• 应用修订的Shuttleworth-Wallace 模型对半干旱区覆膜玉米蒸散的研究

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 蒸散发(ET)包括植物蒸腾(T)和土壤蒸发(E), 在维持全球能量平衡和气候调节中起关键作用。量化蒸散发及其组分在准确预报气候对生态系统碳水通量和能量的响应中至关重要。基于兰州大学半干旱区农业生态系统试验站2014 年玉米生长季涡度相关仪的观测结果, 利用修订后的Shuttleworth-Wallace 模型(S-W 模型)对覆膜玉米田的蒸散发进行模拟, 利用实测值对模拟结果进行验证, 对蒸散发及其组分的影响因素和敏感性进行分析。结果表明: S-W 模型对覆膜玉米农田蒸散发的模拟结果在日蒸散量大于2 mm·d1 的晴天和时晴时云天气较好, 阴雨天气模拟结果较差, 且模型模拟结果较涡度相关的实测值偏高。E/ET 在一天内的变化为单峰曲线, 在生长季尺度上, 在玉米快速生长期呈下降趋势, 在之后的时间基本保持不变。覆膜玉米农田的E/ET在日时间尺度的变化主要受气孔导度影响, 在生长季尺度主要受叶面积指数和土壤含水量的共同影响。敏感性分析表明, 蒸散发及其组分对作物冠层高度与参考高度间的空气动力阻力(raa)和冠层内边界层阻力(rac)均较敏感, 对作物冠层阻力(rsc)敏感性适中, 对地面与冠层间的空气动力阻力(ras)和下垫面裸土表面阻力(rss)不敏感, 在应用S-W 模型模拟覆膜玉米农田蒸散量时, 要特别注意阻力参数raa、rac 和rsc 的合理确定。

  • 基于贝叶斯方法的光合作用生化模型参数估计及其在干旱区葡萄上的应用

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 以无核白葡萄为试材, 测定了其在不同季节(6—9 月)、不同胞间CO2 浓度下的净光合速率, 根据贝叶斯方法, 结合蒙特卡罗马尔科夫链算法对光合生化模型参数进行估算, 以期获得不同季节的模型参数值, 并与最小二乘法所得结果对比, 探讨贝叶斯方法在解决高维度复杂模型参数估计问题中的可行性和葡萄光合作用关键参数季节变化规律。结果表明, 最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用速率(TPU)均有明显的季节变化特性, 出现先增后减的趋势, 8 月达最高, 分别为54.30 μmol·m2·s1、88.45 μmol·m2·s1和6.56 μmol·m2·s1; 9 月最小, 分别为34.66 μmol·m2·s1、58.86 μmol·m2·s1 和4.38 μmol·m2·s1。叶肉导度(gm)在各个月份波动不大, 6—9 月分别为5.16 μmol·m2·s1·Pa1、5.29 μmol·m2·s1·Pa1、5.39 μmol·m2·s1·Pa1和5.41 μmol·m2·s1·Pa1。与传统的最小二乘法相比, 贝叶斯方法估算的Vcmax 值偏小, Jmax、TPU 和gm 无明显差异。同时贝叶斯方法估计出的模型参数是在考虑参数先验信息的基础上获得的, 生化意义更加显著。试验表明, 光合作用生化模型(FvCB 模型)在应用于光合作用模拟时, 应充分考虑其参数的季节变化性; 结合蒙特卡罗马尔科夫链算法的贝叶斯参数估计能更有效解决FvCB 模型中参数估计问题。

  • 丝绸之路与泛第三极地区人类活动、环境变化和丝路文明兴衰

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境学 提交时间: 2017-09-20 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 泛第三极地区主要包括了青藏高原和其北侧的亚洲内陆干旱区,西至高加索等山脉,东至黄土高原西部。该区地处欧亚大陆腹地,是史前和历史时期东西方交流的主要通道,不同民族和多种文化历经了复杂而长期的接触、交流、冲突、融合和沉淀,开辟了东西方文明交流的便利通道,深刻地影响了人类文明发展的进程。研究泛第三极地区人类扩散、人类活动、环境变化和丝路文明兴衰及其相互关系,分析这一关键区域的社会环境发展规律,对于增强丝绸之路沿线各国的历史文化认同、揭示丝绸之路沿线地区的自然和社会演变规律,具有十分重要的理论与现实意义,同时也将为绿色丝绸之路建设提供历史借鉴和决策参考。泛第三极地区人类活动历史、文明演化过程及其与环境变化的相互作用应当成为我国的重点研究领域。

  • 甘肃白龙江流域生态系统粮食生产服务价值时空分异

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 粮食生产服务是区域生态系统主要的服务功能之一,也是人类福祉和社会发展的基础,受自然环境和社会经济发展而不断变化。然而,目前国内外尚缺乏统一的生态系统服务价值的时空动态评估方法,尤其是在脆弱的山区过渡带区域。以灾害频发的脆弱生态过渡带——甘肃白龙江流域为例,尝试引入自然环境和人文社会要素对区域生态系统生产服务经济价值进行系数调整与修正,构建生态系统服务价值的计量评估模型,测算流域内生态系统生产服务价值并分析其时空差异性。结果表明:(1)1990-2010年间白龙江流域耕地面积波动起伏较大,但流域内生态系统生产服务价值却表现出持续上升的趋势,至2010年平均生产服务价值达186.74万元。生态系统生产服务价值空间格局变化不大,其高产区约占42.4%以上,主要分布在宕昌县西北部的岷江两岸和舟曲城关镇-武都汉王镇的白龙江两岸及其以北区域。(2)方法改进后,白龙江流域生产经济价值相对减小(172.74万元),间接反映了研究区内滑坡、泥石流等自然灾害和区位人文社会要素对生产经济价值的影响,更符合流域的实际情况。