水稻和冬小麦臭氧气孔吸收与非气孔沉降通量研究
发布时间：2021-02-07 17:21
臭氧是近地层最主要的大气污染物之一,由于其不断上升的浓度以及对人体健康、自然生态系统造成严重的危害而日益受到关注。基于自然条件下的大田试验,本文以我国两种主要粮食作物:水稻和冬小麦为研究对象,在涡度相关系统实测和模型模拟的基础上,分析两种作物臭氧干沉降过程,并进一步明确两种作物臭氧气孔吸收、非气孔干沉降通量分配情况、变化特征及其影响因子,具体结果如下:（1）臭氧干沉降特征:水稻:臭氧浓度均值为36.0 nL·L-1,臭氧干沉降通量均值为-250.6 ng·m-2·s-1（负号代表干沉降方向向下）,干沉降速率均值为0.38 cm·s-1。冬小麦:臭氧浓度均值为42.1 nL·L-1,臭氧干沉降通量均值为-237.7 ng·m-2·s-1,干沉降速率均值为0.32 cm·s-1。两试验期内臭氧浓度、干沉降通量、干沉降速率均表现出明显的昼夜变化规律,且均表现出白天均值高于夜间均值的趋势。（2）两比较期不同臭氧干沉降通道分配规律:水稻:全天臭氧干沉降过程中臭氧气孔通量占26.7%,非气孔通量占73.3%;白天气孔和非气孔通量占比分别是34.7%和65.3%。冬小麦:全天臭氧干沉降过程中臭氧气孔...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１试验区域卫星图??
（ａ）太阳辐射ＳＲ；?（ｂ）空气温度Ｔａｉｒ；?（ｃ）大气压力Ｐ；?（ｄ）相对湿度ＲＨ；?（ｅ）饱和水汽压差ＶＰＤ；?（ｆ）净辐??射Ｒｎ；?（ｇ）土壤５ｃｍ热通量Ｇｓｏｉｌ；?（ｈ）地表温度Ｔｎｒ；⑴平均风速Ｗｓ；⑴摩擦风速ｕ＊??两试验期试验站点的气象要素逐半小时变化如图３．１所示，各气象要素逐半小时数据??均较完整。??水稻：整个试验期太阳辐射呈逐渐减弱的趋势，期间最大值为９６４．８１?Ｗ＿ｍ＿２，白天??（定义太阳辐射大于１０?Ｗ＿ｎｒ２为白天）（苏荣瑞等，２０１３）最大值一般出现在１２：３０左右（北京??时间，下同）；净辖射最大值为６９６．４９?Ｗ．ｉｒＴ２；?土壤５ｃｍ热通量的最大值为１０１．８０?Ｗ．ｒｒＴ２；??空气温度和土壤温度总体变化规律与太阳辐射较为一致，均呈下降趋势，最大值、最小??值分别为３５．４８?°Ｃ、１２．６０?°Ｃ以及４２．４５?°Ｃ、１０．８２?°Ｃ；试验期间风速最大值为７．００?ｍ．ｓ—１，??最小值为０．０１６ｎｖｓ－１，摩擦风速最大值为１．６３ｎｖｓ＿ｌ，最小值为０．０１６ｎｖｓ＿１；相对湿度呈??逐渐增大趋势，且在２０１６年９月底１０月初较大，这可能是由于该时间段南京的持续降??雨。整个试验期相对湿度最大值为１００％
?２０１７／５／１４?２０１７／５／２４??图３．１两试验期各气象要素逐半小时变化??（ａ）太阳辐射ＳＲ；?（ｂ）空气温度Ｔａｉｒ；?（ｃ）大气压力Ｐ；?（ｄ）相对湿度ＲＨ；?（ｅ）饱和水汽压差ＶＰＤ；?（ｆ）净辐??射Ｒｎ；?（ｇ）土壤５ｃｍ热通量Ｇｓｏｉｌ；?（ｈ）地表温度Ｔｎｒ；⑴平均风速Ｗｓ；⑴摩擦风速ｕ＊??两试验期试验站点的气象要素逐半小时变化如图３．１所示，各气象要素逐半小时数据??均较完整。??水稻：整个试验期太阳辐射呈逐渐减弱的趋势，期间最大值为９６４．８１?Ｗ＿ｍ＿２，白天??（定义太阳辐射大于１０?Ｗ＿ｎｒ２为白天）（苏荣瑞等，２０１３）最大值一般出现在１２：３０左右（北京??时间，下同）；净辖射最大值为６９６．４９?Ｗ．ｉｒＴ２；?土壤５ｃｍ热通量的最大值为１０１．８０?Ｗ．ｒｒＴ２；??空气温度和土壤温度总体变化规律与太阳辐射较为一致，均呈下降趋势，最大值、最小??值分别为３５．４８?°Ｃ、１２．６０?°Ｃ以及４２．４５?°Ｃ、１０．８２?°Ｃ；试验期间风速最大值为７．００?ｍ．ｓ—１，??最小值为０．０１６ｎｖｓ－１，摩擦风速最大值为１．６３ｎｖｓ＿ｌ，最小值为０．０１６ｎｖｓ＿１；相对湿度呈??逐渐增大趋势
