关中平原近50年来气候生产力的变化及对植物影响研究

根据13个观测站近50a气温和降水的连续数据,运用TharnthwaiteMemo-riai模型,对关中平原地区气候生产力的时空序列进行了分析和预测。结果表明,关中平原气候生产力50a来呈增加趋势,平均每年增长3.7kg·hm-2,而21世纪以来,气候整体呈现暖湿化特征,但暖春化、暖冬化,春旱、秋旱愈来愈严重;降水是气候生产力最主要的限制因子;＂暖湿型＂气候对植被的生长最为有利,未来若气温升高1℃～2℃,降水量增加10%～20%,则关中植被气候生产力将可能增加7%～14%,而＂暖干型＂和＂冷干型＂气候则会导致植被气候生产力下降。     

土壤微生物对不同作物根系活动的响应

以中国科学院海伦农业生态实验站为平台,研究了不同作物（大豆、小麦和玉米）根系对根际微生物种群（细菌、真菌和放线茵）组成和数量的影响。结果表明：3种作物根际微生物数量均表现为细菌的数量显著多于放线茵和真菌的数量,作物之间的微生物总数量多少表现为大豆〉小麦〉玉米,各作物间差异显著（P〈0．05）。根际三大微生物种群的变化情况为真菌、放线茵数量的变化趋势相同,均表现为大豆〉玉米〉小麦,细菌数量的变化情况为大豆〉小麦〉玉米。不同施肥处理中,玉米根际微生物总数变化情况为NPK〉NK〉PK〉CK,且施NK和NPK处理极显著增加根际微生物数量（P〈0．01）,增幅为54．9％和243．2％;NK处理下,大豆根际真菌数量表现为显著性降低（P〈0．05）,而细菌显著性增加（P〈0．05）;小麦根际微生物数量在NK处理下极显著增加,增幅为64．9％（P〈0．01）。图4,表2,参19。     

高温天气衍生品设计及其定价模型——以长江中下游地区水稻为例

随着全球气候变暖,我国某些地区夏季常遭遇高温热浪侵害,针对此问题,设计了一款高温天气衍生品,其挂钩标的为每日最高气温。对气温变化准确预测是天气衍生品定价的关键,由于最高气温较平均气温变化更加极端,已有平均气温预测模型不一定适用于最高气温,因此,首次将极值理论应用于高温天气衍生品定价。以长江中下游中期水稻为例,将所设计的高温天气衍生品应用于我国农业生产中,结果表明,基于EVT的气温预测模型能较准确的预测日最高气温,所设计的产品能帮助农户规避高温风险;该产品值得相关金融机构或政府部门的应用和推广。     

湖北作物气候生产力演变及其对气候变化的响应

利用湖北省76个气象台站1960～2005年逐年年平均气温、降水资料,应用Miami模型、Thomthwaite Memorial模型对湖北省气温气候生产力（TSPt）、降水气候生产力（TSPn）和蒸散量气候生产力（TSPv）进行了估算,并采用EOF、RE．OF、EEOF、Mann—Kendall检验、小波分析等方法研究了湖北省TSPv的演变及其对气候变化的响应。结果表明：降水是大部分地区作物产量的限制因素;TSPv在时间上波动明显,在空间上受地形、降水、人类活动等因素影响,西部山地区震荡特征明显,东部平原丘陵区具有稳定的上升趋势,西北山地区是震荡的敏感区;未来“暖湿型”气候对作物生长最有利,“冷干型”气候对作物生长最不利,北部地区是气候变化的敏感区。图4,表2,参11。     

ENSO对陕西省棉花主产区气候及棉花单产量的影响

依据1960-2010年NOAA Nino3.4区海温数据和渭南市气象及棉花产量统计数据,主要应用Mann-Kendal检验法、小波分析法及其他数理统计方法对陕西省棉花主产区（渭南市）的气候变化、棉花单产量、ENSO的特征及3者之间的关系进行了分析,结果显示：①近50 a来,厄尔尼诺影响年份有20 a、拉尼娜影响年份有17 a;Nino3.4区的海温在1978年左右发生了增温突变且突变后厄尔尼诺现象对气候的影响作用加强。②近50 a来,渭南市的暖干化趋势明显;降水量和气温的震荡主周期为27 a,且在27 a尺度上同步经历了增加—减少—增加的变化过程且均在1978年、1995年前后分别发生突变。③在厄尔尼诺影响年份,气温和棉花单产量呈上升趋势,降水量呈减少趋势,在拉尼娜影响年份则相反。研究成果可为有关部门在对陕西省的棉花产量和品质预测分析时提供一定的参考。     

