旺苍县农业气候资源及气象灾害时空特征分析

基于1981—2018年旺苍县及其周边共计16个站点的气象观测资料,利用ArcGIS统计分析旺苍县农业气候资源变化趋势及空间分布,并对该地区主要气象灾害的年际变化和空间分布进行了探讨.结果表明,旺苍县稳定通过10℃的持续时间和生长期内积温、年日照时数总量都呈上升趋势,具有南多北少的分布特征;降水量有下降趋势,呈北多南少分布特征.干旱频次波动较小且具有明显的空间分布差异,春旱、夏旱频次都呈西多东少特征,伏旱高发区在旺苍南部.暴雨频次随暴雨等级的升高而逐渐减少,各级暴雨的空间分布均呈北高南低特征.秋绵雨频次呈下降趋势,空间分布特征为东少西多.研究结果为提高旺苍地区农业防灾减灾能力及优化农业气候资源利用提供了一定的参考依据.     

砚瓦川流域近40年暴雨气候特征变化分析

本文通过黄土高塬沟壑区砚瓦川中尺度流域暴雨资料分析其气候特征.结果表明:砚瓦川流域暴雨区域性分布是西南多,东北少,R≥100暴雨占暴雨总数的11.15%,特大暴雨很少发生。暴雨主要集中在7.8月,暴雨次数与汛期降雨量呈正比,年际间存在明显的递增趋势,年降水日数从北向南递增。     

基于遥感数据的大尺度区域水田空间格局及生态服务价值变化分析

受经济和气候驱动，长江经济带水田空间格局发生了显著变化，影响区域粮食安全与生态安全。本研究基于1990-2015年土地利用遥感监测数据，利用GIS的空间分析功能，探究长江经济带水田空间格局动态变化特征，采用当量因子法计算生态系统服务价值（ESV），分析了水田变化的综合影响。结果表明：1）1990-2015年长江经济带水田规模持续缩减，共减少了17390km²，减幅呈增长态势具有显著地域差异，长江中上游与下游的水田减幅相差约为9.56%。其中下游减幅较大，水田占区域比例随之降低，中上游恰好相反。2）由于经济建设及水产养殖的发展，水田主要转化为建设用地和水系，水田主要由水系、旱地和湿地等转化而来。长江三角洲城市群、长江中游及成渝城市群的水田变化最为剧烈，建设用地侵占水田扩张的现象分布广泛，水田转为水系主要在两湖平原局部地区。3）水田与其他生态系统的转化对ESV是正影响，水田转为水系对此贡献最大，其转化规模决定了不同时期ESV净增量的大小，水系转化为水田损失的价值最多，建设用地侵占水田次之。不同市域的水田变化情况不一致，因此ESV增减情况具有明显差异。4）生态系统服务中水文调节、水资源供给增强的同时，食物生产、气体调节受到严重损害，与水资源规模扩大和水田资源大量流失有直接关系。研究结果有助于揭示长江流域水田的时空变化过程及其对各项生态系统服务的影响，可为区域土地利用规划、农业政策与生态可持续发展提供理论支持。     

1957—2017年崇左市气温变化特征分析

利用崇左国家气象观测站1957—2017年共61年的逐月平均气温资料,分析崇左市年平均气温以及春、夏、秋、冬四季平均气温的变化特征。结果表明,崇左市年平均气温整体呈显著上升趋势,气候倾向率为0.015 7℃/a,并在1990年发生向暖突变。春季增温速率最缓慢,秋季增温速率最快;夏、秋季的季平均气温上升趋势显著,对全年平均气温增加趋势的贡献大。近61年来,崇左市年均气温以5年以下的振荡周期为主,20世纪70—90年代呈现出8年及14年左右的周期变化,且以8年左右的周期变化最为显著。     

西藏“一江两河”耕地生态安全时空格局与障碍诊断

基于青藏高原农业活动对耕地生态系统的影响，针对青藏高原耕地生态安全面临的问题，从压力-状态-响应（Press-state-response，PSR）概念模型出发，提出由3类要素、13种指标所组成的耕地生态安全评价指标体系，构建西藏“一江两河”地区耕地生态安全评价模型，分析1985—2013年期间耕地生态安全的时空演变格局，探讨不同区域耕地生态安全的障碍因素。结果表明，西藏“一江两河”地区农业活动强度较大，尤其2000年以来，化肥、农药的成倍施用给生态安全带来巨大的隐患。20世纪，各县耕地生态安全基本处于“优秀”水平；2000—2010年，各县耕地生态安全等级下降，逐步向“差”转化；2010年以后，耕地生态安全有所改善，逐渐恢复为“优秀”或“良好”。整体来看，“一江两河”地区耕地生态安全水平较为一致，仅个别县域生态安全水平较为落后。区域耕地生态安全障碍因子具有相似性和差异性双重特征，单位面积氮肥、磷肥施用量是限制耕地生态安全的主要障碍因素。本研究揭示了高原地区耕地生态安全的演变过程，可为制定差别化的生态安全调控策略提供依据。     

