我国主要旱地作物水分供需状况分析及改善对策

建立了一个农田水分计算和评价模型,并利用1961～2000年月平均气候和有关作物资料,计算分析了我国5种主要旱地作物(春小麦、冬小麦、春玉米、夏玉米和棉花)的理论需水量及其时空分布,利用水分订正系数为指标评价作物需水量的满足程度.结果表明,气候条件对不同作物生产影响不同,比如小麦生育期内普遍严重缺水,玉米生育期水分供应比较充足,但在山西、陕西等地,夏玉米的播种期、出苗期及拔节期(6～8月)也存在明显的水分亏缺现象.作者针对我国北方农田干旱严重、水分供需很不平衡的情况,提出了相应的改善建议.     

渭北旱塬农田蒸散规律初探

渭北旱塬农田蒸散规律初探杨必仁（咸阳市气象局咸阳·７１２０００）农田蒸散是土壤蒸发与作物蒸腾的总和。在无作物覆盖的裸地，仅表示土壤水分蒸发量。在自然条件下，农田蒸散除受气象条件影响外，还受土壤水分含量、土壤物理特性和作物种类等多种因素制约。即使在相似...     

用Priestley—Taylor公式估算作物农田蒸散量的研究

利用田间试验资料，综合考虑了影响农田蒸散的气象，作物和土壤因素，并以Ｐｒｉｅｓｔｌｅｙ－Ｔａｙｌｏｒ公式为基础，建立了不同作物（棉花、玉米冬小麦）的农田散估算模型。该模型仅需常规气象和农业气象资料，计算简便，具有一定的实用价值。     

旱地农田土壤水分动态平衡的模拟

从农田土壤水分平衡方程出发，综合考虑了农田水分的主要收支项，特别是对水分渗漏量估算进行了必要的改进，建立了旱地农田土壤水分的动态模型。运用地处半干旱气候区的甘肃天水和陕西经阳气象站气象资料和非灌溉作物地土壤水分观测资料摸拟了农田土壤水分的逐旬变化，其结果比较理想地描述了实际农田土壤水分变化规律。     

加拿大主要农田作物临界气象指标

根据加拿大主要农田作物生长发育对天气与气候条件的要求、农业气象学与气候学原理以及全球气候变化对农作物生产的影响和发展趋势,选择6个关键性气象因素(极端气温、强降水、强风、冷冻、土壤极端水分和作物生产有效热能条件),开发和评价12个农业气象临界指标(寒潮及热浪天数、日及旬最大降水量、日最大风速、强风天数、无霜期及冰冻期天数、标准降水系数、季节性水分亏缺、作物生长有效积温和累积热能单位).这些指标可供在该国各农产区科学规划和合理发展各类农田作物生产,包括喜暖性和喜凉性一年生草本作物,越冬性二年生及多年生草本及木本作物.该研究还依据该国这三类主要农田作物对临界温度和水分的需求,以及加拿大农田作物生长期和越冬期的天气和气候特征,建立了在任意农业生产年份中各类农田作物生长起始和终止日期的模式.本研究结果能用于指导该国将来在不同农产区适地适时种植适宜的农田作物和高效地经营与管理农场,同时可为农业生产咨询、政策制定和合理决策提供科学依据,也可供其他国家或地区开展类似的科学研究参考.     

鲁西南大气降水与农田需水的供求状况及变化趋势

应用彭曼(Penman)法，并考虑对不同作物发育阶段的订正，估算了鲁西南地区的农田需水量。通过农田需水量与有效降水量差值分析，对二者的供求状况进行了评估。同时还分析了1961～2002年降水量和农田需水量的历史资料序列，发现二者都呈递减趋势，且递减的速度较为接近。     

