国家自然科学基金(41173085)
- 作品数：11 被引量：42H指数：3
- 相关作者：吴建国周巧富徐维新张娟沙占江更多>>
- 相关机构：中国环境科学研究院甘肃农业大学青海省气象科学研究所更多>>
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- 基于风速随机变量的植物种子风传播距离概率模型
- 2019年
- 种子风传播过程是植被地理分布及其对环境变化响应的关键.植物种子风传播距离是种子风传播能力的重要特征.建立种子风传播距离模型对准确预测植被地理分布变化十分关键.首先基于物理学中动力学原理,推导出了种子风传播动力学方程,基于风速对数正态分布和维布尔分布模式,推导出了植物种子风传播距离概率模型,并给出了计算步骤.同时,以6种蒲公英为例,分析了不同植物在不同地点和不同月份种子风传距离的概率密度特征.算例表明,不同植物、不同地点和不同时间种子风传播距离概率密度不同,并且种子风传播距离概率密度在风速为对数正态分布下比维布尔分布下要高,传播距离概率密度较高最大传播距离在维布尔分布下比对数正态分布下要远.未来研究种子风传播距离模型需要考虑近地面层空气动力学参数和风速分布其它模式.
- 吴建国
- 关键词：植物种子风速蒲公英
- 植物种子风传播核的概率模型
- 2017年
- 种子风传播过程是植被地理分布及其对环境变化响应的关键.植物种子风传播核是种子风传播能力的重要特征.建立种子传播核模型对准确预测植被地理分布十分关键.基于风速的对数正态分布和维布尔分布模式,推导出了植物种子风传播核的两种概率模型,并指出了计算步骤.同时,以6种蒲公英为例,分析了不同植物在不同地点和不同月份种子风传播核特征.算例表明,不同植物、不同地点和不同时间种子风传播核的差异,并且种子风传播强度在风速为对数正态分布下比维布尔分布下要高,传播核强度较高最大传播距离在维布尔分布下比对数正态分布下要远.种子风传播模型研究未来需要考虑近地面层空气动力学参数和风速分布其它模式.
- 吴建国
- 关键词：种子蒲公英
- 山地高寒草甸地表积雪特征的初步观测被引量：2
- 2016年
- 为了深入认识积雪变化对高寒草甸生态系统功能的影响,在青海祁连山中段山地建立了观测样地,以称雪器和Snow Fork分析仪进行了积雪观测,分析了山地高寒草甸中积雪的特征。结果显示:2009—2010年,山地高寒草甸不同月份积雪日数差异较大。2009年5月积雪日数较多,3—4月和9—10月其次,2月和6月较少;2010年积雪日数总体较少,集中在1—6月。2009年2—4月积雪深度浅、日差异较小,5—10月积雪深度日差异较大;2010年1—3月积雪深度相对浅,4—5月积雪深度深、日差异较大。2009—2010年,积雪密度日差异较小。积雪密度与深度呈极显著正相关(P<0.001),积雪深度与叶湿度极显著相关(P<0.001)、与太阳辐射强度显著相关(P<0.05),与其他气象要素相关性不显著,积雪密度与各气象要素相关性均不显著。结果表明,青海北部山地高寒草甸积雪变化年际间、月际间的差异较大,与气象因素的关系复杂。
- 吴建国朱高周巧富
- 关键词：积雪高寒草甸气候变化生态系统功能
- 气候变化影响下不同地区苦竹异戊二烯排放速率对比被引量：2
- 2018年
- 以全球气候模式Nor ESM1-M产生的RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候变化情景数据和植物异戊二烯排放计算模型,模拟分析了未来气候变化对分布在江苏宜兴、广东龙门、云南玉龙和四川万源的苦竹异戊二烯排放速率的影响,比较了气候变化影响下4个地区苦竹异戊二烯排放速率的差异.结果表明:未来气候变化情景下,宜兴、龙门、玉龙和万源的年均气温上升、年降水量和辐射强度波动较大、同时存在增长和下降趋势.在基准情景下,苦竹异戊二烯日排放速率为71~470μg·g^(-1)·d^(-1)、年排放速率为25954~171231μg·g^(-1)·a^(-1),日及年排放速率大小依次为龙门、宜兴、万源和玉龙.相比基准情景,未来气候变化情景下苦竹异戊二烯日排放速率高4~45μg·g^(-1)·d^(-1),其中宜兴、龙门、玉龙和万源分别约高23、29、4和14μg·g^(-1)·d^(-1)以上;未来气候变化情景下苦竹异戊二烯日排放速率增幅在5%以上,其中万源和宜兴为13%以上、龙门和玉龙为5%以上,RCP8.5情景下最大(11%~18%).相比基准情景,未来气候变化情景下苦竹异戊二烯年排放速率高1500~17000μg·g^(-1)·a^(-1),其中,宜兴高8560~13208μg·g^(-1)·a^(-1)、龙门高10862~16131μg·g^(-1)·a^(-1)、玉龙高1574~3028μg·g^(-1)·a^(-1)、万源高5288~8532μg·g^(-1)·a^(-1);苦竹异戊二烯年排放速率增幅为6%~14%,宜兴和万源最高、龙门和玉龙较低,在RCP8.5情景下增幅9%~14%.说明未来气候变化对分布在不同地区的苦竹异戊二烯排放速率的影响程度不同.
