重庆地区马铃薯气候适宜性区划研究

重庆市有适宜马铃薯生长发育的优越气候,同时在海拔高度、气温、降水、日照等多种气象因子影响下,马铃薯生长分布有一定规律。选取1971—2000年气候数据,基于GIS进行空间化分析,同时结合实地调研等相关资料,对马铃薯进行气候区划,划分出"一年二到三熟光照较丰马铃薯栽培区、一年二到三熟光照一般马铃薯栽培区、一年二熟光照较丰马铃薯栽培区、一年二熟光照一般马铃薯栽培区、一年一到二熟光照较丰马铃薯栽培区、一年一到二熟光照一般马铃薯栽培区和气候冷凉不适宜区"等7个不同类型栽培区,为马铃薯种植提供客观的参考依据。     

气候变暖背景下中国北方地区谷子生长季气候适宜性分析

基于气候适宜度模型,利用Anusplin软件对中国北方谷子一作区314个气象站点谷子生长季气候资源和气候适宜度进行1km×1km的精细化插值,分1960-1989年、1990-2019年两个气候年代对其空间分布和年代变化特征进行分析。结果表明：（1）北方谷子生长季气候资源呈现出日照时数由东到西、由南到北递增,累积降水量由北向南、由西向东递增,平均气温南高北低的空间分布;随着气候变暖,研究区谷子生长季平均气温呈上升趋势,日照时数和累积降水量均呈下降趋势。（2）北方谷子生长季气候适宜度呈现出温度适宜度由东向西、由南向北递减,降水适宜度由西北向东南递增,日照适宜度由西北向东南递减的态势;由于气候变暖,温度适宜度和降水适宜度高值区增多,日照适宜度高值区减少。（3）根据综合气候适宜度的计算结果,利用自然断点法将其划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜4个等级。1960-1989年（前30a）北方约21.5%的地区为谷子种植气候最适宜区,随着气候变暖,1990-2019年（后30a）约有10.5%的地区从适宜区转变为最适宜区,主要分布在山东、山西一带,未来可以考虑在该区域根据实际情况扩大种植规模。     

气候条件对马铃薯产量的影响

利用乌兰察布盟后山地区3个旗县多年的产量资料与气侯资料进行统计分析，阐述了气侯条件对马铃薯产量的影响，得出降水是影响该地区马铃薯产量的主导因子，温度和风速是次要因子，影响产量的关键时段是结薯期和淀粉积累期。建立了后山地区马铃薯产量与主要气象因子综合关系模式。     

气候变化背景下安徽省冬小麦气候生产潜力和胁迫风险研究

从气候的资源和灾害双重属性出发,构建了冬小麦气候生产潜力和胁迫风险评价指标,以安徽省为例分析了二者对气候变化的响应特征,综合气候对高产和稳产的影响进行研究区冬小麦种植气候适宜性区划。结果表明:采用逐级订正法结合作物生长动态参数估算安徽省冬小麦气候生产潜力多年平均为12 391kg?hm-2,以沿淮和江淮之间最高;1961—2015年淮北和沿淮东部地区为显著上升趋势,而淮河以南地区则以下降为主。通过考虑在冬小麦生长发育过程中气候条件偏离最适区间而导致的胁迫影响,建立了高温、低温、雨涝、干旱4种气候胁迫的评估指标,并基于气候胁迫的超越概率形成了冬小麦气候风险评价方法。气候变暖使研究区冬小麦高温胁迫显著上升,低温胁迫显著下降,水分胁迫无显著的变化趋势。安徽省冬小麦的气候风险呈现中间低,两头高的分布特征,以沿淮和江淮之间风险最低,淮北北部和江南南部风险较高;淮北地区主要以干旱和低温贡献为主,而淮河以南地区则以雨涝风险为主。融合气候生产潜力和气候胁迫风险形成冬小麦的气候适宜性区划,其空间格局呈南北低、中间高的特征,种植分布格局与气候适宜性的空间匹配程度较高,但有一定的优化调整空间。     

