青海省东部高原农业区干旱对ENSO事件的响应

【目的】初步探讨区域干旱变化与厄尔尼诺/南方涛动(El Ni?o Southern Oscillation,ENSO)现象的关系,为青海东部高原农业区干旱的发生及干旱程度预测提供参考。【方法】基于1959－2005年的海表温度距平指数SSTA(Sea surface temperature anomaly)和南方涛动指数SOI(Southern oscillation index)及青海省东部农业区12个站点的降水指数,对海表温度距平SSTA和南方涛动指数SOI进行相关性分析,定义出厄尔尼诺(El Ni?o)事件和拉尼娜(La Ni?a)事件;计算标准化降水指数SPI(Stangard precipitation index),对标准化降水指数SPI和海表温度距平SSTA以及南方涛动指数SOI进行相关性分析;采用谱分析的方法分析SSTA、SOI和干旱的周期变化规律。【结果】对1959－2005年的青海省东部农业区12个站点SPI指数的计算表明,该区中部和北部地区干旱程度较为严重;用南方涛动指数SOI定义的ENSO现象在滞后2个月时与12个站点的SPI指数有很大的正相关性,且显著性最高;对3个指数的谱分析表明,SSTA的明显周期有3个,SOI的明显周期有5个,其中45个月是两者共有的显著性周期,青海省东部农业地区的干旱周期较ENSO事件的周期短,但很接近。【结论】El Ni?o事件和La Ni?a事件对青海省东部农业地区干旱的影响基本相同,但在一些特大干旱事件发生时都为El Ni?o事件发生年,相对于La Ni?a事件,El Ni?o事件对青海省东部农业地区干旱的影响更大。     

降水-滴水的δ~(18)O/δD年季变化及与大气环流的关系——以重庆芙蓉洞地区为例

通过对2011年4月至2012年12月期间重庆市芙蓉洞外大气降水氢氧稳定同位素、降水量、温度和洞穴滴水、池水中δD,δ18 O的连续监测,分析了芙蓉洞地区降水中δD,δ18 O的变化特征及其与ENSO事件和季风指数的关系.当地大气降水线方程的截距和斜率均大于全球大气降水线,大气降水中δD和δ18 O值与大气温度成负相关关系,δ18 O与温度的相关系数为r=-0.693(n=20);与降水量的相关系数为r=-0.121(n=20);过量氘(d)也体现出夏季低冬季高的特点.不同季节的水汽源地差异是导致该地区大气降水中δD和δ18 O值出现季节差异的主要原因.芙蓉洞所在的中国南方季风区大气降水中氢氧稳定同位素组成与ENSO有密切联系.当厄尔尼诺发生时,西太平洋副热带高压势力强盛,西北太平洋季风指数高,导致中国南方地区大气降水中氢氧稳定同位素值偏重;拉尼娜发生时,东南信风强,印度洋季风指数高,降水稳定同位素偏轻.     

El Ni?o事件消亡期亚洲季风区对流层上层经向热力差异的演变

采用NOAA1979—2019年的南方涛动SOI指数、GPCC降水数据和ERA5气温数据探究El Ni?o事件消亡期亚洲季风区对流层上层海陆热力差异的演变特征。El Ni?o事件衰减期按所处季节可分为春季型、秋季型和冬季型,其中冬季型衰减对季风区对流层上层经向热力差(TI_up)的贡献最大,且热力差异在冬季达到最大;春季型衰减会使伴随长江中下游夏季降水增加,秋季型衰减会使长江中下游夏季降水减少,冬季型衰减会使华北大部分地区夏季降水增多,只有华南、西南及东北部分地区降水略有减小。     

博斯腾湖流域氢氧同位素特征研究

[目的]明确博斯腾湖流域不同水体氢氧同位素特征差异。[方法]测定2014年博斯腾湖流域不同水体的氢氧同位素值,并与前人各期数据进行时空上的对比。[结果]湖水δ~(18)O均值为-0.36‰,δD为-15.98‰,存在δD=2.99δ~(18)O-14.91的数量关系;河水δ~(18)O均值为-9.23‰,δD为-61.81‰,其关系:δD=6.10δ~(18)O-5.43;地下水δ~(18)O均值为-8.11‰,δD为-57.01‰,其关系:δD=4.61δ~(18)O-19.68。经与Craig(1961)全球大气降水线(GMWL)及根据全球降水同位素观测网GNIP数据与乌鲁木齐大气降水线方程(LMWL)对比,地下水、湖水与河水氢氧同位素组成均大致落在当地大气降水线和全球大气降水线附近,显示受降水补给为主。与2001、2008、2011年数据对比显示,各年间各水体(地下水、地表水)氢氧同位素数据存在一定差异,该差异或由各期采样点空间分布不同引起。[结论]研究结果为博斯腾湖流域的可持续发展提供了理论依据。     

