荒漠-绿洲区潜在蒸散量变化特征及其影响因素

以新疆阿拉尔垦区为研究区,选取1961-2013年逐日地面气象要素值,采用Penman-Monteith模型、气候倾向率、Mann-Kendall突变检验和距平相关法,分时段分析了阿拉尔荒漠-绿洲区潜在蒸散量(ET0)变化特征及其影响因素.结果表明:①ET0年际间波动较大,1987年前的减幅[52.4 mm·(10a)-1]高于1987年后的增幅[22.2 mm·(10a)-1],呈“高-低-高”的动态变化,1987年是年ET0突变点.②ET0四季性明显,为“夏＞春＞秋＞冬”的季节变化,1987年前的减幅[12.7 mm· (10a)-1、23.4 mm·(10a)-1、6.6 mm·(10a)-1、9.7mm·(10a)-1]高于1987年后的增幅[0.4 mm· (10a)-1、14.3 mm·(10a)-1、6.4 mm·(10a)-1、1.1 mm·(10a)-1],为“高-低-高”的年际变化,1987年后春季ET0的增幅最大.1987年是四季ET0突变点.③阿拉尔荒漠-绿洲区年ET0的变化主要与日照时数、平均相对湿度和平均风速有关,与气温关系不明显,1987年后年ET0的增加与日照时数的增加有关;季ET0的变化由日照时数、平均相对湿度、平均风速和气温多种气象因子共同作用.1987年后春季ET0的增加与气温的升高和日照时数的增加有关,冬季ET0的增加与平均相对湿度的增大、日照时数的增加和最高气温的降低有关,夏、秋季ET0的增加仅与日照时数的增加有关,与气温、湿度、风速关系不明显.     

太阳辐射强度与观测角度对冬小麦冠层反射高光谱的影响

掌握冠层反射光谱二向性反射特征,对提高遥感应用精度有重要意义。该文利用地面自动遥感平台对冬小麦冠层进行了连续观测,获取了大量的多角度高光谱遥感数据,分析了多种因素对冠层反射光谱的影响,并进行了NDVI与EVI的对比分析。结果表明:冠层反射光谱对天气有响应,随着太阳辐射增加冠层反射光谱增高,晴天变化更明显;观测角度的改变导致冠层反射光谱的差异,可用"热点效应"加"镜面反射"解释;与上述条件相适应,NDVI与EVI也表现出与冠层反射光谱相似变化;受红光和近红外波段的变化影响,NDVI与EVI之间的变化趋势较一致,两者相关系数R20.72,且P0.01,呈极显著相关。该研究结果可为遥感观测角度的选择设计和植被指数的应用提供理论参考。     

江苏省冬小麦春霜冻害发生规律及其气候风险区划

根据江苏省1980-2009年常规气象台站资料和冬小麦生育期观测数据,提出冬小麦春霜冻的致灾指标,同时运用正交经验函数EOF分析和Morlet小波分析方法探讨江苏省冬小麦春霜冻害的时空分布规律,构建冬小麦春霜冻的灾害风险指数,并用该指数分析江苏省冬小麦春霜冻的气候风险区划。结果表明,(1)1980-1987年间江苏省冬小麦春霜冻年总发生站次以6.11站次/a的倾向率呈显著(P=0.0478<0.05)增加趋势,1988-2009年呈明显减小趋势,减幅为0.9站次/a(P=0.0063<0.01);各等级春霜冻害发生站次也表现出相同的变化趋势;(2)江苏全省冬小麦春霜冻害的历年总发生站次有明显的22a、准11a、4a和2a周期;(3)重霜冻发生次数最多的地区是淮北地区的沐阳县,轻、中春霜冻害发生次数最多的地区是苏北沿海的大丰市;(4)冬小麦春霜冻的高度风险区分布在苏北的新沂市、沭阳县、大丰市、如皋市和如东县;中度风险区分布在徐州(新沂除外)、连云港、宿迁(沭阳除外)、淮安、盐城(大丰除外)、扬州(高邮除外)、泰州(兴化除外)和南通(如皋、如东除外)等地区;低度风险区为整个苏南地区和里下河地区的兴化市和高邮市。     

