国家自然科学基金(40871021)
- 作品数：16 被引量：355H指数：11
- 相关作者：沈彦俊张玉翠齐永青杨树聪刘敏更多>>
- 相关机构：中国科学院遗传与发育生物学研究所中国科学院研究生院河北科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目中国科学院知识创新工程更多>>
- 相关领域：天文地球农业科学水利工程自动化与计算机技术更多>>
- 氢氧稳定同位素技术在生态系统水分耗散中的应用研究进展被引量：18
- 2012年
- 氢氧稳定同位素作为水的"DNA",对于研究水分的传输和转化具有重要的意义,而水分耗散是水循环的重要组成部分。简单介绍氢氧稳定同位素在水分耗散研究中应用的主要原理和比较新的一些技术方法,主要对其在森林、草原生态系统和农田生态系统中蒸散发分离,植物水分来源区分、叶片水同位素富集和水分利用效率等方面做较为详细的归纳总结和探讨,最后指出国内此类研究仍然存在的问题和可能的发展方向,以期对未来氢氧稳定同位素技术在水分循环和水分耗散方面的应用研究有借鉴作用。
- 张玉翠孙宏勇沈彦俊齐永青
- 关键词：氢氧稳定同位素碳同位素水分利用效率
- 冬小麦生长季蒸散与水分利用效率变化特征被引量：4
- 2010年
- 利用中国科学院栾城农业生态系统试验站的涡度相关仪器观测数据,分析了2008年华北平原冬小麦的蒸散以及群体水分利用效率(WUE)的变化特征。分析结果表明,土壤含水量变化对蒸散量影响显著,冬小麦各生育期平均日蒸散量最大值为6.6mm,出现在灌浆期,最小值出现在返青-起身期为0.3mm。群体水分利用效率整个生育期内在0.1～12.3g/kg之间变化,在灌浆初期达到最高值。蒸散量和群体水分利用效率的总体变化趋势一致,CO2通量的变化趋势与WUE相同。
- 张玉翠沈彦俊裴宏伟杨树聪
- 关键词：冬小麦
- 黄壁庄水库入库径流变化及原因分析被引量：6
- 2010年
- 黄壁庄水库自1958年兴建以来,在工农业生产中发挥着重要作用,具有重要的经济效益和环境效益。但是近半个世纪以来水库的径流发生了很大的变化。通过采用Mann-Kendall趋势检验法和滑动t-检验法,分析了1917年以来径流的变化趋势和突变年份,并对径流变化的原因进行了研究。结果发现:建库前径流量多年平均值为23.32亿m3,且有逐年上升的趋势;建库后径流量明显下降,多年平均值仅有原来的一半。径流系数也呈波动下降趋势,且趋势显著。径流量在1938年、1947年、1964年、1967年、1979年和1996年发生突变,多数与暴雨的发生有关。降雨是影响径流变化的主要因素,同时气温升高和植被指数增加对径流存在负向影响。
- 徐丽梅刘艳丽沈彦俊
- 关键词：黄壁庄水库径流突变分析
- 1957年至2008年海河流域气温变化趋势和突变分析被引量：24
- 2011年
- 气温变化是气候变化背景下科学研究的热点问题。海河流域作为中国的粮食主产区,其气温的变化研究对于指导农业生产生活具有重要的意义。本文采用成熟的Mann_Kendall非参数检验方法对海河流域1957年-2008年的年平均气温、最高气温和最低气温的变化趋势进行了显著性检验,并采用滑动t-检验法对气温的突变期进行了分析,结果表明:海河流域年平均气温、最高气温、最低气温全部呈上升趋势,并且全区平均气温上升显著,东北部地区的最高和最低气温的上升趋势也全部通过显著性检验;各月平均气温中,1月、2月、3月、4月、9月气温上升显著。最低气温增温显著,邢台、蔚县和霸州等形成多个骤升中心,其中邢台最低气温最大变幅达0.78℃/10a;流域内大部分地区气温发生突变的年限多在1971年-1974年,1986年-1988年,1993年-1994年和1996年-1999年。气温突变主要发生在20世纪70年代和90年代,并且2月、3月份发生突变的范围最广。