石家庄地区大气降水氢氧同位素特征分析

研究大气降水中氢氧同位素的特征能够揭示水循环规律。依据全球氢氧稳定同位素监测网(GNIP)提供的大气降水稳定同位素资料,选择石家庄地区1985―2003年的资料数据,结合气象资料和水汽来源,分析了石家庄地区大气降水氢氧同位素的特征及变化规律,并建立了局地大气降水线方程。结果表明:石家庄地区大气降水的~(18)O春季最为富集,冬季最为贫化,夏秋两季相近;局地大气降水线方程为δD=6.39δ~(18)O-3.75,斜率和截距明显小于全球和中国大气降水线方程,反映该地区偏干旱的气候特征;年尺度上,石家庄地区大气降水δ~(18)O和δD具有一定的温度效应,但降雨量效应极为微弱,只在春夏季较为显著,表明该地区降水同位素受温度的影响作用更大。     

五大连池自然保护区浅层地下水化学及氢氧稳定同位素特征

[目的]探明五大连池自然保护区浅层地下水化学和氢氧稳定同位素特征。[方法]在五大连池自然保护区内代表性区域进行了露头泉和井水的采样,并对水中常规离子及D和~(18)O进行分析。[结果]该地区浅层地下水为HCO_3-Na·Ca和HCO_3-Na型的低矿化度水,以大气降水补给为主。其氢氧稳定同位素数值基本落在在降水线上,且呈现东北低西南高的分布趋势。地下水中δD和δ~(18)O值的分布与当地地质构造关系密切,同一断裂带上采样点的δD和δ~(18)O值极其相似,其值由低到高可分为尾山-龙门山线、格拉球山-药泉山线、老黑山-莫拉布山线和火烧山-药泉山线。[结论]该研究可为研究地下水的补给来源和补给范围奠定基础。     

北极涛动指数对河南降水的可能影响

在利用Morlet小波对时间序列进行连续小波变换的基础上,采用交叉小波变换方法,分析了河南省近50年降水与北极涛动指数（AOI）之间的关系。结果表明,河南降水距平（ΔR）以及北极涛动指数距平（ΔIAO）序列中都存在着不同时间尺度的周期分量,并且各周期分量的强度是不同的。同时研究了ΔR与△I之间在35年、16年、8年等各周期尺度的相关振荡及相应尺度上的时频特征。     

鄂尔多斯地区降水·温度的年代际预测研究．

以北大西洋涛动及南方涛动指数为外强迫因子,利用全局近似方法并考虑外强迫信息,尝试利用一个新的非平稳时间序列的预测方法,对鄂尔多斯地区降水、气温月平均时间序列进行预报试验。结果表明,外强迫因子在预测中扮演着与状态变量同等重要的角色,它们的参与可以有效地改善预测精度。     

一种预测我国汛期降水统计模型的建立

[目的]建立预测我国汛期降水的回归模型。[方法]基于吴志伟等的统计模型,以北大西洋涛动指数、ENSO发展阶段和衰落阶段的海温指数预测东亚夏季风指数,将站点归为16个区域后,用同样因子建立预测我国汛期站点降水的回归模型,并与先预测季风指数再估计降水的模型进行了比较。[结果]对比各模型在2005~2009年夏季降水的预测结果发现,因子间接预测区域降水的模型好于间接预测站点的,同时因子直接预测区域的模型好于间接预测区域的模型;最优模型3个因子直接预测区域的预报评分P平均达74.2,距平相关系数ACC平均为0.219。综合5年的预测值与观测值的降水距平百分率正负区分布的对比情况来看,在东北南部、华北东部、江南部分地区、华南沿海以及新疆大部分地区的预测效果较好,降水距平百分率的预报与观测的正/负分布较为吻合。[结论]该模型能较好地预测我国夏季降水。     

贵阳喀斯特地区夏旱特征分析

[目的]揭示贵阳喀斯特地区夏旱强度指数变化的多尺度时空分布规律,分析夏旱变化的周期特征和突变点,为工农业生产服务。[方法]利用1951～2004年共54a8个站6～8月日降水量资料,计算了贵阳喀斯特地区夏旱强度指数。采用Morlet小波函数,时贵阳喀斯特地区夏旱强度指数时间序列进行了小波分析。[结果]贵阳喀斯特地区夏旱强度指数序列变化具有明显的周期和突变点,夏旱强度指数存在22a的周期特征;2～3a的周期震荡也很明显;并且存在着2a的主周期。[结论]根据主周期进行预测,干旱程度将加重。同时,还分析了夏旱的分布特征、形成的环流形式和物理因子。     

