Hydrological and water cycle processes of inland river basins in the arid region of Northwest China

The increasing shortage in water resources is a key factor affecting sustainable socio-economic development in the arid region of Northwest China(ARNC). Water shortages also affect the stability of the region's oasis ecosystem. This paper summarizes the hydrological processes and water cycle of inland river basins in the ARNC, focusing on the following aspects: the spatial-temporal features of water resources(including air water vapor resources, runoff, and glacial meltwater) and their driving forces; the characteristics of streamflow composition in the inland river basins; the characteristics and main controlling factors of baseflow in the inland rivers; and anticipated future changes in hydrological processes and water resources. The results indicate that:(1) although the runoff in most inland rivers in the ARNC showed a significant increasing trend, both the glaciated area and glacial ice reserves have been reduced in the mountains;(2) snow melt and glacier melt are extremely important hydrological processes in the ARNC, especially in the Kunlun and Tianshan mountains;(3) baseflow in the inland rivers of the ARNC is the result of climate change and human activities, with the main driving factors being the reduction in forest area and the over-exploitation and utilization of groundwater in the river basins; and(4) the contradictions among water resources, ecology and economy will further increase in the future. The findings of this study might also help strengthen the ecological, economic and social sustainable development in the study region.     

青藏高原东北部牧区气候暖干化趋势及对环境和牧草生长的影响

对20世纪80年代以来青藏高原东北部青南牧区和甘南牧区气候变化的统计分析表明,该地区呈现出气温升高、降水量减少和蒸发量增大的明显趋势。两个牧区年平均气温升高的边际倾向分别为0 3℃/10年和0 5℃/10年,年降水量减少的边际倾向分别为-28 6mm/10年和-23 5mm/10年。90年代该地区主要牧业县多年平均气温普遍比60～70年代升高了0 4℃～0 8℃;多年平均降水量减少的趋势尤以甘南牧区明显,最多可减少87 5mm。同时牧草返青期和枯黄期气温升高,使牧草生长期天数增多。气温升高导致地面蒸发量增多,两个牧区气温升高1℃时,年蒸发量分别增多99mm和114mm。气候变暖干旱,造成天然草地产草量下降。曲麻莱县年降水量减少1mm时,0 0667hm2草地产草量将减少1 6kg;夏河县年平均气温升高1℃时,0 0667hm2草地产草量将减少122 6kg。气候暖干化,已经造成该地区干旱缺水,草地退化、沙化和鼠害猖獗,使草畜矛盾不断加剧,已严重威胁到牧区的生存和发展,也影响到长江、黄河中下游地区的可持续发展,对此应予高度重视。     

山东博山精细化农业气候区划综合开发利用分析

介绍了博山精细化农业气候区的划分,根据以热量指标为主以干燥度指标为辅的原则将博山区划分为4个农业气候区,其中第4农业气候区又划分为2个亚区,并对各个气候分区的范围、气候资源状况、适宜种植作物及发展方向、面临的气象灾害和应对措施进行了分析。结果表明,Ⅰ区以灌溉农业为主,粮食作物应以冬小麦和夏玉米为主,是博山一年两熟制最有保证的地区,靠近城区的乡镇大力发展蔬菜生产;Ⅱ区是博山仅次于Ⅰ区的主要农业生产基地,境内热量条件可以满足桃、猕猴桃、苹果等果树的生长,以及旱田西红柿、大白菜的生产和黄烟的种植,近年来在政府部门的规划下,重点形成了石马鲜桃,郭庄长茄、北博山黄烟、大白菜、以源泉为主的猕猴桃生产基地;Ⅲ区以旱作物农业为主,热量条件能够满足两年三熟制的要求,粮食作物组合应以春谷子+小麦+早熟玉米为主,重点发展"黑五类"、金银花、桔梗等中药材以及日照绿茶;Ⅳ1区气候寒凉,只能满足一年一熟的热量要求,因干旱严重,粮食作物应首选谷子作为当家品种,冷凉的气候是种植马玲薯的优势气候条件;Ⅳ2区热量少,坡度大,仅适宜发展林业,树种以油松与紫穗槐或落叶松与椴树混交为好。对于各个不同气候区面临的干旱、干热风、霜冻、冰雹、暴雨等不同的气象灾害,重点是改善生态环境,兴修农田水利设施。在合理利用气候资源的情况下统筹规划,集约化发展,加快土地流转,大力发展现代设施农业才是农业发展和提高农民收入的根本。     

