北京地区参考作物蒸散量变化趋势及其主要影响因素分析

利用1951~2007年北京气象站的气象资料,采用FAO56 Penman-Monteith公式(PM公式),计算了北京地区每日的参考作物蒸散量(ET0),分析了北京地区各气象要素和ET0的变化趋势,利用敏感性分析找出影响ET0变化的主要因子。研究结果表明:在1951~2007年期间北京地区的平均相对湿度和日照时数呈下降趋势,平均温度呈升高趋势,平均风速呈现先增加(1951~1972年)后下降的趋势(1973~2007年);饱和水汽压差升高造成的ET0值正变化不仅抵消了净辐射降低对ET0造成的负影响,还使得参考作物蒸散量表现为逐渐增加趋势;敏感性分析显示相对湿度和温度是影响北京地区年ET0变化的主要因子;在年内,夏季(6~8月份)对ET0影响最大的因素为日照时数,在其它时间段内,温度对ET0的影响最大。     

甘肃中东部半干旱区参考作物蒸散量多种计算方法的比较研究

为明确甘肃中东部丘陵沟壑地区参考作物蒸散量(ET0)在气象资料短缺条件下的计算方法,依据6个气象站的长系列资料,以FAO Penman-Monteith方法为标准,对7种ET0计算方法进行评价。结果表明:Hargreaves与FAO Penman-Monteith吻合最好,其次为Jensen-Haise,各地区年均标准偏差(RMBE)分别为120.0 mm、446.1 mm。Pennman、FAO-17 Penman、FAO-24 Radiation、Preiestley-Taylor计算结果偏高,各地区年均RMBE在3 122.1～1 383.4mm间,以FAO-24 Radiation差异最大。8种方程计算的年内月均ET0趋势基本呈单峰曲线,峰值出现在7月份。Hargreaves、Jensen-Haise两种方程3-9月差异大于1-2月和10-12月份; Penman、FAO-17 Penman、FAO-24Radiation、Preiestley-Taylor、Makkink 5种方程7月份差异最大,地区间表现不一。不同的方程与FAO PenmanMonteith方程均存在显著的线性相关关系(0. 994**≤R≤0.8743**),回归系数t检测均达到显著水平,以FAO Penman-Monteith方程为基础对各方程进行矫正是可行的。     

1960—2015年吉林省玉米生长季有效降水和水分亏缺指数的变化特征

利用吉林省1960—2015年50个气象站的气象数据、1981—2014年玉米生育期观测资料,分别采用FAO推荐的Penman-Monteith方法、参考作物蒸散量和降水量的比率法,计算玉米生长季及各阶段的需水量、有效降水量,进而计算水分亏缺指数并分析其变化特征。结果表明：吉林省近56年玉米生长季平均有效降水量为242～374 mm,变化趋势在-12.0～4.9 mm·10a^-1,多数呈下降趋势,营养生长期有效降水在中西部大部、东部个别地区呈上升趋势,其它各生育时段以下降趋势为主。玉米生长季平均需水量为452～637 mm,气候倾向率在-16.5～10.3 mm·10a^-1,以下降趋势为主,生殖生长期需水量多数呈上升趋势,其它生育时段多数呈下降趋势。玉米生长季平均水分亏缺指数在23%～58%,气候倾向率在-0.8～1.9·10a^-1之间,以上升趋势为主,玉米营养生长期水分亏缺指数以下降趋势为主,其它生育阶段以上升趋势为主。中西部是有效降水量的低值区,需水量的高值区,水分亏缺严重;东部是有效降水量的高值区,需水量的低值区,水分亏缺相对较轻。     

河套灌区不同土地类型生长季蒸散发量估算及其变化特征

为揭示不同土地类型蒸散发量(ET)差异特征,基于SEBS(surface energy balance system)模型,结合气象数据、遥感影像及土地利用分类结果,对河套灌区2017年生长季日ET进行SEBS模型估算,分析灌区ET时空变化特征及不同土地类型的ET差异。结果表明:①通过实测数据和FAO Penman-Monteith(PM)计算值对SEBS模型估算结果精度验证,蒸渗仪观测数据、涡度相关系统(EC)、波文比能量平衡系统(BREB)和PM计算值的相对误差平均值分别为:16. 66%、18. 34%、14. 93%、14. 03%,表明SEBS模型可以用来估算河套灌区ET。②生长季内,灌区日ET大小依次为:7月 6月 5月 8月 9月。日ET呈单峰形变化,7月日ET达到最大值5. 21 mm·d~(-1),9月日ET最小,为3. 51 mm·d~(-1)。③不同土地类型的日ET大小依次为:水体林地耕地草地城市荒地。灌区内ET分布与土地类型具有高度一致性,总体分类精度和Kappa系数分别为80. 63%和0. 75。④在生长季的不同时间,水体ET均处于较高值,7月日ET达到最大值6. 034 mm·d~(-1),9月日ET值最小,为4. 177 mm·d~(-1)。其次林地日ET较大,7月日ET值为5. 977 mm·d~(-1),9月日ET值为4. 147 mm·d~(-1)。耕地日ET变化趋势与作物生长情况相一致,作物生长旺盛期ET值达5. 851 mm·d~(-1),作物收获期ET值为3. 952 mm·d~(-1)。     

