分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 潜在蒸散发在区域水量平衡、干旱程度评价、农作物需水量等方面的研究中具有重要的作用。然而，潜在蒸散发的空间化处理一直以来都是相关研究面临的一个挑战。基于新疆地区1960—2017年66个气象站的观测数据，通过一种简单的参数方程，实现了潜在蒸散发（ET0）的空间化处理。研究结果表明：① 简化参数方程中的2个重要参数a，c的空间分布呈现一定的规律，参数a在空间上呈现东南高，西北低的特点；参数c则随海拔的增加而增大。② 简化参数方程与Penman-Monteith方法相比，拟合结果在日、月和季节尺度上的R2值均大于0.90，且R2值随时间尺度的增加而增加。③ 将简化参数方程的拟合结果与CRU数据和MOD16A2数据进行对比发现：简化参数方程与Penman-Monteith方法拟合的R2值较高，拟合效果和偏差指标表现更佳，而CRU、MOD16A2数据拟合的R2值较低。简化参数方程所获得的潜在蒸散发精度高且空间分辨率更高（500 m×500 m），是一种适用于新疆地区潜在蒸散发估算的简便有效的方法。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 在全球变化的背景下，植被生产力发生了一系列的变化，如何定量的评估中国西北干旱区气候变化和人类活动对植被生产力的影响，对于应对气候变化，促进“一带一路”生态建设以及美丽中国建设具有重要的意义。以新疆为研究区，以植被净第一性生产力（NPP）作为评价指标，分析了2001—2016年气候变化和人类活动对植被恢复和退化的影响。结果表明：（1） 从2001—2016年，植被NPP有明显变化趋势的面积占植被覆盖区总面积的34.02%，其中30.58%的面积呈现恢复趋势，3.44%的面积呈现退化趋势，NPP平均每年增加634 Gg C·a-1(Gg=109 g)。（2） 由人类活动和气候变化引起植被恢复的面积占植被NPP变化总面积的42.03%和30.58%；在上述两个区域，NPP平均每年增加量分别为319 Gg C·a-1和59 Gg C·a-1。由人类活动和气候变化引起植被退化的面积占NPP变化总面积的57.63%和19.45%；其中，在上述两个退化区域，NPP平均每年分别减少68 Gg C·a-1和7 Gg C·a-1。（3） 不同植被类型中，人类活动对农作物、荒漠、草地、高山植被的恢复作用大于退化作用，对森林、灌丛、沼泽的退化作用大于恢复作用；气候变化对沼泽的退化作用大于恢复作用，对其他6种植被类型的恢复作用大于退化作用。总体上，人类活动是影响新疆植被恢复和退化的主要原因。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 塔里木河是我国最大的内陆河，由“九源一干”144条河流水系构成。目前仅阿克苏河、和田河、叶尔羌河以及开都—孔雀河与塔里木河干流有地表水力联系。流域内水系连通与生态保护问题十分突出，断流河道下游成为过去30年塔里木河流域生态退化最为严重区域。文章结合实地调研和样地调查，系统分析了塔里木河流域水系连通存在的问题，指出流域水系连通性差，抵御极端气候水文事件的能力不足；耕地面积不断扩大，农业用水比例过高，严重挤占了生态用水，导致河道断流，河流肢解，流域水系统完整性被破坏；地下水超采引起地下水位大幅下降，地表生态过程受损，生态隐忧凸显。针对此提出：（1）从机制、体制上推动和实现塔里木河流域水资源科学管理，将断流的5源流纳入塔里木河流域管理局统一管理；（2）科学确定绿洲适宜规模，退耕还水，以水定地、以水定发展；（3）实施流域地表水、地下水统一管理，提升流域水资源监控与综合调度管控能力。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-03-30 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 以极端干旱环境中的胡杨群落为研究对象，利用涡度相关通量观测系统，研究了胡杨群落CO2通量与水分利用效率在不同物候期的动态规律。结果表明：胡杨CO2通量在不同物候期日变化趋势基本一致，但存在明显的季节差异，其中果熟期CO2通量变化幅度最大，开花期最小，展叶期介于二者之间。相关分析表明，胡杨群落CO2通量均与显热通量、潜热通量、动量通量、土壤热通量、净辐射以及空气相对湿度呈极显著相关。其中，净辐射、潜热通量和显热通量与CO2通量的相关系数较大，其变化范围分别为-0.82--0.88、-0.64--0.66和-0.63--0.94，是影响群落CO2通量的最主要环境因子。胡杨群落水分利用效率（WUE）同样存在明显日变化规律。其时间动态表现为：群落水分利用效率在开花期、叶黄期和落叶期变化幅度大，开花期最高，在展叶期和果熟期WUE最稳定。净辐射和风速是影响群落水分利用效率的两个最关键要素。
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： 人类活动导致全球大气CO2 浓度持续升高, 研究大气CO2 浓度升高对C4 作物谷子(Setaria italica)生长发育及虫害发生的影响, 可以为谷子等C4 作物制订应对气候变化栽培措施提供理论依据。本研究利用OTC (Open Top Chamber)系统, 设两个CO2 浓度梯度(正常大气CO2 浓度、正常CO2 浓度+200 μmol·mol1)模拟CO2浓度升高对谷子生长发育的影响。