UV-B辐射增加对小麦的影响

通过观测，分析了UV—B辐射增加对小麦生长发育的影响，计算了UV—B增加条件下对作物群体生产力生态特征值发生变化的情况。分析结果表明，UV—B辐射增加影响小麦生长发育表现在：生育期推迟，叶面积、分蘖和开花数减少，植株矮化，绿叶数、单株干物重、叶重、穗重等减小；影响小麦群体生产力表现在：群体生长率、相对生长率、叶面积指数、叶日积、净同化率都在生育期的中后期有很大幅度的减小，从而使小麦每亩株数、每株穗数、每穗粒数、千粒重也明显下降，最终影响到小麦群体生物学产量及经济学产量。     

升温对海伦地区大豆生长发育影响的模拟研究

为研究升温对黑龙江省海伦地区大豆生长发育的影响,利用海伦地区2004—2021年气象、土壤和大豆产量等资料,基于WOFOST模型对大豆不同生育期分别进行1—5℃升温处理,模拟分析升温对海伦地区大豆叶面积指数、干物质分配和产量的影响。结果表明,全生育期升温会导致大豆生育期提前,叶面积指数提前达到峰值,籽粒干物质分配比例和产量随温度升高而降低。出苗—开花期和结荚—成熟期升温胁迫下,叶面积指数和产量总体随温度升高而下降,但出苗—开花期升温胁迫下叶面积指数和产量的变幅较小;结荚—成熟期升温胁迫下籽粒分配比例随温度升高而降低,而出苗—开花期升温胁迫则表现相反。出苗—开花期、结荚—成熟期和全生育期5℃升温胁迫下,产量分别降低10.2%、11.6%和31.0%。总之,不同阶段升温导致海伦地区大豆减产,其中全生育期升温的影响最大,结荚—成熟期次之,出苗—开花期最小。     

水分和氮素营养胁迫下春小麦生长模拟模式的研究

根据田间试验资料，在前人工作基础上进一步探讨了水分和氮素营养胁迫对作物生长的影响，并建立了大田生产实际条件下春小麦生长模式。经初步检验，模式对总干重的模拟相对误差小于5%，穗重模拟小于10%，根、茎、叶等器官重、根层土壤水分含量、作物总耗氮量和籽粒氮浓度以及叶面积指数等的模拟也取得了较好的结果。     

二氧化碳浓度增加对冬小麦生长发育影响的数值模拟

根据国内外小麦生长模拟研究成果,借鉴荷兰学者的模拟思路,从作物生长的主要生理过程人手,综合考虑气候变暖与大气中CO2浓度增加等因素对作物生长发育和产量形成的影响,修正了在一级生产水平下冬小麦生长模拟模式,使得模式能够对CO2浓度的变化做出相应的反应。经资料检验,在当前CO2浓度下,冬小麦总干重和穗干重的模拟平均相对误差小于10％,其它器官干重及叶面积指数的模拟也取得了较好的结果。运用改进后的模式模拟试验了未来气候变暖和CO2倍增对冬小麦生长发育的可能影响。     

郑州市夏玉米生长季土壤水分变化特征分析

利用线性趋势估计、Mann—Kendall检验等方法对1981—2010年郑州市夏玉米生育期内土壤湿度的年际及垂直变化特征进行了分析,结果表明：近30a来郑州地区夏玉米生长季土壤水分呈显著的下降趋势,0—40cm、40—100am下降速率分别为-3．34％／10a和-5．94％／10a;0—40em在1986年形成一个突变点,40一100CIYI在1998年形成一个突变点,突变点后土壤湿度下降明显;夏玉米生育期内,土壤湿度随生育进程的推进不断增加,到乳熟期后维持在较高水平,同一生育阶段由浅及深各层土壤湿度变异系数逐步减小;各层次土壤湿度的垂直分布基本呈现上干下湿的状态,各生育阶段各层土壤湿度多表现为乳熟期的〉抽雄期的〉拔节期的〉出苗期的。     