滴灌棉田不同盐分土壤水分变化规律及其利用效率研究

通过研究滴灌条件下不同盐分含量土壤含水率、日蒸散量和棉花干物质积累量的变化规律,以及棉花的干物质水分利用效率,探讨滴灌棉花的水盐互作效应。设置室内模拟试验,采用称质量法获得棉花蒸散量和干物质积累量,分析不同土壤盐分含量〔0(CK)、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%、0.55%、0.65%〕条件下,棉花日蒸散量、干物质积累量以及土壤水分含量变化规律,计算棉花干物质水分利用效率。结果表明:随着棉花生育期的推进,不同盐分含量土壤的水分含量变化和日平均蒸散量均呈现先增大后减小的趋势,蕾铃期土壤日平均蒸散量达到最大;棉花的干物质积累量和生育期耗水量随土壤盐分含量的增大呈减小的趋势。棉花的干物质水分利用效率在T4处理达到最大,与CK、T1、T2、T5处理差异并不显著,说明土壤中适量的含盐量在一定程度上可以有效提高水分利用效率。     

滴灌条件下春小麦耗水规律研究

通过对滴灌(4个水分处理:150、300、450mm和600 mm)和漫灌(CK)不同品种(新春6号、新春22号)的春小麦生育期耗水量的分析,研究新疆石河子地区滴灌春小麦的作物系数、耗水规律及对产量的影响。结果表明:滴灌小麦各水分处理耗水量随着灌水量的增大而增大,整个生育期内蒸发蒸腾量为545.94 mm,平均阶段耗水强度为5.35 mm/d;蒸散量、蒸散强度呈抛物线型,在抽穗~乳熟期达到最高点;滴灌小麦的产量与耗水量呈单峰曲线关系;不同生育阶段的作物系数与FAO推荐的单值作物系数法查得的作物系数不同,在初始生长期、生育后期都大于标准条件下的作物系数值。     

石羊河流域参考作物蒸散发时空变化及其对气候变化的响应

基于石羊河流域8个气象站点1984—2019年逐日气象资料,分析参考作物蒸散量(ET0)时空变化规律,多种定性与定量分析方法结合,揭示ET0变化与气象因素间的相关关系,确定主导气象要素,探明ET0变化对主导因子敏感程度及贡献.结果表明:石羊河流域ET0上升趋势显著,流域大部分区域达到0.05显著性水平;空间上呈现由南向...     

不同耕作措施下旱地春小麦田和豌豆田的蒸发蒸腾特性及产量效应

为探明土壤水对旱地作物产量形成的有效性,通过田间定位试验研究了不同耕作措施下旱地农田蒸发蒸腾特性及产量效应。结果表明:免耕秸秆覆盖(NTS)能够增加作物生长期间总蒸散量(ET),麦-豆和豆-麦两种轮作序列下春小麦田和豌豆田的总蒸散量均表现为免耕秸秆覆盖(NTS)>传统耕作(T)>免耕(NT)>传统耕作加秸秆覆盖(TS)。传统耕作土壤棵间蒸发量(E)均高于保护性耕作,春小麦田的土壤棵间蒸发量表现为TS>T>NT>NTS,棵间蒸发量占总蒸散量的比率(E/ET)依次为53.8%,48.8%,37.2%,34.9%;豌豆田棵间蒸发量表现为T>TS>NTS>NT,棵间蒸发量占总蒸散量的比率依次为44.1%,40.9%,35.1%,33.3%。蒸散量及腾发比与产量和WUE在其主要受影响的月份呈正相关关系,且产量与WUE随蒸散量与腾发比的增加而增加。     

