农牧交错带气候变化对土地利用的影响及对策——以内蒙古伊金霍洛旗为例

文章讨论了农牧交错带典型区域的气候变化特点,并运用GIS技术分析了区域土地利用变化。在此基础上,分析了气候变化对土地利用结构的影响,并提出了应对策略。这些对策将促进农牧交错带社会经济增长和生态环境的改善,对实现区域的可持续发展具有重要意义。     

内蒙古草地生产力气候模式的研究

天然草地生产力的地理分布与气候条件关系密切。文章利用天然草地生产力普查资料及气候统计资料,研究了内蒙古天然草地生产力的地理分布与气候条件之间的关系,并在此基础上建立了内蒙古草地生产力气候模式。研究结果表明,内蒙古天然草地生产力的地理分布与光、热条件之间呈现十分明显的负相关关系,与水分条件之间呈现十分明显的正相关关系。所建草地生产力模式的模拟效果较好,可用于气候变化对草地生产力影响的评估研究。     

阴山北麓农牧交错带农业气候及其变化特征——以武川县为例

分析阴山北麓农牧交错带武川县1960-2006年温度、降水等农业气候要素变化特征,结果表明：（1）武川县热量和水分资源短缺,气候要素变率大,农业气候资源条件差;（2）增温趋势明显,生长期延长,对热量要求较高的作物生长发育有益;（3）降水量减少,降水目数减少,变率增加,但变化均不明显,短时间内不会对农业生产造成影响。     

气候变化对北方农牧交错带的可能影响

从可持续发展角度出发，分析了气候变化对北方农牧交错带的空间位置以及农牧业生产的可能影响。认为气候变化将使交错带向东南移动，气候变化对交错带农业的可持续发展不利，对牧业的可持续发展有利也有弊。     

基于MODIS的我国北方农牧交错带植被生长特征

基于2000—2006年 (2004年缺)6年MODIS每8 d的总生产力资料以及我国农业气象观测站点牧草的物候观测资料, 定量分析了我国北方农牧交错带植被以及牧草生长特征。结果表明:我国北方农牧交错带植被的年均GPP (Gross Primary Productivity, 总初级生产力) 从2000—2006年呈现出波动性的变化特征, 年平均值为234.45 g C · m-2。对该地区植被的GPP与同期气候要素的分析显示, 气温是影响该地区植被生长的主要气候因素, 降水其次。对牧草物候期的GPP分析表明, 不同地区牧草的物候期对应的GPP值不同; 牧草在开花期时GPP最大, 在出苗期和黄枯期时GPP相对较小, 但是同一地区牧草的出苗期和黄枯期GPP值相差不大。     

CLM4.5在西北农牧交错带盐池站的模拟性能评估

农牧交错带具有草地、裸地、农田大面积相互镶嵌的独特下垫面,其地表水热过程变化复杂,亟需深入研究。利用宁夏盐池站2017年实际观测资料,对陆面过程模式CLM4.5的模拟性能进行检验。结果表明,在复杂下垫面下,CLM4.5仍能较好地模拟出草地的地面反射辐射、地面长波辐射和净辐射以及0~10 cm土壤含水量和温度的变化特征,但模拟值与观测值还存在一定偏差。CLM4.5能模拟出辐射通量的日变化特征,除5月外,地面反射辐射模拟值与观测值之间的偏差较小。地面长波辐射模拟值白天偏高,净辐射观测值与模拟值的相关系数为0.99,均方根误差为22.50 W·m^-2。土壤含水量观测值与模拟值的相关系数达0.83,但模拟值偏低,且模式对降雨后土壤含水量变化过程的模拟性能有待提高。土壤温度模拟值的日变化特征较为明显,观测值与模拟值的相关系数为0.98,均方根误差为2.82℃。     

1964-2013年中国北方农牧交错带温度和降水时空演变特征

基于中国气象局1964-2013年温度和降水格点观测数据,利用旋转经验正交分解对中国北方农牧交错带进行了气候分区,并分析研究了该地区近50年的温度和降水变化特征。结果表明:(1)我国北方农牧交错带共可分西区、中区、东区南段、东北段4个区域。(2)整体来看,近50年农牧交错带增暖显著,其中最低温和冬季增温贡献最大;年降水量略有减少(50年减少约13 mm),主要表现为夏季降水减少。(3)分区来看,中区增温最快;西区年降水量是减少的,主要发生在春季;中区与东区南段年降水量也是减少的,主要发生在夏季;而东区北段年降水量是增加的,主要是春季降水的贡献。(4)1998年以来,农牧交错带存在同全球变暖停滞类似的增温停滞现象,且停滞程度更明显。     

