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有机碳流失对土壤侵蚀的响应及其驱动因素:基于Meta分析

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环境科学 2023年第9期44卷 5125-5134页

作者：刘小岚黄金权齐瑜洁李威闻刘纪根陈燕飞高绣纺长江大学资源与环境学院武汉430100 长江水利委员会长江科学院武汉430010 水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心武汉430010

土壤侵蚀是土壤有机碳(SOC)流失的主要驱动力,在全球碳循环中发挥着重要作用.评估侵蚀作用下SOC流失的主要驱动因素及其影响程度有助于深入理解土壤侵蚀作用下SOC的流失机制.因此,通过Meta分析方法,基于2007~2021年间国内外期刊上发表... 详细信息

土壤侵蚀是土壤有机碳(SOC)流失的主要驱动力,在全球碳循环中发挥着重要作用.评估侵蚀作用下SOC流失的主要驱动因素及其影响程度有助于深入理解土壤侵蚀作用下SOC的流失机制.因此,通过Meta分析方法,基于2007~2021年间国内外期刊上发表的24个案例,研究了不同气候因素(气候类型、降雨量和降雨强度)和土壤因素(土壤类型、容重和团聚体粒径)条件下土壤侵蚀对中国SOC流失的影响.结果表明:①与无侵蚀扰动相比,侵蚀作用下SOC含量显著下降(整体下降16.0%),表现出明显的负响应特征;②侵蚀背景下SOC对不同因子的负响应程度为:降雨强度(65.0%)>降雨量(24.3%)>土壤类型(21.4%)>容重(20.2%)>团聚体粒径(16.5%)>气候类型(9.1%);③主成分分析显示,侵蚀背景下气候因素相对于土壤因素是影响SOC流失的主导因素,降雨强度则再次显示为关键影响因子.深入分析我国土壤侵蚀作用下SOC流失特征及其影响因素,为系统理解土壤侵蚀在碳循环中的作用提供了理论参考.

关键词：土壤侵蚀土壤有机碳(SOC) 气候因素土壤因素 Meta分析

不同数据集的1982-2017年中国总初级生产力的时空动态

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应用生态学报 2022年第10期33卷 2644-2652页

作者：曹玉娟宋振华武志涛杜自强山西大学黄土高原研究所太原030006 中国冶金地质总局第三地质勘查院太原030000 山西省黄河实验室太原030006

了解陆地生态系统总初级生产力(GPP)时空变化及其与气候因子的关系,可以为植被恢复及保护提供重要依据。基于气象数据和3套公开的GPP数据集(EC-LUE GPP、GLASS GPP和NIRv GPP),本研究系统分析了中国1982—2017年GPP的时空变化特征及其... 详细信息

了解陆地生态系统总初级生产力(GPP)时空变化及其与气候因子的关系,可以为植被恢复及保护提供重要依据。基于气象数据和3套公开的GPP数据集(EC-LUE GPP、GLASS GPP和NIRv GPP),本研究系统分析了中国1982—2017年GPP的时空变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:3套GPP数据均表明,1982—2017年,中国年和季节的GPP呈逐年上升趋势,1998和2002年明显高于研究期间的平均水平,1989和1992年明显低于多年平均GPP。1982—2017年,中国大部分地区GPP呈显著上升趋势,3套GPP数据显著增加的区域分别占整个研究区的75.7%、73.0%和69.6%。年GPP与降水和温度均存在显著正相关关系,但空间异质性较强。其中GPP与温度呈正相关的区域主要分布在西北和华中地区,GPP与降水呈正相关的区域主要分布在华北地区。不同季节的GPP受气温、降水影响的区域存在明显的时空异质性。温度是春、秋和冬季GPP的限制因子,而夏季GPP主要受降水影响。

关键词：总初级生产力时空变化气候因素中国

气候因素对黑线姬鼠种群动态影响的非线性效应

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生态学报 2020年第14期40卷 4836-4841页