【参考文献】：
期刊论文
[1]南京北郊大气臭氧周末效应特征分析[J]. 王俊秀,安俊琳,邵平,邹嘉南,林旭,张玉欣. 环境科学. 2017(06)
[2]杭州市近地面大气臭氧浓度变化特征分析[J]. 齐冰,牛彧文,杜荣光,于之锋,应方,徐宏辉,洪盛茂,杨焕强. 中国环境科学. 2017(02)
[3]南京秋季裸地臭氧干沉降通量观测及土壤阻力模拟[J]. 黄积庆,郑有飞,徐静馨,赵辉,袁月,褚仲芳. 应用生态学报. 2016(10)
[4]基于涡动相关技术对生态系统生产力和呼吸作用的模拟研究[J]. 刘明洋. 气象水文海洋仪器. 2016(02)
[5]臭氧对几种楠木气体交换参数的影响[J]. 李苗苗. 环境科学. 2015(05)
[6]南方节水灌溉稻田能量通量特征及其规律分析[J]. 刘笑吟,杨士红,李霁雯,徐俊增,刘明. 农业机械学报. 2015(05)
[7]北京城区臭氧日变化特征及与前体物的相关性分析[J]. 王占山,李云婷,陈添,张大伟,孙峰,王欣,郇宁,潘丽波. 中国环境科学. 2014(12)
[8]北京夏季地表臭氧污染分布特征及其对植物的伤害效应[J]. 张红星,孙旭,姚余辉,万五星,肖扬,孙滨峰,William J.Manning,韩春萌,郜世奇,高付元,徐卫华,冯兆忠,欧阳志云,王效科. 生态学报. 2014(16)
[9]黄河三角洲芦苇湿地生态系统碳、水热通量特征[J]. 李玉,康晓明,郝彦宾,丁恺,王艳芬,崔骁勇,梅旭荣. 生态学报. 2014(15)
[10]鲁西北平原玉米地涡度相关臭氧通量日变化特征[J]. 朱治林,孙晓敏,董云社,赵风华,Franz X MEIXNER. 中国科学:地球科学. 2014(02)
硕士论文
[1]裸土臭氧干沉降通量观测与模拟[D]. 袁月.南京信息工程大学 2017
[2]冬小麦麦田臭氧干沉降机制的观测模拟研究[D]. 李硕.南京信息工程大学 2014
[3]辽中地区臭氧浓度特征及影响因素研究[D]. 崔继菊.东北大学 2008
本文编号：3022558
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１试验区域卫星图??
（ａ）太阳辐射ＳＲ；?（ｂ）空气温度Ｔａｉｒ；?（ｃ）大气压力Ｐ；?（ｄ）相对湿度ＲＨ；?（ｅ）饱和水汽压差ＶＰＤ；?（ｆ）净辐??射Ｒｎ；?（ｇ）土壤５ｃｍ热通量Ｇｓｏｉｌ；?（ｈ）地表温度Ｔｎｒ；⑴平均风速Ｗｓ；⑴摩擦风速ｕ＊??两试验期试验站点的气象要素逐半小时变化如图３．１所示，各气象要素逐半小时数据??均较完整。??水稻：整个试验期太阳辐射呈逐渐减弱的趋势，期间最大值为９６４．８１?Ｗ＿ｍ＿２，白天??（定义太阳辐射大于１０?Ｗ＿ｎｒ２为白天）（苏荣瑞等，２０１３）最大值一般出现在１２：３０左右（北京??时间，下同）；净辖射最大值为６９６．４９?Ｗ．ｉｒＴ２；?土壤５ｃｍ热通量的最大值为１０１．８０?Ｗ．ｒｒＴ２；??空气温度和土壤温度总体变化规律与太阳辐射较为一致，均呈下降趋势，最大值、最小??值分别为３５．４８?°Ｃ、１２．６０?°Ｃ以及４２．４５?°Ｃ、１０．８２?°Ｃ；试验期间风速最大值为７．００?ｍ．ｓ—１，??最小值为０．０１６ｎｖｓ－１，摩擦风速最大值为１．６３ｎｖｓ＿ｌ，最小值为０．０１６ｎｖｓ＿１；相对湿度呈??逐渐增大趋势，且在２０１６年９月底１０月初较大，这可能是由于该时间段南京的持续降??雨。整个试验期相对湿度最大值为１００％
