气候变暖对中国亚热带北界位置的影响

在全球气候变暖的背景下,中国气候带也有相应的变化。亚热带北界是暖温带与北亚热带的交界,是中国气候带上的一个重要分界线。论文讨论了气候变暖对中国亚热带北界的影响。数据资料来自于中国气象局,采用中国740个站点1951~2005年的日平均温度资料。根据《中华人民共和国气候图集》中气候区划的第一级气候带定义指标,以≥10℃天数为主导指标,≥10℃积温、1月平均温度为辅助指标,定义亚热带北界为≥10℃天数为218天,≥10℃积温为4500~4800℃,1月平均气温为0℃。分别统计1951~2005年暖温带与亚热带指标的年代变化及亚热带北界在1951~1970、1971~1990、1991~2005年的位置演变,结果表明:34°N附近55年来≥10℃天数、≥10℃积温、1月平均温度都呈上升趋势。20世纪50年代至今,亚热带北界西段几乎没有变化;亚热带北界中东段向北推移幅度较大,到本世纪初向北已推移到35°N附近,较1951~1970年向北推移2~3个纬度。亚热带北界位置的向北推移是对全球气候变暖的一种响应,这将对我国农业布局和生态环境有重要影响。     

中国北方酿酒葡萄气候适宜性区划

根据中国北方地区183个气象台站1971-2000年逐旬气象资料,结合北方六省区酿酒葡萄取样化验结果和其它区划指标,采用主导因子法以7～8月水热系数为一级区划指标,以7～9月≥10℃积温为二级区划指标,另外考虑了年≥10℃的活动积温、冬季1月份月平均气温,将中国北方酿酒葡萄适宜区划分为4级,即最优区、适宜区、次适宜区和不适宜区,利用MCAPS系统图形分析功能,制作了中国北方地区酿酒葡萄品质的气候适宜性区划图,提出各区域酿酒葡萄发展的限制气候因子和生产建议,为中国发展优质酿酒葡萄产业化发展和基地选择提供理论参考.     

基于GIS的兴宁市油茶种植适宜性评价

为探讨气候、地形、土壤条件等对兴宁市油茶种植生态适宜度的影响,提高兴宁市油茶种植生态区划的精细化程度,文章基于油茶生长对环境条件的需求,在充分分析兴宁市气候、地形、土壤条件的基础上,提出油茶种植综合区划指标为：4个气象因子（10―12月平均温度、1月平均气温、7月平均气温、8―9月平均降雨量）、3个地形因子（海拔高度、坡度、坡向）、3个土壤因子（有机质、pH值、全氮）;采用层次分析法和加权指数求和法,建立油茶种植的综合区划评估模型;基于GIS技术开展兴宁市油菜种植适宜性精细化区划。结果表明：兴宁市油茶适宜种植区主要分布在北部和东部海拔在100~500 m的地区,约占全市总面积的37%,较适宜区主要分布在海拔高度在500~800 m的低山区,约占全市总面积的44.2%,不适宜区主要分布在海拔≥800 m的山区和海拔≤100 m的中部地区,约占全市总面积的18.8%。     

GIS支持下青海湖地区草地蝗虫发生的气候因子分析

由于青海湖地区的草地蝗虫对气温、降水等气候因子的敏感性 ,因此气候的空间分异明显地决定了蝗虫的空间分布。根据该区蝗虫优势种的生命史及关键时期相应地选取 5种气候指标 ,即蝗虫发生当年 1月的负地温的积温、5月下旬的积温、6月下旬的积温、5 - 7月的湿润指数以及上年 8月的湿润指数 ,在地理信息系统软件Arc/Info的支持下 ,建立了青海湖地区草地蝗虫发生信息的GIS样点数据库及 5种气候指标的空间分布式数据库 ,并分别进行蝗虫发生与这 5种气候指标的空间叠置分析 ,以提取草地蝗虫发生信息的各气候指标数据库。T -检验表明 ,此 5种气候指标对蝗虫空间分布的影响均极为显著。最后 ,以这些气候指标为自变量 ,建立了用于该区草地蝗虫发生预测的气候学模型。     