黄土高原作物气候生产力对气候变化的响应

利用中国黄土高原7省51个气象站1961—2000年主要气象要素观测资料,采用EOF和其他数理统计方法研究了黄土高原气候生产力对气候变化的响应,结果表明:中国黄土高原气候生产力呈递减趋势;年和各季节的平均气温均呈明显的上升趋势,增温速度大于全国同期增温速度;年降水量和作物生长季节降水量均呈下降趋势;黄土高原气候暖干化使作物气候生产力下降。“暖湿型”气候对作物生产最有利,平均增产幅度为5.9%,而“冷湿型”气候对作物生产最不利,平均减产幅度为6.3%。     

北方农牧交错带春小麦生育期对气候变化的响应——以内蒙古武川县为例

北方农牧交错带是气候变化的敏感地带,研究气候变化对农业生产的影响规律与农业生产的响应特征,对促进北方农牧交错带的农业可持续发展具有重要意义。以北方农牧交错带代表性站点--武川县为例,基于1960-2009年气象观测数据和1992-2010年春小麦农业气象观测数据,研究了气候变化与春小麦生育期变化之间的相互关系。结果表明,武川县1960-2009年年平均气温每10年升高0.43℃,春季稳定通过0℃的初日每10年提前0.98 d,当地满足春小麦播种温度的日期有提前的趋势,秋季稳定通过0℃的终日每10年推迟0.24 d,生长季具有延长趋势;1992-2010年作物生长季（4-8月）0～10 cm、10～20 cm土壤相对湿度有明显下降趋势,平均每10年分别下降18%和13%;播种期与0～10 cm和10～20 cm土壤相对湿度呈现显著负相关关系,表现为土壤相对湿度每降低1%,播种期分别推迟0.2 d和0.3 d;各生育期与播种期一样,受温度与水分综合作用的影响,不同生育期与二者之间关系不同,各生育期之间持续日数与二者呈正相关关系。研究得出,春小麦生育期的变化是各气侯因素综合作用的结果,在北方农牧交错带,水分对农作物生长发育具有较大影响,直接影响着春小麦的各个生育过程。     

农牧交错带陆面过程的数值模拟研究

利用CLM(Common Land Model)模式对我国内蒙古奈曼旗农牧交错带沙漠和农田两种不同典型下垫面的陆面过程进行了数值模拟试验,并与外场试验观测结果进行了对比分析。结果表明:无论是沙漠还是农田试验,CLM都能够较好地模拟其辐射通量和土壤中的热传导特征,CLM的模拟结果能够真实地再现试验期间土壤热传导过程对天气过程的响应。相比而言,模式对沙漠地区长波辐射通量和干燥时期短波辐射通量的模拟结果好于农田,其原因可能是因为农田下垫面植被及土壤特征较沙漠复杂,有着很大的不确定性,造成了农田地表反照率和温度模拟的偏差。而对农田热传导的模拟结果好于沙漠,反映了CLM对含水量较大、持水力较强的农田下垫面的热传导模拟能力较好,而对含水量较小、持水力较弱的沙漠下垫面的热传导模拟能力相对较差。     

气候变化对内蒙古草原退化的影响

文章综述了草原退化现状、气候变化对内蒙古草地退化的影响,提出了国内在该方面的研究成果及不足。建议应加强多学科、多部门联合攻关、针对薄弱环节加大研究力度、构建长期稳定监测预警的体系。     

植被净第一性生产力及其对气候变化响应研究进展

较详细地综述了近些年来，特别是近10年来，国外、国内在全球和区域陆地植被净第一性生产力研究进展，主要包括：植被净第一性生产力研究理论方法；植被净第一性生产力模型和模拟估算；全球气候变化的自然植被净第一性生产力研究和植被覆盖变化及其与气候关系的研究进展；遥感作为当今唯一一种能重复，连续获取全球环境数据信息的高新技术，近年来在植被净第一性生产力研究领域的广泛应用等。同时对今后植被净第一性生产力研究特点和趋势做了讨论，并提出了看法。     

内蒙古草原气候特点与草原生态类型区域划分

为了合理开发利用气候资源，给草原畜牧业生产的分区管理提供科学依据，文章对内蒙古草原气候特点及气候对牧草生长、畜种分布和土壤环境的影响进行了分析，发现内蒙古气候湿润度的某些等值线与土壤带的分界线几乎完全重合，表明土壤带的形成与气候条件密切相关。而气候和土壤环境是草场类型及其生态系统的主要影响因素，因此以气候湿润度为主要依据，结合内蒙古土壤带的水平分布特征，进行草原生态类型区域的划分不仅具有合理性，而且具有稳定性。指出近年来的气候增暖以及由此引起的其他气候变化，虽使草原生产力有一定的提高，但并未使内蒙古草原的生态类型有所改变。     

