我国热量资源的分布特点及其利用

<正> 一、热量资源对农业生产的重要意义热量是农业生产中最重要的自然资源之一。作物在一定的温度条件下才能生长发育,并累积到一定的数量才能完成其生命周期。热量还对作物的种类分布、品种类型、产量高低、耕作制度的形成以及引种等,起着依存和制约作用。另外,世界上特定的植物类型,生长在特定的温度范围内,一些气候学家和地理学家,常用温度这个基本的环境因素作为重要指标,进行气候分类,其结果与植物的分布基本一致。因此,对热量条件进行分析,掌握其变化规律,为因地制宜的发展农、林、牧业生产提供依据。     

1995年东北地区粮豆生产与农业气象条件关系分析

１９９５年东北地区粮豆生产与农业气象条件关系分析娄秀荣，沙奕卓（中国气象科学研究院，北京１０００８１）１９９５年东北地区作物生长季（４～９月）光温水时空分布差异较大。春季大部地区热量条件较差，各种作物播种、出苗缓慢，幼苗生育期延迟。初夏热量条件一度转...     

北京地区热量的农业气候年型及其农业对策

在分析北京地区近５０年气候变化特征的基础上，重点探讨北京地区作物生长期间热量的农业气候年型，以及针对不同年型应采取的农业生产对策。     

作物生长模型的应用研究进展

作物生长模型不仅能够进行单点尺度上作物生长发育的动态模拟,而且能够从系统角度评价作物生长状态与环境要素的关系。本文通过梳理当前作物生长模型应用的诸多研究成果,剖析模型在气候变化对农业生产影响研究、作物生长模型区域应用中的关键问题,总结了当前以作物生长模型为核心的农业决策支持系统开发的研究情况,意在促进作物生长模型在生态、农业、区域气候资源和气候变化等研究中更广泛地应用。结果表明,作物生长模型在国内外的研究与应用广泛而深入,在气候变化背景下,应用作物生长模型进行历史时期气候条件和农业气象灾害对作物生产状况和产量的影响研究已相当广泛且相对成熟。利用全球气候模式（GCM）或区域气候模式（RCM）构建未来气候变化情景,再与作物生长模型耦合已发展成为评估未来气候变化对农业生产影响的重要手段。通过集成与整合多作物生长模型、多气候模式集合模拟、优化气候模拟数据订正方法可有效降低气候变化对农业生产影响评估的不确定性。遥感数据同化技术能够将站点模型运用到区域尺度上评价不同环境因子对农业生产的影响,拓宽了作物生长模型的应用尺度范围并有效提高作物产量估算的精度。以作物生长模型为核心的农业决策支持系统的研究与应用越来越多元化,是辅助农业生产管理和决策的重要工具。然而,由于作物生态系统的复杂性,作物生长模型模拟结果仍存在很大的不确定性,今后对作物生长机理及过程间耦合机制的探索还需加强,以便进一步完善和改进模型,促进作物生长模型更广泛地应用。     

北京地区热量的农业气候型及其农业对策

在分析北京地区近５０年气候变化特征的基础上，重点探讨北京地区作物生长期间热量的农业气候年型，以及针对不同年型应采取的农业生产对策。     

1997年东北地区粮食生产与农业气象条件分析

１９９７年东北地区粮食生产与农业气象条件分析娄秀荣沙奕卓（中国气象科学研究院,北京１０００８１）１９９７年东北地区作物生长季（４～９月）农业气象条件以高温少雨为主要特征,热量有余,水分亏缺,中西部干旱持续时间长、范围广,是建国以来所罕见。另外,大部地...     

1993年春季(3～5月)全国农业气象条件简析

1993年春季,我国北方大部地区虽然冷暖多变,但没有出现大范围的霜冻害,热量条件基本有利于越冬作物的生长、春播的需求.西北大部、黄淮大部降水适宜,春旱偏轻.京、津、冀持续少雨,春旱严重,对冬小麦后期产量形成及春播不利.东北部分地区春季后期出现程度不同的春旱,对作物生长有一定影响.南方大部春季升温较稳,水稻播种、育秧顺利.江南和华南季内多连阴雨天气,光照严重不足,对越冬作物后期生长、收获及早稻育壮秧有不利影响.西南、江淮降水较为适宜,日照略欠,农业气象条件利弊参半.5月份,我国多局地冰雹、大风天气,给农业生产带来一定影响.总的来看,春季农业气象条件北方优于南方.     

