基于时序聚类的河南省冬小麦单产演变区域差异及其对气候干湿变化的响应

依托17个地级市1988-2017年单产资料，运用时序聚类方法对河南省冬小麦产量变化模式进行了空间区域划分。在气候产量提取的基础上，运用标准化降水指数(SPI)分析了不同区域冬小麦产量对气候干湿变化的响应。结果显示：基于单产时序特征的差异，通过K均值聚类将河南省划分成西部、中西部、中北部、东部4个子区域；中北部和东部地区冬小麦的稳产、增产、高产水平较高，而西部地区冬小麦的气候灾害损失风险较高；2月SPI对西部及中西部地区的冬小麦产量有着显著的正向效应，而5月和12月的SPI分别对东部、中北部地区的冬小麦产量有着显著的负向效应；西部地区冬小麦产量对关键月份气候干湿变化的响应更为敏感。     

近50年江苏省春季降水异常对冬油菜产量的潜在影响

利用江苏省52个气象站1961～2012年日降水资料及冬油菜产量逐年数据,计算了春季10个类型的降水指数,并探讨了春季降水异常与产量的数量关系。结果表明:(1)近50年该省大部分地区春季的降雨量、降雨天数、强降水事件场次、连续降水的强度及持续性均呈现出较弱的减少趋势;(2)不同类型降水指数中,春季降水总量被筛选为指示产量波动的关键指标,其对冬油菜产量的负效应最为显著;(3)各站点的产量对春季降水总量的敏感性分析表明南部地区冬油菜种植对春季降水异常更为敏感;(4)近50年江苏大部分地区春季降水量的减少趋势给研究区冬油菜产量带来了一定幅度的增产。     

引入作物发育期的陆面模式改进研究

为使陆面模式具有普适性，人们通常在设计时对植被进行简化，使模拟的结果可被接受，但也导致了模拟精度的明显不足。本文将陆面模式BCC＿AVIM中设定的一种抽象庄稼“crop”改为小麦、玉米2种具体的作物；引入作物发育期，使作物根据积温随发育期动态生长；将原本统一的crop分配系数，依据实际观测资料改进为依据发育期阶段变化的分配系数，从而实现在研究区内对具体作物的区分模拟。结果表明，在BCC＿AVIM中引入具体作物发育期并随发育期动态变化的分配系数后，在东北研究区内对叶面积指数有较好的模拟效果；在华北研究区内，因受其他因素限制，叶面积指数虽仍未能表现出明显的双峰特点，但在春季快速生长、订正过大的南北差异、总净初级生产力及根、茎、叶的生物量模拟结果等方面表现出了较好的改进效果，且对温度变化产生了符合实际的反馈。未来仍需要继续深入研究、分析和改进，从而更好地模拟陆面模式BCC＿AVIM中的作物生长过程。     

基于日照时数的太阳辐射通用模型提升参考作物蒸散估算精度研究

准确的太阳辐射(R_s)信息是农业、气象和能源等领域和业务部门的重要基础资料，但R_s的可靠观测在全球极具挑战。利用中国96个辐射站1967-2016年观测数据，评估了32个(S1～S32)基于日照时数估算R_s的模型精度，确定了适用于无R_s观测区的最佳通用模型，并最终更新了FAO56推荐的Penman-Monteith方程参考作物蒸散量(ET₀)中R_s的计算方法。结果表明，S18～S32模型的表现较好且接近，其适用于单站点的模型回归系数、决定系数、均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(RRMSE)和模型效率的均值分别为0.975～0.976、0.882～0.886、2.368～2.412 MJ/(m²·d)、0.171～0.175和0.881～0.885。进一步对S18～S32模型进行一般化后发现S18模型仅需3个参数，估算精度较高且稳定性好，推荐该模型为中国无辐射观测区估算日R_s的通用模型。基于通用S18模型估算...     

外源磷添加会增加不同年限稻田磷素生物有效性

为明确不同数量外源磷添加对稻田磷生物有效性组分的影响，以江西鹰潭孙家小流域内新稻田(NP, 2 ~ 3 a)、中期稻田(MP, 20 ~ 30 a)和老稻田(OP, 400 ~ 500 a)为研究对象，基于不同浓度外源磷[0 (CK)、125 (P1)、250 (P2)、500 (P3)、625 (P4)、750 (P5) mg?kg-1（以P计）]添加的淹水培养实验(0 ~ 80 d)，采用模拟生物活化的磷素分级方法(BBP法)，分析了淹水条件下外源磷添加后稻田BBP组分磷的增量(?)动态变化，探讨了各组分磷增量的相关关系及影响因素。结果表明：淹水条件下，稻田有效磷(Bray-P)及BBP组分磷增量随磷添加量的增加而显著增加。BBP组分磷增量由小到大依次为：氯化钙磷增量(?Ca-P)、酶提取磷增量(?En-P) 、柠檬酸磷增量(?Ci-P)、盐酸磷(?HC-P)。培养15天时，新稻田?Ca-P 与?Ci-P达到最大值；培养60天时，中期稻田?Ca-P 、?En-P 、?HC-P 及?Bray-P达到最大值；而老稻田中各组分磷随时间变化不明显。通径分析表明：外源添加磷对新稻田和老稻田?Bray-P有显著直接正效应。外源磷添加虽能显著增加稻田磷素生物组分有效性，但其增量最大值的出现时段不同，新稻田与中期稻田中生物有效磷增量最大值分别出现在磷添加后的第15天与60天，因此，适时适量地施用磷肥对稻田磷素肥力提升与稻田磷素流失风险管控具有重要意义。     

凹凸棒石-稻秸复合材料的制备及其对污染土壤中镉钝化效果的研究

为提高凹凸棒石(ATP)在土壤重金属修复中的性能，以ATP和水稻秸秆(稻秸)为原料，通过厌氧发酵法制备了ATP占稻秸质量分别为25%(F-25)、50%(F-50)、75%(F-75)、100%(F-100)和125%(F-125)的ATP-稻秸复合材料，研究了复合材料对污染土壤镉(Cd)的钝化效果。通过扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)对复合材料进行了表征，探讨了复合材料对土壤Cd的钝化机制。结果表明，复合材料减少了土壤可交换态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态Cd的含量，而增加了残渣态Cd的含量，其中，F-25分别使土壤可交换态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态的Cd含量减少了14.11%、5.95% 和10.66%，而残渣态增加了29.15%。3% 添加量的复合材料F-25或5% 添加量的复合材料F-50对土壤Cd的钝化效果较好，钝化率分别为59.88% 和62.50%。复合材料对土壤Cd的钝化率随着钝化时间的延长急剧增加，但15 d后，钝化率增加缓慢。综合考虑复合材料配比、修复材料添加量及钝化时间对土壤Cd钝化效果的影响并兼顾成本，在污染土壤Cd修复时，应优先考虑复合材料F-25并推荐3% 的添加量。