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北京不同类型城市森林中PM_(2.5)与O_(3)的关联性分析

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环境科学研究 2024年第3期37卷 536-544页

作者：李少宁于迪时聪赵娜徐晓天鲁绍伟北京市农林科学院林业果树研究所北京100093 国家林业和草原局北京燕山森林生态系统国家定位观测研究站北京100093 沈阳农业大学辽宁沈阳110866

大气污染的协同治理是实现经济社会高质量发展,加快生态文明建设的重要途径.PM_(2.5)和臭氧的协同治理是我国“十四五”时期大气污染防治的要求,探究北京市城市森林不同类型林内PM_(2.5)与臭氧的相关性对北京市大气污染的防治具有重要意... 详细信息

大气污染的协同治理是实现经济社会高质量发展,加快生态文明建设的重要途径.PM_(2.5)和臭氧的协同治理是我国“十四五”时期大气污染防治的要求,探究北京市城市森林不同类型林内PM_(2.5)与臭氧的相关性对北京市大气污染的防治具有重要意义.本文利用北京市3个城市森林生态环境监测站测得的PM_(2.5)、O_(3)浓度数据,系统分析不同类型城市森林PM_(2.5)与O_(3)浓度相关性的差异.结果表明:①春季,中心城区、近郊湿地区、近郊浅山区森林中PM_(2.5)与O_(3)浓度呈负相关,中心城区相关性最强(r=0.178,p50μg/m^(3)时,PM_(2.5)与O_(3)浓度呈正相关;PM_(2.5)浓度处于50~200μg/m^(3)之间或O_(3)浓度≤50μg/m^(3)时,二者负相关性相对较强.研究显示,北京市城市森林中PM_(2.5)与O_(3)相关性在季节、不同区域昼夜尺度上有所差异,且林内各区域PM_(2.5)和O_(3)浓度总体呈负相关,表明PM_(2.5)与O_(3)的相互关系受环境背景浓度值、气象要素、人类活动等多因素共同影响.

关键词：城市森林 PM_(2.5) 臭氧(O_(3)) 相关性北京市

北京不同类型城市森林中PM与O的关联性分析

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环境科学研究 2024年

作者：李少宁于迪时聪赵娜徐晓天鲁绍伟沈阳农业大学国家林业和草原局北京燕山森林生态系统国家定位观测研究站北京市农林科学院林业果树研究所

大气污染的协同治理是实现经济社会高质量发展，加快生态文明建设的重要途径. PM2.5和臭氧的协同治理是我国“十四五”时期大气污染防治的要求，探究北京市城市森林不同类型林内PM2.5与臭氧的相关性对北京市大气污染的防治具有重要意义.... 详细信息

大气污染的协同治理是实现经济社会高质量发展，加快生态文明建设的重要途径. PM2.5和臭氧的协同治理是我国“十四五”时期大气污染防治的要求，探究北京市城市森林不同类型林内PM2.5与臭氧的相关性对北京市大气污染的防治具有重要意义. 本文利用北京市3个城市森林生态环境监测站测得的PM2.5、O3浓度数据，系统分析不同类型城市森林PM2.5与O3浓度相关性的差异. 结果表明：①春季，中心城区、近郊湿地区、近郊浅山区森林中PM2.5与O3浓度呈负相关，中心城区相关性最强(r=0.178，P＜0.01)；夏季各区域PM2.5与O3浓度均呈正相关，近郊湿地区相关性最强(r=0.095，P＜0.01)；秋季各区域PM2.5与O3浓度均呈负相关，近郊浅山林区负相关性最强(r=-0.428，P＜0.01)；冬季近郊湿地区PM2.5与O3浓度呈显著正相关(r=0.061，P＜0.05)，但中心城区和近郊浅山林区均呈负相关. ②工作日期间夜间近郊浅山林区PM2.5与O3浓度相关性相对较强(r=-0.147，P=0.01)，其余时间中心城区相关性相对较强，相关系数在-0.14上下波动. 周末期间除夜间外，近郊湿地区相关程度相对较强，相关系数在-0.08上下波动. ③当PM2.5浓度≤50 μg/m3或O3浓度>50 μg/m3时，PM2.5与O3浓度呈正相关；PM2.5浓度处于50～200 μg/m3之间或O3浓度≤50 μg/m3时，二者负相关性相对较强. 研究显示，城市森林中PM2.5与O3相关性在季节、不同区域昼夜尺度上有所差异，且林内各区域PM2.5和O3浓度总体呈负相关，表明PM2.5与O3的相互关系受环境背景浓度值、气象要素、人类活动等多因素共同影响.