胡杨林净生态系统CO2交换特征

文中使用2014年生长季两个胡杨林通量观测样地的数据,分析了黑河下游荒漠河岸胡杨林净生态系统CO2交换(FNEE)的变化特征、影响因素以及冠层内CO2储存通量(FS)对FNEE的贡献.结果表明:(1)2014年生长季总的FNEE为-198.85g·C·m-2,5-10月FNEE分别为-24.45,-46.10,-60.48,-50.70,-34.30和17.18g·C·m-2·mon-1.日最小FNEE为-2.97g·C·m-2·d-1,日最大FNEE为1.69g·C·m-2·d-1.(2)各月FNEE的日变化过程明显不同,白天吸收和夜间释放CO2的强度随生长过程而变化,7月FNEE的日变化幅度最大.(3)各月冠层内CO2储存通量(FS)的日变化过程基本一致且季节变化不明显,半小时尺度上Fs对FNEE的影响较大,然而在月、季节尺度上Fs对FNEE的贡献太小,可以忽略不计.(4) FNEE主要受光合有效辐射(PAR)和叶面积指数(LAI)的影响:日尺度上FNEE与PAR在0.01的显著性水平上呈显著负相关关系,月尺度上FNEE的值随着LAI的增大(降低)而降低(增大).     

砾石覆盖量对夏玉米作物系数及水分利用效率的影响

为评价半湿润易旱地区砾石覆盖对土壤贮水量、作物生长与产量及水分利用效率的影响,利用杨凌地区夏玉米2014年实测数据及气象数据,基于Penman-Monteith公式计算了砾石不同覆盖量下全生育期内参考作物蒸发蒸腾量,并根据FAO推荐的分段单值平均法,计算夏玉米各生育期作物系数,以及砾石不同覆盖量下作物水分利用效率。结果表明:砾石覆盖的保水效果主要体现在作物生长初期,拔节期最大砾石覆盖处理0~200 cm土壤贮水量较对照增大12.8%,后期由于冠层覆盖影响其效果减弱;夏玉米全生育期作物系数与覆盖量呈线性关系;覆盖量越大,不同生育阶段的作物系数也相应增加;叶面积和株高与作物系数有着较好的回归关系,可以对生育期内的玉米蒸散量进行预报;砾石覆盖可以缩短夏玉米生育期的天数,最大可缩短19 d;砾石覆盖能促进作物生长,提高作物产量,且在该试验覆盖量范围内,覆盖量越大,增产增效越明显,随覆盖量增加,各处理分别较对照提高4.65%~38.17%;作物水分利用效率随覆盖量的增大分别较对照提高2.94%~32.99%。     

影响区域粮食生产的主要相关因素分析--以包头市为例

利用统计资料,结合实地调查,在分析1949-2003年包头粮食生产变化轨迹的基础上,探讨近年来粮食总产量下降的原因。结果表明,20世纪80年代以来,包头市粮食生产经历了两起两落。不同时段影响粮食生产的主要因素不同,近年来导致粮食减产的主要因素是耕地面积的减少和粮食作物种植比例的降低。在建立并模拟分析包头粮食生产不同模型的基础上,利用效果最佳的模型对包头2010年粮食生产进行预测。结果表明,如果包头耕地面积和粮食作物种植比例按照目前的态势继续减少,到2010年粮食总产量将是5.33～10^5t,人均粮食约240.30kg,仅达规划目标（360kg／人）的66.75％。     

生态环境用水研究的某些进展

随着当今科学技术日新月异的发展 ,不同学科的界限逐渐模糊 ,重叠交叉越来越明显 ,精确化与数量化方法与手段逐步完善 ,新的学科生长点不断出现。生态环境用水研究是当前生态学、水文学、土壤学、环境科学等的前沿领域与热点之一 ,尤其是联系生态过程与水文过程 ,描述生态演化与水资源相互关系的关键指标与中心问题。 2 1世纪全球问题 (人口 -资源 -环境-发展 )变得更加严峻 ,生态环境用水研究面临着如何满足社会的经济可持续发展对水资源日益增长需要的挑战。近 6年来有关生态用水研究在概念、重要性、理论计算方法、不同生态系统背景下水资源承载力等方面都有了共识并取得了有意义的发展 ,本文旨在有关工作基础上 ,对上述相关方面及存在的问题进行论述 ,为推动国家进行大规模的生态环境建设在理论和实践方面提供参考。     

水资源再利用建设生态林可行性初探--以塔克拉玛干沙漠北缘新和县"百里风区"为例

新疆塔克拉玛干沙漠北缘新和县灌区一方面每年都受到汛期洪水的威胁,另一方面该县西南部的"百里风区"由于水源缺乏,生态与环境日趋恶化。通过水量及水资源配置的分析,确定生态林建设的可行性。研究表明,到2020年灌区可提供生态建设的总水量3.07×108m3,预期建设生态林6 52×104hm2,需水总量2 93×108m3该项目的实施,可使灌区下泄余水、排水和汛期洪水得到有效再利用,增加地表植被盖度,改善新和县"百里风区"的脆弱生态。     