河南省墒情预报业务服务系统

在以往对作物不同生育阶段的耗水规律、适宜水分、干旱指标和农田土壤水分变化规律进行了大量研究工作的基础上，根据农业生产可持续发展的需要，开发研制了集河南省农田水分监测、预报和灌溉决策服务于一体的土壤墒情预报业务服务系统。该系统可较准确地预报未来一个月内的土壤墒情变化，并可根据作物发育特点，给出以最高产量和最佳经济效益为目标的灌溉建议。     

半干旱雨养农田典型晴天感热、潜热的阶段差异

利用野外试验观测资料，就西北地区东部半干旱雨养农田典型晴天感热、潜热在作物不同生长时段的变化特征进行初步的探讨。结果表明：在作物不同生长阶段，我国西北地区东部半干旱雨养农田典型晴天的感热、潜热日变化特点基本相似，均表现为单峰型变化特征。从春季到夏季。感热的阶段变化表现为增加的趋势，而潜热的阶段变化与晴天前期的降水变化基本一致，呈波动趋势。在农田的地气能量交换中，植被的影响为主导因素时，主要表现为潜热交换方式，太阳辐射的影响为主导因素时主要表现为感热交换方式。农田典型晴天波恩比的阶段变化与晴天前期降水量的阶段变化有较好的反对应关系。降水的季节变化基本决定了农田水分的季节变化。     

农田小气候观测方法

开展农田小气候的研究是提高作物产量的一个途径。这里,根据我们的一些工作体会和我国的具体情况,着重谈谈农田小气候观测原则与一般参考书上很少介绍的农田光照、辐射、风速等项目的基本观测方法。 一、农田小气候观测的一般原则 农田小气候观测必须根据研究的目的和对象来制订观测方案,以便用较少的人力、物力取得最好的效果。因此,首先应该抓住作物生育的关键期和影响作     

旱地作物沟植垄膜土壤气候初析

采用舟曲县旱地沟植垄膜增水资料，对沟植垄膜田与普通田的土壤气候进行了对比分析。认为沟植垄膜种植由于水分增加，可使热量资源更有效地被作物利用，使玉米的种植高度增加到海拔２２００ｍ。     

闽东南花生、甘薯气象条件分析

利用闽东南近10多年花生、甘薯的农业气象资料，分析花生、甘薯生产的条件。根据回归统计分析得出以下结论：（1）夏、秋旱是制约闽东南花生、甘薯产量的主要气象灾害。（2）当春花生在6月下旬－7月出现持续无透雨天数＞20d，且耕作层土壤相对湿度达30％以下时，将影响花生子粒膨大，造成减产。（3）当8－10月持续无透雨＞30d，且耕作层土壤相对湿度达25％以下，将影响甘薯膨大。（4）若6－10月该地出现连续大－暴雨过程，由于旱地耕作层蓄水能力低，将造成水肥大量流失，生态恶化。（5）闽东南旱地土壤蓄水能力低，水资源匮乏，应加大投资力度，将地面灌溉改为喷洒灌溉，既可防止水肥流失，又可提高水的利用率。     

基于风云3卫星数据的温度植被干旱指数在重庆地区的应用

为探究风云3卫星数据在重庆地区干旱监测中的适用性,以温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)为监测指标,利用Aqua/MODIS数据为对比数据,对重庆地区2015年夏季(7～9月)旱情进行监测分析。结果显示,重庆夏季主要受轻旱和中旱的影响,旱情较严重的区域主要集中在西部地区。从7月开始,受旱情影响的范围在逐渐加大,旱情程度也在不断加深。结合高程数据(Digital Elevation Model,DEM)和MODIS土地覆盖类型产品数据,将重庆地区划分为低海拔混交林、中海拔混交林、低海拔小起伏山地作物、低海拔中起伏山地作物四类讨论不同地貌类型受旱情的影响。作物类受旱情影响的面积百分比较混交林类大,低海拔相较于中海拔地区受干旱影响的面积百分比更大。为验证基于TVDI的干旱监测结果的准确性,利用重庆市170个地面站点实测的土壤墒情数据为验证数据,通过相关性分析可知,FY3A/VIRR数据与Aqua/MODIS数据不论是在整体相关性还是按不同地表类型分类后与土壤墒情数据间的相关性都较好,且相关系数在0.1水平(双侧)显著相关,说明利用TVDI能较好的反映出重庆地区土壤中的水分含量情况。但两类数据的相关性又存在一定的差异,整体上,Aqua/MODIS数据与土壤墒情之间的相关性要高于FY3A/VIRR数据;分类后,FY3A/VIRR数据与土壤墒情之间的相关性要高于Aqua/MODIS数据。      

