张蓓蓓
- 作品数：13 被引量：67H指数：6
- 供职机构：中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业科研专项中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球生物学更多>>
- 鼎湖山大气降水氢氧同位素特征及水汽来源被引量：12
- 2017年
- [目的]鼎湖山自然保护区地处我国热带与亚热带交汇处,在全球气候变化研究中占居独特而重要的地位。全球气候变化背景下,降水格局变化将影响区域森林生态系统内部小气候。降水是森林生态系统水循环过程中重要的输入因子,研究鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征和水汽来源,对探讨该地区森林生态系统水循环过程、森林群落演替动态及区域水资源合理利用和管理等具有重要理论和实践意义。[方法]运用氢氧稳定同位素技术,研究和分析鼎湖山2013年8月~2014年8月13个月108个大气降水的氢氧同位素组成及与环境因子的关系,并运用HYSPLIT模型后向轨迹法模拟大气降水气团传输途径和过程,判定该地区水汽来源。[结果]鼎湖山大气降水线方程为:δD=7.863δ^(18)O+9.664(R^2=0.975,n=108);δD和δ^(18)O值范围分别为-118.26‰^-15.52‰,-16.05‰~2.25‰,均值分别为-34.44‰,-5.58‰;大气降水过量氘(d)显示出冬高夏低的季节变化;鼎湖山降水量效应显著,温度效应不显著。[结论]鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征存在明显的季节性变化;干季的气团主要来自局地蒸发、中国华北地区及寒冷干燥的亚欧大陆,湿季的气团主要来自温暖湿润的西太平洋、南海和印度洋。
- 高德强徐庆张蓓蓓马迎宾陈婕刘世荣
- 关键词：大气降水水汽来源氢氧稳定同位素
- 降水对鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水氘特征的影响被引量：3
- 2017年
- 【目的】分析我国南亚热带鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水的水分来源、不同强度降水在土壤剖面中的时空运移过程及对各层土壤水的贡献率,为研究降水格局变化下鼎湖山自然保护区森林生态系统水循环过程及区域水资源科学管理等提供科学依据。【方法】利用氘同位素技术,比较不同降水条件下鼎湖山季风常绿阔叶林土壤水δD与潜在水源(大气降水、浅层地下水)δD,阐明土壤水的水分来源和降水在土壤剖面中的时空分布特征;运用二元线性混合模型计算不同强度降水对各层土壤水的贡献率。【结果】鼎湖山季风常绿阔叶林中土壤水δD介于大气降水δD和浅层地下水δD之间,土壤水主要来源于大气降水和浅层地下水;雨后5天内,小雨(9.8 mm)对0~10 cm表层土壤水贡献率最高(31.2%~44.6%),对10~40 cm深处土壤水贡献率次之(24.2%~32.0%),对40~80 cm深处土壤水贡献率较小(8.3%~15.7%),对80~100 cm深层土壤水贡献率最小(接近于0);雨后5天为中雨(20.0 mm)对0~10 cm表层土壤水贡献率最大(63.3%~78.9%),对10~40 cm深处土壤水贡献率次之(46.9%~74.0%),对40~80 cm深处土壤水贡献率较小(37.9%~63.0%),对80~100 cm深处土壤水贡献率最小(35.8%~47.5%);无论湿季还是干季,大雨(降水量>30 mm)后第1天,该次降水可渗透到80 cm以下深层土壤,且对80~100 cm深层土壤水的贡献率高达94.1%。