张赐成
- 作品数：13 被引量：59H指数：5
- 供职机构：湖南师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省重点学科建设项目湖南省研究生科研创新项目更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球环境科学与工程更多>>
- 亚热带季风区典型土壤-植物-大气连续体中水体平均滞留时间
- 2023年
- 平均滞留时间(MTT)在水循环过程中具有重要的指示意义,但目前对亚热带季风区典型土壤-植物-大气连续体(SPAC)中不同水体的MTT仍缺乏了解。本研究以长沙市郊区的樟树林为研究对象,基于稳定同位素技术并利用线性混合模型和正弦波拟合法计算2017年3月—2019年10月不同深度土壤水、枝条水和叶片水的MTT。结果表明:SPAC中不同水体稳定同位素呈现夏季贫化、冬季富集的季节变化模式;土壤水δ^(2)H随深度增加而偏负,枝条水δ^(2)H与土壤水接近,但叶片水δ^(2)H偏正且变化范围较大。线性混合模型显示,土壤水和植物水MTT的较低值出现在6—9月,较高值常出现在1月前后和4—5月;降水补给比例与MTT呈显著的负相关关系,大多数时段土壤水MTT随深度增加而增加,但优先流也可增加深层土壤水的补给比例,从而降低MTT;枝条水和叶片水的MTT平均值接近。正弦波拟合法显示,随土壤深度增加,土壤水新水比例(F_(yw))逐渐降低,而MTT逐渐增加;枝条水的F_(yw)和MTT分别低于和高于叶片水。线性混合模型与正弦波拟合法的土壤水MTT均自表层向深层增加,其中,前者的变化范围较小,后者的变化范围较大;线性混合模型中枝条水MTT比叶片水少2.4 d,而正弦波拟合法中枝条水MTT比叶片水多87.4 d。两种模型模拟结果的差异可能与“新水”的定义、结果不确定性和蒸发分馏效应等有关。本研究结果将有助于理解亚热带季风区SPAC水分运移与消耗过程,并可为农业生产和水资源管理提供理论依据。
- 李嘉洁章新平肖雄张赐成王锐戴军杰罗紫东刘娜
- 关键词：土壤-植物-大气连续体稳定同位素
- 基于氢氧稳定同位素的鄱阳湖流域“五河”新水比例及其滞留时间量化研究
- 2025年
- 流域河流新水比例和滞留时间是表征径流过程以及污染物、营养物质运输的重要参数。确定水的来源及其在流域内的滞留时间,对于理解流域水文过程和功能至关重要。为了定量解析鄱阳湖流域河流的新水比例和滞留时间,本文通过对鄱阳湖流域降水及河水(赣江、修河、信江、抚河、饶河,以下简称“五河”)稳定同位素(δ^(18)O和δD)的高频率监测与分析,利用正弦拟合方法分析了降水和河水δ^(18)O和δD值的变化。结果表明:(1)“五河”河水及降水氢氧同位素表现出相似的季节变化特征,雨季(57月)较为贫化,旱季(12月次年2月)较为富集,河水同位素变化与局地降水同位素、地下水同位素密切相关,说明流域内不同水体之间存在良好的水文连通性;(2)“五河”流域内小于3个月的新水占比范围为3%~42%,流域内滞留时间范围为123.83~2495.0 d,其中赣江平均滞留时间最长、新水比例最低,乐安河和昌江的新水比例最高、平均滞留时间最短;(3)流域面积和单位面积上干流长度是“五河”流域新水比例的主要控制因素,坡度与新水比例存在负相关关系,但其负相关性被单位面积上干流长度与新水比例的正相关性所掩盖;(4)修河、赣江流域较其他流域显著受到蒸发分馏的影响;(5)鄱阳湖湖水同位素值明显高于河水,且在湖口站点湖水同位素值较都昌站点偏低,这表明湖口站湖水受长江来水和蒸发分馏的影响。该研究结果有助于对鄱阳湖流域水文联系和水文过程进行解析,可为流域污染物的输移模拟及其机制阐释等提供科学参考。
- 李楷文丁梦瑶范宏翔吴华武雷蕊宇付丛生李静辛未张赐成
- 关键词：鄱阳湖流域氢氧同位素水文过程
- 桂花树冠层气孔导度模型的优化及其参数分析被引量：7
- 2016年
