黑龙江省季节性冻土的气候特征分析

为进一步研究高纬度地区冻土的气候特征,本研究采用统计分析方法和IDW方法分析了黑龙江省1961—2016 年季节性冻土区冻土要素的时空分布特征。结果表明：（1）黑龙江省最大冻土深度的多年平均值约为171.6 cm,呈显著减小趋势。各地区（除了通河）的最大冻土深度均呈显著减小的趋势。（2）冻土初日平均在10 月23 日,呈显著推迟的趋势。全省绝大部分地区的冻土初日推迟,省西部地区的推迟速率要大于省东部地区。（3）冻土终日平均在5 月29 日,呈显著提前的趋势。全省大多数地区的冻土终日均显著提前,尤其是克山、海伦、安达和伊春,提前速率在6.3~9.8 d/10 a 之间。（4）冻土期平均约为218 天,呈显著减少的趋势。各地区冻土期纬向分布比较明显,且均呈不同程度的减少趋势,省西部地区的减少速率要大于东部地区。研究结果可为应对气候变化、工程气象以及短期气候预测、生态气候领域的进一步研究做基础。     

祁连山区春季冻土深度特征及对春小麦发育期的影响

为了分析祁连山冻土深度对春小麦发育期的影响,利用祁连山区11个站春季冻土深度及张掖和武威站春小麦发育期资料,采用回归分析、相关性检验、F检验等方法,分析了冻土深度的时空变化特征以及春季冻土深度对祁连山区春小麦发育期的东西部影响差异。结果表明：冻土深度最大出现在祁连站,以此为中心,向低海拔区域呈逐渐减小趋势;春季冻土深度随时间变化呈现明显的减小趋势,减小主要出现在1985年以后,1961—1984年变化幅度较小,这与春季明显的增温时段基本同步。春季冻土深度对祁连山东部代表站点武威春小麦的发育期影响效果显著,先后影响到了春小麦的播种、出苗、三叶、拔节、孕穗、抽穗以及成熟,冻土深度增加,则发育期延迟,延迟速率为0.5～2.4天/10cm;然而,春季冻土深度对西部代表站点张掖春小麦的影响并不显著,只对出苗和三叶产生一定的影响。     

气候变暖对辽宁西部地区冻土的影响

为了给工农业生产及冻土研究提供依据,利用辽宁西部1960/1961—2009/2010年冬季的气候资料,分析辽西半干旱区冻土持续期、冻土最大深度变化特征以及对气候变暖的响应。结果表明：辽宁西部地区冻土持续期变暖明显,气温倾向率为0.787℃/10 a,近10年比20世纪60年代升高3.2℃。在气候变暖环境下,冻土封冻始期变化平缓;冻土层化通日期存在提前趋势,近10年比20世纪60年代提前7天;冻土持续期存在缩短趋势,但不明显;冻土最大深度明显变浅,倾向率为-4.120 cm/10 a,近10年比20世纪60年代变浅12 cm。气温、地面温度及降水量对冻土最大深度影响显著,与气温存在线性关系,当气温每升高1℃,冻土最大深度将变浅5.74 cm。冻土层变浅有利于工农业生产,同时也有利于病虫越冬和界限北移,对防虫防疫不利。     

山西季节性冻土的时空变化特征及对气候变暖的响应

山西省季节性冻土变化的研究，对于揭示气候变暖背景下，黄土高原季节性冻土融冻对气候变化的响应以及由冻土变化引起土地退化直接影响农业生产、农田水利基本建设及道路施工等具有重要应用价值。利用山西省1981—2018年108个国家气象观测站冻土资料，研究了山西省冻土分布的时空演变规律，主要分析了山西省地面冻结日期、解冻日期、冻结日数、年最大冻土深度的时空分布特征，分析了山西省年最大冻土深度的年际及年代际变化特征，同时也分析了以上各要素对气候变暖的响应。结果发现：山西北部冻结最早从9月开始，冬末春初冻结的面积和深度达到最大，最晚5月冻土消退；1981—2018年，地面冻结日期全省大部地区呈现不同程度推迟的态势；地面解冻日期呈不同程度提前的趋势，地面冻结日数相应减少；年最大冻土深度由北到南逐渐减小，中部和南部年最大冻土深度呈减小趋势，北部部分地区呈现增大趋势，增大可能与山西北部冬季气候向暖湿型转变有关。气温变暖的背景下，冬季降水、0 cm地温与年最大冻土深度有着较为复杂的响应关系，年最大冻土深度在冬季降水偏多的背景下与0 cm地温有较显著的负相关，最大冻土深度的减小趋势是对年平均气温升高的直接响应...     

