吴东星
- 作品数：8 被引量：49H指数：5
- 供职机构：河南大学环境与规划学院更多>>
- 发文基金：河南省高校科技创新团队支持计划国家自然科学基金河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程建筑科学更多>>
- 华北平原冬小麦农田生态系统通量贡献区被引量：8
- 2017年
- 利用2013—2014年涡度相关系统观测的华北平原冬小麦农田生态系统通量数据,结合通量贡献区模型FSAM,分析华北平原冬小麦农田生态系统通量贡献区的时空分布特点,对比研究不同大气稳定层结条件和生长期内通量贡献区的分布差异.结果表明:在主风风向上,冬小麦整个生育期内大气稳定条件下的通量贡献区范围大于不稳定条件下的贡献区范围.在0°~90°主风风向上,生长初期稳定条件下通量贡献区范围比不稳定条件下大17.8 m左右,生长末期稳定条件下的通量贡献区范围比不稳定条件下大11 m左右.生长初期的通量贡献最大值点位置比生长末期距观测点位置远15 m(大气稳定条件)和12.4 m(大气不稳定条件);通量贡献最大值点在稳定条件下比不稳定条件下距观测点位置远5 m(生长初期)和2.4 m(生长末期).在非主风风向上,当风向为90°~180°时,生长初期和生长末期不同大气条件下的最大通量值分别位于距观测点的67.8、53.4和47.0、30.8 m.当风向为270°~360°时,生长初期和生长末期不同大气条件下的最大通量值位于距观测点的58.8、42和41.1、33.1 m.在整个生育期尺度上,观测塔的通量信息主要来自东北、西南和东南方向,其所占比例分别为35.4%、32.5%和19.4%.冬小麦整个生育期内通量贡献区的主要变化发生在观测点东北方向16.0~173.8 m和西南方向14.7~209 m,通量信息全部来源于农田生态系统.两个典型日期的通量贡献区日变化特征明显,通量贡献区范围随大气稳定条件和风向改变而发生变化.夜晚通量信息全部来源于农田生态系统,白天少部分通量信息来源于居民区和果园.本文的定量化结果可为农田生态系统通量贡献区的研究提供依据.
- 吴东星李国栋李国栋
- 关键词：华北平原
- 黄河下游平原典型冬小麦农田生态系统碳水通量研究
- 在全球气候变化背景下,定量研究陆-气之间物质和能量的交换过程和机制是解决全球气候变暖、水资源枯竭和生态系统功能退化等问题的一个重要途径。黄河下游平原处于暖温带半湿润气候区,光热资源丰富,是我国最主要的粮棉产区之一。研究黄...
- 吴东星
- 关键词：碳通量蒸散发水分利用效率
- 文献传递
- 兰州夏季城市气候效应和建筑热环境耦合模拟被引量：1
- 2016年
- 快速城市化过程使得城市冠层成为一个气象要素特征和能量交换非常复杂的系统,数值模拟方法在揭示城市气候效应和建筑热环境形成的物理机制、寻找热舒适与节能环保之间的平衡点方面具有重要的作用。兰州是地貌特征独特、城市化气候效应显著、大气污染严重的典型河谷型城市,通过定点观测试验,以热力学和动力学为理论基础的AUSSSM耦合模型,模拟分析夏季市区典型建筑群的局地气候特征,城市冠层内的气温日变化规律,城市冠层不同时段的气温廓线和比湿廓线;揭示建筑物从底层到顶层4个墙面的温度日变化规律和热力特征,裸土地、草坪、沥青和混凝土楼顶表面温度日变化特征和蒸发速率;城市冠层太阳下行短波辐射、地面反射的短波辐射、大气长波逆辐射、地面长波辐射、净辐射的分配状况及气溶胶对辐射传输的影响,揭示了城市气候效应形成的物理驱动机制,从微观尺度获得缓解城市气候效应可操作性的方法与途径。