- 冠层气孔导度(g_c)是许多陆面过程模型中的重要参数,提高对冠层气孔导度的模拟精度非常重要。以环境因子阶乘的Jarvis形式的模型是气孔导度模型中的典型代表,但研究中不同的环境因子有不同的响应方程和参数。研究认为不同的响应方程有不同的模拟效果,并通过比较各环境因子的不同响应方程组合的模型的模拟效果来确定最优的g_c模型。以桂花树为例,测定了树干液流、茎水势和微气象环境,用Penman-Monteith(PM)方程反推计算冠层气孔导度并检验不同方程组合的16种模型。模型的参数用DiffeRential Evolution Adaptive Metropolis(DREAM)模型优化。结果表明这种方法能够有效地找到各环境因子最优的响应方程,从而最优化g_c模型。优化的g_c模型很好地模拟了桂花树冠层气孔导度的变化,尤其是对干旱的响应,模拟值与PM计算值的相关系数和均方根误差分别为0.803和0.000623 m/s。同时也证明了模型中温度函数f(T)>1的现象并非个例,由于温度(T)和水汽压亏缺(D)常是高度相关的,建议在以后的g_c模型研究中应把T和D看成一个影响因子,但f(T)>1的这种现象是否具有全球性还有待进一步研究证实。
- 罗紫东关华德章新平刘娜张赐成王婷
- 关键词：冠层气孔导度环境因子树干液流桂花树
- 表土δ^(13)C揭示C_(4)植物比C_(3)植物更易分解和消化
- 2024年
- 表层土壤中总有机碳(TOC)与相应上覆植物/植被之间的正/负δ^(13)C偏移量已被广泛报道,并被认为可能是由多种因素(如大气、气候和土壤因素)变化引起的。开展更大空间尺度的研究,可以更好地揭示其主导因素。本文对中国内陆空间跨度数千公里的107个样点的表土和食草动物粪便样品进行了采集,对表土TOC、表土中分离出来的植物残体全样(PL)、食草动物粪便全样(HF)、表土植物残体和食草动物粪便中提取的α纤维素(α-cellulose)开展了δ^(13)C分析测试。数据分析显示,表土TOC与表土中植物残体全样之间的δ^(13)C偏移量(Δ^(13)C_(TOC-PL))和食草动物粪便全样与表土中植物残体全样之间的δ^(13)C偏移量(Δ^(13)C_(HF-PL))均与δ^(13)C_(PL)呈负相关关系。同样,食草动物粪便α纤维素与表土中植物残体α纤维素之间的δ^(13)偏移量(Δ^(13)C_(HF-PL-cell))也与δ^(13)C_(PL-cell)呈负相关关系。对这些负相关关系最合理的解释是,在表土中的分解过程和食草动物体内的消化过程中,C_(4)植物的分解/消化速度比C_(3)植物更快。研究结果表明,基于现代表土、沉积物和动物残骸δ^(13)C数据估算的C_(4)植物相对丰度,可能被普遍低估,在以后的相关研究当中应当予以适当考虑和评估。
- 饶志国赵明华郭文康石福习李云霞刘利丹赵琳张赐成肖雄
- 关键词：总有机碳植物残体表土
- 亚热带季风区樟树的水分利用特征被引量：2
- 2022年
- 基于2017—2019年樟树(Cinnamomum camphora)生长季(4—10月)的茎干水、叶片水和土壤水稳定同位素及同期环境因子数据,并结合2019—2021年樟树生长季的蒸腾速率,分析了日间樟树植物水同位素与其影响因子之间的关系,探究樟树在生长季和不同环境条件下吸水深度的变化特征,旨在加深对樟树自身水分利用特征的了解。结果表明:在晴日,樟树蒸腾速率与叶片水δ^(18)O的值在日间高于夜间,茎干水δ^(18)O的值在日间低于夜间。蒸腾速率与叶片水δ^(18)O之间的时滞在8月晴日较5月晴日大,平均时滞为2.32 h。在5月晴日,叶片水δ^(18)O和茎干水δ^(18)O与温度、饱和水汽压差、相对湿度及蒸腾之间均呈二次函数关系;在8月晴日,叶片水δ^(18)O与温度、饱和水汽压差、相对湿度及蒸腾之间呈二次函数关系,但茎干水δ^(18)O与上述影响因子之间无明显的函数关系。樟树的吸水深度存在明显的季节变化特征。在生长季初期(4—5月)樟树吸水层位单一,主要利用浅层土壤水;在生长季中期(6—8月)和后期(9—10月),樟树有2个吸水层位:在中期利用中层和深层土壤水,在后期利用浅层和深层土壤水。樟树的吸水深度和蒸腾还受到生境的影响。季节性干旱期间,随着干旱的持续,蒸腾日变化曲线的宽度逐渐变窄,蒸腾耗水量相应减小;受环境变化和自身生理特性的影响,樟树的吸水深度逐渐由浅变深再变浅。与降水前相比,降水后樟树的蒸腾作用增强,吸水深度上升,吸水土层变窄。
- 夏银华章新平戴军杰王锐罗紫东饶志国肖雄张赐成
- 关键词：蒸腾氢氧稳定同位素
- 桂花树光合作用特征分析
- 森林生态系统中植物的光合作用对全球碳平衡具有重要的贡献，然而植物光合作用受到多种环境因素的制约。因此，在全球气候变化的背景下，研究植物光合作用过程如何受环境因子的影响显得尤为重要，它为应对全球变化对植物生长和产量所产生的...