新疆石河子冻土特征及冻土融化期地温、冻土深度预报研究

为了确保春季播种安全,有必要开展播种期地温的监测和冻土融化深度预报业务。利用新疆农八师冻土气象观测资料,运用相关系数和线性回归方法,分析冻土特征及融化过程中地温变化、深度变化规律,建立春季冻土融化预报模型。结果表明,新疆农八师垦区稳定冻土期在11月中旬至翌年3月下旬,冻土最大深度呈逐年变浅趋势,倾向率为-5.4 cm/10 a;冻土结冻日期推后,倾向率为2.0 d/10 a;冻土化通日期提前,倾向率为-1.5 d/10 a。冻土融化期在3月中旬至4月上旬,冻土融化速率在3.1~4.0 cm/d之间。春季地温与平均气温、冻土融化深度与正积温具有显著的正相关,以此建立了相应的预报模型。10 cm地温预报模型历史回代准确率在96%以上,冻土融化深度预报模型历史回代准确率在94%以上。通过模型可以开展春季地温和土壤融化预报业务。     

气候变暖特征分析及对深层地温和冻土的影响

为了研究区域性气候变暖特征及其对深层地温和冻土的影响,运用气候倾向率分析方法,分析了辽宁西部地区1961—2010年不同时间尺度的气温变化、深层地温和冻土深度变化趋势。结果表明：辽西地区气候变暖明显,年平均气温倾向率为0.371℃/10 a,变暖区间主要出现在9月至翌年2月间,冬季是气候变暖的主体,倾向率高达0.778℃/10 a。气候变暖对深层地温和最大冻土深度的影响达到极显著水平(P＜0.01),年平均气温升高1℃,深层平均地温随之升高0.5℃;秋冬季气温升高1℃,冻土深度变浅5.8 cm;深层地温倾向率为0.258℃/10 a,最大冻土深度倾向率为-4.095 cm/10 a。研究结果可为辽宁西部地区工农业可持续发展及气候资源开发利用提供依据。     

2010—2019年西藏中南部春油菜生育期变化特征

为了解气候变暖背景下高原春油菜生育期对气候变化的响应特征,本研究利用2010—2019年西藏泽当农业气象观测站春油菜生育期资料和1981—2019年逐日气象资料,采用线性回归方法分析了西藏中南部春油菜生育期变化特征。结果表明：（1）1981—2019年春油菜生长季日照时数和平均风速呈显著减少趋势,减幅分别为-22.37 h/10 a、-0.32 (m/s)/10 a,其他气象要素均为不同程度的增加趋势,暖湿化气候特征明显。但2010—2019年春油菜营养生长期、生殖生长期以及全生育期的热量资源（平均气温、平均最高气温、平均最低气温和≥0℃积温）和光照资源（日照时数）趋于减少,水分资源（降水量、相对湿度）和平均风速呈增加趋势。（2）2010—2019年春油菜现蕾、抽薹、开花和绿熟4个生育期无明显变化,播种期和出苗期为推迟趋势,而五真叶期与成熟期呈提早趋势。营养生长期、生殖生长期以及全生育期的天数均呈缩短趋势,以全生育期天数缩短最为显著(-2.23 d/a)。（3）春油菜大部分生育期天数与日照时数、≥0℃积温有显著的正相关,与其他气象要素的相关性不显著。全生育期天数不仅与日照时数、≥0℃积温存在显著的正相关,还与平均相对湿度有着显著的负相关。2010—2019年春油菜全生育期天数随着日照时数和≥0℃积温的减少、平均相对湿度的增加呈缩短趋势。     

山西东南部气候变暖与冻土的气候特征分析

为了进一步研究在气候变暖情况下土壤封解冻的变化规律。本文应用山西东南部11个气象观测站近40年气温、平均冻土深度、最大冻土深度、浅层（5～20 cm）冻土封解冻资料,采用统计对比聚类法,分析了气候变暖与冻土的气候变化特征。结果显示：山西东南部气候变暖较为明显,年际线性趋势增温率为0.3℃/10a,增温贡献最大为冬季。随着冬季气候的变暖,平均冻土深度与最大冻土深度均趋向变浅。在冬春、秋冬两个转换期气候变暖的前提下,浅层冻土的平均冻结终日与始日分别显现出提前和推后,意味着浅层土壤封冻期的缩短。     