关键词：城市森林 PM 臭氧(O ) 相关性北京市

不同气象条件下北京市植被区与非植被区PM与臭氧（O）的质量浓度及其相关性研究

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西北林学院学报 2024年 1-8页

作者：李少宁时聪杨君芳赵娜徐晓天鲁绍伟北京市农林科学院林业果树研究所北京燕山森林生态系统定位观测研究站沈阳农业大学

本研究利用2022年北京市植被区与非植被区监测点PM2.5和O3质量浓度数据以及气象数据,揭示气象因素对PM2.5和O3相关性的影响。结果表明,气象因素影响PM2.5与O3间相关性。全年以及不同季节中,温度对PM2.5-O3相关系数的影响作用最强。所有... 详细信息

本研究利用2022年北京市植被区与非植被区监测点PM2.5和O3质量浓度数据以及气象数据,揭示气象因素对PM2.5和O3相关性的影响。结果表明,气象因素影响PM2.5与O3间相关性。全年以及不同季节中,温度对PM2.5-O3相关系数的影响作用最强。所有温度区间、湿度>55%、气压75%时,PM2.5和O3质量浓度负相关程度最高,温度>20℃或湿度<35%时,正相关程度最高。介于955～985 hPa气压范围的PM2.5和O3质量浓度呈正相关,低于或高于此范围二者呈负相关关系。其中955～970 hPa气压范围的正相关程度最强,高于985 hPa气压范围的负相关程度最强。高温、高湿的气象条件,PM2.5和O3质量浓度存在正效应;低温、低湿的气象条件,二者存在负效应。

关键词：城市森林 PM 臭氧气象因子

不同干旱处理刺槐、侧柏光合特性与内源脱落酸含量的相关关系

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生态学报 2024年第5期44卷 2100-2114页

作者：赵娜吕建魁李少宁徐晓天李斌赵加辉鲁绍伟北京市农林科学院林业果树研究所北京燕山森林生态系统定位观测研究站北京100093 沈阳农业大学林学院沈阳110866

为揭示干旱介导植物光合同化能力的内源脱落酸(ABA)调控机制,以北京地区典型树种刺槐和侧柏为研究对象,探讨土壤快速干旱-复水(T_(1))和慢速干旱-复水(T_(2))处理下,树木碳同化与ABA器官分配模式间相关关系。结果表明:(1)刺槐与侧柏在T_... 详细信息

