气候变暖背景下中国北方地区谷子生长季气候适宜性分析

基于气候适宜度模型,利用Anusplin软件对中国北方谷子一作区314个气象站点谷子生长季气候资源和气候适宜度进行1km×1km的精细化插值,分1960-1989年、1990-2019年两个气候年代对其空间分布和年代变化特征进行分析。结果表明：（1）北方谷子生长季气候资源呈现出日照时数由东到西、由南到北递增,累积降水量由北向南、由西向东递增,平均气温南高北低的空间分布;随着气候变暖,研究区谷子生长季平均气温呈上升趋势,日照时数和累积降水量均呈下降趋势。（2）北方谷子生长季气候适宜度呈现出温度适宜度由东向西、由南向北递减,降水适宜度由西北向东南递增,日照适宜度由西北向东南递减的态势;由于气候变暖,温度适宜度和降水适宜度高值区增多,日照适宜度高值区减少。（3）根据综合气候适宜度的计算结果,利用自然断点法将其划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜4个等级。1960-1989年（前30a）北方约21.5%的地区为谷子种植气候最适宜区,随着气候变暖,1990-2019年（后30a）约有10.5%的地区从适宜区转变为最适宜区,主要分布在山东、山西一带,未来可以考虑在该区域根据实际情况扩大种植规模。     

河南省棉花精细化农业气候区划

利用河南省114个气象站点1971-2000年气候资料和台站地理信息,采用梯度距离平方反比法分别对棉花各发育期的平均气温、降水总量和日照时数等气候资料进行了网格推算。根据棉花生产的气候适宜度函数和不同生育阶段的参数,计算了棉花不同生育期内光、温、水的气候适宜度,采用相对权重法计算了综合适宜度。根据河南省棉花的农业气候区划指标,将全省划分为最适宜区、适宜区和次适宜区3个分区。区划结果显示河南省棉花最适宜种植区在豫北、豫东和豫西南等地,中南部是棉花种植适宜区,豫西丘陵、豫北山区及淮河以南地区是棉花种植的次适宜区。最后对各区域的特点及建议进行了评述。     

基于GIS的湖北省油菜种植气候适宜性区划

采用基于GIS的气候资源小网格推算方法,由湖北省81个气象站的气候数据推算全省无测站区的气候要素空间分布,以县为单位对气候要素和油菜单位面积产量作相关分析,发现苗期降水量和蕾苔期平均气温与油菜单位面积产量的相关性较大,以二者为区划指标将湖北省分为三大油菜种植适宜区,得到两幅精度不同的综合气候适宜性区划图。结果表明:湖北省除西部高山地区外均适宜种植油菜,东北部和东南部为一般适宜区,中部和北部平原为最适宜区。     

基于PLUS与InVEST模型的内蒙古自治区土地利用变化及碳储量评估

为实现内蒙古自治区的“双碳”目标。根据内蒙古自治区2000年、2010年和2020年土地利用数据(LULC),按照内蒙古自治区“十四五”政策规划，建立自然发展、耕地保护与生态保护3种情景，利用PLUS模型对内蒙古自治区2030年土地利用空间分布进行预测分析，并用InVEST模型对内蒙古自治区不同开发情景下碳储量的变化进行分析。结果表明：(1)2000—2020年间内蒙古地区林地与建设用地面积均有增加，耕地、水域、草地与未利用地面积均呈减少态势，且转移方向上主要表现为耕地转为建设用地。(2)自然发展状态下，草地、耕地、水域及未利用地呈下降趋势，林地及建设用地呈上升趋势；在生态保护状态下，林地、草地和水域面积均比自然开发情景有所增加；耕地保护情景下，耕地面积相较于自然发展情景呈扩张趋势，扩张面积达4.69×10⁴ hm²。(3)2000年、2010年、2020年内蒙古地区碳储量分别达到1.371 7×10¹⁰,1.370 9×10¹⁰,1.370 6×10¹⁰ t,呈逐年减少趋势。...     

