1960-2009年巴丹吉林沙漠南北缘气候变化分析

利用巴丹吉林沙漠北缘的额济纳旗、拐子湖和南缘的阿拉善右旗、雅布赖4个气象站,1960-2009年逐月平均气温、降水量和相对湿度资料,运用一元线性回归、趋势系数分析和5年滑动平均方法,分析近50年来沙漠南北缘气候变化趋势.结果发现:近50年来,巴丹吉林沙漠南北缘年平均气温显著升高,升温速率为0.27～0.48℃/10 a...     

滇中地区极端降水时空变化趋势及其成因分析

极端天气和气候事件是对人类社会危害最严重的自然灾害之一。采用滇中地区1961-2006年46个测站逐日降水数据,分别将大雨/暴雨雨量和雨日数、最大日降水量和年日降水量序列99百分位值作为极端降水临界值,用MK秩次检验方法和IDW插值方法比较分析滇中地区极端降水在时空上的变化特征及其成因。结果认为这3种极值算法在该区可以相互验证,在时间上表现为滇中区域平均的极端降水呈不显著上升的变化趋势,在空间上表现为东部多雨地区降水的变化比较缓和而中西部平坝、河谷少雨地区极端降水的变化要强烈一些。滇中地区的降水类型发生了变化,大雨/暴雨量和大雨/暴雨次数增多而其他降水类型减少。小雨雨量和雨日数的减少是滇中地区年降水量和年降水日数减少的主要原因,降水变率加快且强度增大是滇中地区极端降水的变化的原因之一。     

经验正交函数与地统计相结合分析降水时空变异

把经验正交函数展开和地统计分析有机结合,以河南省近51年雨季降水为例,进行降水时空变异特征研究。结果表明,用经验正交函数把降水变量场的主要空间分布结构分离出来,可正确地提取时间函数向量;再运用地统计分析对河南省多年雨季降水空间函数特征向量进行空间变异结构分析与插值,得出了河南省雨季降水量空间分布的主要4种类型:总体一致型、南北差异型、东西差异型和豫西山区异常型;然后对时间函数进行分析,得到了对应空间分布型的年际变化趋势规律。     

伊犁河上游流域三种日尺度降水产品性能评估

伊犁河上游喇叭口地形条件导致其降水空间分布极不均匀,有限的地面观测站点难以真实反映日降水时空变化,因此,有必要评估不同降水产品在伊犁河上游的适用性。选用7种统计指标与广义三角帽法分别对三种降水产品（GPM、ERA5、CHIRPS）在伊犁河上游地区的精度与不确定性进行评估。结果表明：（1）ERA5的相关性、探测率、错报率最高,其估计的中雨与大雨降水量最准确;GPM的均方根误差最小,探测率、错报率最低;CHIRPS的相对偏差与平均误差最小,其探测率、错报率均介于GPM与ERA5之间,其估计的小雨降水量最准确;三种降水产品估计的暴雨降水量精度均不高,但ERA5要好于GPM与CHIRPS。（2）ERA5的日降水量不确定性介于GPM与CHIRPS之间,信噪比最大;GPM的日降水量不确定性最小,信噪比介于ERA5与CHIRPS之间;CHIRPS的日降水量不确定性最大,信噪比最小。（3）ERA5的日降水质量好于GPM与CHIRPS,可用于伊犁河上游地区降水特征分析;GPM的日降水量不确定性最小,通过系统校正提升其质量的可能性最大。研究成果可为伊犁河上游流域水文模拟与水资源变化分析提供支撑。     

黑龙江省大豆生长季干旱时空格局

为精细化诊断大豆生长季干旱,提高干旱评估的准确性,采用连续无有效降水日数指标来表征干旱,以累积的干旱持续天数将干旱分为5个等级,即无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱;并以干旱强度、干旱频率和干旱范围三因子分析1971-2016年间大豆生长季的干旱时空特征。研究表明,1971-2016年间,在大豆生长季,松嫩平原西部的平均干旱强度最强,其中松嫩平原西南部干旱日数超过了90 d,但三江平原东北角和黑河中部干旱强度气候倾向率高于2.5 d·10a^-1,有明显的增强趋势,而牡丹江东南部干旱强度气候倾向率低于-2.5 d·10a^-1,有较强的减少趋势;松嫩平原西部中度以上干旱频率超过90%,松嫩平原西南部重度以上干旱频率超过50%。1971-2016年中,1976年、1979年、1982年、1989年、1999年、2001年、2004年和2007年约56%~77%的气象观测站点表现为重度以上干旱,长达3个月的时间大豆处于干旱缺水状态,且2007年干旱范围和强度表现最典型。大豆生长季逐日干旱频率动态变化均以“V”形为主要特征,逐日干旱频率从大豆播种出苗期约60%~90%降低至开花结荚期40%以下,但鼓粒-成熟期又上升至40%~80%;从大豆安全性种植角度来评价地域差异,黑龙江省中部好于东部,东部好于西部,西部的北部好于西部的南部。     