作者：侯祥韩宁封托张博陈晓宁王京常罡陕西省动物研究所西安710032 陕西师范大学生命科学学院西安710062

受全球气候变化的影响,气候因素与害鼠种群变化之间的关系成为害鼠防治研究中的热点问题。以西安市长安区周边分布的黑线姬鼠为研究对象,通过标志重捕法进行种群动态监测,掌握其种群数量的动态变化规律,并结合非线性的统计方法广义可加... 详细信息

受全球气候变化的影响,气候因素与害鼠种群变化之间的关系成为害鼠防治研究中的热点问题。以西安市长安区周边分布的黑线姬鼠为研究对象,通过标志重捕法进行种群动态监测,掌握其种群数量的动态变化规律,并结合非线性的统计方法广义可加模型,对该地区2015—2018年黑线姬鼠种群密度和气候因素数据进行分析,探讨该鼠种群变化与气候因素之间的关系。结果表明,该地区黑线姬鼠种群数量总体显现为下降趋势。黑线姬鼠种群密度存在显著的正向自我调节效应(F_(1.00, 5.77)=27.062,P90 mm时,两者之间显现为负相关,种群密度随降雨量的增加而降低,反之显现为正相关。因此,温度和降雨对黑线姬鼠种群变化具有调节作用,低温干旱和高温多雨均不适合该鼠的繁殖与生长。

关键词：黑线姬鼠气候因素种群动态非线性广义可加模型

如何定量评估构造和气候对造山带地貌演化的贡献?

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地球科学 2022年第10期47卷 3837-3839页

作者：曹凯王国灿中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074

突出多圈层耦合作用的地球系统科学研究是当今地球科学发展的现实要求和必然结果.构造-气候-地表过程三者耦合是与人类宜居环境关系最为密切的近地表多圈层相互作用的体现,成为当今地球系统科学研究的重中之重.构造活动和气候变化通过... 详细信息

突出多圈层耦合作用的地球系统科学研究是当今地球科学发展的现实要求和必然结果.构造-气候-地表过程三者耦合是与人类宜居环境关系最为密切的近地表多圈层相互作用的体现,成为当今地球系统科学研究的重中之重.构造活动和气候变化通过不同的物理、化学和生物过程作用于地表,使地表不断发生隆升和沉降、剥蚀和沉积等过程,导致地貌的复杂演化;构造活动通过造山或成盆等地貌系统演化影响到区域或局部地区的气候变化或大洋环流,而气候则通过风化、剥蚀等地表过程引起的地应力场变化反馈促使构造活动.这些都凸显了构造-气候-地表过程三者之间的密切关联(图1).然而,如何剥离构造和气候因素对地貌演化的相对贡献仍然是当今地球系统科学研究亟待解决的重大前沿科学问题.

关键词：地球系统科学地表过程大洋环流地貌演化气候变化应力场变化气候因素系统演化

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气候因素对济宁市蔬菜价格的影响研究

气候因素对济宁市蔬菜价格的影响研究

作者：顾杨广西大学

学位级别：硕士

近年来受气候灾害和新冠疫情等突发情况的影响,蔬菜价格剧烈波动频发,严重威胁着蔬菜产业的健康发展以及居民的日常生活。因此,针对气候因素对蔬菜价格的影响展开研究,有利于保障蔬菜生产,平抑蔬菜价格的大幅波动。本文在对济宁市气候... 详细信息