为揭示干旱介导植物光合同化能力的内源脱落酸(ABA)调控机制,以北京地区典型树种刺槐和侧柏为研究对象,探讨土壤快速干旱-复水(T_(1))和慢速干旱-复水(T_(2))处理下,树木碳同化与ABA器官分配模式间相关关系。结果表明:(1)刺槐与侧柏在T_(1)和T_(2)干旱处理阶段的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(Tr)均随土壤体积含水量(SWC)下降显著降低(P<0.05)。T_(1)两树种P_(n)降幅(99.18%和57.30%)大于T_(2)(91.97%和36.69%),且T_(1)、T_(2)刺槐P_(n)、G_(s)降幅均大于侧柏。T_(1)和T_(2)旱后复水阶段,T_(1)两树种P_(n)、G_(s)恢复程度大于T_(2),刺槐光合能力恢复至胁迫处理前水平,而侧柏仅部分恢复。(2)T_(1)和T_(2)两树种叶片、小枝、粗根、细根ABA均随SWC下降显著上升(P<0.05),且T_(2)两树种全株ABA上升幅度(21.21%和26.01%)均大于T_(1)(13.71%和8.91%)。T_(1)和T_(2)两树种粗根在旱后复水阶段ABA显著低于干旱阶段,其它器官ABA均维持干旱阶段水平。(3)探究两树种光合特性与ABA相关关系随土壤水分变化的规律发现,T_(1)和T_(2)处理下两树种光合参数与ABA含量呈显著负相关(P<0.05)。SWC下降速度越慢,两树种光合参数与器官ABA协同变化程度越高,且刺槐光合、ABA两者相关系数高于侧柏。综上所述,光合参数、器官ABA含量变幅及其二者相互关系程度均显著受到土壤干旱节律的影响作用,且存在种间特异性。研究旨在揭示植物应对不同干旱胁迫的碳同化与内源激素调控响应机制,为区域城市园林耐旱林木的选培与管理提供理论参考。

关键词：干旱节律旱后复水光合特性内源脱落酸

水分条件变化对典型园林灌木叶片水势及光合特征的影响

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东北林业大学学报 2024年第1期52卷 30-37页

作者：李佳赢侯立伟鲁绍伟李少宁赵娜徐晓天北京市农林科学院林业果树研究所北京100093

北京市拥有丰富的灌木资源,很多种类具有较高的观赏价值和低耗水、抗旱性强等特点,有效地开发利用灌木资源应用于城市园林绿化,不仅可以节约园林灌溉用水量,还可降低园林养护成本。以北京市典型园林灌木大叶黄杨(冬青卫矛,Euonymus japo... 详细信息

北京市拥有丰富的灌木资源,很多种类具有较高的观赏价值和低耗水、抗旱性强等特点,有效地开发利用灌木资源应用于城市园林绿化,不仅可以节约园林灌溉用水量,还可降低园林养护成本。以北京市典型园林灌木大叶黄杨(冬青卫矛,Euonymus japonicus)、金叶女贞(Ligustrum×vicaryi)、紫叶小檗(Berberis thunbergii var.atropurpurea)和棣棠(Kerria japonica)为研究对象,对4种灌木进行模拟干旱试验,分析干旱条件下,不同灌木的叶片水势、净光合速率和气孔导度等指标的变化规律以及相互关系。结果表明:(1)各灌木水分胁迫对水势的影响呈上升趋势,紫叶小檗变化最为明显,干旱组水势升高幅度为55.56%。(2)4种灌木中,大叶黄杨净光合速率对水分的适应能力较强,在干旱后期较干旱前净光合速率从1.3μmol·m^(-2)·s^(-1)增大到11.0μmol·m^(-2)·s^(-1)。(3)金叶女贞气孔导度开放值变化较其余3种灌木最大,2022年8月21日达到531.26 mmol·m^(-2)·s^(-1),而干旱组大叶黄杨变化最大,较干旱初期气孔导度上升30.75%。因此,适度干旱对于4种灌木的生长影响不显著。

关键词：灌木干旱胁迫叶片水势光合特征

山楂和枣释放BVOCs组分生长季动态变化特征研究

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经济林研究 2024年第1期42卷 87-98页

作者：李少宁李绣宏柳学强赵娜徐晓天鲁绍伟北京市农林科学院林业果树研究所北京100093 国家林业和草原局北京燕山森林生态系统国家定位观测研究站北京100093 沈阳农业大学辽宁沈阳110866

【目的】探究北京地区经济林树种山楂和枣不同时期释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分的变化规律,以及两者释放有益BVOCs特征。【方法】采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术进行分析。【结果... 详细信息

