中国夏玉米和冬小麦近年生育期变化及其与气候的关系

作物物候期受气候条件和人为耕作的共同影响,而水热气候条件又直接影响着人为耕作时间。全球变暖背景下温度增加的趋势在近年来出现了停滞现象,针对这一新的气候变化特征,本研究选取作物物候观测和气象观测的站点数据,利用经典的统计学方法分析2000—2013年中国夏玉米和冬小麦主要物候期的变化趋势和空间分布,及作物生育期与对应水热条件的相关关系。研究发现:夏玉米和冬小麦各主要物候期均呈现一定程度的延后,其中64%的站点显示夏玉米成熟期延后,冬小麦成熟期延后的站点数比例达78%。研究期间,夏玉米和冬小麦的生育期历时对温度和降水变化均比较敏感,88%和64%的站点分别显示出夏玉米和冬小麦的生育期历时与平均温度之间呈负相关关系,而71%和77%的站点显示夏玉米和冬小麦生育期历时与年均降水量呈正相关关系。本研究时段内的气温变化也不同于一般性认为的单调升温,夏玉米生育期对应的平均温度呈增加和降低趋势的站点数基本相同,但显示降水量增加的站点较多,达到总站点数的68%;而冬小麦整个生育期显示冷干化趋势的站点居多,显示温度降低和降水量下降的站点数均占总站点数的60%以上。此外,本研究还用轮作站点探讨说明了可以利用年值气候数据替代生育期气候数据分析夏玉米和冬小麦轮作的物候和生育期特征。本研究通过站点数据证实了作物生长发育过程对气候变化的敏感性,新的气候条件下我国夏玉米和冬小麦的物候也对应产生了新的特征。     

2000—2020年华北平原耕地综合价值及其时空变化

[目的] 测算华北平原耕地的综合价值,分析价值差异和变化趋势,为中国耕地保护提供科学依据,促进形成耕地“多位一体”的保护新格局。[方法] 基于耕地的现实功能与人为耕作的影响,将耕地的价值分为正向价值(经济价值、社会价值、生态价值)和负向价值(农药、化肥),利用收益还原法、价值替代法和当量因子法对华北平原2000,2010,2020年耕地的综合价值进行核算。[结果] 2000,2010,2020年华北平原耕地价值分别为5.01×10¹²,8.45×10¹²,6.43×10¹²元;耕地的经济价值比例呈下降趋势,且正向价值在研究时段均大于负向价值。此外,各省间耕地价值分布不均衡,受耕地面积、耕作方式和农产品价格影响较大;其中,山东省耕地价值一直较为突出,河南省变化幅度较大;各省单位面积耕地的负向价值均呈上升趋势。[结论] 2000,2010,2020年,华北平原的正向价值中,经济价值比例呈下降趋势,耕地的社会价值和生态价值的重要性逐渐凸显。各省单位耕地负向价值的区域差异较大,且负向价值均呈上升趋势,河南省最为明显,农膜、化肥等对耕地的负向影响一直没有得到有效治理,且呈逐年加重的趋势。     

河南省最高、最低气温及日照的变化及其相关性分析

不同气象因子的变化特征和其间的相关关系一直是气候变化领域关注的基础问题。该文根据国家气象站点在1960—2012年间的观测数据,分析了河南省年均最高温、年均最低温及日照时数的变化特征,以及它们之间的相互关系。结果表明:研究时段内,河南省年均最高温总体呈增加趋势,四季的变化幅度为:春夏秋冬。年均最低温总体上也呈现增加趋势,且四季变化幅度为:春冬夏秋。年均日照时数下降趋势明显,下降率为8.5h/a。年均最高、最低气温与日照时数均显著相关。     

环境信息系统实践教学现状及方法初探

环境信息系统是一门实践性非常强的学科,其随着环境科学和地理信息科学的发展仍在不断完善。该文针对当前实践教学环节的现状,从理论入手,剖析期间出现的一些问题;并在此基础上,结合具体的实例,开展实践教学的方法体系分析;最后从教学内容、形式和考核等几个方面提出对应该课程实践教学的方法建议,籍以可以为逐步提升环境信息系统的教学水平和学生培养质量提供借鉴。     