近年来受气候灾害和新冠疫情等突发情况的影响,蔬菜价格剧烈波动频发,严重威胁着蔬菜产业的健康发展以及居民的日常生活。因此,针对气候因素对蔬菜价格的影响展开研究,有利于保障蔬菜生产,平抑蔬菜价格的大幅波动。本文在对济宁市气候资源条件、蔬菜价格波动特点以及极端天气的影响进行分析的基础上,通过多元线性回归分析了气候因素对济宁市蔬菜价格的影响,并进一步采用分层回归和Bootstrap检验分析了气候因素影响蔬菜价格的作用机制。研究结果表明:(1)济宁市年平均气温、年累计日照时长、活动积温和有效积温呈现上升趋势,气候倾向率分别为0.41℃/10a、164 h/10a、137.2℃/10a和97.4℃/10a;年累计降水量呈下降趋势,气候倾向率为-43.9 mm/10a;极端高温的发生次数呈现上升的趋势,极端低温的发生次数呈现下降的趋势,极端降水的发生次数较为稳定。(2)叶菜类蔬菜价格整体波动幅度较小,变异系数在25%左右;茄果类蔬菜价格整体波动幅度较大,变异系数在33%左右;瓜类蔬菜价格波动幅度与茄果类蔬菜相似,变异系数在30%左右;葱蒜类蔬菜不同品种的波幅差异较大。蔬菜价格的季节性特征明显,叶菜类蔬菜价格波动在年内呈现双峰双谷的特点,茄果类、葱蒜类和瓜类蔬菜价格波动在年内呈现一峰一谷的特点。长期趋势有差异,茄子和生姜价格的长期趋势呈先上升后下降的趋势,其他蔬菜价格均呈现长期上涨的趋势,其中叶菜类蔬菜价格的涨幅最小。受疫情等因素的影响,2021年以来蔬菜价格的不规则波动加剧,叶菜类蔬菜的不规则波动频率和幅度均高于茄果类蔬菜,葱蒜类蔬菜的不规则波动最弱。(3)通过多元线性回归分析,以济宁市鲜菜类居民消费价格指数为被解释变量,通过逐步回归的方式,构建了蔬菜价格的解释模型。根据结果可以发现,显著影响济宁市蔬菜价格的气候因素主要包括降水、极端高温日数和活动积温,其他显著的控制变量包括城镇居民人均可支配收入、燃料动力类购进价格指数和总人口。其中降水、燃料动力类购进价格指数和活动积温对蔬菜价格有显著的负向影响,城镇居民人均可支配收入、极端高温日数和总人口对蔬菜价格有显著的正向影响。采用分层回归和Bootstrap检验的方法分别对中介效应进行检验和验证。发现气候因素可以通过蔬菜产量和人工成本两个渠道影响蔬菜价格,两个中介效应均为完全中介效应。综合研究结果,本文从以下方面提出稳定蔬菜价格的对策建议。(1)农业生产角度:A.加强农业气象服务;B.加大蔬菜产区设施建设,增强防灾能力;C.农技专家提供技术指导。(2)市场流通角度:A.建立市场供应紧急调度机制;B.建立健全蔬菜冷库仓储体系;C.建立完善蔬菜流通绿色通道。

关键词：济宁蔬菜价格气候因素影响机制

气候因子调节荒漠土壤中丰富和稀有微生物群落的聚集过程

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Journal of Plant Ecology 2023年第6期16卷 220-235页

作者： Qiang Sun Hang-Yu Li Kuan Li Xiao-Qing Zhang Ya-Bo Shi Yan-Tao Wu Xing Li Zhi-Yong Li Jing-Hui Zhang Li-Xin Wang Cun-Zhu Liang Ministry of Education Key Laboratory of Ecology and Resource Use of the Mongolian Plateau&Collaborative Innovation Center for Grassland Ecological Security Ministry of Education of ChinaSchool of Ecology and EnvironmentInner Mongolia UniversityHohhot 010021China Inner Mongolia M∙Grass Seed Industry Co. Ltd.Hohhot 010010China School of Resources and Environment Baotou Teachers'CollegeBaotou 014030China Inner Mongolia Academy of Forestry Science Hohhot 010010China