河北坝上地区不同降水年型下马铃薯耗水特征

基于2010-2017年连续8年的马铃薯生育期和产量数据、以及生育期内气象和土壤数据,利用作物-土壤水分平衡公式的方法,揭示坝上地区马铃薯在不同降水年型下不同生育阶段的耗水特征。结果表明：研究区马铃薯生育期内降水量在260~449 mm之间,其中25%的试验年份为干旱年份;不同生育阶段的耗水量在25~182 mm之间,其中播种~出苗阶段和薯块形成~薯块膨大阶段在湿润年型下耗水量最大,出苗~薯块形成阶段在干旱年型下耗水最多,薯块膨大~成熟阶段在正常年型下耗水最多;薯块形成~薯块膨大阶段的日耗水量显著高于其他阶段,干旱、正常和湿润年型下该阶段的日耗水量分别为3.6、3.9 mm和4.7 mm。2010-2017年马铃薯产量8 250~24 500 kg·hm^-2,水分利用效率32~135 kg·hm^-2·mm^-1,其中干旱年型下马铃薯水分利用效率最高,显著高于其他年型;另外薯块膨大~成熟阶段耗水量的增加对马铃薯产量具有显著的正效应。坝上地区在马铃薯薯块膨大~成熟阶段增加灌溉并且在其他阶段进行适当的干旱胁迫对提升该地区的马铃薯产量具有重要的意义。     

河北坝上地区马铃薯产量变异的气候决定因子分析

河北坝上地区马铃薯主要在雨养条件下种植,年际间产量具有很大的变异。基于2010—2017年连续8 a的马铃薯生育期数据、产量数据和生育期内的气象数据,探讨了坝上地区马铃薯产量变异的气候决定因子,并分析了1961—2017年马铃薯生长季气候因子的变化。结果表明:1961—2017年坝上地区马铃薯生长季内总辐射平均每10 a下降66 MJ·m~(-2);最低温度和最高温度平均每10 a分别升高0.5℃和0.4℃;生长季内总降水无显著变化趋势,但年际间具有很大的波动性。试验年份马铃薯产量在8 250～24 500 kg·hm~2之间,变异系数为27.8%。生长季内总辐射对马铃薯产量具有一定的促进作用,但不显著(P0.05);出苗～薯块形成期(R~2=0.31,P0.05)和薯块形成～薯块膨大期(R~2=0.52,P0.01)两个阶段的最高温度对马铃薯产量产生了显著的负影响;薯块膨大～成熟期的最大连续无有效降水日数决定了马铃薯产量变异的68%。薯块膨大～成熟期的最大连续无有效降水日数和有效降水、薯块形成～薯块膨大期的最高温度和总辐射共同可以决定坝上地区马铃薯产量变异的82%。马铃薯生育期内降水总量不是坝上地区马铃薯产量变异的决定因子,有效降水及分配情况与马铃薯产量相关性更大,未来持续升温的气候情境下坝上地区雨养马铃薯产量提升应从提高降水有效性和培育耐高温品种两方面制定措施。     

科尔沁沙地混生小叶锦鸡儿和人工杨树光合特性及其对气候的响应

利用LI-6400光合作用仪野外原位测定混生的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和人工杨树(Populus spp.)的光合特性,通过对比分析这两种天然和人工植物干旱时期与降水后光合特性的差异及其与生理环境因子的关系,揭示其对干旱和降水的适应特性和响应机制。结果表明：① 干旱时期,两种混生植物的净光合速率(P_n)、蒸腾速率([T_r)和气孔导度(G_s)大幅下降,出现明显的“午休”现象,且峰值提前,降水后小叶锦鸡儿“午休”现象消失;② [G_s和光合有效辐射(PAR)是影响小叶锦鸡儿和人工杨树Pn的主要生理和环境因子,干旱时期,小叶锦鸡儿光合特性主要受气孔调节作用的影响,降水后主要受环境因子(PAR)的影响;人工杨树不论在干旱时期还是降水后,其光合生理特性都相对较为稳定,且主要受PAR的影响;③ 小叶锦鸡儿通过保持较低的气孔开放程度,维持较低的Tr和较高的水分利用效率(WUE),以适应干旱环境,人工杨树则通过较高的P_n、T_r和较低的WUE避免干旱胁迫的影响;降水后,小叶锦鸡儿光合特性的变化较人工杨树显著,对降水的响应更加强烈。混生群落中,小叶锦鸡儿和人工杨树对干旱和降水的适应机制明显不同,小叶锦鸡儿对环境变化的适应性更强。     

珠三角地区大米中的镉砷污染现状及治理措施

作为我国对外开放的“南大门”,珠三角地区在经济快速发展的同时也出现了一系列的环境污染问题,尤其是土壤镉砷污染情况越来越严重[背景]。本文针对珠三角地区镉砷污染物的来源和污染现状,分析镉砷重金属在水稻体内的赋存形态以及迁移转化规律,对镉砷对人体健康危害的影响进行阐述,研究土壤性状、动物、微生物、植物等与镉砷之间的相互影响,并试图找出珠三角地区植物对镉砷的抵抗机制[结果]。综合前人的治理经验与措施,来提出自己的展望[方法],以期为珠三角大米镉砷污染状况进行较为透彻的阐述,并且为以后的治理措施提出部分建议参考,据笔者所知,这是第一次系统地阐述珠三角大米中镉砷污染状况和治理的文章[结论]。