- 张赐成
- 关键词：亚热带气候区桂花树光合作用水分利用效率环境因子土壤水势
- 文献传递
- 大风天气老哈河下游迎风侧谷坡的风速脉动特征被引量：8
- 2014年
- 基于春季大风天气野外实地风速观测数据,从平均风速、风速脉动、风速脉动强度3个方面对老哈河下游迎风侧谷坡坡脚和坡顶的风速脉动特征进行了分析。结果表明:(1)在距地表0.50m高度以上,坡脚和坡顶风速在时间序列上波动各自具有均一性;(2)风速脉动幅度随着距地表高度的增加而逐渐加大,其最大值超过4.00m·s-1。坡脚和坡顶的风速脉动频率各自具有一致性,但脉动频率不稳定;(3)风速脉动强度基本一致,随高度增加而逐渐增大。在0.50m高度以上,风速脉动相对值(阵性度)基本稳定,但坡顶的阵性因谷坡的干扰而相对减弱。
- 杨林韩广杨济张赐成胡孟春
- 关键词：平均风速
- 亚热带樟树树干液流通量变化规律被引量：10
- 2016年
- 采用热脉冲技术于2013―2015年连续测定了樟树的树干液流,并同步监测了环境因子,分析了樟树树干液流日变化和季节变化特征以及对不同环境条件的响应。结果表明：樟树树干液流速率晴天日变化为典型的单峰型曲线,季节变化明显,液流速率峰值夏季〉春季〉秋季〉冬季,峰宽随季节变化存在＂窄→宽→窄＂的逐步变化过程。樟树存在微弱的夜间液流,且生长季较其他月份活跃。液流启动时间夏季最早,冬季最晚,液流结束（进入夜间低值）时间夏季晚于冬季约1~2 h。上下午液流量比值均〈1,平均值为0.74。同月不同天气条件下,液流速率和液流量均为晴天〉阴天〉雨天。干旱环境下,樟树树干液流峰值下降了约95%,与2014年相比,同期内液流总量减少了约47.8%,在干旱中液流量与气温、水汽压亏缺呈显著负相关,改变了常年中（没有干旱）液流量与气温和水汽压亏缺呈显著正相关的关系。干旱显著降低了樟树的树干液流量,也反映了樟树对干旱的适应过程。
- 罗紫东关华德章新平刘娜张赐成姚天次
- 关键词：树干液流热脉冲技术亚热带
- 樟树光合作用“午休”现象初步探讨被引量：4
- 2014年
- 本文利用Li-6400XT便携式光合作用分析系统,对生长在自然状态下的樟树(Cinnamomum camphora)从8:00到18:00以2h间隔进行光合作用测定,其结果表明(1)樟树具有显著光合作用的"午休"现象。(2)高VPD对蒸腾速率有双重效应:一方面导致气孔关闭,降低蒸腾速率;另一方面曾加水汽饱和差梯度而增强蒸腾速率。(3)水分利用效率(WUE)日变化趋势与净光合速率日变化接近,而内在水分利用效率日变化趋势不明显。(4)中午前后由于饱和水汽压差(VPD)加大、温度上升导致气孔导度关闭和光化学系统的活性降低是造成樟树"午休"现象原因。
- 张赐成张猛
- 关键词：净光合速率蒸腾速率水分利用效率
- 樟树和桂花树光合最适温度对环境温度改变的响应被引量：16
- 2014年
- 光合作用最适温度作为碳循环模型中重要的参数,其对模型结果的精度产生较大影响,因此,研究植物光合作用最适温度对生长环境温度改变的响应具有重要意义。本文以亚热带广布的常绿乔木樟树（Cinnamomum camphora）和桂花树（Osmanthus fragrans）为研究对象,使用Li-6400XT便携式光合作用仪,以10～20 d的间隔测定光合-温度响应曲线,对其进行非对称抛物曲线拟合,求得相关参数,并计算光合最适温度和最大光合速率值。结果表明：樟树和桂花树的光合-温度响应曲线均为抛物曲线形状,随着环境温度升高抛物曲线开口幅度增加;两个树种光合最适温度与其环境温度呈线性正相关,随着其生长环境温度的上升,最适温度逐渐升高,且樟树最适温度对其环境温度变化比桂花树敏感;在一定温度范围内,樟树和桂花树的最大光合速率与光合最适温度之间呈线性相关;樟树的最大光合速率对最适温度变化的响应更为显著与敏感。通过比较分析可知,在对生长环境温度改变响应方面,樟树光合作用潜能比桂花树强。
- 张赐成韩广关华德鲍程辉章新平
- 关键词：桂花树环境温度最大光合速率
