基于Mann-Kendall法与草地分类的气候变化特征

气候变化对草地类型的分布有着决定性的影响,量化分析其影响程度有着重要的意义。将内蒙古全区草地划分为优质草地、中质草地、劣质草地和高产草地、中产草地、低产草地;基于内蒙古全区23个中国地面国际交换站气象资料(1957~2014年),采用Mann-Kendall法对上述两套分类方案的各类草地的年降水量和平均气温进行趋势分析和突变性检验。结果表明:优质、中质、高产、中产草地年降水量呈减少趋势,劣质和低产草地年降水量呈增加趋势;各类草地平均气温均呈增加趋势。劣质和低产草地年降水量的离散程度以及优质和高产草地平均气温的离散程度较其他草地更大,各类草地的年降水量和平均气温在研究时期内均发生突变,不同类型草地的降水量和气温有不同程度的差别。     

山西省近50年气温和降水变化基本特征研究

根据山西省近50年(1959-2008)108个地面气象观测站的年平均气温和年降水量系列数据,采用参数线性回归检验(LR)和非参数Mann-Kendall检验(MK)两种方法,从观测站、地级市、全省和山西省黄土高原地区综合治理地区4个层面,对山西省气温和降水的时空变化规律进行了研究.MK结果表明,(1)在108个地面站中,除河曲县站的年平均气温呈不显著减少趋势之外,其余107个站的年平均气温均呈升高趋势(+0.034～+0.896℃/10a("a"即"年";以下同).其中97个站的年平均气温显著升高,10个站的年平均气温升高不显著.除曲沃等8个站的年降水量呈不显著增加趋势之外,其余100个站的年降水量均呈减少趋势(-0.154～-57.750 mm/10a).其中16个站的年降水量显著减少,84个站的年降水量减少不显著.(2)11个地级市的年平均气温均表现出非常显著的升高趋势(+0.181～+0.417℃/10a).各市的年平均降水量均呈减少趋势(-6.954～-33.681 mm/10a).其中晋城、晋中、临汾和吕梁4市的降水量显著减少,太原、大同、阳泉、长治、朔州、运城和忻州7市的降水量减少不显著.(3)山西省的年平均气温呈极显著升高趋势(+0.295℃/10a),其年降水量呈显著减少趋势(-20.486 mm/10a).(4)山西省17个综合治理地区的年平均气温均呈显著升高趋势(+0.126～+0.375℃/10a).这17个地区的年平均降水量均呈减少趋势(-2.619～-34.417 mm/10a).其中5个地区的降水量呈显著减少趋势.总之,山西省的气温和降水在整体上分别呈显著升高和显著减少趋势,在较低层面上具有明显的空间异质性.对比分析同时表明,LR和MK所得的结果,就气温而言一致性非常高;就降水而言一致性则不确定(因研究层面不同很高或较低).     

近50年来四川省蒲江县气候变化特征初探

利用蒲江县1960年至2009年的气温、降水资料,采用线性倾向估计、滑动平均、距平等方法,研究了蒲江县近50年来气温和降水的年、季变化特征.结果表明:在全球气候变化的背景下,近50年来,蒲江县的年平均气温呈微弱的上升趋势,阶段性变化明显,可分为1960年至1985年的下降阶段和1986年至2009年的上升阶段,春、夏季表现出与年平均气温一致的阶段性变化;年降水量呈明显减少趋势,四季降水变化夏、秋季降水减少尤为显著;年降水量的明显减少使得蒲江县近50年来各类干旱都有发生,其中冬干和夏旱出现的频率较高,在降水量较少的时期,年平均气温较高,各类干旱发生的频次高,较重干旱及以上程度的干旱发生频次增加.     

近60年多伦县气候特征变化分析

以内蒙古多伦县为研究区,运用1961-2015年气温、降水量和蒸发量气象数据,采用算数平均、滑动平均和小波分析等数理统计方法分析了多伦县的气候变化特征.研究结果表明:1961-2015年多伦县平均气温呈逐年上升的趋势,不同季节的平均气温也都处于上升的状态;降水量的变化呈波动中小幅下降的趋势;20世纪60、70年代降水量没有较大差别,80年代开始下降,夏季降水量最多,冬季降水量最少;蒸发量变化在近60a一直处于减少的趋势,从2001年开始明显少于以前,春季和夏季的蒸发量较多,冬季的蒸发量最少.从周期性规律来看,多伦县平均气温主要受5~10a、20~30a尺度波动影响,降水量主要受5~10a、10~15a、15~20a和25~30a尺度波动影响,蒸发量主要受2~3a尺度波动影响.     

