国际科技合作与交流专项项目(2010DFA92720-05)
- 作品数：10 被引量：103H指数：7
- 相关作者：李彦王玉刚王忠媛周宏飞谢江波更多>>
- 相关机构：中国科学院新疆生态与地理研究所中国科学院大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球生物学环境科学与工程更多>>
- 强降雨条件下沙丘土壤水分运移特征分析被引量：14
- 2015年
- 通过开展野外模拟降雨及亮蓝示踪试验,分析古尔班通古特沙漠强降雨条件下沙丘土壤水分运移规律。结果表明,2003-2013年间沙漠降雨以小雨量、小强度、短历时降雨特征为主。存在少数大雨量、大强度、长历时降雨;裸沙地平均土壤入渗率为7.87mm/min,远大于最大自然降雨强度(14mm/h),降雨条件下沙丘坡面不易形成地表径流,降雨期间土壤水分以垂直入渗为主。强降雨后再分配阶段,土壤水分顺坡侧向运移显著;陡坡、缓坡下部土壤水分顺坡侧向运移补给量分别为8.68,4.66mm,各占坡下部土壤水分来源的37.32%和32.63%,是坡下部土壤水分的重要来源。雨后土壤水分运移是土壤水分空间分布的重要影响因素,土壤水分顺坡侧向运移主要作用于土壤水分水平空间分布;强降雨后土壤水分富集层及富集区域向深层及坡下部运移;缓坡土壤水分空间富集层较浅,坡中部为土壤水分富集区域;陡坡土壤水分空间富集层较深,坡下部为土壤水分富集区域。
- 刘昊周宏飞刘翔
- 关键词：干旱区强降雨土壤水分运移
- 古尔班通古特沙漠树枝状沙丘土壤水分时空变异特征被引量：27
- 2013年
- 认识沙漠土壤水分的时空变异性，是揭示沙漠生态系统生态一水文格局的基础。利用中子土壤水分仪的实测数据，对古尔班通古特沙漠树枝状沙丘土壤水分时空变异进行了系统分析。研究表明：①沙丘不同部位土壤水分随时间具有一致性变化规律，上层土壤和下层土壤的变化趋势有所不同。0～1m土层坡顶〉坡中〉坡脚，1～2m土层坡脚〉坡中〉坡顶。②土壤水分具有明显的季节变化和分层变化特征。春季是古尔班通古特沙漠土壤水分最丰富、变化最迅速的时期；0～40cm、40～140cm、140～200cm土层土壤水分变异系数分别为13．56％、5．35％和0．80％，与不同土层水分来源和消耗以及植物根系分布相对应；不同土层土壤水分的变异强度要大于不同部位土壤水分的变异强度。③植被和地形对土壤水分的空间分异作用明显，沙丘坡脚处以及荒漠灌木梭梭根区始终存在土壤水分相对富集区。
- 周宏飞肖祖炎姚海娇李莉李原理
- 关键词：土壤水分沙丘古尔班通古特沙漠干旱区
- 盐土和碱土土壤无机CO2通量的分离被引量：9
- 2013年
- 干旱区盐碱土无机CO_2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO_2通量完全来自于有机源的假设;然而,盐碱土无机CO_2通量在土壤CO_2通量和全球碳循环中的重要性还缺乏分离和量化的依据,因而存在很大的不确定性。通过采用高压灭菌的方法,将盐土和碱土的土壤无机CO_2通量从土壤CO_2通量中分离。结果表明:高压灭菌方法并不改变土壤的理化性质,并通过土壤有机CO_2通量与温度的关系验证了分离方法的有效性,从而为盐碱土无机CO_2通量的分离、量化和评估提供了一个可靠有效的方法。盐碱土的土壤无机CO_2通量是土壤CO_2通量的重要组分,土壤无机CO_2通量的分离对精确解析干旱区盐碱土生态系统的碳循环是必要的;对盐碱土土壤无机CO_2通量的研究,将促进对干旱区盐碱土土壤CO_2通量和全球碳循环的理解。
- 王忠媛王玉刚谢江波李彦
- 关键词：盐土碱土高压灭菌
- 温度对盐土和碱土土壤无机CO2通量的影响被引量：9
- 2013年
