气候变化下滇中地区水稻需水量与灌溉需水指数时空变化研究

基于1961—2013年滇中地区48个气象站逐日气象数据和2014—2018年5个水稻灌溉试验站的水稻生育期观测资料,利用Penman-Monteith公式和单作物系数法,并结合线性趋势和Mann-Kendall法计算分析了近53 a滇中不同分区水稻不同生育期需水量(ET_c)、有效降雨量(P_e)、净灌溉需水(IR)和灌溉需水指数(IRI)的时空分布特征。结果表明:1961—2013年滇中地区ET_c、P_e、IR和IRI平均值分别为546.34、235.96、310.38 mm和0.57,ET_c和P_e均呈显著减少趋势,IR和IRI呈波动上升趋势,每10 a其变化幅度分别为-4.358、-6.468、1.2 mm和0.8%。ET_c减小趋势主要集中在滇中I-2区和干热河谷Ⅵ区,P_e减小趋势主要集中在滇中I-3区和滇中I-4区,IRI上升趋势主要集中在滇中I-3区和滇中I-4区,ET_c、P_e...     

过去1500年宝鸡地区农业旱涝灾害与全国冷暖对应分析

揭示人类对环境变化的响应 ,已经成为近年来全球变化研究新的热点。根据我国陕西省宝鸡地区农业旱涝灾害史料 ,统计出 7世纪到 2 0世纪末的 15 0 0年间发生的旱涝灾害的年数 ,应用频数分析法及灾情等级指数分析法 ,发现宝鸡地区历史农业旱涝灾害的频度和灾情 ,均具有明显的波动变化特征。与全国季风区年均气温的变化进行对比 ,可以看出农业旱灾频数对气温变化有很好的冷多和暖少的对应关系 ,并且农业旱涝灾情在气温突变时段较严重 ,在气温平稳持续时段较弱。进一步分析表明 ,宝鸡地区农业旱涝频率的变化存在千年周期。在千年周期的结束期 ,即转换期 ,农业旱涝频率变化同步。     

查清我国东部地区无苹果蠹蛾发生

苹果蠹蛾[Laspeyresia pomonella(L.)]是世界检疫性害虫。英联邦农业局(CAB)受联合国粮农组织(FAO)的委托,多次公布的该虫世界分布图上,一再将我国东部(尤其渤海湾沿岸)划为该虫分布区,从而严重影响我国苹果、梨的出口;同时,一些有该虫分布的国家也据此要求我国放宽对苹果进口的检疫规定,构成了对我国苹果、梨生产的严重威胁。为查清该虫在我国的分布实况,作者在1991年监测调查的基础上,于1992—1993年,在辽、鲁、冀、京、豫五省市进行了多点重复监测调查。3年来,各基点于4—10月进行该虫性诱剂诱集监测,监测面积累计达648.2ha,代表不同地区不同类型果园;于7—10月进行果园调查及剖果检查,共计44次,调查了77县(区)的176个果园,累计调查面积达5058.9ha,共抽查了15163株果树的1978419个果实。结果在上述地区连续三年未发现该虫。结合对CAB图依据文献的核查,发现其错误引用丁资料。因此,本文论证了我国东部地区无苹果蠹蛾的分布,CAB图应予更正。     

石家庄地区耕地与人口数量变化动态及其预测

分析石家庄各县市1986～2000年的人口与耕地统计资料,发现该地区耕地面积持续下降,人口数目逐年增加,人均耕地面积逐渐降低;耕地数量的变化还存在地区的差异,离市区远的地区,耕地变化速率相对较慢。通过灰色模型理论预测了该地区在今后15a内耕地面积和人口数量的变化趋势。     

天水地区冬春地温变化与冬小麦生长和产量的相关分析

为分析地温变化对冬小麦生长发育和产量的影响,采用天水地区1982—2010年的冬小麦观测资料和同期冬春两季地温资料,分析了冬春地温在近28 a来的变化特征,研究了冬春地温变化对冬小麦返青后各发育期开始和持续时间的影响,以及冬春地温对冬小麦中后期生长状况、产量构成要素和地段实产的影响。结果表明:(1)天水地区近28 a来冬春两季地温均出现增温现象,春季地温增幅高于冬季地温增幅;(2)冬春两季地温与冬小麦返青后各发育期开始时间均为负相关,春季地温与全生育期持续时间为显著的负相关;(3)春季地温与冬小麦孕穗期株高呈显著负相关,与籽粒与茎秆比、成穗率呈显著正相关。冬春地温与冬小麦生长和产量间存在明显的关系,春季地温的影响比冬季地温更明显。春季地温的影响具有显著性和持续性,而冬季地温的影响具有阶段性和滞后性的特点。     

豫西地区中华松梢蚧发生与环境因素的关系

中华松梢蚧(Sonsaucoccus sinensis Chen)是豫西地区油松的主要害虫之一,属河南省林业有害生物补充检疫对象,为摸清发生原因及危害规律,作者在豫西地区对影响中华松梢蚧种群发生、发展和环境因素作了调查研究.结果表明,中华松梢蚧的发生与气候、坡向、海拔和营林方式关系密切,发生程度一般表现为春天干旱少雨,发生严重;海拔在800m～1300m之间,危害较重;阳坡重于阴坡;飞播林重于人工林.     

