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小叶锦鸡儿根际微生物群落功能多样性对环境变化的响应 被引量:23
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作者 展小云 吴冬秀 +3 位作者 张琳 张灿娟 周双喜 杨云霞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3087-3097,共11页
利用Biolog技术对内蒙古草原灌丛优势种小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)根际土壤微生物群落功能多样性特征及其对大气CO2浓度、土壤氮水平和土壤水分3个环境因子变化的响应进行了研究。结果表明:(1)小叶锦鸡儿根际土壤微生物利用碳源... 利用Biolog技术对内蒙古草原灌丛优势种小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)根际土壤微生物群落功能多样性特征及其对大气CO2浓度、土壤氮水平和土壤水分3个环境因子变化的响应进行了研究。结果表明:(1)小叶锦鸡儿根际土壤微生物利用碳源总量在整个培养过程中呈逐渐增加的趋势。其利用比例较高的碳源类型为聚合物、糖类和氨基酸。(2)主成分分析表明,8个处理组的微生物群落功能多样性差异显著,其中与主成分1显著相关的碳源有14种,分别属于聚合物、糖类、氨基酸和羧酸。(3)加倍CO2浓度极显著提高平均颜色变化率(AWCD)以及丰富度指数和Shannon均匀度。(4)氮素添加使AWCD、丰富度指数和Shannon均匀度均极显著降低,其抑制效应在加倍CO2浓度时有所缓解。(5)加水处理对上述指标均有一定的促进作用,但是差异未达显著水平。(6)加倍CO2浓度和氮素添加联合处理下,小叶锦鸡儿根际微生物活性高于对照处理,说明加倍CO2浓度对微生物活性的促进效应强于添加氮素的抑制效应。(7)CO2和氮素对上述指标有交互作用。综上所述,小叶锦鸡儿根际土壤微生物群落的功能在很大程度上受到外界环境因子的影响,对环境变化较敏感的碳源类型为聚合物、糖类、氨基酸和羧酸,与利用比例较高的碳源类型基本一致。 展开更多
关键词 小叶锦鸡儿 BIOLOG 土壤微生物 多样性 CO2 氮素 水分
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径流泥沙实时自动监测仪的研制 被引量:6
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作者 展小云 郭明航 +1 位作者 赵军 赵向辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期112-118,共7页
针对径流泥沙过程监测仪缺乏和监测误差大的状况,研制了一种具有野外复杂条件下普遍适用的径流泥沙高精度实时自动监测仪,并建立了数据/站点管理云平台。该仪器从径流泥沙过程中提取驱动仪器运转的物理量并将其转换为测控信号,实现径流... 针对径流泥沙过程监测仪缺乏和监测误差大的状况,研制了一种具有野外复杂条件下普遍适用的径流泥沙高精度实时自动监测仪,并建立了数据/站点管理云平台。该仪器从径流泥沙过程中提取驱动仪器运转的物理量并将其转换为测控信号,实现径流泥沙过程的实时自动监测;通过对仪器总体结构及各功能部件的优化设计,消减泥沙粘附和沉积,提高监测精度。通过标准泥沙样品验证了该仪器的适用性,结果表明该仪器监测的含沙量相对误差均值为3.67%,决定系数为0.997。土槽试验获取了径流过程中变幅较宽的径流量和含沙量的动态过程曲线。可见,该仪器不仅可以准确地监测径流泥沙过程,而且创新了水土流失监测技术和方法,推动了水土流失监测的自动化和信息化。 展开更多
关键词 土壤 侵蚀 径流 含沙量 自动化监测
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基于粒子成像瞬态测量技术的雨滴微物理特性及降雨动能研究 被引量:2
3
作者 展小云 郭明航 +2 位作者 赵军 史海静 税军峰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期107-113,共7页