土壤微生物由少数的丰富类群和大量的稀有类群组成,它们对生态系统的功能和服务有不同的贡献。本研究采用高通量测序技术对荒漠土壤样品的物种组成进行DNA测序分析,揭示土壤微生物丰富类群和稀有类群的组成结构。采用相关性分析和随机... 详细信息

土壤微生物由少数的丰富类群和大量的稀有类群组成,它们对生态系统的功能和服务有不同的贡献。本研究采用高通量测序技术对荒漠土壤样品的物种组成进行DNA测序分析,揭示土壤微生物丰富类群和稀有类群的组成结构。采用相关性分析和随机森林方法进一步分析环境因子对丰富和稀有类群群落的影响。最后,利用基于零模型的β-最近类群指数(βNTI)解析土壤微生物的群落构建机制。研究结果表明,在荒漠土壤中,稀有细菌的群落构建几乎完全由确定性的同质选择过程支配;相比之下,随机过程对丰富细菌的影响更为明显。然而,无论是丰富真菌还是稀有真菌都表现出相似的群落构建模式,即确定性过程和随机过程共同决定了真菌的群落构建过程。这些结果表明,随着平均年降水量(MAP)和平均年气温(MAT)的增加,丰富细菌的群落构建过程从随机性转变为确定性。而对稀有真菌来说,随着MAT的增加,群落构建过程从确定性向随机性转变。该研究提供了MAT和MAP调节荒漠土壤中丰富和稀有微生物群落构建过程的明确证据。这些发现为进一步研究土壤微生物群落结构和生态功能奠定了理论基础。

关键词：生物地理学确定性过程随机过程丰富类群和稀有类群气候因素

有机替代对长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响

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农业资源与环境学报 2022年第4期39卷 716-725页

作者：任科宇陆东明邹洪琴王慧颖许发辉卢昌艾段英华中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室北京100081 苏州环优检测有限公司江苏苏州215101 农业农村部耕地质量监测保护中心北京100125

为探明有机替代对我国长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响,本研究通过搜集已发表的文献,建立了207组包含不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和有机肥替代部分化学氮肥(NPKM)处理下水稻产量和籽粒含氮量的数据库。采用整合分析的方法,定量计算... 详细信息

为探明有机替代对我国长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响,本研究通过搜集已发表的文献,建立了207组包含不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和有机肥替代部分化学氮肥(NPKM)处理下水稻产量和籽粒含氮量的数据库。采用整合分析的方法,定量计算了有机替代在不同施肥措施、土壤性质和气候因素下对长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响;采用随机森林模型明确了影响有机替代效果的主控因素。结果表明,施肥能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量,NPK处理下产量和籽粒含氮量较CK处理分别提高了2.3 t∙hm^(-2)和1.2 g∙kg^(-1)。与NPK相比,NPKM处理下水稻的产量和籽粒含氮量分别显著提升了3.7%和1.9%。NPKM处理对产量和籽粒含氮量的影响存在区域差异。NPKM处理在总施氮量低于250 kg∙hm^(-2)、替代比例30%~60%时能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量。NPKM处理在土壤养分含量较高的条件下有利于水稻产量的提升,在土壤养分含量较低的条件下有利于籽粒含氮量的提升。在年均降雨量≤1200 mm、年日照时数>1800 h、年均温>15℃条件下,NPKM处理能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量。影响NPKM处理水稻产量的主要因素是替代比例、土壤pH和年均降雨量,而影响籽粒含氮量的主要因素是土壤有效磷、全氮含量以及土壤pH。综上所述,有机肥替代部分化学氮肥能够显著提高我国长江流域水稻的产量和籽粒含氮量,在中游地区提升效果更佳,有机替代总氮施用量应低于250 kg∙hm^(-2),替代比例以30%~60%为宜。

关键词：有机肥籽粒品质土壤性质气候因素整合分析随机森林

基于MaxEnt模型的东北地区槭树潜在地理分布

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生态环境学报 2024年第4期33卷 509-519页

作者：田叙辰魏洪玲解胜男储启名杨婧张颖肖思秋唐中华刘英李德文森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150000 东北林业大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150000 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150000