- 李国栋邹国防张俊华吴东星张茜
- 关键词：城市气候建筑热环境
- 基于坡面水文连通性的黄河下游河岸缓冲带植被格局优化被引量：17
- 2018年
- 河岸缓冲带作为河流-陆地之间重要的生态过渡区,恢复以及优化其退化的植被系统对防止水土流失、改善生态环境及实现该区域生态系统的可持续发展具有重要的现实意义.本文基于植被格局情景模拟和汇流路径长度指数,分析不同植被盖度和坡度下坡面水文连通性对植被格局的响应,探讨黄河下游河岸缓冲带水土保持效应的最优植被格局.结果表明:坡中格局-粗粒度-集群分布的植被配置方式所产生的汇流路径长度最小、水文连通性最弱,是抑制坡面产流汇流效果最优的植被格局类型.对于最优植被格局,其汇流路径长度随坡长的增加而增加,坡长越长,坡度的作用越明显,水文连通性在各坡度之间的差异越显著;汇流路径长度随植被盖度增加而减小,低盖度时各坡度之间的汇流路径长度差异明显,当盖度达到45%时,各坡度之间的汇流路径长度趋于一致、水文连通性差异较小.实证坡面汇流路径长度随植被盖度增加其降低趋势无规律性,而最优植被格局汇流路径长度随植被盖度增加均呈现出一致的先急剧后平缓下降趋势.在设置的5°~20°坡度范围内,最优植被格局在一定程度上改变了盖度变化过程中不同坡度之间汇流路径长度的差异,突显了河岸缓冲带植被格局对水文连通性的影响.
- 曹梓豪赵清贺左宪禹丁圣彦张祎帆徐珊珊吴东星
- 关键词：情景模拟河岸缓冲带
- 华北平原冬小麦农田生态系统CO_2通量特征及其影响因素被引量：13
- 2018年
- 利用2014—2015年中国科学院封丘农业生态实验站涡度相关系统观测的冬小麦农田生态系统CO_2通量数据,结合试验地常规气象观测系统的气象数据,分析冬小麦4个生育期(分蘖期、越冬期、拔节期和灌浆期)内CO_2通量的日变化,研究净生态系统碳交换(NEE)的季节变化及其与气象要素的关系.结果表明:冬小麦整个生育期内NEE为-360.15g C·m^(-2),总初级生产力总量为1920.01 g C·m^(-2),冬小麦农田生态系统具有较强的固碳能力.冬小麦农田生态系统CO_2通量具有明显的日变化和季节变化特征,分蘖期表现为碳源,越冬期、拔节期和灌浆期表现为碳汇.表观初始光能利用率平均值为0.03 mg CO_2·μmol^(-1),光饱和时的生态系统生产量平均值为1.53 mg CO_2·m^(-2)·s^(-1),月平均生态系统呼吸为193.92g C·m^(-2)·month^(-1).冬小麦农田生态系统4个生育期NEE与光合有效辐射的相关关系均达到极显著水平.分蘖期、拔节期和灌浆期NEE与饱和水汽压差的相关关系极显著,越冬期达显著水平.冬小麦分蘖期、越冬期和灌浆期NEE日总量与土壤温度呈正相关,拔节期呈负相关关系.
