东北地区近50年降水量变化特征的分区

为了研究东北地区50年(1961~2010年)降水量变化的空间动态分布,利用该区87个气象站1961~2010年逐月降水资料,计算各站的降水量距平百分率,通过正交旋转主因子分析方法,分别对1961~1990,1971~2000,1981~2010年3个时段的降水量变化情况进行分区,并探讨分区结果的年代际差异。结果表明:基于旋转载荷向量,1961~1990、1971~2000与1981~2010年3个时段东北地区降水量变化特征均可划分为4个区域,1971~2000年和1981~2010年两个时段的降水量变化特征分区较为相似,而1961~1990年降水量变化特征分区差异明显;综合3个时段的分区结果 ,东北地区可分为东南部、东北部、西北部、中部偏西和西南部5个降水量变化特征区域,其中中部偏西地区降水变化比较稳定,北部地区东西两侧1961~1990年的降水量变化特征不同,而南部地区东西两侧在1971~2000年和1981~2010年两个时段降水量变化特征出现差别,形成两个区域。     

气候变化对南丰县粮食作物产量影响分析

选用1961—2018年南丰县统计局双季早、晚稻及粮食作物单产和南丰国家基本气象站气温、日照、降水等观测资料,结合南丰县气象局双季早、晚稻发育期观测等资料,使用Excel图表、线性气候倾向率、相关分析等方法,分析气候变化对南丰县粮食作物产量的影响。结果表明,1961—2018年,南丰县双季早、晚稻及粮食作物单产总体呈上升趋势,双季早、晚稻及粮食作物单产均随年际变化正相关极显著,将有利于南丰县粮食作物产量的稳定。随着全球气候变化,与南丰县双季早、晚稻及粮食作物单产正相关极显著的年平均最低气温、3—10月月极端最低气温平均等因子随年际变化升高,表明南丰县粮食作物生长期间的热量资源将更加丰富,气候变化有利于南丰县粮食作物增产。虽然年日照时数,尤其是6—9月日照时数随年际变化减少,较不利粮食作物生长,但与主要气象要素热量条件相比,有利条件远大于不利条件。年降水量和3—10月降水量随年际变化线性相关不显著。     

衡阳地区蒸发量变化特征分析

利用衡阳地区1981—2010年8个地面气象观测站蒸发量、平均气温、降水量和日照时数气象数据资料,分析了衡阳蒸发量变化特征及其影响因子。结果表明,衡阳地区1981—2010年年蒸发量空间分布不均匀,东北部、西部和东南部的蒸发量要高于中部和中南部。衡阳市区和衡阳县蒸发量年际变化、年代际变化、季节年代际变化、月年代际变化呈增加趋势,年蒸发量与年平均气温、年降水量、年日照时数均存在着显著相关性。     

内蒙古荒漠草原植被NPP时空变化及气候因子分析：以四子王旗为例

基于遥感数据和气象数据,利用光能利用率模型(CASA),对典型荒漠草原四子王旗1987—2016年植被NPP进行测算,分析NPP时空变化及其与年均气温和年降水量等气候因子的相关性。结果表明:1)1987—2016年四子王旗植被NPP值为144.52g/(m2·年)(C),植被类型地带性分布差异明显,空间上表现出南高北低的分布特征;2)1987—2016年四子王旗植被NPP总体呈现出增长趋势,年际波动为3.09～3.69Tg(C);3)研究区植被NPP与年均气温和年降水量呈显著正相关关系,且与年降水量相关系数更高,表明年降水量是影响荒漠草原区植被NPP的主要气候因子。通过研究荒漠草地植被NPP时空分布及其与气候因子的关系,有助于认识荒漠草原陆地生态系统对气候变化的响应。     

