全球河流输沙量分布格局及其影响因素

研究河流输沙量具有重要的理论和实践意义。近60年在气候变化和人类活动日益增强的背景下,全球众多河流输沙量都发生显著变化。基于全球河流输沙量数据库和区域河流输沙量研究成果,从全球尺度对全球河流输沙量现状、输沙量空间分布格局及其影响因素、输沙量变化及其影响因素3方面进行分析研究。结果表明:(1)全球河流年均总输沙量在2×10~(10) t左右,对全球主要36条河流输沙量数据分析表明大多数河流输沙量显著减少;(2)地质地貌条件是河流输沙量控制性因素,气象水文条件和人类活动对河流间输沙量差异的贡献大致相当;(3)对各气候带的代表性河流研究表明,相比较气候变化,全球河流输沙量变化主要受人类活动的影响。未来全球河流总输沙量会因人类活动尤其是大坝建设的影响而继续减少。     

气候对森林粗木质残体贮量的影响

森林中的粗木质残体（CWD）是生物圈与土壤圈养分配置的中介和纽带,CWD的贮量影响森林中元素的循环。文中通过比较世界各气候带森林系统中CWD的贮量,总结了造成各气候带森林中CWD贮量差异的气候因素。各气候带不同的气温、降水以及气温与降水的时间搭配关系,通过影响森林木材生产力、活立木死亡量及CWD的分解速率,进而影响CWD在林内的贮量。热带雨林、季雨林中CWD的平均贮量最低,仅为19.96～27.71 t/hm2;温带海洋性气候森林中CWD的平均贮量高达205.8～213.2 t/hm2。在全球变暖的大背景下,贮存在CWD中的C元素含量关乎着大气中CO₂含量,故应加强世界各气候带森林中CWD贮量格局的长期监测和系统调研。     

种质创新、灌溉与玉米稳产研究——兼论中国玉米生产“靠天吃饭”的局面是否有所改观

气候变化背景下中国玉米稳产的农业适应性策略研究,对于确保粮食安全和优化农业资源配置具有重要的现实意义。本文以玉米为例,对中国农业生产是否"靠天吃饭"这个老话题给予了一种新的检验。通过2004-2014年玉米主产区12个省(自治区)166个地级市(区、盟、自治州)的统计数据,研究发现玉米种质创新和灌溉条件改善作为减缓气候变化不利影响的适应性策略对稳定玉米产量具有重要的促进作用,而干旱对玉米单位面积产量具有显著负向影响。基于玉米种质创新、灌溉条件和干旱指数的联合检验结果表明,2004-2014年中国玉米生产"靠天吃饭"的局面已有所改观。然而,支撑玉米有效应对干旱的灌溉手段是不断扩张的机井数量,这对于农业灌溉水资源短缺的华北和西北地区,过度开采地下水资源,将加重粮食生产的生态环境脆弱性和安全性风险。"十三五"时期,在平衡粮食生产和环境资源的双目标时,有必要缩减农业灌溉水资源负荷过重地区的粮食生产任务,并就这一问题给予相关的科研论证。     

秦岭不同年龄太白红杉径向生长对气候因子的响应

秦岭地区是我国最为典型的太白红杉温带针叶林分布区,也是受全球气候变化影响最为显著的地区之一。已有的研究已经显示树木的生理特征会随着树木年龄发生变化,这可能会造成与树木生长有关的气候信号随时间改变。为探索该区不同年龄太白红杉树木径向生长对气候变化的响应差异,本研究运用树木年轮气候学传统方法,研究了不同年龄太白红杉年表特征及其与气候因子的关系,以期揭示年龄因素对年表的潜在影响。结果表明:1)不同年龄太白红杉径向生长对气候因子的响应存在差异,老龄组太白红杉年表较中、低龄组年表对气候因子的响应更加敏感,更适合用于年轮气候学研究;2)响应函数分析表明,老龄组太白红杉年表对生长季早期和春季温度以及春季降水更加敏感,而幼龄组太白红杉年表与各月气候变量均未表现出显著相关关系。综上所述,太白红杉年轮宽度与气候变化的响应模式受年龄因素影响,高龄年轮年表对气候响应的敏感性更高,包含更多的气候信息。该研究结果为全球变暖背景下秦岭高山林线太白红杉林的合理经营管理及该区域气候重建提供了一定的基础数据。      

成熟期烤烟浓香型显示度气候适宜性分区研究

以国内浓香型烟叶产区8个省的28个市为研究对象,采用偏相关分析、回归分析以及模糊评价的方法,开展了气象因子与香型显示度之间的因子分析和气候适宜性分区研究。通过插值分析,描述了5个气象因子在浓香型产区的空间分布;通过偏相关分析,筛选出成熟期的30℃高温天数、日均温、20℃积温和光照时数4个关键气象因子;利用模糊评价法,划分出了3级气候适宜区,1级适宜区主要分布在豫中、豫南、皖东南、湘东南、赣南、粤北、桂东北;3级区主要分布在陕、豫、鲁3省;2级区分布于1级适宜区边缘地带。     