- 徐天莹吴建国王立
- 关键词：气候变化异戊二烯苦竹气候情景
- 模拟未来气候变化对东北6种蒲公英种子风传播距离的影响被引量：2
- 2018年
- 为了确定气候变化对植物种子风传播过程的影响,以全球气候模式Nor ESM1-M产生的RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候变化情景数据和WINDISPER-L拉格朗日风速廓线种子风传播模型,模拟分析了未来气候变化对丹东蒲公英(Taraxacum antungense)、东北蒲公英(T.ohwianum)、亚洲蒲公英(T.asiaticum)、长春蒲公英(T.junpeianum)、朝鲜蒲公英(T.coreanum)和蒙古蒲公英(T.mongolicum)在辽宁凤城、吉林长春和黑龙江穆棱县5—10月种子风传播距离的影响。结果表明:未来气候变化下,辽宁凤城、吉林长春和黑龙江穆棱县气温上升、年降水量增加或下降但波动较大,风速增加但波动明显;在3个不同地点,2001—2050年5—10月这些植物种子风传播距离在1 m内、波动明显,在多数年份这些蒲公英种子风传播距离下降(减少程度在10%以下),个别年份增加。说明在未来气候变化下东北蒲公英种子传播距离将下降,但存在植物种类、时间和地点方面的差异。
- 吴建国徐天莹
- 关键词：气候变化蒲公英
- 青海南部高原积雪期与生长季高寒草甸土壤CO_2、CH_4和N_2O通量的观测被引量：6
- 2016年
- 以静态箱采集气体和气相色谱分析气体浓度方法,测定分析了青海南部高原积雪期和生长季高寒草甸土壤CO_2、CH_4和N_2O通量.结果表明在积雪集中期的3月3日和4日,积雪深度为9~10 cm时,土壤CO_2通量为1.33 g·(m^2·h)-1、N_2O通量为0.21 mg·(m^2·h)-1、CH_4通量为-0.19 mg·(m^2·h)-1;在积雪末期的4月30日,积雪深度在8~9 cm时,土壤CO_2通量为4.70 g·(m^2·h)^(-1)、N_2O通量为0.24 mg·(m^2·h)-1、CH_4通量为-1.23 mg·(m^2·h)-1;积雪深度小于4 cm时,土壤CO_2和N_2O通量较低或为负值,土壤CH_4通量为负值且绝对值较小.土壤CO_2和N_2O通量与积雪深度呈正相关、土壤CH_4通量与积雪深度呈负相关(P<0.05),土壤CO_2与CH_4通量及CH_4与N_2O通量间呈负相关、土壤CO_2与N_2O通量间呈正相关.土壤CO_2和N_2O通量在生长季较高、在积雪末期其次、在积雪集中期较低;土壤CH_4通量为负值,其绝对值在生长季和积雪末期较大.结果说明积雪改变将影响青藏高原高寒草甸土壤温室气体通量.
- 吴建国周巧富
- 关键词：积雪通量高寒草甸
- 气候变化对太岳山中部油松单萜烯排放的影响被引量：3
- 2018年
- 以全球气候模式Nor ESM1-M产生的RCP2.6,RCP4.5,RCP6.0和RCP8.5气候变化情景数据和植物VOCs排放计算模型,模拟分析了气候变化对山西太岳山中部油松叶片单萜烯排放速率的影响.结果显示,未来气候变化影响下山西太岳山中部气温呈上升趋势,降水和辐射强度波动大.在RCP2.6,RCP4.5,RCP6.0和RCP8.5情景与基准情景下,油松单萜烯日排放速率在1~210d呈上升趋势,在210~365d呈下降趋势;在未来气候变化情景下比基准情景下高约2μg/(g·d),在RCP8.5情景下最高;油松单萜烯日排放速率在未来气候变化情景与基准情景下差异在1~95d和296~365d较小,在96~295d波动较大.同时,相比基准情景,单萜烯日排放速率增幅在1~190d较高(增加12%~14%以上),在191~315d较小(增加9%~13%以上),在316~365d增加12%~18%以上,在RCP8.5情景下增幅最大(增加14%以上).另外,油松单萜烯年排放速率在未来气候变化情景下比基准情景下平均高约1000μg/(g·a)以上,在RCP8.5情景下增幅最大(约12%).说明,未来气候变化将使油松单萜烯排放速率增加.
