西藏日喀则地区马铃薯气候适宜度模型分析及其时空变化特征研究

基于日喀则地区7个国家气象站1980—2021年逐日气象数据,分析构建了高原马铃薯气温(T)、光照(S)、水分(W)、气候(C)适宜度评价模型并对其时空变化特征进行分析,结果发现：近42年日喀则地区S平均值为0.82,呈逐年弱下降趋势,T、W、C适宜度平均值分别为0.79、0.64、0.61,均呈逐年上升趋势;马铃薯全生育期的光热资源都在最合理区域(S、T≥0.7),满足了其长发育需求。W在播种～出苗期(W=0.62)、开花～成熟期(W=0.44)呈现较低水平,是制约日喀则地区马铃薯生长发育的最主要因素;T、S空间分布较均匀,且呈现自西向东、自南北向中递增趋势,W空间分布不均匀。桑珠孜区—南木林县一带地区为马铃薯综合气候适宜度高值区(C>0.6),适宜大力发展马铃薯产业。由本文建立的日尺度气候适宜度评价模型得出的年际变化和区域特征结果与实际情况比较一致,为了解气候变化下日喀则马铃薯生长发育适宜度的时空变化提供依据。     

星-地结合对水稻高温热害监测模型的研究

全球气温变暖和高温事件的频繁出现,水稻遭受高温热害而造成严重损失的概率随之增加。笔者基于星-地结合的方法研究水稻高温热害监测模型,模型利用遥感的手段提取水稻种植区、反演水稻抽穗开花期、估算最高气温和平均气温,同时结合自动气象站的数据与遥感估算气温重构更精确、更完整、更客观的最高、平均气温的数据,最终根据水稻高温热害指标判断水稻高温热害并完成模型的构建。此模型能实现水稻抽穗开花期高温热害的定性、定量、程度的监测。对2017年安徽省高温热害的监测和检验结果显示,模型达到了较好的使用效果。     

米林县不同种植年限蔬菜大棚土壤pH和无机氮变化特征研究

为阐明露地与不同种植年限大棚土壤pH值及无机氮含量变化特征,给保护性耕作土壤的可持续利用提供科学依据,以米林县不同种植年限蔬菜大棚(1 a、4 a和6 a)和相邻露地为研究对象,研究了露地和不同种植年限蔬菜大棚(0~20 cm表层)和(0~70cm剖面)土壤无机氮浓度及pH值分布特征。结果表明:土壤硝态氮浓度表现为,1 a大棚4 a大棚6 a大棚露地;铵态氮浓度表现为,6 a大棚4 a大棚露地1 a大棚;pH值分布为,1 a大棚露地4 a大棚6 a大棚。随着剖面土壤层次的加深,大棚土壤硝态氮及矿化氮浓度呈降低趋势,露地土壤硝态氮浓度呈先增加后降低的趋势,露地土壤铵态氮及矿化氮浓度呈先降低后增加的趋势;与露地相比,大棚土壤铵态氮、硝态氮浓度及pH值具有更大的垂直空间变异性。土壤pH值随土壤深度的增加,露地表现为逐渐增加的趋势,而蔬菜大棚呈先降低后增大的趋势。大棚土壤pH值与硝态氮和铵态氮含量之间存在负相关,露地土壤pH值与硝态氮和铵态氮含量之间存在正相关关系。在林芝区域大棚生产过程中,表层土壤酸化现象加重,且增加了土壤无机氮的积累,故在生产管理中宜适当减少氮肥的供应。     

基于HBV模型的尼洋曲流域上游洪水致灾临界面雨量研究

[目的]建立工布江达以上尼洋曲流域的降水—径流关系,构建该流域的致洪临界雨量指标,以期为开展山洪气象预警工作提供参考。[方法]根据流域暴雨洪水致灾机制,利用地面气象观测和CMORPH资料,基于HBV水文模型进行计算分析。[结果]利用2007—2011年观测数据对HBV水文模型的参数优化和率定,模拟数据与观测数据的确定性系数为0.91,NASH效率系数为0.89;采用2012—2014年观测数据进行验证,确定性系数为0.86,NASH效率系数为0.85,率定期和验证期的平均相对误差均为3.1%,表明经过率定的HBV模型对尼洋曲上游流域具有较好的适用性。[结论]尼洋曲流域的洪水过程不仅与实时降水的面雨量有关,还与前期基础水位有关,致灾临界面雨量随前期基础水位升高而减小,并且随着前期水位的变化,临界雨量值呈现了非线性响应特征。     

禁牧休牧对藏北高寒草甸物种多样性和生物量的影响

通过对藏北高寒草甸禁牧3a(JM3)、禁牧5a(JM5)、禁牧7a(JM7)、休牧5a(XM5)和自由放牧(FM)等不同管理措施样地的植物群落物种多样性、群落高度、群落盖度、地上生物量和地下生物量的实地调查与分析,探讨了禁牧和休牧对藏北高寒草甸物种多样性和生物量的影响。结果表明,禁牧样地的群落丰富度指数、多样性指数均显著高于休牧和自由放牧样地,而禁牧3a和5a显著高于禁牧7a;禁牧3a的均匀度指数显著低于禁牧5a和7a,其禾草和莎草的重要值则高于其他样地;禁牧5a样地地上生物量最高,为84.2 g/m2,并且其地下生物量与地上生物量的比值最小。在藏北地区,禁牧5a不仅可维持较高的高寒草甸物种多样性,而且还能够明显提高高寒草甸可利用生物量,但是禁牧5a以上将不利于维持较高的物种多样性和草地可利用生物量。     

