近53年青海省气候变化与粮食产量及气候生产潜力特征

利用青海省1961-2013年年平均气温、年降水量等资料,分析了青海省气候变化的特征,应用Thornthwaite Memorial模型估算了青海省气候生产潜力,探讨了气候生产潜力与粮食产量的关系。分析结果表明,1961-2013年青海省年平均气温显著升高,年平均气温升温率达0.40℃·10a-1;降水量也呈现增加趋势,增幅为6.0mm·10a-1;日照时数和相对湿度呈现减少趋势。自2002年以来的近10年期间,粮食总产量和气候生产潜力变化趋势有一定相关性且气候生产潜力从2002年开始有突变(r=0.29,P0.05)。近53年青海省气候生产潜力在323.39~478.48g·m-2·a-1之间,年际间变化波动较大,呈现较弱的增加趋势,增加率为0.914g·m-2·a-1。     

青藏高原典型高寒荒漠生长季蒸散及水分消耗特征研究

为探究青藏高原典型高寒荒漠下垫面水分消耗规律,以2019年青藏高原典型高寒荒漠地区沱沱河站监测的涡动数据和微气象数据为基础,分析不同时间尺度蒸散值的变化特征和下垫面水分消耗特征,研究结果表明：小时平均蒸散发量最大值出现在14—15时,达0.46 mm·h^-1;日蒸散值最大值出现在7月7日,为8.58 mm·d^-1,最小值出现在4月2日,为0.30 mm·d^-1;整个生长季蒸散值呈先增加后减小趋势,其中7月份最大,为120.68 mm,4月份最小,为64.80 mm;生长季总蒸散发量为581.15 mm,平均每天蒸散4.01 mm。整个生长季累计降水量为235.70 mm,蒸散发量与降水量（Precipitation,Pr）的差值（The difference between ET and Precipitation,IETP）显示,2019年青藏高原典型高寒荒漠植被生长季（4—8月）水汽交换以下垫面水分消耗为主。     

黄河上游草地生态现状及功能提升技术

草地生态系统不仅是自然系统重要的天然安全屏障,也是畜牧业发展的关键依托。黄河上游草地生态质量关系到整个黄河流域的生态保护和区域可持续发展。然而,近年来黄河上游草地生态环境向着不利于人类发展的方向演化,草地退化问题日趋严重,加速了土地荒漠化进程,同时引发自然灾害、河流断流等问题,制约了地区经济健康稳定的发展。本文综述了黄河上游重要水源涵养区域草地退化现状、成因和草地退化的主要特征,提出了草地生态功能提升技术模式及草地适应性管理机制,并对未来草地恢复治理新技术进行了展望,旨在为三江源、祁连山和甘南等典型水源涵养区的生态恢复和治理提供理论和技术支撑,以期对有效推动黄河流域生态保护和高质量发展及助力国家构建完善的生态安全体系提供科学参考。     

2000-2018年间青藏高原植被覆盖变化及其与气候因素的关系分析

探讨全球气候变化背景下青藏高原地区植被覆盖变化及其驱动因素,对加深全球气候变化的认识和生态环境保护具有重要的生态价值和现实意义。本研究利用2000-2018年中尺度分辨率成像光谱归一化植被指数（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Normalized Difference Vegetation Index,MODIS NDVI）1 km·月^-1分辨率数据以及气象观测数据,采用最大合成法、趋势性分析以及相关分析方法,探讨了青藏高原地区NDVI的时空变化趋势及其与气温、降水的关系。结果表明,近19a来,青藏高原地区NDVI呈增加趋势。从地理单元来看,低植被覆盖区主要分布于西藏大部、新疆南部和甘南局部以及青海西北部;中植被覆盖区主要位于青海与甘肃、西藏、四川和云南的交汇区域;高植被覆盖区主要分布在四川和云南西北部、青海和甘南以及藏东南局地。除局部地区植被有所退化,大部地区植被生长良好,且植被改善的面积大于植被退化。因此,青藏高原植被整体呈稳定恢复状态。青藏高原地区NDVI与同期气温和降水均显著相关,但与气温的关系更密切。气温每升高1℃,NDVI增加0.128;降水每增加100 mm,NDVI增加0.172。     

不同牧草混播对退化高寒草甸土壤养分及生物量的影响

适宜的牧草混播对于改善退化高寒草甸及高寒地区畜牧业现状具有重要的现实意义,但不同牧草混播条件下退化高寒草甸土壤养分及生物量变化特征尚不明确。为此,本研究以垂穗披碱草（Elymus nutans）、早熟禾（Poa pratensis）、呼伦贝尔苜蓿（Medicago falcata）为试验草种,在三江源区重度退化高寒草甸开展为期3年的混播试验,探讨不同牧草混播对退化高寒草甸土壤养分及生物量的影响。结果表明：不同牧草混播条件下,草甸土壤有机碳含量与全氮及不同形态氮素含量呈显著正相关（P<0.05）;草甸土壤养分含量发生显著变化（P<0.05）,EM（垂穗披碱草+呼伦贝尔苜蓿）混播的土壤养分状况最佳;草甸地上、地下生物量显著增加（P<0.05）,EM混播的效果最为显著（P<0.05）。综上,在重度退化高寒草甸恢复过程中,如采取人工草地建植手段,建议选择EM混播。     