The characteristics of turbulent moisture on Huaihe river basin in China

Summary ?A lot of work on near surface turbulence characteristics has been done in the experimental study of atmospheric turbulence, but little work on fluctuating scalar field has been done, especially on some quantities such as moisture and pollution. In this paper, with the methods of statistical theory, Fourier transform, fractal geometry and wavelet transform, the turbulent moisture data obtained from Huaihe River Basin Experiment (HUBEX) are studied to explore the statistical, spectral, fractal and intermittent characteristics of turbulent moisture. The results show that: (1) In the high humid area such as Huaihe river basin, the moisture plays an important role in the surface energy balance, energy transportation and cycle. (2) The energy spectra and cospectra are in agreement with the “−2/3” and “−4/3” scaling power law correspondingly in inertial sub-range. (3) The fractal dimension of turbulent moisture in Huaihe river basin is clearly higher than that in other areas (such as Beijing). (4) The fluctuating moisture field has strong intermittency, and is not in accordance with the Kolmogorov theory. With the orthonormal wavelet transform, the dissipative events of the fluctuating moisture field contributing to inertial sub-range intermittency buildup have been identified. After the dissipative events have been suppressed by introducing a conditioning wavelet sampling scheme, the intermittency that affects the statistical structure of inertial sub-range is restrained. However the repressive effects of intermittency on turbulent moisture field are worse than those on turbulent velocity field. The reason may be either the intermittency of turbulent moisture is strong or some coherence structures exist in the turbulent moisture field. Received April 27, 2001; Revised January 23, 2002     

天水市干旱气候变化特征及粮食作物结构调整

分析了天水市1960-2005年干旱气候特征,包括温度、降水等气候因子及土壤水分、干旱频次等变化特点。结果表明,20世纪90年代为近46 a来降水的最低值,进入21世纪后,降水变率明显增大。气温自20世纪60年代总体呈上升趋势,特别是90年代以来上升趋势明显,土壤蒸散发加大。20世纪90年代土壤含水量最少,水分亏缺最为严重,春旱、初夏旱、伏旱出现几率最多。根据46 a来干旱气候变化特点及其对主要粮食作物生长的影响,引进影响系数,对主要夏、秋粮作物种植风险程度进行评估,并运用线性风险决策模式, 提出适应干旱气候特点的当地主要粮食作物种植比例调整方案。     

低温、干旱并发对玉米苗期生理过程的影响

该文从低温与干旱并发的角度出发, 探讨其对玉米苗期生理过程、生长发育过程产生的影响。通过2004年人工模拟试验, 定量研究了低温、干旱及低温、干旱并发对玉米苗期生理过程、生长发育的影响。研究结果表明:低温对光合作用速率、蒸腾速率均为负效应, 在土壤相对湿度适宜时, 温度由20 ℃降到16 ℃, 光合作用速率下降22.4%, 蒸腾速率下降44.0%。干旱对光合作用速率、蒸腾速率也是负效应, 在温度适宜, 土壤相对湿度由80%降至50%时, 光合作用速率下降11.5%;土壤相对湿度由60%降至50%时, 蒸腾速率下降2.7%。低温、干旱并发的影响远大于低温、干旱单因子的影响, 温度由20 ℃降至16 ℃, 土壤相对湿度由80%降至50%时, 光合作用速率下降32.1%, 蒸腾速率下降52.7%。     

