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。     

吉林省近50年粮食产量及作物结构变化研究

通过分析吉林省近50年的粮食产量变化趋势及粮食作物种植结构变化,可以看出吉林省近50年来粮食总产量呈"波动式"迅速增加;粮食结构也发生了巨大的变化,由大豆、玉米、谷子和高粱四大作物"四足鼎立"的结构模式演变为目前以玉米占绝对优势的"玉米型"经济。分析了粮食总产量增加的主要因素和影响粮食作物结构变化的主要因素;指出吉林省粮食生产中存在的问题。图3,参10。     

土壤有机质对土壤肥力与作物生产力的影响

土壤有机质是土壤肥力和土壤质量的重要指标.有关土壤有机质的研究已有160多年的历史.人们对土壤有机质的最初认识是:它是作物营养的唯一来源,对作物的产量至关重要,这种观点到上世纪70年代被英国洛桑实验站的长期定位试验结果所改变.该站的研究证明:很多栽培作物的产量并不依赖于土壤有机质水平的高低.随着对全球变化的关注,近期有关土壤有机质作为重要碳库的研究也得到重视.毋庸置疑,土壤有机质对作物生长所具有的直接作用和间接作用是客观存在的,但其作用会因为不同地域、不同土壤管理方式及不同的气候条件而有所不同.土壤有机质仍是土壤学和作物栽培学领域普遍关注的研究热点.参63.     

近57年来新疆哈密耕地变化及驱动力分析

通过1949~2005年的统计资料,研究了近57a来哈密地区耕地的时空动态变化情况及其影响因子,并对其关系做了定量分析。结果显示:57a来哈密地区耕地面积总体呈上升趋势,其中1949年到1960年耕地面积急速增长,1961年至今耕地面积变化处于波动状态。哈密耕地变化的主要影响因子有社会经济因素、人口因素以及农业生产条件等。面对目前人均耕地面积急速下降的问题,应该采取法律、行政、经济、技术等手段,保护优质土地,高效利用土地,达到保护耕地的最终目标。     

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。     

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。     

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。     

化肥施用对黑龙江省黑土区近50年粮食产量的贡献率

以黑龙江省及其典型市县为代表,分析了黑龙江省典型黑土区近50年农田粮食产量的动态变化及化肥施用对粮食生产的贡献率。研究结果表明：近50年,无论是粮食总产还是单位面积粮食产量,其总的变化趋势是不断增加的,单位面积粮食产量从南到北(即由双城—海伦—克东)逐渐递减,据粗略统计,自20世纪七八十年代施用化肥和有机肥后,其单位面积粮食产量比以前平均增加为：黑龙江省104％,双城市242％,海伦市126％,克东县105％。近30年,黑龙江省和海伦市化肥施用量的变化趋势也是递增的,化肥的施用能促进粮食产量的增加,但化肥对粮食生产的贡献率是逐渐下降的,黑龙江省每千克化肥生产的粮食数量平均由20世纪70年代的15．7 kg下降到目前的9．3 kg,海伦市由70年代的34．7kg下降到目前的8．4k。图3,参5。     

坡度变化对地下水流影响的数值解析

用数值解析研讨了降雨渗透变化坡面的地下水流的进展和衰退过程。对坡度无变化、坡度变缓和坡度变陡三种情况下的地下水流的过渡过程进行仿真。做出变化坡度所对应的地下水位的形状图。数值计算验算了降雨的方式,斜坡地层的形状以及坡度的变化对地下水位进展和衰退过程的影响。仿真分析了地下水位的峰值。     

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。     

三江地区积雪变化与气候之间的关系——以宝清县为例

基于三江地区宝清县近20a来观测记录,利用3种方法检验了三江地区季节性积雪、冷季（11月．次年3月）降水量和冷季平均气温的变化趋势。结果表明,季节性积雪表现为弱的增加趋势（年平均增长率为0．005％）,冷季降水量年平均增长率为0．317％,同期冷季平均气温上升1．32℃。通过相关分析表明,积雪与冷季降水量呈正相关,而与气温呈负相关。冷季降水量的增加促进了积雪的增加,但由于冷季气温升高趋势大于降水量增加趋势,冷季气温升高导致初雪日延迟而终雪日提前,缩短了积雪时间。因此,在全球和区域气候持续变暖的背景下,三江地区积雪量有可能减少。图5,表3,参19。     

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。     

宜昌市耕地生产潜力和人口承载力研究

应用灰色系统模型GM(1,1)对宜昌市未来15a内耕地生产潜力和人口数量进行了预测。结果表明:到2010年、2020年时,全市耕地面积将分别减少到333 270 hm2和294 530 hm2,粮食平均单产量分别为4 902.90 kg/hm2和5 064.14kg/hm2,复种指数分别为150.5%和151.2%。以温饱型粮食消费水平计,宜昌市耕地—人口承载率可达到97.66%~99.58%;若以宽裕型粮食消费水平计,承载率为85.45%~87.13%,缺口粮食21.79万t/a~25.34万t/a;若以小康型粮食消费水平计,承载率为75.96%~77.45%,缺口粮食42.96万t/a~47.11万t/a。因此,耕地的供应与粮食的需求存在着一定的矛盾,最后还概述了提高耕地—人口承载率应采取的措施。表5,参7。     

串并联个数和温度对光伏电池结电容的影响研究

研究光伏电池的动态参数对设计光伏发电系统相应后级控制器至关重要.从分析光伏电池物理机理出发,推导出光伏电池单体/模组/阵列的结电容与偏置电压之间的较精确表达式;在提取模型中等效串联电阻和饱和电流的值的基础上,使用LambertW函数推导出偏置电压与输出电压之间的显式表达式;采用工程数学模型结合本征载流子浓度表达式推导了结电容与温度的较精确关系式;分别在不同串并联个数和温度下对结电容的影响做了仿真分析.仿真结果与部分文献的实验结果相吻合,验证了理论的正确性.     

松嫩平原羊草和虎尾草生物量及钠钾元素季节性变化的研究

分析了松嫩平原西部盐碱地区羊草（Leymus chinensis）群落、虎尾草（Crdor／sagora）群落干物质积累速率、生物量的季节性变化以及钠钾元素在植物体中的分布特征及季节动态。结果表明，羊草和虎尾草的干物质积累速率呈现单峰式曲线变化。羊草地上地下钠元素含量在生长季节内呈单峰曲线变化，地上部钾元素含量与地上部钠元素有相反的变化趋势；虎尾草地上地下钠元素含量在生长季节内呈递减趋势，地上部钾元素含量与钠元素有相同的变化趋势；虎尾草的钠元素含量明显高于羊草；虎尾草植株地上部对Na^＋和K^＋的吸收和选择性都高于羊草。图5，表1，参7。