江淮流域稻麦轮作蒸散特征及其影响因子

蒸散(ET)是水分交换的重要过程,对理解地表水平衡至关重要。基于安徽省寿县国家观测站多年的通量和气象数据,分析了江淮流域稻麦轮作作物ET变化特征,并利用通径分析方法分别对冬小麦和水稻ET的影响因子进行辨识。结果表明:①江淮流域稻麦轮作田多年均ET年总量为740.3 mm,其中冬小麦、水稻、裸地分别占比40.7%、52.3%、7.0%。冬小麦ET的日均值为1.40 mm/d,在生长季内ET变化表现为弱"双峰型"特征,两峰值分别位于出苗-三叶和开花期。水稻ET的日均值为3.23 mm/d,在生长季内ET变化表现为"单峰型",峰值位于拔节期。②冬小麦ET主要受净辐射(R_n)和叶面积指数(LAI)影响,R_n的直接作用最明显,而LAI主要通过R_n路径对ET产生间接影响。水稻ET主要受R_n和20 cm土壤体积含水量(VSWC_(20))影响,R_n直接作用更明显。对比两种作物,R_n对其ET都起决定性作用,LAI对冬小麦ET作用明显高于水稻,而VSWC_(20)对水稻ET促进作用明显,对冬小麦ET变化促进作用可以忽略。     

山东省参考作物蒸散分布研究

根据山东省20个气象观测站点的44年的观测资料,利用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算各站各年各月的ET0值,根据山东省的等值线分布图分析ET0的时空分布规律,最后得出:ET0的月际变化较大,6月份最大,1月份最小,存在1个高值区、4个低值区、2个季节性高低区。ET0的年际变化在不同的站点也呈现不同的变化趋势。温度对ET0的影响最大。     

未来气候情景内蒙古蒸散和产水量的变化特征

评估预测区域蒸散变化趋势及其影响因素对干旱半干旱区的可持续发展至关重要。基于4种来自CMIP 5的全球气候模式数据和CLM 4.5模型,研究了在RCP 6.0和RCP 8.5情景下内蒙古地区2020—2099年的蒸散和产水量的时空变化特征及其影响因素。结果表明：在RCP 6.0和RCP 8.5情景下,未来内蒙古蒸散分别以0.37,0.69 mm/a速度增加（p<0.05）,呈西低东高分布。2种情景下产水量均无明显变化趋势（p>0.05）,但是存在明显显著的空间差异。空间上看,到21世纪末,在RCP 6.0情景下,全境产水量大部分地区呈增加趋势,在南部温带半干旱和半湿润区增加超过10 mm/a;但是在RCP 8.5情景下产水量减少区域占全境的46.32%,特别是干旱半干旱区和半湿润区产水量显著减少。蒸散影响因子存在较大区域差异,干旱半干旱区蒸散变化的主要影响因素是降水,半湿润区蒸散变化受降水和温度的共同影响,湿润区蒸散变化由温度主导;且在更高的升温情景下,增温影响进一步增加。同时,植被也是蒸散重要的影响因子,但其影响程度小于气候因子。     

基于GIS技术的常山胡柚冻害风险评估

对常山胡柚(Citrus paradisi cv.Changshanhuyou)冻害进行风险评估,为常山县胡柚种植提高产量及冻害防灾减灾提供科学指导。通过自然灾害风险指数及层次分析法,综合考虑常山县致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力4个方面的影响,确定常山县胡柚冻害的风险分布情况。常山县胡柚冻害地区分布不均匀,从西南到东北冻害风险有递增趋势。西南部是遭受冻害的低风险区,更适宜胡柚的种植,而东北部及南部的山地丘陵地带是遭受冻害的高风险区,不适宜胡柚的种植。冻害区划可以为今后胡柚的种植及防灾减灾提供指导。     

基于GIS技术的常山胡柚栽培气候适宜性区划应用

[目的]研究浙江省常山县胡柚气候适宜性区划,为胡柚的种植提供科学指导。[方法]考虑对胡柚树体生长发育和产量有较大影响的气候生态因子,分析胡柚产量与气象、地形要素的关系,采用专家打分法对综合指标进行量化分级,建立胡柚种植的综合区划指标,并建立评估模型。利用层次分析法,得到各区划指标权重值,采用加权指数求和模型计算得到常山胡柚栽培综合区划图。[结果]除了东北部及南部的山地丘陵一带,常山大部分位于胡柚适宜与较适宜区,其中中部的长风电站一带为适宜种植区,可大面积种植胡柚。胡柚种植受温度及热量资源影响最大。[结论]该区划结果可为胡柚种植的合理布局及可持续发展提供科学依据。     