热量资源对浙江甘蓝型冬油菜生育期及产量的影响

为研究气候变暖背景下热量资源变化对浙江甘蓝型冬油菜的影响,利用国家一级农业气象试验站浙江龙游站2000—2020年甘蓝型冬油菜生育期、产量及生长季内逐日气象资料,采用一元线性回归方程、Pearson相关系数、5 d滑动平均、3 a滑动平均等统计方法,分析多时空、多要素热量资源对浙江甘蓝型冬油菜生育期及产量的影响。结果表明,20 a来浙江省龙游县秋、冬、春三季平均气温呈明显上升趋势,其中冬季年际分布差异最大,并于2020年达到峰值。稳定通过10℃界限温度的初、终日表现均为提前,且持续日数呈显著性增加趋势,但最长、最短日在缩短;寒冷日数呈减少趋势,高温日数有所增加。20 a油菜现蕾期提前,其他生育期推迟,推迟最明显的为绿熟期,冬季现蕾期提前主要受1、2月气温影响。全生育期近年有所增加,成熟期明显提前,≥10℃活动积温增加。油菜实际产量和趋势产量均呈增加趋势,气候产量也呈增加趋势,但年际间波动较大。10月下旬—11月下旬（五真叶至成活期）气温呈升高趋势,且10月下旬平均气温与气候产量呈显著性正相关,有利于越冬前油菜苗稳健生长,促进子叶生长,形成壮苗。油菜越冬期内气温偏低、入春后气温偏高是影响...     

寿光1961—2018年负积温变化特征及影响

为了揭示寿光市冬季负积温的变化规律,合理利用气候资源,本研究基于寿光市1960—2018年逐日平均气温观测资料,统计负积温及最长持续日数,利用现代气候诊断分析方法,分析负积温及最长持续日数变化特征及产生影响,为寿光工农业生产提供参考依据。结果表明,（1）寿光市1961—2018年负积温总体呈减少趋势,气候倾向率为-32.8℃/10 a。冬季各月负积温变化趋势均呈减少趋势,1月对冬季变暖贡献最大。负积温在1989年发生了突变;（2）冬季负积温最长持续日数总体呈减少趋势,气候倾向率为-5.0 d/10 a。负积温最长持续日数初日年代平均值推迟了12天。21世纪初10年,冬季寒冷开始晚,结束的早,较历年平均值缩短了18天;（3）负积温变化对农业影响利弊并存;（4）负积温对工业影响利大于弊。     

1964—2013年天水市热量资源变化及对农业生产的影响

分析天水市主要粮食作物玉米和冬小麦对气候变暖的响应特征,为提高对气候变化的应变能力、减轻气候变暖对农业生产的不利影响和种植结构调整提供参考依据。根据天水市7个国家气象观测站1964—2013年的气温资料,用气候倾向率和Mann-Kendall统计检验方法,对天水市50年来气温变化特征和热量资源进行统计分析;利用天水市1981—2013年玉米和冬小麦产量资料,结合对应时段的气象资料应用SPSS 13.0软件建立回归模拟方程,探讨作物生育期与温度的关系及变化趋势。结果表明,天水市1964—2013年的年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均呈上升趋势,负积温绝对值呈减少趋势。1994年前后气温发生了突变,进入了显著增暖时期,增暖前后年平均气温升高了0.97℃;各季节的气温变化幅度以春季最大、冬季次之。1994—2013年内相继出现了13个暖冬年份,是近50年中较暖的时期。自1981年以来,冬小麦全生育期天数平均以0.59天/年的速度线性减少,1981—2013年全生育期总天数减少了20天,其中返青期—拔节期、抽穗期—开花期减少趋势分别为0.57天/年、0.16天/年;玉米全生育期1981—2013年减少了5—7天,气候增暖后1994—2013年玉米生长期内平均气温增温变率为0.43℃/10年。气候变暖已对农作物生长发育产生了较大影响。喜温作物和越冬作物种植面积扩大,种植区北界抬升;春播作物玉米播种提前,生殖生长期延长;越冬作物冬小麦推迟播种,春初提前返青,全生育期缩短。     

应用土壤测试技术指导冬小麦合理追肥

冬小麦从越冬前到次年春天拔节期,0～90cm土层的土壤N-min变化规律是:土壤N-min在返青初期累积达高峰,且主要分布于0～60cm(占3/4).因此通过测定土壤有效氮的丰缺指导冬小麦春季追氮,最适宜的取土时间是小麦返青初,适宜的取土深度是0～60cm.小麦返青初0～60cm土层土壤N-min测定值与小麦春季最佳追氮量间具有良好的相关性,r=-0.8401(n=11).而可用于土壤N-min简化测定的改进康维皿法土壤有效氮测定值与小麦春季最佳追氮量间的相关性更好.小麦返青初0～60cm土层改进康维皿法土壤碱解氮与小麦春季最佳追氮量间相关系数为γ=-0.8935(n=20),且后者远比前者简便易行,更适合我国国情.在亩产350～400公斤小麦籽粒的产量水平下,最佳追氮量与土测值间的直线关系式为N_f=15.96-0.7766N_改(Nkg/亩).     