?２０１７／５／１４?２０１７／５／２４??图３．１两试验期各气象要素逐半小时变化??（ａ）太阳辐射ＳＲ；?（ｂ）空气温度Ｔａｉｒ；?（ｃ）大气压力Ｐ；?（ｄ）相对湿度ＲＨ；?（ｅ）饱和水汽压差ＶＰＤ；?（ｆ）净辐??射Ｒｎ；?（ｇ）土壤５ｃｍ热通量Ｇｓｏｉｌ；?（ｈ）地表温度Ｔｎｒ；⑴平均风速Ｗｓ；⑴摩擦风速ｕ＊??两试验期试验站点的气象要素逐半小时变化如图３．１所示，各气象要素逐半小时数据??均较完整。??水稻：整个试验期太阳辐射呈逐渐减弱的趋势，期间最大值为９６４．８１?Ｗ＿ｍ＿２，白天??（定义太阳辐射大于１０?Ｗ＿ｎｒ２为白天）（苏荣瑞等，２０１３）最大值一般出现在１２：３０左右（北京??时间，下同）；净辖射最大值为６９６．４９?Ｗ．ｉｒＴ２；?土壤５ｃｍ热通量的最大值为１０１．８０?Ｗ．ｒｒＴ２；??空气温度和土壤温度总体变化规律与太阳辐射较为一致，均呈下降趋势，最大值、最小??值分别为３５．４８?°Ｃ、１２．６０?°Ｃ以及４２．４５?°Ｃ、１０．８２?°Ｃ；试验期间风速最大值为７．００?ｍ．ｓ—１，??最小值为０．０１６ｎｖｓ－１，摩擦风速最大值为１．６３ｎｖｓ＿ｌ，最小值为０．０１６ｎｖｓ＿１；相对湿度呈??逐渐增大趋势
【参考文献】：
期刊论文
[1]南京北郊大气臭氧周末效应特征分析[J]. 王俊秀,安俊琳,邵平,邹嘉南,林旭,张玉欣. 环境科学. 2017(06)
[2]杭州市近地面大气臭氧浓度变化特征分析[J]. 齐冰,牛彧文,杜荣光,于之锋,应方,徐宏辉,洪盛茂,杨焕强. 中国环境科学. 2017(02)
[3]南京秋季裸地臭氧干沉降通量观测及土壤阻力模拟[J]. 黄积庆,郑有飞,徐静馨,赵辉,袁月,褚仲芳. 应用生态学报. 2016(10)
[4]基于涡动相关技术对生态系统生产力和呼吸作用的模拟研究[J]. 刘明洋. 气象水文海洋仪器. 2016(02)
[5]臭氧对几种楠木气体交换参数的影响[J]. 李苗苗. 环境科学. 2015(05)
[6]南方节水灌溉稻田能量通量特征及其规律分析[J]. 刘笑吟,杨士红,李霁雯,徐俊增,刘明. 农业机械学报. 2015(05)
[7]北京城区臭氧日变化特征及与前体物的相关性分析[J]. 王占山,李云婷,陈添,张大伟,孙峰,王欣,郇宁,潘丽波. 中国环境科学. 2014(12)
[8]北京夏季地表臭氧污染分布特征及其对植物的伤害效应[J]. 张红星,孙旭,姚余辉,万五星,肖扬,孙滨峰,William J.Manning,韩春萌,郜世奇,高付元,徐卫华,冯兆忠,欧阳志云,王效科. 生态学报. 2014(16)
[9]黄河三角洲芦苇湿地生态系统碳、水热通量特征[J]. 李玉,康晓明,郝彦宾,丁恺,王艳芬,崔骁勇,梅旭荣. 生态学报. 2014(15)
[10]鲁西北平原玉米地涡度相关臭氧通量日变化特征[J]. 朱治林,孙晓敏,董云社,赵风华,Franz X MEIXNER. 中国科学:地球科学. 2014(02)
硕士论文
[1]裸土臭氧干沉降通量观测与模拟[D]. 袁月.南京信息工程大学 2017
[2]冬小麦麦田臭氧干沉降机制的观测模拟研究[D]. 李硕.南京信息工程大学 2014
[3]辽中地区臭氧浓度特征及影响因素研究[D]. 崔继菊.东北大学 2008
本文编号：3022558
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