洞穴新生碳酸钙碳同位素对地表石漠化的指示意义

[目的]研究洞穴新生碳酸钙碳同位素对地表石漠化的指示意义。[方法]采用质谱仪分别测定了贵州中西部洞穴沉积物中δ18O、δ13C值及植被、土壤样品中δ13C值。[结果]洞穴沉积物δ13C值与地表植被覆盖率有关;冰期的δ13C较重,说明降雨量的减少会导致植被的减少;间冰期时段,较老δ13C之间相似,但与新生碳酸钙的δ13C差异较大,说明现代的人类活动对植被的影响比自然因素变化的影响更明显;洞穴沉积物δ13C值基本反映了地表植被、土壤中有机碳δ13C值的变化,植物覆盖率和植被类型是影响洞穴沉积物δ13C值重要因素,地表石漠化的等级越高,洞穴沉积物中δ13C值越重。[结论]洞穴沉积物δ13C记录为研究石漠化演变奠定了理论基础。     

海南岛砖红壤中Pb元素含量特征及环境质量评价(英文)

[目的]对海南岛砖红壤中Pb元素含量特征进行研究并对其环境质量进行评价。[方法]采用现场采样及室内分析侧试的方法,在海南岛不同地貌单元各取3个土壤剖面,共27个土壤样本,对砖红壤土壤剖面中Pb元素的含量特征进行分析,研究不同地区砖红壤剖面该元素含量的空间分布特征,并利用地累积指数法对海南岛砖红壤中Pb元素进行了评价。[结果]海南岛砖红壤中Pb元素含量总体较高;在水平空间分布上,海南岛东部砖红壤中Pb元素的总量平均值要比西部低;在垂直空间分布上,砖红壤中Pb元素的含量平均值在低山丘陵区最高,中部山地次之,周边台地平原最低;海南岛砖红壤Pb元素污染评价结果表明,海南岛砖红壤基本上没有受到Pb元素污染,只有中、南部砖红壤中Pb元素含量相对较高。[结论]该研究结果为海南国家热带现代农业基地建设以及Pb污染防治提供了科学依据。     

承德市近58年降水序列多时间尺度分析

[目的]分析承德市近58年降水序列的变化规律。[方法]利用墨西哥帽小波,对承德市1951～2008年逐月降水数据进行多尺度分析,揭示了承德市降水变化多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列的变化周期和突变点,并确定了各序列中存在的主周期。[结果]降水在年代际尺度(10年以上)上存在高低值中心;年际尺度(10年以下)上振荡复杂多变,但4年尺度有明显的高频振荡。4年降水周期在小波方差分析中得到了验证,M-K检验也印证了小波分析的结论。[结论]从干湿交替的情况可以判断,多雨年份明显减少,且当前降水仍然偏少。     

海南岛砖红壤中Pb元素含量特征及环境质量评价

[目的]对海南岛砖红壤中Pb元素含量特征进行研究并对其环境质量进行评价。[方法]采用现场采样及室内分析测试的方法,在海南岛不同地貌单元各取3个土壤剖面,共27个土壤样本,对砖红壤土壤剖面中Pb元素的含量特征进行分析,研究不同地区砖红壤剖面该元素含量的空间分布特征,并利用地累积指数法对海南岛砖红壤中Pb元素进行了评价。[结果]海南岛砖红壤中Pb元素含量总体较高;在水平空间分布上,海南岛东部砖红壤中Pb元素的总量平均值要比西部低;在垂直空间分布上,砖红壤中Pb元素的含量平均值在低山丘陵区最高,中部山地次之,周边台地平原最低;海南岛砖红壤Pb元素污染评价结果表明,海南岛砖红壤基本上没有受到Pb元素污染,只有中、南部砖红壤中Pb元素含量相对较高。[结论]该研究结果为海南国家热带现代农业基地建设以及Pb污染防治提供了科学依据。     

陆地棉与海岛棉两个末端氧化酶差异的比较

[目的]研究陆地棉与海岛棉2个末端氧化酶的差异,为陆海杂交育种材料选择提供理论依据。[方法]选用7份陆地棉、4份海岛棉为供试材料,比较了陆地棉和海岛棉不同发育阶段的抗坏血酸氧化酶（AAO）和多酚氧化酶（PPO）活性的变化的差异性。[结果]陆地棉和海岛棉2种末端氧化酶在整个发育进程中有相似的变化规律,AAO活性前期低后期高,且前期出现峰值;PPO活性表现为2个波峰,PPO前期活性高于后期,海岛棉PPO第1个波峰明显高于第2个波峰,陆地棉差异不大。[结论]海岛棉与陆地棉AAO、PPO活性在7月4日和8月6日的量存在差异,有可能为陆海杂交后代选育提供理论指导。     

