沙一体化保护和修复工程如何为解决这些问题提供广阔的研究空间。景观生态学和山水林田湖草沙一体化保护和修复工程实践相结合,将为实现我国乃至全球生态、经济、社会可持续发展提供极为有效的途径。

我国土壤线虫生态学研究进展和展望

土壤线虫生态学主要探讨土壤线虫群落和其周围环境(包括生物和非生物)的相互关系,包括不同生态系统中土壤线虫群落的分布和结构组成、线虫群落与土壤环境及其他土壤生物之间的相互作用等。本文回顾了我国研究者近年来在土壤线虫生态学研究领域的研究现状,包括不同生态系统土壤线虫群落的分布、组成和多样性及其影响因素,土壤线虫群落与全球气候环境变化的关系,土壤线虫群落的生态功能以及土壤线虫群落生态学分析方法的发展及应用。重点评述近年来我国土壤线虫生态学的发展现状,同时分析和比较了国内外土壤线虫生态学的发展态势,提出建设全国范围的监测网络的重要性。未来我国土壤线虫生态学的发展方向应继续加强小尺度下土壤微食物网联通性和大尺度下全球气候变化对土壤线虫群落影响的研究以及加强相关新的研究技术方法的应用。

中国森林生物多样性监测网络:二十年群落构建机制探索的回顾与展望

中国森林生物多样性监测网络(CForBio)目前已经沿纬度梯度从寒温带到热带布设23个大型森林动态样地,监测1,893种木本植物,代表我国木本植物种类的近1/6。CForBio的主要目标之一是研究森林群落的构建机制。本文综述了近20年来CForBio在群落构建机制探索方面取得的进展,包括生物多样性时空格局、生境过滤、生物相互作用、局域扩散和区域因素以及利用新技术取得的新认知等。CForBio研究发现:(1)生境过滤和扩散限制共同决定种–面积关系及β多样性等多样性格局,但二者的相对作用在不同样地及不同尺度存在差异;(2)生境过滤对局域群落构建的作用广泛存在,但很难量化其对群落构建的重要性;(3)同种负密度制约在不同气候带样地普遍存在,负密度制约的强度主要由植物菌根类型介导,并随植物生活史类型、功能性状及环境变化而变化;(4)扩散限制在局域群落构建中发挥关键作用,而区域因素如区域地质历史、区域物种库大小等塑造不同生物地理区群落之间的生物多样性差异;(5)宏观和微观两个方面的新技术促进群落构建机制的研究。在宏观方面,遥感技术以低成本使大范围、多尺度的连续群落生物多样性监测和时空比较研究成为可能;另一方面,叶绿体基因技术和代谢组学等微观技术能促进推导群落构建的分子机制。同时,本文还总结了以往研究的不足,并展望了基于森林动态样地开展群落构建机制研究的未来发展,特别强调了:(1)关注群落构建研究中的尺度问题;(2)深入开展多维度(物种、功能和系统发育)、多营养级生物互作相关的研究;(3)拓展全球变化对群落构建影响的研究;(4)融合观测–实验–模型多种手段开展群落构建机制的研究;(5)连结“群落构建理论研究”和“森林管理实践”。总之,中国森林生物多样性监测网络的长期监测和联网研究是森林群落构建机制研究的重要基础,也是推动群落构建理论、解决森林管理难题的重要平台。

动物移动网络研究对景观生态学的贡献

景观生态学在其发展之初的20世纪80年代,提出了关于景观网络研究(包括景观网络概念、网络结构指数和景观连接度)的基本构想,这些构想需要在景观过程的研究中逐渐被落实和发展。动物移动过程因动物在斑块或廊道上有着独特丰富的属性特征、与周围资源环境之间存在复杂反馈而区别于无机物运移的景观过程,则动物移动网络研究在实现关于景观网络研究的基本构想、推动景观生态学发展中贡献独特。因此,总结动物移动网络研究的来源脉络及其对景观生态学的理论贡献对于景观网络领域和景观生态学学科的发展都具有重要意义。本文抓住景观生态学发展之初提出的关于景观网络研究的基本构想,寻找和剖析其中所蕴含的景观生态学思想,追踪这些思想如何被落实、发展、并形成目前的三个热点方向:动物移动网络模拟、重要值评价和景观连接度分析;总结这三个方向的研究进展,指出整合动物的空间行为特征是必然发展趋势;揭示出动物移动网络研究始终都以发掘斑块或廊道的动物有机体的属性特征(如种群数量)、以及描述这种属性在不同斑块或廊道之间的差异和联系为方向,正是这种属性的发掘有效地落实、发展和丰富了关于景观网络研究的最初构想,对景观生态学的贡献比其他过程更为独特。文章还总结了我国动物移动网络研究与国际研究相比较为滞后的现状,指出其暂时尚未显示出对我国景观生态学的独特贡献;强调发展源于跟踪定位数据的动物空间行为生态学研究是减小差距的重要、必要前提。期望本文能引发关于景观网络乃至景观生态学理论发展的方向性思考,为研究者提供参考。

