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Responses of soil respiration in non-growing seasons to environmental factors in a maize agroecosystem,Northeast China

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Chinese Science Bulletin 2010年第24期55卷 2723-2730页

作者： LI RongPing1,2,3. ZHOU GuangSheng1,4 & WANG Yu1,3.1 State Key Laboratory of Vegetation and environmental Change, institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093. China 2 institute of atmospheric environment, China{3. administration, shenyang 110016, China 3.Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 4 Chinese Academy of{3. Sciences, Beijing 100081, China State Key Laboratory of Vegetation and environmental Change Institute of Botany Chinese Academy of Sciences Beijing 100093 China institute of atmospheric environment China Meteorological Administration Shenyang 110016 China Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China Chinese Academy of meteorological Sciences Beijing 100081 China

Based on continuous three-year measurements (from 2004 to 2007) of eddy covariance and related environmental factors, environmental controls on variation in soil respiration (Rs) during non-growing season were explored in a maize agroecosystem in Northeast China. Our results indicated that during non-growing seasons, daily Rs was 1.08-4.08 g CO2 m-2 d-1, and the lowest occurred in late November. The average Rs of non-growing season was 456.06 ± 20.01 g CO2 m-2, accounting for 11% of the gross primary production (GPP) of the growing season. Additionally, at monthly scale, the lowest value of Rs appeared in January or February. From the beginning to the end of non-growing season, daily Rs tended to decrease first, and then increase to the highest. There was a significant quadratic curve relationship between Rs and soil temperature at 10 cm depth when soil temperature was more than 0°C (P3.%-70%. When soil water content was more than 0.1 m3.m-3. soil moisture at 10 cm depth was significantly parabolically correlated with Rs (P3.-79%. Meanwhile, the standard error of regression estimation between the values of prediction and observation for Rs could reach 2.7%-11.8%. Rs in non-growing season can account for 22.4% of Rs in growing season, indicating that it plays a critical role in assessing the carbon budget in maize agroecosystem, Northeast China.

关键词：中国东北地区农田生态系统生长季节土壤呼吸环境因素玉米土壤含水量反应

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Greenhouse Gas Emissions from Northeast China Rice Fields in Fallow Season

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Pedosphere 2007年第5期17卷 630-638页

作者： LIANG Wei SHI Yi ZHANG Hua YUE Jin HUANG Guo-Hong institute of Applied Ecology Chinese Academy of Sciences Shenyang 110016 （China） Graduate School of the Chinese Academy of Sciences Beijing 10005g （China） College of Resources and environment Huazhong Agricultural University Wuhan 430070 （China）

CH4, N2O and CO2 emissions from northeast Chinese rice fields were measured in the fallow season （November to March） to investigate the effects of freezing-thawing on the emissions. Both CH4 emission from and atmospheric CH4 oxidation by the soil occurred, but the flux was small. During the fallow season, rice fields acted as a minor source of atmospheric CH4, which accounted for about 1% of the CH4 emission during the rice growing period. The field was also a substantial source of atmospheric N20, which ranged between 40 to 77 mg m-2 and eu=counted for 40%-50% of the annual N20 emission. The largest N20 flux was observed in the thawing period during the fallow season. Laboratory incubation tests showed that the largest N20 flux came from the release of N20 trapped in frozen soil. Tillage and rice straw application （either mulched on the soil surface or incorporated in the soil） stimulated the CH4 and CO2 emissions during the fallow season, but only straw application stimulated N2O emission substantially.

关键词： CH4 CO2 freezing-thawing N2O rice field

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植物的水分阈值与全球变化

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水土保持学报 2003年第3期17卷 155-158页

作者：许振柱周广胜王玉辉中国科学院植物研究所植被数量生态学重点研究实验室

近年来,全球变化和区域响应引起全球温度升高,降水格局发生变化,研究水问题显得日益迫切。淡水资源在世界特别在我国变得越来越匮乏,研究植物的水分关系显得更加重要,而对水分变化影响植物的生长、生理生态过程进行定量分析是解决问题... 详细信息

近年来,全球变化和区域响应引起全球温度升高,降水格局发生变化,研究水问题显得日益迫切。淡水资源在世界特别在我国变得越来越匮乏,研究植物的水分关系显得更加重要,而对水分变化影响植物的生长、生理生态过程进行定量分析是解决问题的重要途径。论文对近年来国内外在植物生长和生理生态变化过程中的水分阈值研究进行了评述,对有关温度等关键因素的阈值也进行了讨论,最后提出了应着重加强研究的4个科学问题。

