近54 a三江平原地区初霜冻指标特征研究

利用1961—2014年国家基本(准)站初霜冻日资料,对三江平原地区初霜冻日进行从长时间序列趋势线性变化、多重周期性变化以及长时间序列突变性3个方面的特征研究。表明:(1)三江平原地区的初霜冻日均值沿东南方向逐渐递增,全区域初霜冻日均值纵跨尺度约为5 d。三江平原各地区的综合初霜冻日时间总体上开始延后,这可能与全球整体变暖的温室效应有相关性。(2)54 a中三江平原地区初霜冻日变化倾向率空间分布展现出"两峰值中心,两谷值中心"的变化特征。两峰值中心是指以佳木斯、双鸭山地区为高增量中心,呈现初霜冻日变化倾向率幅度由此向外逐步递减的趋势。两谷值中心则是指以富锦、宝清地区初霜冻日变化倾向率由此向外递减的低值中心。峰值中心较谷值中心的倾向率幅值相差约1.5 d/(10 a)。综合小波分析法与HHT-EEMD法中对三江平原地区近54 a初霜冻日均值变化周期分析结果表明三江平原主要存在两个尺度周期:2~5 a的年际周期、28 a左右的年代际周期。(3)初霜冻日均值突变指数的交叉点出现在1969年,通过α=0.05显著性水平检验,此突变点时间可作为将来进行气候背景场的研究点。     

气候变暖对河南省蚱蝉始鸣期的影响

利用河南省驻马店、沈丘和太康3个农业气象观测站1990-2004年的蚱蝉物候观测资料和气象资料,研究了气候变暖对蚱蝉始鸣期的影响。结果表明：在气温升高的气候背景下,蚱蝉始鸣期呈提前趋势;3-6月平均气温对蚱蝉始鸣期有显著的影响,始鸣期与1月1日至平均始鸣期期间＞5℃有效积温关系最为密切。用积温法以5℃为发育起点温度,＞5℃初日为起始日期对各站蚱蝉始鸣期进行模拟和预报,其效果优于平均法。     

湖北省茶树种植气候区划

利用湖北省74个气象台站1971-2005年的气候资料,在地理信息系统(GIS)平台的支持下,结合茶树的生态学特性,运用模糊综合评价法对湖北茶树种植实现基于1 km×1 km格网的气候适宜性区划,分为最适宜种植区、适宜种植区、较适宜区和不适宜区.结果显示:鄂西南、鄂东南地区以及鄂东北部分地区为最适宜茶树种植区,面积约占湖北全省的27.1%;鄂西北及鄂中部分地区为不适宜区,主要受到年降水量和年极端最低气温的限制,面积约占全省的19.8%;其他地区则处于适宜和次适宜种植区.将区划结果与湖北历年茶叶产量数据进行比对,发现两者吻合度较高,即从茶树气候适宜性角度实现的精细化评价结果对指导湖北省的茶树种植规划具有一定的应用价值.     

大型称重式蒸渗仪测定的冬小麦农田的蒸散规律研究

利用大型称重式蒸渗仪实测数据,对冬小麦蒸散耗水规律进行研究。结果表明：1）冬小麦的目蒸散量变化曲线呈单峰型,中午大,早晚小。蒸散量在分蘖期出现小峰值,此后逐渐降低,返青后又不断增大,在孕穗期土壤水分亏缺严重,作物蒸散量增加速率有所下降。2）Penman—Monteith法估算的实际蒸散量比蒸渗仪实测值略高,怛两者的相关...     

双叶模型在冬小麦田冠层CO2通量多层模拟中的应用

综合考虑农田生态系统中水、热、CO2输送所涉及的大气、水文、生物等生物物理过程,以Farquhar等提出的叶片尺度光合作用生物化学过程机理模型为理论基础,对其进行空间尺度扩展,并改进冠层分层方法,建立了均匀农田与大气之间物质输送和能量交换的多层模式,在模式中运用双叶模型,同时考虑叶片氮素水平垂直差异,对2008年4—5月华北平原冬小麦生长旺季农田生态系统中冠层CO2通量进行了模拟研究,并利用涡度相关观测的通量数据对模型的有效性加以验证,结果表明:在冠层多层空间,小麦拔节至孕穗期和开花至乳熟期叶片氮含量随冠层高度的衰减系数分别为0.793(R2=0.698)和1.374(R2=0.728),冠层内叶片氮含量的空间分布可以用以相对累积叶面积指数为自变量的函数来描述;模型分别计算各层阴、阳叶的光截取、气孔传导、光合作用等,最终计算冠层上方CO2通量,冬小麦农田净生态系统生产力模拟值与实测值相关显著(R2=0.78),模拟的CO2通量日变化特征晴天昼间比阴雨天和夜间的效果好;在考虑丛聚影响的叶片非随机分布的密集农田中,阴叶对总初始生产力的贡献率在35.7%左右,对生产力贡献很重要。分层统计显示,作物最终产量的形成主要...     