楚雄市气候变化及对水资源的影响

利用楚雄市1961～2010年50 a的气候和水资源等资料,分析了楚雄市近半个世纪以来气候的变化及其对径流、水资源变化的影响.分析结果表明:50 a来楚雄市各季和年平均气温均呈上升趋势,年平均气温以0.33℃/10 a速率上升,冬季平均气温增暖速率最为显著;近50 a来楚雄市年降水量有增多的趋势,以21.26mm/10 a的速度在递增.春季和夏季降水量增加较多;而冬季和秋季平均降水量则呈缓慢增多的趋势.水资源总量、地表水径流量、地下水呈减少趋势.     

近62年新疆哈密市气候变化特征分析

利用哈密气象站1953~2014年的逐年、逐月、季度平均气温和降水资料,采用线性回归、趋势分析和Mann-Kendall检验等方法分析了哈密市最近62年的气候变化特征.结果表明:哈密市近62年来气温呈上升趋势,年平均气温上升率为0.14℃/(10a),低于全国和新疆平均水平,1996年为增温突变点,突变后平均气温较之前上升了0.68℃;春、秋和冬季平均气温呈升高趋势,而夏季平均气温呈下降趋势;降水总体呈上升趋势,年降水量上升率为2.94mm/(10a),1986年为降水突变点,突变后年平均降水量较之前增加36.1%,1987年以来哈密市气候向暖湿化方向发展,但2010~2014年降水增加趋势略有减弱;四季降水分配不均,均呈增多趋势,秋季平均降水上升率最大,冬季最小,气候变暖引起的区域气流活动增强以及西风环流的作用可能是该区降水增多的原因.     

气候变化对商丘冬小麦生育期的影响

利用商丘农业气象观测站1981—2013年冬小麦物候期观测资料、同期气象观测资料,采用一次线性函数分析法分析了冬小麦生育期间气象因素和生育期变化特征,并采用相关分析法分析了气候变化对生育期的影响.结果表明:1冬小麦各生育阶段及全生育期平均气温均呈上升趋势;降水量在越冬至返青期、拔节至乳熟期呈增多趋势,其他阶段呈减少趋势,全生育期呈减少趋势;日照时数在返青至乳熟期呈增多趋势,其他生育期呈减少趋势,全生育期呈减少趋势.2从起身到开花期、成熟期均存在不同程度的提前趋势,播种至返青期、乳熟期呈微弱的推迟趋势.3开花到乳熟期、抽穗到开花期间隔天数的增加趋势达到极显著水平.4影响冬小麦物候期变化最显著的气象因子是平均气温,且物候期与平均气温绝大多数时段呈负相关.5冬小麦返青到起身期对气候变化最为敏感,其次是起身到拔节期、抽穗到开花期和乳熟到成熟期.     

承德市城市化对降水变化的可能性影响分析

利用承德市和承德县1964~2007年逐月降水资料,采用趋势分析等统计分析方法,对比分析了承德市城区、城郊降水变化特征及其城市化的可能性影响.结果表明:近44 a来承德市城区、城郊年降水量均呈减少趋势;城市化进程加快时期城区、城郊年、季降水量的变化速率出现明显差异:城区年降水量呈增加趋势,而城郊则呈明显减少趋势;城区各季降水量相对城郊呈增加趋势:冬季、夏季城区、城郊降水量都是呈减少趋势,但是城区的减少速率要明显小于城郊;春季、秋季城区、城郊降水量均呈增加趋势,但城区增加趋势要明显大于城郊.城区年、月≥0.1 mm降水日数减少趋势小于城郊减少趋势;城区、城郊降水量的不同变化速率可能是由于城区空气污染较重和城区绿地和水面增多而导致空气湿度增加的影响.     