- 干旱区盐碱土的土壤无机CO_2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO_2通量完全来自于生物源的假设。为研究温度对土壤无机CO_2通量的影响,2009年8—10月在阜康荒漠生态系统实验站,以盐土和碱土为研究对象,通过灭菌处理(121℃,24h),将土壤CO_2通量拆分为土壤无机CO_2通量和土壤有机CO_2通量,分析三者的日动态特征及其与温度的相关关系。结果表明,土壤CO_2通量、土壤无机CO_2通量和土壤有机CO_2通量均存在明显的日动态;除碱土的土壤有机CO_2通量日动态呈弱双峰曲线外,盐土和碱土的土壤CO_2通量、土壤有机CO_2通量和土壤无机CO_2通量日过程均呈单峰曲线,表现为日间CO_2通量随温度升高而增加,峰值出现在12:00—14:00,随后随温度降低而减小,谷值出现在3:00—4:00。盐土和碱土的土壤无机CO_2通量作用超过土壤有机CO_2通量,主导土壤CO_2通量的日变化。土壤CO_2通量和土壤无机CO_2通量主要受温度调控,呈直线方程关系。忽略土壤无机CO_2通量对土壤CO_2通量的贡献,将严重低估土壤有机CO_2通量,是造成干旱区碳循环评估不准确的重要因素之一。
- 王忠媛谢江波王玉刚李彦
- 关键词：盐土碱土温度
- 不同功能型原生荒漠植物对小降雨的光合响应被引量：7
- 2013年
- 小降雨事件(≤5 mm)在干旱区年降雨频次中占很大比重,并且发生间隔较短。为揭示荒漠植物对小降雨的利用策略,在准噶尔盆地原始生境中研究了4种植物功能型(短生活史草本植物、长生活史草本植物、非潜水灌木和潜水灌木,共28物种)对1和6 mm人工降雨的光合响应。结果表明,1 mm降雨后,多数草本植物净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)上升,非潜水灌木的g_s和潜水灌木的瞬时水分利用效率(WUE)响应的幅度接近于6mm降雨效应。为探讨植物利用小降雨的可能机制,选取单位面积叶片吸水量(LWUC)和叶片相对含水量增量(R_w)对叶片进行吸水能力测试。结果表明,小降雨既可通过叶面毛被草本植物直接吸收利用,也可通过增加微生境湿度,调节气孔导度,降低蒸腾而使灌木间接获益。
- 吴玉郑新军李彦
- 关键词：植物功能型气孔导度
- 准噶尔盆地东南部基于Thom-Thony-Vauclin模型的蒸发皿蒸发量估算
- 2013年
- 应用阜康荒漠生态站实际观测辐射和E601B型蒸发皿蒸发数据，分别校正了Angstrom-Prescott和Thom-Thony-Vauclin模型的参数，并探讨了在过去50年气候变化背景下，蒸发皿蒸发量下降的原因。当经验参数as=0.3134、bs=0.5357，以及a=0.6844、c=1.4123时，AngstromPrescott模型和Thom-Thony-Vauclin模型分别达到最佳优合度。Thom-Thony-Vauclin模型计算表明：2005—2011年4—10月植物生长季蒸发皿蒸发量为954.2-1120 mm，平均值为1028.4 mm。风速下降对准噶尔盆地东南部蒸发皿蒸发量变化贡献最大（66.2%），其次为温度升高和辐射下降，分别贡献21.2%和8.0%，而水汽压饱和亏下降贡献最少（5.9%）。除了相对敏感度随净辐射升高而下降外，其他3项指标与之相反。可见，风速下降是准噶尔盆地东南部蒸发皿蒸发量下降的最主要原因。
- 郑新军王玉刚李彦
- 盐生荒漠净生态系统碳交换的涡度相关法和箱式法对比被引量：3
- 2013年