基于GIS的邯郸市干热风时空变化特征分析

利用1971～2010年邯郸地区16个气象台站的日最高气温、14:00时空气相对湿度和14:00时风速的观测资料,研究了邯郸市干热风发生日数和干热风天气过程发生次数的时间和空间分布特征,并利用Morlet小波分析方法探讨了邯郸干热风发生日数的周期性。结果表明:邯郸市轻度、重度干热风的年平均发生日数分别为2.6 d和1.4 d,在空间分布上自西北到东南逐渐减少;轻度、重度干热风天气过程的年平均发生次数分别为0.9次和0.5次;从1971年至2010年,轻度和重度干热风发生日数的年际变化很明显,均呈先减少后增多的变化趋势;轻度干热风年平均发生日数的变化存在3.5年和2.0年的周期,重度干热风年平均发生日数的变化存在3.0年和2.0年的周期。     

土壤氮素内循环对生态覆被变化响应的研究进展

随着人口增长对粮食需求的不断提高,人类对自然生态系统扰动频繁,生态覆被/土地利用变化伴随着土壤活性氮库、氮形态组分及氮素内循环过程的改变,直接影响生态系统的持续与稳定,进而引起全球气候变暖,生物多样性减少等诸多生态环境问题。生态覆被/土地利用变化是全球生态系统变化的重要内容。本综述探讨了活性氮的基本概念及其引发的环境效应,国内外自然生态系统中森林与草地间转换、自然生态系统开垦为农田、弃耕撂荒或退耕还林还草、城市化发展等生态覆被/土地利用变化对土壤氮库消长、氮矿化产物形态变化以及影响氮循环的关键土壤微生物影响等,并探讨了制约氮循环的土壤微生物研究进展。指出农业开垦或农田弃耕撂荒会导致土壤全氮大幅度下降,同时引起土壤硝态氮(NO3--N)增加,造成环境活性氮增加的风险;退耕还林修复生态覆被过程中氮库完全恢复需要漫长的时间;运用现代微生物分子生态学的前沿技术是研究土壤氮循环对生态覆被/土地利用变化响应机理的关键。本综述为自然生态系统的保护与开发利用、退化生态系统的修复与重建以及人工生态系统的科学规划等提供了理论依据。     

避雨栽培对‘红阳’猕猴桃光合作用及果实品质的影响

以露地和避雨栽培条件下的‘红阳’猕猴桃为试验材料,通过测定园地温湿度、植株光合作用、果实品质等指标,研究避雨栽培对‘红阳’猕猴桃生长微环境、叶片光合能力和果实品质的影响。结果表明:避雨栽培条件下植株环境温度降低2.4℃,空气湿度提高12.2%,光合有效辐射下降13.0%~28.6%;避雨栽培可维持‘红阳’猕猴桃在生长旺盛期的平均净光合速率,有效缓解植株光合"午休"现象,对植株有一定的保护作用,表现为结果枝数降低10.8%,结果枝长度增加60.8%,坐果数提高129.7%,叶绿素含量提高6.1%,单果重提高25.7%,采收期和软熟期可溶性固形物含量分别增加10.8%和14.1%,干物质含量无显著差异,延长了贮藏时间。综上,避雨栽培可改善‘红阳’猕猴桃生长微环境,优化植株光合作用,提高果实品质。     

海口市林分碳密度与景观格局指数耦合研究

为了解森林景观的空间组成、分布等特征对林分碳密度的影响，并以此为海口市优化林分结构，保护林地资源等方面提供参考。以海口市2015年森林资源二类调查数据为基础，运用arcgis、fragstats、spss等软件量化林分碳密度与景观格局指数并以此构建耦合协调度模型，来反映林分碳密度与森林景观格局的关系。研究发现，海口市热带林面积比重较大，且人为经营活动较强，导致其景观破碎化程度较高；林分碳密度与森林景观格局指数之间具有一定的相关性，且是相互促进的关系，当某一林分类型的空间配置较好，分布较聚集，不被其他地类分割时，其碳密度往往也较高。通过对海口市林分碳密度和森林景观格局指数的耦合研究，发现其林分碳密度与森林景观格局指数耦合协调度状况总体上并不良好，需要进行调整和改善。