- 吴东星李国栋李国栋张茜张茜李珍
- 关键词：CO2通量华北平原
- 华北平原典型冬小麦农田生态系统能量平衡与闭合研究被引量：5
- 2017年
- 准确量化分析地气之间的物质和能量交换对于水资源管理和农业可持续发展是十分重要的。能量平衡闭合是评估观测数据准确性和分析地表能量平衡的一个重要的评价指数。本研究利用开路涡度相关系统和全要素自动气象站对华北平原典型冬小麦农田生态系统2013—2014年度的能量通量及常规气象要素进行了连续观测,分析了冬小麦农田各能量通量的日变化和年变化特征,计算冬小麦在4个生育时期(出苗期、越冬期、拔节期和灌浆期)的能量闭合和波文比。结果表明:在日尺度上,选取的4个生育时期净辐射和各能量分量的日变化趋势均为单峰二次曲线,净辐射、显热通量和潜热通量的峰值出现在12:00—13:00,土壤热通量的峰值出现在14:00—15:00。在年尺度上,净辐射和潜热通量的变化趋势较为一致,均在越冬期达到最低值114.51 W·m^(-2)和13.47 W·m^(-2),而在灌浆期达到最大值327.02 W·m^(-2)和116.56 W·m^(-2)。选取的4个生育时期的代表性观测日期能量闭合良好,能量闭合率分别为0.49、0.77、0.81和0.76。4个生育时期内波文比值日变化趋势均呈倒"U"型,出苗期波文比在14:00达到最大值2.12;越冬期、拔节期和灌浆期在10:00左右达到最大值,分别为1.48、0.31和0.58。本文的定量化结果可为华北平原农田生态系统水热通量等研究提供依据。
- 吴东星李国栋李国栋
- 关键词：冬小麦农田生态系统华北平原
- 郑州城市化进程与城市热岛效应关系研究被引量：4
- 2016年
- 利用1960—2010年郑州市城区站、郊区站的气象观测数据和郑州市统计年鉴数据资料,集成Morlet小波分析、灰色关联度分析和主成分分析等方法对郑州市近50a城郊气温变化特征及其与城市发展指标的关系进行研究与对比,并计算城市效应对郑州城市气温变化的贡献。通过主成分分析得到郑州市综合城市发展指数,与城市热岛强度进行曲线拟合。结果表明:1)近50a郑州市气温呈缓慢上升趋势且振荡周期变化特征复杂,城区站和郊区站气温倾向率分别达到0.26℃/10a和0.18℃/10a;2)热岛强度阶段性变化明显,在90年代前呈现相对平缓波动,90年代后上升程度日益显著,热岛强度以0.085℃/10a的速度增加;3)郑州地区由于城市化引起的增温对城市气温增加的贡献率为36.4%;4)各城市化指标关联度较高基本达到0.7,城市发展指标与城市热岛强度有较好的正相关关系,而部分气象因子的关联度也呈现较高水平。通过建立综合城市发展指数与城市气候数据之间的关联模型,发现以三次回归模型的拟合效果最好,在一定程度上验证了库兹涅茨现象的存在。
- 张茜李国栋吴东星
- 关键词：MORLET小波分析灰色关联度分析城市热岛效应城市化进程
- 黄淮海平原典型冬小麦农田生态系统能量平衡研究—以封丘地区为例被引量：6
- 2017年
- 本文以位于黄淮海平原的中科院封丘农业生态试验站冬小麦农田生态系统为研究对象,基于2013年10月至2014年6月涡度相关和自动气象站观测资料,利用涡度相关法和相关性分析法对黄淮海平原典型冬小麦各生育期的能量平衡特征进行了分析,揭示冬小麦农田环境气象要素与各分支通量之间的相关关系。结果表明:黄淮海平原典型冬小麦各生育期能量分配的特征不同,出苗期潜热仅占净辐射的40%,拔节期和抽穗期潜热占净辐射的比重均高达80%以上,其他生育期潜热占净辐射的比重均为55%以上。播种期和出苗期显热通量占净辐射的比重最大,均可达50%以上;分蘖期及其后生育期显热通量占净辐射的比重均为35%及以下,拔节期和抽穗期显热通量占净辐射的比重最小,仅为10%左右;随着冬小麦的生长,显热通量占净辐射的比重基本呈下降的趋势。冬小麦各生育期土壤热通量的区别不明显,越冬期土壤热通量占净辐射的比例为15%,其余各生育期土壤热通量占总能量的比例均为10%以下。冬小麦各生育期的能量闭和度均较高,出苗期能量闭合度为83%,分蘖期能量闭合度为90%,返青期以后生育期的能量闭合度均为90%及以上。2013—2014年封丘地区冬小麦各生育期气温与各通量之间呈正相关关系,相对湿度与各通量之间呈负相关关系;冬小麦生育期土壤温度与土壤热通量之间的相关系数为0.5左右,土壤温度与净辐射、潜热、显热之间无显著相关性;土壤含水量在冬小麦播种期、返青期与各通量的相关系数均为-0.5,其他生育期土壤含水量与各通量无明显相关性。
- 李国栋史桂芬吴东星张茜
- 关键词：冬小麦农田生态系统能量平衡黄淮海平原