旱雹灾害对定西县粮食生产影响的预测

本文运用灰色系统理论对多灾的甘肃省定西县的灾变规律进行描述和分析。将36年的 资料预以数据处理并建立了预报方程,从而对该县未来年份的粮食生产趋势进行预测。 定西县地处大陆腹地的陇西黄土高原中部,海拨 1650—2580 米。由于东南有山脉屏障,海洋潮湿气流不易到达,却易受西伯利亚干冷空气侵袭,因而降水稀少,属温带半干旱气候。年平均气温 6.5℃,无霜期 149天,年平均降水量 421 毫米(据1958年-1977年资料统计)。由于季风和地形地势影响,降水时空分布不均,主要集中于7—9月。干旱、冰雹是本县的主要自然灾害,尤其是干旱对农业生产构成经常性威胁。根据 1950年—1985 年 36 年的资料统计,共发生严重旱灾 9 次(1953、1957、1959、1966、1971、1973、1978、1981、1982),其频率为 25％,平均 4 年一遇。以春旱为主要特点的季节性干旱共出现 17 次,平均近 2 年一遇。冰雹也常有发生,受灾面积一般在 10 万亩左右。 为研冗定的县粮食增减产趋势勺旱雹灾害的关系,特别是未来年份粮食增减变化,本文拟用灰色系统理论的GM(l,l)模型,对粮食增减趋势进行预测。     

两种基因型玉米苞叶保护酶及膜透性研究

大田条件下,以农大364和郑单958为供试材料,对两种基因型玉米各生育时期苞叶细胞膜透性、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性以及丙二醛（MDA）积累状况进行了研究。结果表明,随着玉米生育进程的推进,MDA含量、细胞膜透性一直呈上升趋势,在蜡熟期达最大值,从抽丝期至蜡熟期农大364和郑单958的细胞膜透性分别增高54．39％和46．74％,MDA含量分别增高25．57％和70％;SOD、CAT和POD活性均呈现先逐渐升高后降低的趋势,农大364这3种酶的活性几乎在整个生育时期均高于郑单958,说明农大364苞叶具有更强的清除氧自由基能力,有利于在产量形成期维持较强的生理活性。图5,表1,参22。     

近50a来气候变化和人类活动对且末县水资源的影响

利用且末县近50a的气象、水文、社会经济数据,分析了多年来且末水资源及其各影响因素的变化情况,结合相关分析、主成分分析对影响水资源变化的各因素进行定量分析,结果表明：近50a来且末水资源总量变化不大,但年变幅度较大;年均降水量和年均气温有上升的趋势,人类活动频繁。主成分分析后得到两个主成分,累计贡献率可达80％以上,第一主成分可解释为人为因子,第二主成分可解释为气候因子,说明人类活动对水资源的影响远大于气候变化的影响。图7,表3,参13。     

陕北榆阳区植被生态系统净第一性生产力动态

以陕北榆阳区气候及土地利用方面的资料为依据,根据研究区特定的自然环境,结合相关研究成果和实地调查结果选择测算模型,对该区1988～2003年间的植被生态系统净第一性生产力动态变化情况进行估算和分析。研究表明：1988～2003年期间,榆阳区植被生态系统净第一性生产力总体上呈上升态势,总量在1988年的基础上增加了7．75％,年度递增率为0．50％;其中林地和园地净第一性生产力总量增加,增幅分别为11．35％和1054．99％,而草地的净第一性生产力总量呈明显下降趋势,降幅为6．15％;林地、园地和草地分别贡献了整个增量的95．56％、31．82％和-27．38％。榆阳区在研究时段内土地利用类型结构调整提升了区内植被生态系统净第一性生产力总量,改善了生态环境,为经济、环境和社会的和谐发展奠定了基础。图1,表4,参13。     