基于MODIS的雪情监测及其对农业的影响评估

2009年11月中旬,中国中部地区出现了大范围持续低温、雨雪、冰冻天气气候事件,造成了积雪灾害。本文利用连续多天的MODIS遥感数据,通过计算归一化差分积雪指数（NDSI,Normalized Difference SnowIndex）分析了北京、河南、河北、湖北、山东、山西、陕西7个地区的积雪状况,对积雪发生的时空特征进行了动态监测,并对监测省份农业受到的影响进行评估。结果表明：监测区整个降雪过程积雪面积呈单峰型变化,11月15日积雪面积最大,15日以后积雪面积开始减少,24日监测区积雪基本融化;山西省为本次降雪过程的核心区域,累计积雪总面积为62.89×10^4km^2,陕西、河南、河北省次之,分别为40.10×10^4km^2、37.62×10^4km^2、37.58×10^4km^2,山东、湖北、北京受积雪覆盖影响较小,积雪总面积分别为10.42×10^4km^2、8.52×10^4km^2、0.42×10^4km^2;监测期间油菜作物均处于出苗期,持续积雪覆盖会对其产量造成一定影响。已进入越冬期的冬小麦,稳定的积雪覆盖会产生积雪融水,进而土壤墒情得到改善,有利于作物来年生长。尚未进入越冬期的冬小麦抗寒能力较差,持续低温积雪对其生长及产量造成不良影响。     

改进的综合气象干旱指数CI_（new）及其适用性分析

针对综合气象干旱指数CI的＂不合理旱情加剧＂问题,采用线性递减权重方法计算近90d降水和可能蒸散,提出改进的综合气象干旱指数CInew,并从干旱过程描述能力、干旱频率及旱期相对少雨季节滞后特征方面,通过与CI相比较阐述CInew的适用性特征。结果表明,（1）CInew在无降水时段平稳下降,有效克服了CI的＂不合理旱情加剧＂问题,能够描述干旱发生、发展和结束过程的丰富细节;（2）CInew的干旱频率与CI相比没有统计意义上的差异,但由于新的相对湿润度指数项MI90new统计时段由原来的30d延长至90d,使CInew能够刻画干旱频发开始月份（11月）相对于少雨时段开始月份（10月）的滞后效应。本文可为CInew在国内其它地方推广应用提供参考。     

光照强度及附植藻类对狐尾藻生理指标的影响

为研究沉水植物在富营养化水体中的衰退机理,以沉水植物狐尾藻为研究对象,进行为期四周的室内模拟实验,探究10%(39.6~75.6μmol·m-2·s-1)、50%(104.4~140.4μmol·m-2·s-1)及100%(210.2~230.4μmol·m-2·s-1)自然光以及附植藻类对狐尾藻叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化保护酶(SOD)活性等生理指标的影响。结果表明:狐尾藻叶片叶绿素含量随光照强度的增强而下降,MDA含量随光照强度的增强而增加,SOD活性及可溶性蛋白含量先随光照强度的增强而上升,试验末期随光照强度的增强而下降;在相同的光照强度下,附植藻类使狐尾藻MDA含量增加,抗氧化酶(SOD)活性减弱以及叶绿素含量降低。双因素方差分析表明,光照强度、附植藻类以及两者的交互作用均对狐尾藻生理有显著影响(P<0.05)。狐尾藻在100%自然光且有附植藻类存在的环境中生理活动受到严重的胁迫,而10%自然光强且无附植藻类的水环境有利于狐尾藻生理代谢。     

坡耕地红壤生物有效性磷组分的剖面变化特征

【目的】分析不同利用方式红壤中生物有效性磷组分的剖面垂直变化特征与差异,以探明土壤磷素的根际过程。【方法】以江西鹰潭孙家典型红壤小流域观测站为依托,以位于小流域坡上、坡中及坡下花生旱地与稻田红壤为研究对象,基于土壤磷素的生物有效性分级方法,分析了坡耕地红壤发生层中可溶性磷(CaCl₂-P)、易被有机酸活化释放的磷(Citrate-P)、易被磷酸酶矿化的有机磷(Enzyme-P)、矿物结合态磷(HCl-P)及全磷、有效磷的含量变化;探讨了土壤全氮、有机质、铁铝氧化物等指标与各组分磷的相关关系。【结果】坡耕地红壤耕作层土壤全磷、有效磷均显著高于底层土壤,稻田红壤耕作层全磷和有效磷均随坡位降低而显著降低,而花生旱地的有效磷则呈相反变化、且坡中土壤全磷显著高于坡上与坡下。各生物有效磷组分含量大小依次为：HCl-P> Citrate-P> CaCl₂-P> Enzyme-P,且均随剖面深度增加而降低,但受坡位影响无明显规律性。稻田红壤剖面土壤全磷平均含量高于花生旱地,但有效磷则相反;稻田红壤耕作层中仅Enzyme-P含量显著高于花生旱...     

