气候变化对内蒙古牧草生产潜力的影响

气候变化对牧草生产潜力的影响研究对充分利用气候资源,应对气候变化,提高牧草生产潜力有重要意义。基于1960—2010年内蒙古地区30个气象站逐日气象资料、1983—2009年8个牧草观测站牧草观测资料,采用气候线性倾向率模型、迈阿密模型对内蒙古3个不同类型草原区(草甸草原、典型草原、荒漠草原)的气候及牧草生产潜力特征进行分析。结果表明:近50年内蒙古草原气温升高、降水量偏少,使得暖干化趋势显著,且有发展态势。牧草气候生产潜力空间上由东北到西南逐步递减,3类典型草原气候生产潜力草甸草原典型草原荒漠草原,分别为4490~6180、4100~6000、420~5000 kg/hm~2;气候资源利用率草甸草原典型草原荒漠草原,分别为39.2%~79.0%、28.9%~66.3%、21.2%~38.7%,尚有潜力可以开发。降水量对草原气候生产潜力的影响均具有正效应;气温对草原气候生产潜力的影响不同草原类型区存在差异,气温对草甸草原牧草气候生产潜力的影响均具有正效应,气温对位置偏南地区的典型草原和荒漠草原牧草气候生产潜力形成负面影响,气温与降水的协同作用对内蒙古草原区牧草气候生产潜力产生影响。总体上,降水量是限制牧草气候生产潜力的主要气候因子,对牧草气候生产潜力起主导作用。     

黑土区马铃薯气候生产潜力对气候变化的响应及优势产区增产空间研究

揭示黑龙江省马铃薯气候生产潜力的时空演变,明确气候变化的影响效应,了解优势产区的增产潜力,以期为指导黑土区马铃薯优化生产布局、保障黑土区粮食安全提供基础参考。利用黑龙江省80个气象站点1961—2020年的逐日气象资料及马铃薯地段产量资料,采用逐步订正法,精细化评估马铃薯各级生产潜力的时空变化特征,量化辐射、气温、降水主要气候变化因子的影响效应,优化松嫩平原西部马铃薯优势产区的种植空间。结果表明：1961—2020年黑龙江省马铃薯光合、光温、气候生产潜力平均值分别为28885、25802、13843 kg/hm²;光合、光温和气候生产潜力分别表现为不显著的上升、下降和下降趋势;与潜在生育期内辐射、气温、降水的趋势一致。马铃薯光合、光温生产潜力呈现出自北向南逐渐递增的纬度特征,高值区位于松嫩平原南部及牡丹江南部局地;气候生产潜力自中部向周围递减;气候变化对马铃薯气候生产潜力的影响为：辐射的影响为正效应,气温、降水及气候变化综合的影响均以负效应为主。对于松嫩平原南部降水偏少地区,增温、降水量增加有利于提高马铃薯气候生产潜力,而对于东部降水偏多地区影响为弊大于利。松嫩平...     

锡林郭勒草地NDVI和牧草估产产量的变化特征

为及时准确了解草地牧草生长状况,利用EOS/MODIS遥感资料结合地面同步调查数据,分析锡林郭勒草原草甸草原、典型草原和荒漠草原3种草地类型NDVI和草地生物量的月际变化特征。结果表明,利用S曲线回归估产模型测算的草地生长季逐月牧草产量能较好地反映其生长状况变化,体现了各类草地地上生物量的分布特征。其中,草甸草原牧草生长季NDVI和牧草平均估产产量变化范围分别为0.208~0.560和39.8~168.6g/m²（干重）,峰值出现在8月;典型草原牧草生长季NDVI和牧草平均估产产量变化范围分别为0.194~0.480和33.7~146.2g/m²（干重）,峰值出现在7月;荒漠化草原牧草生长季NDVI和牧草平均估产产量变化范围分别为0.130~0.185和10.0~29.8g/m²（干重）,峰值出现在7月。     