【目的】探究北京地区经济林树种山楂和枣不同时期释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分的变化规律,以及两者释放有益BVOCs特征。【方法】采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术进行分析。【结果】在整个生长季从山楂叶中共检测出12类328种BVOCs,从枣叶中共检测出12类301种BVOCs,枣叶释放类别的数量与山楂叶相同,释放种类少于山楂叶,两树种均在9月释放类别最多;山楂叶和枣叶主要释放烷烃类、烯烃类和芳香烃类、酯类和醇类BVOCs;枣叶主要释放烷烃类、烯烃类、芳香烃类、酯类、醛类和醇类BVOCs,其中天然壬醛山楂叶和枣叶每月都有释放,但枣叶每月释放BVOCs的种类更加丰富;山楂是烯烃类夏季高释放量树种,枣是春季芳香烃高释放量树种;从山楂叶中共检测出烯烃类、芳香烃类、酯类、醛类、有机酸类、酮类、醇类和酰胺类8类43种有益成分,而枣叶不释放酮类,释放种类总数量比山楂叶多。【结论】两个树种释放烯烃类有益BVOCs在总有益BVOCs成分中占比最大,以释放对薄荷-1(7),3-二烯、α-蒎烯、罗汉柏烯、3-蒈烯、右旋萜二烯为主,夏季是山楂叶和枣叶释放有益BVOCs组分的主要季节,两者均在7月达到最大值。总之,树种释放BVOCs成分呈明显的季节性变化,尤其是山楂叶释放总有益BVOCs最大值超过60%。

关键词：山楂枣植物源挥发性有机物(BVOCs) 有益成分生长季释放动态

苹果等6种经济林不同时期果实BVOCs成分分析

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西北林学院学报 2024年第3期39卷 110-117页

作者：李少宁于迪李绣宏赵娜徐晓天陈明侠鲁绍伟北京市农林科学院林业果树研究所/北京燕山森林生态系统定位观测研究站北京100093 沈阳农业大学林学院辽宁沈阳110866

为探究常见经济林树种不同时期果实在自然状态下释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分差异,并分析其香气类型,选取苹果、桃、李、梨、山楂和枣6种经济林树种为研究对象,采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/... 详细信息

为探究常见经济林树种不同时期果实在自然状态下释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分差异,并分析其香气类型,选取苹果、桃、李、梨、山楂和枣6种经济林树种为研究对象,采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术进行BVOCs分析。结果表明,6种果实膨大期和成熟期均检测出12类BVOCs,组分总数量前者(305)大于后者(275),2个时期果实释放烷烃类、烯烃类、芳香烃类、酯类和醛类BVOCs占比最大;不同时期6种果实有10种共有BVOCs为2,2,4,6,6-五甲基庚烷、正十九烷、a-柏木烯、正戊醛、庚醛、辛醛、天然壬醛、癸醛、苯乙酮和庚胺醇;苹果、桃、李和梨随着果实生长发育BVOCs成分数量减少;不同时期6种果实香韵涵盖香型有差异,并随果实生长发育,青草香、果香、檀木香、醛香和柑橘香占比明显增加。表明不同时期6种经济林植物果实释放BVOCs组成成分和相对含量差异明显,在果实成熟期,主要香气BVOCs成分相对含量较高,是果实香精开发的最佳时期。

关键词：经济林果实植物源挥发性有机物(BVOCs) 香气类型

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北京典型绿化树种对氮氧化物的抗性

东北林业大学学报 2024年第2期52卷 84-90页

作者：李佳赢房佳兴李少宁王梦雪张俊杰赵娜徐晓天鲁绍伟北京市农林科学院林业果树研究所北京100093

通过一次性人工熏气试验,分析不同NO_(2)质量浓度处理时(低质量浓度:50μg·m^(-3)、中质量浓度:150μg·m^(-3)、高质量浓度:250μg·m^(-3))6个典型绿化树种光合速率、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数、超氧化物歧化酶活性、可溶... 详细信息