玉米播种及苗期的农业气象服务

1玉米苗期生长的生物学特性1.1玉米发芽对气象条件的基本要求五米种子发芽的最低温度为8℃。6～7℃虽能发芽，但发芽极慢，易感染病害而发生霉烂。10～12℃发芽正常。玉米种子发芽的最适温度为28～35℃，最高为44～50℃。玉米从播种到出苗所用时间的长短与温度十分密切：温度10～12C需18～20天；15～18C需8～10天；20℃以上时，5～6天即可出苗。玉米种子发芽除要求有适宜的温度外，还需要一定的水份，一般玉米播期的土壤水分需保持在田间持水量的60％～70％，才能使种子正常发芽出苗；低于50％或高于80％，均不利幼苗扎根。1.2玉米苗期气象…     

土壤水分条件对内蒙古典型草原水汽和二氧化碳通量的影响研究

本文基于2007年和2008年生长季内蒙古羊草和大针茅草原湍流观测资料,分析了两种典型草原下垫面生长季的不同土壤水分条件下水汽和二氧化碳通量交换特征及其控制因子。主要结果如下:（1）在植被生长峰值期,日尺度上,干旱条件下土壤湿度是潜热通量的主要控制因子,而土壤水分条件较好时潜热通量主要受净辐射控制。（2）与大针茅草原相比,羊草草原叶面积指数较大,水分条件较好时,其潜热通量平均值更大,CO₂吸收能力更强,吸收CO₂更多;但在土壤水分胁迫出现时,羊草草原叶面的气孔闭合度急剧增加,大针茅草原的潜热通量、和CO₂吸收反而更大,表现出更为耐旱的植被特性。（3）地表导度可以用来解释土壤水分条件对羊草和大针茅草原碳水通量的影响。     

玉米分期播种试验总结：温度对玉米生长的影响

为了揭示气温变化对玉米生长发育和产量的影响,在榆树市开展玉米分期播种试验。试验设早中晚3个品种、3个播期和3个重复,进行玉米生长发育进度、产量和温度、降水观测,分析温度条件对玉米生长发和产量的影响。结果表明,玉米的生育速度与温度条件有密切关系,气温越高,出苗速度越快,平均气温每升高1℃,出苗速度提升17％左右,营养生长速度提升5％左右。较早播种的处理由于积温多、有效生育期长,产量比较高。积温每增加100℃·d,单位面积产量增加8％左℃右。     

干旱对玉米生长及产量影响的试验研究

干旱已成为西南地区玉米生产最主要的灾害因子,研究这一时期不同程度干旱对玉米生长发育及产量的影响,对稳定该地玉米产量具有重要意义;本研究通过人工控制土壤水分试验,模拟玉米大喇叭口期至乳熟期不同程度的干旱对贵州玉米的影响,同时对这一时期玉米生长的实际灌溉量进行了分析;大喇叭口一乳熟期干旱使得玉米植株矮化,玉米叶面积指数下降,玉米叶老化时间提前,玉米抽雄和吐丝时间推迟,玉米抽雄吐丝间隔期加长,授粉不良,最终使得玉米果穗性状恶化,造成玉米大幅减产甚至绝收,而且此时期的干旱对玉米产量的影响是不可逆转的。不同程度的干旱对玉米营养生长和生殖生长均产生不利影响,随着干旱强度的加强,玉米减产幅度也增加。     