未来气候变化情景下海南岛绿橙种植气候适宜性分析

基于海南岛主岛19个气象站点连续40a（1980-2019年）逐日气象数据及地形等要素,建立空间分析模型,综合确定海南岛绿橙种植气候适宜区指标。在气候适宜度模型基础上构建海南岛绿橙种植温度、日照、降水以及综合适宜度模型,采用地理信息系统（GIS）技术综合分析,利用自然点断法对绿橙种植气候适宜性进行精细化区划,并利用RCP4.5未来气候情景模式模拟数据探讨未来30a（2020-2049年）气候变化情景下海南岛绿橙种植适宜区变化趋势。结果表明：现阶段海南岛绿橙种植最适宜区主要分布于中部地区,面积0.87×10⁴km²,气候适宜度为0.9～1.0;适宜区主要分布于东部局部地区及中西部大部地区,面积1.83×10⁴km²,气候适宜度为0.7～0.9;次适宜区主要分布于西部沿海及中西部海拔较高地区,面积0.51×10⁴km²,气候适宜度为0.4～0.7;不适宜区主要分布于中部山区,面积0.17×10⁴km²,气候适宜度为0～0.4。未来气候变化情景下海南岛气温、降水分布呈较大变化,温度适宜区由四周向中部逐渐缩小,降水适宜区由东部逐渐迁移至中部地区。未来绿橙种植气候最适宜区主要分布于琼中、屯昌和保亭县大部分地区、万宁市西部及白沙县中东部等地。     

皖南山区脐橙种植的气候适宜性分析

利用1953—2003年实测气象资料，通过与秭归地区脐橙种植的主要气候指标及脐橙生长发育所需的气候条件进行对比，分析了皖南山区的水热特点以及近年的变化趋势，评价了当地脐橙种植的气候适宜性。结果表明：与秭归相比，皖南山区的降水、日照条件相似，但热量条件差异较大；皖南山区≥10℃积温偏少影响脐橙品质，冬季极端最低气温过低是脐橙种植的主要限制因子；近年来气候变暖使得皖南山区的热量条件有所改善，对提高脐橙品质有利，但冬季热量条件与脐橙安全越冬的要求还有相当距离。因此，目前脐橙在皖南山区只能利用暖坡地带有限种植，还要注意防范冬季冻害和伏秋旱。     

内蒙古东北部大豆气候适宜度等级及种植区划研究

为高效利用内蒙古东北部地区水热资源,发展冷凉地区大豆种植业,利用呼伦贝尔市、兴安盟及周边黑龙江地区近30年的气象观测资料和大豆发育期资料,采用气候适宜度分析方法,计算了该区域近30年逐年大豆气候适宜度,建立了气候适宜度评价指标,进行了基于GIS的呼伦贝尔市大豆适宜种植区划。研究结果表明,温度适宜度和水热综合适宜度≥0.6为适宜,0.4~0.6为较适宜,≤0.4为不适宜;降水适宜度≥0.7为适宜,0.6~0.7为较适宜,≤0.6为不适宜。大豆适宜种植区域为大兴安岭农区东南端;较适宜种植区域为大兴安岭东麓,适宜种植区的外沿;不适宜种植区位于呼伦贝尔市北部林区及西部牧区。在林区南部的农林交错带中,该区1 900~2 100℃积温区域为玉米不适宜种植地区,但可以大力发展大豆种植业,在调整种植业结构时可考虑在这一区域增加大豆种植面积。     