- 徐丽梅郭英刘敏刘敏胡乔利陈福军杨树聪
- 关键词：气温变化趋势海河流域突变
- 海河流域近40年来降水和气温变化趋势及其空间分布特征被引量：20
- 2009年
- 采用常规线性统计与滑动平均分析方法并结合GIS技术,对海河流域40 a(1960-1999)来降水与气温长期变化趋势进行了分析,并探讨了流域降水与气温空间差异性。结果表明,40 a来海河流域年降水呈下降趋势,而气温则呈上升的趋势,流域降水年际变化较为明显,年降水量极值比为2.31,变差系数CV值为0.18;流域气温年际变化不太明显,年均气温极值比为1.32,变差系数CV值为0.06。流域降水与气温存在明显的地区差异,总的趋势是降水由太行山、燕山迎风区分别向西北和东南两侧减少,气温从东南向西北降低。
- 袁再健沈彦俊褚英敏齐永青
- 关键词：海河流域降水气温
- 土地利用与景观格局变化的空间分异特征研究——以天津市蓟县地区为例被引量：21
- 2010年
- 景观格局变化反映了区域生态功能与过程的变化,而景观格局变化的空间分异显示了景观过程及其驱动力的空间差异,有利于从空间上把握该区景观格局动态变化过程与特征。本文以天津市蓟县地区为例,在遥感和GIS技术支持下结合多年统计资料,分析研究区土地利用景观的时空动态变化过程与景观格局变化的空间分异特征。结果表明:景观格局变化主要表现为景观呈破碎化趋势,形状更加复杂,多样性指数呈增加趋势,生态系统正朝着多样性、均匀化的方向发展;发生变化的土地利用类型以耕地转为林草地和建设用地为主。将研究区划分成3km网格,计算各网格内景观格局指数变化。景观格局动态变化的区域差异分析结果显示,中南部平原区破碎化程度加剧,而北部山区和自然保护区内人类活动干扰强度减弱。研究表明,地形、交通和人口空间分布是景观格局变化的主要原因,人口增加与经济发展是该区土地利用及景观变化的主要驱动力。
- 石玉胜肖捷颖沈彦俊刘敏
- 关键词：土地利用景观格局变化空间分异
- 近50年中国蒸发皿蒸发量变化趋势及原因被引量：131
- 2009年
- 采用Mann-Kendall趋势检验方法、完全相关系数法及多元线性回归模型分析了中国全域及其各气候区近50年的蒸发皿蒸发量变化趋势及原因。结果表明,中国蒸发皿蒸发量存在减少趋势,区域平均减少速率为17.2mm/10a;其中湿润区减少速率最大,为29.7mm/10a;半干旱半湿润区次之,为17.6mm/10a;干旱区最小,为5.5mm/10a。四季中,夏季减少速率最大,全国平均减少速率为16.2mm/10a,其次为春季,为9.7mm/10a,秋冬两季减少速率较小。中国蒸发皿蒸发量存在显著减少趋势的地区主要分布在湿润区的长江中下游地区、华南地区和云贵两省,半干旱半湿润区的黄淮海地区、山东半岛和藏东地区,以及干旱区的新疆、甘肃中部和青海省等。完全相关系数法分析表明,气温日较差和平均风速的减小与蒸发皿蒸发量的减少具有最显著的相关性,是蒸发皿蒸发量减少的影响因子。气温日较差的减小主要由云量和人类活动所引起的气溶胶及其他污染物的增加引起,这导致到达地面的太阳辐射强度减弱;而平均风速的减小则主要与全球变暖背景下亚洲冬季风和夏季风减弱导致我国平均风速的减小有关。
