三江平原ET0时空特征及其未来情景下预测研究

参考作物蒸发量(Reference crop evapotranspiration, ET₀)的预测对作物需水量计算与田间水分管理具有重大意义,可为农业节水和水资源高效利用提供重要的科学依据。基于三江平原6个气象站1961—2010年逐日气象资料,采用Penman-Monteith(P-M)公式计算ET₀,对历史期(1961—2010年)ET₀及相关气象要素的时空特征进行分析;依据美国国家环境预报中心再分析数据以及大气环流模型(GCM)中加拿大CanESM2模式的预报因子日序列的输出数据,采用统计降尺度模型(SDSM)对未来RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下的ET₀进行预测。结果表明：历史期ET₀呈上升趋势,多年年平均气温与ET₀趋势相同,而年平均风速、相对湿度和净辐射整体呈下降趋势,空间分布上多年年平均ET₀总体表现为中部高于周边、西部高于东部的趋势;模拟精度检验方面,基于CanESM2模式下historical情景模拟的ET...     

Nitrogen best management practice for citrus trees: I. Fruit yield,quality, and leaf nutritional status

Elevated levels of nitrate-nitrogen (NO₃-N) in the surficial aquifer above the drinking water quality standard, i.e. maximum contaminant limit (MCL; 10 mg L⁻¹), have been reported in some part of central Florida citrus production regions. Soils in this region are very sandy (sand content >95%), hence are vulnerable to leaching of soluble nutrients and chemicals below the rooting depth of the trees. The objective of this research was to develop N and irrigation best management practices for citrus in sandy soils to maintain optimal crop yield and quality, and to minimize potential leaching of nitrate below the root zone. Six years of field experiment was conducted in a high productive (mean fruit yield > 80 Mg ha⁻¹yr⁻¹) >20-year-old ‘Hamlin’ orange trees [Citrus sinensis (L.) Osbeck] on ‘Cleopatra mandarin’ (Citrus reticulata Blanco) rootstock grown on a well drained Tavares fine sand (hyperthermic, uncoated, Typic Quartzipsamments) in Highland county, FL. Nitrogen rates ranged from 112 to 280 kg ha⁻¹ yr⁻¹ applied as fertigation (FRT), water soluble granular (WSG), 50:50 mix of FRT and WSG, and controlled-release fertilizer (CRF). Tensiometers were used to monitor the soil water content as a basis to schedule optimal irrigation. Fruit yield response over the entire range of N rates was greater for the FRT and WSG sources as compared to that for the WSG + FRT or CRF sources. Using the regression analysis of the fruit yield in relation to N rate, the optimum N rate appeared to be at 260 kg ha⁻¹ yr⁻¹. Based on fruit production response in this study, the N requirement for production of 1 Mg of fruit varied from 2.2 to 2.6 kg across four N sources. This study demonstrated an increased N uptake efficiency, as a result of best management of N and irrigation applications. The optimal N and K concentration in the 4–6-month-old spring flush leaves were 26–30, and 15–18 g kg⁻¹, respectively. However, fruit yield response showed no significant relationship with concentrations of P in the 4–6-month-old spring flush leaves over a range of 0.8–2.4 g kg⁻¹. The results of fate and transport of N in soil and in soil solution with application of different rates and sources of N, and components of citrus tree N budget, are reported in a companion paper.     

基于ET管理的土地整理水资源供需平衡分析——以河北省魏县车往镇基本农田土地整理项目为例

以土地整理中水资源供需平衡为基础,引入基于ET管理的水资源供耗分析,为缺水地区水资源供需平衡提供一种依据。以魏县基本农田土地整理项目为研究对象,建立基于ET理念的水资源平衡关系,分析项目区可利用水资源量及耗水量(即ET值),得出不同水平年下的供需结果。研究结果表明,现状水平年下水资源缺口29.81万m3,2010年项目区采取措施后综合ET值降低,盈余水量20.07万m3,实现了水资源供需平衡。     

SWAT模型与水资源配置模型的耦合研究

利用改进的SWAT模型多水源灌溉模块,将水资源配置模型的农业灌溉用水展布到改进后的SWAT模型中,实现二模型的松散式耦合。以天津为例,对SWAT模型进行参数调整和验证后,由耦合模型计算天津13个区(县)8种代表作物在水资源合理配置结果下的灌溉水量和相应的ET。耦合模型中的SWAT模型的灌溉水量接近配置模型结果,且ET的时空分布比较合理,耦合模型模拟精度较常规SWAT模型大幅提高,这种分布式水文模型与配置模型的耦合为流域水资源管理提供了一种新的途径。     

1961－2014年中国干湿气候时空变化特征及成因分析

利用全国701个气象站点1961-2014年逐日地面观测资料,基于降水量和参考作物蒸散量(ET0)计算的湿润指数研究了近54a中国干湿气候时空变化特征,并利用敏感性和贡献率法分析了气候变化背景下主要气象因子对ET0的影响,对干湿气候变化的成因进行了探讨.结果表明:全国气候在3个时间段(时段1:1961-1980;时段2:1981-2000;时段3:2001-2014)中经历了变湿到变干的过程;不同地区干湿状况变化差异很大,干旱趋势主要发生在中国的半干旱半湿润气候区;1961-2014年降水量变化趋势不显著,ET0呈显著下降的趋势,61.6%的站点出现"蒸发悖论"现象.南方大部分地区和新疆的西北部由于降水量增加和ET0减少,气候变湿;西北和西南大部分地区由于年降水量减少和ET0增加,气候呈显著变干的趋势.ET0对相对湿度的变化最敏感,风速的负贡献率是引起ET0变化的主导因子.研究时段内风速和日照时数的减少对ET0的负效应超过温度上升对ET0的增大作用,导致全国ET0总体呈下降趋势.     