雨滴微物理特性及降雨动能是揭示降雨物理本质的重要特征量,亦是开展侵蚀定量分析与建立侵蚀量预报模型的基础。采用粒子成像瞬态测量可视化技术观测自然降雨雨滴,结合计算机视觉识别技术解算雨滴微物理特性参数,同时采用虹吸式自记雨... 雨滴微物理特性及降雨动能是揭示降雨物理本质的重要特征量,亦是开展侵蚀定量分析与建立侵蚀量预报模型的基础。采用粒子成像瞬态测量可视化技术观测自然降雨雨滴,结合计算机视觉识别技术解算雨滴微物理特性参数,同时采用虹吸式自记雨量计记录自然降雨降雨强度。研究表明:该次降雨雨滴以中等粒子为主,雨滴直径均值为1.52 mm,降落末速度均值为3.47 m/s,其中直径在1.00~3.00 mm范围内的雨滴占样本总数的87.21%。雨滴直径和降落末速度呈显著的对数关系。基于实测的雨滴微物理特性和降雨强度估算降雨动能,该结果与传统的经验模型估算结果相对误差均值为7.28%。该方法得到的降雨动能较以往的经验模型能更真实的反应雨滴降落过程中的做功大小,为准确计算降雨过程中雨滴所造成的溅蚀量奠定基础。 展开更多
关键词 侵蚀 图像处理 物理特性 雨滴 粒子成像 降雨强度 降雨动能
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全自动称重式雨量计的研制及性能分析 被引量:1
4
作者 展小云 赵军 +2 位作者 税军峰 赵向辉 郭明航 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期122-128,共7页
为了精准刻画降雨过程特征,研制了一种具有野外复杂条件下普遍适用的全自动称重式雨量计,该仪器以STM32单片机为核心,利用A/D转换芯片对称重传感器的电压信号进行放大处理,获取分辨率为0.01 mm的分钟级别的降雨数据。试验结果表明,该雨... 为了精准刻画降雨过程特征,研制了一种具有野外复杂条件下普遍适用的全自动称重式雨量计,该仪器以STM32单片机为核心,利用A/D转换芯片对称重传感器的电压信号进行放大处理,获取分辨率为0.01 mm的分钟级别的降雨数据。试验结果表明,该雨量计测量标准差为0.02mm/min,测量准确度最高为98.67%,说明该仪器监测精度高且适用范围广。称重式雨量计分辨率高,对微小雨滴反应灵敏,使得其监测结果较翻斗式雨量计大。此外,利用称重式雨量计在王东沟小流域进行野外自然降雨观测,发现该小流域自然降雨集中在5-9月,主要以次降雨量≤5mm的降雨为主,而次降雨量为>10~25mm的降雨对降雨总量贡献最大。该仪器可以实时准确地监测降雨全过程,可为提高降雨监测技术的精准化和自动化水平提供参考。 展开更多
关键词 降水 传感器 雨量计 自动化监测
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径流泥沙监测方法研究现状与展望 被引量:15
5
作者 展小云 曹晓萍 +1 位作者 郭明航 赵军 《中国水土保持》 2017年第6期13-17,共5页
径流泥沙监测是土壤侵蚀过程和机理研究的难点,也是水土流失动态评估和防治的基础。针对径流泥沙组成复杂、监测现场变异性大、监测技术和方法不统一、测量结果可比性差等研究现状,从测量原理出发,综述了几十年来国内外径流泥沙监测技... 径流泥沙监测是土壤侵蚀过程和机理研究的难点,也是水土流失动态评估和防治的基础。针对径流泥沙组成复杂、监测现场变异性大、监测技术和方法不统一、测量结果可比性差等研究现状,从测量原理出发,综述了几十年来国内外径流泥沙监测技术和方法的研究进展,分析了径流泥沙不同监测方法的适用环境、测量精度及局限性,并且针对目前径流泥沙监测方法存在的问题和水土保持学科发展需求,提出了径流泥沙监测自动化、精准化和信息化的发展方向。 展开更多
关键词 水土流失 监测方法 径流量 含沙量 自动化
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黄土丘陵区两种主要退耕还林树种生态系统碳储量和固碳潜力 被引量:83
6
作者 刘迎春 王秋凤 +6 位作者 于贵瑞 朱先进 展小云 郭群 杨浩 李胜功 胡中民 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第15期4277-4286,共10页