结果表明: 大气CO2 浓度升高后, 谷子净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、叶片蒸腾速率(Tr)和水分利用率(WUE)分别增加38.73%、27.53%、6.93%和40.56%; 谷子叶片光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)和非光化学淬灭系数(NPQ)显著下降, 光系统Ⅱ实际光化学量子产量(ΦPSII)和表观电子传递效率(ETR)显著增加, 而对光化学淬灭系数(qP)无显著影响; 此外, 谷子株高、茎粗和小穗数分别增加3.41%、13.28%和13.11%; 而叶重、茎重、千粒重、单株粒数和产量无显著变化, 穗重和地上部分生物量分别显著下降12.8%和7.44%; 大气CO2 浓度升高后, 谷子灌浆期和收获期玉米螟(Ostrinia furnacalis)发生数量显著增加。大气CO2 浓度升高将有利于谷子的生长发育, 但会增加玉米螟危害。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-11-24 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 30~300 MHz的甚高频(Very High Frequency，VHF)频段是重要的射电天文波段，该频段观测采用天线阵组阵方式。稀布阵列具有空间分辨率高､副瓣电平低以及造价低等优点， 进一步的天线阵综合加权可以对天线阵主瓣波束进行有效赋形，对最大旁瓣副瓣(Maximum Side Lobe)电平和远区栅瓣(Far Side Lobe)电平进行抑制，首先回顾了射电天文甚高频稀布阵列研究发展和现状， 以及将会遇到的难点，提出了首先优化最优稀布天线阵元排布，进一步提出融合高性能计算平台+FPGA SOPC的稀布甚高频射电天文阵列信号处理结构体系，在图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)或者云计算平台上完成对天线阵各阵元频点加权参数的计算，然后通过高速总线将计算参数下发到前端的信号处理板中，通过FPGA SOPC完成对加权参数的配发。进一步分析计算了多波束情况下的数据率，可以实现实时的参数配置。本文成果为下一步大规模甚高频天线阵架设提供了技术依据。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 蒸散是水能碳循环之间的纽带，了解蒸散的动态过程及其驱动因素对中亚干旱区水资源稳定、生态环境安全及农业水资源管理等方面具有重要意义。本研究基于Priestley-Taylor方法，估算并分析了20002019年中亚干旱区蒸散的时空变化，采用Lindeman-Merenda-Gold方法定量评估了不同驱动因素对蒸散各组分的绝对贡献，并以各组分对蒸散变化的贡献加权，评估了各驱动因素对蒸散的贡献。结果表明：中亚干旱区蒸散整体以1.45mma-1的速度波动上升，其变化趋势呈东升西降的空间分布；植被蒸腾、蒸发、冠层截留蒸发的变化趋势分别是2.46 mma-1、-1.03 mma-1、0.02 mma-1，三者对蒸散变化的贡献分别是70.09%、29.34%、0.57%；植被蒸腾和冠层截留蒸发的主导因素是NDVI，蒸发的主导因素是气温；总体上，NDVI是中亚干旱区蒸散变化的主导因素，其绝对贡献为28.16%。
分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2022-12-01 合作期刊: 《广西植物》
摘要： 为探究莫索湾地区两种优势短命植物对光照和温度的光合适应机制，该文测定了卷果涩芥 （Malcolmia scorpioides）和硬萼软紫草（Arnebia decumbens）在不同温度下（25~60 ℃）及恒定常温（25 ℃） 与胁迫高温（50 ℃）下不同光强间（80~400 molm-2s-1）的叶绿素荧光参数，以探讨其光损伤情况和光 合活性变化。结果表明：（1）随温度升高，两种短命植物的光合效率和电子传递速率先升后降，40 ℃时 达到最高值，其后快速下降，并伴随着光系统 II（PS II）非调节性能量耗散的量子产量[Y（NO）]和光系 统 I（PS I）受体端热耗散效率[Y（NA）]的上升，受体端激发压积累，光合系统受损。（2）在 80~400 molm-2s-1 的光照范围内，常温下，光合效率随光照强度增加而增加；而高温下，光照与高温对植物产生了联合胁迫， 造成光合活性下降，PS II 调节性能量耗散的量子产量[Y（NPQ）]降低，并且当光强达 320 molm-2s-1 时， 环式电子传递流逐渐消失。综上，一定范围内的光照和温度能够提升两种短命植物的光合活性，激活热耗 散和环式电子传递流，减少光抑制，但高温及高温下光强的增加会使两种短命植物的适应能力减弱，光保 护机制消失，其主要原因为 PS I 受体侧激发压积累和调节性热耗散保护能力不足使植物光合系统受损。
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： 为了解不同耕作管理措施对我国北方旱作农田作物生产生命周期内生产资料及生产过程碳排放足迹的影响, 在山西省临汾市尧都区连续15 年保护性耕作长期定位试验基地, 利用静态箱-气相色谱法连续两年测定了不同秸秆管理和耕作措施(秸秆不还田旋耕、秸秆还田旋耕、秸秆覆盖免耕)下, 旱作冬小麦田N2O 周年排放通量, 并对不同耕作管理措施的生产资料和生产过程中的碳排放进行全面分析与计算, 以估算不同耕作措施的碳足迹。结果表明: 1)秸秆覆盖免耕和秸秆不还田旋耕条件下旱作冬小麦田N2O 年度累积排放量较秸秆还田旋耕分别平均减少19.2%和18.9%; 2)旱作冬小麦在秸秆覆盖免耕条件下产量最高; 3)旱作农田碳足迹中氮肥生产、农田N2O 直接排放和柴油消耗排放占到总排放足迹的90%以上; 4)秸秆覆盖免耕较其他耕作方式的碳足迹低, 两年试验期间, 较秸秆还田旋耕处理碳足迹分别低11.0%和6.9%, 较秸秆不还田旋耕处理碳足迹分别低7.9%和8.3%。5)在半干旱地区, 秸秆覆盖免耕处理单位产量碳足迹最低, 是本研究中低碳低排的推荐措施。本研究结果可为旱作农田以低碳减排为目标的可持续发展提供科学依据。
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