1961—2015年西宁市降水变化特征分析

利用1961—2015年西宁市4站逐日降水量资料,采用线性趋势分析方法,分析了西宁市降水量、降水日数及降水集中度的变化特征。结果表明,西宁市降水量和降水日数存在明显的月际和季节变化特征,降水量表现为单峰型,降水日数表现为弱双峰型,5—9月降水量和降水日数占全年的比例分别约83.8%和67.2%。近55年来西宁市年降水量呈现增加趋势,降水日数和降水集中度表现为减小趋势。西宁市各站降水量、降水日数和降水集中指数(PCI)的趋势变化特征各异,二十里铺站降水量和降水日数均呈增加趋势,大通站、湟中站和湟源站降水量表现为增加趋势而降水日数为减少趋势,降水集中度大通站为增加趋势,二十里铺站、湟中站和湟源站表现为减少趋势。     

基于活力-组织力-恢复力的黑河源区高寒湿地景观生态健康评估

黑河源国家湿地公园作为典型高寒河源湿地,其生态系统健康状况是衡量高寒湿地当前及未来发展状态的重要依据。本研究基于土地利用数据,引入景观生态脆弱性指数,从生态系统活力、组织力、恢复力和生态系统服务价值4个方面构建高寒湿地生态健康综合评价体系,定量评估2014—2021年黑河源区生态健康时空变化特征。结果表明：（1）草地是黑河源区最主要的土地利用类型,高、中和低覆盖度草地呈镶嵌式分布;其次是未利用地,主要分布在河流两岸及西北部。（2）黑河源区以低脆弱区和较低脆弱区面积为主,整体景观生态脆弱性较低。（3）黑河源区以健康和中等健康为主,整体生态环境健康水平较高。综合来看,黑河源区2014—2021年生态系统较为健康,今后黑河源区应该以生态功能为主,兼顾牧业生产,保证生态系统朝着“生态和谐”的健康方向发展。     

高寒冷凉地区日光温室温度变化规律分析与预报

为开展精细化设施农业气象预报服务,实现高产、稳产的反季节蔬菜栽培,达到农业防灾减灾和可持续发展的目的,利用青海省大通县国家现代农业示范园区日光温室小气候观测数据及气象站观测资料,分析了该地日光温室内温度变化规律,同时建立了该地日光温室内平均温度及最低温度预报模型。结果表明,室内年平均气温日变化均表现为“1升2降”的过程,08:00—14:00为升温阶段,最大升温速率多云天(5.46℃)>晴天(5.34℃)>阴天(1.6℃);14:00—21:00为快速降温阶段,降温速率多云天(2.79℃)>晴天(2.69℃)>阴天(1.56℃),21:00—08:00（次日）为缓慢降温阶段,降温速率晴天(0.57℃)>多云天(0.53℃)>阴天(0.49℃)。平均温度预报模型为T_ave=3.991+0.688T₁+0.113T₄,预测值与实测值的相关系数(R²)达到0.7062,ABSe和RMSe为1.45、1.85℃,≤2%的准确率75%,≤4%的准确率96%;最低温度预报模型T_min=-3.05+0.366T₃+0.692T₁-0.098T₂,预测值与实测值相关系数(R²)达到0.8373,ABSe和RMSe为1.15、1.55℃,≤2%的准确率81%,≤4%的准确率99%,模型的模拟效果较好,具有较强的实用性。     

高寒草甸优势种功能多样性对增温和模拟放牧的响应

为探究全球变化背景下高寒草甸优势牧草的功能性状与生态系统功能的关系及变化,本研究以高寒草甸的3种优势种矮嵩草（Kobresia humilis）、冷地早熟禾（Poa crymophila）和垂穗披碱草（Elymus nutans）为试验材料,采用国际通用的开顶式生长小室（Open top chambers,OTC）的增温方法模拟全球变暖,测定增温后优势种的功能多样性指标以及群落的生产力和稳定性。结果表明：中度增温对高寒草甸群落功能丰富度和功能离散度有积极影响,但降低了功能均匀度,而轻牧只提高了功能离散度;增温和放牧均会降低高寒草甸群落稳定性和地上生产力。高寒草甸的群落稳定性与地上生产力没有显著关系;优势种的功能多样性并不影响群落稳定性,但是与群落地上生物量是负相关关系,增温没有改变这种影响方式,轻度放牧会调控优势种的功能多样性以提高地上生产力。在未来持续气候变化的背景下,适度放牧是一种保持草地可持续发展的良好管理方式。     

青海省天然草地类型空间分布特征及气候分区

根据青藏高原气候带划分的水分和热量指标,得到符合青海高原气候带划分的修正指标,随着近半个世纪以来青藏高原的气候变暖效应,青海高原亚寒带和温带的最热月上限温度指标增加了1～2 ℃,高原寒带≥0 ℃年积温上限值增加50 ℃。结合青海省干湿分布状况,把青海省分为6个气候区域,按照草地类型的划分原则、系统与标准,把青海省10个草地类型进行组合分类划分至6个气候区域;阐述了不同草地类型的分布与海拔、温度及降水等生境特征的关系;定量评价了各草地类型的丰富度、生物量、草层高度以及草群盖度等植被特征。