黄土丘陵区是中华文明的起源地,而原有植被却遭受严重破坏。因此,自20世纪70年代末开始的三北防护林工程、退耕还林工程和天然林保护工程等大型生态恢复工程,在本区均有大面积分布。这些工程已经对生态恢复起到重要作用,并将对全球碳素... 黄土丘陵区是中华文明的起源地,而原有植被却遭受严重破坏。因此,自20世纪70年代末开始的三北防护林工程、退耕还林工程和天然林保护工程等大型生态恢复工程,在本区均有大面积分布。这些工程已经对生态恢复起到重要作用,并将对全球碳素循环起到积极作用。以黄土丘陵区的主要造林树种——油松(Pinus tabulaeformis Carr.)和刺槐(Robinia pseudoacacia L.)为研究对象,共设置样方28个,测定森林乔木、灌木、草本生物量及凋落物碳储量;钻取并分析土样516份,获得土壤有机碳储量。结合文献数据和农田碳储量数据,建立0—86年生油松林和0—56年生刺槐纯林生态系统碳储量-林龄序列;在此基础上分析造林对生态系统碳储量和固碳潜力的影响。结果表明,造林后的油松林和刺槐林生态系统的植被、凋落物及土壤碳储量逐渐增加;在没有人为干扰的情况下,19、27、36、86年生油松林生态系统碳储量分别为70.76、143.43、167.30、271.23—332.26Mg/hm2;8、17、39年生刺槐林生态系统碳储量分别为80.37、94.08、140.77 Mg/hm2。受间伐干扰、45、52年生油松林生态系统碳储量分别为136.42、168.56 Mg/hm2,相对于没有人为干扰的油松林,其植被碳储量明显下降,而土壤碳储量保持稳定甚至升高。受乱砍滥伐干扰的71年生油松林和56年生刺槐林的生态系统碳储量分别为118.87、76.99 Mg/hm2,相对于没有人为干扰的森林,其植被碳储量和土壤碳储量均呈明显下降趋势。种植油松林之后的86a时间内,其生态系统固碳潜力为211.61—272.64 Mg/hm2;而种植刺槐林、在39a时间内的生态系统固碳潜力为81.15 Mg/hm2。 展开更多
关键词 黄土丘陵区 生态系统碳储量 固碳潜力 油松 刺槐
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浅层填沙滴灌种植枸杞改良龟裂碱土重度盐碱荒地研究 被引量:18
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作者 张体彬 展小云 +2 位作者 康跃虎 万书勤 冯浩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期139-149,共11页
龟裂碱土重度盐碱荒地主要分布在我国西北旱区,其土壤碱化度高、结构差、导水率低是制约其改良利用的关键因素。通过在滴头下方设置沙穴,探索在滴灌条件下种植枸杞的方式改良利用该盐碱荒地的可行性。通过设置-5 k Pa(S1)、-10 k Pa(S2)... 龟裂碱土重度盐碱荒地主要分布在我国西北旱区,其土壤碱化度高、结构差、导水率低是制约其改良利用的关键因素。通过在滴头下方设置沙穴,探索在滴灌条件下种植枸杞的方式改良利用该盐碱荒地的可行性。通过设置-5 k Pa(S1)、-10 k Pa(S2)、-15 k Pa(S3)、-20 k Pa(S4)和-25 k Pa(S5)5个不同土壤基质势控制灌水下限处理,寻求最优的滴灌灌溉制度。结果表明,种植后土壤水分入渗性能得到显著改善,滴头下湿润区域面积不断增大,逐渐形成一个脱盐区(ECe<4 d S/m)。控制较高的土壤基质势下限,有利于土壤盐分的淋洗。滴灌种植后土壤的ECe/SARe显著增加,说明土壤盐分组成特征发生变化,土壤物理性质得到改善;土壤速效养分含量显著增加,其中硝态氮表现出较强的随水迁移性,存在淋失风险,而速效磷随水迁移性弱,主要积累在0~20 cm深度内。种植3 a之后,S1成活率最低(56.8%),S3最高(81.1%),而S2、S3和S4产量显著高于其他处理(p<0.05),三者之间差异不显著,均为900 kg/hm^2左右,达到当地良田水平。结合土壤水盐特征、养分分布及枸杞生长等各方面因素,可以通过在滴头下设置沙穴滴灌种植枸杞的方式改良龟裂碱土重度盐碱荒地,并在种植前2 a控制土壤基质势下限为-10 k Pa,从第3年改为-20 k Pa。 展开更多
关键词 龟裂碱土 滴灌 水分调控 土壤基质势 盐分淋洗 枸杞
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内蒙古草原3年生小叶锦鸡儿根瘤特征及其对环境变化的响应 被引量:4
8
作者 张灿娟 吴冬秀 +3 位作者 张琳 展小云 周双喜 杨云霞 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1165-1176,共12页