21世纪中蒙干旱-半干旱地区干旱化趋势的模拟研究

利用区域气候模式RegCM3与公用气候系统模式CCSM3单向嵌套技术,进行未来不同情景下（高排放SRES A2、中等排放SRES A1B和低排放SRES B1）高分辨率数值试验,分析21世纪中国和蒙古国干旱-半干旱地区干旱化特征及其可能发展趋势。结果表明：不同排放情景下,未来中蒙干旱-半干旱地区降水量均呈增加趋势,地表温度也持续增加。仅从降水变化来看,未来干旱-半干旱地区干旱化程度变化不大,甚至有所减弱。但综合考虑降水和温度计算的Palmer干旱指数（PDSI）来看,研究区内干旱地区面积均持续扩张。极端、严重及中等干旱面积比例扩张趋势明显,达到95%显著性水平。相对21世纪中期、后期极端干旱面积在3种情景下均将扩张3%以上。相对21世纪中期和当代,21世纪后期A2情景下总的干旱面积分别将增加8%和11.51%,A1B情景下12.48%和18.34%,B1情景下9.73%和10.82%。对比降水与PDSI可见,在进行干旱-半干旱区气候变化预估研究中,必须综合考虑降水和温度的变化,才能更准确地反映干旱-半干旱地区干旱化特征及其干旱化趋势。     

中国工程科技论坛“我国干旱半干旱地区农业现状与发展前景论坛”会议通知

主办单位:中国工程院承办单位:中国工程院农业学部西北农林科技大学长安大学协办单位:国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心旱区作物高效用水国家工程实验室黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室旱区作物逆境生物学国家重点实验室支持单位:杨凌农业高新技术产业示范区管委会论坛主席:山仑院士西北农林科技大学李佩成院士长安大学     

膜下滴灌棉田冻融期土壤水分盐分变化特征

通过分析2014年11月—2015年3月北疆地区膜下滴灌棉田冻融期土壤盐分、水分与温度变化,探讨了不同土层水热盐在冻融期的变化和耦合关系。结果表明:冻融期土壤表层和深层含水量较高,中间层含水量较低;土壤剖面盐分在0~80 cm呈现层状分布,浅层土壤发生盐分明显累积,土壤盐分变异系数20 cm土层为0.525、40 cm土层为0.257、80 cm土层为1.041。在冻融期,土壤水分盐分沿剖面分布发生明显变化;土水势梯度、土壤温度梯度是冻融期土壤水分盐分迁移的主要因素,土壤水热盐之间变化具有高度的耦合性。     

石河子地区年冻融指数的多尺度变化特征

基于石河子地区各气象站点1961─2013年的逐日平均气温数据,计算年冻融指数,并利用集合经验模态分解(EEMD)分析其多尺度变化特征。结果表明:在过去53 a,石河子地区冻结指数和融化指数的年际变化明显,其中冻结指数总体呈减少趋势,融化指数总体呈增加趋势,气候倾向率分别为-3.84℃·a-1和8.64℃·a-1。在年际变化上,冻结指数年际波动较大,其变幅为820~1 900.7℃;融化指数年际波动较小,变幅为3 518.8~4 577.9℃。在年代尺度上,冻结指数与气温呈明显的负相位,且两者的年际变化周期相同(3 a),年代尺度周期大致相当(10 a左右);融化指数与气温呈明显的正相位,且两者存在年际变化的同周期(3 a)。变化趋势特征表明,伴随着气温的增加,冻结指数呈非线性减少趋势,而融化指数呈非线性增加趋势。     

Potential responses of vegetation to atmospheric aerosols in arid and semi-arid regions of Asia