基于最大熵模型研究四川省鲜食葡萄种植潜在分布区及其气候特征

从不同地域鲜食葡萄的生长特性和生理机制出发,基于气候因子对鲜食葡萄区域分布的影响,从时间和空间尺度收集影响其种植分布的气候因子,结合鲜食葡萄种植园区分布信息,利用最大熵模型（MaxEnt）分析四川省鲜食葡萄的潜在空间分布及气候特征,并进行评价分析。结果表明：刀切法筛选出影响四川省鲜食葡萄潜在分布的4个主要环境变量（累计贡献百分率达89.8%）为≥10℃活动积温、气温年较差、年日照时数和年降水量,80%鲜食葡萄潜在分布面积的各影响变量指标范围分别为4145～6283℃·d、6.8～9.0℃、924～1314h和804～1247mm。鲜食葡萄种植高适宜区占全省面积的11.8%,主要分布在广安、成都、乐山西南部、宜宾和泸州北部以及凉山中部地区,气候特征为≥10℃活动积温5197～6082℃·d,气温年较差6.5～7.6℃,年日照时数902～1241h,年降水量861～1124mm;适宜区占全省面积的23.6%,广泛分布于除盆周山区之外的盆地大部分地区以及凉山南部、攀枝花西南部,气候特征为≥10℃活动积温5053～6144℃·d,气温年较差6.7～7.7℃,年日照时数868～1356h,年降水量807～1139mm;低适宜区占全省面积的23.1%,集中在盆北、盆西山区及攀西地区北部,气候特征为≥10℃活动积温3227～5549℃·d,气温年较差7.8～13.4℃,年日照时数948～2049h,年降水量643～1187mm;不适宜区占全省面积的41.5%,主要集中在川西高原和攀西东北部。研究结果说明气候因素仍然是影响四川省鲜食葡萄种植的主要环境因子,4个气候因子主导作用明显,模拟的潜在分布结果能够为四川省鲜食葡萄种植决策提供科学参考。     

青藏高原冻融荒漠化退化区分布及影响因素

[目的]青藏高原由于其高海拔、气温低、冻融侵蚀强烈的特点,是冻融荒漠化的主要发生区。探究青藏高原冻融退化区分布及其原因,对该区水土保持工作和生态环境保护具有重要参考意义。[方法]选择植被覆盖度、冻融循环次数、土壤温度日较差、土壤含水量、年降水量和坡度作为冻融侵蚀因子,对2000—2019年青藏高原冻融侵蚀敏感性进行了评价,结合研究期内青藏高原荒漠化趋势,构建了一种判定冻融荒漠化退化区域的方法。[结果]2000—2019年青藏高原冻融侵蚀区总面积为1.531×10⁶ km²,中度及以上敏感性区域面积为9.131×10⁵ km²,占青藏高原总面积的35.92%。青藏高原冻融荒漠化退化区域面积约为1.113×10⁵ km²,主要分布于高原西南部,退化程度以中度退化为主,面积占比为44.35%。[结论]气温上升、湿润指数下降和净太阳辐射增强是青藏高原冻融荒漠化发生的主要自然驱动因素,高原南部部分地区由于气候条件的差异,三者发挥了相反的作用。     

干旱区受损植被生态恢复需水量——以新疆哈巴河县平原区为例

[目的]分析干旱区受损植被恢复过程中生态需水量,为生态恢复不同阶段所需水资源量及水资源优化配置提供科学依据。[方法]基于1990,2000,2010,2015,2020年Landsat系列影像,采用遥感技术,结合改进的彭曼公式法,对新疆哈巴河县平原区植被耗水量时空演变特征及生态恢复需水量进行了定量研究。[结果](1)1990—2020年天然植被平均耗水量为7.55×10⁸ m³,以3.60×10⁷ m³/5 a的速率减小,与之对应的是天然植被面积以17.36 km²/a的速率减小,植被覆盖度从高植被覆盖度向中植被覆盖度转化,生态受损严重。(2)区域内植被耗水量时空分布均存在较大差异：空间上高值主要分布于哈巴河流域,别列则克河流域植被耗水量整体偏低;时间上年际变化以2000年植被耗水量为最高,年内植被耗水量则主要集中在生长中期。(3)绿洲区生态恢复需水量如下：维持现状(2020年)生态需水量为4.62×10⁸ m³,恢复到1990—20...     

