黄土高原气候生产力演变特征

利用黄土高原地区40a的气象资料,采用EOF、REOF、EEOF、CEOF分解和小波分析等方法,研究了该区域气候生产力时空演变特征.结果表明：黄土高原气候生产力呈递减趋势;存在相关程度高的3个次区域（西部、东部和南部）,次区域间气候生产力时间演变差异较大;小波分析表明气候生产力变化2～4a周期振荡比较明显;气候生产力变化空间系统的移动方向、强度等在4a内变化明显;高原中北部是气候生产力变化的敏感区;气候生产力的空间变化幅度南部明显大于北部,变化信息有从高原中东部向四周传播的趋势.     

松嫩平原作物生长季气候和作物生育期的时空变化特征

基于松嫩平原及其周边地区131个气象站点1951-2008年的观测数据和133个农业气象站1992-2010年主要旱作物(春玉米、大豆和春小麦)的生育期记录数据,分析了松嫩平原主要气候要素和主要旱作物各生育期的时空变化特征。结果表明,松嫩平原近60a气候变化十分明显,气温平均升高了1.79℃,年≥10℃积温平均增加了228℃.d,积温线明显北移,2700、2800、2900℃.d线向北位移了100～240km;松嫩平原的降水量减少、相对湿度降低,且西部地区较东部变化更加明显;日照时数呈南减北增的变化趋势。松嫩平原气候变化对不同旱作物的生育期产生了不同程度的影响,大豆生育期推迟相对较为明显,其次是春玉米,春小麦的生育期变化最小。松嫩平原西部和南部地区的作物生育期距平的变化较其它地区更明显。     

黑龙江省马铃薯气候生产力特征及区划

利用黑龙江省81个气象站1975-2004年30 a的逐日气象资料及相应插值的网格同期逐日气象资料,采用WOFOST作物生长模型,模拟并分析了马铃薯气候生产力的空间分布特征,同时分析了各地气候生产力影响因素及分布特征;利用气候生产力的距平百分率、变异系数及与气候生产力密切相关的有关生育期的4个气候因子(平均气温、气温日较差、日平均日照时数、降水量),采用动态聚类分析方法,将黑龙江省马铃薯可能种植区初步划分为9类气候栽培区,为充分利用当地气候资源发展马铃薯生产提供参考。     

甘肃省夏粮气候产量变化特征的因子分析

要求甘肃省夏粮主产县产量资料,计算出各县夏粮气候产量序列后,使用Ｒ型和Ｑ型因子分子方法,分析甘肃省夏粮气候产量在区域分布及时间趋势上的变化特征。     

黄土丘陵沟壑区气候与气候生产力变化分析--以延安市为例

通过整理延安宝塔区1980-2007年气象资料,在分析延安气候变化趋势的基础上,应用Thornthwaite Memorial模型,计算了气候生产力变化情况。结果表明,该区降雨量以2．73mm／a的速度递减,气温以0．05℃／a的速度递增,风速和相对湿度的变化趋势是逐年递减,日照时数的变化趋势是逐年递增。气候生产力总体呈增加趋势,但递增幅度不显著;降雨量是该区气候生产力提高的主要限制因子,“暖湿型”气候对作物气候生产力最有利。     

我国近40年降水的变化及对气候生产力的影响

本文采用1950--1990年全国大体分布均匀的350个站的降水资料,分析了近40年我国降水量的时空变化特征及不同年代降水量对植物气候生产潜力的影响。     

阿勒泰地区参考作物蒸散量时空变化特征

基于阿勒泰地区7个气象站1961—2012年逐日气象资料,采用Penman-Monteith模型计算了逐日参考作物蒸散量,运用Mann-Kendall非参数检验法、小波分析法,并结合ArcGIS软件对作物参考蒸散量的时空变化特征进行了研究。结果表明:阿勒泰年和春季作物参考蒸散量呈增加趋势,而夏季、秋季和冬季作物参考蒸散量呈减少趋势。年和夏季的作物参考蒸散量分别在1994年、1992年发生突变,而春季、秋季和冬季的作物参考蒸散量则没有发生突变。年和四季的作物参考蒸散量都存在27 a的周期。空间分布上,年、春季、夏季和秋季的平均作物参考蒸散量呈自阿勒泰市南部和福海县西北部向东部、南部和西部逐渐递减的变化趋势。而冬季作物潜在蒸散量大致呈现自西向东逐渐递减。变化趋势上,春季潜在蒸散量在空间上都呈增加趋势,而年、夏季、秋季和冬季的潜在蒸散量在阿勒泰的东部呈增加趋势,在西部则呈减少趋势。     