黑龙江省气候变化趋势对自然植被第一性净生产力的影响

自然植被第一性净生产力(Net primary productivity,NPP)可能是对气候变化反应最为敏感的生态环境因素之一,研究气候变化对NPP的影响可为保护及合理利用自然植被资源提供理论依据。本研究利用黑龙江省1961~2003年逐日气象资料,采用NPP综合研究模型和气候变化趋势分析的数学方法,研究了黑龙江省近43年来气候和自然植被NPP及其变化趋势的时空特征。结果表明,黑龙江省近43年来年平均气温和年降水量总体上呈增加趋势,年平均气温变率和年降水量变化趋势百分率10年分别为0.38℃和0.49%;日平均辐射量总体呈下降趋势,日平均辐射量变化趋势百分率10年为-0.86%,各地气候要素(年平均气温、年降水量、日平均辐射量)及变化趋势存在空间差异。自然植被NPP在时间变化上呈增加趋势,NPP的平均变率10年为0.077 t/hm2;自然植被NPP及其变化趋势存在空间差异。黑龙江省中、东部湿润且热量较好地区,自然植被NPP值较高;西部干旱地区和北部大兴安岭寒温带热量资源匮乏地区,自然植被NPP值较低。气候要素及其变化趋势的空间差异对自然植被NPP及其变化趋势的空间差异具有重要影响,自然植被NPP的时间分布特征与黑龙江省年平均气温、年降水量的时间分布特征基本一致;在黑龙江省近43年来气温趋势增高的背景下,自然植被NPP变率的空间变化与年降水量变化趋势百分率的空间变化基本一致,限制黑龙江省自然植被NPP的主要原因是水分供应相对不足,在黑龙江省西部地区松嫩平原表现特别明显。自然植被NPP的变率与年平均气温变率、年降水量变化趋势百分率呈正相关,与日平均辐射量变化趋势百分率呈负相关。     

澧水流域降水量的时空分布特征

采用水文统计分析法和相关分析法研究澧水流域观测站多年平均降水量的空间分布、年内分配、年际变化等水文特征.结果表明:澧水流域年降水量与高程显著相关,高程每降低100m,年降水量减少137.76 mm,具有典型的区域差异性,总的趋势是自流域上游向下游递减,自西北高山丘陵向东南部滨湖平原递减;澧水流域降水量具有显著的季节变化...     

浙江省农业气候资源时空变化特征研究

基于浙江省20个气象站点1961-2010年的逐日气象数据,分析了浙江省农业气候资源的时空分布特征和变化规律。结果表明: 气候变暖背景下,浙江省气温显著升高,≥10℃积温增加,气温稳定≥20℃终日延迟,作物气候生长期增长。热量资源要素在空间上具有一定的纬向分布特征。1961-2010年浙江省日照时数年际间呈显著下降趋势,其中以金衢盆地与台州玉环地区减少最为明显;年均降水量增加,降水天数减少,雨日平均降水强度年际间呈明显上升趋势,以舟山及嘉兴-宁波-台州沿海增速最大。沿海岛屿及金衢地区的参考作物蒸散量较高,丽水地区最少。1961-2010年全省平均湿润指数为164,整体上表现出增加趋势。本研究结果可为浙江省农业种植区划、生产布局调整及制定气候变化对策提供参考。     

基于小波分析的舒城县暴雨气候特征分析

以舒城县1961—2010年逐日降水、气温等资料为基础,采用线性趋势分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、相关性检验等方法,系统分析了近50年来舒城县暴雨气候特征及变化趋势。结果表明,(1)近50年舒城县暴雨日数存在明显的月变化特征,最为集中的月份为6—8月,这段时间出现的暴雨日数约占全年的69%;(2)近50年舒城县暴雨日数的年际变化很大,并以0.067 d/10年的速率缓慢增加;(3)Morlet小波分析表明,1961—1979年存在7年振荡的主周期和3年振荡的次周期,1980—2000年存在12年振荡的主周期和4年振荡的次周期,2000年以后存在6年振荡的主周期和2年振荡的次周期;年际变化最强信号出现在1991年,年代际变化最强信号出现在20世纪60年代至70年代初;(4)M-K突变检验表明,近50年舒城县年暴雨日数总体是逐渐增加的,这与线性趋势分析的结果一致;1988—1990年和1991—1997年增加趋势显著,2008年发生突变,由之前的减少再次转为增加;(5)年暴雨日数与年降水量之间存在显著正相关性,与年平均温度存在显著负相关性。     