宁夏灌区春小麦LAI与生长性状和产量的关系

利用宁夏永宁农试站1994—2012年2个品种小麦观测资料,对2个小麦品种的生长性状、产量和产量结构进行方差分析,然后选取2个品种间差异不显著的样本,建立小麦不同发育期叶面积指数(LAI)与株高、密度、产量、穗粒数、结实小穗数及千粒重的关系。结果表明,不同发育期的LAI能反映小麦株高、密度和单位面积结实穗数。抽穗至乳熟阶段的LAI可估测株高,三叶至乳熟阶段的LAI均可监测同期密度,以拔节至乳熟阶段最好。抽穗至乳熟阶段的LAI可估测单位面积有效穗数,以抽穗期效果最好。抽穗至乳熟阶段LAI能较好地反映小麦产量的变化,可利用小麦冠层高光谱测定值构建的植被指数或MODIS植被指数反演LAI,利用LAI与产量的关系估产。如果在小麦不同生育阶段用遥感植被指数估测LAI,就可通过LAI与小麦株高、密度的关系监测小麦长势。抽穗至灌浆前期的LAI相对稳定,利用MODIS植被指数反演的LAI可估测小麦密度、产量和产量结构。     

淹涝胁迫对寒地水稻生长和产量的影响研究

2018年在黑龙江省庆安县选用寒地水稻龙粳31品种进行淹水试验,在拔节孕穗期、抽穗开花期,分别设定3个淹水深度（1/3株高、2/3株高、3/3株高）、2个淹水历时（3 d、7 d）共12个淹水处理,测定淹水前后的株高、叶面积、干物质及收获后的每穗粒数、结实率、千粒重及产量等。结果表明：水稻淹水后,株高、叶面积指数、干物质平均增长量基本高于同时期对照组,在一定程度上可以说明适度的淹涝胁迫对水稻植株生长具有促进作用,拔节孕穗期各项与对照组相比的增长程度均低于抽穗开花期;不同淹涝胁迫均导致水稻减产,拔节孕穗期全淹没7 d减产最严重,穗结实粒数仅55粒,千粒重16.9 g,远低于对照,减产率高达70%,抽穗开花期全淹没7 d减产也较严重,穗结实粒数为71粒,千粒重略低,但单位面积有效穗数最少,为2.83×106穗,减产率达57%;淹水深度1/3 h、2/3 h、3/3 h处理的平均减产率依次为16%、18%、48%,淹水持续3 d、7 d的平均减产率分别为21%、33%,可见随着淹水深度加深、淹水历时加长,水稻减产幅度加大;淹涝胁迫条件下,拔节孕穗期水稻产量的下降幅度大于抽穗开花期,导致两个发育期减产的主要产量构成因素分别为穗结实粒数、单位面积有效穗数。     

江西省双季早稻长势定量等级指标的研究

利用2010—2011年江西省有代表性的12个县(市)共34个观测点的双季早稻农业气象观测资料,采用频数分析方法,研究建立了江西省双季早稻长势观测定量指标。结果表明,在各主要生育期,不同苗情的早稻,其叶面积指数与单株干物质重量差异明显,可用于早稻长势的定量评价。产量分析表明,研究建立的双季早稻长势定量等级指标可用于实际。     

紫外辐射增强对菠菜种子萌发及出苗的影响

研究了紫外辐射（UA－B）增强对圆叶和尖叶菠菜种子萌发出苗的影响，结果表明，UV－B辐射增强将显著降低圆叶菠菜种子的出牙率和出苗率，延缓发牙进程，出苗速度，影响幼长势，而对尖叶菠菜的影响较小，增强UV－B辐射还能有效抑制菠菜种子发牙时因病菌感染而发生的霉变，并减少幼苗期病虫害的蔓延和发展。     

基于约束性分析的数据与作物模型同化方法

同化观测数据可为作物生长模型的区域应用提供支持。该文定义了观测数据对模型参数的约束性,研究发现华北夏玉米观测数据对WOFOST模型的可约束参数主要包括初始总干物重、不同发育阶段的比叶面积、初始最大CO₂同化速率、叶片衰老系数、初始土壤有效水、最大根深日增量以及初始根深的初始土壤水分含量等。建立了基于参数约束性分析的观测数据与作物生长模型同化方法和流程, 利用优化算法进行作物生长模型所有参数和变量初值的敏感性分析,遴选出各状态变量的敏感参数;根据拟合度与优化结果之间关系进行敏感参数的约束性分析,获得不同变量的可约束参数;组合优化可约束参数得到各参数最优值,由此实现了观测数据与作物生长模型的同化。约束性体现了观测数据对模型参数或变量初值的控制能力,可约束参数作为待优化参数使数据模型同化获得了最优结果。     