关键词：植物生长水分阈值全球变化土壤水分生态需水二氧化碳浓度温度

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吉林省春玉米农业气候资源适宜度时空分布特征

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气象与环境学报 2018年第2期34卷 82-91页

作者：邱美娟郭巧郭春明王冬妮袁福香慕臣英中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166 吉林省气象科学研究所吉林长春130062 沈阳市气象局辽宁沈阳110168

为了明确吉林省春玉米农业气候资源的适宜性,利用模糊数学方法建立了吉林省春玉米各生育期的温度适宜度、降水适宜度、日照时数适宜度和气候适宜度模型,并分析了温度适宜度、降水适宜度、日照时数适宜度和气候适宜度的时空分布特征。结... 详细信息

为了明确吉林省春玉米农业气候资源的适宜性,利用模糊数学方法建立了吉林省春玉米各生育期的温度适宜度、降水适宜度、日照时数适宜度和气候适宜度模型,并分析了温度适宜度、降水适宜度、日照时数适宜度和气候适宜度的时空分布特征。结果表明:1961—2010年吉林省春玉米全生育期的温度适宜度呈西高东低的空间分布特征,温度适宜度普遍为0.70以上,总体较适宜,且温度适宜度呈增大的趋势;春玉米营养生长期和生殖生长期的温度适宜度总体与全生育期的温度适宜度分布一致。近50 a吉林省春玉米各生育期日照时数适宜度较高,普遍为0.80—1.00,呈西高东低的空间分布特征。春玉米降水适宜度年际波动幅度较大,普遍为0.40—0.60。吉林省春玉米全生育期气候适宜度基本为0.60—0.75;春玉米营养生长期气候适宜度多为0.70以上,比全生育期气候适宜度偏高;而春玉米生殖生长期的气候适宜度多为0.70以下,比全生育期气候适宜度偏低。近50 a吉林省春玉米气候适宜度不存在明显的区域差异,春玉米各生育期气候适宜度总体呈不显著的减小趋势。

关键词：温度适宜度降水适宜度日照时数适宜度气候适宜度

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基于BP人工神经网络法沈阳市PM_(2.5)质量浓度集成预报试验

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气象与环境学报 2018年第2期34卷 100-106页

作者：李晓岚刘旸栾健马雁军王扬锋张婉莹中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166 辽宁省人工影响天气办公室辽宁沈阳110166 中国气象局气象干部培训学院辽宁分院辽宁沈阳110166 辽宁省气象服务中心辽宁沈阳110166

基于CUACE(CMA Unified atmospheric Chemistry environment)和CMAQ(Community Multiscale Air Quality)空气质量模式预报产品,应用BP(Back-Propagation)人工神经网络法建立沈阳市不同地点小风和高湿条件下PM_(2.5)浓度集成预报模型,并对预报结果进行检验。结果表明:与单一空气质量模式相比,集成模型预报的PM_(2.5)浓度更接近实测值,预报的PM_(2.5)浓度的平均偏差和归一化均方误差均明显减小,预报的PM_(2.5)浓度的模拟值在观测值两倍范围内的百分比(FAC2)明显提高。集成模型能较好地预报PM_(2.5)浓度高值的变化,且显著提高了沈阳市外围城区PM_(2.5)浓度的预报水平。集成预报模型可以实现CUACE和CM AQ两种空气质量模式产品的最优综合,对空气质量的实时预报具有一定的参考价值。

关键词： PM2.5质量浓度集成预报 CUACE CMAQ BP神经网络

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基于气象条件的沈阳市空气质量预报方法研究

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气象与环境学报 2018年第4期34卷 68-74页

作者：陆忠艳王扬锋蒋大凯藤方达丁兆敏田莉李忠亮辽宁省气象台辽宁沈阳110166 中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166 西宁市气象台青海西宁810016

空气质量受污染源排放和气象条件共同作用影响。为了定量评估气象条件对空气质量的影响,利用2014—2016年沈阳市取暖季气象与环保827个样本数据,在综合考虑湿度、风速、逆温强度、混合层高度等大气温湿压条件及稳定状况的物理要素基础... 详细信息