GIS支持下青海湖地区草地蝗虫发生的气候因子分析

由于青海湖地区的草地蝗虫对气温、降水等气候因子的敏感性，因此气候的空间分异明显地决定了蝗虫的空间分布。根据该区蝗虫优势种的生命史及关键时期相应地选取5种气候指标，即蝗虫发生当年1月的负地温的积温、5月下旬的积温、6月下旬的积温、5－7月的湿润指数以及上年8月的湿润指数，在地理信息系统软件Arc/Info的支持下，建立了青海湖地区草地蝗虫发生信息的GIS样点数据库及5种气候指标的空间分布式数据库，并分别进行蝗虫发生与这5种气候指标的空间叠置分析，以提取草地蝗虫发生信息的各气候指标数据库。T－检验表明，此5种气候指标对蝗虫空间分布的影响均极为显著。最后，以这些气候指标为自变量，建立了用于该区草地蝗虫发生预测的气候学模型。     

基于空间插值分析的指标空间化及吉林省玉米种植区划研究

以吉林省为例,构建玉米种植区划指标体系,并利用空间插值技术和辅助信息对降水、土壤和玉米单产等指标的空间模拟进行重点研究。其中,将多元回归+残差内插相结合对气象站点观测的降水数据进行了空间模拟;将相关性较高的变量作为协因子,并结合土壤类型数据,利用Cokriging插值,获取了土壤属性空间模拟数据;利用耕地质量空间分布数据对玉米统计单产数据进行修正得到玉米单产空间模拟数据。然后,开展吉林省玉米种植适宜性评价和区划研究,将吉林省分为高度适宜区、中度适宜区、低度适宜区和不适宜区4个等级;并结合农业综合分区,得到13个不同的玉米种植区域。     

中国干旱区温度带界线对气候变暖的响应

在全球气候变暖大背景下,热量资源的改变与温度带界线的动态变化将会影响到干旱区天然植被的生长与分布,而农业气候资源的变化将对干旱区农业生产的布局与种植制度的调整产生深刻影响。本文采用1961-2007 年均一化气温数据与MPI_ECHAM5 模式输出的21 世纪上半叶A1B情景下的区域降尺度格点数据,选取保证率为80%的日均温≥ 10 ℃持续日数等值线和日均温≥ 10 ℃等积温线为干旱区温度带北界指标,探讨了过去近50 年及21 世纪上半叶气候变暖背景下中国干旱区温度带界线的动态变化。研究表明,(1) 1961-2007 年,干旱区夏、冬半年气温呈显著增加趋势,且冬半年较夏半年增温幅度要大;各年代日均温≥ 10 ℃积温与≥ 10 ℃持续日数的等值线动态变化一致,均表现为显著向北或向高海拔推移;(2) 通过对温度带北界指标变化的判断,1961-2007 年干旱区暖温带和中温带北界普遍北移,北移幅度最大者为阿拉善地区,超过1 个纬度;21 世纪上半叶,暖温带和中温带北界将继续北移,且暖温带移动趋势更为显著;无论是过去近50 年,还是21 世纪上半叶,干旱区暖温带和中温带北界均有向高海拔区域移动趋势;(3) 与温度带北界的变动相对应,干旱区生长期起始日期和终霜日等气候指标显著提早,天然植被与作物种植北界向北向西推移,并呈现向高海拔区域扩展的态势。因此,综合考虑农业气候资源变化以及人类活动的影响,从而确定气候条件与农业生产种植之间的反馈关系,这将是下一步研究的重点。     

地理学学位论文摘要

在研究郊区气候时,首先建立了日平均气温≥10℃活动积温和年降水量随地理座标变化的数学模型,利用模型推算了气候因子。在此基础上,对长春郊区的积温和年降水量的分布进行分析。利用积温指标,参照地貌类型将郊区分为六个热量类型,并分别进行了热量评价;年降水量在郊区范围内变化不大,变化范围只有50—60毫米左右,呈由     