冬小麦拔节期灌溉防霜冻效果研究

以矮抗58为研究对象,在冬小麦拔节期设置灌溉与未灌溉两种水分处理,通过对无霜冻年份(2012年)和晚霜冻年份(2013年)的对比试验,分析晚霜冻害对冬小麦群体密度、干物质积累、产量及其构成要素的影响,探讨拔节期灌溉的防霜效果。研究结果表明:1)孕穗-抽穗期发生晚霜冻害可使冬小麦群体密度下降、产量显著降低。2012年的产量整体高于2013年的,且2012年未灌溉处理的产量显著高于2013年灌溉处理的(P0.05);受霜冻影响,2013年灌溉与未灌溉的成熟期密度分别比抽穗期下降11.8%和14.8%,地上部分总干物质重先显著下降而后逐渐恢复,和抽穗期相比其下降幅度分别为18.5%(灌溉)和33.7%(未灌溉)。2013年成熟期叶片干重占地上部分总干物质重比例为43.5%(灌溉)和41.0%(未灌溉),显著高于2012年的16.3%(灌溉)和4.1%(未灌溉)。2)无论是否有霜冻害发生,拔节期灌溉均可显著提高产量,灌溉处理产量分别比未灌溉处理的偏高16.3%(2012年)和24.5%(2013年)。霜冻年份拔节期灌溉处理可显著降低穗粒数损失和抽穗期以后叶面积指数的衰减速度。3)2013年灌溉处理较2012年灌溉处理减产23.6%,未灌溉处理较2012年未灌溉处理减产32.9%。拔节期灌溉能够有效减少霜冻造成的产量损失,但这主要是由水分增加所引起,抽穗期的冬小麦抗霜能力并没有提高。     

1982~1999年中国地区叶面积指数变化及其与气候变化的关系

利用1982～1999年AVHRR Pathfinder卫星遥感观测的植被叶面积指数（leaf area index,LAI）资料和中国730个气象台站的温度、降水观测资料,研究了中国不同地区（东北地区、华北地区、长江流域、华南地区和西南地区）LAI的季节、生长季和年变化,及其与气候变化（温度、降水）的关系。结果表明,在中国大部分地区,年平均LAI和生长季平均LAI均是增加的。由于区域和季节气候的差异,LAI变化趋势具有明显的空间和季节非均一性。从区域平均的角度来看,不同地区年和生长季平均LAI都有增加趋势,并且在华南地区增加最快。因而,在全球变化背景下,华南地区可能是潜在的碳汇。在季节尺度上,各地区区域平均LAI基本上都是增加的,并且都在春季增加最快。温度变化是LAI变化的主要原因。但是人类活动如农业活动、城市化等对华北平原、长江三角洲和珠江三角洲等地区LAI变化的作用不容忽视。     

Prediction of Changes in Soil Moisture Associated with Climatic Changes and Their Implications for Vegetation Changes: Waves Model Simulation on Taihang Mountain, China

