【摘 要】
:
我国东南地区是受亚洲季风影响的典型区域,属湿润亚热带气候,区域气候对全球变化响应敏感。作为我国南方地区重要的生态屏障,研究区的森林生态环境—直是国家与地方决策关注的焦点之一。气候变化是影响森林生态系统的主要非生物因子,它可以通过影响树木的新陈代谢来改变整个森林的组成、结构、生态功能等;而作为全球碳循环与水文循环的重要“调节器”,森林又会反馈全球与区域的气候变化。但由于气象与森林的观测资料稀少、时空
论文部分内容阅读
我国东南地区是受亚洲季风影响的典型区域,属湿润亚热带气候,区域气候对全球变化响应敏感。作为我国南方地区重要的生态屏障,研究区的森林生态环境—直是国家与地方决策关注的焦点之一。气候变化是影响森林生态系统的主要非生物因子,它可以通过影响树木的新陈代谢来改变整个森林的组成、结构、生态功能等;而作为全球碳循环与水文循环的重要“调节器”,森林又会反馈全球与区域的气候变化。但由于气象与森林的观测资料稀少、时空尺度不足等问题,树木年轮成为研究气候变化与森林动态的重要纽带与载体。本文基于研究区8个典型树种(马尾松、油杉、黄山松、柳杉、华南五针松、福建柏、杉木、樟树)树木年轮的不同物化指标(宽度、细胞解剖特征、稳定同位素),探索该地区的森林动态以及气候环境变化。论文的主要结论如下:(1)基于传统的树轮年代学研究方法,建立了研究区马尾松、黄山松、柳杉、油杉、华南五针松作为研究对象,分别对比了研究区马尾松、黄山松、柳杉、油杉、华南五针松不同龄级的树木生长对气候变化响应方式的差异。研究发现,生长环境比较极端的戴云山黄山松、南岭华南五针松的幼龄树与中/老龄树对气候变化响应模式比较一致,且对生长季(前生长季)的高温气候表现出负反馈作用。方广岩马尾松幼龄树对降水更敏感,而中老龄树对高温干旱更敏感。生长在温暖湿润环境下的梅花山柳杉与鼓山油杉不同龄级的树木生长对气候响应方式存在较大差别。(2)基于日温度与日降水资料,利用Vaganov-Shashkin(V-S)生理模型模拟了戴云山黄山松的年内生长动态,探讨了树木生长与气候要素的非线性关系。模拟结果显示,模型在1954~2004年间的模拟效果显著,在该时段内夏季温度是树木生长的主要限制因子。而在2004年以后,模拟值与实测值出现明显的分异现象,这可能与区域夏季温度发生突变后显著上升,导致大量树木出现衰退或死亡,可用于交叉定年的树木会出现生长释放导致的;近10年来区域夏季温度的突变与西太平洋副热带高压的增强、位置偏西有关。(3)考虑梅花山柳杉风水林中老龄树与幼龄树树轮-气候响应的巨大差异,剔除了样本中的幼龄树,并重新建立了柳杉的树轮宽度标准年表。响应分析指出春季过湿的环境会影响柳杉风水林树木的径向生长。通过与邻近的其他水文气候重建资料对比,发现该年表可以较好地反映区域大范围的春季湿度变化。该树轮年表与ENSO在年际变化上具有显著的相关性,但两者的关系并不稳定,当ENSO变率较小时(1921~1960年),两者的关系会减弱。此外,研究发现1860s-1870s、1920s-1930s与1980s-1990s三个时段内,我国出现了比较显著的“南湿北干”的水文气候模式;在这三个时段内,春季南方受西北太平洋反气旋以及东亚副热带高空急流调控,有利于降水的形成;而夏季北方上空被稳定的反气旋控制,导致季风减弱,北方降水显著减少;(4)建立了梅花山柳杉风水林1800~2014年间的树轮δ13C年表序列,并利用校正后的△13C年表重建了区域春季(3~5月份)最低温的变化历史,重建方程解释了器测资料中56.2%的方差,并通过了所有参数检验。重建序列的低频变化与北半球的温度重建序列以及CCSM-4模型模拟的温度序列的低频变化比较一致。重建结果显示,1810s~1820s年代的低温事件强度最大,这可能与坦博拉火山的爆发有关;1830s~1870s年代的低温事件持续时间最长且强度较大,可能间接助推了长达数十年的“土客之争”。区域春季最低温变化与北印度洋、亚热带西太平洋的海温显著相关;环流特征分析发现,区域春季低温发生时,中国东部沿海地区被异常低压反气旋控制,西伯利亚的冷空气在北风的作用下进入研究区,且与西南风带来的暖气流相遇形成降水,导致区域的春季温度降低。(5)本文还探讨了长汀红壤侵蚀区的四个树种(马尾松、杉木、福建柏、樟树)暴露树根年轮解剖结构特征在土壤侵蚀重建方面的适用性,发现除了福建柏以外,其它三个树种树根年轮对土壤侵蚀活动都比较敏感。树根暴露以后,马尾松与杉木树根年轮早材细胞会减小56.33%、55.62%,樟树树根年轮的导管细胞会减少63.86%。这种显著的变化可以用来指示土壤侵蚀发生的具体年份。但是这种结构变化在马尾松、杉木、樟树树根分别距离地表7 cm、4 cm、3 cm时就已经出现,为了避免重建结果被低估,在计算时需要考虑该误差。最后基于长汀地区马尾松、杉木、樟树暴露的树根,我们重建了这三个样点的土壤侵蚀速率。马尾松样点的平均土壤侵蚀速率最高,樟树样点次之,杉木样点最小。我们还根据树根暴露的时间,分别从10 a,20 a与30a尺度上探索了区域的土壤侵蚀动,发现时间尺度越长,土壤侵蚀速率越大,说明研究区的土壤侵蚀速率呈减小的趋势,近几十年的水土保持工作效果显著。
