南京地区一次罕见锋前增温天气过程分析

2020年11月18日,我国南京地区出现了罕见的增温异常,利用常规气象资料和11月16日至20日ERA5逐小时1000 hPa至300 hPa的散度、位势高度、气温、水平风和垂直速度等再分析资料,根据高低空的天气系统的配置和槽脊移动的过程,结合散度、暖平流等天气学原理的相关知识分析冷锋过境前的基本环流形势,并主要结合热力学一级能量方程(温度倾向方程)对影响本次增温天气过程的因子进行了评估分析。结果表明:在这次增温中,温度平流和非绝热加热的贡献占主导作用,前者由于西南暖湿气流带来,后者与冷空气把原来占主导地位的暖气团迅速挤压到狭窄区域聚集增温有关;而垂直运动不是最显著的影响因子。     

如何防止春衰与夏衰

春衰因气温偏低,夏衰却因温度过高。针对春衰和夏衰问题,要先分析造成春衰和夏衰的原因,对症下药。一、处置春衰的措施1.加强保温,增加巢温必不可少。弱群蜂数少,难以调节巢温,当寒流来袭,容易造成弃子重新结团,所以对弱群的保温增温工作不可松懈。晴天翻晒包装物,保持箱内干燥,以防滋生病害。2.充足的饲料是繁殖的基本条件,巢内留有饲料,仍然要进行奖饲,刺激工蜂兴奋,促使蜂王产卵,扩大子圈面积。3.总结治螨经验,分析治螨效果,采用正确的治螨方法彻底治螨。     

增温对宁夏引黄灌区大豆氮磷钾养分吸收利用和产量的影响

为了探索气候变化对宁夏引黄灌区大豆氮磷钾养分吸收利用和产量的影响,利用田间大气自动增温设备研究不同增温处理(0、0.5、1.0、1.5、2.0℃)下大豆不同生育期植株干重、不同器官氮磷钾含量、植株累积量和产量等.结果表明,增温0～2.0℃有利于大豆干物质累积、提高不同器官氮磷钾含量和植株累积量;大豆百粒重随着增温梯度的增加而增加,但是单株结荚数量随着增温梯度的增加而显著降低,最终导致大豆产量、收获系数和氮磷钾利用效率降低.     

秸秆还田深度对土壤温室气体排放及玉米产量的影响

【目的】秸秆还田是培肥地力、增加土壤有机质和改善土壤结构的重要技术手段,但以往的研究表明秸秆还田会加速土壤温室气体的排放。本研究通过对秸秆不同还田深度下农田土壤温室气体排放特征和产量的研究,明确降低温室气体排放量的最佳还田深度,以期为合理利用秸秆、提高作物产量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用大田微区试验,以玉米为供试作物,设置4个还田深度,采用静态箱-气相色谱法测定整个玉米生长季不同还田深度下温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）的排放特征,产量及产量构成因素。试验共设5个处理,还田深度分别为0—10 cm（T1）、10—20 cm（T2）、20—30 cm（T3）和30—40 cm（T4）,同时以不还田处理作为对照（CK）。【结果】（1）在整个玉米生长季CO₂和N₂O均表现为排放,CH₄表现为吸收。CO₂累积排放量为T3处理最高,较CK显著增加了28.6%,T4处理增加最少,较CK显著增加了17.1%（P<0.05）,但T1与T4处理之间差异不显著;而N₂O的累积排放量T2处理为最高,与CK相比,累积排放量显著增加111.3%,T4处理增加最少,与CK相比显著增加了12.8%（P<0.05）;CH₄则表现为吸收,且秸秆还田后降低了农田土壤对CH₄的吸收能力,吸收量表现为CK处理>T4处理>T3处理>T1处理>T2处理,且各还田处理与CK之间差异显著（P<0.05）。（2）秸秆不同还田深度下,与对照相比,各处理玉米产量均显著增加,增产在5.6%—20.8%（P<0.05）,但各处理之间的穗长、穗粗和行粒数差异不显著。当秸秆还至30—40 cm时,产量最高,较CK增加了20.8%,表明秸秆还田对提升土壤肥力及作物增产有重要作用。（3）从温室气体综合增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）来看,在100年尺度上,GWP表现为T2处理>T3处理>T1处理>T4处理>CK处理,而GHGI表现为T2处理>T3处理>T1处理>CK处理>T4处理,表明与CK相比,各处理均增加了玉米季温室气体的综合增温潜势,而T4处理则降低了玉米季温室气体排放强度,说明秸秆深还至30—40 cm可在一定程度上缓解全球增温潜势。【结论】秸秆还田会显著增加CO₂和N₂O排放,降低对CH₄的吸收能力;秸秆深还至30—40 cm可相对降低综合增温潜势,降低温室气体排放强度,同时显著增加玉米产量。因此,为实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,秸秆深还至30—40 cm是较为合理的土壤改良培肥方式。     

冬季增温对延长草坪绿期的作用研究

以高羊茅和草地早熟禾混播草坪为研究对象,通过电加热、覆盖无纺布及电加热+无纺布处理组与对照组的比较,探讨冬季增温措施对延长草坪绿期的作用。试验结果表明:与对照组相比,不同增温措施对草坪绿期延长效果不同。仅采用电加热或仅覆盖无纺布试验组于1月中旬完全枯黄,比对照组绿期延长约10天;采用电加热+无纺布效果最好,试验期内该组草坪没有出现完全枯黄的现象,比对照组绿期延长约53天。     