空气质量受污染源排放和气象条件共同作用影响。为了定量评估气象条件对空气质量的影响,利用2014—2016年沈阳市取暖季气象与环保827个样本数据,在综合考虑湿度、风速、逆温强度、混合层高度等大气温湿压条件及稳定状况的物理要素基础上构建了沈阳市静稳天气指数,并分析其与空气质量关系。结果表明:通过静稳天气指数阈值9.1,可做为判断引发沈阳市出现重污染天气的条件。重污染天气形成的两种主要类型,一种是在静稳天气形势下出现重污染天气,另一种是在天气不静稳但外来输送明显时出现重污染天气。分析静稳天气指数和不同污染等级PM2.5浓度关系发现,静稳天气指数对空气质量有较好的指示意义,平均状态下,当静稳天气指数大于10.4时,空气质量容易出现污染且静稳天气指数越大,污染越严重。

关键词：空气质量静稳天气指数取暖季预报

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东北地区春玉米关键生育期干旱对根系生长的影响

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气象与环境学报 2018年第2期34卷 75-81页

作者：蔡福明惠青谢艳兵米娜赵先丽张玉书中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166 辽宁省气象服务中心辽宁沈阳110166

利用锦州大型土壤水分控制试验场和根系观测系统开展东北地区春玉米拔节与抽雄期不同程度干旱胁迫试验,采用微根管方法观测春玉米根系的生长,研究春玉米不同发育期干旱胁迫对40 cm、120 cm和160 cm土壤深度根系分布的影响。结果表明:春... 详细信息

利用锦州大型土壤水分控制试验场和根系观测系统开展东北地区春玉米拔节与抽雄期不同程度干旱胁迫试验,采用微根管方法观测春玉米根系的生长,研究春玉米不同发育期干旱胁迫对40 cm、120 cm和160 cm土壤深度根系分布的影响。结果表明:春玉米不同土壤深度直径为1 mm以下的细根多于粗根,40 cm土壤深度细根所占比例最大,与之相比,120 cm和160 cm土壤深度直径为1 mm以上粗根所占比例有所增大。春玉米拔节期干旱初期40 cm土壤深度根长密度(Root Length Density,RLD)随干旱加重而增大,干旱胁迫可以促进玉米根系向土壤深处生长;乳熟期后玉米上层根系因拔节期干旱而提前衰老;抽雄后干旱也可使玉米根系向更深层土壤伸展,但干旱出现过晚将减弱对根系生长的促进作用。此外,玉米长期干旱后复水可使根系在短时间内补偿性快速生长。

关键词：春玉米关键生育期根系干旱胁迫

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东北地区春玉米主要生理参数对拔节至灌浆期干旱的响应

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气象与环境学报 2018年第4期34卷 134-138页

作者：张德来蔡福史奎桥杨扬张慧张兵兵杨露高全吕晓锦州市生态与农业气象中心辽宁锦州121001 中国气象局沈阳大气环境研究所辽宁沈阳110166

为了深入了解玉米干旱的影响机理,采用持续无补水方式进行东北地区春玉米拔节至灌浆期干旱胁迫试验,对主要光合变量(净光合速率P_n、蒸腾速率T_r、气孔导度G_s、胞间CO_2浓度C_i)、茎流速率及叶和根水势进行动态观测,研究春玉米关键发... 详细信息

为了深入了解玉米干旱的影响机理,采用持续无补水方式进行东北地区春玉米拔节至灌浆期干旱胁迫试验,对主要光合变量(净光合速率P_n、蒸腾速率T_r、气孔导度G_s、胞间CO_2浓度C_i)、茎流速率及叶和根水势进行动态观测,研究春玉米关键发育期干旱对各生理参数的响应。结果表明:G_s、P_n和C_i对轻度干旱胁迫响应较慢,3.生理参数在中度干旱胁迫以上随干旱加重均快速减小,T_r对轻度干旱胁迫的响应比其他生理参数更快;随着干旱程度加重光合作用的响应由单纯受气孔因素转为受气孔与非气孔双重因素的影响;复水后,各生理参数均可以恢复正常,G_s、P_n和T_r在短时间内补偿性快速增大,其中T_r对复水后土壤湿度下降的响应不敏感;玉米植株日茎流量不受轻度和中度干旱胁迫的影响,但干旱后复水出现补偿性增大现象;叶水势对干旱胁迫的响应比根水势偏慢,复水后叶水势恢复能力比根水势偏弱。

关键词：春玉米拔节至灌浆期干旱胁迫光合作用茎流速率水势

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