分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-06-04 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于干旱沙漠地区敦煌野外观测资料和大涡模式，模拟研究了覆盖逆温强度对干旱区超厚对流边界层发展及边界层顶夹卷作用的影响。结果表明：① 覆盖逆温层被打破之前，覆盖逆温强度越弱，混合层越不稳定，越有利于湍流垂直向上发展，对流边界层、混合层和夹卷层都较厚，夹卷速度较大，边界层顶夹卷作用较强。当覆盖逆温层被充分发展的边界层对流完全贯穿以后，原本被限制在厚度小但能量大的强覆盖逆温层下的边界层对流，湍流混合更剧烈，边界层顶夹卷作用更强，更有利于混合层与覆盖逆温层之上的中性层结混合，形成厚度较大的超厚边界层。② 覆盖逆温层被打破之前，驱动边界发展的湍流动能主要由热浮力提供；覆盖逆温层被打破以后，混合层中的切变产生项对边界层湍流动能贡献最大。
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： 鉴于大气氮素沉降对整个生态系统的重要影响, 我国近年来陆续开展了不同尺度的大气氮素干、湿沉 降的研究, 但少有农业区多年连续监测的资料。本研究利用DELTA 系统、被动采样器和雨量器在山西省太原市郊区阳曲县河村旱作农业区进行了4 年的监测试验, 观测大气氮素干、湿沉降的时间变异。结果表明: 2011年4 月—2015 年3 月, 河村4 年大气活性氮NH3、HNO3、NO2、颗粒态NO3 (pNO3)、颗粒态NH4+ (pNH4+)平均沉降量分别为4.50 kg(N)·hm2·a1、3.54 kg(N)·hm2·a1、2.56 kg(N)·hm2·a1、1.62 kg(N)·hm2·a1、2.75 kg(N)·hm2·a1,大气氮素干沉降总量为12.38~18.95 kg(N)·hm2·a1, 以2011 年的氮干沉降量最高, 2014 年的最低。2011 年4 月—2015年3 月各月氮干沉降量与氨气沉降量之间存在显著正相关, 相关系数在0.809 8~0.937 1, 由此可知, 该地区活性氮沉降主要受农业氨气排放的影响。河村4 年雨水中NO3、NH4+平均浓度分别为3.20 mg(N)·L1 和2.43 mg(N)·L1,大气氮素湿沉降11.67~41.31 kg(N)·hm2·a1。年度间氮素湿沉降存在很大差异, 以2012 年氮素年湿沉降量最高, 2014 年最低, 每年大气氮素湿沉降占氮总沉降量的份额超过50%。此外, 4 年湿沉降中不仅NO3-N 和NH4+-N 之间、且二者与降雨量也呈显著线性或二次相关关系, 说明降雨量对NO3-N 和NH4+-N 的湿沉降影响较大。本研究表明太原市旱作农区不同年份间氮素湿沉降比干沉降差异更大, 且总沉降数量较高。虽然是旱作区, 该地区氮素干沉降略低于湿沉降。研究结果为该地区农田氮肥施用和氮素循环监测提供了理论依据。
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： 为揭示山西省农牧生产体系磷流动空间分布特征, 进一步为养分资源综合管理提供科学建议, 本研究使用食物链养分流动模型(NUFER)与ArcGIS 相结合, 以2011 年山西省11 个地市农牧生产体系为研究对象, 计算了农牧生产体系中的磷流动、损失及账户平衡, 并对各个生产体系的磷利用效率(PUE)、有机废弃物中磷的循环利用效率、磷的损失途径等重要指标进行了综合评价, 描述了2011 年山西省各地市农牧生产体系与区域尺度的磷流动变化特征。研究结果表明, 山西省各地市农牧体系磷的投入和损失差异较大, 农田生产体系投入范围在22.5~83.0 kg·hm2, 而整个农牧生产体系损失区间在2.7~8.8 kg·hm2; 磷的投入和损失均总体呈现东南部高、西北部低的空间分布格局; 各地市农田磷素均有盈余但程度不均, 为9.4~48.4 kg·hm2。农田生产系统的磷素利用效率(PUEc)高于全国平均水平; 农牧生产体系的磷利用效率(PUEc+a)较低, 全省平均水平仅为30.3%, 主要是由于农牧分离较为严重; 有机废弃物的循环利用效率较低(60%)。省域东南部存在潜在环境风险,晋城、晋中等地市有大量的粪尿磷未得到回收利用, 可作为周边农业主产区的农田养分资源。因此通过提高农牧生产体系的养分管理水平和区域间养分资源协同管理, 能够大幅提高磷的利用效率, 同时有效降低环境风险, 实现山西农业可持续发展。
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