气候变化对锡林郭勒盟典型草原天然牧草物候期的影响

植物物候能直接反映气候变化的影响,已经成为全球变化研究的热点。利用1954—2012 年内蒙古锡林浩特国家气候观象台气象资料和1986—2012 年典型草原优势牧草克氏针茅(Stipa krylovii Roshev.)物候期观测资料,分析了气候变化对克氏针茅物候的影响。结果表明：近60 年来,锡林浩特典型草原地区平均气温呈极显著上升,降水量微弱减少,日照时数呈极显著增加(P＜0.01),总的气候趋势呈“暖干”性。克氏针茅返青期呈极显著延迟趋势,其它物候期均呈逐年提前趋势,整个物候期呈逐年缩短的趋势。多元逐步回归分析表明,0℃至返青日的累计温度对返青期影响较大;5 月平均气温和牧草返青-抽穗期累计温度对抽穗期影响较大;4 月、6 月降水量对开花期的影响较大;6 月份降水量对成熟期的影响较大;9月份降水量对黄枯期的影响较大。     

太仓市水稻和小麦气候生产潜力估算

小麦和水稻是太仓市主要的粮食作物，为了解太仓市小麦和水稻的气候生产潜力的变化趋势以及光温水条件对其生产潜力的影响程度，本研究收集并整理了太仓市近几十年来的温度、湿度、辐射、降雨等数据信息，分析了太仓市气象条件的变化趋势，并采用联合国粮食和农业组织（FAO）推荐的逐步订正法，估算了太仓市水稻和小麦生育期内的生产潜力和气候资源利用率。结果表明：（1）近几十年来太仓市太阳辐射能量有所下降，而气温和降水量则有所提升；（2）在太仓市气候条件变化影响下，小麦气候生产潜力呈升高趋势，而水稻气候生产潜力没有明显上升或下降趋势；（3）太仓市小麦气候生产潜力受水分条件影响较大，而水稻气候生产潜力则主要受到温度条件的影响；（4）水稻的气候资源利用率范围为38.50%~64.30%，而小麦则更低，仅23.72%~51.39%。综上所述，太仓市水稻和小麦作物的增产潜力仍然很大，可通过监控温度，调整农时，加强水分管理，改善土壤肥力，提高复种指数，引进新品种等途径提高太仓市作物产量。     

近30年冀东地区气候变化对气候生产力的影响

【研究目的】为了摸清全球气候变化背景下冀东地区年平均气温及年降水量变化情况,以及由此对作物气候生产力产生的影响和未来气候变化情景下作物气候生产力水平。【方法】笔者利用冀东地区11个观测站1977-2006年气象资料与统计资料,在分析年均气温和降水量变化的基础上,应用Thornth waite Memorial模型,计算气候生产力对年均气温和降水量变化的响应情况。【结果】结果表明：（1）该区气温增速为（0.41~0.75）℃/10a,年降水量波动减少,但不显著;（2）过去30年间气候生产力总体呈减少趋势,但不明显,气候生产力利用率平均为43.3%,呈提高的趋势;（3）未来不同气候情景下,“暖湿型”气候将使气候生产力增加7%~20.8%,“冷干型”气候将使气候生产力降低7.1%~9.7%。【结论】（1）年平均气温变化在山区、平原和沿海地区表现出很好的一致性,年降水量表现出非一致性;（2）本地区作物气候生产力随年平均气温和年降水量的增加而增加,单一的气温升高和降水量增加均可使气候生产力增加,降水量不足构成作物气候生产力变化的主要限制因子之一;（3）本地区作物生产力还有很大的潜力,针对非作物本身因素提高单产还有可能;（4）未来气候变化情境下,“暖湿型”气候对本地区气候生产力增加最有利,“冷干型”气候对气候生产力增加最不利。     

内蒙古草原生态环境的变化及其对气候因子的动态响应

由于气候条件的差异,内蒙古草原自东向西出现了由草甸草原、典型草原向荒漠草原和荒漠的过渡.气候变暖使内蒙古地区无霜期延长,积雪、冰雹、雷暴、大风、沙尘暴日数减少,降水量也出现由少转多的变化,对草原类型分布起决定性作用的湿润度几乎没有变化.近几年来草原退化、沙化的过程是伴随着草原开垦,植被遭到破坏的情况下形成的.1999-2001年连续高温干旱加剧了草原退化的进程,并在一定程度上改变了草原退化的趋势和格局.     