基于GLEAM遥感模型的中国1980－2011年地表蒸散发时空变化

对中国地表蒸散发时空变化的分析,有助于了解气候变化对水循环的影响及对中国水资源的合理配置。该文基于GLEAM（global land-surface evaporation: the Amsterdam methodology）遥感蒸散发模型,通过对GLEAM产品在站点尺度和流域尺度的精度验证以及中国地表蒸散发时空变化特征的研究,得出以下结论：1）GLEAM产品在中国区域满足精度要求,在站点尺度上,GLEAM产品在草原半干旱区的模拟程度最好,海北、内蒙古、当雄3个草原站皮尔逊相关系数（pearson correlation coefficient,CC）均值为0.77（0.65～0.85）;森林站的CC相关系数均值为0.66（0.40～0.85）,禹城农田站CC值为0.68;在流域尺度上,海河（相对偏差（relative bias,RB）16.2%）、黄河（RB,15.2%）、西北诸河流域（RB,9.2%）的验证结果精度较好。在绿洲或农灌区降水较少的年份,GLEAM产品符合地表实际蒸散发可能大于降水的规律;2）1980－2011年中国的多年平均蒸散发为18～1 400 mm,空间分布呈从西北向东南方向递增,西北地区多年平均蒸散发最少,海南岛与台湾岛是多年平均蒸散发的极大值区;3）1980－2011年中国平均的年地表蒸散发变化范围为349.7～436.0 mm,多年平均年地表蒸散量为397.5 mm。近32 a中国区域平均地表蒸散发呈显著的上升趋势,上升速率为12.3 mm/(10 a);4）1980－2011年中国各栅格地表蒸散量变化速率为?86.5～108.7 mm/(10 a),地表蒸散发减少的面积占28.4%,9.45%的区域地表蒸散发呈明显减少、显著减少及急剧减少趋势,主要位于内蒙古东部、青藏高原西部（新疆西部及东北部、西藏西北部）、甘肃南部等地。地表蒸散发增加的面积占71.6%,18.2%的区域地表蒸散发呈显著增加、急剧增加的趋势,主要位于海河区的河北南部及山东西北部、淮河流域的山东半岛、黄河区的青海东部、长江中下游区的四川东部、山西南部、湖北、湖南、安徽、江西等地、东南诸河区、珠江区及云南南部等;5）各栅格年蒸散发的变化趋势主要由夏季蒸散发变化趋势主导,春季、秋季、冬季对年蒸散发变化趋势的影响较弱。该研究对理解中国气候变化与水资源之间的相互影响具有重要作用,可为中国水资源评价与管理提供参考及决策依据。     

受壳寡糖诱导的油菜MAPK基因的克隆与分析

利用油菜cDNA芯片差异显示得到一个可被壳寡糖诱导的, 与已知植物丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)同源性高达94%的cDNA片段, 利用cDNA末端快速扩增(RACE)的方法得到了该片段全长, 与拟南芥中AtMPK4具有高同源性, 故将其命名为BnMPK4登录到NCBI GenBank(DQ206628)。用生物信息学方法分析, 该基因属于植物MAPK的B家族, 具有植物MAPK典型的TXY保守区域, 在C端也含有一个在B家族中保守的CD区。利用半定量RT-PCR检测发现BnMPK4在叶片中表达且可被茉莉酸(JA)和壳寡糖诱导, 但对水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)响应不明显。推测该基因在壳寡糖诱抗信号转导和JA/ET信号通路中起关键作用。     

低纬高原地区ET_0多时间尺度变化特征及变化趋势分析

根据云南省滇中4个代表站30多a的逐日气象资料,应用Penman-Monteith方法系统分析了参考作物的逐日需水量ET0,采用小波理论分析各站点逐年ET0的变化特征,并利用R/S分析法对参考作物的逐年ET0变化趋势进行了分析,结果表明：各代表站点的年ET0变化并非线性的持续增加或减小,存在明显的5~30 a的动态变化...     

漳卫河平原农业水资源高效利用的模拟研究Ⅱ.水分生产函数的建立及灌溉制度优化

优化漳卫河平原冬小麦夏玉米轮作体系的灌溉制度,对进一步深入研究水资源严重短缺的河南省可持续农业的发展具有一定的示范意义。本研究以经过参数率定与模拟验证的SWAT为工具,设置了1种充分灌溉和9种非充分灌溉情形,拟合得到冬小麦和夏玉米的Jensen模型水分生产函数,在此基础上,以不考虑氮磷胁迫的历史灌溉情景为基本情形,设置了3种优化灌溉方案。模拟结果表明：与基本情景相比,轮作体系粮食稳产,平均节约灌溉用水16．13％,水分利用率平均提高3．05％;与相应时段的年鉴统计值和模拟的历史情景下的产量相比．最优情景下全区轮作体系粮食平均增产30．76％和6．47％;与模拟的历史情景相比,优化情号下轮作体系的水分利用率平均提高23．94％。     

广东不同产地南板蓝根药材中腺苷含量的测定

[目的]测定广东不同产地南板蓝根药材中有效成分腺苷的含量。[方法]建立南板蓝根药材中腺苷的HPLC含量测定方法;色谱条件为:ZORBAX Extend-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相为无水甲醇-水(7∶93,V/V);检测波长为260 nm;流速为1.0ml/min;柱温为30℃。[结果]在4.65～232.6 ng/ml范围内,腺苷浓度与峰面积有良好的线性关系,加样回收率为100.3%,RSD为2.2%(n=6);广东从化市样品中的腺苷含量最高,2种野生品种含量最低。[结论]该方法操作简便、准确快速、重现性好,可有效控制南板蓝根药材的质量。