小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)是氮素匮缺的内蒙古草原的灌丛优势种,研究其根瘤性状及其对不同环境因子的响应特征,可以进一步了解草原生态系统共生固氮过程及其对全球变化的响应机制。在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站,... 小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)是氮素匮缺的内蒙古草原的灌丛优势种,研究其根瘤性状及其对不同环境因子的响应特征,可以进一步了解草原生态系统共生固氮过程及其对全球变化的响应机制。在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站,利用开顶式生长室(Open-top chamber,OTC)控制实验模拟环境变化,研究了3年生小叶锦鸡儿播种苗根瘤特征,及其对氮素添加、干旱和加水和大气CO2浓度升高的响应。结果表明:1)3年生小叶锦鸡儿明显有根瘤着生,多着生于侧根。根瘤形状多样,以浅黄色的梨状和球状根瘤为主(占根瘤总数的68%);另有少数棕褐色棒状和纺锤状根瘤(占根瘤总数的30%);还有极少数较大的Y状根瘤。2)添加氮素极显著地抑制根系和根瘤的生长发育:根系有发白现象,且着生在其上的几乎都是干瘪根瘤。这种抑制效应随着水分增加和CO2浓度升高有所减缓。3)干旱抑制根系和根瘤生长,而加水促进二者生长。与干旱和正常水分相比,加水时根系更发达,根瘤形态多样,出现掌状和珊瑚状等大型根瘤。随着水分增加,根瘤着生部位由主根渐向侧根再向须根发展。与正常水分相比,减水时根瘤平均长度降低了50.4%(p<0.05);在加水条件下根瘤生长状况最为良好,单株根瘤数量和重量以及根瘤平均重量均显著增加。4)CO2浓度升高对根瘤生长有促进作用,但未达到显著。5)根瘤数量对环境因子的变化比根瘤大小更敏感;氮素和水分对单株根瘤数量和重量具有交互作用;对于水分和氮素相对缺乏的内蒙古草原,水分是限制小叶锦鸡儿根瘤菌侵染根系形成根瘤的关键因子。 展开更多
关键词 温带草原 小叶锦鸡儿 根瘤 氮素 水分 CO2浓度
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雨滴物理特性的粒子成像测量技术研究 被引量:4
9
作者 郭明航 展小云 +1 位作者 赵军 林奇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期144-150,共7页
雨滴形状、直径、降落速度等是表征雨滴特性的重要物理量。为了获取雨滴物理特性参数,基于粒子成像的瞬态测量可视化技术,研制了降雨环境下拍摄雨滴影像的光路系统和成像系统,开发了雨滴影像的识别、提取、量测等软件系统,设计了一种基... 雨滴形状、直径、降落速度等是表征雨滴特性的重要物理量。为了获取雨滴物理特性参数,基于粒子成像的瞬态测量可视化技术,研制了降雨环境下拍摄雨滴影像的光路系统和成像系统,开发了雨滴影像的识别、提取、量测等软件系统,设计了一种基于面阵电荷耦合元件的自然降雨成像测量系统。钢珠洒落实验发现该技术观测误差小。外场观测实验发现本次降雨主要以中等粒子为主,雨滴直径和降落速度均值分别为2.00 mm和3.52 m/s。雨滴降落速度可由雨滴直径的线性回归方程表达,且该方程的预测准确度和精度较高。可见,该测量技术可以准确地获取雨滴物理特性参数,为降雨特征和土壤侵蚀研究开辟了新途径。 展开更多
关键词 雨滴 物理特性 粒子成像 土壤侵蚀
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1901-2014年黄土高原1 km分辨率月均气温和月降水量数据集 被引量:4
10
作者 税军峰 任婧宇 +1 位作者 彭守璋 展小云 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2019年第4期129-138,共10页
本数据集覆盖了整个黄土高原地区,空间分辨率为1 km,时间跨度从1901年1月至2014年12月。它是由英国东英格利亚大学气候研究中心(Climatic Research Unit,CRU)发布的全球0.5°气候数据集以及国家生态系统观测研究网络(CNERN)发布的... 本数据集覆盖了整个黄土高原地区,空间分辨率为1 km,时间跨度从1901年1月至2014年12月。它是由英国东英格利亚大学气候研究中心(Climatic Research Unit,CRU)发布的全球0.5°气候数据集以及国家生态系统观测研究网络(CNERN)发布的中国区高分辨率气候数据集,通过Delta空间降尺度方法在黄土高原地区降尺度生成的。经地面观测数据验证表明,双线性插值法是4种插值方法中最适合黄土高原地区降尺度过程,Delta降尺度的气温和降水数据具有较高的精度。本数据集可为黄土高原地区生态环境、水文水资源的科学研究提供气候数据支撑。 展开更多