陕西省植被时空演变特征及其对气候变化的响应

利用GIMMS/NDVI数据分析了陕西省1982—2006年的植被覆盖时空演变,并探讨了植被时空变化对气候变化的响应。分析发现,陕西省NDVI空间分布具有自南向北递减的特点,陕西北部、中部和南部三区四个季节的NDVI均以夏季最大,春季和秋季相当,冬季最小。25年来,三区NDVI显著增加,其中以春季增幅最大,夏季反而有下降的趋势。三区气温增加趋势明显,导致生长期的延长,这是NDVI增加的主要原因之一;三区年总降水呈减少趋势,降水的减少并未使得NDVI减少,这说明当地降水可以满足植被生长的基本条件;夏季NDVI的减少可能与人类活动增加有关。在年内尺度上,三区温度的增加利于植被覆盖的增长;降水量的增加为植被覆盖的增长提供更充足的水分,NDVI的增加主要出现在月降水量小于100mm时,当该月降水量大于100mm时NDVI并无明显增加趋势。     

陕南地区植被净第一性生产力时空动态演变

植被净第一性生产力(NPP)是生态系统服务功能的物质基础,也是生态安全、生态风险评价的重要指标。利用2000—2010年SPORT—NDVI数据、气象数据及土地利用数据,选取改进后的CASA模型,模拟了陕南地区植被净第一性生产力时间变化规律及空间分布特征。结果表明,2000—2010年,研究区各种土地利用类型的年均NPP均呈曲折上升趋势,各类土地利用类型NPP均值排列顺序为:林地灌丛草地耕地其它类型。年内变化表现为各个土地利用类型的NPP在每年的2月开始增长,同年7月达到峰值,11月开始明显减少,在次年的1月达到最小值。汉中市的西部、商洛市的东部和西部地区年均NPP增长比较明显,汉中市的中部以及安康市中部大部分地区年均NPP的增长量保持平稳,汉中市城固县与西乡县的交界处年均NPP值的减少比较明显,其它地区的年均NPP变化不明显。年内各月空间NPP的变化趋势与年际变化有一定的差别。     

陕西省大气稳定度分布特征研究

根据陕西省97个气象台站2006—2011年逐时气象观测资料进行陕西省大气稳定度分类,统计计算各站四季及年不稳定类、稳定类和中性类稳定度出现的频率,利用GIS系统分别绘制关中区域分布图,分析了四季及年三大类稳定度出现频率的区域分布特征。结果表明稳定类和不稳定类均以秦岭腹地中西部和关中盆地中西部出现的频率为最高,其次是渭北及陕北黄土高原区,宝鸡西南部的凤县和太白,汉中市及安康西南部出现的频率较低;中性类明显以宝鸡西南部秦岭山区的凤县、太白,陕南汉中和安康西南部出现的频率为最高,关中盆地中西部和渭北东部最少;冬季稳定类出现频率最高,秋季次之,夏季最低;夏季不稳定类出现频率最高,春季次之,冬季最低;中性类以秋季为最高,夏季次之,冬、春季最少;不稳定类出现频率高的区域,稳定类出现频率亦高。     

基于MODIS数据的陕西省植被净初级生产力与实际蒸散的变化关系分析

[目的]分析陕西省植被净初级生产力(NPP)及实际蒸散量(ET),为生态环境中碳循环、水循环特征提供理论支持。[方法]基于美国航天局(NASA)提供的净初级生产力产品(MOD17A3)及蒸散产品(MOD16)数据,利用GIS与数理统计等方法,对陕西省2000—2014年植被NPP与ET的时空分布特征及其关系进行分析。[结果]陕西省植被NPP与ET的分布特征均为南高北低;2000—2014年陕西省植被NPP在波动中呈现上升趋势,其中陕北地区增加最大,陕南地区增加最不显著;陕西省ET年际变化呈波动状态。植被NPP与ET空间相关性较显著,陕北地区相关系数极高,而陕南地区相关性并不显著。[结论]在较为干旱区域植被NPP与ET的关系更为密切。     

关中东部设施农业气候资源分布及变化特征

采用陕西关中东部11站1961—2006年的气象资料,运用气候倾向率方法,分析了设施农业气候资源分布状况及其变化特征。结果表明,关中东部设施农业生产季节（当年11月-次年3月）,气温总体上呈东南高西北低的区域分布格局,热量资源是增加的趋势;降水资源最丰富的中心在华县和潼关,最少的地方在澄城、合阳、大荔和蒲城,降水量呈减少的趋势;日照资源最丰富的中心在澄城县,相对最少的地方在华县,其变化特征为：整体上南部为减少的趋势,北部为增加的趋势。在设施农业发展布局方面,北部的澄城、合阳光照资源十分丰富,只要解决好保温防冻和灌溉问题,设施农业发展的潜力很大。     