The WAVES model was used to simulate the effect of global warming on soil moisture on the semi-arid Taihang Mountain in China. Parameters of the WAVES model were first adjusted according to soil moisture data from a field global warming experiment. Then, the reliability of WAVES in predicting soil moisture changes induced by climatic change was confirmed by comparing the simulated and observed soil moisture values under different climatic conditions and plant growth rates of another field treatment. Next, 10 climate change scenarios incorporating increases in temperature and changes in precipitation were designed. When a simulation was conducted using the leaf area index (LAI) growth pattern from a field experiment under the present climatic conditions, the results suggested that the combination of temperature increase and precipitation decrease would greatly decrease soil water content throughout the entire simulation period. On the other hand, only when precipitation increased by 20% and temperatureincreased by 2 °C, the effect of precipitation increase on soil moisture was obviously positive. Although soil moisture conditions in the T2P1 (temperature increase by 2 °C and precipitation increase by 10%) and T4P2 (temperature increase by 4 °C and precipitation increase by 20%) scenarios were slightly better during the rainy season and notmuch changed before the rainy season, the positive effect of 10%precipitation increase on soil moisture was totally offset by moisture decrease caused bya 4 °C temperature increase in the T4P1 scenario. At the same time, the trends of soil-moisture change were highly coincident with predicted changes in productivity. Finally, the predicted LAI values from other studies were combined with the climatic change scenarios and used in the simulation. The results showed that changes in LAI alleviated, at least to some extent, the effects of temperature and precipitation changes on soil moisture.     

大豆不同种植方式的比较

对大豆的5种密植方式的生育状况及产量进行分析，结果表明：在相同密度下，宽台密植的3种处理比其它处理方法叶面积指数和干物质积累和光照强度有明显的增加，改善了大豆冠层中、下部的透光性能，提高了大豆产量。建议宽台密植可在三江平原大面积推广使用。     

植被覆盖异常变化影响陆面状况的数值模拟

利用NCAR最新的公用陆面模式CLM3．0，通过数值模拟初步研究了植被叶面积指数（LAI，leafareaindex）异常变化对陆面状况的可能影响，结果表明，植被LAI的异常变化能够引起地表能量平衡、地表水循环等陆面状况的异常。（1）植被LAI的异常变化主要影响太阳辐射在植被与地表之间的分配，以及地表的感热、潜热通量。植被LAI增大，能够引起植被吸收的太阳辐射增加，而到达土壤表面的太阳辐射减小，并导致植被的蒸发、蒸腾潜热通量增加，造成地表的蒸发潜热和感热通量不同程度的减小。（2）植被LAI增大时，植被对降水的拦截和植被叶面的蒸发增大，植被的蒸腾作用也明显增强；植被LAI增加会使得热带地区各个季节的土壤表面蒸发、地表径流减小，而土壤湿度有所增加；LAI增加造成中高纬度地区土壤蒸发的减少主要出现在夏季；LAI增加还能够引起中高纬地区冬、春积雪深度不同程度的增加，造成春末、夏初地表径流的增加。（3）植被LAI增加能够使得叶面和土壤温度有所下降，但植被LAI的变化对叶面、土壤温度的影响相对较小。     

Quantitative risk assessment for future meteorological disasters

The 2007 Intergovernmental Panel on Climate Change report stated that in many regions extreme climate events are becoming increasingly frequent and that this trend will continue. However, few quantitative studies have examined the damage to society or industry that may be caused by future meteorological disasters. This study quantitatively estimates the risk of future drought and winter disasters (dzud) in Mongolia leading to massive livestock loss by applying an empirical tree-based model to data derived from the basic local trend in projections of an Earth system model (a climate model coupled with ecosystem models) based on the Special Report on Emissions Scenario A2. The results indicate that drought is the dominant factor for high livestock mortality, and the frequency of meteorological disasters leading to high livestock mortality during 2010–2099 will be lower than that during 1940–2003, mainly because of a slight increase in the leaf area index (LAI, representing forage for livestock), which is caused by increased summer rainfall. The increased precipitation in summer is likely caused mainly by increased precipitable water due to higher air temperature, rather than changes in atmospheric circulation. By the end of the 21st century, however, LAI will drop in the southern most province of Mongolia, inducing severe livestock mortality. This will be caused by extremely high temperatures, which may continue to increase in degree and extent after 2100 if climate change continues.