东北三省耕地物候期对热量资源变化的响应

选取1998-2010 年期间的SPOT/VGT NDVI逐旬时间序列数据、物候观测数据和气候数据,利用函数拟合方法、GIS空间分析和统计方法,分析了东北三省不同耕地物候期对热量资源变化的响应关系。首先,基于拟合数据提取了耕地物候期特征(包括生长季开始期、峰值期、结束期与生长季长度等),验证结果显示与不同作物的观测物候期存在明显对应关系,能较好地反映作物物候期特征的宏观时空分异。其次,分析了1991-2009 年期间区内主要农业热量资源(≥ 10 oC初日,初霜日,温度生长期天数和≥ 10 oC积温) 的时空变化特征。最后,重点分析了1998-2009年期间耕地物候期特征对热量资源变化的响应。结果表明,生长季开始期与≥10 oC初日在松嫩平原北部、三江平原东部和吉林省中东部的正相关系显著(P < 0.01);生长季长度与温度生长期天数亦在上述区域内表现为显著正相关关系(P < 0.05);然而,生长季结束期与初霜日的相关关系整体上较不明显;此外,生长季长度与≥ 10 oC积温的相关关系存在两种相反的情形,在松嫩平原西北部、三江平原、吉林省中部和辽宁省中部的负相关关系显著(P < 0.05),而黑龙江省中南部和三江平原部分区域,两者相关系数达到0.55 (P < 0.05),分别反映了作物生长发育周期的缩短态势和中早熟作物被中晚熟作物替代的趋势。     

新疆地区药用植物地理分布模式和气候特征研究

植物分布与区域气候有密切关系。新疆多样性地形地貌形成各具特色的区域气候特征,孕育了丰富的药用植物资源。依据新疆地区药用植物地理分布和区域气候两方面研究药用植物地理分布模式和气候特征,基于第三次中药资源普查数据得到新疆地区甘草、紫草、麻黄、肉苁蓉、枸杞等主要中药材空间分布图,并计算相关地区的物种丰富度和多样性指数。结果显示：新疆天山山脉地区药材种类丰富度最高,是新疆野生药材主要的分布区。同时,基于ArcGIS平台将年均温、年降水量等10个气象因子数据进行空间分类,得到气候因子数值在新疆地区的空间分布。新疆地区气候特征是以天山为分界线的南疆年平均温度和活动积温明显高于北疆,原因是天山山脉的屏障作用;降水与我国内陆格局不同,新疆降水量空间分布呈现东少西多格局;新疆最具特色的两个地区：一是伊犁塔城地区气候温和,雨量充沛,药材种类繁多;二是新疆南疆的喀什地区,较高的1月份最低温保证了植物的越冬需要,是植物栽培的必要条件。     

气候变化情景下油茶生长的适宜性特征

基于气候情景数据与油茶标本，运用MaxEnt模型分析全新世中期、当代与未来阶段油茶生长的气候适宜性特征，将概率分布结果由不适宜到最适宜分为4个等级，分析了各时段空间分布变化与最适宜区北界变化、几何中心变化及位移情况。结果如下：1）MaxEnt模型的AUC值为0.848，评估结果达到“好”的标准，说明该模型可用；年降水量、最湿季降水量、最暖季平均温、温度季节性变化的标准差、最干月降水量、最湿季平均温和最冷季平均温等是7个主要环境因子。2）中国油茶主要适宜生长于长江以南、云贵高原以东，经纬度范围为30°N以南、107°E以东地区；适宜及以上等级占研究区面积的34.9%~61%；适宜性变化，空间上西南地区波动明显，面积上稳定和降低类占比较高。3）油茶最适宜区北界位于亚热带中部，不同年代、不同地区北界各异，长江中下游地区变化较小，而秦岭、渝、贵和桂等地变动较大，整体趋势为全新世中期至1980s向南推移，未来情景下2050s和2070s缓慢向北推移；几何中心在全新世中期时位于湖南郴州，至1980s时向东南方位移至广东韶关，至2050s时向东北位移至江西吉安，并相对稳定。4）基于气候情景数据和MaxEnt物种分布模型分析中国南方地区油茶气候适宜性时空分布与变化特征结果可靠。     