Response of a Grassland Ecosystem to Climate Change in a Theoretical Model

The response of a grassland ecosystem to climate change is discussed within the context of a theoretical model.An optimization approach,a conditional nonlinear optimal perturbation related to parameter(CNOP-P) approach,was employed in this study.The CNOP-P,a perturbation of moisture index in the theoretical model,represents a nonlinear climate perturbation.Two kinds of linear climate perturbations were also used to study the response of the grassland ecosystem to different types of climate changes.The results show that the extent of grassland ecosystem variation caused by the CNOP-P-type climate change is greater than that caused by the two linear types of climate change.In addition,the grassland ecosystem affected by the CNOP-P-type climate change evolved into a desert ecosystem,and the two linear types of climate changes failed within a specific amplitude range when the moisture index recovered to its reference state.Therefore,the grassland ecosystem response to climate change was nonlinear.This study yielded similar results for a desert ecosystem seeded with both living and wilted biomass litter.The quantitative analysis performed in this study also accounted for the role of soil moisture in the root zone and the shading effect of wilted biomass on the grassland ecosystem through nonlinear interactions between soil and vegetation.The results of this study imply that the CNOP-P approach is a potentially effective tool for assessing the impact of nonlinear climate change on grassland ecosystems.     

内蒙古地区植被对气候变化的响应

植被作为表征陆地生态环境变化的指示器,其对气候变化的响应研究已成为当前全球变化领域的主要内容之一。基于1982—2012年归一化植被指数(NDVI)和同期观测温度和降水资料,分析了内蒙古地区植被对气候变化的响应。研究表明,1982—2012年,植被指数总体呈波动变化,且区域差异明显。从年际变化来看,植被受降水影响明显;年内变化上,气温对植被的作用明显。内蒙古不同区域植被对气候的响应方式不同,其中内蒙古东北部地区对气温和降水的响应无滞后时间,其余地区对气温和降水的滞后时间为1个月。     

气候变化对植物气候生产力的影响

分析了我国大体分布均匀的３５０个站点近４０年植物气候生产力的时空变化及５０、６０、７０、８０年代距平场变化，并讨论了“暖干型“、“暖湿型“、“冷湿型“、“冷干型“气候对植物气候生产力的影响。     

玛曲草原气候资源利用与牧草生产力的研究

用3阶多项式生长曲线数学模型拟合牧草产量各状况年的牧草生产力,与实际值吻合较好.模拟结果表明,最大生长率70.2 kg/hm2·d,最小生长率1.6 kg/hm2·d;月最大产量2 042.5 kg/hm2,月最小产量57.6 kg/hm2.生长季5～9月,旬≥0 ℃的累积积温每增加1 ℃,最高状况年比最低状况年每旬增加干物重2.54 kg/hm2;旬累积降水量每增加1 mm,最高状况年比最低状况年每旬增加干物重7.33 kg/hm2;旬累积日照时数每增加1 h,最高状况年比最低状况年每旬增加干物重3.83 kg/hm2.考虑到倾向率变化的不同,旬累积降水量引起的产量变化是主要原因,旬累积积温次之,旬累积日照时数影响弱.高产年气候资源利用率高,低产年气候资源利用率低.     

气候变化及其对农作物生产潜力的影响

利用国家气象中心整编的1951—1990年全国160站年、月平均气温和总降水量,的资料序列,计算和分析了我国近40年的气候变化,讨论了我国气候变化的区域性和季节性差异;计算了各站的年作物光温生产潜力,探讨了气象变化对农业生产的影响。     

新疆湿地资源时空变化特征及其原因分析研究

以新疆第一次（2000年）和第二次（2011年）湿地资源调查中相同的347块湿地为研究对象,利用3S技术,对CBERS、SPOT5和LandsatTM遥感数据进行调查监测,并结合野外实地验证,比较分析新疆湿地资源的时空变化状况及其原因。结果表明,新疆湿地总面积呈减少的趋势,其中河流湿地和沼泽湿地面积增加,分别增加29162 hm²和17130 hm²,湖泊湿地和人工湿地面积减少,分别减少126618 hm²和19391 hm²;各湿地型中,永久性河流、草本沼泽、森林沼泽和季节性咸水沼泽面积有所增加,洪泛平原、内陆盐沼、永久性 淡水湖、季节性淡水湖、季节性咸水湖和库塘湿地面积减少。新疆湿地面积总变化率-7%,各湿地类型中,面积变化率最大的是湖泊湿地（18%）,呈减少趋势;最小的是沼泽湿地（5%）,呈增加趋势。湿地面积变化的主要原因是气候变化和人类活动。