模拟增温

摘要： 气候变暖对森林生态系统结构和功能有重要影响。利用开顶式增温室(Open Top Chamber,OTC)模拟气温升高,研究增温对内蒙古大青山油松人工林土壤理化性质的影响,揭示全球增温对土壤生态系统的可能影响机制。结果表明:1)使用的OTC装置在模拟增温1年后,大气温度较对照平均升高了0.65°C,其中夏季增温幅度最大(1.18°C),冬季增幅最小(0.24°C);大气湿度较对照增加了0.83%,其中秋季增湿幅度最大(1.75%),冬季增幅最小(0.12%)。2)土壤层5,10,20,40cm温度分别较对照升高了1.07,1.41,1.12,0.59°C。增温导致各层土壤湿度下降,其中,土壤层5,10,20cm分别较对照降低了4.26%,3.86%,6.5%;下层40cm土壤湿度较对照升高了1.37%。3)增温使得土壤pH值升高,其中,0~10cm土层较对照增加了0.07,10~20cm土层增加了0.9。4)增温使得生长季土壤碳、氮含量均有所下降,其中,0~10cm表层土壤有机碳、易氧化有机碳、全氮含量、分别较对照降低了12.79%,11.28%,5.32%;10~20cm土层分别降低了8.57%,11.43%,1.79%。增温同时降低了土壤的碳氮比,其中土层0~10cm和10~20cm分别较对照降低了10.47%和9.14%。

摘要： 甲烷生成与产甲烷菌群落关系密切,探究温度升高对产甲烷菌群落的影响可以预测产甲烷菌群落特征对气候变暖的响应。以青海湖鸟岛为研究对象,通过高通量测序方法开展研究。结果表明,基于97%的序列相似度聚类,共得到697个操作分类单元。鸟岛土壤产甲烷菌群落以甲烷微菌目(Methanomicrobiales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)及甲烷杆菌目(Methanobacteriales)为优势菌群。温度升高对土壤产甲烷菌群落多样性指数没有显著影响,对产甲烷菌群落结构影响显著。增温处理显著增加了甲烷微菌纲(Methanomicrobia)、八叠球菌目、甲热球菌科(Methermicoccaccae)以及Methanotrichaceae的相对丰度,显著降低了热原体纲(Thermoplasmata)、Methanomassiliicoccales、Methanomassiliicoccaceae的相对丰度。FAPROTAX功能预测出鸟岛产甲烷菌有15个功能基团,大多产甲烷菌利用H_(2)/CO_(2)的氢营养型这一途径生成甲烷。整体而言,与鸟岛土壤产甲烷菌的群落多样性相比,其产甲烷菌的群落结构对温度升高更为敏感,部分产甲烷菌菌群的相对丰度变化显著。

摘要： 大气温度的升高及凋落物的分解通过影响土壤微生物的活动,从而影响土壤呼吸。采用开顶箱式增温(Open Top Chamber,OTC),结合静态箱-气相色谱法,于2020年生长季(5—10月)野外原位观测内蒙古大青山油松(Pinus tabuliformis Carr.)人工林土壤呼吸。试验设置对照(CK)、模拟增温(W)、去除凋落物(NL)、模拟增温+凋落物去除(WNL)4个处理4次重复,同时测定了大气温湿度、土壤温湿度及土壤理化性质。结果表明,(1)增温处理1年后,大气温度、土壤5、10和20 cm处的温度分别较对照增加了1.21、0.50、0.43和0.57°C;土壤5、10和20 cm的含水量分别较对照降低了5.4%、7.1%和6.4%。(2)大青山油松人工林土壤CO_(2)通量变化范围为224.19—601.15 mg·m^(−2)·h^(−1);CH_(4)通量范围为−28.45—−90.2μg·m^(−2)·h^(−1);N_(2)O通量范围为3.94—10.78μg·m^(−2)·h^(−1)。整个生长季4种处理下土壤均表现为CO_(2)、N_(2)O的排放源、CH_(4)的吸收汇。(3)对照和模拟增温处理下土壤CO_(2)通量与大气温度和土壤温度(0—5、5—10、10—20 cm)呈极显著正相关(P<0.01),与土壤TN(0—10 cm)呈极显著负相关(P<0.01),与土壤TN(10—20 cm)呈显著负相关(P<0.05);土壤CH4通量仅在W处理下与大气湿度呈显著负相关(P<0.05);土壤N_(2)O通量在W处理下与土壤TN(0—10、10—20 cm)呈显著负相关(P<0.05)。由此可见,气候变化及地表凋落物层是影响森林土壤呼吸的重要因素;基于100 a时间尺度计算温室气体全球综合增温潜势,模拟增温和凋落物处理下土壤温室气体的排放对气候变暖具有正反馈作用。