电子供体对土壤中多氯代有机化合物厌氧脱氯作用研究进展

多氯代有机化合物(PCOCs)是环境中典型的污染物,其高毒性和持久性使其对生态环境造成严重危害。土壤是PCOCs的主要贮存场所,探索土壤中PCOCs加速降解机制至关重要。氯原子强烈的吸电子性使PCOCs很难在自然条件下发生氧化降解,而在厌氧条件下,PCOCs较易获得电子同时脱去氯取代基,使其毒性和持久性大大降低。本文重点综述PCOCs厌氧脱氯过程中电子供体的作用,比较几种常用电子供体(零价金属、有机物、非金属元素)的还原脱氯效果及其作用机制,最后展望了土壤中PCOCs还原脱氯降解的下一步研究方向。     

外源氮添加对土壤微生物残体积累动态的影响－基于Meta分析

微生物残体是土壤有机碳库的重要贡献者。为明确外源氮添加对土壤微生物残体积累动态的影响,本文收集整理了1980—2020年已发表的文献,共选取122组试验观测数据,利用整合分析方法（Meta-analysis）,以微生物残体标识物－氨基糖为目标组分,定量分析了不同种类和数量的外源氮添加对土壤中微生物来源细胞残体积累数量和组成比例的影响,并系统解析其主要影响因素。结果表明:外源氮添加（0 ~ 6000 kg hm?1）对微生物细胞残体的积累有显著的促进作用,并能引起土壤中真菌和细菌来源细胞残体相对比例发生明显变化。与不加氮对照相比,氮添加使土壤氨基糖总量增加27%,其中氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸含量分别增加22.5%、29.8%和19.0%。同时,不同种类外源氮素添加对氨基糖积累特征的影响也有所不同,表现为有机氮（如动物厩肥）比无机氮添加对氨基糖积累的促进作用更大。此外,氮添加对氨基糖的影响程度还与土壤自身的碳氮比、土地利用类型和自然降雨量等环境因子密切相关。其中是否添加碳源对微生物残体的响应有较大影响,表现为:无碳源添加会降低土壤氨基糖葡萄糖和胞壁酸对氮添加的响应,削弱了微生物残体对土壤有机质的贡献比例;而氮源同时配合碳源添加条件下,土壤氨基糖积累量显著高于单一氮源添加的处理,说明氮添加对微生物残体积累的影响存在着碳氮耦合效应。     

不同品种水稻开花量估算模型

以粳稻、籼稻和不育系3个类型10个水稻品种为试验材料,观测其逐日开花率和逐时开花率、每日始花穗数和开花总颖花数。利用正态分布函数模拟单穗理论开花率,并考虑温度、湿度、降水量、日照时数对开花率的影响,建立了开花率差值的逐步回归方程,进一步估算群体开花量的动态变化。结果表明,水稻的花期、花时性状主要由品种的遗传特性决定。粳稻的开花率峰值最明显,出现时间为11:48-12:22,开花历期较长,平均为7.7d;籼稻的峰值出现时间为9:36-10:53,开花历期平均为6.0d;不育系的开花率峰值不明显,开花历期平均为7.0d。研究同时表明,气象条件会改变水稻的开花习性,使逐日和逐时开花率相对差值分别在-16.85%~28.78%和-66.88%~95.03%的范围内波动,其中籼稻和不育系对气象条件的变化敏感程度较高,多数品种的开花率差值与温度、湿度的相关系数通过了0.05或0.01水平的显著性检验。因此,考虑气象条件对开花率的影响,可明显提高单穗开花量的拟合效果,有助于完善群体开花量模型。研究结果对掌握水稻开花生物学特性、了解气象条件对水稻开花习性的影响以及为水稻杂交育种和雄性不育系研究提供依据具有积极意义。