陈小平 作品数:8 被引量:42 H指数:4 供职机构: 内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 长江学者和创新团队发展计划 更多>> 相关领域: 天文地球 生物学 环境科学与工程 自动化与计算机技术 更多>>
温度和水分对科尔沁草甸湿地净生态系统碳交换量的影响 被引量:16 2018年 基于涡度相关和波文比气象土壤监测系统,研究了2016年科尔沁草甸湿地生态系统生长季5—9月CO_2通量的动态变化特征,分析了温度、水分等环境因子与其的响应关系.结果表明:生长季累计净生态系统碳交换量(NEE)为-766.18 g CO_2·m^(-2),总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸量(R_e)分别为3379.89和2613.71 g CO_2·m^(-2),R_e/GPP为77.3%,表现为明显的碳汇.NEE各月平均日变化呈单峰"U"型曲线,其中5—7月和8月中旬表现为吸收CO_2,8月后半月和9月表现为释放CO_2.日间NEE与光合有效辐射(PAR)呈显著的直角双曲线关系,同时受饱和水汽压差(VPD)、土壤含水量(SWC)和气温(T_a)等环境要素调控.回归关系表明,日间NEE达到最大时,VPD和SWC值分别为1.75 kPa和35.5%,而NEE随T_a增加逐渐增大,当T_a达到最大时,并未对NEE产生抑制作用;夜间NEE随土壤温度(T_s)呈指数趋势上升.在整个生长季,生态系统呼吸的温度敏感性指数(Q_(10))为2.4,且SWC越高,Q_(10)越小,夜间NEE受T_s和SWC共同调控. 陈小平 刘廷玺 王冠丽 王冠丽 雷慧闽 段利民关键词:温度 水分 科尔沁梯级生态带水热通量动态变化及对环境因子的响应 被引量:5 2019年 大气边界层内的水热通量在气候系统中起着十分重要的作用。基于大孔径闪烁仪(LAS)科尔沁沙地梯级生态带水热通量2017年3—12月数据,探讨了水热通量与主要环境因子间的关系。结果表明:(1)水热通量日变化特征明显。晴天时显热通量曲线呈单峰状,潜热通量曲线在生长季呈双峰状,非生长季呈单峰状;阴天时显热通量和潜热通量无显著变化规律;土壤热通量曲线在整个研究时段较净辐射曲线表现为稳定的滞后性。(2)水热通量季节性变化显著。通量各月变化曲线峰值出现时间先后移再前移,符合季节变化规律;显热通量在非生长季占净辐射比例较大,生长季时占比降低;潜热通量在整个研究时段占净辐射比例最大,是近地面能量消耗主要形式。(3)太阳净辐射、空气温度、空气相对湿度等气象因子与水热通量的相关性显著;表层10 cm土层土壤与水热通量相关性最好,土壤温度、土壤含水率与水热通量相关性显著,土壤电导率与水热通量相关性不明显。 黄天宇 刘廷玺 王冠丽 王冠丽 陈小平关键词:水热通量 复杂下垫面 流动沙丘涡度相关通量的坐标旋转订正与对比研究 被引量:4 2017年 复杂下垫面导致近地面大气运动具有特殊的动力学和热力学特征,进而影响物质和能量的交换过程。以科尔沁流动沙丘7月份涡度数据为例,分析由于地形引起的风速、旋转角度β的变化,采用二次旋转法(DR)和平面拟合法(PF)对水热通量、数据质量对比分析,结果表明:(1)地形平缓区(180°~330°)垂直风速>0,β在1.677 3°左右;地形陡峭区(330°~180°)垂直风速<0,β在-1.648 6°左右。(2)DR法和PF法对潜热通量影响很大,分别增加17%和减小15%,DR法订正前后水热通量相关性均高于PF法。(3)DR法和PF法订正后的数据分别有89.6%和89.3%通过湍流发展的充分性检验;DR法订正前后摩擦风速相关性高于PF法;能量闭合率分别提高了3.47%和2.78%。(4)整个生长季中,6、8月订正后涡度数据质量有较好的提高。因此,DR法更适用于起伏较大的流动沙丘。研究结果充分考虑地形对涡度数据影响,为科尔沁沙地及具有相似地形的地区涡度数据的合理使用提供参考。 王丹 刘廷玺 张圣微 段利民 马鹏飞 陈小平关键词:流动沙丘 涡度相关法 科尔沁沙地梯级生态带水热通量变化特征及气候学足迹 被引量:2 2019年 荒漠化地区水热通量变化特征和气候学足迹对理解干旱、半干旱区气候变化及水分循环具有重要意义。以科尔沁沙地一条梯级生态带为研究区,运用2017年3-12月大孔径闪烁仪和自动气象站数据对研究区不同时间尺度水热通量和通量源区的动态变化特征进行分析。结果表明:水热通量日变化特征明显,各分支能量占比不同。晴天近地表能量各项分支曲线均呈显著单峰状,多云天水热通量变化无显著规律;水热通量季节变化显著,夏季显热通量值小于春季、秋季和冬季,潜热通量夏季最大,其次为春季和秋季,冬季最小;小时尺度和日尺度上源区变化较大;季节尺度上,源区面积春季>秋季>夏季,季节尺度间源区差异较小时尺度和日尺度降低;结合梯级生态带内下垫面类型看,生长季源区以光径中段的玉米农田占比最大,沙丘和草甸下垫面次之,光径内小型湖泊所占源区比例较小。