昌吉市夏季气候要素及旱涝变化特征分析

利用新疆昌吉市1961~2004年夏季逐日最高气温、平均气温、最低气温、平均风速和降水量等气候资料分析了各气象要素及旱涝变化规律并给出了昌吉市旱涝等级资料。结果表明:夏季3个月中,昌吉市6月份温度最低,风速最大,降水量最多;7月份温度最大、风速较大、降水量较多;8月份温度较高,风速最小,降水量最少的气候特征。昌吉市的最高、最低、平均温度呈明显上升趋势,风速呈变小趋势,降水呈增加趋势;旱涝等级呈逐年下降趋势,暴雨次数呈增加趋势。     

内蒙古多伦县土地利用景观格局变化分析

利用1987年、2000年、2005年和2010年4期多伦县TM影像,结合RS与GIS技术手段,运用综合土地利用动态度、单一土地利用类型动态度、马尔科夫转移矩阵和景观指数等方法,分析了内蒙古多伦县近23年来土地利用景观格局变化.结果表明:1987～2010年,多伦县除了未利用地面积大幅度减少外,耕地、林地、草地、居民点、水域面积均有所增加,多伦县土地利用动态度在2005～2010年最大,2000～2005年次之,1987～2000年最小;多伦县景观基质为草地景观,各土地利用类型及景观格局指数均发生了重要变化,林地明显增加,未利用地呈明显减少;除了人居景观受人类活动的影响呈增强趋势外,其他各类土地利用景观受人类活动的影响均呈下降趋势;景观异质性上升,景观破碎化程度增加;在整个研究期间,各土地利用类型向同类型分散、不同类型间邻近、各类型间彼此混杂的方向发展.     

内蒙古温带草地低级根生物量格局及其与环境因子的关系

为了揭示根系生长策略与环境的关系以及草地植物根系周转对土壤碳的贡献, 在内蒙古荒漠草地、典型草地以及草甸草地设置17 个样点, 分析总根生物量、低级根生物量和低级根占总根生物量之比随草地类型与土层深度的变化及其与气候、土壤因素之间的关系。结果表明: 1) 低级根生物量与总根生物量正相关, 低级根生物量和总根生物量都与年均降水量、土壤氮含量正相关, 与年均温为负相关; 2) 低级根占总根生物量之比总体上呈现荒漠草原(14%)<典型草原(20%)<草甸草原(39%)的趋势, 与年均降水量正相关, 与年均温负相关, 与土壤全碳和全氮不相关; 3) 低级根生物量随土层的垂直分布规律与总根生物量一致, 在草甸草地随着土层加深而降低, 低级根主要分布在0~40 cm 表层土壤中(85%以上), 而在典型草地与荒漠草地则土层之间差异不显著。研究得到以下结论: 1) 草地植物根系可能通过不同机制响应温度和降水这两个环境因子; 2) 植物在水分贫乏的生境中可能通过降低对快速周转的低级根的投入来减少碳支出, 而投入更多的高级根来存储水分养分, 同时表明干旱生境中植物细根的水分养分吸收效率可能高于湿润生境。     

Variation characteristics of soil respiration fluxes in four types of grassland communities under different precipitation intensity

In the global carbon cycle studies, terrestrial ecosys- tem has become one of the greatest uncertain ecosystems in the current carbon cycle studies owing to the complex- ity of its underlying surface and intense disturbance of anthropogenic activities[1], hence depth studies of it serveas a key in seeking for the “missing carbon sinks” of at-mosphere. In the terrestrial ecosystem, soil organic carbonreservoir is an important component of carbon reservoir inthe system, its carbon …     

基于多能互补的内蒙古西部超低能耗草原民居供暖系统综合效果评价

内蒙古西部草原民居现有供暖系统存在着能耗高、热舒适度差、环境污染严重等问题。为评价太阳能、风能及传统供暖方式组成的多能互补供暖系统的综合效果,通过实地调研,得出内蒙古西部草原民居基础模型,之后利用数值模拟方法构建传统供暖系统与多能互补供暖系统,并在典型气象条件下进行模拟计算。结果表明:多能互补供暖系统较传统供暖系统年采暖能耗需求量降低了11096.63 kW·h,年采暖能耗降低率为66.18%,非清洁能源使用量减少了2.33吨原煤;客厅和主次卧的最冷月室内日平均温度明显提高,且热稳定性更好;年运行费用降低额大于年均摊成本支出费用。研究结果为草原民居结合实地情况设计建造多能互补供暖系统提供了参考。     

