干旱环境下胡杨种群凝结水过程的观测、模拟及生态效应分析

来源 :新疆师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dingyi203
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水分是干旱区植物生长的主要因子,凝结水作为一种水资源输入项,数量虽小,但对于维持干旱地区的生态平衡至关重要。本研究以塔里木河下游典型胡杨群落为研究对象,通过综合应用野外定位观测、控制实验以及数学模拟等研究手段,系统揭示极端干旱区荒漠河岸林凝结水形成的规律与特征,评估凝结水量大小并揭示凝结水过程所具有的生态效应。取得如下结果:1.研究区胡杨林凝结水的发生频率、持续时间、数量特征的动态特征和变化规律显示:凝结水的发生频次在非生长季最高,占观测期总日数的96.07%,不同物候期凝结水发生频次,叶黄期和落叶期的出现频次远高于其他物候期,其次是展叶期,果熟期最低。在观测期凝结水的日持续时间在生长季最低,为2.704h,非生长季凝结水持续时间达到10.696 h,不同物候期凝结水的持续时间在果熟期最短,叶黄期最长。在整个观测期累积凝结水量为15.72mm,其中在生长季总凝结量达到10.17 m,非生长季总凝结量为5.55 mm,不同物候期,果熟期的累积凝结量达到7.8 mm,占总凝结量的49.63%。2.定量评估结果显示,冠层凝结、地面凝结和混合凝结的凝结量分别为:5.24mm、4.16 mm和1.67 mm,在整个观测期单一的冠层凝结出现凝结水的天数和凝结水数量大于混合凝结与地面凝结。冠层凝结、地面凝结和混合凝结的持续时间分别为:2.54h、18h、1.46h,地面凝结的持续时间明显高于冠层凝结和混合凝结。3.采用人造凝结面法测量胡杨不同高度的冠层凝结水量。结果表明:9月份的日均凝结量最大,7月份日均凝结量为最小。不同冠层凝结结果显示,6-8月份的各层冠层凝结量变化趋势一致,从总体来看中部>下部>上部,而在9月份各层冠层凝结量表现为下部>中部>上部。4.凝结水是由多种环境因子(主要是气象因子)共同作用的复杂的物理过程,通过日尺度上凝结量与其对应的气象因子进行回归分析,分析的气象因子包括:温度、风速、水分条件等,单纯的从相关系数的大小来看水汽密度和气温对凝结水的形成作用更大(P<0.01)。5.通过模型验证,能够准确的预测出凝结水出现天数,本文选取了17个气象要素,通过主成分分析获得4个主成分,主成分KMO值达到了0.793,累积贡献率为91.17;提取的主成分主要代表因子包括:温度因子(气温、土壤温度、叶面温度)、风速条件(风速均值、水平风速、垂直风速、摩擦风速)、能量条件(净辐射、下行短波辐射、上行短波辐射)及水分条件(水汽密度、相对湿度、饱和蒸汽压、蒸汽压)。6.本文提出了凝结水评估的模型框架,模型分为两部分,一是凝结水出现天数,二是凝结速率与持续时间。凝结水的出现天数是为露点温度为核心,通过对比与气冠层温度的关系来确定有无凝结水出现。模拟结果显示,在日尺度上对凝结水的持续时间和凝结速率的评估拟合度较好,可反应凝结水的持续时间、凝结量、凝结速率的变化趋势。7.在不同凝结量下,均提高了胡杨叶片相对含水量和叶片水势,从大小来看S2>S1>S0,说明在高度凝结量下,凝结水能更大的提高植物的叶片相对含水量和叶片水势。不同凝结量,对荧光参数均有显著性差异,明显提高了最大荧光产量、电子传递速率、实际电子产量及光化学淬灭,表现为S2>S1>S0,表明在高度凝结量下,提高了胡杨群落的光合电子传递,提高光合作用,可以认为对于荒漠植物来说凝结水确实能被植物吸收利用。
其他文献
由水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)引起的水稻条纹叶枯病以及由水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)引起的黑条矮缩病给我国的水稻产量造成了巨大
小麦赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是危害小麦生产的重要病害之一,主要危害小麦、大麦、黑麦、水稻等禾本科作物[1]。小麦赤霉病的主要病原菌是禾谷镰刀复合种,病害流行
为了准确表征并研究下行床内气固流动特性尤其是颗粒聚团特性,本论文搭建了高度为5 m的二维下行循环流化床,在表观气速为1~7 m/s,颗粒循环量为100~700 kg/m~2s的操作范围内,研
白桦树皮洁白,树干通直,树形优美,具有很高的观赏价值,在园林中应用十分广泛。但是,白桦在沈阳及以南地区移植成活率低(40%以下),长势不良。探究其原因,可能是沈阳地区初夏干旱炎热、盛夏高温,与白桦天然分布区冷凉型的气候存在明显差异所致。通过科学的技术手段,探寻白桦与环境不适应的原因,以期为白桦生长观测与栽培管理提供理论与技术支持。本文以白桦为试材,通过对白桦叶片进行高温、强光以及高温和强光协同处理
储量丰富的页岩气资源逐渐成为油气勘探开发的热点。与常规油气藏不同,页岩气藏存在大量吸附气,其生产开发需依靠水力压裂等导流措施,致使储层存在滞留水,且特定页岩储层天然
端区损失是涡轮内部损失的重要组成部分,涡轮端区损失大约占到总损失的50%-80%。目前有关涡轮叶片端区损失控制技术的研究主要可分为主动式和被动式两种。随着对涡轮性能要求
本文以依兰盆地始新统达连河组含煤—油页岩岩系为主要研究目的层,基于野外剖面实测、工业品质分析、有机地球化学分析及显微镜观察,对含煤—油页岩岩系的有机质聚集条件进行详细研究,建立有机质聚集垂向演化模型。研究区目的层可分为含煤段和油页岩段。其中,含煤段为湖沼相沉积,主要发育煤、油页岩、泥岩和碳质泥岩,含煤段下部发育厚层煤和厚层油页岩互层,泥岩和碳质泥岩主要发育于含煤段上部。油页岩段为半深湖—深湖相沉积
煤炭的高效清洁利用是我国能源需求的重要组成部分,而煤热解过程是低阶煤提质的重要手段,通过改变热解工艺条件以及催化热解的方式对热解过程与挥发分改质,提高焦油中高附加
季节性冰冻区路基全寿命周期内由于受到自然环境的影响,它的结构、物理性质、力学性能(强度、稳定性等)等都会不断发生改变。太沙基有效应力原理认为,土是以固-液二相形式存在,土的颗粒间摩擦力提供了土的有效应力,孔隙水的压力不提供土的强度和抗变形能力。而在非饱和土研究中,认为土是以土粒、孔隙水、孔隙气、水气收缩膜四相共同组成,水气收缩膜的张力也提供着部分有效应力,使得非饱和土较饱和土更为复杂多变。一般来讲
氟污染已经成为全世界关注的环境问题。吸附法被视为去除过量的氟化物最为经济高效绿色环保的方法。然而,较低的吸附量和较长的吸附平衡时间限制了许多吸附剂的实际应用。层状过渡金属氧化物具有大的比表面积和多孔结构,能够提供大量的活性位点用于水中氟的去除。同时,对氟亲和的金属氧化物可以提升对氟的吸附性能和选择性。因此,设计和合成具有结构和组成优势的层状多孔金属氧化物吸附剂可以高效去除水中的氟。本论文的研究内容