槭属植物是东北地区针阔混交林的重要组成成分,研究东北地区槭树的地理分布具有重要生态意义。为了解影响槭树潜在分布的关键气候因素,保护槭树的种质资源和可持续发展提供参考,基于野外调查数据,结合19个气候因子,应用MaxEnt模型模拟当... 详细信息

槭属植物是东北地区针阔混交林的重要组成成分,研究东北地区槭树的地理分布具有重要生态意义。为了解影响槭树潜在分布的关键气候因素,保护槭树的种质资源和可持续发展提供参考,基于野外调查数据,结合19个气候因子,应用MaxEnt模型模拟当代(1970-2000年)和未来(2030s、2050s)4种气候情景下槭树(东北槭Acer mandshuricum Maxim、色木槭A.mono Maxim、茶条槭A.ginnala Maxim和紫花槭A.pseudosieboldianum(Pax)Komarov)的潜在地理分布。结果表明,1)AUC值>0.9,表明模型具有较高的准确性。2)在当代气候情景下,4种槭树的地理分布区主要集中在长白山和小兴安岭地区,其中茶条槭分布最广,面积为3.79×10^(5)km^/(2)。东北槭与适生区分布相关性最高的气候因子为年降水量,色木槭为降水量季节性变化,茶条槭为最湿季度平均温度,紫花槭为最干季度降水量。3)在未来4种气候情景下,槭树的适生区中心呈向高纬度地区迁移的趋势,适生区分布面积均减少,其中色木槭向北迁移最远,迁移距离为338 km,茶条槭面积缩减最大,减少比例为89.1%。未来气候情景下,影响槭树适生区分布的主要因子为年降水量、降水量季节性变化和最干季度降水量。综上,降水因子是决定槭树分布格局的主要气候条件。气候因子间交互探测分析为非线性增强,表明降水和温度因子交互作用大于降水因子单独作用。该研究考虑了多种气候因素的作用,有助于全面了解影响槭树分布的关键因素,提供了不同气候情景下槭树的潜在分布的情况,为槭树的管理、保护和合理选址提供科学依据。

关键词：槭树 MaxEnt模型气候变化潜在适生区气候因素地理探测器

典型浅水湖泊水温长期变化特征及其与气候因素相关性分析

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环境污染与防治 2022年第8期44卷 979-985,992页

作者：孙静静王梦竹黄朝李静童银栋天津大学环境科学与工程学院天津300350 聚光科技(杭州)股份有限公司浙江杭州310051 天津师范大学地理与环境科学学院天津300387

以典型浅水湖泊——太湖作为研究对象,通过2006—2019年表层水温观测数据分析浅水湖泊水温长期变化规律,利用FLake模型分析导致湖泊升温的主要气候因素及其贡献,并预测3种气候变化情景下水温潜在变化趋势。结果表明:(1)2006—2019年,太... 详细信息

以典型浅水湖泊——太湖作为研究对象,通过2006—2019年表层水温观测数据分析浅水湖泊水温长期变化规律,利用FLake模型分析导致湖泊升温的主要气候因素及其贡献,并预测3种气候变化情景下水温潜在变化趋势。结果表明:(1)2006—2019年,太湖表层水温以0.07℃/a速率上升,其中春季水温增加更显著(p气候因素,其导致太湖表层水温约上升0.01℃/a;(3)在未来气候变化情景下,太湖表层水温将以0.02~0.05℃/a的速率继续上升;(4)浅水型湖泊水温正在发生迅速变化,并且对气候变化十分敏感。考虑到水温上升可能导致的一系列潜在负面生态效应,在湖泊未来水质管理中需要对此予以高度重视。

关键词：浅水型湖泊水温气候因素湖泊热量平衡模拟