- 刘敏刘敏沈彦俊曾燕
- 关键词：蒸发皿蒸发量气温日较差平均风速
- 灌溉农田水汽氢氧同位素组成特征研究初探被引量：2
- 2011年
- 灌溉农田生态系统水汽变化能够直接反映其耗水状况。本研究应用基于高频实时气态稳定同位素分析仪的箱式法测定水汽氢氧同位素特征,结合涡度相关技术所测定的农田水汽通量结果,探讨不同高度大气水汽在不同时段的稳定同位素组成特征。研究结果表明:对于不同的时间尺度,生态系统边界层水汽稳定同位素组成在连续几天内的变化有波动,日变化比较稳定,小时尺度波动很小;水汽稳定同位素的大气背景组成特征表现为日尺度上的组成变化呈稳步富集趋势,小时尺度上几乎无变化。蒸散水汽重同位素特征随时间推移富集明显,午夜蒸发和蒸腾水汽同位素组成特征相似,清晨蒸腾水汽比蒸发水汽轻,午间蒸腾水汽比蒸发水汽重。对于不同高度的水汽来说,玻璃箱内蒸散水汽稳定同位素组成要比生态系统边界层2 m处水汽高。建立了土壤蒸发和植物蒸腾稳定同位素变化特征与蒸散过程的线性关系,相关系数达到0.87。
- 张玉翠蔡颖哲Stephen ParkesMatthew F.McCabe杨凡王茜沈彦俊
- 关键词：华北平原灌溉农田水汽通量蒸散同位素组成
- 大孔径闪烁仪与涡度相关系统对灌溉农田蒸散量的对比观测被引量：12
- 2011年
- 蒸散是地表能量平衡的重要组成部分,在土壤-植物-大气连续体的能量、质量、动量交换过程中起着重要作用。大孔径闪烁仪(LAS)是近时期兴起的观测跨像元尺度地表通量的地面仪器,为验证其观测数据的可靠性,本文把专家认可且在中国生态系统研究网络(CERN)中广泛应用的涡度相关仪(EC)的观测数据作为参考依据,于2010年8月在中国科学院栾城农业生态系统试验站夏玉米田对大孔径闪烁仪计算结果进行验证。验证结果表明,两种仪器测定的地表感热通量日变化和月变化观测结果基本一致。由于下垫面属性、环境因子及观测范围等因素的影响,大孔径闪烁仪与涡度相关仪观测的蒸散量日变化之间有一定的差异,但日蒸散总量的测定基本一致。试验证明了大孔径闪烁仪观测数据的准确性。将大孔径闪烁仪计算的蒸散量与涡度相关仪观测值进行线性回归分析,二者的吻合度较高(R2=0.800 4)。研究结果显示,大孔径闪烁仪在地表水热通量的数据监测中具有很大的使用价值,为日后用大孔径闪烁仪验证遥感估算蒸散值奠定了基础。
- 杨凡齐永青张玉翠Bridget R.Scanlon沈彦俊
- 关键词：地表感热通量蒸散量灌溉农田
- 华北平原典型井灌区农田水循环过程研究回顾被引量：15
- 2011年
- 本文回顾了中国科学院栾城农业生态系统试验站在农田水分循环和水量转化方面的研究工作和进展。目前,对于冬小麦-夏玉米农田的蒸散耗水量及其结构(植物蒸腾和土壤蒸发)有较详细的研究结果。全年总蒸散量多年平均870 mm,每年亏缺的350 mm左右需要靠提取地下水保证;同位素分析结果显示土壤蒸发的深度在地表下20 cm处,而植物蒸腾耗水也主要是利用0-40 cm土层的土壤水分。对于土壤深层渗漏量和地下水接受垂直补给的问题,不同研究结果间仍然存在较大差异,尚需更精细的试验来确定。对于区域水量平衡和地下水资源可持续性的评价和管理,目前急需重点开展区域蒸散量的精确估算和模拟研究,以及不同土地利用和不同农业种植方式的水量平衡与水分转化过程研究。
- 沈彦俊刘昌明
- 关键词：能量平衡华北平原井灌区