CO2浓度升高对三江平原典型湿地土壤活性有机碳的影响

选择三江平原典型草甸化小叶章湿地为研究对象,利用开顶箱控制CO2浓度,模拟CO2浓度升高对湿地土壤活性有机碳的影响。结果表明,CO2浓度升高对土壤微生物量碳的影响受土壤氮素水平制约。不施氮和常氮处理,CO2浓度升高对其影响不显著;高氯处理,土壤中可利用的氮相对充足,微生物活性不受氮素限制,土壤微生物量碳显著增加。置于CO2浓度升高环境中的土壤水溶性有机碳含量有增高的趋势,但没有达到统计上显著水平（P〉0．05）。施氮均促进了土壤微生物量碳和水溶性有机碳的增加。图2,参13。     

东北地区1960—2008年生长季日照时数时空变化特征

利用国家气象局提供的东北地区107个气象站点的逐月日照时数资料,通过Mann-Kendall趋势检验、变异系数、Morlet小波分析、EOF分析等方法探讨了1960—2008年东北地区生长季（5—9月）内日照时数的时空格局。结果表明：①生长季全区平均日照时数的多年平均值为1183．28h,最大值（1299．07h）出现在1969年,最小值（1062．26h）出现在2003年,总体上呈下降趋势,且可以通过P〈0．1的显著性检验;②东北地区多年平均日照时数空间分布特征具有经向与纬向变异性,东部、北部为低日照区,西部、西南部为高日照区;③东北地区绝大部分区域的生长季日照时数呈下降趋势,107个站点中有81个站点的Mann—Kendall趋势系数为负值,其中43个站点的下降趋势可以通过P〈0．1的显著性检验;④东北地区生长季日照时数的空间异常结构既表现出一致性的一方面,又存在南一北、东一西、西北一东南方向的空间差异性．图7,表2,参19。     

吉林省商品粮基地县粮食产量影响因子分析——以梅河口市为例

结合梅河口市商品粮基地1980—2007年的农业统计数据及气象站点近30a的气候数据,分析了梅河口市粮食生产的各类影响因子,结果发现粮食总产的变化主要取决于作物种植结构的调整和平均单产的波动。1980—1995年,在粮食总产量构成中,水稻和玉米所占比例变化较大,玉米产量呈逐年增加的趋势;1995年以后玉米产量占据了主导地位,占了50％以上;单产的波动也较大,各种粮食作物单产基本呈逐步增长的趋势,玉米增幅最大,达到41．21％,其次为水稻,为39．78％,大豆为34．93％。同时通过对近30a的粮食单产量与当年4—9月的平均降雨、积温、农田有效灌溉面积、化肥的消耗量等要素进行相关性分析得出：影响梅河口市粮食产量丰歉的主要因子是4—9月份的积温、化肥的消耗量及农田有效灌溉面积。图6,表3,参16。     

基于SPOT VEGETATION数据的关中地区近10年来植被覆盖变化分析

利用SPOT VEGETATION1998.4-2007.12的NDVI（Normalized Difference Vegetation Index,归一化植被指数）数据,结合地理信息系统技术,对我国关中地区的植被覆盖情况进行了动态监测。采用最大化合成法、均值法、一元线性回归分析和R/S分析法分析了关中地区近10a来各地区、各土地利用类型的NDVI变化特征和变化趋势。分析结果表明：近10a来关中地区年均NDVI值整体呈增加的趋势;渭南市的年均NDVI最低;各土地利用类型的Hurst指数均在0.5～1之间,即为可持续性序列,耕地、草地、水域等有持续性增加的趋势,但是林地NDVI值有持续性减小的趋势,须采取一定的措施防止林地退化。     

高炉回旋区影响因素的冷态模型研究

以重钢5号高炉实际尺寸和操作参数为基础,假设回旋区内的流动为气固两相流动,且气湘流动为粘性不可压缩流动,根据相似理论建立了高炉回旋区三维冷态实验模型,分析了回旋区形成机理的影响因素.结果表明:鼓风量、料层属性、料层高度以及风口直径对回旋区大小和形状均有影响.随着鼓风量的增大,回旋区深度和高度均不同程度的增加,当风量过大时,回旋区炉料上浮,椭球形的回旋区形状不再存在.回旋区高度随料层高度的逐渐增加而减小.风口直径对回旋区穿透深度的影响较其对高度的影响明显.     