基于DSSAT模型模拟的气候变化对棉花生产潜力影响研究

【目的】运用农业技术转移决策支持系统(Decision support system for agrotechnology transfer, DSSAT)模型分析石河子地区气候变化对棉花生产潜力的影响,为棉花种植管理的可持续发展提供思路。【方法】本研究以石河子地区田间试验数据为基础,验证DSSAT V4.7模型适用性,模拟棉花光温生产潜力和气候生产潜力,并分析了气候变化对棉花生产潜力的影响。【结果】经过品种参数调试校正,模型的模拟值与试验的实测值吻合度较高,可用于石河子地区棉花的研究。近51年来石河子地区棉花生育期的平均气温和太阳总辐射呈显著上升趋势,降水量变化不显著,并且在棉花的不同生育阶段气候变化趋势有所差异;棉花的实际产量和光温生产潜力都呈极显著上升趋势,其中生产潜力的平均值是实际产量的3.6倍,由于该地区降水量的稀少导致气候生产潜力模型模拟结果不理想;棉花光温生产潜力与生育期内的气象因子有较强的相关性,与月平均最低气温和月太阳总辐射呈极显著正相关,与大多月降水量和部分月平均最高气温相关性不显著,因此气温和太阳总辐射的增加,有利于棉花增产。【结论】气候变化对石河子地区棉花的产量和生产潜力具有一定的正面影响。     

气候变化对北碚区蔬菜气候生产潜力影响研究

为了最大限度地提高北碚区蔬菜产量,促使蔬菜充足供应和农民增收,利用北碚区1951—2010年逐日平均气温、降水量等气象资料,结合周广胜气候生产力模型,统计了北碚区蔬菜气候生产潜力。在此基础上,采用线性回归、MK突变、小波理论等方法重点分析其变化分布特征。结果显示：北碚区蔬菜气候生产力呈上升趋势,并具有2~4年、12~13年的周期振荡,年平均蔬菜生产力为11412.11 kg/(hm2?a);蔬菜气候生产力存在明显的突变,影响北碚气候生产潜力变化的主要因素是降水量。建立了北碚蔬菜气候生产潜力预测模型,模拟的蔬菜气候生产力与实际蔬菜产量的变化趋势基本相同,当北碚气候处于暖干型气候（温度增加3℃,降水量减少10%）和暖湿型气候时,对蔬菜的生长最为有利。关键词 气候变化 北碚区 蔬菜气候生产潜力     

1961—2018年西藏高原青稞产区气候生产潜力时空变化特征

定量评估西藏高原青稞产区不同气候区气候生产潜力空间分布格局、演变特征及其影响机理,对于西藏高原青稞生长环境变化研究和产业可持续发展具有重要意义。基于西藏高原青稞产区不同气候区的7个典型气象站观测资料序列,采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型、气候倾向率、Mann-Kendall突变检验等方法,分析西藏高原青稞产区气候生产潜力时空分布特征及其对气候变化的响应。结果显示：1961—2018年青稞产区各站气温生产潜力(NPP_t)呈极显著增加趋势,降水生产潜力(NPP_r)呈显著增加趋势,蒸散生产潜力(NPP_e)和标准气候生产潜力(NPP_b)也均表现为波动的增加趋势。西藏高原主要青稞产区东部及沿雅江一带气候生产潜力限制因子为降水,高寒的北部地区气候生产潜力限制因子为气温或蒸散。NPP_t、NPP_r、NPP_e、NPP_b均表现为年代际增加趋势,20世纪80—90年代发生突变,且在21世纪初显著增加。1961—2018年气候的“暖湿型”变化趋势有利于当地青稞气候生产潜力的提高,青稞的生产不仅依赖于气候资源,还依赖于水资源的调配和利用。     

Effects of Main Climatic Factors on Plant Community Characteristics of a Meadow Steppe Under Different Grazing Intensities

This experiment studies the influence of main climatic factors on the structure of grassland plant community under different grazing intensities, determines the influence of climatic factors on the quantitative characteristics of meadow steppe community structure changes, and explores the response and adaptation of meadow steppe biodiversity and ecosystem functions to climate changes, so as to provide a reference and basis for rational utilization and management of natural grassland and prediction of development trend of meadow steppe under global climate changes. The results showed that the correlations between grassland community characteristic index and different climatic factors were significantly different under different grazing intensities. The average temperature and annual precipitation in the critical period were the main climatic factors affecting the changes in meadow steppe community characteristics, and the sensitivity of community indexes to the changes in average temperature of the critical period was greater than that to the changes in annual precipitation. The aboveground biomass of zero grazing and moderate grading was positively correlated with the average temperature and annual precipitation during the critical period, and the correlations between aboveground biomass and environmental factors were no significant under heavy grazing.     