基于PLUS和InVEST模型的安徽省碳储量演化分析与预测

为探讨安徽省土地利用变化对碳储量的影响，揭示碳储量时空演化特征和未来变化趋势，通过耦合InVEST模型碳储存模块和PLUS模型，分析1990—2018年安徽省土地利用类型和碳储量时空演化特征，并从自然发展和生态保护情景预测2034年、2050年安徽省碳储量变化趋势。结果表明：安徽省1990年、2000年、2010年、2018年的碳储量分别为1 218.37×10⁶,1 215.65×10⁶,1 211.39×10⁶,1 206.18×10⁶ t,呈现逐年减少趋势，主要由于耕地、林地被侵占。此外，省内土地利用类型空间差异显著，碳储量整体表现为“皖南较高、皖北皖中较低”的空间分布特征。不同情景预测表明，自然发展情景下，安徽省2034年和2050年的碳储量分别为1 197.93×10⁶,1 196.08×10⁶ t;生态保护情景下，其碳储量分别为1 202.89×10⁶,1 200.37×10⁶ t。与自然发展情景相比...     

我国金柑属植物气候适宜区的预测

近年来,由于金柑商业种植品种单一导致种植效益降低,种植面积不断萎缩,而且随着黄龙病等病害的爆发导致野生金柑属资源分布面积不断缩小。在我国湖南、福建、广西等省份已开展过对金柑属野生的资源收集工作,但尚未考虑气候对其分布的影响。因此,亟需了解金柑气候适宜分布区,为其种质资源的收集和保护提供基础。本研究运用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS 10.3),结合金柑属(Fortunella)植物的实际分布数据和18个影响分布的气候因子,对金柑属6个种的潜在气候适宜区进行预测,并利用刀切法(Jackknife test)筛选主导气候因子。结果表明,金柑属潜在气候适宜区范围主要分布于大别山—大巴山以南地区,山金柑(F. hindsii)、罗浮金柑(F. margarita)、罗纹金柑(F. japonica)、长叶金柑(F. polyandra)、金弹(F. crassifolia)和长寿金柑(F. obovata)的最适宜区面积为354 000 km~2、276 100 km~2、495 800 km~2、613 600 km~2、474 400 km~2和663 403 km~2;除长叶金柑外,其他5个种的气候最适宜区主要分布于湖南、江西、广西、福建、浙江、广东6个省份;长寿金柑的最适宜区除上述各省份外还包括重庆;长叶金柑的气候最适宜区包括重庆、广西、广东、海南、云南南部地区。金柑属实际分布点均在预测图中的最适宜区域内,说明预测结果与实际分布情况高度一致。金柑属6个种适宜区预测模型的曲线下面积(AUC)值均大于0.9,表明本研究预测分布范围精确度高,可作为金柑属野生资源的区域调查及保护、优良品种推广的科学依据。     

区域粮食产量因灾损失评估之北方五省灾情-产量模型再检验

利用1961-2020年粮食作物种植面积、产量和农业灾情统计数据，对比分析了全国和冀鲁豫晋陕粮食产量与灾情的变化特征；采用已构建的河北、山东、河南灾情-产量评估模型，输入2008-2020年灾情数据，估算粮食产量及其因灾损失，检验已建灾情-产量评估模型的敏感性和稳定性；同时，基于该统计建模方法构建了山西和陕西两省粮食作物灾情-产量评估模型，评价构建模型方法的通用性。结果表明：(1)1961-2020年，北方五省粮食作物种植面积和总产量分别占全国的28%和25%，夏收粮食和秋收粮食种植面积分别以3.39hm²·a^-1和106.3hm²·a^-1的速率极显著下降(P<0.01)，总产量分别以137.3×10⁴t·a^-1和119.9×10⁴t·a^-1的速率极显著增加(P<0.01)。2008-2020年北方五省粮食种植面积和产量分别以209.42hm²·a^-1和25...     