2000-2006年松嫩平原农田生产力时空特征与影响因素研究

利用MOD17A3数据集2000-2006年年均NPP（净初级生产力）数据,对松嫩平原农田生产力时空特征与影响因素进行分析。主要结论如下：①松嫩平原旱田空间分布梯度特征明显,由西向东生产力呈递增趋势。旱田占农田总面积的90.17%,低、中、高产旱田面积分别为93170km2、23963km2和18866km2,占旱田总面积比例分别为68.51%、17.62%和13.87%。低、中、高产水田面积分别为1567km2、12171km2和1091km2,占水田总面积比例分别为10.57%、82.08%和7.35%。②2000-2006年,松嫩平原旱田和水田NPP变化趋势基本一致,总体均呈微弱的下降趋势,2000-2003年和2004-2006年为两个相似的NPP增加阶段。③气温与旱田和水田均呈极微弱的负相关关系,对旱田和水田生长存在微弱的抑制作用。降水与旱田和水田平均NPP相关系数分别为0.371和0.285,对旱田和水田生长的影响比气温明显,是影响松嫩平原农作物生产的主要因素。     

三江平原典型湿地系统湿沉降中氮浓度及沉降量初步研究

2004年7月至2005年6月对三江平原典型湿地系统大气湿沉降的氮浓度及沉降量进行了初步研究。结果表明,各形态氮的月均浓度差别较大且动态变化明显,原因主要与人类活动、降水强度及频次、风向和地理位置有关;各形态氮浓度均存在明显的季节变化,春季最高,秋、冬季次之,夏季最低。春、秋季降水中各形态氮浓度的离散程度较大,原因与降水气团来源复杂性、沙尘和高空污染物输送等因素有关;降水量与各形态氮浓度呈较弱的负相关(p>0.05),NH4 -N与NO3--N、TON呈显著正相关(p<0.05),它们可能具有同源性。NH4 -N与NO3--N的良好相关性与其在液相中的反应有关;生长季降水pH的变化主要与氨挥发有关,非生长季主要与氨挥发减弱、秸秆和化石燃料燃烧以及沙尘输送等因素有关;各形态氮的沉降量具有明显的季节性,春季所占比例最高(4.57kg N/hm2),占60.41%,夏、秋季相近,冬季最低(8.29%);全年TN沉降量为7.57 kgN/hm2,TIN为沉降主体,占84.54%;NH4 -N和NO3--N为TIN沉降主体,分别占TN沉降量的52.58和29.99%。图4,表2,参16。     

松嫩平原参考作物蒸散量变化及其影响因素分析

利用松嫩平原19个站点的常规气象数据,采用FAO最新推荐的P—M公式计算了松嫩平原2000—2007年的参考作物日蒸散量、月蒸散量及年蒸散量,在此基础上分析了参考作物蒸散量的年际、年内时空变化特征,并探讨了参考作物蒸散量对主要影响因素的敏感性。结果表明：①松嫩平原的多年平均参考作物蒸散量从东北向西南逐渐增加,通榆、白城为全区的高蒸散中心,北安为低蒸散中心;②松嫩平原多年平均参考作物月蒸散量最高值出现在5月,而不是出现在气温最高的7月,最低气温出现在1月;③在参考作物蒸散量的诸多影响因素中,日最高气温、日平均相对湿度的影响最为明显,其次是日平均风速与日照时数,日最低气温与高程对参考作物蒸散量的影响很小,几乎可以忽略。图8,表2,参15。关键词：松嫩平原;参考作物蒸散;Penman—Monteith公式;敏感性分析     

辽宁省粮食单产通道模式及施肥结构变化分析

以辽宁省1949~2005年粮食单产为原始数据,引入产量通道概念分析了辽宁省粮食单产变化趋势,同时分析了1980~2005年辽宁省农用化肥施用量和施用结构的变化。结果表明,辽宁省粮食单产整体呈上升趋势,单产通道对分析单产的变化趋势辅助作用很强;农用化肥施用总量呈上升趋势,其中氮钾肥用量持续增加,磷肥用量有所下降,复肥用量呈大幅度增加;农用化肥施用一定程度上推动粮食单产的提高,但无法改变气候等外界条件引起的粮食单产的波动。