气候变化对昌江芒果生产的影响分析

[目的]研究气候变化对昌江芒果生产的影响。[方法]根据芒果种植条件对气象要素的要求,从气候变化的角度,通过对影响芒果的主要气象因子近30年变化的分析,研究气候变化对昌江芒果产生的主要影响。[结果]结果表明,海南岛气温变暖十分明显。气温对昌江芒果的影响正在降低,而降水日趋集中、强度增大将对昌江芒果带来一定影响。[结论]该研究结果为促进芒果产业高效发展具有指导意义。     

宁夏降水空间分布格局及其多时间尺度变化特征分析

[目的]研究宁夏降水空间分布格局及其多时间尺度变化特征。[方法]依据宁夏1951～2008年月降水资料,采用旋转自然正交分解法（REOF）、降水集度法（PCI）、小波分析法及Mann-Kendall秩次相关分析等方法,分析近58年来该地区降水的空间分布格局及其多时间尺度变化特征。[结果]宁夏地区降水的空间结构总体表现为＂南北异向＂型和＂北中南各异＂型;降水由北向南依次递增,年际变化由北向南依次减弱,引黄灌区降水年内分配极不均匀,其他地区年内变化波动相对平缓;各地单独丰水年的概率高于单独枯水年,而发生连枯年的概率则高于连丰年,并以3、6及10年的显著周期振荡。中部干旱带及南部山区降水呈减少趋势的概率均为75.0%,引黄灌区达71.4%,全区降水减少的概率达73.3%;中部干旱带及引黄灌区年降水波动呈增加趋势;降水的年内分配差异将变缓,尤其是中部干旱带呈减少趋势概率达100.0%。[结论]该研究为当地降水资源的有效利用及区域社会经济与生态环境协调发展提供有益的参考。     

太行山前平原区常规作物生育期降水资源变化趋势分析

[目的]分析太行山前平原区常规种植作物生育期的降水资源变化趋势。[方法]利用位于太行山前区石家庄气象站近51年的逐日降水资料统计得出了9类常规种植作物生育期平均降水资源量,并采用Mann-Kendall非参数检验法对河北省典型农区太行山前平原区9大常规作物生育期的降水趋势进行了分析。[结果]从不同作物生育期降水量来看,冬小麦生育期降水量最少,夏玉米次之,棉花、油料、蔬菜、果树、薯类、水稻、豆类生育期降水比较多;不同降水保证率水平下变化也有差异,小麦和玉米变化较大,水稻变化不大,棉花、油料、蔬菜、果树、豆类变化程度相当,薯类最大。从不同作物生育期降水量变化趋势来看,冬小麦生育期降水资源增加趋势显著,以0.62 mm/a的速度增加,其他作物生育期降水资源有减少的趋势,其中夏玉米和豆类以2.11 mm/a速度减少的趋势显著,棉花、油料、蔬菜、果树、薯类、水稻生育期降水资源减少趋势不显著。[结论]该研究为农业灌溉水量的确定奠定了基础,也为区域农业节水提供了理论依据。     

南京市不同环境树木年轮重金属元素含量对比分析

[目的]弄清南京市城市主干道重金属元素污染状况的动态变化,为南京市环境重金属元素污染防治提供科学依据。[方法]对南京市区主要城市干道行道树和作为对照组的南京林业大学校园内的雪松、法国梧桐和水杉3个对应树种树木年轮重金属元素Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Eb、Ti、Zn含量进行了测试和对比分析。[结果]分析发现,自20世纪60年代以来,南京市行道树年轮重金属元素含量均呈现出明显的上升趋势,且上升速度在近几个年轮段时期内明显加快。对比还发现,校园组树木年轮重金属元素含量明显低于行道树组,且上升速度大大低于行道树组,甚至校园组某些元素含量随时间无明显的上升趋势。这说明南京市交通主干道的重金属元素污染程度和污染的上升速度明显高于非交通干道区域,这一快速上升的特点与南京市机动车拥有量快速增长相一致。[结论]研究得出,机动车暴发式增长是造成南京市主干道重金属元素污染的主要原因。     

3个群体小家鼠Sry基因序列分析

[目的]研究小家鼠3个群体间Sry基因序列。[方法]对来自临沂、漠河、云梦的33只雄性小家鼠个体进行基因组DNA提取,设计引物,对其Sry基因进行扩增和序列测定,并使用分子处理软件定义单倍型,分析碱基组成,构建系统发育树。[结果]33个样品全部测序成功,经过数据分析后得到以下结果:33个样品的Sry基因片段大小均在856 bp左右。对33个序列对比分析,共定义了7个单倍型,Sry基因碱基的平均含量分别为A 27.5%、T 30.7%、G 22.5%、C 19.3%,不同个体之间碱基无明显差异,遗传距离小。以大家鼠(KC215142)为外群,小家鼠(AF068054)为参照序列构建系统发育树,7个单倍型与小家鼠共处同一分支。[结论]南北群体的小家鼠Sry基因无明显差异,基因突变率极低,具有极强的保守性。