陕西省混合层高度变化规律研究

根据陕西省99个气象台站2006—2011年逐时气象观测资料,统计计算了各站四季及年平均混合层高度,并利用GIS系统绘制等值线分布图,分析了混合层高度的区域分布特征、四季和全年日变化特征。分析表明:（1）全年和四季平均混合层高度均以关中最高、陕北其次、陕南最低,其中陕北区域北部高、中部低,关中和陕南均为东北部高、西南部低;（2）各区域混合层高度均以春季最高,夏季其次,冬季最低,大致以冬季12月或1月最低,随后快速升高,4—5月达到最高,以后逐渐降低;（3）日变化均呈单峰型,日出后开始迅速升高,13:00前后达到最高,16:00开始迅速降低,日落后至次日日出前持续较低,春、夏季峰值持续时间较长,秋、冬季较短;（4）四季陕北和关中全天平均混合层高度差异不大,大部分时间关中略高于陕北;陕南春、夏季白天、秋季9:00—16:00、冬季10:00—15:00明显低于陕北和关中,而秋季18:00至次日7:00、冬季17:00至次日7:00大多高于陕北和关中。     

气候变化对典型草原区牧草气候生产潜力的影响

利用典型草原区45a的气候和牧草产量资料，应用数理统计方法分析了典型草原区气候变化规律及其对牧草气候生产潜力的影响。结果表明：典型草原区气候暖干化趋势明显，45a的年平均气温上升了1．6℃，最近20a上升了0．7℃，年降水量变化总体上呈减少态势，45a中年降水量下降了27mm，最近20a下降了40mm；降水量小是限制该地区牧草气候生产潜力的主导因素，由此造成45a间牧草气候生产力平均下降率为200．2kghm^-2a^-1，该区气候资源利用率也比较低，最近14a的平均值仅为37．3％，尚有60％的潜力可以开发；用气温、降水量与牧草气候生产力建立的气候评估模式通过了0．01信度检验，拟合的平均相对误差〈4．7％，温度与降水对其综合影响为：温度每降低1℃，降水增加1mm时，牧草气候生产潜力分别增加47．9kghm^-2a^-1和12．1kghm^-2a^-1。     

中国植被总初级生产力对气候变化的响应

为理解中国植被GPP的变化规律,基于改进后的EC-LUE模型,分析了中国1982—2016年植被GPP的空间格局、变化特征及驱动因子。结果表明:(1)中国植被GPP年变化范围介于0～3 051.08 g C/(m²·a),总体呈现出南高北低的空间分布特征。高值区主要分布在华南、东南沿海地区,低值区分布在青藏高原、新疆、内蒙古西部等地区;(2)近35 a中国植被GPP整体呈增加趋势,增加速率为2.43 g C/(m²·a)(p<0.05),特别是黄土高原地区植被GPP增加趋势明显,但在东北及东南沿海的部分地区呈显著减少的趋势;(3)中国植被GPP变化与气温和降水呈正相关关系,气温和降水强驱动的面积占比8.1%,气温为主要驱动因子的面积占比25.3%,降水为主要驱动因子的面积占比15.1%,气温和降水弱驱动面积占比8.9%。虽然近年来中国植被固碳能力呈变好趋势,但在未来气候变化存在不确定性的背景下,生态保护工作任重道远。     

陕北地区不同类型植物生产力及生态适应性研究

上官周平,1964年出生,研究员,博士生导师,中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室常务副主任。目前主持国家973计划课题、国家863计划项目、国家自然科学基金项目、教育部博士点专项基金等10多项。针对黄土高原生态环境与植被建设中的关键科学问题,在植物生态适应机制、土壤-植被水分生态、植被生态效应等方面做了较为深入的研究。1 植物对气候环境变化的响应与适应机制     

江苏省1971—2010年气候生产潜力变化特征

[目的]根据江苏省13个气象站1971—2010年40a的气象资料剖析该区域温度生产潜力、降水生产潜力及气候生产潜力变化特征,为提高农业生产提供理论依据。[方法]运用Miami和Thornthwaite Memorial模型计算全省温度生产潜力、降水生产潜力和气候生产潜力。运用气候资源利用率公式、相关分析和回归分析法分析探讨江苏省气候资源利用率情况和气候生产潜力的影响因素。[结果](1)40a间,江苏省年均气温呈现出波动性上升趋势,年均降水并未表现出规律性变化;温度生产潜力和降水生产潜力的变化规律与年均气温和年均降水相似;(2)气候生产潜力呈现波动微弱增加趋势,气候资源利用率表现出波动性上升趋势。[结论]气候生产潜力受年均降水的影响微弱,受温度的影响相对更大。