气候变化背景下武川主要作物生产水足迹变化分析

生产水足迹(WFP)是指生产单位产品所消耗的水资源,一般用单位质量农产品所需要的水的体积来表示作物生产水足迹。气候变化对生产水足迹的影响是农业生产者关心的重要科学问题。本文以内蒙古自治区武川县主要作物马铃薯、春小麦为例,基于1983-2010年气象数据及生育期资料,修正作物系数,应用CROPWAT模型,计算作物生产水足迹,分析气候变化对作物生产水足迹的影响。结果表明：（1）近28a来,武川县气候呈干暖化变化趋势,马铃薯和春小麦生产水足迹呈显著下降趋势（P<0.05）;（2）气候变化对作物生产水足迹影响显著,生育期平均相对湿度、平均气温和平均日较差对马铃薯生产水足迹影响较大,生育期平均风速和平均日较差对春小麦生产水足迹影响较大;（3）1983-2010年马铃薯平均生产水足迹为1.37m3·kg-1,春小麦平均生产水足迹为2.51m3·kg-1,说明在当地生产单位质量的干物质,春小麦比马铃薯消耗更多水分。在该地区适当增加马铃薯播种面积,对提高水资源利用效率,促进地区农业发展具有重要作用。     

气候变化背景下吉林省风蚀气候侵蚀力时空特征

利用吉林省50个气象站1961—2015年的观测资料,计算了吉林省不同区域的风蚀气候因子指数,并分析其变化特征及其影响因子。结果表明:风蚀气候因子指数C值从1月开始逐渐升高,在4月达到最高,7月最低。C值在季节变化上表现为春季冬季秋季夏季。全年尺度上,C值呈显著的降低趋势(p0.001),倾向率为-18.7/10a。春季、秋季和冬季C值降低趋势显著(p0.001),夏季C值降低趋势不显著。年代际变化上,C值在近5a最低。风蚀气候因子指数呈由西向东逐渐递减的空间分布,西部风蚀气候侵蚀力最强,中部次之,东部最弱。吉林省各站风蚀气候因子指数均呈降低趋势,降低最显著的站点主要分布在中部。风速是西部风蚀气候因子指数的主要气候影响因子,大风日数是中部和东部的主要气候影响因子。     

气候变化情景下黄淮海冬麦区降水量及其适宜度变化分析

采用双线性插值法将RegCM3模式模拟的A1B情景下该区域1951-2100年0.25°×0.25°的格点数据插值到各站点位置,然后利用黄淮海冬麦区1971-2000年83个站点逐日气象资料对其进行误差订正,再将情景数据分为1951-1980年、1981-2010年、2011-2040年、2041-2070年和2071-2100年共5个阶段,计算各阶段冬小麦主要生育期降水量及其适宜度,并分析相应的时空变化特点。结果表明：黄淮海冬麦区在暖湿化的气候情景下,冬小麦各主要生育期降水量和降水适宜度总体上呈现南方多北方少的分布特点,返青-拔节期降水量最少,抽穗-成熟期降水量最多,相应各主要生育期的降水适宜度表现为返青-拔节期和抽穗-成熟期较高、拔节-抽穗期较低的特点。分时段分析结果显示,随着时间推延,各主要生育期内降水适宜度与降水量基本呈正相位的变化关系,即降水量越大,适宜度也相应增大。返青-拔节期的降水量和降水适宜度均呈现北部增加、南部明显减少的趋势,拔节-抽穗期降水量和降水适宜度均呈减少-增加-减少-增加的波动变化趋势,抽穗-成熟期降水量和降水适宜度均呈先减少后相对稳定的变化趋势,全生育期内降水量和降水适宜度均呈先减少后增加的趋势。未来全球气候变暖情景下,黄淮海冬麦区北部可以考虑根据实际情况小幅扩大种植规模;南部可以考虑保持现有种植规模或小幅减小种植规模。     

内蒙古地区玉米螟发生的气象条件适宜度预报

利用内蒙古地区1971-2005年的气象数据和玉米螟发生资料,结合玉米螟的生理气象指标,运用相关分析方法选取影响玉米螟发生的关键气象因子,假设玉米螟发生的气象条件适宜度为各气象因子确定的适宜等级与相应权重乘积的总和,建立了内蒙古地区玉米螟发生的气象条件适宜度预报方程;2006-2010年的试报结果表明,预报等级与实际发生程度基本一致,说明所建立的预报方程可以用于当地玉米螟发生程度的预报和预测。     

