气候变化背景下旱地农田生态系统生态缺水变化研究——以武川县为例

近50年以来,由于受气候变化以及高强度的农业生产活动的影响,我国北方旱农地区脆弱的生态环境日益恶化,农田生态系统出现了明显的退化趋势。生态缺水是旱地农田生态退化的主要原因。文中以我国北方旱地农业区的典型县-内蒙古自治区武川县为例,探讨了气候变化背景下旱地农田生态系统生态缺水的变化趋势。研究结果表明:武川县气候正在向干暖化趋势发展,特别是近20年以来,干暖化趋势更加明显。1991-2010年武川县农田生态缺水量呈上升趋势,上升幅度分别为马铃薯45.99mm/10a,春小麦55.40mm/10a。降水是影响生态缺水量的主要因素。在气候干暖化背景下,武川县农田生态系统生态缺水量随降水量的减小而增加,气候变化加剧了旱地农田生态系统的退化。在旱农地区,气候变化背景下旱地农田生态系统退化趋势需要引起全社会的高度关注与重视。     

物化投入对阿克苏地区棉花产量的影响

【研究目的】新疆阿克苏地区是我国重要的产棉基地,探究人为可控的物化投入对提高棉花产量的影响有着重要意义;【方法】以阿克苏市和库车县作为研究对象,利用两地1988-2009年的棉花产量和物化投入资料进行统计分析;【结果】阿克苏地区的棉花单产和物化投入（单位面积化肥施用量、单位面积农业机械总动力、单位面积农村用电量）均呈逐年增加趋势,但近年物化投入的边际棉花产量开始下降;该地区综合物化投入指数每增加1%,棉花单产增加约5.4~5.5 kg/hm2;【结论】现应科学合理地分配物化投入量,适当调整投入比例,以促进阿克苏地区的棉花产业得到进一步的发展。     

东北地区不同时间尺度下气温和无霜期的变化特征

利用东北三省71个气象站点1961-2012年地面气象观测资料,分析年代、年、季、月、旬各级尺度下气温和无霜期的变化特征。结果表明：气温和无霜期等值线存在年代际北移的现象,1980-1999年气温和无霜期增幅最大,与1961-1979年相比,3℃温度等值线北移约1个纬度,气温高于3℃的面积增加了1.14×10.5km2,无霜期155d等值线北移2～4个纬度,无霜期大于155d的面积增加了2.02×10.5km2。1961-2012年东北地区温度升高速率为0.30℃10a-1,冬季增幅最大（0.47℃10a-1）,夏、秋季增幅较小,无霜期增加速率为3.5d10a-1,初霜日推迟8.1d、终霜日提前9.8d。2月气温增幅最大（0.8℃10a-1）,是造成冬季气温增幅大的主要原因,2月下旬（第51-60天）气温气候倾向率达到峰值,约1.00℃10a-1,水汽含量变化可能是产生这一现象的主要原因。     

1961-2014年华北平原二十四节气热量资源的时空分布变化分析

通过推算历年二十四节气的划分时间,利用华北地区63个气象站点1961-2014年逐日地面观测资料,分析每个节气期间平均气温、最高/低气温、≥0℃积温的线性变化趋势;基于春分、秋分日计算分析研究区各站点无霜期的终/始日与春分/秋分日差值和无霜期≥0℃积温的时空分布变化特征.结果表明,华北平原气温(平均、最高、最低)最高为大、小暑节气,最低为小、大寒节气.无霜期由北向南递增,终霜日平均发生在春分节气,沿纬度方向由南向北推迟,初霜日平均发生在霜降节气,沿纬度方向由南向北提前.1961-2014年华北地区二十四节气内热量资源(气温、≥0℃积温)均呈现上升趋势,冬春季的节气升温幅度大于夏秋季.雨水节气平均气温、最高、最低气温增幅在二十四节气中最大,分别为0.63、0.74和0.53℃·10a-1.最低气温增幅大于平均气温和最高气温,对气候增暖的贡献较大.近54a来研究区无霜期内≥0℃积温平均增加442.8℃·d.气候变暖同时延长了华北地区的无霜期,研究区无霜期气候倾向率平均为3.9d·10a-1,该变化由初/终霜日的变化共同作用引起,且春季终霜日提前(气候倾向率为2.1d·10a-1)比秋季初霜日推迟(气候倾向率为1.9d·10a-1)更明显.     

北方农牧交错带不同退耕方式下土壤水分变化特征

研究退耕还林、退耕还灌、退耕还草不同退耕方式对土壤水环境的影响.结果表明:北方农牧交错带植被耗水主要靠降水满足;3种不同退耕方式的植被生育期内土壤水分含量均随降水量而变化;土壤表层(0～30 cm)水分含量相差不大;在30～100 cm土层,林地土壤水分含量始终高于灌木地和草地,草地的最低;对于0～100 cm土层,林地相对于灌木地和草地能更好地维持土壤水分;2005年3种退耕方式的植被在生长季中对水分的消耗均超过降水补给.     

