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高塔涡度相关观测长三角农业区CO_(2)通量变化特征及影响因素
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作者 恒鑫 张弥 +7 位作者 谢燕红 贾磊 葛培 邱吉丽 何洋 张圳 肖薇 刘寿东 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第17期7552-7568,共17页
人类活动对景观尺度农业下垫面的CO_(2)收支有着不可忽视的影响,明确在人类活动影响下景观尺度农业区CO_(2)通量的变化特征及影响因素对增汇减排策略的制定具有重要的意义。使用高塔涡度相关法对长三角地区一处农业区CO_(2)通量开展连... 人类活动对景观尺度农业下垫面的CO_(2)收支有着不可忽视的影响,明确在人类活动影响下景观尺度农业区CO_(2)通量的变化特征及影响因素对增汇减排策略的制定具有重要的意义。使用高塔涡度相关法对长三角地区一处农业区CO_(2)通量开展连续观测以明确其源汇特征及影响因子。结果表明:该农业区CO_(2)通量在春夏秋季表现为白天吸收CO_(2),夜间排放CO_(2)的日变化动态,三个季节CO_(2)通量的变化范围分别为-0.15—0.14、-0.60—0.28、-0.21—0.19 mg m^(-2)s^(-1),冬季则表现为全天排放CO_(2),日变化范围为0—0.14 mg m^(-2)s^(-1)。每年的6—11月CO_(2)吸收明显,其余时间段以排放为主,吸收峰值和排放峰值分别出现在每年的8月和11月,多年均值分别为-0.14、0.08 mg m^(-2)s^(-1)。研究区2019—2021年表现为一个逐年上升的大气碳源,CO_(2)通量年总量均值为(142.73±99.01)gC m^(-2)a^(-1)。在半小时尺度上光量子通量密度(PPFD)、10 cm处土壤温度(Ts)以及饱和水汽压差是影响CO_(2)收支的关键环境要素,日尺度上PPFD、Ts是主要控制因子,月尺度上,Ts是最为重要的影响因素,同时降雨量以及归一化植被指数也影响着CO_(2)通量。经人为CO_(2)开源数据清单得到的通量塔15 km范围内人为CO_(2)排放量为(429.7±30.01)gC m^(-2)a^(-1),抵消了该农业区稻田、森林等自然生态系统的碳汇作用。 展开更多
关键词 农业区 CO_(2)通量 高塔涡度相关法 人类活动
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沿海城市落叶阔叶林碳收支特征及影响因素分析 被引量:1
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作者 赵若男 甄晓菊 +5 位作者 张弥 王莎 吴明 赵佳玉 葛培 恒鑫 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期148-158,共11页
森林生态系统是陆地中最大的碳库,对调节大气CO_(2)起重要作用。秦皇岛是生态宜居的旅游城市,对森林CO_(2)实现长期连续监测有助于该城市的碳核算。采用涡度相关法连续观测河北省秦皇岛森林生态系统碳通量,明确月尺度的碳源汇特征,量化... 森林生态系统是陆地中最大的碳库,对调节大气CO_(2)起重要作用。秦皇岛是生态宜居的旅游城市,对森林CO_(2)实现长期连续监测有助于该城市的碳核算。采用涡度相关法连续观测河北省秦皇岛森林生态系统碳通量,明确月尺度的碳源汇特征,量化生态系统呼吸、净生态系统生产力、生态系统总的初级生产力在内的碳收支状况以及水分利用效率。结果表明:(1)生长季具备一定的碳汇功能,为弱碳汇,固碳量为88.14 g/m^(2)。5、6、8月为碳汇,5月碳汇强度最大为-74.19 g/m^(2),8月碳汇强度最小为-22.45 g/m^(2),7月为弱碳源,9月为碳源,分别为4.29、58.83 g/m^(2);(2)生长季净生态系统生产力为88.14 g/m^(2),处于温带森林生态系统生产力的较低水平;生态系统呼吸为1400.44 g/m^(2);生态系统总初级生产力为1488.58 g/m^(2);水分利用效率为3.41 g/kg,处于较高水平;(3)生长季月尺度净生态系统生产力与辐射条件相关;不考虑9月数据点,生态系统总的初级生产力与空气温度和饱和水汽压差相关;而水分利用效率与辐射条件、饱和水汽压差、空气温度等没有显著关系。 展开更多
关键词 森林生态系统 涡度相关法 碳通量 总初级生产力 水分利用效率
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2016-2020年安徽省全椒养殖塘碳水通量数据集
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作者 张弥 肖薇 +13 位作者 赵佳玉 贾磊 葛培 恒鑫 邱吉丽 张圳 赵若男 王娇 张秀芳 张昊 杨剑 刘寿东 曹畅 胡凝 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2023年第2期105-121,共17页