SRES A1B情景下内蒙古地区未来气温、降水变化初步分析

利用全球气候模式HadCM3Q0驱动区域气候模式系统PRECIS（Providing Regional Climates for ImpactsStudies）模拟SRES A1B情景下的内蒙古地区气候变化,对气候基准时段（1961-1990年）气温和降水的模拟效果及2011-2100年的气温、降水变化响应进行了初步分析。结果表明：对气候基准时段,PRECIS能够模拟出内蒙古地区气温、降水的空间分布及频率分布特征;A1B情景下,未来90a年平均气温高值中心基本位于额济纳旗及呼伦贝尔附近,增温2～5.6℃,低值中心基本位于全区中南部,增温1.4～4.8℃。年际变化上,2011-2040年、2041-2070年和2071-2100年增温显著且各时段30a的平均值较基准时段气温分别升高1.7、3.5和5.1℃。日平均气温的频率分布模拟结果表明,未来发生高温事件的可能性增大;就年降水量而言,内蒙古地区的西部沙漠戈壁地区与呼伦贝尔部分地区呈减少趋势,其余区域未来90a可能增加10%～20%,增加的高值中心位于赤峰及通辽南部附近。年际变化上,2011-2040年、2041-2070年和2071-2100年各时段30a的平均年降水量比气候基准时段增加10.7%、17.1%和14.1%。日降水量频率分布表明,未来发生强降水事件的次数可能增多。     

内蒙古东部区粮食产量对气候变化的响应

利用内蒙古东部产粮区25个气象站建站至2005年气象资料与粮豆和主要作物产量资料,分析了作物生长季水热演变规律,及区域作物产量对气候变化的响应。结果表明:(1)近50a该区域水热匹配格局发生变化,特别是近20a暖干化趋势明显;(2)降水是影响该地区粮食生产的关键气象因子,春、夏季降水量的匮乏和生长季高温是粮食生产的主要限制因素;(3)各作物的第一敏感因子不同。小麦和谷子为降水,玉米为夏季高温,马铃薯产量对7-8月温差和4-5月降水反应敏感。(4)据模型推算,当生长季平均最高气温或温差增加1℃时,有可能使玉米气象产量减少102～192kg/hm2,大豆减产87kg/hm2,马铃薯增产55.5kg/hm2。因此,气候暖干化倾向有可能造成该区域农业产量呈下降趋势。研究结果可为有关部门制定应对气候变化策略提供参考。     

内蒙古地区气候资源变化趋势分析

内蒙古地区有不同类型草地,也有典型的农牧交错带,对气候变化敏感,分析该地区气候干湿变化,对当地采取适应气候变化对策具有重要意义。利用内蒙古地区1961-2005年日平均温度、年平均温度、降水量、日照时数等主要气象要素资料,计算内蒙古地区湿润系数,综合分析气候变化背景下内蒙古地区气候资源变化情况。结果表明:近45a来,内蒙古地区年平均温度上升,T≥0℃积温均呈明显增加趋势;内蒙古东部及东北部大部分地区降水量有增加趋势,西部大部分地区降水量则呈减少趋势;荒漠、半荒漠、草甸草原景观面积呈增加趋势,典型草原、森林草原及森林类型区面积呈减少趋势。气候变化背景下,生长季延长给内蒙古东部湿润区的农林业生产带来机遇,但大部分地区荒漠化趋势加剧,草原生态系统脆弱性加剧,给农牧业生产与生活带来新的风险。     