适宜土壤含水率下限

干旱是我国北方农业生产严重威胁之一,每当春、夏之际,常需要抗旱。这是由于旱作物正常生长发育需要在一定的适宜土壤含水率范围(即上、下限之间)内,若降至此范围以下并较长时间的得不到水分补充,将会使作物生长受到抑制,甚至发生萎蔫,     

农业技术和气候变化对农作物产量和蒸散量的影响

随着农业生产条件的改善、品种改进和有利的气象条件的变化, 世界各地的作物产量得到大幅度提高, 但作物的蒸散量却未出现大幅度提高。本文以石家庄气象站1955~2007 年的气象资料为基础, 分析了河北省冬小麦和夏玉米生长期间主要气象因素变化, 结合中国科学院栾城农业生态系统试验站长期定位灌溉试验的研究结果, 分析了农业生产条件和气象因子变化对冬小麦和夏玉米产量及耗水量的影响。结果表明,1955~2007 年冬小麦和夏玉米生长季的气象因子发生了变化, 日照时数、相对湿度、风速、气温日较差显著降低, 最低气温、平均气温和积温显著升高, 气象因子的变化对作物总蒸散量未产生明显影响, 但由于降水减少,作物生长期间的灌溉需水量呈增加趋势。长期灌溉试验结果表明, 随着农业生产条件的变化和品种的改良, 冬小麦和夏玉米的产量不断增加, 而耗水量的增加幅度小于产量增加幅度, 夏玉米的耗水量呈稳定状态。节水技术的推广和应用对维持耗水量稳定起着非常关键的作用。     

耕层土壤积温与棉花生育关系研究初报

棉花的生长发育与其它作物一样,需要一个适宜的热量环境。这个环境状况影响或决定了棉株生理机能的活动和棉花的产量以及品质。对于热量的研究,以往多注意地上的空气温度,而较少重视土壤热量变化对作物产生的影响。实践证明作物根系的生命活动、生理生化过程、摄取水分和养分的速率^[6]都与土壤温度有关。早在1905年,Hedrick就提供了有关土壤温度与作物生长关系的可靠知识^[3]。     

石河子荒漠绿洲农业自然资源空间分布特征与资源潜力分析

根据气候统计资料和4个气象站多年气象数据,分析了石河子地区光、热、水、土资源的空间分布特点,并计算分析了该区主要作物的光合潜力、光温潜力变化规律。结果表明,石河子地区光能资源丰富,高于长江中下游及同纬度其他地区;沙漠、戈壁的增温效应使其热量资源高于国内同纬度其他地区。降水量虽小,作为灌溉农业的调节用水,可基本上满足生产需要。该地区土地资源丰富,但耕地质量差。其主要作物实际产量与光合潜力、光温潜力相差很大,具有较明显的增产潜力。对光温潜力分析表明,该区产量的主要限制因子是水,其次是温度。同时根据对石河子荒漠绿洲耕地资源潜力、宜农土地光热资源潜力和水资源潜力的分析,提出了自然资源优化和可持续利用的措施和模式。     

阿里地区气候资源与农业生产

简要阐述了西藏阿里地区光、温、水等气候资源的特点，分布规律以及农业生产的关系，并针对阿里地区的气候特点提出了农业生产的方向。     

东北地区主要粮食作物对气候变化的响应及其产量效应

综述了在全球气候变暖背景下,东北地区农业气候资源、农业气象灾害的变化特征以及主要农作物对气候变化的响应。结果表明,气候变暖给东北地区农业带来的影响利弊共存,主要表现为东北地区主要农作物生长季节温度升高、热量资源增加,适宜农作物生长的时期延长、适种区域扩大,为作物的光温生产潜力以及产量的提高提供了潜在的可能。但由于光照及水资源的限制以及CO2浓度的增加而引发的温室效应,对农作物的产量和品质也产生了负面影响。极端天气事件增加,农作物生态环境恶化,干旱、洪涝、盐碱化速度加快,尤其是近几年受全球变暖的影响,东北地区主要农作物受干旱灾害的影响最为明显。降水总量减少和降水分布不均匀,使东北地区成为受气候变化影响最敏感和脆弱地区之一。     

沟灌条件下土壤水热传输与转换研究进展

沟灌地表的不均匀结构使土壤水热运动具有空间性,地表水汽交换与光温条件随之改变。该文概述了近年来国内外沟灌土壤的水热传输与转换的研究进展,主要包括地-气界面的水汽交换、沟垄表面的光温分布和沟灌土壤的水热传输。深入阐明沟灌土壤的水热传输机制,是沟灌条件下土壤水热资源高效利用的基础。     

浅析我国设施农业发展的若干问题

设施农业是运用现代工业技术成果和方法为农产品生产提供可以人为进行控制和调节的环境和条件,使植物和动物处于最佳的生长状态,使光、热、水、土地、气等资源得到最充分的利用形成农产品的工业化生产和全年生产,从而更加有效地保证农产品的发展供应,提高农产品质量、生产规模和经济效益,促进农业现代化.     

