• 西安市热岛效应与污岛效应的相互作用研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-01-17 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 地表/冠层城市热岛(SUHI/CUHI)效应与大气/近地表城市污岛(AUPI/NSUPI)效应相互作用、相互影响,对 城市生态环境安全造成了极大的威胁。利用地温、气温、气溶胶光学厚度、PM2.5数据,基于空间耦合性分析和归因 量化估算方法,对20032020年西安市辐射效应下AUPI对SUHI、湍流混合下CUHI对NSUPI的作用关系进行研 究。结果表明:(1)由于冬季气溶胶辐射效应存在昼夜差异,冬季白天SUHI强度小于-0.2 K,气溶胶辐射冷却效应 强导致城市地温低,城市比乡村冷;而夜晚SUHI强大于2.2 K,气溶胶长波辐射效应增强,悬浮在城市空间的污染 物颗粒成为城市的保温层;(2)春、夏季CUHI持续增强时,湍流混合作用加强导致近地表污染物颗粒扩散,城市 PM2.5浓度与NSUPI强度均降低;秋、冬季由于大气逆温层的影响,阻碍了由CUHI效应驱动的空气上升湍流运动,在 近地表区域PM2.5颗粒聚集、堆积,NSUPI随之增强。(3)归因分析雾霾对地表热岛的贡献值表明,夜晚气溶胶光学厚 度(AOD)均与SUHI呈显著负相关,相关系数分别为-0.431、-0.386,雾霾对夜晚地表热环境主要为辐射降温效应,而 对城市热岛局地气候的减弱或增强作用主要归因于城乡AOD的正负差值。城市热岛效应与污岛效应的变化密不 可分,因此推进城市气候和城市污染的综合性研究对绿色城市生态环境建设具有十分重要的意义。

  • 半干旱沙地樟子松林降雨再分配特征

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-03-03 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 森林植被的降雨再分配过程是影响区域水资源利用效率以及生态系统生产力的重要因 素。于 2018 年 5—8 月观测 27 a 生樟子松人工林降雨再分配特征,探究降雨再分配的比例变化对 林地水分平衡的影响机制,分析、量化林内穿透雨、林冠截留、树干径流、枯落物层入渗部分产生的 阈值。结果表明:樟子松林内穿透雨量占同期降雨量的 86.45%,穿透雨量随着降雨量的增加呈线 性增加趋势,降雨量>0.63 mm 时产生穿透雨;林冠截留量和树干径流量分别占降雨量的 10.44%和 2.54%,树干径流量与降雨量之间呈正线性关系,降雨量>1.19 mm 时,产生树干径流;枯落物层截留 量占降雨量的 12.37%,枯落物层截留量随着降雨量的增加而增加;枯落物在 0~24 h 内平均吸水速 率为 1.83 mm·h-1,其最大持水量为 3.23 mm,并且枯落物层截留量占其最大持水量的 42.37%。从 林冠到枯落物各层截留总量为 25.35%,其中有 74.65%的雨水最后从枯落物层入渗进入地表,用于 补充土壤水分、下渗或补充地下水。半干旱沙地樟子松林可以有效地发挥截留降雨、贮存雨水的 功能,继而改善沙地土壤含水量和地下水的有效补给量,提高森林生态系统生产力。

  • 古尔班通古特沙漠降雨过程中梭梭与白梭梭养分的变化特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-12-17

    摘要: 干旱区养分相对匮乏,雨水流经冠层后有效的养分输入对干旱区植物的生长发育意义重大。本文通过对古尔班通古特沙漠南缘主要建群种梭梭(Haloxylon ammodendron)与白梭梭(Haloxylon persicum)降雨过程中冠层养分的研究,分析树干茎流、穿透雨以及雨水中碳、氮、磷的浓度差异,明确雨水流经植物冠层后各离子的变化特征。结果表明,雨水在经过梭梭与白梭梭冠层后总有机碳(TOC)、总氮(TN)浓度增加显著,总磷(TP)增加并不显著。铵态氮(NH4+-N)浓度变化与TN基本一致,硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)浓度差异性不完全显著;其中,树干茎流有机氮(TON)的比例最高,在TN中所占比例始终大于50%。对于不同养分输入的平均浓度,除TP、NO3--N外,其他离子均有所增加;TP、NO3--N、NO2--N浓度较低,在树干茎流、穿透雨以及雨水中的变异系数较大。