江苏省冬油菜生育期内低温事件的年际变化及对产量的影响

为探讨气候变化对我国油菜生产带来的可能影响，选取江苏省地区52个气象站1961—2012年日气温资料及冬油菜产量逐年数据，采用M-K趋势检验探求冬春季节8种低温指数的变化趋势，并依托一阶差分法探讨低温指数与产量的数量关系。结果表明：（1）1961-2012年间省内大部分地区冬春季节低温事件的总天数、连续低温事件的场次、强度及持续性呈现出显著的减弱趋势；（2）不同类型低温指数中，FI1（越冬期日最低气温<-5℃的总天数）与CI4（蕾薹期连续日最低气温<0℃天气的最长持续时间）对冬油菜产量的负效应最为显著；（3）各站点产量对FI1及CI4敏感性分析表明江苏省北部地区冬油菜种植对低温灾害事件更为敏感；（4）1961-2012年间江苏大部分地区FI1及CI4的减少趋势给研究区冬油菜产量带来了一定幅度的增产。     

基于集合经验模态分解的河南省夏玉米产量波动对大气环流的响应

[目的]探究河南省夏玉米产量波动对大气环流的响应,为区域粮食安全保障提供理论支撑。[方法]依托河南省17个市1988—2017年夏玉米产量数据及15种大尺度大气环流指数资料,评估研究区夏玉米产量的时空演变格局。[结果](1)基于主成分分析结果,河南省可以划分为4个呈现不同产量演变特征的子区域,分别为北部、东南部、西部、中部;(2)基于集合经验模态分解,研究区产量序列存在着准2.5～3.3,5～6,7.5～10 a的周期性振荡,且各分区2004年后产量的短期波动趋于缓和;(3)各分区产量的周期性振荡均与环流指数存在着显著的相关性;(4)基于前期环流指数与年份的线性模型对产量预报的平均相对误差为4.6%～9.3%;(5)河南省东南部和中部的产量波动对环流指数更为敏感,其中10,11月份较高的太平洋年代际振荡(PDO)是来年产量减少的关键前兆性信号。[结论]前期环流异常对研究区夏玉米产量波动有着重要的指示作用,它可以有效用于产量预报。     

生态工程对科尔沁沙地主要生态服务功能的影响

[目的] 研究生态工程实施下科尔沁沙地主要生态服务功能的变化特征,为该区今后生态保护建设提供科学依据。[方法] 运用已有的生态服务评估方法定量评估了2001—2018年科尔沁沙地固碳量、水源涵养及水土保持服务功能的时空变化情况。[结果] ①科尔沁沙地土地利用类型主要以耕地、林地和草地为主,生态工程实施期间,林地、耕地面积分别增加8 448 km²,3 280 km²,草地面积减少12 639 km²; ②科尔沁沙地固碳量稳步增长,林地和耕地的固碳量均增加,草地的固碳量减小,但草地固碳量依然最高; ③科尔沁沙地水源涵养量呈先增加后略微减少的趋势,所有土地类型中林地水源涵养量持续升高; ④科尔沁沙地水土保持量持续上升,约增加1.38×10⁷ t,林地水土保持量增加最显著。受地势的影响,区域水土保持总量呈西高东低的分布特征。[结论] 科尔沁沙地生态工程建设效果良好,创造了显著的生态效益。     

近50年江苏省春季降水异常对冬油菜产量的潜在影响

利用江苏省52个气象站1961～2012年日降水资料及冬油菜产量逐年数据,计算了春季10个类型的降水指数,并探讨了春季降水异常与产量的数量关系。结果表明:(1)近50年该省大部分地区春季的降雨量、降雨天数、强降水事件场次、连续降水的强度及持续性均呈现出较弱的减少趋势;(2)不同类型降水指数中,春季降水总量被筛选为指示产量波动的关键指标,其对冬油菜产量的负效应最为显著;(3)各站点的产量对春季降水总量的敏感性分析表明南部地区冬油菜种植对春季降水异常更为敏感;(4)近50年江苏大部分地区春季降水量的减少趋势给研究区冬油菜产量带来了一定幅度的增产。