气候和土地利用变化对成都市植被NPP时空分布的影响

以2001-2010年MOD17A3数据集的年均NPP数据为基础,分析成都市植被净初级生产力的时空变化及其影响因素,并借助回归分析方法对引起植被NPP变化的影响因素进行量化分析.结果表明:研究区植被净初级生产力年际变化特征明显,年净初级生产力分布在560～699gC/(m~2·a)之间,平均值为663gC/(m~2·a),总体来看10年间成都市植被净初级生产力呈波动减少趋势,年际减少为5.04gC/(m~2·a).空间分布上表现为由西南向东北逐渐减少的趋势,不同地形区植被NPP变化程度各异,其中平原区植被NPP下降趋势最为显著,其次为山区,而丘陵区植被NPP呈上升趋势.温度、降水量、耕地面积和建设用地面积对整个成都市植被NPP时空变化的独立解释能力分别为2.3%,16.4%,1.0%,10.5%,即研究区植被NPP受到自然因素和人为因素共同作用,而自然因素对植被NPP时空变化的主控作用总体上大于人为因素.对各地形区而言,山区NPP变化主要受到温度和降水量影响,降水量是主控因素(独立解释能力为6.6%);平原区NPP变化主要受到降水量、耕地面积和建设用地面积影响,建设用地面积为主控因素(独立解释能力为10.3%);丘陵区NPP变化主要受到温度、降水量、建设用地面积影响,建设用地面积为主控因素(独立解释能力为5.2%).研究结果为区域生态环境的建设,以及合理的城市土地利用规划提供依据.     

山西省县域粮食生产时空格局及影响因子分析

利用空间自回归、ESDA-GWR空间计量方法对山西省县域粮食生产时空格局进行研究,结果发现院（1）山西省县域粮食生产同时存在空间自相关与空间非均衡性特征;（2）1990~2001年,粮食生产空间相关性变化大,粮食生产空间集聚较强,2002~2011年,粮食生产空间自相关系数下降且变化稳定,粮食生产空间集聚存在的同时伴有空间异质性;（3）县域粮食生产关联模式中以“HH”,“LL”两类模式为主,集中在晋西南与西北地区,且地域随时间变化较稳定,粮食生产空间溢出效应不明显。就粮食生产格局影响因子而言,粮食单产、农业劳动力投入及基期粮食生产是影响山西省县域粮食生产的最显著要素,机械化不显著,劳动力依赖显著。粮食单产、农业劳动力、基期粮食生产等要素作用于县域粮食生产异质性显著,除基期粮食生产要素外,其余大部分要素都表现为空间正负效应。山西省需要因地制宜规划粮食生产,增强各区域影响因子与粮食生产的匹配度。     

重庆市粮食单产及均衡增产潜力空间分异

以县域为基本研究单元,利用变异系数、泰尔指数、ESDA方法和区域粮食增产潜力测算,探究粮食单产空间差异变化及空间格局演变,并在此基础上进行粮食均衡增产潜力分析。结果表明:(1)2000~2014年间,重庆市粮食单产变动态势呈现"V"型,2007年单产水平最低。(2)重庆市粮食单产总体差异呈缩小趋势,总体差异贡献度为一小时经济圈渝东北区渝东南区,区域差异为渝东北区一小时经济圈渝东南区。(3)研究期间,粮食单产存在明显的空间集聚特征。(4)重庆市可划为3个一级、8个二级均衡增产类型区,粮食单产增产潜力为一小时经济圈渝东北区渝东南区,总增产潜力表现为渝东北区一小时经济圈渝东南区,全市总增产潜力为4.20×10~6 t。     