安徽省夏玉米气候适宜性及时空格局特征

利用安徽省60个气象站1961-2010年的气象资料,结合已有研究成果,利用加权平均法构建了夏玉米气候适宜指数模型,并分析了气温、降水、日照及其适宜指数的变化趋势,重点分析表征各要素综合影响的气候适宜指数的时空变化特征。结果表明:夏玉米生长季内的温度适宜指数呈现微弱上升趋势,日照适宜指数显著下降,降水适宜指数呈现不显著的下降趋势。不同发育阶段,气温、降水及其适宜指数上升或下降的趋势不尽一致,日照及其适宜指数下降趋势显著,自然状况下降水是制约夏玉米生长的主要限制因素。夏玉米全生育期的气候适宜指数下降趋势显著。近50年来安徽省夏玉米气候适宜指数空间分布特征发生明显变化,北部尤其是西北部夏玉米气候适宜性下降明显。     

阿姆山自然保护区气候资源研究

依据红河县气象站及保护区附近4个气象哨的气象观测资料,结合野外实地考察和访谈所得非常规资料,采用理论推算方法对保护区气候资源的时空变化特征进行系统分析.结果表明：保护区光、热、水资源的时空分布变化显著.随着海拔升高年均温、年日照时数、年积温逐渐下降,年降水量和年太阳总辐射量逐渐增多.一年中,光、热、水资源夏季最多,冬季最少,山地南坡较北坡多.针对热量和水分资源垂直分异特征将保护区划分为4个垂直气候带,可为保护区及附近社区自然资源的合理开发利用、保护和管理气候资源提供理论依据.     

Spatial distribution of maize in response to climate change in northeast China during 1980–2010

Based on county-level crop statistics and other ancillary information, spatial distribution of maize in the major maize-growing areas (latitudes 39°–48°N) was modelled for the period 1980–2010 by using a cross-entropy-based spatial allocation model. Maize extended as far north as the northern part of the Lesser Khingan Mountains during the period, and the area sown to maize increased by about 5 million ha. More than half of the increase occurred before 2000, and more than 80% of it in the climate transitional zone, where the annual accumulated temperature (AAT) was 2800–3400 °C·d. Regions with AAT of 3800–4000 °C·d became more important, accounting for more than 25% of the increase after 2000. The expansion of maize was thus closely related to warming, although some variation in the distribution was noticed across zones in relation to the warming, indicating that maize in northeast China may have adapted successfully to the warming by adjusting its spatial distribution to match the changed climate.     

宁夏农牧交错区（盐池）草地生产力对气候变化的响应

用宁夏农牧交错区(盐池县)1954—2004年的气候资料,分析了该地区51 a来气温、降水的变化趋势及其草地气候生产力的变化。结果表明：从1954年以来的51 a内,盐池气温呈明显上升趋势;春、夏季降水量和年降水量略呈增加趋势,秋、冬季降水量略呈减少的态势,但趋势不明显;草地气候生产力呈增加趋势。草地气候生产力与年降水量关系密切,水分是制约草地气候生产力的关键因子。未来“暖湿型”气候对盐池草地的干物质生产最有利,平均增产幅度为10% ,而“冷干型”气候对草地的干物质生产最不利,平均减产幅度为10%。若气温升高1～2 ℃,降水量增加10%～20% ,则盐池草地的气候生产力将增加10%～20%。     

气候变化对祁连山北坡农林牧业结构的影响与对策研究

揭示了气候持续变暖是祁连山北坡现代气候变化的基本特征。1986年是气候发生明显转折的年份,1987—2003年的平均气温比1961—1986年升高0.8℃,≥0℃积温和≥10℃积温增加142℃和131℃,呈线性上升趋势;降水量平均增加7.5 mm,呈曲线缓慢增多趋势。由于气候变暖,使农作物适生种植区和作物种植上限高度不同程度的提高,其中喜热棉花、喜温玉米和喜凉甘蓝型油菜分别提高100 m左右、150 m左右和200 m左右,种植面积迅速扩大,呈直线上升趋势。依据农业气候生态资源垂直分布特征和15种主要作物气候生态适生种植区以及农林牧业结构布局特点,采用气候生态相似原理,将祁连山北坡大体分为5个农林牧业气候生态区,建议性提出各区农林牧业结构的比重以及夏粮、秋粮、经济作物和饲草的种植比例,并阐明了各区未来主要发展方向。     