关键词 黄土高原 气温 降水量 Delta降尺度
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黄土高原地区500 m分辨率植被覆盖度数据集
11
作者 曹晓萍 张琴琴 +1 位作者 杨勤科 展小云 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2019年第4期75-80,共6页
黄土高原位于我国的生态敏感区,植被覆盖动态变化是该区域植被恢复和生态系统健康状况的重要指标。本数据集包含黄土高原2000年和2010年的逐月植被覆盖度数据,主要基于中国500 m归一化差分植被指数(Normalized Difference vegetation in... 黄土高原位于我国的生态敏感区,植被覆盖动态变化是该区域植被恢复和生态系统健康状况的重要指标。本数据集包含黄土高原2000年和2010年的逐月植被覆盖度数据,主要基于中国500 m归一化差分植被指数(Normalized Difference vegetation index,NDVI)旬合成产品通过投影、裁剪、合成月数据、像元二分模型计算等过程加工生成。本数据可反映黄土高原退耕还林前和退耕还林10年后植被覆盖度的时空变化情况,主要应用于土壤侵蚀时空动态变换评价、生态环境质量评价等方面。 展开更多
关键词 黄土高原 植被覆盖度 NDVI
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基于热红外成像的坡面薄层水流流速测量方法 被引量:2
12
作者 张艳 史海静 +3 位作者 郭明航 赵军 展小云 丁成琴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期108-115,共8页
流速是表征水流水力学特性的重要物理量。为了准确获取薄层水流流速,基于热红外成像技术、计算机视觉识别技术,设计了一种薄层水流流速测量系统。该系统通过对热示踪剂的自动控制以及对其热成像图的瞬时采集、影像校正、噪点去除、质心... 流速是表征水流水力学特性的重要物理量。为了准确获取薄层水流流速,基于热红外成像技术、计算机视觉识别技术,设计了一种薄层水流流速测量系统。该系统通过对热示踪剂的自动控制以及对其热成像图的瞬时采集、影像校正、噪点去除、质心确定等手段,获取薄层水流的流速等参数,从而实现对坡面薄层水流流速的动态观测。该系统精确度和准确度高,可从不同时间和空间尺度上更加准确地观测热示踪剂动态运移过程。系统的测量标准差为0.020 m/s,观测精度可达到98.33%,观测的时间分辨率为1/9 s,空间分辨率为2 mm。为了验证该系统的准确度,以流量法为基准,与传统示踪法(染料示踪法、盐示踪法)比较,结果表明,该系统的准确度高于染料示踪法和盐示踪法。其中热红外成像观测系统的相对误差均在±10%以内;染料示踪法的相对误差均大于10%;盐示踪法52%的相对误差在±10%以内。利用热红外成像系统获取的影像,可对不同时刻示踪段水流的发生、发展的过程进行追溯,也可以测量示踪剂沿水流方向的运移速度及垂直于水流方向的扩散速度,计算热示踪剂的弥散系数等。该技术可应用于降雨侵蚀、径流冲刷等方面的研究,对于进一步深化土壤侵蚀过程与机理研究具有重要的意义。 展开更多
关键词 流速 坡面 热红外成像观测系统 薄层水流 热红外标靶 精准度评价
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流速测量方法研究现状与分析 被引量:4
13
作者 马进国 郭明航 展小云 《中国水土保持》 2020年第11期36-40,共5页
在土壤侵蚀的发生发展过程中,径流流速和径流量是土壤侵蚀水动力学的重要参数,对评价水土保持措施效益至关重要.但是受径流发生的随机性、泥沙颗粒大小组成和泥沙含量的不确定性,以及野外条件的复杂性等影响,目前还没有具有普适性的径... 在土壤侵蚀的发生发展过程中,径流流速和径流量是土壤侵蚀水动力学的重要参数,对评价水土保持措施效益至关重要.但是受径流发生的随机性、泥沙颗粒大小组成和泥沙含量的不确定性,以及野外条件的复杂性等影响,目前还没有具有普适性的径流流速测量技术和方法.从流速测量实际工作出发,对目前常用的流速测量方法的基本原理、适用性和局限性进行了综述,以便有效发挥现有技术优势并选用正确的流速测量仪器设备.此外,针对目前流速测量方法存在的问题,以及径流发生的随机性和过程的复杂性,提出了径流流速实时、自动测量的新方向,期望能为水土保持科学研究和生产实践提供参考. 展开更多