Changes in atmospheric aerosols have profound effects on ecosystem productivity, vegetation growth and activity by directly and indirectly influencing climate and environment conditions. However, few studies have focused on the effects of atmospheric aerosols on vegetation growth and activity in the vulnerable arid and semi-arid regions, which are also the source areas of aerosols. Using the datasets of aerosol optical depth(AOD), normalized difference vegetation index(NDVI) and multiple climatic variables including photosynthetically active radiation(PAR), surface solar radiation(SSR), surface air temperature(TEM) and total precipitation(PRE), we analyzed the potential responses of vegetation activity to atmospheric aerosols and their associated climatic factors in arid and semi-arid regions of Asia from 2005 to 2015. Our results suggested that areas with decreasing growing-season NDVI were mainly observed in regions with relatively sparse vegetation coverage, while AOD tended to increase as NDVI decreased in these regions. Upon further analysis, we found that aerosols might exert a negative influence on vegetation activity by reducing SSR, PAR and TEM, as well as suppressing PRE in most arid and semi-arid regions of Asia. Moreover, the responses of atmospheric aerosols on vegetation activity varied among different growing stages. At the early growing stage, higher concentration of aerosol was accompanied with suppressed vegetation growth by enhancing cooling effects and reducing SSR and PAR. At the middle growing stage, aerosols tended to alter microphysical properties of clouds with suppressed PRE, thereby restricting vegetation growth. At the late growing stage, aerosols exerted significantly positive influences on vegetation activity by increasing SSR, PAR and TEM in regions with high anthropogenic aerosols. Overall, at different growing stages, aerosols could influence vegetation activity by changing different climatic factors including SSR, PAR, TEM and PRE in arid and semi-arid regions of Asia. This study not only clarifies the impacts of aerosols on vegetation activity in source areas, but also explains the roles of aerosols in climate.     

Temporal and spatial variation of annual mean air temperature in arid and semiarid region in northwest China over a recent 46 year period

We analyzed the 1961-2006 mean surface air temperature data of 138 stations in China’s northwest arid and semi-arid areas(CNASA),to measure climate change in terms of annual mean air temperature changes.We used methods of linear regression analysis,multinomial fitting,Empirical Or-thogonal Function(EOF),Rotated Empirical Orthogonal Function(REOF),Mann-Kendall,Glide T-examination,wavelet analysis and power spectrum analysis.The results show that(1) the warming rate of the annual mean air temperature in CNASA was 0.35oC/10a during the 1961-2006 study period.Some places in the west part of Xinjiang and east part of the Qinghai plateau,which is impacted by the terrain of leeward slope,exhibit smaller increasing trends.However,the majority of region has shown distinct warming in line with general global warming;(2) The standard deviation of the annual mean temperature distribution is non-uniform.The south Xinjiang and east Qinghai-south Gansu areas show relatively small standard deviations,but the inter-annual variation in annual mean air temperature in the greater part of the region is high;(3) Inner Mongolia,Shaanxi,Gansu,Ningxia and Tarim Basin are the areas where the temperature changes are most sensitive to the environment.The degree of uniformity in annual mean air temperature increase is higher in the arid and semi-arid area.From the early 1970s,the trend in tempera-ture changed from a decrease to an increase,and there was a marked increase in mean temperature in 1986.After that mean temperature went through a period of rapid increase.The entire area’s 10 hottest years all occurred in or since the 1990s,and 90% of various sub-districts’ hottest years also occurred after 1990.The process of temperature change appears to have a roughly 5-year and a 10-year cycle;(4) An-nual mean air temperature variation has regional differences.In Inner Mongolia-Xinjiang and Shaanxi-Gansu-Ningxia-Qinghai areas,the temperature variation in their northern areas was very different from that in their southern areas;(5) Using     

中国西北近46a夏季气温的时空变化特征分析

为了整体分析中国西北干旱半干旱区夏季(6~8月)气温的时空变化特征,利用该区137个测站1961-2006年历年夏季平均地面气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、滑动t-检验、子波分析和功率谱分析等方法,分析该区夏季气温异常的空间分布、时间演变特征及对气候变暖的响应。结果表明:1)中国西北干旱半干旱区夏季近46a平均气温19.5℃,且年际变化较小。2)在20世纪70年代中期发生由降温到升温的转变,1994年以后变暖趋势更加明显,并在1996发生了增温的突变。全区温度变化存在7a和4a左右的周期,目前,气温仍处于偏高周期。3)根据EOF分析,夏季气温异常可分为全区一致型、准东西向差异型、准南北差异型。经REOF分析,进一步突出局地特征细分为6个区:高原区、蒙陕甘宁区、北疆区、南疆区、蒙新甘区、东部区。4)全区夏季46a增温率为0.24℃/10a,近10a变暖趋势更加明显,其中高原区、蒙陕甘宁区、蒙新甘区对全区夏季增温贡献最大。南、北疆区和东部区增温较小,局地有下降趋势,表明大部分区域增温显著,同步响应全球变暖。     