通过一次性人工熏气试验,分析不同NO_(2)质量浓度处理时(低质量浓度:50μg·m^(-3)、中质量浓度:150μg·m^(-3)、高质量浓度:250μg·m^(-3))6个典型绿化树种光合速率、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质量分数、硝酸还原酶活性的变化规律,并对各指标进行综合性评价分析,比较不同树种NO_(2)抗性特征。结果表明:低、中质量浓度NO_(2)对各树种净光合速率、PSⅡ最大光化学效率、叶绿素质量分数有促进作用,高质量浓度NO_(2)则有抑制作用。其中,低质量浓度NO_(2)处理的促进作用最大,3种指标相比对照分别增加3.78%~38.89%、0.24%~1.79%、5.10%~58.27%。低、中质量浓度NO_(2)对各树种超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质量分数、硝酸还原酶活性有促进作用,高质量浓度处理则抑制。中质量浓度NO_(2)处理的促进作用最大,该处理时这3种指标相比低质量浓度处理时分别增加0.16%~29.56%、2.99%~41.01%、5.62%~60.33%。针叶树种的NO_(2)抗性强于阔叶树种。低质量浓度NO_(2)处理时,白皮松、国槐抗性较强,银杏、栾树中等,旱柳、油松较差;中、高质量浓度NO_(2)处理时,油松、白皮松抗性较强,银杏、旱柳中等,国槐、栾树较差。

关键词： NO_(2) 人工熏气绿化树种污染抗性

暖温带典型树种春季物候期水溶性化合物δ^(13)C变化规律

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应用生态学报 2022年第6期33卷 1466-1474页

作者：赵旭鲁绍伟李少宁徐晓天赵娜沈阳农业大学林学院沈阳110866 北京市农林科学院林业果树研究所北京100093

为明确植物水溶性化合物δ^(13)C(δ^(13)C_(wsc))的春季物候节律性变化规律,以我国暖温带地区典型树种油松和刺槐为研究对象,测定春季物候期两树种各器官的δ^(13)C_(wsc),探究其与环境因子的相关性。结果表明:油松和刺槐各器官的δ^(1... 详细信息

为明确植物水溶性化合物δ^(13)C(δ^(13)C_(wsc))的春季物候节律性变化规律,以我国暖温带地区典型树种油松和刺槐为研究对象,测定春季物候期两树种各器官的δ^(13)C_(wsc),探究其与环境因子的相关性。结果表明:油松和刺槐各器官的δ^(13)C_(wsc)差异性显著。油松的新梢最大(-25.03‰±0.01‰),非光合作用器官比光合器官高0.83‰~1.8‰,两树种的地上部分普遍低于地下部分。随着物候节律推移,两树种采取不同的碳存储策略。油松在顶芽开放时所需碳源从近端老叶中获取;展叶始期老叶积累的光合产物不能满足新稍和根系生长所需碳,90%依赖于枝干碳储备;叶充分展开后新老叶光合机能恢复,逐渐补给枝干消耗的碳。刺槐在叶芽开放和展叶始期,枝干作为主要碳源向新生叶和根系传送;叶充分展开后具备光合固碳能力的成熟叶成为主要碳源。主成分分析发现,观测期气温、≥10℃积温、日照时长和太阳辐射为δ^(13)C_(wsc)的主要影响因子,可解释δ^(13)C_(wsc)变异的86.3%。两树种与气温、相对湿度呈显著负相关,与饱和水气压差、≥10℃积温和日照时长呈显著正相关。影响植物δ^(13)C_(wsc)的主要环境因子随物候进程不断变化。本研究可为准确估算区域典型树种春季器官的碳分配格局、制定科学合理的区域森林经营策略提供参考。

关键词：稳定碳同位素植物器官水溶性化合物物候期环境因子