关键词 径流 流速 测量方法 流速仪
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基于粒子成像技术的陕南地区降雨雨滴特征分析
14
作者 冯倩 展小云 +2 位作者 郭明航 赵军 刘宝元 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第4期97-104,共8页
为了研究陕南地区自然降雨雨滴特征,利用自主研发的粒子成像瞬态测量可视化仪对陕南地区宁强县次降雨进行了观测分析。结果表明:雨滴平均直径为1.08 mm,平均终点速度为3.92 m/s,平均雨滴数密度为141.63个/m 3。该次降雨过程中直径0~1 m... 为了研究陕南地区自然降雨雨滴特征,利用自主研发的粒子成像瞬态测量可视化仪对陕南地区宁强县次降雨进行了观测分析。结果表明:雨滴平均直径为1.08 mm,平均终点速度为3.92 m/s,平均雨滴数密度为141.63个/m 3。该次降雨过程中直径0~1 mm的雨滴数密度最大,占到总雨滴数密度的67.22%。直径1~2 mm的雨滴对降雨量的贡献率最大,达到59.31%。实测雨滴谱呈单峰结构,其中大雨及以上的雨滴谱最宽,其次为中雨,小雨的雨滴谱最窄。降雨强度波动范围为0.11~10.95 mm/h,在很大程度上受雨滴大小和数目的双重影响。该次降雨中雨滴直径与雨滴终点速度间存在密切的对数关系,其拟合曲线与Atlas-Ulbrich关系曲线非常相似。综上所述,该次降雨平均雨滴数密度相比南方地区较小,直径小于2 mm的雨滴对该次降雨贡献最大。实测雨滴谱宽度受降雨强度影响,随降雨强度的增大而增大。雨滴大小和数目共同决定降雨强度大小。雨滴直径与雨滴终点速度间关系与常用的经验关系相似。 展开更多
关键词 雨滴直径 雨滴终点速度 雨滴数密度 降雨强度
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中国东部南北样带森林优势植物叶片的水分利用效率和氮素利用效率 被引量:34
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作者 展小云 于贵瑞 +1 位作者 盛文萍 方华军 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期587-594,共8页
通过测定中国东部南北样带主要森林生态系统中10种优势植物(兴安落叶松、蒙古栎、水曲柳、紫椴、色木槭、红松、杉木、木荷、马尾松、锥栗)叶片的碳氮含量(Cmass、Nmass)、同位素丰度(δ13C、δ15N)以及光合响应曲线,分析了不同优势植... 通过测定中国东部南北样带主要森林生态系统中10种优势植物(兴安落叶松、蒙古栎、水曲柳、紫椴、色木槭、红松、杉木、木荷、马尾松、锥栗)叶片的碳氮含量(Cmass、Nmass)、同位素丰度(δ13C、δ15N)以及光合响应曲线,分析了不同优势植物叶片的水分利用效率和氮素利用效率之间的差异及其相互关系.结果表明:不同生活型植物叶片的Nmass和δ15N差异显著,表现为阔叶植物>针叶植物,落叶植物>常绿植物;最大光合速率(Pn max)表现为针叶植物>阔叶植物,落叶植物>常绿植物;植物叶片的瞬时水分利用效率(WUEi)和长期水分利用效率(WUE)均表现为阔叶植物>针叶植物,常绿植物>落叶植物;植物叶片的瞬时氮素利用效率(NUEi)和长期氮素利用效率(NUE)则表现出相反的规律,且常绿植物和落叶植物叶片的NUE差异显著;WUEi和WUE之间相关性不显著,而NUEi和NUE之间呈显著正相关.植物叶片的水分利用效率与氮素利用效率显著负相关.两种资源利用效率均受植物生活型的影响,并且存在一定的制约关系. 展开更多
关键词 δ13C δ15N 最大光合速率 水分利用效率 氮素利用效率
原文传递
中国区域陆地生态系统土壤呼吸碳排放及其空间格局——基于通量观测的地学统计评估 被引量:28
16
作者 展小云 于贵瑞 +1 位作者 郑泽梅 王秋凤 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2012年第1期97-108,共12页