藏西北高原郭扎错湖泊面积变化与气候响应分析

高原内陆湖泊以其对气候变化敏感的指示作用,常用于分析区域气候变化趋势,为气候预报预测、生态气象服务等提供科学的数据支持。笔者基于1975年郭扎错地形图、1992—2018年TM/ETM+和GF1-WFV等卫星遥感影像资料,对郭扎错湖泊信息进行提取,并分析该湖近40年时空异质性以及面积变化与气候响应之间的关系,主要得出以下结论：（1）40年来郭扎错湖泊面积波动式萎缩,萎缩了3.22 km²,萎缩率为1.30%,其中2006—2019年间萎缩最为明显,从空间上来看主要变化区域在甜水河和崇测河入湖口处;（2）湖泊面积和年平均气温变化综合反映出20世纪90年代以前该区域气候趋势表现为暖湿化,随后趋于暖干化;（3）年平均气温是湖泊萎缩的主要影响因素,年平均降水量滞后性影响冰川,从而间接作用于湖泊面积变化,年平均蒸发量对湖泊面积剧变响应较为明显。     

基于卫星遥感和自动气象站数据反演稻田气温——以安徽省为例

随着全球气温变暖和高温事件的频繁出现,水稻遭受高温影响的概率也随之增加。稻田气温是研究水稻遭受高温热害及其影响的数据基础。因此,大范围地反演稻田气温,有助于相关部门短时间内获取大范围的稻田气温数据并进行水稻高温热害的研究和决策部署。本文利用MOD09A1 8天合成数据对安徽省水稻种植区域提取,水稻种植区内的自动气象站气温数据与MOD11A1、MYD11A1 4个LST值进行多元逐步回归,得到遥感估算最高气温和平均气温方程最优,R²分别为0.728和0.825,均方根误差分别为(RSME)2.21、1.54,平均绝对误差(MEA)分别为1.73、1.15,最终完成基于卫星遥感信息和自动气象站气温数据反演稻田气温的方法的开发。将该方法应用于2017年安徽省水稻种植区的提取和气温的反演得到了很好的应用。     

1980-2009年西藏西北部潜在蒸散时空分布特征及其影响因素

通过分析西藏西北部潜在蒸散量的时空分布以及影响潜在蒸散的气候因素.结果表明:①西藏西北部潜在蒸散呈现从西北向东南减少的分布特征,最大潜在蒸散出现在夏季,春季次之,冬季最小.近30 a来,除冬季潜在蒸散呈略微增加趋势外,其余均呈减少趋势.气温、相对湿度和降水量呈增加趋势,平均风速和日照时数呈减少趋势;潜在蒸散与气温、风速、日照时数呈正相关,与相对湿度、降水量呈负相关.②影响潜在蒸散的主要气象要素为相对湿度、平均气温和日照时数,风速对冬季潜在蒸散的影响最为显著;近30 a来,风速减小、日照时数减少、相对湿度增加是导致潜在蒸散量减少的主要气象影响因子.西藏西北部地区潜在蒸散的变化存在“蒸发悖论”现象,即在气温升高[0.55℃·(10a)-1]的背景下,潜在蒸散呈下降趋势[10.02 mm ·(10a)-1].     

西藏东南部山洪灾害过程水文动力模拟和临界雨量

[目的]研究西藏山洪致灾临界雨量确定方法,为西藏地区水文气象预警提供基础数据资料,以服务于高原山洪灾害防御工作。[方法]采用水文动力模式Floodarea模型对西藏东南部的一次山洪过程进行模拟研究,并利用气象资料逐时降水量进行了淹没高度计算,得到了山洪致灾临界雨量。通过实地考察获取西藏自治区林芝市巴宜区2015年8月一次山洪灾害的基本参数资料,与模型模拟研究结果进行对比分析和模型验证。[结果](1)Floodarea对暴雨诱发山洪过程的模拟结果较好,结合多源降水数据能更准确地模拟西藏山区山洪暴发的过程;(2)通过调整雨量情景设定可推算山洪不同淹没水深的临界雨量,得到较为准确的洪水淹没范围和降雨量—淹没深度关系;(3)应用降雨量—淹没深度关系计算得到巴宜区永久河山洪沟的4个淹没深度灾害山洪等级(0.1,0.6,1.2,1.8m)的6h累计临界雨量分别为33,55.7,75.4,91.9mm。[结论]研究结果表明Floodarea软件适用于西藏高原水文观测资料匮乏的复杂地形山区,能较准确地重现山洪灾害过程和确定山洪临界雨量,可为复杂地形山区山洪防治和预警提供参考。     

1973—2017年藏北高寒牧区主要气象要素变化特征分析

为分析全球气候变化下藏北高原主要气象要素的变化特征,采用趋势分析、小波分析、突变点分析等研究方法,利用逐月站点气象数据,分析了1973—2017年藏北高原地区的主要气象要素的多尺度时间变化特征。结果表明：在全球气候变化下藏北高寒牧区的各主要气象要素变化显著,其中气温以0.45℃/10 a速率显著的升高,风速以-0.27 m/(s·10 a)速率呈极显著减小趋势,降水以6.48 mm/10 a速率呈不显著增加趋势;从季节变化来看,春季较为特殊,表现为增温缓慢、风速减幅最大、降水增加最为显著等特点,其他季节在各要素上变化较为均匀;周期变化上在去除显著的全球变暖的线性趋势后气温和降水都存在显著的准3年周期变化,且在发生时域上有互补特征。