地下水浅埋条件下冬小麦和大豆土壤水分动态预报模型研究

用统计方法和水量平衡法推导出江淮地区潜水蒸发经验计算模型。利用农田水分平衡原理分别在江淮地区建立了引入潜水蒸发量和没有引入潜水蒸发量的冬小麦和大豆土壤水分动态预报模型,并对这两种模型在地下水浅埋条件下的预报准确度进行比较。1980年的比较结果是:当预报时效为10天时,两种作物7个时段的土壤水分平均绝对误差前者为8.2 mm,后者为20.1 mm,平均相对误差分别为2.8%和6.8%。引入潜水蒸发量后,冬小麦和大豆土壤水分动态预报模型的预报准确度明显提高。     

Influence of modern land cover on the climate of the United States

I have used a high-resolution nested climate modeling system to test the sensitivity of regional and local climate to the modern non-urban land cover distribution of the continental United States. The dominant climate response is cooling of surface air temperatures, particularly during the warm-season. Areas of statistically significant cooling include areas of the Great Plains where crop/mixed farming has replaced short grass, areas of the Midwest and southern Texas where crop/mixed farming has replaced interrupted forest, and areas of the western United States containing irrigated crops. This statistically significant warm-season cooling is driven by changes in both surface moisture balance and surface albedo, with changes in surface moisture balance dominating in the Great Plains and western United States, changes in surface albedo dominating in the Midwest, and both effects contributing to warm-season cooling over southern Texas. The simulated changes in surface moisture and energy fluxes also influence the warm-season atmospheric dynamics, creating greater moisture availability in the lower atmosphere and enhanced uplift aloft, consistent with the enhanced warm-season precipitation seen in the simulation with modern land cover. The local and regional climate response is of a similar magnitude to that projected for future greenhouse gas concentrations, suggesting that the climatic effects of land cover change should be carefully considered when crafting policies for regulating land use and for managing anthropogenic forcing of the climate system.     

近20年气候变暖对东北农业生产水热条件影响的研究

针对东北气候变化影响研究中对增温正效应关注较多, 而对水热匹配等综合影响研究不够的情况, 利用东北地区1961~2000年56个气象站的气象资料, 对近20年东北气候变暖的特点, 温度升高的同时大气干湿程度及水热匹配状况的变化等相关现象进行了较详细的分析。提出东北气候变暖主要表现于冬季, 20世纪90年代变暖明显, 南部大于北部; 夏季增温幅度有限, 不很稳定, 仍时有温度偏低发生, 并同时出现高温日数增多等极端异常气候事件; 最低温度升高幅度大于最高温度的升高幅度, 导致温度日较差变小, 冬季更加明显; 大气水分盈亏状况和水热状况在10年时间尺度上没有明显的变化, 但20世纪90年代中后期出现暖干化趋势, 并由春季转至夏季, 西部和南部比较明显, 对农作物不利等结论。为克服盲目性, 客观评估东北气候变化及其影响, 正确进行农业布局和种植结构调整提供一定的科学依据。     

AMSR-E土壤湿度产品在锡林浩特草地样区的精度验证

AMSR-E土壤湿度产品已逐渐应用于气象,农业等各个领域,对土壤湿度的研究,特别是干旱半干旱地区,有着重要的科研和现实意义.为了验证AMSR-E土壤湿度产品在锡林浩特草地的适用性,利用锡林浩特草地野外实验,在3 km×3km范围内,与同经纬度地面9个点的2 cm土壤体积含水量数据作产品精度验证.通过与降水量的比较,验证了AMSR-E土壤湿度产品的可靠性,通过与地面实测值的比较,验证结果表明,AMSR-E反演的平均土壤体积含水量与地面实测平均土壤体积含水量分别为13.3%和11.8%,两者土壤体积含水量的RMSE为3.7%.