【结论】0~10 cm表层土壤水δD与降水δD变化趋势一致,林中表层土壤水δD主要受降水δD的控制;降水强度越大,降水从土壤表层向深层土壤渗透速度越快,对80~100 cm深处土壤水δD影响越明显,降水对各层次土壤水的贡献率也越大;土壤剖面中土壤水δD的时空变化特征可指示降水在土壤剖面运移过程;无论小雨还是中雨,80 cm以下深层土壤水δD变化幅度较小,表明鼎湖山季风常绿阔叶林植被结构对降水在土壤剖面入渗过程具有显著的调控作用。
- 高德强徐庆张蓓蓓陈婕刘世荣
- 关键词：大气降水土壤水季风常绿阔叶林
- 汤浦水库湿地森林区大气降水氢氧同位素特征及水汽来源被引量：6
- 2018年
- [目的]研究汤浦水库湿地森林区大气降水中的氢氧稳定同位素特征及水汽来源,为定量阐明降水在会稽山-汤浦水库过渡带湿地森林生态系统水文循环过程中的分配和转化规律及绍兴饮水源水质的保护和管理提供科学依据。[方法]采集2015年7月至2017年7月2个水文年166个大气降水样品,利用稳定同位素技术,分析降水氢氧同位素组成,并阐明其与环境因子(温度、降水量)的关系;采用HYSPLIT模型中的后向轨迹法模拟追踪该地区降水气团的运输过程,判断气团的运移轨迹和水汽来源。[结果]汤浦水库湿地森林区大气降水δD与δ18O关系式:δD=8.36δ18O+14.92(R2=0.966,n=166,P<0.01);大气降水中的δD值变化范围-147.52‰~2.71‰,均值-38.13‰±27.61‰;δ18O值变化范围-19.05‰-1.17‰,均值-6.34‰±3.24‰,且不同季节的大气降水氢氧同位素值明显不同;过量氘(d值)(12.61‰)高于全球d值的均值(10‰),呈现干季高湿季低的现象;大气降水δD、δ18O温度效应不显著,但降水量效应显著。[结论]汤浦水库湿地森林区大气降水线与全球及我国大气降水线有差异,降水中的δD、δ18O值有明显的季节变化;根据大气降水中的δD、δ18O值、d值及后向轨迹法模拟结果得出,汤浦水库湿地森林区干季(10月—次年4月)大气降水的水汽主要来源于内陆地区,湿季(5月—9月)的水汽主要来源于西太平洋和印度洋。
- 马迎宾徐庆高德强张蓓蓓
- 关键词：大气降水水汽来源降水量效应氢氧稳定同位素
- 安庆地区大气降水氢氧同位素特征及水汽来源被引量：16
- 2017年
- 【目的】研究安庆地区大气降水氢氧同位素特征、水汽来源和运移过程,为揭示安徽沿江地区森林生态系统水循环过程对气候变化的响应机制提供科学依据。【方法】运用氢氧稳定同位素技术测定安庆地区2015年6月至2017年6月(25个月)共155个大气降水样品的氢氧同位素组成,得出大气降水线方程;建立安庆地区大气降水中氢氧稳定同位素值与气温、日降水量相关关系,分析影响该地区降水中氢氧同位素组成变化的主要因素;计算大气降水过量氘值用以示踪水汽来源,并运用HYSPLIT气团轨迹模型进一步验证水汽来源结果的可靠性。