土壤呼吸是陆地生态系统通过根系呼吸和微生物呼吸向大气中释放CO2的过程。研究土壤呼吸的时空格局,将有助于构建区域尺度土壤呼吸定量评价模型,也可提高预测未来气候变化情境下的典型生态系统、区域以及全球尺度碳平衡状况的能力。本... 土壤呼吸是陆地生态系统通过根系呼吸和微生物呼吸向大气中释放CO2的过程。研究土壤呼吸的时空格局,将有助于构建区域尺度土壤呼吸定量评价模型,也可提高预测未来气候变化情境下的典型生态系统、区域以及全球尺度碳平衡状况的能力。本文整合了中国区域土壤呼吸的主要研究成果,分析了温度敏感性(Q10)和土壤呼吸(Rs)的统计特征和区域差异,定量评价了中国区域Rs的时空格局及其在中国和全球碳平衡中的作用。通过以上分析本文得出以下主要结论:①不同生态系统类型的土壤呼吸的Q10表现为森林>农田>草地,气候越寒冷,土壤呼吸Q10越大,并且中国区域的Q10值相对于其他国家偏低;②Rs具有明显的季节变异,不同生态系统类型的Rs表现为森林>农田>草地,并且,中国区域Rs低于全球Rs;③月尺度上Rs随着经纬度发生明显的季节变异,随着经度的增加,Rs的季节变幅也逐渐增加;④1995-2004年中国区域Rs的年总量的平均值为3.84 PgC,占全球土壤CO2排放的比例4.78%。 展开更多
关键词 土壤呼吸 自养呼吸 异养呼吸 温度敏感性 时空格局 陆地生态系统 中国
原文传递
Effects of Plant Functional Types,Climate and Soil Nitrogen on Leaf Nitrogen along the North-South Transect of Eastern China 被引量:5
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作者 展小云 于贵瑞 何念鹏 《Journal of Resources and Ecology》 CSCD 2013年第2期125-131,共7页
We conducted a systematic census of leaf N for 102 plant species at 112 research sites along the North-South Transect of Eastern China (NSTEC) following the same protocol, to explore how plant functional types (PFT... We conducted a systematic census of leaf N for 102 plant species at 112 research sites along the North-South Transect of Eastern China (NSTEC) following the same protocol, to explore how plant functional types (PFTs) and environmental factors affect the spatial pattern of leaf N. The results showed that mean leaf N was 17.7 mg g^-1 for all plant species. The highest and lowest leaf N were found in deciduous-broadleaf and evergreen-conifer species, respectively, and the ranking of leaf N from high to low was: deciduous 〉 evergreen species, broadleaf 〉 coniferous species, shrubs ≈ trees 〉 grasses. For all data pooled, leaf N showed a convex quadratic response to mean annual temperature (MAT), and a negative linear relationship with mean annual precipitation (MAP), but a positive linear relationship with soil nitrogen concentration (Nsoil). These patterns were similar when PFTs were examined individually. Importantly, PFTs, climate and Nsoil, jointly explained 46.1% of the spatial variation in leaf N, of which the independent