森林生态系统中木腐真菌群落形成机理及生态功能

在森林生态系统中,枯死木是一个重要的组成部分,为很多生物提供栖息地,有助于养分循环以及碳和水的储存。木材分解是森林生态系统养分循环、土壤形成和碳收支的决定性过程,越来越受到森林生态学家、病理学家和管理者的重视。在此过程中,木腐真菌通过分泌多种酶降解木材主要成分,实现生态系统中的物质循环,具有极为关键和重要的作用。木腐真菌群落的形成受多种因素的影响,环境因子(降水、纬度、光照、温度、湿度等)和寄主倒木特征(化学成分、物理结构、体积大小以及腐烂程度等)通过影响不同真菌物种的分布和生长,进而影响真菌群落的物种组成;木腐真菌在一定程度上对其周围的微生物群落具有较强的控制力,其中能形成菌索的真菌更擅长控制细菌群落,而细菌通过消耗真菌降解酶的活性分解产物间接影响分解速率,也影响着真菌群落的动态变化;木腐真菌和腐生无脊椎动物作为倒木分解的两类主要群体,它们彼此之间相互影响,既有抑制作用也存在互惠互利;一些土壤真菌类群通过菌丝扩散定殖于倒木上进行生长。木腐真菌群落组成的最大干扰来自人类对森林的砍伐和利用,倒木的移除直接造成木腐真菌生长基质和环境的丧失,许多物种濒临灭绝,使得真菌群落组成单一、功能相对简单化。在倒木降解过程中,白腐真菌主要分泌过氧化物酶和漆酶降解倒木木质素,褐腐真菌可以有效地降解半纤维素和纤维素,降解酶的活性和种类直接影响木材腐烂速率和营养元素含量,而真菌菌丝对木材中C、N等营养元素具有重要的吸收和转移作用。木腐真菌的功能性状能够反映物种对环境条件的适应,有助于理解在不同环境中影响真菌群落聚集的机制。揭示森林生态系统中木腐真菌群落的形成机理及其生态功能,对于研究森林生态系统物质循环过程和生物多样性维持具有重要的理论意义和参考价值。

中国山西省大型木材腐朽菌多样性研究（英文）

2004–2016年对山西省8个保护区和森林公园天然林中的木材腐朽菌进行了真菌资源调查,共采集木生真菌标本1 000余号,基于对这些标本的研究,鉴定出木生真菌160种,分属于77个属,38个种为山西省首次报道。此外Antrodiella onychoides和Phlebiopsis pilatii为中国新记录种,本文提供了这2个种的详细描述、ITS序列和n LSU序列。

土地利用变化对京津冀热环境时空演变的影响

选取中国三大城市群之一的京津冀城市群作为研究区,利用Getis-Ord Gi*指数、贡献指数等分析方法,探究了2001~2020年不同土地利用类型对京津冀城市群夏季昼夜区域热环境的影响.结果发现,夏季昼夜相对地表温度空间分布差异较大.白天,西北部和东南部的相对地表温度都较高.夜晚,西北部以冷点为主,而热点主要聚集于东南部.京津冀城市群主要以耕地、林地、草地和建设用地为主.耕地、建设用地主要分布于东南部,林地和草地主要位于西北部.其中,耕地面积最大,约占总体面积的45.5%.然而自2001~2020年,随着城市化的发展,耕地面积降低了5.2%,而建设用地面积增加了2.3%.土地利用在夏季昼夜的相对地表温度变化较大.水体在白天的相对地表温度基本低于0℃,对区域热环境具有明显的降温作用,在夜晚水体的相对地表温度则位于3~4℃,具有明显的增温作用.草地在白天对区域的降温作用不明显,而在夜晚的降温作用明显强于林地.本文通过研究不同土地利用类型对区域热环境的昼夜影响,将有助于理解区域热环境分布特征及影响机制,从而为区域层面的热岛缓解策略制定提供理论依据.

土壤氮添加对水曲柳和蒙古栎光合限制作用的影响

本文以试验地常年大气氮(N)沉降量(23 kg·ha^(−1)·year^(−1))为依据,设计了低度(LN,23 kg·ha^(−1)·year^(−1))、中度(MN,46 kg·ha^(−1)·year^(−1))和高度(HN,69 kg·ha^(−1)·year^(−1))3种氮添加水平以模拟大气氮沉降,以无氮添加处理为对照(CK),探究过度氮沉降对森林阔叶树种水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)和蒙古栎(Quercus mongolica Fish.ex Ledeb)的生理生态效应。结果显示:(1)两树种CO_(2)扩散性限制作用(即气孔限制lsc和叶肉限制lm)在氮添加后减弱,而后随氮量的增加先减弱后增强;其生化限制lb则在氮添加后增强,后随氮量增加先增强后减弱;(2)3种光合限制作用均在MN下达到最值,中度土壤氮添加量对植株光合的促进效应最高;(3)土壤氮添加期间植株光合能力的增强主要源于CO_(2)扩散性限制作用的减弱,而gsc变化(即lsc)为扩散性限制的主角作用因子;(4)3种光合限制作用(lsc、lm和lb)在不同生长期(7月和8月)均未表现出显著差异,表明lsc的光合主角限制“角色”无季节性差异;(5)一定范围内的土壤氮添加不会对植株的水分利用潜力产生显著影响。