【结果】安庆地区大气降水氢同位素(δD)与氧同位素(δ^(18)O)关系为δD=(8.08±0.06)δ^(18)O+(10.84±0.48)(R^2=0.99,n=154);降水δD和δ^(18)O均与气温显著负相关(P<0.01),与日降水量无显著相关关系;大气降水过量氘值接近全球平均值(10‰),表明该地区水汽主要受海洋季风的影响;HYSPLIT气团轨迹模型结果进一步表明,安庆地区春季的水汽主要来源于我国华北、华南地区的大陆性气团及局地蒸发水汽,降雨量较大时也会受到太平洋东南季风的影响,而夏、秋、冬季的水汽主要受我国南海气团、印度洋西南季风及太平洋东南季风的影响。【结论】安庆地区大气降水由海洋水汽主导;不同于经典大气降水稳定同位素理论中的温度效应,安庆地区大气降水稳定同位素呈现显著的反温度效应,这可能与其所处纬度有关,表明不同地理位置会对大气降水的氢氧稳定同位素组成产生影响,今后研究中需加以区分。
- 张蓓蓓徐庆姜春武
- 关键词：大气降水氢氧稳定同位素过量氘相对湿度水汽来源
- 绍兴淡水湿地人工林优势树种水分利用策略被引量：5
- 2019年
- 【目的】 以浙江省绍兴市汤浦水库库区3种15~20年生湿地人工林(阔叶林、针阔混交林、针叶林)中的优势树种美洲黑杨、北美枫香、柳叶栎、河桦和池杉为研究对象,分析3次不同量级降水后9天内各树种植物水δD组成,定量阐明不同量级降水对各树种植物水的贡献率及各树种的水分利用策略,为该地区湿地人工林生态系统水循环过程的定量研究、水资源合理利用及管理提供理论依据。【方法】 利用氢氧稳定同位素技术,分析植物茎(木质部)水δD随采样时间(雨后9天内)的动态变化,并将植物水δD与潜在水源(大气降水、雨前土壤水和浅层地下水等)的δD值进行比较,判断各树种水分来源,并运用贝叶斯混合模型(MixSIAR)计算不同量级降水对各树种植物水的贡献率。【结果】 汤浦水库库区淡水湿地人工林优势植物水主要来源于大气降水、雨前土壤水和浅层地下水;降水事件是影响植物水δD以及该次降水对植物水贡献率的主要因子;降水后9天内,小雨(7.5 mm)对阔叶林中各树种植物水的贡献率表现为北美枫香(45.2%~1.5%)>美洲黑杨(38.0%~0.6%)>柳叶栎(31.2%~0.8%),小雨对针阔混交林中各树种植物水的贡献率表现为河桦(39.0%~0.6%)>池杉(32.4%~0.8%)>柳叶栎(25.5%~0.6%);中雨(14.5 mm)和大雨(35.0 mm)对阔叶林中各树种植物水的贡献率表现为美洲黑杨>柳叶栎>北美枫香,中雨和大雨对针阔混交林中河桦植物水的贡献率皆最高;小雨、中雨和大雨对针叶林中池杉植物水的贡献率分别为40.2%~2.6%,58.2%~2.7%和67.4%~20.9%。【结论】 汤浦水库库区淡水湿地人工林各优势树种能够快速吸收利用当次降水;小雨对浅根(0~20 cm)树种植物水的贡献率较高,而中雨和大雨对根系分布较深树种植物水的贡献率更高,该库区针阔混交林和阔叶林中的深根和浅根树种具有不同的水分利用策略,有利于该湿地人工林群落的稳定和
- 马迎宾张蓓蓓徐庆高德强郝玉光黄雅茹
- 关键词：稳定同位素根系分布汤浦水库
- 三峡库区秭归段大气降水δD和δ^18O特征及水汽来源被引量：4
- 2020年
- [目的]研究长江三峡库区秭归段大气降水δD和δ^18O特征及水汽来源,揭示该库区森林生态系统水循环过程对气候变化的响应机制。[方法]运用氢氧稳定同位素技术测定并分析三峡库区秭归段2016年9月至2019年8月共3个水文年大气降水氢氧稳定同位素组成,建立三峡库区秭归段大气降水δD-δ^18O关系式;在年尺度和季节尺度上分析影响大气降水氢氧同位素特征主要环境因子,并用HYSPLIT验证其水汽来源。