1951-2008年中国主要城市风效指数的时空变化趋势

利用中国气象局提供的全国主要省会城市1951-2008年的逐日地面气象资料,分别计算历时58年的平均气温和风效指数(K)等,运用线性回归、Spearman秩相关和变化速率等分析气温和风效指数(K)的年代、季节以及空间分布的变化趋势。结果表明:1)1951-2008年全国主要省会城市的年平均气温呈上升趋势,变化速率为0.3℃/10a。2)历时58年,年平均风效指数(K)也呈上升趋势,变化速率为10.8/10a。3)不同季节风效指数(K)的波动范围不同,其中冬季变化幅度最大,夏季最小。其空间分布在四季当中总体呈现南高北低的态势。     

近30年来内蒙古地区气候干湿状况时空分布特征

根据内蒙古115个气象站1971～2000年气象资料,采用改进的Selianinov干燥度计算公式,研究了内蒙古地区气候干湿状况时空变化。结果表明:内蒙古干燥度空间分布具有明显地带性分布规律,即从西向东随经度增加干燥度逐渐变小,气候变得湿润。从年际变化的空间分布可以看出,30年来内蒙古地区气候变化大致分为两种类型:1)干湿交替型,位于西部的典型荒漠区和东北部的大兴安岭森林区。2)持续变干型,内蒙古中东北地区的半湿润区和半干旱区的分界线,30年来持续向东南方向推进,使得半湿润区面积缩小,半干旱区面积增加。从年际变化的时间分布来看,70年代,年平均干燥度呈现波动式下降,气候变化趋于湿润化;80年代,气候经历了先干后湿又干的变化过程,干燥度波动较大;90年代,气候经历了先湿润后急剧变干的变化过程,其中1995～2000年干燥度增幅为30年最快的时段。在六大生态类型分区中,典型荒漠区干燥度变化最为剧烈,且对内蒙古全区干燥度的贡献率最大,大兴安岭林区和草甸草原区的干燥度变化最小。从气候干湿状况的年代际变化可以看出,80年代是内蒙古全区气候干旱比较严重的年代。     

东北地区主要树种分布与气候的关系

根据东北地区树种分布资料和气象资料,计算了东北地区50种主要树种的Kira温暖指数(WI)、温暖指数的全范围和最适范围以及徐文铎提出的湿度指数(HI)。建立了东北地区气候因子与树种地理分布的回归模型,并对气候因素与树种地理分布的相关关系进行了分析。综合50种主要树种的水热指标值,将其划分为寒温湿润型,寒温潮湿型,中温耐旱型,中温湿润型,中温潮湿型,暖温耐旱型和暖温湿润型7个Kira水热指标分布类群,论述了东北地区主要树种沿热量和水分梯度的分布格局。     

西北干旱区阿勒泰地区暖季干湿气候变化及R/S分析

采用新疆阿勒泰地区7个气象站1961~2008年4~10月气温、降水量资料,通过Thomthwaite方法计算的潜在蒸发量确定地表湿润指数,运用Mann-Kendall趋势检验法,对阿勒泰地区地表湿润指数的变化进行分析。结果表明,该地区暖季大部分区域增温、降水量增加,地表湿润指数只有增暖不显著的阿勒泰站和增温次小的布尔津站呈显著增加的趋势,而全区增温最显著的东部没有明显变化,这说明温度变化在干湿变化中的重要影响;该地区干湿变化春秋季不显著,夏季有变湿的趋势;从区域分布来看,夏季阿勒泰、布尔津、福海站有显著变湿的趋势,秋季福海站有显著变干的趋势,其它站变化不显著。R/S分析表明过去48 a地表湿润指数、气温和降水量的增加(或减少)趋势在未来会逐渐转为减少(或增加)趋势。     

中国北方沙尘暴的气候特征及其对春季青藏高原地面感热异常的响应

选用中国185个常规气象观测站,建站～2000年历年沙尘暴日数资料,分析了近50年来中国北方沙尘暴的气候特征及其对青藏高原地面感热异常的响应。结果表明虽然单个沙尘暴过程属于一次中尺度天气过程,但年沙尘暴日数具有较好的空间一致性,在空间上有五个自然尘源区,即河西走廊、南疆盆地南缘、阿拉善高原、鄂尔多斯高原和浑善达克沙地等沙尘暴高发区。比较近50年来中国沙尘暴日数的年代际变化,总体趋势在减少,20世纪90年代是近5个年代中最少的。但20世纪末至21世纪初,中国沙尘暴日数有明显的回升趋势。进一步研究表明,中国沙尘暴与春季青藏高原地面感热关系密切,当春季青藏高原地面感热呈EOF1模态时,当年中国北方沙尘暴日数明显较常年偏多。