摘要： 在全球气候变暖背景下,研究植物的生殖特性对虫害的响应,有助于探讨植物对气候变暖和虫害的敏感性和适应性,并为合理保护植物资源提供理论依据。以我国特有植物红雉凤仙花为材料,通过红外加热器模拟增温,比较了常温和增温处理之间虫害发生率的差异,分析了被昆虫取食植株的生长特征,并研究了增温和虫害对该植物花部形态和结实的影响。结果表明:(1)增温处理对红雉凤仙花虫害的发生率和每株的害虫数均无显著影响。(2)在增温处理下,被昆虫取食植株的株高显著高于未被昆虫取食的植株。(3)增温导致红雉凤仙花花冠筒显著缩短;虫害导致花冠筒和蜜距显著缩短、蜜距弯曲度显著变小。常温处理下,被昆虫啃食植株的蜜距长和蜜距弯曲度分别比未被昆虫取食植株的显著降低12.85%和17.12%。(4)增温和虫害对红雉凤仙花单果种子数和结实率均无显著影响。说明红雉凤仙花的花部特征对温度和虫害敏感,增温会导致花变小,昆虫啃食则导致蜜距缩短、蜜距弯曲度降低,但并未对红雉凤仙花单果生殖成功产生明显的危害。

摘要： 采用开顶增温室(OTC)对大兴安岭兴安落叶松林进行模拟增温,研究气温升高对土壤呼吸季节变化、月变化、昼夜变化规律的影响,同时通过同步测定环境因子的变化,分析增温导致土壤呼吸变化的机理。结果表明:增温处理的大气温度年均增温1.2°C,大气湿度降低2.5%,土壤5 cm增温0.5°C,土壤10 cm增温1.1°C,土壤20 cm温度下降0.08°C,土壤各层湿度分别下降2.9%、4.9%、8.8%。增温及各土层土壤温度月均值呈单峰值趋势,7、8月达到温度峰值,生长季土壤湿度也呈现逐渐升高趋势,增温使土壤湿度减少。土壤温度与土壤呼吸呈显著相关关系,土壤湿度和土壤呼吸呈负相关关系,相关性不显著;生长季增温样地CO_(2)通量变化的范围在(45.9±12.8~476.8±158.2)mg·m^(-2)·h^(-1),对照样地CO_(2)通量变化的范围在(27.3±12.2~356.3±131.1)mg·m^(-2)·h^(-1)。增温处理使生长季期间土壤呼吸速率平均提高5.76 mg·m^(-2)·h^(-1);CO_(2)排放速率随着土壤深度的增加对温度的敏感性在不断增大,在整个研究期间对照样地土壤呼吸的Q_(10)(5 cm)为4.02、Q_(10)(10 cm)为4.00、Q_(10)(20 cm)为4.66,增温样地整体显著大于对照样地Q_(10)值,分别为5.91、5.41和6.67。

摘要： 植物生物量分配特征的变化反映了不同环境条件下植物的适应策略,全球气候变暖正在改变青藏高原高寒生态系统植被动态和生物量分配格局.然而,到目前为止,有关青藏高原高寒灌丛生物量分配特征对气候变暖的响应研究较少.为了探究气候变暖对高寒灌丛生物量分配的影响,以青藏高原东部典型的窄叶鲜卑花高寒灌丛为研究对象,分析了高寒灌丛灌木层、草本层和群落水平生物量分配特征对开顶式生长室(OTC)模拟增温的响应.研究结果表明:整个生长季节,模拟增温使空气温度和表层土壤温度分别升高0.6°C和1.2°C,使表层土壤水分含量下降2.7％.模拟增温使草本层和群落地上生物量显著增加57.8％和7.2％,使灌木层、草本层和群落根系生物量显著增加42.5％、105.6％和45.6％.然而,模拟增温没有显著影响灌木层地上生物量.同时,模拟增温使灌木层、草本层和群落总生物量显著增加25.6％、85.7％和28.4％,使灌木层、草本层和群落根冠比显著增加33.2％、30.4％和36.0％.由此可见,模拟增温在促进高寒灌丛生物量生产的同时将显著提高向地下根系部分的分配比例.Pearson相关分析表明,高寒灌丛生物量分配与空气温度、土壤温度和土壤硝态氮含量呈显著正相关关系;多元线性回归分析结果也表明,空气温度、土壤温度和土壤硝态氮含量解释了高寒灌丛生物量分配变异的50.8％以上.这些结果表明,青藏高原东部高寒灌丛植被能够通过调节生物量分配模式应对未来气候变暖.