基于LMDI模型的黑龙江粮食生产变化耕地利用效应

为合理规划黑龙江耕地资源,实现粮食的稳定增产,采用LMID分解法,将1994—2014年黑龙江省粮食生产变动的耕地利用效应分解为规模效应、广度效应、结构效应和强度效应,定量分析黑龙江粮食生产的时空变化。结果表明:在时间维度上,粮食总量呈现稳中有升-波动-快速增长的阶段特征,耕地利用效应作用大小为规模效应强度效应结构效应广度效应,耕地面积有显著的增量效应,复种指数呈减量效应,粮食单产和粮作比例效应为正-负-正变化;空间维度上,耕地利用效应在各市作用不一,且规模效应和强度效应在各市粮食增产中发挥主要作用。在提高耕地质量,增加种粮面积和提高粮食单产方面提出政策建议。     

2000—2020年东北黑土区耕地单产时空格局演化特征

为揭示东北黑土区耕地单产时空演变规律,本研究以县域为评价单元,基于时空演变与区域差异的研究视角,采用NPP换算耕地单产的方法,探究2000—2020年东北黑土区全域及其县域单产时空格局演化特征。研究表明：1)2000—2020年东北黑土区全域耕地单产在时序上呈波动上升趋势,共增加了0.79 t/hm²;低单产县、中单产县、高单产县数量减少,较高单产县数量增加,耕地单产内部差异基本不变。2)东北黑土区不同县域耕地单产在空间上非均衡状态明显。其中低单产县分布于黑土区西南部,中单产县集聚于黑土区西部,较高单产县分布于黑土区西北、东北与南部,高单产县分布于黑土区东南部。全域单产变化幅度沿“肇东—虎林”连线递减分布。3)结合区域单产与地形起伏度分异可知,东北黑土区单产受地形起伏度影响较大,且起伏度高值区与县域单产高值区具有一致性。研究框架及结果对县域单产提升等具有积极意义。     

2001-2013年黄土高原植被净初级生产力时空变化及其归因

基于光能利用率模型(CASA),利用遥感数据、气象数据和基础地理数据,测算了2001-2013年黄土高原植被净初级生产力(NPP),并辅以一元线性回归、Hurst指数及相关分析等方法,分析了2001-2013年黄土高原NPP时空变化特征、未来变化趋势及其驱动因素.结果表明,2001-2013年黄土高原植被年均NPP呈显著增加趋势,年增速为4.9 g/(m2·a).黄土高原植被NPP空间分布差异显著,表现出由东南向西北递减的趋势.黄土高原植被NPP呈增加趋势和减少趋势的面积分别占78.0%和22.0%.Hurst指数表明研究区未来植被NPP变化的正向特征显著,呈持续性和反持续性的比重分别为72.1%和28.9%.黄土高原植被NPP变化与降水、气温相关性不大,人类活动是影响植被NPP变化的重要因素,且对NPP有双重影响.     

河北省谷子单产水平变化与成因分析

以1949-2010年河北省谷子、小麦、玉米单产数据和2002年-2009年河北省138个县的谷子、小麦、玉米单产与面积数据为基础,比较分析了谷子单产的时空变化及与小麦、玉米单产的差距。结果表明,从时序上看,河北省谷子单产随着时间的变化有一定的增长趋势,但增速减缓,与小麦、玉米单产相比差距越来越大。从空间看,2002-2009年各县的谷子单产总体呈增长态势,差异比较显著。单产较高的县主要分布在山前平原和低平原区,燕山山区和坝上高原区单产较低。谷子单产水平较低的主要原因是随着时间的变化谷子由主粮作物变为了调剂粮食作物,播种区域逐步被挤压到丘陵旱地区域,农田基础设施建设薄弱,科技进步水平低、病虫草鸟危害严重等。提高谷子单产水平应加强谷子生产条件的改善,提高谷子科技水平和深加工水平,大力引导小米消费,研制适宜各类消费人群的产品。     