谢家沟不同类型草地AM真菌侵染状况与土壤理化性质的关系

为探究谢家沟不同草地类型土壤理化性质对草地群落丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌侵染特征的影响,笔者通过调查采样,分析了4种典型草地(山地草甸、草甸草原、草原和草原化荒漠)与AM真菌的侵染状况和土壤因子间的关系。结果表明:4种草地类型典型植物均能被AM真菌侵染,草原化荒漠、草甸草环与草原换位置、山地草甸的平均菌根侵染率分别为79.90%、89.04%、85.93%和68.66%,草甸草原是侵染状况最好的草地类型。根际土壤有机质、碱解氮、速效磷与AM真菌侵染呈正相关关系,盐分和p H与AM真菌侵染为负相关关系,但土壤总盐含量在2.1 g/kg左右时侵染率、侵染强度最高。自然条件下土壤因子与菌根的侵染及发育状况密切相关,土壤养分的高低制约着AM真菌侵染强弱,有机质和盐分是关键影响因子。     

高寒草原草地植被物候期及其与气象因子的关系模式

为进一步探寻高寒地区草地植被物候期生长指标与气象因子间的最佳关系模型,基于近11a的气象和牧草观测资料,采用曲线估计分析法探讨了高寒地区不同年际间草地植被物候期生长指标的变化特征及其与气象因子间的关系。结果表明,不同年际间气温和降水量均无显著差异,草地植被物候期生长指标在不同年际间的表现规律不尽相同。其中2005和2010年草地植被高度显著高于2015年,而植被盖度在不同年际间无显著差异;草地植被产量的变化趋势与植被高度一致。另外,2014年草地植被各生长指标的变异系数最大,分别为85%、55%和94%;而2015年变异程度最小,分别为48%、32%和64%。此外,不同年际间高寒草地植被物候期平均气温与高度无关,而与盖度和产量呈一次函数;年平均降水量与高度、盖度和产量间的最佳拟合模型均呈一次线性方程。由此可见,季节性降水量是驱动高海拔地区草地植被高度、盖度和产量的主导因子。     

草原生物量及碳密度遥感估算——以内蒙古正蓝旗为例

为了寻求从宏观上用于草原生物量遥感估算的有效方法,提高生物量遥感估算精度,以内蒙古正蓝旗为研究区,利用2010年Landsat5 TM遥感数据与同期调查样地数据,分析了TM各波段、影像变换（主成分变换,缨帽变换）、植被指数、地形因子、气候因子与草原生物量之间的相关关系,并采用多元逐步回归法建立了生物量与各指标的回归模型。结果表明：生物量与EVI（增强型植被指数）、主成分、缨帽变换等具有较高的显著相关,在草原沙化地区应选择具有剔除土壤背景信息的指标估算生物量;正蓝旗草原生物量为1196412.9 t,碳贮量约为0.54 TgC,其中温性草原类的平均碳密度为517.49 kg C/hm²,低地草甸类的平均碳密度为683.30 kg C/hm²。     

内蒙古中部马铃薯晚疫病气象预报方法的初探

随着气候变暖和内蒙古马铃薯区域化和规模化的发展,晚疫病危害已成为发展马铃薯产业的一大制约因素.通过分析内蒙古中部马铃薯生长季节主要气象要素与晚疫病发生流行的关系,研究了晚疫病孢子囊形成的气象适宜指数,建立了基于开花期中尺度气象要素数值产品的晚疫病病菌流行期定量预报模型.结果表明,影响晚疫病孢子囊形成的关键气象因子为6--7月上旬的极端最高气温、平均气温距平和降水距平百分率,影响该病流行的气象条件中,温度和降雨最为重要,利用预报模型的计算结果结合孢子囊形成期的气象适宜指数进行判别,即可做出马铃薯晚疫病流行程度的预报,准确率达到87.5％.     