新疆莫索湾南缘沙漠四种灌木空间异质性的对比

应用地统计学原理和方法,以莫索湾南缘沙漠为研究区,对心叶驼绒藜(Ceratoides ewersmanniana)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、琵琶柴(Reaumuria soongorica)、沙拐枣(Calligonum leucocladum)4种优势灌木的空间分布格局进行定量研究。结果表明:心叶驼绒藜主要分布于丘底和丘坡,分布介于集群分布和均匀分布,变程31.44 m,各向同性;梭梭主要分布于丘坡和丘顶,呈自相关性很强的集群分布,变程89.03 m;琵琶柴主要分布在丘底,为中等程度的集群分布;沙拐枣在该区分布频度较低,各向异性,属于随机分布。该地区灌木分布受沙漠与绿洲环境的共同作用,心叶驼绒藜和梭梭在该地区适应良好,分布环境的互补性强,搭配建植防风固沙的生态效益明显。     

气候变化下水肥及CO2对冬小麦生长的影响模拟

从机理上研究冬小麦最优水肥管理措施及其对大气CO2浓度变化的适应性,对保障粮食安全、促进农业可持续发展有重要意义。基于DSSATv4.5 模型中的CERES-Wheat 模块,模拟开封市冬小麦2001—2010 年气象条件变化对冬小麦开花期、成熟期的影响;设定42 种水肥组合方式,分析水肥因素对冬小麦产量的影响,同时选取出最优水肥组合方式;在最优水肥组合方式支持下,模拟不同大气CO2浓度水平下冬小麦的生长状况,分析CO2的施肥效应。研究结果表明：冬小麦开花期、成熟期随降水量的增加有所提前;生长期平均温增加能够明显促进冬小麦开花期、成熟期提前;灌溉量、施肥量的增加对冬小麦产量带来先快速增长后趋于稳定的增产效果,但过量施肥或灌溉均会导致不同程度的减产;大气CO2浓度增高对冬小麦有明显的增产效果,同时其各项生产指标也随CO2浓度增高而表现出平稳增长的趋势。可得出结论：冬小麦开花期、成熟期较晚的年份其生长期平均温均在11.0℃以下;控制施肥量300 kg/hm2、灌溉量200 mm左右的水肥组合能够达到理想的冬小麦高产节约种植效果;未来40 年的大气CO2浓度增高会对冬小麦种植带来明显的增产效应。     

我国春玉米物候变化趋势及其与水热条件的关系

[目的]分析春玉米关键物候的时空变化情况,并探讨气候与物候对应的相关关系,为从整体上把握我国农业生产状况、评估气候变化下的作物生产和适应情况提供科学依据。[方法]利用空间分析方法找到距离作物物候观测站点最邻近的气象站点,并采用经典统计学方法,研究春玉米物候变化趋势及其与水热条件的关系。[结果](1)2000—2013年中国春玉米生育期内大部分站点的降水量增加,而出现升、降温趋势的站点数基本相同。(2)春玉米生育期历时与平均温呈负相关,平均温每升高1℃,春玉米整个生育期将缩短4.58d;而春玉米生育期历时基本不受到降水量变化的影响。[结论]温度负相作用于春玉米的生育期历时,但是温度的升、降温趋势在全国站点上并不统一。     

河南省耕地机械化程度及富裕劳动力分析

耕地机械化水平的提高和农村劳动力的有序转移是土地规模化经营的基础。以河南省为研究区域,采用经典的统计学方法对农用机械动力、农业从业人员的变化趋势进行分析,并对河南省耕地机械化程度和富裕劳动力之间的关系进行初步分析。结果表明:1978~2008年河南省农用机械总动力、单位面积农用机械动力和人均农用机械动力均呈指数型增长;农林牧渔业从业人员在1978~2000年缓慢增长,2001~2008年快速减少,其占总人口比重也快速下降;农业机械化水平与劳动力转移二者之间相互影响。机械化水平的提高促进劳动生产效率提高,推动富裕劳动力的产生,富裕劳动力的转移又进而促进机械化水平的提高。