- 吴建国徐天莹
- 关键词：气候变化油松
- 1961—2013年青海湖南部地区降水变化特征分析被引量：9
- 2015年
- 为了全面认识青海湖流域气候变化时空特征,深化了解近几十年青藏高原地区气候显著变化背景,青海湖南部地区降水量时间分布与量级变化的特征,弥补对青海湖流域及其周边区域气候变化动态过程认识不足的现状,针对该区域降水量变化问题展开研究。主要利用1961—2013年青海湖南部地区5个气象站逐日及月降水量历史资料,通过线性回归、滑动平均法,分析了青海湖南部地区近53年季、年降水量变化特征及不同降水等级降水日数,并用Mann-Kendall检验降水突变特征。结果表明:青海湖南部地区年降水总体呈微弱增加趋势,增长率为4.42 mm/10 a,主要来自于春、夏、冬季降水量增加的贡献。青海湖南部地区降水除秋季减小趋势外,春、夏、冬季降水均呈增加趋势,夏季降水增加较为明显,降水量的四季变幅表现为夏季>秋季>春季>冬季。夏半年雨量和雨强呈增大趋势,且小雨雨日减小,中雨雨日和雨量增加;而冬半年小雪雪日减小,小雪强度增大。不同量级降水中,中雨雨日与雨量增多、小雨雨日、雨量与雨强均有减少。降水突变检验表明,青海湖南部地区年平均降水出现2次突变,分别为1976年和2004年,1976年突变前后年平均降水相差158.4 mm,由多雨期转为少雨期;而2004年突变则表现为从少雨期到多雨期,突变前后年平均值相差95.5 mm。
- 闫蓉郭守生安光辉肖建设张海静
- 关键词：突变分析降水特征降水日数
- 未来气候变化对武夷山自然保护区毛竹异戊二烯排放速率的影响被引量：2
- 2018年
- 采用全球气候模式Nor ESM1-M产生的RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候变化情景数据和植物异戊二烯排放计算模型,模拟分析了未来气候变化对武夷山自然保护区毛竹(Phyllostachys pubescens)异戊二烯排放速率的影响.结果显示,气候变化下武夷山自然保护区气温上升,年降水量和辐射强度波动较大,呈增加或下降趋势.毛竹异戊二烯平均日排放速率在未来气候变化情景下比基准情景下高约30μg·g^(-1)·d^(-1),在RCP8.5情景下比基准情景下高约48μg·g^(-1)·d^(-1);毛竹异戊二烯日排放速率在未来气候变化情景与基准情景下的差异在1~90 d和301~365 d较小,在91~300 d差异较大;相比基准情景,未来气候变化情景下毛竹异戊二烯日排放速率在1~190 d(平均增加15%以上)和271~365 d(平均增加20%)增幅较大,在191~270 d增幅较小,在RCP8.5情景下增幅最大(平均增加17%).另外,毛竹异戊二烯年排放速率在未来气候变化情景下比基准情景下约高10000μg·g^(-1)·a^(-1)以上,在RCP8.5情景下比基准情景下约高13%.研究表明,未来气候变化将使毛竹异戊二烯排放速率增加.
- 吴建国徐天莹崔克强石应杰
- 关键词：气候变化毛竹异戊二烯
- 气候变化对河北坝上地区草地土壤风蚀扬尘季节和年排放速率的影响被引量：3
- 2019年
- 以全球气候模式NorESM1-M产生的RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5气候变化情景数据和原环保部推荐的土壤风蚀扬尘计算方法,模拟分析了未来气候变化对河北坝上砂粘壤土、粘壤土、壤粘土、砂壤土、砂粘土和风沙土草地土壤风蚀扬尘总可悬浮颗粒物(Total Suspended Particle,TSP)、PM10和PM2.5的季节及年排放速率的影响。结果表明:气候变化影响下坝上地区气温上升,年降水量和风速波动较大、并存在上升和下降的趋势。相比基准情景,在RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下,各土壤风蚀扬尘TSP、PM10和PM2.5季节排放速率在春季分别高15%、47%、28%和46%;秋季分别高17%、54%、45%和38%;冬季分别低36%、42%、39%和44%;夏季,在RCP2.6情景下低1%,在RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下分别高14%、3%和7%;未来气候变化情景下,各土壤风蚀扬尘TSP、PM10和PM2.5年排放速率分别高25%、54%、35%和54%。基准和未来气候变化情景下,土壤风蚀扬尘TSP、PM10和PM2.5的季节和年排放速率及其差异从高到低均依次为砂粘壤土、风沙土、砂壤土、粘壤土、壤粘土和砂粘土。表明未来气候变化将使河北坝上地区草地土壤风蚀扬尘排放速率增加,但存在季节和气候变化情景方面的差异。
- 吴建国徐天莹
- 关键词：气候变化草地土壤风蚀扬尘排放