内蒙古中部马铃薯晚疫病气象预报方法的初探

随着气候变暖和内蒙古马铃薯区域化和规模化的发展,晚疫病危害已成为发展马铃薯产业的一大制约因素。通过分析内蒙古中部马铃薯生长季节主要气象要素与晚疫病发生流行的关系,研究了晚疫病孢子囊形成的气象适宜指数,建立了基于开花期中尺度气象要素数值产品的晚疫病病菌流行期定量预报模型。结果表明,影响晚疫病孢子囊形成的关键气象因子为6—7月上旬的极端最高气温、平均气温距平和降水距平百分率,影响该病流行的气象条件中,温度和降雨最为重要,利用预报模型的计算结果结合孢子囊形成期的气象适宜指数进行判别,即可做出马铃薯晚疫病流行程度的预报,准确率达到87.5%。     

气候变化背景下陕西关中西部作物气候生产潜力变化特征

为了研究气候变化背景下关中西部作物气候生产潜力变化规律,选用宝鸡市11个气象站1961—2010年温度、降水等气象资料,应用Tuynthwhite Memoral模式计算分析宝鸡地区作物气候生产力状况及其变化趋势。结果表明：关中西部气候生产力呈递减趋势;年及各季平均气温均呈明显上升趋势,降水量呈下降趋势;气候暖干化使作物气候生产潜力以35.69 kg/(hm²·10 a)的速率波动下降,降水是主要限制因子;气候生产力利用率平均为34.8%,作物生产有较大的发展潜力;未来气候情景下,“暖湿型”气候对区域作物生产最有利,平均增产幅度8.5%~22.5%,而“冷干型”气候对作物生产最不利,平均减产幅度为5.7%~20.8%。     

1960—2015年内蒙古气候诊断及其与农田覆盖变化相互关系

为了摸清1960年以来内蒙古农业气候资源变化及其对农田覆盖影响,本研究利用1960—2015年的105个气象站逐旬气象资料从中心趋势检验、年际稳定性检验、变化趋势检验3个方面进行气候统计诊断,利用1982—2006年的GIMMS-NDVI数据进行农田植被覆盖特征及变化分析,结合116个气象站逐日气象资料,利用GIS空间插值实现站点数据点到面转换,气象要素栅格数据投影方式与像元大小均与GIMMS-NDVI数据相一致。利用GIS空间分析、地统计分析、趋势分析、相关分析等方法,分析农田NDVI与同期温度、降水条件间相互关系。结果表明：（1）2000年以来,内蒙古各季节平均气温、年平均气温线性变化趋势均呈显著上升趋势;大部地区年降水量较为稳定,春季增多,夏季减少,秋季变化不明显,冬季中东部增多,西部减少的,但均不显著;（2）农田NDVI年内分布呈现开口向下的单峰型分布曲线,农田NDVI全年均值、夏季均值、峰值上升趋势显著,但通过稳定性检验,2000年来变化不显著;（3）春季墒情好坏影响气温与植被覆盖的利弊关系。     

2000—2017年内蒙古地区VCI对不同时间尺度SPEI的响应

为了深入了解内蒙古地区各植被类型对不同时间尺度气象干旱指数的响应情况。利用2000—2017年内蒙古地区82个气象站的监测资料和NASA的MOD13Q1植被监测产品,计算内蒙古地区VCI与30、60、90、120、150天时间尺度的SPEI的相关性。结果表明：5种不同时间尺度的SPEI在内蒙古地区的年均值变化基本保持一致,但年变化趋势并不显著。年平均VCI呈极显著上升趋势,其变化倾向率达0.129/10 a,植被状况转好显著。内蒙古地区4月下旬—5月中旬,各植被覆盖类型对气象干旱的影响均不敏感。5月下旬开始草原VCI与SPEI呈显著或极显著正相关。6月中旬开始耕地VCI与SPEI呈显著相关或极显著正相关。VCI与不同时间尺度SPEI的相关性分析表明,宜分别采用SPEI₆₀和SPEI₉₀对内蒙古地区的草原和耕地干旱开展监测和预警,而森林和荒漠的VCI与SPEI的相关性整体偏差,气象干旱对其影响并不显著。