红寺堡酿酒葡萄根系层冬季土壤温度变化特征

为了全面掌握红寺堡酿酒葡萄根系层冬季土壤温度的气候变化特征,利用同心气象站1961－2015年冬季(12月至次年2月)0、10、15、20、40厘米逐日平均土壤温度资料,对其变化规律分析。结果表明：酿酒葡萄根系层冬季土壤温度垂直变化特点是随着深度增加呈升高趋势;55a冬季0～40cm平均土壤温度日变化趋势一致,先降后升,最低值在-7.3℃～-3.4℃之间,出现时间在1月13至25日之间;55a冬季土壤温度年际变化呈显著上升趋势; 0～20cm各层气候变化倾向率在0.432～0.604℃/10a之间,0cm、5cm、10cm、20cm土壤温度分别在1989年、1989年、1989年、1984年发生了突变,突变前均为冷期,突变后均为暖期;55a冬季土壤温度年代际变化总体以升温为主,2010年代较2000年代呈下降趋势。     

周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤养分及作物产量的影响

为探明适宜于砂姜黑土农田的周年耕作方式, 提升砂姜黑土农田地力及作物产量, 在冬小麦?夏玉米一年两熟种植制度下, 设置多年定位夏玉米季?冬小麦季免耕?旋耕(对照)、免耕?深耕、深松?旋耕、深松?免耕、免耕?免耕5种周年耕作方式田间试验, 在定位处理的第4个周年研究耕作方式对砂姜黑土农田土壤有机碳含量、土壤养分及其对作物产量的影响。结果表明, 在秸秆全量还田条件下, 与试验开始前相比, 各处理0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、速效钾含量均有所增加。与对照相比, 其他处理均增加周年内0~20 cm土层土壤有机碳和全氮含量。免耕?深耕、深松?旋耕、免耕?免耕处理显著增加周年内0~20 cm土层土壤有效磷含量, 而深松?免耕处理显著增加冬小麦开花期和收获期0~20 cm土层土壤有效磷含量, 整个周年内对照在20~40 cm土层土壤的有效磷含量均最低。深松?免耕处理增加周年内0~20 cm土层土壤速效钾含量, 而深松?免耕、免耕?免耕处理20~40 cm土层土壤速效钾含量在夏玉米苗期、大口期、开花期和灌浆期显著高于对照处理。深松?旋耕和深松?免耕处理显著增加夏玉米?冬小麦周年籽粒产量, 增幅分别为7.67%和10.21%。综上所述, 在秸秆全量还田基础上, 深松?旋耕和深松?免耕能够改善土壤有机碳和养分状况, 显著提高周年作物产量, 可作为黄淮区砂姜黑土农田相对适宜的周年耕作方式。     

雄安新区气候特征及变化趋势分析

为了更好地为雄安新区的规划和建设提供气候服务,本文以雄安新区3个国家气象站建站至2018年的逐日气象观测资料,系统分析了雄安新区的基本气候特征及其变化趋势;并采用2009—2018年精细化陆面同化数据和气候变化预估数据,分析了雄安新区最近10年以及未来10年降水量和气温的空间分布特征。结果表明：雄安新区平均年降水量480.8 mm,降水集中在6—9月;1961—2018年,雄安新区平均年降水量总体呈减少趋势,其中夏季减少趋势明显,而秋季增多趋势较为明显;预计未来10年,雄安新区大部分地区降水量增加。雄安新区年平均气温、平均最高气温和平均最低气温分别为12.6、18.7、7.3℃,年内（1981—2010年平均）,雄安新区7月份气温最高,1月份最低;1961—2018年,雄安新区平均气温、平均最高气温和平均最低气温总体均呈升高趋势,其中春季和冬季升温明显,其次为夏季,而秋季气温变化趋势不明显;预计未来10年,雄安新区气温将明显上升。雄安新区年平均日照时数2335.2 h,年内,春、夏季日照时数相对较多,秋、冬季日照时数相对较少;1968—2018年,雄安新区年日照时数总体呈减少趋势,其中秋季减少速率最快,春季相对最慢。雄安新区年平均风速1.7 m/s,年内,4月平均风速最大,1、8、12月相对最小;1961—2018年,雄安新区年平均风速总体呈减小趋势,其中冬季减小速率相对最大,夏季最小。