基于LMDI分解模型的中国粮食主产区增产格局及贡献因素研究

深入分析中国13个粮食主产省份的增产空间格局、作物结构、贡献因素,为维系其增长态势、优化粮食生产布局、调整种植结构,实现主产区粮食稳步增产提供决策依据。运用LMDI分解模型和GIS空间分析法,将主产区粮食总产量分解为播种面积和作物单产2种因素,分析其增产格局及增产贡献因素。从主产区粮食增产量的空间分布来看：北方主产区优于南方主产区,粮食增产重心呈现出较为明显的北移趋势;增产结构上看,玉米为主要贡献品种,其次为小麦,稻谷贡献率最低;主产区粮食增产贡献因素来看,单产的贡献率高于播面的贡献率,且空间差异明显。分作物看稻谷和玉米的播种面积效应为正值,玉米大于稻谷,小麦的播种面积效应产生负向影响;3种作物的单产效应均为正值,小麦的单产效应最为显著,小麦>稻谷>玉米。面积增加和单产提高都对主产区粮食产量增加产生了积极的贡献。对于主要依靠播面增加来提高产量的地区,应调整种植结构,合理轮作,挖掘优势作物,增加农业技术推广,提高土地产出;对于单产贡献显著的地区,要发展特色产业优势区,形成集群化发展,在生产、流通、销售环节提供全方位的服务,防止增产不增收的现象发生。     

基于缺失面板数据分析粮食产量与影响因素的关系

为我国粮食生产提供参考,利用2003—2011年的省际面板数据,在部分数据缺失的情况下,对缺失数据进行填补,结合ARMA模型及空间相关性,进而利用完备面板数据对粮食单产进行分位数回归,分析各影响因素在不同分位点上与粮食单产的关系。结果表明:有效灌溉面积比例、单位面积化肥施用量、单位耕地动力及粮食类零售价格增长指数对单位面积粮食产量起促进作用,农业生产资料价格增长指数对粮食单产作用为负,单位劳动力对其影响在各分位点表现不一。保证耕地面积、提高灌溉效率、积极预防自然灾害对粮食产量的提高至关重要。     

气候变化下宁夏引黄灌区玉米产量及其构成因素的预估

[目的]定量化估算未来气候变化情景下宁夏引黄灌区玉米产量变化趋势。[方法]利用区域气候模式输出的未来90年（2010～2100年）宁夏25 km×25 km网格的逐日温度、降水、辐射等资料,采用校正的CERES-Maize模型对宁夏21世纪的玉米产量状况进行研究。[结果]随着气候变暖,在未来气候情景下,采用目前玉米的适应性品种和最优生产管理措施,与基准年份BS（1961～1990年平均）相比,宁夏引黄灌区玉米产量在2020s和2050s表现为增产趋势,到2080s,随气温的进一步升高,则开始减产。玉米的产量构成因素穗粒数和穗粒重也表现相同的趋势。在2020s和2050s,B2情景下的玉米增产幅度大于A2情景,在2080s,B2情景下的玉米减产幅度小于A2情景。[结论]随着气候变暖,宁夏引黄灌区玉米增产,随气温的进一步升高,则开始减产。     

基于LMDI模型的我国省域粮食生产变化影响因素分析

从耕地利用角度对影响粮食生产变化的因素在时间和空间上产生的影响进行科学分析;应用对数平均迪氏分解法(Logarithmic mean weigh division,LMDI)将影响1980—2010年我国省域粮食生产变化的因素分为粮食单产、复种指数、耕地面积和粮作比例;对粮食生产及其分解因素的统计指标在省级层面进行分析。结果表明:1980—2010年我国粮食产量增加22 592.3万t,粮食生产格局重心由南重北轻逐渐演变为北重南轻;4个因素中粮食单产对粮食产量变化起到最显著的促进作用,但增产作用逐年降低,并被复种指数和粮作比例所替代;耕地面积减少在一定程度上限制了我国粮食产量的持续增加;全国各省域之间粮食生产变化的分解因素效应有比较显著的空间差异,河北、湖北、新疆等14个区域的粮食单产和复种指数效应的叠加效应使得其粮食生产增加显著,而上海、浙江、福建等复种指数与粮作比例的叠加效应对粮食增产的影响最大。粮食单产效应的逐渐减小与耕地面积累积效应起负面作用表明我国粮食生产增加主要是粮食单产作用,且正逼于其上限,耕地利用中要严格保护数量,提升耕地质量。