摘要： 全球气候变暖强烈影响树线交错带植物的生活史策略,异龄叶大小-出叶强度权衡关系是常绿植物生活史策略的重要内容.以川西树线交错带的岷江冷杉(Abies faxoniana)幼苗为例,研究气候变暖对异龄叶大小与出叶强度关系的影响.通过开顶箱(Open-top chamber,OTC)对川西王朗自然保护区树线交错带的岷江冷杉进行模拟增温,采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation,SMA)方法研究了叶大小(单叶质量、单叶面积)与出叶强度(基于茎生物量、茎体积)间异速生长关系对长期增温的响应及其年际变化.结果表明:使用不同参数表征叶大小与出叶强度得到的结果存在差异;多年生小枝上存在单叶质量-出叶强度的负等速权衡关系,共同主轴随小枝年龄增加而向下漂移;长期增温并不影响单叶质量与出叶强度的异速生长关系,不同年龄小枝的异速生长常数对增温具有差异性响应.增温处理中当年生小枝在相同单叶质量下的出叶强度更低,以换取叶片总数的增加,使小枝具有更大的可塑性而适应增温.本研究提供了岷江冷杉幼苗协调异龄叶大小与出叶强度从而适应长期增温的证据,为评估树木生长随气候变化而加速提供了理论参考.

摘要： 全球变暖严重影响着草地生态系统碳氮循环,了解高寒草地生态系统碳氮循环对合理利用有限的草地资源有着极为重要的意义.为了探索全球气候变暖的背景下草地生态系统碳氮循环过程,本文采用开顶式增温小室(Open top champers,OTCs)连续四年模拟增温,对青藏高原高寒草地生态系统碳库(植物生物量碳库、土壤有机碳库和土壤微生物生物量碳库)动态变化及氮库(植物生物量氮库、土壤有机氮库和土壤微生物生物量氮库)动态变化进行研究.结果显示:模拟增温后,表层土壤年均温度增加了2.50°C,底层土壤年均温度增加了1.36°C.增温处理下植物-土壤-微生物生物量碳含量均高于对照,且土壤微生物生物量碳含量显著高于对照(P<0.05).模拟增温处理下植物氮含量显著高于对照(P<0.05).而土壤氮含量与微生物生物量氮含量均低于对照,差异不显著,说明高寒草甸碳氮对温度的响应较为明显.

摘要： 全球变暖成为目前关注的热点话题,而微生物对环境变化的反馈对研究全球变暖具有重要意义,本文通过对青藏高原高寒草地土壤原核生物群落组成、多样性与环境因子进行相关性分析,研究不同的环境因子与土壤原核生物群落结构的关系,旨在揭示土壤原核生物群落与全球变暖的关系,为预测全球变暖将如何改变生态系统功能做铺垫.结果表明:温度增加会使原核生物群落α多样性和丰富度降低;模拟增温处理下土壤原核生物群落以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、奇古菌门(Thaumarchaeota)等为主要优势菌门;模拟增温处理对原核生物群落结构没有显著的影响;铵态氮、植株高度、物种数是主要影响原核群落结构的因子.

摘要： 以吕梁山生态脆弱区优势草本植物披针苔草为研究对象,通过开顶式增温箱(OTC)模拟增温的方法,探究模拟增温和不同海拔梯度变化下披针苔草光合指标的变化规律.结果表明,关帝山和管涔山披针苔草的光合指标与海拔之间存在一定的相关性;整体上来看,披针苔草的光合速率和蒸腾速率随海拔的升高呈现先增加后降低再增加的趋势.高度增温(HW)提高了披针苔草的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、水分利用效率,降低了其气孔限制值;而低度增温(LW)降低了披针苔草的净光合速率、水分利用效率、气孔限制值,增加了蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度.因此,在高海拔地区,气候变暖有利于披针苔草的光合作用.研究可为该区域草本植物在气候变暖背景下的生理适应机制提供参考依据.