基于GIS技术的上海精准农业水稻生产潜力估算模型——考虑土壤肥力空间差异的影响

基于精准农业精细与准确的原则,利用层次分析法与模糊数学相结合的方法,详细分析了试验区土壤肥力的空间分布情况,并将其作为水稻生产潜力差异的主要影响因素。此外再综合考虑光、温、水等因素的影响,分别计算了光合潜力、光温潜力、气候———生物潜力及各采样点的农业自然生产潜力。推算结果通过了实际资料的验证,生产潜力与当年水稻实际产量达到显著相关水平。同时根据农业自然生产潜力值绘制了空间分布图,根据图上各点所能实现的产量,可以确定具体的施肥量,对田间定点、定量施肥具有很好的指导意义,避免等同施肥造成的肥料浪费,降低对环境的污染。     

农产品水足迹评价研究进展

水足迹是消费者或生产者直接或间接使用水资源量的衡量指标,并被广泛应用于全球或区域虚拟水贸易分析研究。本文从全球、国家或地区等不同空间尺度对农产品水足迹评价研究进行了比较全面的综述。近十几年来,农产品水足迹研究从2008年以前的全球农产品贸易虚拟水量分析评价为主,转向2009年以后国家或地区空间尺度的农产品形成过程中所消耗的直接和间接水量的详细核算研究为核心。水足迹评价具有明显的空间分布特征,为了获取准确、全面客观的农产品生产水足迹信息,必须要考虑区域地理特征、土壤理化特性、气候变化、生产技术及污染物生态毒性等因素的影响。水资源管理决策制定时应综合考虑农产品绿水、蓝水和灰水足迹,因为农产品的蓝水足迹表征了社会淡水资源的直接消耗,对国际市场贸易决策制定具有重要意义,而农产品灰水足迹评价则更明确地反映了农业生产对环境的影响程度。实现全球或区域农业水资源保护与可持续利用,不仅要提高农业生产水资源利用效率,还应该调整农业生产结构、农产品虚拟水贸易的模式和方向,减少农产品流通过程和饮食消费的水资源浪费。     

渭北旱原农业资源高效利用模式和技术措施

针对渭北旱原地域辽阔,土地资源丰富,光热资源充足,但降水有限,且年季分布不均,旱灾发生频繁,生态环境脆弱,土壤瘠薄,资源利用率低,土地生产力低等客观条件,陕西省农科院在合阳甘井建立旱地农业研究试验站,长期进行了渭北旱原资源高效利用模式和旱地农业可持续发展攻关研究,先后构建了多种资源高效开发利用模式和与此相适应的技术体系。实践证明,该项目研究成果对消除这一地区贫困,保证粮食供给,减少和控制环境污染,提高土地生产力,优化农田生态,合理利用自然资源等有重要作用。     

The study of preferential water flows and convective heat transfer using the method of temperature labeling

The proposed method of temperature labeling makes it possible to study the convective heat transfer by fast water flows. A filtration experiment on the transfer of heated moisture in the plow layer of a light loamy soddy-podzolic soil of Moscow region has been performed. The high unevenness of the front of the water migration in the experiment is related to the spatial distribution of the major pores and leads to sharp changes in the soil temperature. Temperature measurements in large lysimeters of Moscow State University filled with soddy-podzolic soils indicate that there are short periods of rapid changes in the soil temperature during the snowmelt season and upon heavy showers. These changes are related to intense gravitational water flows. In the soils with a distinct blocky structure of the upper horizon, the convective transfer of heat is better expressed than that in the soils with a crumb or granular structure of the plow layer.     

积温及热量资源概念的科学性问题与改进

积温与热量资源的概念广泛存在于国内文献及教材,但其传统定义有违物理学原理,英译用词及度量单位也不统一,需要给予准确的科学诠释并进一步规范化。本文分析了Web of Science的相关文献,综述了积温与热量资源概念的由来与发展,提出了应用中存在的问题。研究表明：虽然积温作为农业热量资源的主要指标并广泛应用,但植物和变温动物完成某个阶段的生长发育并非需要一定数量的积温,而是需要适宜温度条件和必要的持续时间;过高的温度或过多的热量反而可造成伤害,有时有的物种反而需要相对较低的温度条件。建议将“热量资源”改称“温度资源”,即有利于植物与变温动物生长发育的温度条件与其持续时间的综合,从而赋予积温和温度资源充分的生物学与物理学意义。