西北酿酒葡萄物候模型优选及气候变化对物候期的影响

为预测气候变暖背景下西北地区酿酒葡萄物候期变化规律,该研究利用2007—2022年西北地区地表温度数据及酿酒葡萄（赤霞珠、黑比诺、美乐和霞多丽）物候观测数据（萌芽期、开花期和转色期）,对酿酒葡萄物候模型（积温模型,包含生长日度模型（growing degree day model,GDD）及葡萄开花转色期模型（grapevine flowering veraison model,GFV）,BRIN模型、WE模型）进行参数优化和模拟比较,选取最适模型结合气候模式数据预测SSP245和SSP585情景下酿酒葡萄物候期的变化。结果表明：1）萌芽期,BRIN模型最适用于赤霞珠、美乐和霞多丽,GDD₅模型最适于黑比诺;2）开花期,GDD₁₀模型最适用于赤霞珠和美乐,GFV和WE模型分别适用于黑比诺和霞多丽;3）转色期,WE模型最适用于赤霞珠、黑比诺和美乐,GFV模型则最适于霞多丽;4）在SSP245情景下,西北地区2035—2065年与2055—2085年4种葡萄的3个物候期分别平均提前2 d与4 d;在SSP585情景下,西北地区2035—2065年4种葡萄的3个物候期平均提前5 d,2055—2085年除了天山北麓地区的酿酒葡萄转色期因夏季高温影响而平均延后6 d外,其他酿酒葡萄物候期平均提前10 d,进一步分析表明夏季高温是导致转色期延迟的重要因素。研究结果为适应气候变化充分利用气候资源,保障西北地区酿酒葡萄生产优势地位提供理论依据和科学支撑。     

16个紫花苜蓿品种在通辽地区气候适宜性试验研究

为促进紫花苜蓿产业健康发展,该研究对引种的16个紫花苜蓿品种在内蒙古自治区通辽市舍伯吐镇进行气候适宜性试验,对各苜蓿品种的生产表现、产量和营养品质进行研究,并采用隶属函数法对各品种苜蓿的生产性能和营养品质进行综合评价.结果表明,16个紫花苜蓿品种中旱地、公农1号、金皇后、敖汉综合性能表现较好,适宜在通辽地区推广.     

基于信息熵的天山山区降水时空变化特征

降水是山区气候中最重要的气象要素之一,其大小及变化直接关系到干旱山区中、下游的生态环境与经济社会的发展,但是,由于技术和地理条件的限制,是难以精确观测的气象要素。本研究采用天山山区31个台站和1960-2008年间的实测降水资料,应用信息熵方法对天山山区年、季和月的降水变化特征进行分析。结果表明,天山山区降水在时间和空间上均存在变异性,时间变异性表现为信息熵的无序指数(DI)年际变化小于季节变化,季节变化小于月变化。DI多年变化特征呈现下降趋势;冬季DI变化最为显著,夏季最小;冬季北坡降水随高程的增加DI变化呈显著增加趋势(P0.05),春、夏和秋季南坡降水随高程的增加DI变化呈显著减少趋势(P0.05)。山区月降水4-9月逐渐增加,10月至次年3月降水逐渐减少,月降水DI的变化与降水变化呈反相特征。在空间上DI变化与降水的分布相反,表现为南强北弱,东强西弱,伊犁河谷降水DI变化最小。结果证明,DI方法能够有效地分析山区降水的时空变化特征,为合理开发山区的水资源提供科学依据。     

Thermal biology and locomotor performance in Phymaturus calcogaster: are Patagonian lizards vulnerable to climate change?

Behavioral and physiological traits of ectotherms are especially sensitive to fluctuations of environmental temperature. In particular, niche-specialist lizards are dependent on their physiological plasticity to adjust to changing environmental conditions. Lizards of the genus Phymaturus are viviparous, mainly herbivorous, and inhabit only rock promontories in the steppe environments of Patagonia and the Andes. Herein, we examine the vulnerability of the southernmost Phymaturus species to global warming: the endemic Phymaturus calcogaster, which lives in a mesic environment in eastern Patagonia. We studied body temperatures in the field (T_b), preferred body temperatures in a thermogradient (T_pref), the operative (T_e) and environmental temperatures, and the dependence of running performance on body temperature. P. calcogaster had a mean T_b (27.04°C) and a mean T_e (31.15°C) both lower than their preferred temperature (T_pref = 36.61°C) and the optimal temperature for running performance (T_o = 37.13°C). Lizard activity seems to be restraint during the early afternoon due high environmental temperatures. However, both, the high safety margin and warming tolerance suggest that the expected increase in environmental temperatures due to global warming (IPCC report in 2018) would not threaten, but indeed enhance locomotor performance in this population.     

阿克苏河流域近46年气候变化研究

利用线性回归、突变分析和小波分析方法,分析了阿克苏河流域1961-2006年6个地面台站的平均气温和降水量的变化。结果表明:1)46 a来阿克苏河流域气温呈上升趋势,气候倾向率为0.18℃/10 a;2)阿克苏河流域46 a来年降水量以13.1mm/10 a的变化倾向率呈增加趋势;3)阿克苏河流域的年平均气温在1993年发生了由低向高的突变,降水在1987年发生了由低向高的突变;4)阿克苏河流域年降水量较大尺度12-16 a和8-12 a左右的振荡周期非常明显。