[结果](1)三峡库区秭归段大气降水氢稳定同位素(δD)和氧稳定同位素(δ^18O)的关系式为:δD=8.52δ^18O+20.11(R^2=0.96,n=186,p<0.01);大气降水δD(δ^18O)季节性变化明显,干季降水δD(δ^18O)富集,湿季降水δD(δ^18O)贫化。(2)在年尺度上,降水δD(δ^18O)与降水量和温度均呈显著负相关关系;在季节尺度上,降水量是影响库区湿季降水δD(δ^18O)值变化的主要因素。(3)过量氘(d)值与HYSPLIT气团轨迹模型结果均表明,该库区秭归段湿季大气降水主要受东南季风和西南季风所携带海洋水汽的影响;干季大气降水气团主要来自于亚欧大陆内部及局地的水汽蒸发。[结论]三峡库区秭归段大气降水氢氧同位素组成季节性变化受局地环境因子(降水量、温度)和不同水汽来源共同影响。降水δD和δ^18O呈现“降水量效应”和“反温度效应”。湿季降水来自海洋气团,干季降水为局地水汽蒸发和大陆气团主导。
- 王婷高德强徐庆靳翔张蓓蓓左海军
- 关键词：大气降水氢氧同位素过量氘水汽来源三峡库区
- 内蒙古西鄂尔多斯荒漠区降水入渗氘同位素特征被引量：4
- 2017年
- 探讨我国干旱半干旱地区大气降水在土壤剖面中的时空分布特征将为西鄂尔多斯荒漠退化生态系统恢复和维持提供科学依据.本研究利用氘同位素技术研究了内蒙古西鄂尔多斯荒漠的大气降水、土壤水、地下水中的氘同位素值(δD),运用二元线性混合模型计算降水对各层土壤水的贡献率,并结合土壤含水量分析了不同降水条件下土壤剖面各层土壤水δD的时空分布特征.结果表明:雨后9 d内,小雨(0~10 mm)影响0~10 cm土壤含水量和土壤水δD值,对表层土壤(0~10 cm)的贡献率在30.3%~87.9%;中雨(10~20 mm)影响0~40 cm土壤含水量和土壤水δD值,对0~40 cm土壤水的贡献率为28.2%~80.8%;大雨(20~30 mm)和特大暴雨(>30 mm)影响0~100 cm土壤含水量和土壤水δD值.降水对100~150 cm深层土壤水δD值影响不显著.西鄂尔多斯荒漠土壤水δD介于大气降水δD与地下水δD之间,表明西鄂尔多斯荒漠土壤水主要来源于大气降水与地下水.在同一降水强度下,表层土壤水(0~10 cm)受降水的直接影响显著,随着土壤深度的增加,土壤水δD变化幅度降低,100~150 cm深层土壤水δD基本趋于稳定.降水强度越大,对土壤水δD影响的时间越长,影响的土壤深度也越深.
- 陈婕徐庆高德强马迎宾张蓓蓓郝玉光
- 关键词：土壤水降水
- 绍兴淡水湿地森林土壤水氘同位素对降水的响应被引量：3
- 2018年
- 【目的】以浙江省绍兴市汤浦水库库区3种淡水湿地森林(阔叶林、针阔混交林、针叶林)为研究对象,分析不同量级降水后其土壤水氘同位素的时空变化规律,定量阐明降水对各层土壤水的贡献率,为揭示降水在该淡水湿地森林生态系统水循环中的分配规律提供科学依据。【方法】利用稳定同位素技术研究3类淡水湿地森林土壤水氘同位素值在3次不同量级降水后的动态变化,分析比较土壤水与其潜在水源(大气降水、浅层地下水等)的氘同位素值(δD),判断林中土壤水来源;运用二元线性混合模型计算不同量级降水对这3种湿地森林中枯枝落叶层及各层土壤水的贡献率。