数值模拟气候情景下未来30年内蒙古三种主要粮食作物生长季气温和降水量变化

利用PRECIS区域气候模式在SRES(A1B、A2和B2)大气主要温室气体排放情景下的降尺度数据集和中国国家气候中心CMIP5数值气候模式模拟结果,确定两种不同模式格点在内蒙古10个产粮盟(市)农区的位置和分布,并计算各盟(市)小麦、玉米和马铃薯生长季80a(1961-2040)数值模拟的月气温和降水量.通过与各盟(市)过去50a(1961-2010)气温和降水量观测数据比较,确定了数值模拟的偏差,并利用模拟值与观测值之差对未来30a(2011-2040)的模拟数据进行偏差订正处理,订正后的模拟结果显示,与过去50a均值相比,内蒙古3种主要粮食作物生长季降水量在未来30a无明显变化趋势,气温呈普遍增加趋势,不同作物生长季气温增幅不一致.研究结果可为预估未来30a内蒙古主要产粮地区的气候条件和未来粮食产量变化趋势提供参考.     

内蒙古降水量分布及其对马铃薯灌溉需水量的影响

马铃薯是内蒙古的优势作物,其生长和产量主要受水分条件的制约.研究内蒙古降水量分布和马铃薯需水规律,可为马铃薯生产合理布局、合理用水以实现稳产提供依据.利用内蒙古1961-2010年46个气象站点的逐日气象资料计算分析了内蒙古马铃薯生育期有效降水量及分布、马铃薯生育期蒸散量和不同年型下马铃薯的灌溉需水量.结果表明:内蒙古马铃薯生育期有效降水量为25～ 240mm,时空分布不均匀,地区间差异大;马铃薯生育期蒸散量为300～700mm,400mm等值线从呼伦贝尔北部开始,穿过锡林郭勒盟的北部,向东到兴安盟.内蒙古地区马铃薯灌溉需水量由东到西有逐渐增大趋势,需水量等值线呈经向分布.1500m3/hm2等值线在内蒙古东北部,等值线以东的呼伦贝尔市、兴安盟的北部地区有效降水基本能满足马铃薯需求,正常年无需灌溉,适合马铃薯大面积种植;内蒙古西部和北部降水资源不足以支撑马铃薯生产,不适合马铃薯种植.歉水年降水量少、蒸散量大,马铃薯灌溉量比平水年平均增加40.4％.     

西安市54年来气候变化特征分析

利用西安市54a的降水量、气温及日照时数资料对其气候变化特征进行分析, 得出：西安市气温在波动中呈现上升的趋势,1990年比1951年气温升高了0.72 ℃,气温升高主要发生在1985年以后.降水量在波动中呈下降趋势,与西北地区其它4大城市比较,1985年以来西安市气温升高、降水减少、日照时数下降,有向暖干化方向发展的趋势,而兰州、乌鲁木齐、西宁、银川有向暖湿方向发展的趋势.     

Suitability of Extractants for Predicting Available Sulfur in Natural Grassland in the Inner Mongolia Steppe of China

Abstract

It was the objective of this study to compare the suitability of different extractants for predicting the availability of sulfur (S) in natural grassland in a sulfur response trial on three different soil types in the Inner Mongolia steppe of China. For soil analysis, seven different extractants have been employed. The inorganic SO₄–S concentration was determined by ion chromatography. Additionally, in the Ca(H₂PO₄)₂ extract the total soluble S was determined employing turbidimetry. Weak salt solutions (0.15% CaCl₂, Ca(H₂PO₄)₂, and KH₂PO₄) extracted similar amounts of SO₄–S. Extraction with 0.025 M KCl provided the lowest SO₄–S values. Deionized water dissolved significantly more SO₄–S in the control plots than most weak salt extractants. The concentration of soluble organic S decreased in the control plots after 100 days of plant growth, indicating that the organic S pool contributed significantly to the S nutrition of the forage crops. Significant relationships among the SO₄–S in the soil determined in different extracts and crop yield, sulfur content in the forage, and total sulfur uptake were only found for the Ca(H₂PO₄)₂ extract. In general, the correlation coefficients proved to be unsatisfactory for field experimentation.