不同月份各下垫面类型占比略有不同。 黄天宇 刘廷玺 段利民 李东方 王冠丽 陈小平关键词:水热通量 科尔沁沙地 复杂下垫面 基于茎干液流法和涡度相关法的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)群落蒸散特征 被引量:10 2019年 运用Dynamax茎流测量系统、涡度相关系统、气象-土壤环境观测系统进行连续观测,利用基径横截面积对单枝茎干液流进行尺度扩展,得到科尔沁沙地小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)群落蒸腾量(T),并与涡度相关系统观测的蒸散发量(ET)进行对比,详细分析了小叶锦鸡儿群落T与ET的变化特征以及群落水分收支状况。结果表明:(1)小叶锦鸡儿群落T、ET日变化趋势基本一致,均值分别为1.61 mm·d-1、2.43 mm·d-1;(2)T、ET日内变化曲线分别呈宽幅单峰型、钟型分布,日累积量均呈"S"型增长趋势;(3)不同天气条件下T、ET日变化峰型各异,峰值及总量变化水平晴天高于阴雨天;(4)不同降水事件中,降雨时间不同导致T启动时间推迟或结束时间提前,ET发生时间降水前后无显著差异;降雨量P≤10 mm或P>20 mm时,雨后T有所降低,10 mm
祁秀娇 刘廷玺 段利民 陈小平 黄天宇关键词:茎干液流 涡度相关 不同时间尺度下小叶锦鸡儿灌丛群落蒸腾及蒸散发研究 运用包裹式茎流计、涡度相关系统、气象-土壤环境观测系统对科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌丛群落蒸腾、蒸散发以及环境因子进行连续观测,在不同时问尺度上分析了小叶锦鸡儿生长中期及后期蒸腾与蒸散发变化规律.结果表明:生长季内涡度相关系统... 祁秀娇 刘廷玺 王冠丽 段利民 陈小平关键词:小叶锦鸡儿 灌丛群落 蒸腾作用 蒸散发 科尔沁沙地5种典型沙生植被高光谱特性分析与遥感解译参数提取 被引量:6 2017年 采用Field Spec 4便携式光谱仪对科尔沁5种典型沙生植被进行光谱测量,并对其特征进行提取分析,结果表明:(1)黄柳(Salix flavida)、冷蒿(Artemisia frigida)、麻黄(Herbal ephedrae)、差巴嘎蒿(Artemisia halodeudrou)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)5种典型沙生植被的光谱形态大致相同,但又略有差异。在600~690和750~900 nm波段处差异较大,根据光谱差异波段和导数光谱参数可以区分冷蒿、麻黄和差巴嘎蒿,但不能区分黄柳和小叶锦鸡儿。(2)随着植被生长期的推移,"绿峰"位置先向蓝光方向偏移再向红光方向偏移,黄柳、冷蒿、麻黄和小叶锦鸡儿4种沙生植被光谱对应的"红边"均具有明显的"双峰",而差巴嘎蒿光谱"红边"区的"双峰"现象不甚明显;黄柳、麻黄和小叶锦鸡儿光谱的"红边"区出现明显的"红移"现象,黄柳和冷蒿的"红边"区在9月末出现"蓝移"现象,而冷蒿和差巴嘎蒿的"红边"位置呈微弱向蓝光方向偏移态势,"红移"现象并未出现。5种典型沙生植被在8、9月均具有"红边平台",其中,差巴嘎蒿和小叶锦鸡儿在日期09-27均持续处于"红边平台"位置。(3)5种典型沙生植被在红光波段处的吸收明显比蓝光波段处强烈,吸收深度也比蓝光波段处深。随着植被的生长,5种沙生植被的吸收深度和吸收峰面积变化趋势相同。在夏季,麻黄变化比其他4种植被更明显。同时,对不同生长时期5种沙生植被归一化植被指数(NDVI)进行分析可知,NDVI的变化趋势与吸收深度大体相同,与吸收峰面积的变化趋势相反。(4)不同生长时期的"红边"参数、"吸收"参数和时序NDVI数据识别植被的效果明显好于其他参数。在对研究区植被进行分类时,应选择春季(植被生长初期)和秋季中晚期(植被生长衰退期)的多时相遥感影像进行联合解译会取得更好的效果。 牛亚龙 刘廷玺 段利民 罗艳云 祁秀娇 陈小平关键词:光谱特征 一阶导数 不同时间尺度下小叶锦鸡儿灌丛群落蒸腾及蒸散发研究 运用包裹式茎流计、涡度相关系统、气象-土壤环境观测系统对科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌丛群落蒸腾、蒸散发以及环境因子进行连续观测,在不同时间尺度上分析了小叶锦鸡儿生长中期及后期蒸腾与蒸散发变化规律。结果表明:生长季内涡度相关系统... 祁秀娇 刘廷玺 王冠丽 段利民 陈小平关键词:小叶锦鸡儿 茎干液流 涡度相关 蒸散发 文献传递