Ecosystem stability and compensatory effects in the Inner Mongolia grassland

Numerous studies have suggested that biodiversity reduces variability in ecosystem productivity through compensatory effects; that is, a species increases in its abundance in response to the reduction of another in a fluctuating environment. But this view has been challenged on several grounds. Because most studies have been based on artificially constructed grasslands with short duration, long-term studies of natural ecosystems are needed. On the basis of a 24-year study of the Inner Mongolia grassland, here we present three key findings. First, that January-July precipitation is the primary climatic factor causing fluctuations in community biomass production; second, that ecosystem stability (conversely related to variability in community biomass production) increases progressively along the hierarchy of organizational levels (that is, from species to functional group to whole community); and finally, that the community-level stability seems to arise from compensatory interactions among major components at both species and functional group levels. From a hierarchical perspective, our results corroborate some previous findings of compensatory effects. Undisturbed mature steppe ecosystems seem to culminate with high biodiversity, productivity and ecosystem stability concurrently. Because these relationships are correlational, further studies are necessary to verify the causation among these factors. Our study provides new insights for better management and restoration of the rapidly degrading Inner Mongolia grassland.     

内蒙古西部超低能耗草原民居外围护结构节能优化研究

为解决内蒙古西部草原民居建筑外围护结构设计不科学而造成的室内热环境质量差、能源浪费量大及供热能效低的问题。文章对内蒙古西部初始民居进行了分析,利用DeST软件优化建筑结构、替换保温材料、增加保温层厚度、更换外窗等方式研究外围护结构保温隔热性能对建筑能耗的影响,并对其经济性进行分析。通过净现值法,计算出了适合内蒙古西部草原民居的三种外保温材料不同厚度的净现值和节能率。结果表明：外墙围护结构的优化对建筑整体节能效果最好,节能率可达20.92%。内蒙古西部超低能耗草原民居外围护结构优化综合节能率超过86.7%,冬季采暖能耗为29.75 kW·h/m2。     

Experimental study on soil respiration of temperate grassland in China

Understanding of CO2 source and sink characteristics of terrestrial ecosystem is one of the most critical prob-lems at present, but till now, most studies concerning the natural terrestrial ecosystem carbon cycle are concentrated on the forest ecosystem. Not enough attention is paid to the natural grassland, especially to the temperate natural grassland, whose area is almost equal to that of tropical forest in the world. Little is known about the role of the grassland, which takes about 25% of…     

内蒙古西部超低能耗草原民居多能互补供暖系统集成配制

内蒙古西部草原民居冬季取暖以传统火炕和土暖气为主,由于供暖效果较差,无法满足居民热舒适需求。为改善供暖效果,充分利用太阳能、风能等可再生能源,通过实地调研,统计得出内蒙古西部典型草原民居最冷月室内外温度,利用数值模拟方法建立太阳能、风能等多能互补的内蒙古西部草原民居供热模型,并进行模拟验证。结果表明:多能互补供暖方式下客厅和主次卧的最冷月日平均温度均值分别提高7. 0℃、6. 2℃和7. 5℃,室内温度和热稳定性显著提高,热舒适性较好。研究结果为草原民居设计建造中充分利用太阳能、风能资源,构建多能互补供暖方式,提高室内温度和热舒适性提供了理论依据。     

近50年内蒙古多伦县气候变化特征分析

以1961～2005年多伦县气象站气象记录为主要数据来源,选取气温、降水量、蒸发量、干湿度等指标,采用常规统计分析方法,进行了年均和季度变化的时间序列分析.结果表明:多伦县年均气温趋于上升趋势,降水量波动较大,并且夏季降水量对全年降水量贡献最大.年均蒸发量总趋势是下降的,整体上比较稳定.干湿度趋于上升,呈现变湿润趋势.近50年来多伦县气候呈现增温增湿的趋势.     

河南的水生植被

<正> 一、概况河南地处祖国中原,介于我国北亚热带和南暖温带的过渡地区,地理座标为北纬31°23′——36°22′,东径110°21′——116°39′。本省地势西高东低,气候温和,四季分明,具有过渡性气候的特点,年均温多为14℃左右,年降水量为600——1300毫米。水资源较丰富,全省共有大小河流1500余条,分别属于黄河、淮河、海河和长江四大水系,此外还有许多江湖沟渠、坑塘堰库等,总计水域面     

内蒙古草地挥发性有机物的预研究

内蒙古草原挥发性有机物的研究在大气化学、大气环境领域具有重要的作用。2001年夏季,利用便携式光离子化检测器以及采样仪器对于内蒙古草原的一些优势草种进行了测量,得到了对内蒙古草原挥发性有机物的初步认识。