水稻和冬小麦臭氧气孔吸收与非气孔沉降通量研究

摘要

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通量占26.1％，非气孔通量占73.9％;白天气孔和非气孔通量占比分别是35.6％和64.3％，在两期比较的时间段内两种作物通过气孔吸收的方式对臭氧消解的比例相似。 (3)较强的辐射、较高的温度以及适度干燥的条件有利于两比较期作物的臭氧气孔吸收;空气湍流越强、合适的温度以及辐射范围以及较为湿润的条件则有利于两比较期作物的臭氧非气孔沉降。

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摘要

第一章绪论

1．1研究背景与目的

1．2国内外研究进展

1．2．1臭氧对植物的影响

1．2．2通量研究方法

1．2．3不同下垫面臭氧干沉降通量研究现状

1．3国内外研究的不足

1．4研究目标与内容

1．4．1研究目标

1．4．2研究内容

第二章材料与方法

2．1观测地点介绍

2．2试验材料

2．3观测仪器

2．4数据处理及质量控制

2．5公式介绍

2．5．1臭氧干沉降通量、干沉降速率

2．5．2臭氧干沉降阻力模型

第三章水稻田和麦田臭氧千沉降过程及影响因素分析

3．1观测点气象条件分析

3．1．1观测点气象要素逐半小时变化

3．1．2观测点气象要素昼夜变化

3．2两试验期臭氧干沉降过程

3．2．1臭氧浓度昼夜变化特征

3．2．2臭氧干沉降通量昼夜变化特征

3．2．3臭氧干沉降速率昼夜变化特征

3．3本研究与其他研究结果对比

3．4讨论

3．4．1臭氧浓度变化分析

3．4．2臭氧干沉降速率变化分析

3．4．3臭氧干沉降通量变化分析

3．5水稻田和麦田臭氧浓度、干沉降通量以及干沉降速率比较

3．6本章小结

第四章水稻田和麦田臭氧气孔吸收、非气孔沉降通道分配规律

4．1能量闭合检验

4．2两比较期总初级生产力GPP的昼夜变化特征及影响因子

4．2．1两比较期总初级生产力GPP的昼夜变化特征

4．2．2两比较期GPP的影响因子

4．3臭氧气孔吸收通量计算

4．3．1冠层臭氧气孔导度Gsto计算及变化特征

4．3．2冠层臭氧非气孔沉降速率Gns昼夜变化特征

4．3．3不同臭氧沉降通道的分配规律

4．4冠层臭氧气孔导度、非气孔沉降速率与主要气象要素的关系

4．4．2冠层臭氧非气孔沉降速率Gns与主要气象要素的关系

4．5本章小结

第五章结论与展望

5．1主要研究结论

5．1．1水稻田和麦田臭氧干沉降特征及沉降通道分配规律

5．1．2水稻田和麦田臭氧干沉降过程影响因子

5．2本研究创新点

5．3本研究不足与展望

参考文献

致谢

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