其他文献
腔光力学是近年来快速发展的一门纳米物理学与量子光学的交叉学科,主要研究光与微米或纳米尺度机械运动间的相互作用。受激光驱动的一端固定、一端可来回振动的光学腔系统就是一个典型的腔光力学系统。得益于微纳加工技术的巨大发展以及新思想新方法的应用,目前人们已经可以在各种不同新奇的系统中实现光力耦合,系统的参量和尺度也覆盖了很大的范围。对腔光力学系统的研究是目前国际上具有前瞻性和挑战性的前沿领域,不仅有助于揭
蔡獻臣(1563-1641)福建省同安縣浯洲平林(今金門縣瓊林村)人。萬曆十六年(1588)鄉試第二,次年廷試二甲第六名。授南京刑部主事,官至光祿少卿。晚年家居講學近二十年。著有《清白堂稿》等。《清白堂稿》有崇禎刻本,又有咸豐瓊林族人抄本。獻臣鹽籍,世居瓊林。瓊林蔡氏科名自十四世蔡標始。獻臣祖蔡標舉人,父蔡貴易進士,至獻臣三世科名。獻臣及子女姻親均閩南科舉人家。獻臣重要交遊有王世貞、湯顯祖、何喬遠
职业篮球运动员的有效流动能够促进球员在整个联盟各俱乐部优化配置,平衡各俱乐部球队实力,增加比赛结果的不确定性,使比赛更具观赏性。运动员能否有效流动跟运动员流动的制度安排关系密切,合理的运动员流动制度安排能够有效促进运动员流动。因此,研究我国职业篮球运动员流动制度就显得尤为必要。我国职业篮球运动员流动存在不同的契约主体以及由他们所组成的不同层级委托代理关系,在信息不对称等情况下各层级代理人都有可能出
张量方程在有限元、有限差分、谱方法、高维线性偏微分方程的离散化、张量互补问题、数据挖掘、数值偏微分方程等领域有着广泛的应用.基于张量格式的迭代算法,克服了张量方程转化为线性方程组时维数快速增加的缺点,已经成为数值代数领域研究的热点问题之一.张量方程是线性方程组以及矩阵方程的推广.求解线性方程组以及矩阵方程的算法已得到广泛的研究,主要包括分裂迭代法与子空间方法.目前,这些算法已被推广到张量方程的求解
上世纪以来,由于化石燃料燃烧、化肥过度使用,全球大气氮沉降速率不断增加。氮沉降增加造成了诸如土壤酸化、水体富营养化、生物多样性丧失等一系列后果;同时,陆地生态系统氮通量的迅速增加,使原本较为封闭的氮循环过程逐渐开放。因而,在氮沉降增加背景下,生态系统的氮保留能力成为生态学家研究的热点。已有研究表明,生态系统氮保留的可能机制有(1)植物增加生物量从而积累氮,(2)增加微生物生物量氮,(3)降低土壤硝
在现实世界的应用中,通常包含大量复杂类型的数据,其中符号数据(Symbolic Data)是很典型的一种数据类型。在过去的三十多年间,数据挖掘和机器学习许多领域的研究都取得了长足的发展和进步,但绝大多数集中于对数值型数据的分析,如何对符号数据进行有效的分析并服务于实际应用,是目前数据挖掘和机器学习领域亟待加强研究的重要问题之一。在机器学习与数据挖掘领域,对符号数据的主流分析方法是改进已成功应用于数
在分析传统气密试验器的原理和使用现状的基础上,针对传统机械式设备中存在的一些不足,提出了一种电气式气密试验器的设计方案。该方案通过传感器和微处理器结合的方式实现气密试验器的检测功能。在电气设计中,针对实际的使用要求和环境温度,提出了一些保证设备精度和稳定性的设计原则和思路。经试验验证,该设计方案能够有效地提高设备的性能。
视频监控在智能交通、个人行为识别、群体行为分析、商场和社区的安全监控、犯罪嫌疑人跟踪等领域有着广泛的应用。由于视频监控的场景大、背景复杂、光线条件差,很难提取到人脸等有效特征,要想在视频中查找某个人,主要还需要依靠人力检查。这种操作方式效率低下,漏检率高。所以,将智能科学与图像处理结合起来,实现自动查找,具有重要意义。本文利用了最为典型的两种生物视觉模型:脉冲神经网络和卷积神经网络。在设计新的识别
许多科学计算和工程应用中需要求解大型稀疏的(广义)鞍点线性系统,例如计算流体力学、约束及加权最小二乘估计和约束优化等.因此,对于(广义)鞍点问题的求解成为近几十年来的国际热门研究课题.在科学计算领域,流行用迭代法来求解一般的大型稀疏线性方程组.求解线性方程组的迭代法主要包括:基于矩阵分裂的定常迭代法和基于投影过程的Krylov子空间方法.众所周知,对于线性方程组的求解没有通用的方法,也就是说,适用
人们在对生态资源进行开发和利用时,会导致种群数量在某些瞬间发生很大的变化,如农民通过定期喷洒农药或者投放天敌来捕杀害虫.为了描述此类不连续变化过程,需要建立脉冲微分方程模型.脉冲微分方程能用于解释和预测生态学,信息科学,神经网络,控制系统和经济学等领域中具瞬间突变事物的发展规律,具有比连续微分方程更为丰富的性质,它能更加真实的描述许多自然现象.对脉冲微分方程系统解的有界性,持续生存性,稳定性,绝灭