中国棉花生产优势省域分析

中国棉区分布广阔,各地宜棉程度差别很大。在前人研究的基础上,利用1989—2003年的全国及各省区的生产统计资料,以规模优势指数、单产优势指数、集中度优势指数、综合优势指数、棉粮单产比指数、棉粮面积比指数对各省区近阶段产棉优势分布及部分省区优势变化进行了分析。分析结果表明：中国有新疆、河南、山东、河北、湖北、江苏、安徽,这7个稳定的棉花生产优势省区,天津可能成为新兴的棉花优势省区,总体而言,中国棉花生产优势在东部有所波动,略有减小的状态下,植棉重心向西北部偏移。     

两熟棉促早避霜栽培技术研究

两年的试验表明,拱棚覆盖比现行植棉技术增产16.5%～34.1%.拱棚覆盖能显著提高地温和拱棚内气温,可使播期提前15天左右,保全苗、促早发效果特别显著.此外还能避开霜冻为害,较好地解决麦棉两熟"两晚”问题,使麦棉两熟进入良性循环.     

棉花生产管理决策支持系统 CPMSS 的设计与实现

一、前言随着农业生产的工业化和现代化,美国、荷兰、澳大利亚等国,从60年代开始就展开了作物生产的计算机模拟,在80年代初又把作物模拟技术与人工智能技术相结合,实现农业生产管理和措施推荐的智能化、现代化,为农业生产的发展开创了新的途径。较成功的例子有:美国以 Ritchie 为首研制的 CERES 系列软件,和 Baker 等研制的COMAX/GOSSYM;还有澳大利亚 Hearn 等研制的 SIRATAC。国内有江苏省农科院高亮之等人研制的 RCSODS 水稻栽培管理系统。“七五”期间,我们以系统论为指导思想,采用人工智能技术,广泛收集植棉专家和传统的棉花高产栽培经验,初步建成了一个可管理亩产100公斤左右皮棉的棉花生产管理决策支持系统 CPMSS。在多年棉花生理和生态理论研究的基础上,运用作物模拟技术,建立了高产栽培条件下的棉花生长发育和产量形成的动态模拟模型 CGSM,从而得到一个     

准格尔旗黄土高原集雨补灌区不同玉米品种灌浆速率分析

以内单402,内单302,四单19号,哲单7号四种玉米品种为试验材料,在地处黄土高原北部的内蒙古准格尔旗进行玉米灌浆速率测定。结果表明,吐丝后相同时间,四单19号和哲单7号的籽粒含水量较内单302和内单402高,百粒干重较低,而灌浆高峰出现明显偏早。根据这些规律,可选栽适合当地气候特点的玉米品种。     

内蒙古地区参考作物蒸散变化特征及其气象影响因子

为深入了解不同草原类型下参考作物蒸散特征及其对气候变化的响应,该文利用FAO Penman-Monteith公式研究了内蒙古地区46个站点1961－2010年参考作物蒸散量及其辐射项和动力学项的时空分布规律和变化特征,并对其主要影响因素进行了分析讨论。研究结果表明：近50a来内蒙古各站点参考作物蒸散量的年平均值均介于570～1 674 mm之间,该地区参考作物蒸散量及其构成项的值西高东低,而且从高到低的5个草原类型依次为：荒漠、草原化荒漠、荒漠化草原、典型草原、草甸草原。各区生长季内参考作物蒸散量约占全年的80%。内蒙古各站点年参考作物蒸散量的变化率在-48～50 mm/10a之间,荒漠、草原化荒漠、荒漠化草原和典型草原参考作物蒸散量变化均不明显,草甸草原参考作物蒸散量显著上升（P=0.001）。各区域参考作物蒸散量辐射项的年值和月值均呈显著的上升趋势,除草甸草原外各区域参考作物蒸散量动力学项的年值和月值呈下降的趋势。风速是影响荒漠、草原化荒漠、荒漠化草原和典型草原西部地区参考作物蒸散量变化的首要因子,风速下降导致该地区蒸散呈下降的趋势;日平均温度是次要因子,但气温升高对参考作物蒸散量变化的作用有限,参考作物蒸散量并未随气候变暖而显著增大;相对湿度是第三因子,与参考作物蒸散量呈负相关（P=0.006）;日照时数是第四因子,其值降低导致参考作物蒸散量的下降。典型草原东部和草甸草原地区各站点受气象因子综合影响使参考作物蒸散量呈上升的趋势。该研究探讨了内蒙古各类型草原参考作物蒸散对气候变化的响应,为内蒙古各类型草原的生态保护和可持续发展提供科学依据。