摘要： 采用凋落物分解袋法,研究了在土壤、水分相当的条件下模拟增温对红松(Pinus koraiensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)及其混合凋落物分解的影响,以及在不同温度水平下,不同凋落物质量(两种单一凋落物和混合凋落物)的分解特性.利用碱式吸收法测量了凋落物分解累积释放CO2动态.将N浓度和C/N率作为凋落物质量参数,用呼吸产生CO2的积累值和凋落物质量损失率确定凋落物分解率.结果表明温度升高对单一凋落物和混合凋落物分解均有促进作用,在不同温度水平上,不同质量凋落物的分解特性有所差别,25°C和29°C条件下混合凋落物分解速率＞蒙古栎单一凋落物＞红松单一凋落物分解速率.然而,在31°C条件下混合凋落物与蒙古栎单一凋落物分解速率相差不大,二者均大于红松单一凋落物分解速率.

摘要： 本发明提供一种用于烟草贮叶增温增湿机，包括机架、设于机架的箱体墙板、布料行车、覆盖装置、加温加湿装置，箱体墙板安装在机架上形成上端开口的贮叶柜，贮叶柜柜体两边的箱体墙板上边与布料行车轨道连接，布料行车滑动设于布料行车轨道，覆盖装置包括设于机架上部两侧的挽布辊、挽索轮、与挽布辊连接的挽布辊电机、与挽索轮连接的挽索轮电机、覆盖布，挽布辊电机用于驱动挽布辊转动实现覆盖布的收挽功能，所述挽索轮电机用于驱动挽索轮将拉索收挽在挽索轮上，所述加温加湿装置用于对贮叶柜内的叶片喷射水和蒸汽起到加温加湿作用。本发明实现了既能贮叶又能对叶片进行回潮的双重作用，可减少占地、节约费用、降低造碎、节约能源。

摘要： 本发明提供一种用于烟草贮叶增温增湿机，包括机架、设于机架的箱体墙板、布料行车、覆盖装置、加温加湿装置，箱体墙板安装在机架上形成上端开口的贮叶柜，贮叶柜柜体两边的箱体墙板上边与布料行车轨道连接，布料行车滑动设于布料行车轨道，覆盖装置包括设于机架上部两侧的挽布辊、挽索轮、与挽布辊连接的挽布辊电机、与挽索轮连接的挽索轮电机、覆盖布，挽布辊电机用于驱动挽布辊转动实现覆盖布的收挽功能，所述挽索轮电机用于驱动挽索轮将拉索收挽在挽索轮上，所述加温加湿装置用于对贮叶柜内的叶片喷射水和蒸汽起到加温加湿作用。本发明实现了既能贮叶又能对叶片进行回潮的双重作用，可减少占地、节约费用、降低造碎、节约能源。

摘要： 本发明公开了一种基于节能环保可模拟干旱环境的增温装置，涉及增温技术领域，包括增温罩和调节组件，所述增温罩一侧设置有元件箱，且所述元件箱另一端连接有5TE传感器，所述增温罩内壁安装有增温组件，且所述增温罩内部安装有收集组件，所述增温组件包括储纳箱、出液口、排渣箱、增设管道和出气口。本发明通过采用多个组件之间的相互配合设置，不仅能够将增温与降水两种装置合二为一，并且能够实现无人值守利用重力作用不使用交流电等适用于没有电源野外，提升了设备的使用环境，并能够通过收集雨水作为降水源与增温源，实现了设备的节能环保性能，并能够通过传感器实时测试土壤状态，进而控制电磁阀的开合，进而能够实现增温与降水的控制。

摘要： 海洋宽温域非稳态模拟环境下水下变压增材修复试验装置，本发明为了解决现有的水下激光增材修复模拟试验装置存在对实际的极端海洋环境因素考量与耦合性不足的问题。本发明水下变压增材修复试验装置中的主水箱呈凹字形空腔结构，主水箱的内凹处形成第一腔室，主水箱的内部空腔形成第二腔室，第一腔室和第二腔室的侧壁上设置有补水‑排水喷嘴组；水压模拟调节系统包括耐压密封舱、过渡舱、两个高压储气罐和进排气喷嘴等，三向移动手臂设置在耐压密封舱的顶壁上，水下激光枪头固定在三向移动手臂上并位于待修复工件上方。本发明能实现海水环境的影响因素可控调节，从而在实验室条件下实现模拟环境下多种极端工况下的水下激光增材修复模拟试验。

摘要： 本实用新型属于气候变化模拟技术领域，具体涉及一种用于孔式增雨装置及增雨增温模拟系统。孔式增雨装置包括集雨部和漏雨部，集雨部将其所覆盖区域内的降雨收集并引导至漏雨部；漏雨部覆盖在试验模块的上方，漏雨部为板状，漏雨部上设置有漏雨孔，雨水通过漏雨孔洒在试验模块内，集雨部和漏雨部在水平面的竖直投影不重叠。在实现增雨的前提下，确保了增雨试验与正常降雨同步，且整个装置结构简单，不需要使用机电设备，大大降低了设备成本，实现了精准同步增雨。采用本孔式增雨装置的增雨增温模拟系统实现了试验模块气候变化中降雨量和温度的同步控制，使农作物生产对气候变化响应研究准确性大大提高。