养殖塘是受人为活动干扰的内陆小型水体,是大气的碳源,也是区域水分蒸发的重要贡献源。准确观测其碳水通量是准确量化内陆水体碳排放以及蒸发贡献的重要基础。南京信息工程大学在安徽省全椒县官渡村一处淡水养殖基地建立了进行小型水体... 养殖塘是受人为活动干扰的内陆小型水体,是大气的碳源,也是区域水分蒸发的重要贡献源。准确观测其碳水通量是准确量化内陆水体碳排放以及蒸发贡献的重要基础。南京信息工程大学在安徽省全椒县官渡村一处淡水养殖基地建立了进行小型水体碳水通量综合观测的大气环境试验基地。本数据集包含了在该站点观测的2016–2020年的CO_(2)通量数据(多通道密闭式动态箱观测)、CH_(4)通量数据(涡度相关法观测、多通道密闭式动态箱观测、倒置漏斗法观测)和潜热、显热通量数据(涡度相关法观测),也包含了气温、水温、辐射等关键环境要素数据。所有数据都进行了规范的数据处理及质量控制。本数据集可为区域及全球内陆小型水体碳排放及蒸发贡献的准确估算提供重要的数据支撑。 展开更多
关键词 小型水体 CO_(2)通量 CH_(4)通量 潜热通量 涡度相关法 箱式法 倒置漏斗法
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太湖表面温度与表层水温差异及其影响因素的观测分析
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作者 李雨竹 贾磊 +7 位作者 张弥 肖薇 张圳 恒鑫 葛培 王伟 吕恒 万梓文 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1808-1821,共14页
湖泊“皮肤效应”指表面温度与表层水温的差异,量化“皮肤效应”并分析其影响因素有助于理解湖泊物理、化学、生物和生态过程对气候变暖的响应。本文基于太湖中尺度通量网2011—2020年水温梯度、辐射四分量和小气候观测数据,定量分析了... 湖泊“皮肤效应”指表面温度与表层水温的差异,量化“皮肤效应”并分析其影响因素有助于理解湖泊物理、化学、生物和生态过程对气候变暖的响应。本文基于太湖中尺度通量网2011—2020年水温梯度、辐射四分量和小气候观测数据,定量分析了在不同时间尺度和不同天气条件下“皮肤效应”的差异及其影响因素。结果表明,太湖暖“皮肤效应”在15:00—16:00最强,可达1.95℃;冷“皮肤效应”在7:00—8:00最强,达-0.50℃。“皮肤效应”强度春季最强,夏季最弱。因此,无法用表层水温观测值直接验证卫星午后过境反演得到的太湖湖面温度,其偏差可达2℃,尤其在春季。年际尺度上,太湖表面温度上升速率为0.14℃/a,与同期气温上升速率相当,表层水温上升速率为0.12℃/a。使用遥感反演的表面温度表征的太湖升温速率会比传统的表层水温观测结果快0.02℃/a。晴天小风时暖“皮肤效应”最强,为1.64℃;阴天大风时“皮肤效应”最弱,仅为0.32℃。相较于太阳辐射,风速对太湖水温“皮肤效应”的影响更大,风的扰动是影响太湖水温“皮肤效应”的首要因素。此外,基于10年观测数据建立了适用于太湖水温“皮肤效应”的风速参数化方案。 展开更多
关键词 太湖 卫星反演 表面温度 表层水温 皮肤效应
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淡水养殖池塘CO_(2)通量多时间尺度变化特征及其影响要素
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作者 葛培 赵佳玉 +6 位作者 张弥 肖薇 邱吉丽 贾磊 恒鑫 石婕 赵若男 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期190-201,共12页
为探讨淡水养殖CO_(2)通量的多时间尺度变化特征及其影响因子,本研究以我国长江三角洲区域典型淡水养殖池塘为研究对象,基于涡度相关法(Eddy covariance,EC)测定的2016—2021年高频连续CO_(2)通量数据,对CO_(2)通量的多时间尺度变化特... 为探讨淡水养殖CO_(2)通量的多时间尺度变化特征及其影响因子,本研究以我国长江三角洲区域典型淡水养殖池塘为研究对象,基于涡度相关法(Eddy covariance,EC)测定的2016—2021年高频连续CO_(2)通量数据,对CO_(2)通量的多时间尺度变化特征及其环境、人为影响要素进行分析。结果表明:养殖池塘CO_(2)通量(以C计)存在明显的日变化、季节变化和年际变化特征,其年尺度交换量的变化范围为-671~1005 kg·hm^(-2)·a^(-1),年均值为(-74±688)kg·hm^(-2)·a^(-1),表现为CO_(2)的弱汇。CO_(2)通量在不同时间尺度的主控因子存在明显差异,其中在0.5 h尺度上,太阳辐射和气温分别是白天和夜晚CO_(2)通量的主要影响因子;日尺度和月尺度的CO_(2)通量则分别受太阳辐射和归一化植被指数(NDVI)调控,且CO_(2)通量与上述要素均呈显著负相关;年际尺度上,养殖池塘CO_(2)通量受饲料投入量与NDVI的共同作用,二者建立的回归方程可以解释64%的CO_(2)年总通量变化,其中CO_(2)排放量随饲料投入量的增加呈线性增加(R2=0.55,P<0.05)。根据本研究结果,建议在未来可将提高饲料利用率作为控制养殖水体温室气体排放、改善水体生态环境、实现水产养殖业可持续发展的重要途径。 展开更多
关键词 淡水养殖池塘 涡度相关法 CO_(2)通量 多时间尺度 影响因子
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