不同生育期水分胁迫对玉米光合特性的影响

利用遮雨棚以夏玉米为对象进行水分胁迫大田试验,通过分析玉米叶片光合测量数据,研究不同生育期水分胁迫对玉米光合特性的影响,为定量分析不同水分胁迫程度对玉米生育的可能机理提供数据和初步的理论支持.结果表明:土壤水分下降会使玉米叶片的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)降低,而胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)会增加;Pn随着光照强度的增加而增加,且随着水分胁迫强度增强,Pn增加速率降低;干旱胁迫会改变Pn、Tr日变化规律,并且对拔节期光合作用的抑制小于成熟期;WUE与Pn存在极显著的正相关关系,与Tr、Ci及Gs存在显著的负相关关系.     

广东省龙眼种植农业气候区划研究

在全球气候变暖的气候背景下，利用地理信息系统技术和计算机技术进行龙眼效益的农业区划，为广东省的龙眼种植进行规划和服务。根据广东省1971—2000年气候资料，结合龙眼生长的气候条件，选取年平均气温、极端最低气温、4月中旬—5月上旬的日照时数，以及日平均气温≥10 ℃的年积温作为区划因子，并进行等权相加得到总的区划因子指标。根据区划因子与地理要素间的相关系数，采用梯度距离反比法推算得到分辨率1 km 1 km的气象要素栅格图，并利用GIS的空间分析功能得到定量化和精细化的广东省龙眼种植区划图。其中最适宜区占全省面积的25.6%，适宜区占全省面积的26.3%，次适宜区占全省面积的27.1%。研究结果可为农业种植规划部门及政府部门提供参考依据。     

华北云特征参数与降水相关性的研究

利用河北省、河南省和山西省2013—2014年的每日10—15时逐时FY2E卫星反演得到的云结构特征参数和地面小时降水,统计分析了云顶高度、云顶温度、云光学厚度和云粒子有效半径等4类云结构特征参数与地面降水的关系。主要结论有:随着云光学厚度的增加,降水概率呈增加趋势。云光学厚度比其他云参数对降水更具有指示意义,当云光学厚度大于20时,降水概率显著增大。双参数、多参数组合下,对地面是否出现降水的判断和识别要优于单个云参数的判别结果。4类云参数中,云光学厚度与降水强度呈正相关关系,对降水强度的影响最为显著;云顶温度和云顶高度对降水强度的影响次之;云粒子有效半径与降水强度的关系不明显。地面降水时,当云光学厚度小于20或云光学厚度介于21—30、云顶温度大于-15℃时,出现小雨的概率最大;当云光学厚度介于21—30、云顶温度小于-15℃或云光学厚度大于30、云顶温度大于-30℃时,出现中雨的概率最大;当云光学厚度大于30、云顶温度小于-30℃时,出现大雨或暴雨的可能性最大。云光学厚度、云顶温度、云顶高度和云粒子有效半径等云结构特征参数组合使用,对判断降水概率和降水强度具有较好的指示作用。     

基于ENVISAT ASAR数据的水稻估产方案

水稻多生长在温暖潮湿的多云多雨地区,使雷达遥感成为水稻遥感监测的重要手段之一．因此,提出应用多时相、多极化ENVISA TASAR数据进行区域水稻估产的方案．首先利用ASAR数据进行水稻制图,提取水稻种植分布图和多时相水稻后向散射系数．随后,基于像元尺度,采用同化估产方法,以LAI为结合点,将水稻作物模型ORYZA2000与半经验水稻后向散射模型结合,建立嵌套模型模拟多时相水稻后向散射系数．对ORYZA2000模型进行参数敏感性分析,选择水稻出苗期和播种密度为参数优化对象．利用全局优化算法SCE—UA对优化参数进行重新初始化,以使模拟的水稻后向散射系数与实测值误差最小,并利用优化后的ORYZA2000模型计算每个像元的水稻产量,生成区域的水稻产量分布图．最后,使用2006年在中国兴化地区进行的水稻同步试验数据对该方案进行了验证．结果表明,由于采用潜在生长条件模拟,模拟的水稻产量明显高于实测产量,其平均值比实际情形高约13％,根均方误差达到1133kg／hm^2,但获取的水稻产量分布图能够描绘研究区水稻实际产量的分布趋势．由此可见,该方案为多云多雨地区的水稻遥感监测提供了重要参考．