摘要： 本实用新型属于气候变化模拟技术领域，具体涉及一种条带式增雨装置及增雨增温模拟系统。该条带式增雨装置包括集雨部和漏雨部，集雨部将覆盖区域内的降雨收集并引导至漏雨部；漏雨部覆盖在试验模块的上方，与集雨部连接处的漏雨部上设置有导雨槽，漏雨部上设置有漏雨槽，漏雨槽与导雨槽连通，漏雨槽的底部设置有漏雨孔，集雨部和漏雨部在水平面的竖直投影不重叠。在实现增雨的前提下，确保了增雨试验与正常降雨同步，且整个装置结构简单，不需要使用机电设备，大大降低了设备成本，实现了精准同步增雨。采用本条带式增雨装置的增雨增温模拟系统实现了试验模块气候变化中降雨量和温度的同步控制，使农作物生产对气候变化响应研究准确性大大提高。

摘要： 本发明公开了一种用于森林野外模拟增温装置，包括固定基座预埋件、钢承重立柱、悬臂灯罩和外围固定组件,钢承重立柱包括至少两根模块化立柱，两根模块化立柱自上而下连接，最下一根模块化立柱的下端与固定基座预埋件的上端连接，悬臂灯罩至少为一个，且固定在与最上一根模块化立柱连接固定的下一根模块化立柱上，外围固定组件包括倾斜布置的钢丝，钢丝两端分别连接在最上一根模块化立柱的顶端处和悬臂灯罩上且靠近悬臂灯罩的另一端处。本发明结构简单，造价较低，不但可以进入施工机械难以进入的野外森林，还能很完好的保持地表土壤植被原有状态以及能模拟全球气候变暖的效应，实现在森林研究气候变化对陆地植被的影响。

摘要： 本实用新型涉及生态系统模拟装置技术领域，具体公开了一种适用于青藏高原草地生态系统的野外模拟增温装置，包括卡柱、L型卡座和三角卡座，所述L型卡座设置有两个且分别位于卡柱的右侧和后部。本实用新型适用于青藏高原草地生态系统的野外模拟增温装置，通过采用不锈钢骨架做支撑，四周用聚碳酸酯玻璃板包围，并且可拆卸，以便于研究者探究不同季节气候变暖（如生长季和非生长季）的草地生态系统响应问题。本装置为正方体开顶箱，避免增温装置顶部开口过小，阻挡降水同时抑制白天水蒸汽的上升和晚上露水凝结而导致影响实验结果的情况发生，解决了现有的野外模拟增温装置所遇到的技术问题。

摘要： 本实用新型公开了一种用于森林野外模拟增温装置，包括固定基座预埋件、钢承重立柱、悬臂灯罩和外围固定组件,钢承重立柱包括至少两根模块化立柱，两根模块化立柱自上而下连接，最下一根模块化立柱的下端与固定基座预埋件的上端连接，悬臂灯罩有多个，且固定在与最上一根模块化立柱连接固定的下一根模块化立柱上，外围固定组件包括倾斜布置的钢丝，钢丝两端分别连接在最上一根模块化立柱的顶端处和悬臂灯罩上且靠近悬臂灯罩的另一端处。本实用新型结构简单，造价较低，不但可以进入施工机械难以进入的野外森林，还能很完好的保持地表土壤植被原有状态以及能模拟全球气候变暖的效应，实现在森林研究气候变化对陆地植被的影响。

摘要： 本实用新型公开了一种新型模拟增温及降水变化的实验装置，包括气室、储水箱、加压泵和控制装置，气室的顶部开口，开口的上方一定高度处支撑有遮雨板，气室与遮雨板均采用透光材质制成；开口的外周设置有第一接水斗，第一接水斗的尺寸大于遮雨板的尺寸；第一接水斗通过第一出水管与储水箱连接，储水箱与气室内的布水管之间连接有进水管，布水管上设有喷头，进水管的进水端与加压泵连接；储水箱内设有水量计量传感器，控制装置分别通过线路与水量计量传感器和加压泵连接。本实用新型通过降低空气湍流交换、吸收太阳辐射能的方式模拟气温升高，通过对降水挡除、收集的方式模拟降水变化，实现多种气候要素变化的控制实验。