基于站点数据分析中国大陆区域喜凉/温作物界限温度的时空演变

喜凉/温作物界限温度的时空分布能够影响作物物候和种植区域。利用全国585个气象站点1961-2020年地面气象观测资料,以喜凉/温作物界限温度(0℃和10℃)的积温、初日、终日作为农业热量资源研究指标,基于ANUSPLIN气象插值软件,从年际和年代际时间尺度分析1961-2020年喜凉/温作物界限温度的时空演变特征,并探讨热量资源变化对全国农业生产格局的影响。结果表明：受纬度和地形影响,全国热量资源变化幅度较大,东部地区≥0℃、≥10℃积温随纬度变化呈阶梯状分布,而在西部地区主要受海拔影响,总体表现为由南向北逐渐递减。各地≥0℃和≥10℃积温范围分别为700.0～8960.0℃·d和46.3～8960.0℃·d,≥0℃和≥10℃积温气候倾向率平均为72.8℃·d·10a^-1和73.7℃·d·10a^-1。60a内,界限温度0℃、10℃初日分别提前9.6d和8.4d,终日分别推迟4.8d和7.8d。界限温度初日的提前和终日推迟使60a内日平均气温≥0℃和≥10℃的持续日数分别增加14.4d和16.2d。2011-2020年是研究时段内最温暖10a...     

贵州山区红心猕猴桃种植气候区划

基于贵州西部红心猕猴桃种植区2005-2014年逐日气温、降水资料,依据贵州85个气象观测站1981-2010年逐旬、逐月、逐年平均气温、降水量、日照时数和极端最高、最低气温以及观测站和1462个乡镇的地理信息数据,应用经验正交函数分解法和模糊聚类法,通过分析贵州省西部红心猕猴桃各生育期的气候条件,得到红心猕猴桃种植的气候适宜性区划指标,采用GIS技术对红心猕猴桃种植进行气候适宜性区划。结果表明：年平均气温、历年极端最低气温（80%保证率）、1月平均气温、3月平均气温、7月平均气温、8月昼夜温差、年降水量、年日照时数可作为红心猕猴桃种植的气候适宜性区划指标,每个指标分4级,对应最适宜、适宜、次适宜和不适宜,红心猕猴桃种植最适宜区在贵州西部地区,适宜种植区在贵州中部偏西地区,次适宜种植区在贵州中部,不适宜种植区主要分布在遵义市、铜仁市、东南部局部和西部边缘。调查表明,贵州山区红心猕猴桃实际种植情况与气候适宜性区划结果基本吻合。     

气候变化条件下马尾松人工林潜在地理分布的诊断

基于186条中国马尾松分布记录和1931-1960年、1961-1990年、1991-2017年3个时期19个气候因子数据,利用最大熵模型(MaxEnt),研究过去近90a影响中国马尾松适生区分布的气候因子、适宜马尾松生长及分布的气候条件,以及马尾松在不同时期适生区分布变化情况,以期为中国南方人工林应对气候变化提供决策支持。结果表明：(1)影响马尾松适生区分布的主要气候因子为最冷季度降水量、最干燥月降水量、气温年较差、温度季节变化标准差、年降水量和最干季度平均温度。(2)1931-1960年适宜地区总面积和较适宜地区面积最大,分别约为184.88万km²和87.45万km²,1961-1990年完全适宜地区面积最大,约为52.71万km²,1991-2017年北侧边界较1931-1960年向北偏移约1°,南侧海南岛适宜区域减至0,雷州半岛分布边界较1931-1960年向北偏移约2°。(3)随着近90a来气候变化,马尾松潜在适生区整体向东向北偏移,原有西侧和南侧零散的适生区域减退,适宜地区总面积呈现先减少后增加的趋势,现状...     

半干旱地区不同年代冬小麦品种根系生长和水分利用效率对种植密度的响应

优良的品种与科学合理的种植密度是提高小麦产量的基础。试验以3个不同年代在黄土高原半干旱地区大面积推广的冬小麦品种为试验材料,设置了3个种植密度（100万株/hm²、250万株/hm²、350万株/hm²）,通过田间小区实验研究了种植密度对其根系生长,产量及其水分利用效率的影响。结果表明:不同年代冬小麦品种的根系生长,水分利用效率及其产量对种植密度的响应不同。1960s品种（丰产3号）的根系生长、产量及水分利用效率随种植密度的增加而降低;1980s品种（小偃6号）在中密度时根系生长,产量及水分利用效率最大,低密度次之,高密度最小;现代品种（长旱58）根系生长,产量及水分利用效率随种植密度的增加而提高。在本实验条件下,现代品种较前品种的最高水分利用效率和最高产量均显著增加,而相应的根重密度和根长密度却显著降低。这表明在黄土高原半干旱地区小麦品种更替过程中,小麦的根系生长可能存在对其产量和水分利用效率不利的冗余,只不过这种根系生长的冗余随品种的更替而降低,并因此提高了其水分利用效率和产量。     