1961—1987年与1988—2014年辽宁省气候区划界线变化及可能气候成因

基于同一区划方法、指标体系,使用1961—2014年辽宁省52站气象观测资料,分析辽宁省气温、气候区划指标、范围及界线的变动特征。结果表明：辽宁省年均气温在1988年发生一次突变,突变后气温开始显著上升;≥10 ℃积温日数比较显著地响应气温突变,而干燥指数、7月平均气温变化不显著。在空间分布上区划指标值均存在不同程度的变化。① 全省≥10 ℃积温日数均出现增加,但在中西部地区显著增加;② 在盘锦-抚顺一线以北（南）,气候总体呈不显著变湿（干）趋势;③ 7月平均气温呈缓慢上升趋势。区划范围及界线位置出现更加显著地变化：① 暖温带范围主要向北向东扩展,中温带向东收缩;② 半湿润区范围主要向北向西扩展,半干旱区向西北方向收缩,湿润区范围基本不变;③ Tb范围显著向北向东扩展,Ta范围向北向东收缩。在此基础上分析了气候格局变化的可能气候成因,发现突变后≥10 ℃积温日数期间500 hPa高度场增加与4月和10月东亚冬季风减弱,4—10月东北冷涡持续天数增加和7月500 hPa高度场增加,可能分别是温度带,Tb区、Ta区和半湿润区、半干旱区变化的原因。     

气候变化对东北地区玉米生产的影响

利用气象观测数据、玉米产量及面积资料,分析了东北地区气候变化事实及对玉米生产的影响。研究表明:1971年以来,东北地区≥10℃积温增加了262.8℃,≥10℃积温带(以2700℃为例)平原区向北推进了约200～300km左右,向东扩展50～150km。1991年开始玉米生长季(4～9月)降水量持续减少,年平均水分亏缺量达391.5mm,湿润区缩小,有变干趋势。初霜日推后7～9天,无霜期延长了14～21天,霜冻灾害几率降低。20世纪90年代后,玉米延迟型冷害进入低发期。随着热量资源的增加,玉米可种植区范围不断扩大,种植北界北移东扩,玉米适播起始时间提前。玉米总产、播种面积增加趋势分别为967万t/10a、72万hm2/10a。未来40年东北地区玉米产量以减产为主,与过去30年(1961～1990年)相比平均减产9.5%左右。调整玉米种植布局和品种搭配,依靠水利工程和推广旱作农业技术,选种耐旱、抗病、抗逆性强的玉米品种,是实现东北玉米生产可持续发展的主要措施。     

辽宁省春玉米全育期的气候适宜度及年景评估

为评价气候变化对玉米生长的影响，以辽宁省为例选取1969—2018年18个气象站点的逐日实测气象数据，利用模糊数学法建立春玉米气候适宜度评估模型，以地理信息技术为依托，探究春玉米气候适宜度的时空特征，并在此基础上进行玉米气候年景的综合评估。结果表明：① 辽宁省春玉米全生育期内日照、温度、降水适宜度波动幅度较大；然而春玉米种植气候适宜度的空间差异性较弱。② 春玉米各生育期气候适宜度由高到低为：出苗期>开花期>成熟期>播种期。全生育期温度适宜度最高，日照适宜度次之，降水适宜度最低。③ 春玉米播种期、出苗期、开花期和成熟期的气候适宜度最高值分别出现在辽阳、葫芦岛、营口和铁岭。④ 春玉米气候年景准确率达64%，表明该评估方法可以较为准确地反映气候年景。近50 a辽宁省春玉米偏好的年景有4个年份（1971、1979、1993、1998年），较差的有1969年（4.98%）及1973年（5.59%）。