黑龙江推广大麦-荞麦二熟制的生态适宜度分析

在全球气候变化背景下,我国黑龙江地区热量资源显著增加。从生态适宜度的角度分析了黑龙江地区改一熟制为大麦-荞麦二熟制的可行性。首先基于作物生育期特点及前人研究成果,利用温度、降水、日照和生态适宜度模型计算适宜度值,并通过生态适宜度与相对气象产量的相关分析确定作物减产临界值,以减产率为0、15%和30%作为作物适宜度划分阈值,进一步利用ArcGIS进行栅格叠加产生大麦-荞麦二熟制生态适宜度分布图,发现黑龙江部分地区已具备发展二熟制的生态条件。大麦-荞麦二熟制与传统种植模式对比,显示出明显的经济效益,即使灌溉一次仍有一定优势;最后从经济效益和劳动力需求两方面分析大麦-荞麦社会效益,表明大麦-荞麦模式具有较高推广度。     

清水江流域稻植气候适宜度时空变化分析

[目的]研究贵州省岩溶区清水江流域水稻种植气候适宜度时空变化,为稻植区合理规划布局及可持续发展提供参考依据.[方法]运用清水江流域2000~2014年16个气象观测站的逐日日照、降水量和温度数据及水稻平均物候观测资料,构建水稻诸气候因子及综合气候适宜度模型,并运用ENVI 4.8和ArcGIS 10.0对水稻全育期及各生育阶段的气候适宜度和稻植区分别进行测算、解译和空间分析.[结果]清水江流域稻植气候温度适宜度、降水适宜度和综合适宜度较高,且温度适宜度>降水适宜度;除拔节孕穗期和灌浆成熟期外,日照适宜度均较低.水稻幼苗期,降水适宜度>温度适宜度>日照适宜度;分蘖期和拔节抽穗期,温度适宜度>降水适宜度>日照适宜度;抽穗开花期和灌浆成熟期,温度适宜度>日照适宜度>降水适宜度.稻植适宜区分布于高程小于800m、坡度小于25°的局部区域.[结论]清水江流域气候条件能够满足水稻全育期及各生育阶段的需求,但日照时间较短,对水稻生长发育有胁迫作用,其最适宜稻植区集中分布于东南及西北部的坝区、阳坡和半阳坡区.     

人工气候室群测控系统的设计与应用

使用触摸屏、可编程控制器(PLC)、树莓派微型计算机、组态王、集散控制系统(SCADA)、高清摄像头、影像存证服务以及传感器、执行机构开发了一个人工气候室群智能化测控系统,管理由30个单元组成的人工气候室群。本系统中触摸屏负责采集各单元的环境状态数据,提供人工气候室单元的人机交互界面;PLC完成温室单元的控制逻辑,控制温室加湿、除湿、补光、气调等装置;树莓派微型计算机运行多个定制软件,实现计划库管理、权限分配、协议转换服务、空调控制等功能;组态王运行在管理房微机上,用于人工气候室群的本地管理、配置和数据记录;远程管理依托于基于ClearSCADA构建的设施农业总控中心,实现远程管理、数据采集、存储和配置;各模块间通过网络连接,采用ModbusTCP协议;配套的高清摄像头和影像存证服务提供了内部场景的实时查看和图片记录功能。该系统有效实现了人工气候室群的环境状态采集、环境控制、运行计划管理、远程测控、照片存证等功能,扩展性强,运行稳定。     

Sustainable Agricultural Practices for Improving Soil Carbon and Nitrogen Content in Relation to Water Availability – An Adapted Approach to Mediterranean Olive Groves

A field experiment was conducted in an irrigated olive orchard to determine the effects of an orchard management system consisting of increased carbon input management on spatial distribution (tree inter-row/in-row, soil depth 0–10/10–20 cm) of nitrogen and carbon in the soil as well as on some microbial properties in relation to water availability. The experiment consisted of 12 blocks (each with 4 trees covering 200 m² of land), uniform olive tree canopy size and natural vegetation, used as replications (three per treatment) in a split plot design for the following four treatments: a) spreading of olive mill compost on the soil without soil tillage, b) spreading of chopped pruning residue on the soil without soil tillage, c) combination of b + c, and d) control which received no organic materials and soil was kept free of weeds with frequent tillage and herbicide sprays. Increased soil organic matter content (SOM) (up to +80%), NO₃ N (up to +194%), and NH₄ N (up to +37%) by carbon inputs were observed in soil layer 0–10 cm. Irrigation enhanced SOM, NH₄ N, and electrical conductivity (EC) while it favored NO₃ N increase by carbon inputs. All microbial properties (Soil Basal Microbial Respiration, Soil Microbial Biomass Carbon, and Metabolic quotient) were significantly higher at 0–10 cm in comparison to 10–20 cm depth. This study suggests good agricultural management practices for optimized soil organic carbon (SOC) storage adapted to the typical Mediterranean agroecosystems.     

应对与发展——全球气候变化背景下的加拿大林业

气候变化使全球森林资源面临新的、更为复杂的挑战。作为重要的林业大国,加拿大在气候变化中将会受到更大的影响。正确地应对这些挑战、保证森林资源良好地适应气候变化并实现可持续发展,是目前加拿大林业面临的主题。文中以全球气候变化为背景,介绍加拿大林业情况,包括森林资源、森林的价值体现以及林业产业发展,进而说明气候变化对加拿大森林产生的影响以及加拿大为应对气候变化在林业方面所采取的相关措施。