【结果】绍兴汤浦水库库区淡水湿地森林中的土壤水δD在3次不同量级降水后均介于大气降水δD和浅层地下水δD之间,表明该库区土壤水主要来源于降水和浅层地下水;小雨(7.5 mm)后,3个林地0～60 cm土层土壤水δD值较雨前对照略有升高,而60～100 cm深层土壤水δD值变化很小,表明7.5 mm降水可入渗补给到0～60 cm土层;中雨(14.5 mm)后第1天,阔叶林、针阔混交林和针叶林0～100 cm土层土壤水δD均值分别降低了9.5‰±4.0‰,9.3‰±4.1‰和7.0‰±2.6‰,中雨后9天内,3个林地各层土壤水δD值随采样天数的增加逐渐升高并接近雨前对照,表明降水δD对土壤δD的影响逐渐减小;大雨(35.0 mm)后第1天,3个林地枯枝落叶水和表层(0～20 cm)土壤水δD值接近降水δD值;不同量级降水对3个林地枯枝落叶水的贡献率最大,0～20 cm表层土壤水次之,随着采样天数增加,降水对各层土壤水的贡献率皆呈现减小的趋势;降水事件(不同量级降水)是影响雨后土壤水δD以及该次降水对土壤水贡献率的主要因子。【结论】浙江绍兴汤浦水库库区不同类型淡水湿地森林中枯枝落叶层水δD对降水δD的响应最显著,0～20 cm表层土壤水δD的响应次之;单次降水量越
- 马迎宾张蓓蓓徐庆高德强王婷隋明浈黄雅茹
- 关键词：降水土壤水
- 马尾松光合生理特性及资源利用效率研究进展被引量：9
- 2017年
- 马尾松是我国南方生态恢复与重建的先锋树种,具有耐干旱、耐贫瘠及速生丰产等优点,其人工林在我国森林资源总量中占举足轻重的位置,但纯林的养分循环差,易导致生产力低下;而研究马尾松光合生理特性及资源利用效率可以为马尾松人工林生产力的提高提供坚实的理论基础。文中综述马尾松光合生理特性及资源利用效率的研究进展,分析逆境胁迫对其光合生理特性及资源利用效率的影响,包括水分胁迫、热胁迫、酸雨胁迫、低磷胁迫及铝胁迫等。在全球变化背景下,研究马尾松光合生理特性与资源利用效率及其对逆境胁迫的响应,对于制定马尾松的管理与保护策略、挖掘其抗性潜力具有重要意义,可为马尾松林分生产力的提升及纯林改良策略的制定提供理论参考。
- 姜春武徐庆张蓓蓓高德强马迎宾
- 关键词：马尾松光合生理特性水分利用效率氮素利用效率
- 湖南会同不同林分类型杉木人工林凋落物水文效应被引量：7
- 2021年
- [目的]以我国亚热带不同林分类型杉木人工林为研究对象,分析比较其凋落物层生态水文效应的差异,为杉木人工林林下生态管理和生态系统服务评估提供科学依据。[方法]采用野外调查和室内浸提试验相结合的方法,对湖南会同3种不同类型杉木人工林(杉木纯林、杉木-樟树混交林、杉木-桤木混交林)的各分解层凋落物储量、吸持水特性以及有效拦蓄能力进行测定分析。[结果](1)不同林分类型杉木人工林凋落物现存量在7.94~8.88 t·hm^(-2),杉木-桤木混交林>杉木-樟树混交林>杉木纯林,半分解层现存量占总现存量的比例高于未分解层;(2)杉木人工林凋落物在浸水0~4 h内吸水速率增加较快,4~10 h内持水量增加速率减缓,并逐渐趋于饱和;最大持水率和最大持水量表现为半分解层大于未分解层,针阔混交林各分解层凋落物最大持水率和最大持水量高于杉木纯林;(3)3种类型杉木人工林最大拦蓄率变化范围为152.33%~229.55%,最大拦蓄量和有效拦蓄量分别在12.62~17.94 t·hm^(-2)和10.26~14.75 t·hm^(-2),且均为杉木-樟树混交林和杉木-桤木混交林显著高于杉木纯林(P<0.05)。[结论]湖南会同不同林分类型杉木人工林的水文效应存在一定差异,杉木-樟树混交林和杉木-桤木混交林的水文功能优于杉木纯林,建议今后该地区杉木人工林经营管理和植被恢复中优先考虑杉木与阔叶树种混交的模式。
- 张瑛徐庆高德强隋明浈张蓓蓓任冉冉左海军汪思龙
- 关键词：杉木纯林凋落物水文功能