explanatory powers of PFTs, climate and Nsoil, were 15.6%, 2.3% and 4.7%, respectively. Our findings suggest that leaf N is regulated by climate and Nsoil, mainly via plant species composition. The wide scale empirical relationships developed here are useful for understanding and modeling of the effects of PFTs and environmental factors on leaf N. 展开更多
关键词 forest ecosystem plant functional type temperature PRECIPITATION soil nitrogen
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全球森林生态系统净初级生产力的空间格局及其区域特征 被引量:14
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作者 焦翠翠 于贵瑞 +2 位作者 展小云 朱先进 陈智 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期699-709,共11页
净初级生产力(Net Primary Productivity)是生态系统碳循环过程中的一个重要组成部分,森林生态系统的NPP占全球陆地生态系统的65%,深入了解全球森林生态系NPP的空间变异规律,是理解全球碳收支格局的基础。本论文以收集获得的野外站点实... 净初级生产力(Net Primary Productivity)是生态系统碳循环过程中的一个重要组成部分,森林生态系统的NPP占全球陆地生态系统的65%,深入了解全球森林生态系NPP的空间变异规律,是理解全球碳收支格局的基础。本论文以收集获得的野外站点实测NPP数据为基础,对全球森林生态系统NPP的空间分布格局及其区域特征进行综合分析得出:全球森林生态系统的NPP呈现出随着纬度升高而降低的趋势,北半球森林生态系的NPP随着纬度的升高显著降低,南半球森林生态系统的NPP则纬向规律不显著。全球各个大洲之间森林生态系统的NPP整体上差异不显著,只有南美洲森林生态系统的NPP显著高于亚洲、欧洲和北美洲的森林生态系统。全球森林生态系统的NPP呈现出从寒冷性气候区域向温暖性气候区域逐渐增大的趋势。经典的Miami模型能够较合理地估算当前气候条件下森林生态系统NPP的空间分布格局。在全球尺度上,年均温(r^2约为0.50)较年降水(r^2约为0.40)与森林生态系统的NPP有更强的相关性。这些研究结果为进一步探讨全球陆地生态系统碳源汇功能奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 净初级生产力 森林生态系统 碳循环 气候区Miami模型
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盐碱地土壤酶活性研究进展和展望 被引量:31
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作者 张体彬 展小云 冯浩 《土壤通报》 CAS 北大核心 2017年第2期495-500,共6页
盐碱地是农业生产重要的后备土地资源,同时土壤盐渍化是灌溉农业生产过程中首要考虑的问题之一。近年来,越来越多的研究开始关注盐碱地改良利用过程中包括土壤生物学性质在内的土壤整体环境质量的改善。其中,土壤酶是土壤生物活动的产物... 盐碱地是农业生产重要的后备土地资源,同时土壤盐渍化是灌溉农业生产过程中首要考虑的问题之一。近年来,越来越多的研究开始关注盐碱地改良利用过程中包括土壤生物学性质在内的土壤整体环境质量的改善。其中,土壤酶是土壤生物活动的产物,其活性水平是土壤环境质量的良好生物学指标,可以用来评价土壤退化程度及管理措施的效果和可持续性。本文总结说明了盐渍化土壤酶活性状况及盐碱胁迫机理,并对盐碱地改良利用过程中土壤酶活性的研究现状进行了综述。最后从存在问题和关注热点出发,提出了下一步的研究重点。 展开更多
关键词 盐碱地 土壤酶活性 土壤盐渍化 土壤改良
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