新疆滨藜属植物叶表皮微形态学及叶的比较解剖学研究

本研究采用了石蜡切片法，电子显微镜扫描的方法，对新疆分布的滨藜属１２种及２变种植物进行了研究，观察到滨藜属植物叶的结构可分为三种类型：全栅型、双栅型、单栅型。叶表皮附属物表皮毛、角质层都非常多。表皮毛－光状毛，在幼叶及茎顶泡状毛为生活状态，在成熟的叶上泡状毛破裂、死亡，覆盖在叶的表面；角质层在叶的上、下表皮细胞表面分布，可分为皱纹状角质层和脊状角质层。以上特点都是滨藜属植物叶对干旱的环境条件的适应     

环青海湖区沙漠化综合治理规划研究

环青海湖区沙漠化土地总面积 16 95 .12km2 ,根据其分布特点分为潜在沙漠化土地、正在发展中的沙漠化土地、强烈发展中的沙漠化土地和严重沙漠化土地 4个等级。研究了沙漠化发展趋势、防沙治沙和生态环境建设的规划 ,针对环青海湖区沙漠化危害特点提出了防治原则和目标、综合防治方案、防治工程和效益分析。     

陕西黄土高原中南部土壤CO2释放量变化研究

本文根据 NaOH溶液吸收CO_2的方法 ,对陕西黄土高原中南部4个观测点的土壤CO_2释放量时行了昼夜观测。观测结果表明 ,不同地区、不同气候和不同土质土壤CO_2释放量存在差异 ,冷干地区较暖湿地区土壤CO_2释放量少,凉季较暖季土壤CO_2释放量少;粘性硬质土较松散黄土CO_2 释放量少。长武、洛川、西安南郊土壤CO_2释放量变化再次证明 ,在厚层黄土发育的地区 ,土壤CO_2释放量变化相对于大气温度变化具有滞后性,从当日早晨至次日早晨,CO_2释放量具有由低变高再变低的普遍规律。     

祁连山山地生态系统稳定性评估模型

通过建立祁连山山地生态系统稳定性评价指标体系和利用AHP法确定各评价指标权重，构建该地区山地生态稳定性综合评价模型。研究表明，水资源开发强度、植被覆盖度、地面坡度、生物多样性指数和自然保护区面积比重对祁连山山地生态系统稳定性贡献率较大，合理开发利用水资源、提高植被覆盖度、保护生物多样性和适当扩大自然保护区面积，是维护该区生态平衡、增强生态系统稳定性的重要措施。     

半干旱区城乡接合部景观镶嵌结构研究--以兰州市西固区为例

在RS与GIS的技术支持下，以地处西北半干旱区的城乡接合部-兰州市西固区为区域背景，利用景观生态学方法研究了在不同的坡度、高程下景观镶嵌结构的空间布局与空间镶嵌作用的机制。结果显示：随着坡度的增加景观镶嵌结构的多样性指数减小，斑块数量、破碎度先增加后减少，优势度先增加后减少；随着高程的增加，多样性指数，斑块数、破碎度先减少后增加，优势度则相反。景观镶嵌体在坡度与高程的分布上具有一致性，综合坡度与高程分区的景观分形模型模拟结果显示：人类活动影响较小的自然景观类型的复杂性远高于人工景观类型，而稳定性后者高于前者。由此得到以下结论：⑴影响本区景观格局最主要的因素是气候因素；⑵景观格局分布的垂直变化明显；⑶河流廊道在构建本区景观格局中也扮演重要角色；⑷2 类有可能通过改变景观类型的复杂性和影响着自然生态环境。     

塔克拉玛干沙漠和田河流域沙漠沙物质来源初探

塔克拉玛干沙漠是世界第二大流动沙漠。该沙漠的形成、演变、危害及防治,吸引着中国和世界许多学者的关注与研究。中国科委和日本科技厅签订的《中日沙漠合作研究》项目矿物组(由中科院新疆生物土壤沙漠研究所同日本地质调查所组成),1990年10月对塔克拉玛干沙漠西南缘、和田河流域进行了实地考察。本文通过研究对比该流域主要岩石和沙物质矿物成分,讨论了沙漠沙的可能来源。     

内蒙古准格尔旗农业气候变化特征分析

本文通过对内蒙古准格尔旗1959-2001年逐日气候资料进行分析,得出在全球变暖的大气候背景下,该地区的农业气候因子(温度、降水量和日照时数)的变化特征和趋势,结果表明该地区90年代末的平均气温和生长季平均温度分别比60年代升高约1.4℃和0.9℃,降水没有明显的变化趋向,但年际间变幅减小,日照时数则明显减少,这些气候要素的变化影响到作物的成熟性和产量。本文对该地区的气候变异规律进行分析,为种植结构调整和新的农业生产管理决策提供科学依据。