- 将叶面积指数的季节动态,与箱式法同步观测得到的同化枝净光合(呼吸)速率和土壤呼吸速率相结合,对群落碳交换进行估算,并以此验证盐生荒漠涡度相关数据的可靠性。结果表明:盐生荒漠生态系统年叶片生物量为51.30±5.56 g·m^(-2),其中90.45%以上来源于多枝柽柳的贡献;而整个生长季,群落叶面积指数(LAI)呈单峰形式变化,从5月30日—9月30日,LAI介于0.18~0.30,并在第197天达到最大值。涡度相关法和箱式法对群落碳交换的测定结果表明,群落碳交换存在显著的季节变化,并于7月中旬达到碳同化峰值,与LAI有显著的相关性(P<0.001)。对比发现,两种测量方法对群落碳交换日过程的测定结果有很好的一致性,但对夜间生态系统呼吸的测定,涡度相关法较箱式法存在略微的低估,引起这种低估的原因可能是夜间湍流较弱。
- 马杰吴玉郑新军唐立松王玉刚
- 关键词：涡度相关法
- 中亚地区气候生产潜力时空变化特征被引量：20
- 2014年
- 根据中亚5国100个气象站1901—2000年月平均温度和降水资料,运用Miami、Thornthwaite Memorial模型对中亚地区气候生产潜力进行了计算,用气候倾向率、Mann-Kendall法、并结合ArcGIS和SPSS对其时空变化特征及驱动力进行了分析。结果表明:①中亚地区100 a降水气候生产潜力(Yr)和蒸散气候生产潜力(Ye)均呈逐渐增加的趋势,温度气候生产潜力(Yt)趋势相反,Yr和Ye均发生了4次突变,Yt没有发生突变;②气候生产潜力区域差异明显,其中,Yt呈从西南向东北减少的趋势,Yr和Ye变化比较复杂,大致具有东部大于西部的规律;③增温增湿的气候变化趋势有利于中亚气候生产潜力的提高,中亚气候生产潜力对增湿的响应更敏感。
- 李莉周宏飞包安明
- 关键词：气候生产潜力
- 盐碱土土壤无机CO_2通量与土壤盐碱属性的关系被引量：15
- 2013年
- 土壤CO_2通量是陆地生态系统碳循环的第二大通量,其很小的变化就能严重改变大气CO_2浓度的平衡。本研究分析了土壤pH和EC对盐碱土土壤CO_2通量的重要组成—土壤无机CO_2通量的作用。实验于2010年6—9月在中国科学院新疆阜康荒漠生态站进行。采用高压灭菌的方法,将9种盐碱土的土壤无机CO_2通量从土壤CO_2通量中分离。结果表明,在土壤类型一定时,土壤无机CO_2通量主要受温度控制;低温有利于CO_2吸收,高温有利于CO_2释放。土壤pH可作为指示盐碱土土壤无机CO_2通量作用大小的指标;在低温和高温阶段,土壤pH对土壤无机CO_2通量的作用效果不同。土壤盐分较大的变化,才能造成土壤无机CO_2通量的显著差异。本研究分析了盐碱土土壤无机CO_2通量的特征,为盐碱土无机CO_2通量过程机制的推导提供证据。开展不同盐碱土土壤无机CO_2通量研究将极大促进干旱区盐碱土碳循环的解读。
- 王忠媛谢江波王玉刚李彦
- 关键词：盐碱土土壤PH
- 准噶尔盆地南缘草本层碳通量及土壤呼吸的变化特征被引量：9
- 2013年
- 利用LI-840以及LI-8100土壤呼吸测量仪,对准噶尔盆地南缘草本层片碳通量以及沙丘不同部位的土壤呼吸速率进行了测量,探讨了草本层片碳通量季节动态以及日过程的变化特征,沙丘不同部位土壤呼吸速率的年变化特征以及环境因子对草本层片碳通量以及土壤呼吸速率的影响。结果表明:草本层片碳通量不仅在日尺度上呈现单峰的变化趋势,在季节尺度上也呈现相同的变化趋势。生长旺盛季草本层碳通量日过程变化幅度较大,草本层片净碳交换(NEE)从-2.5~0.02μmol·m^(^(-2))·s^(-1),草本层总生产力(GEP)则从-4.4^-1.1μmol·m^(-2)·s^(-1),而9月份以后则基本维持在0附近。通过分析碳通量与环境因子的关系,草本层片碳通量与土壤温度呈正相关关系,草本层土壤呼吸(ER)与光合有效辐射呈正相关关系,而草本层GEP与光合有效辐射则呈负相关关系。沙丘不同部位(沙丘顶部、中部、底部)土壤呼吸速率年动态变化为双峰型,且不同坡位之间土壤呼吸速率差异显著。
- 范连连谢继萍马健王忠媛赵红梅
- 关键词：碳通量土壤呼吸环境因子