省级土地整治规划中复垦规划方法与实证研究——以山西省为例

当前我国正在开展新一轮土地整治规划编制,而土地复垦规划作为土地整治规划的重要内容,因损毁土地基数不清、复垦潜力评价方法单一、复垦目标确定不够科学等问题严重影响土地复垦规划编制的科学性。该文采用统计分析法、典型调查法、实证分析法和类比法,结合山西省的具体情况,将损毁土地划分为煤炭、金属、砖瓦窑、公路、铁路、水利水电、自然灾毁7个类型,具体采用单位产量损毁系数测算法、典型调查法和统计分析法测算损毁土地面积、采用定性与定量结合的方法进行复垦适宜性评价、综合考虑多方面因素确定复垦目标。研究表明:山西省各类型损毁土地基数5.06×10⁵ hm²,待复垦损毁土地3.51×10⁵ hm²,损毁土地可复垦耕地潜力1.55×10⁵ hm²,规划期内确定土地复垦总目标3.0×10⁴ hm²。基于省级土地整治规划中损毁土地测算、复垦潜力评价及复垦目标确定的方法体系的探索,可为土地整治规划中复垦规划的编制、实施、监管和评价提供参考,具有重要的理论意义和实践指导意义。     

气候变化对南丰县蜜桔种植分布的影响

应用南丰县及其周边气象台站1961-2000年的气象资料、1∶5万的地形资料以及中巴卫星遥感资料,采用地理信息系统和遥感等技术手段,根据蜜桔种植的低温冻害指标,制作了不同年代的南丰县蜜桔种植的精细化气候区划,计算了不同年代气候可种植面积和实际可种植面积,得出随着1月平均气温升高,南丰县蜜桔种植的最优区面积明显增加的结论,对当地发展蜜桔种植具有重要意义。同时,为研究气候变化对农业生产的影响提供了新的思路和方法。     

黄土山丘区土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以长河流域为例

以长河流域2005年、2010年、2015年的遥感解译数据为基础,采用数学模型分析了土地利用变化特征,然后根据生态系统服务价值的估算模型,定量分析了长河流域土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:（1）2005-2015年,耕地逐渐减少,建设用地逐渐增加,林地、草地、水域先增后减;耕地主要向草地、建设用地转移,建设用地的增加主要来自耕地、草地的转移。（2）2005-2015年长河流域土地利用变化的生态服务总价值一直减少,其生态服务价值由2005年的3 509万元减少到2015年的3 485万元,减少了24万元;水源涵养、娱乐文化、原材料单项功能生态服务价值有所增加,其他6项单价功能生态服务价值减少;长河流域所采用的价值系数缺乏弹性,适合长河流域的实际情况,其生态服务价值估算结果可信。（3）2005-2015年长河流域土地利用类型变化带来的生态系统服务价值的持续减少,2005-2010年净减少了6.28万元,2010-2015年净减少了19.38万元。     

河南省耕地变化及其人文驱动力研究

根据河南省历年耕地及其相关统计数据,对河南省耕地时间(数量和质量)、空间变化和驱动因子进行了深入分析.结果显示:57a期间,耕地总量自1954年最高峰9.06万km²以来,整体上呈逐年减少趋势;1984~2005年耕地标准面积和标准系数均呈现波动增长趋势;耕地空间分布重心整体上向东南方向变化;采用主成分分析方法,得出影响河南省耕地变化的驱动力归纳为农业科技进步、社会发展水平和经济发展水平.     

覆膜和密度对宁南旱地马铃薯产量及水分利用效率的影响

以庄薯3号为供试材料,采用大田试验,研究覆膜对不同栽培密度条件下土壤储水量、马铃薯产量构成、产量以及水分利用效率的影响。结果表明:地膜覆盖可明显提高0—40,40—100 cm土壤储水量,提高了马铃薯块茎产量（25.2%）和水分利用效率（28.0%）;不论覆膜与否,适宜的马铃薯密度可提高马铃薯产量和水分利用效率,趋势为6.0万株/hm² > 7.5万株/hm² > 4.5万株/hm²,但地膜覆盖优于裸地。因此,在宁南旱地马铃薯覆膜栽培条件下密度为6.0万株/hm²时,能有效减少土壤水分消耗,同时实现马铃薯高产。