日光温室主动蓄放热冠层增温系统性能研究

【目的】设计日光温室主动蓄放热冠层增温系统(Active heat storage-release system for canopy warming,AHSCW)并进行实地试验,分析该系统对番茄冠层的增温效果,为进一步探讨主动蓄放热热能的高效应用方式和作物局部增温系统的设计提供参考。【方法】在第六代主动蓄放热系统基础上设计AHSCW,以太阳能为热源,白天通过水循环将太阳能以热能的形式收集于蓄热水池内,夜间通过冠层增温管道释放热量,对番茄冠层进行局部增温。以使用AHSCW的日光温室为试验温室,未加温的日光温室为对照温室,通过测定太阳辐射强度、番茄冠层空气温度、水温及水泵耗电量参数及不同时期番茄的株高、茎粗和产量,对系统的增温效果进行测试与分析。【结果】白天AHSCW的蓄热量为166～194 MJ,夜间放热量为129～142 MJ,能量利用效率为67%～86%;该系统能够提高番茄冠层区域气温1.4～3.0℃;AHSCW温室果实产量为1.14 kg/m~2,是对照温室(0.64 kg/m~2)的1.77倍。【结论】AHSCW可以明显提高番茄冠层气温,保证番茄的越冬生产,促进番茄生长,增加其产量并可使果实提前成熟上市。     

稻田转为菜地初始阶段温室气体排放特征

【目的】近年来,随着我国社会经济的快速发展和人们生活水平的提高及膳食结构的改善,越来越多的稻田被转为蔬菜种植,影响了土壤碳氮转化过程及其引起的温室气体排放。因此有必要探究稻田转为蔬菜种植,特别是该土地利用方式转变初始阶段的温室气体（CH₄和N₂O）排放特征及其关键影响因素。【方法】试验选取了长期种植水稻的双季稻田,将其中一部分转为蔬菜种植,另一部分继续种植水稻,每个处理设置了3个重复,按照当地常规模式进行管理。采用静态暗箱—气相色谱法连续3年进行田间原位观测,比较分析稻田和由稻田转变的菜地CH₄和N₂O排放特征及其年际变化差异,明确稻田转为菜地初始阶段CH₄和N₂O排放的关键影响因素。【结果】稻田是重要的CH₄排放源,其第一年的排放强度（183.91 kg CH₄-C·hm^-2?a^-1）明显低于后续两年（241.56—371.50 kg CH₄-C·hm^-2?a^-1）,这主要归功于后两年降雨量的增加引起了土壤水分含量的升高。稻田转为菜地显著减少了CH₄排放,减少量相当于稻田CH₄年累积排放量的83%—100%。菜地第一年的CH₄累积排放量（31.22 kg CH₄-C·hm^-2）显著高于第二年（0.45 kg CH₄-C·hm^-2）和第三年（0.89 kg CH₄-C·hm^-2）,表明稻田转菜地对CH₄排放的影响具有时间滞后效应。稻田是弱的N₂O排放源（1.35—3.49 kg N₂O-N·hm^-2?a^-1）,其转为菜地显著增强了N₂O排放。菜地第一年的N₂O累积排放量（95.12 kg N₂O-N·hm^-2）显著高于第二年（38.28 kg N₂O-N?hm^-2）和第三年（40.07 kg N₂O-N·hm^-2）。菜地土壤异养呼吸对N₂O排放的影响在第一年明显高于第二、三年,表明稻田转为蔬菜种植的第一年,有机质矿化对N₂O排放有重要贡献。在100年尺度CO₂当量下,稻田转为蔬菜种植第一和第二年的综合增温潜势（GWP）相对于稻田分别显著增加了390%和98%,主要是由于增加的N₂O增温潜势超过了减少的CH₄增温潜势。但是,稻田转为菜地的第三年,菜地的GWP（(16.72±3.25) Mg CO₂-eq·hm^-2）与稻田（(14.84±1.39) Mg CO₂-eq·hm^-2）相比无显著差异,主要是由于减少的CH₄ 增温潜势完全抵消了增加的N₂O增温潜势。这些研究结果表明稻田转菜地对GWP的影响主要集中在该土地利用方式转变的第一年。【结论】稻田转为菜地显著减少了CH₄排放,增加了N₂O排放,增强了菜地第一和第二年的综合增温潜势。有机质矿化过程对新转菜地第一年较高的N₂O排放有重要贡献。这些研究结果表明了评价土地利用方式转变初始阶段温室气体排放特征的重要性,便于及时采取有效管理措施缓解温室气体排放,实现环境友好型农业可持续生产。     

增温施氮素对三江源区高寒草甸五种植物生长影响的初步研究

通过在野外条件下对三江源区高寒草甸5种植物进行模拟增温和氮素添加试验,以了解模拟增温和氮素添加对五种植物生长的影响。结果表明,小嵩草、垂穗披碱草、美丽凤毛菊高度均为增温施氮处理最高,而麻花艽增温不施氮处理最高、株芽蓼不增温施氮处理最高;美丽风毛菊叶片数不增温施氮处理最高,麻花艽不增温施氮处理显著高于增温施氮和增温不施氮处理(P<0.05),株芽蓼不增温不施氮处理显著高于其他处理(P<0.05);风毛菊叶长增温施氮处理最高,且显著高于不增温不施氮处理(P<0.05),麻花艽不增温施氮处理最高,株芽蓼叶长各处理之间均无显著差异(P>0.05);风毛菊叶宽幅增温施氮处理最高,且显著高于不增温不施氮处理(P<0.05),麻花艽不增温不施氮处理最高,株芽蓼叶宽幅各处理之间均无显著差异(P>0.05)。总的来看,增温施氮对不同植物影响差异较大。     

5LJS-5型日光温室废弃秸秆增温关键设备(热风炉)设计

研究了5LJS-5型日光温室废弃秸秆增温关键装置,设计了多级燃烧和逆流间接换热机构,阐述了5LJS-5型日光温室废弃秸秆增温关键设备的总体结构、特点以及试验方法和结果.