气候变暖下四川气候响应及对紫茎泽兰入侵之影响

四川地处中亚热带,气候温暖湿润。地形地貌复杂,是一个以山地和丘陵为主的农业大省,山地和丘陵约占全省总土地面积的70%。适宜的气候和广阔的农耕土地适宜于农耕,也为外来有害生物的入侵创造了良好的生境。在四川主要农区的川西南山地和四川盆地,于上个世纪80年代中期,一种以紫茎泽兰为代表的入侵性有毒杂草,通过大陆间外来物种的交换和迁徙,先由经云南侵入到攀西与之接壤处,继而快速扩散蔓延,在适宜的气候生态环境下,经短短的20多年时间形成了漫山遍野多处密集成片的单一优势群落,泛滥成灾。随着气候变暖波动变化的加快,紫茎泽兰在进入四川新环境的过程中,自身适应能力在增强,其强大的生长繁殖能力,几乎没有天敌和竞争对手能与之抗争构成制衡。进入21世纪以来,大举犯境四川盆地,大有横行霸道扩张之态势。关注气候变化与紫茎泽兰入侵发展危害的严峻形势,不仅是一个学术难题,更是关系到自然生态、社会经济、人类生活等国计民生安全的社会管理大事。      

土壤温度对出苗前棉花生长的影响

土壤温度是调节植物生长和发育的一个重要变量。通过实验观测确定棉花出苗前不同土壤温度对根和芽的生长的影响。将棉花种在长300mm,直径50mm圆柱容器内,在土壤温度为20℃、320℃、38℃三种条件下生长192h。数据表明：在32℃时棉苗的根（173mm）和芽（152mm）最长,其次是20℃时（根130mm和芽82mm）,在38℃时棉苗的根（86mm）和芽（50mm）最短。在棉苗生长192h以后,在20℃和38℃条件下的根系长度比在32℃条件下的根系分别短了20％和50％。38℃下棉苗根和芽的长度及干物质量最小。在棉苗生长180h以后,在20℃和38℃条件下的芽长比在32℃条件下的芽长分别短了44％和61％。棉苗在以上3个温度下生长模式相似：开始是线性生长,接着生长速率降低或停止生长。停止生长的时间随温度变化而变化,温度越高生长速率降低越快。土壤温度≥38℃时对出苗不利,因此棉花播种应在苗床土壤温度达到这个温度前完成。此外,在种子中储存的水分和营养物质损耗完之前,苗床应有足够的水分和营养供给种子生长。     

鄂尔多斯草原针茅生长高度分析

通过对鄂尔多斯草原短花针茅(Stipa breviflora)的大范围对比观测试验,得出针茅的旬生长高度与旬平均气温和旬降水量相关密切。针茅本旬生长高度与上一旬的生长高度相关系数高达0.957,得出针茅的生长符合线性生长规律。因此分析建立了多元线性回归模型和生长高度预测模型。经拟合检验效果较好,预测模型能在一定精度水平上准确地预测针茅的生长高度。     

青藏高原三江源区退化草地生态系统的地表反照率特征

为了揭示青藏高原三江源区草地退化对生态系统地表反照率的影响,利用2006年12月至2007年11月一整年的观测数据,分析了地表反照率的季和日变化特征及其影响因子。退化草地生态系统的年均地表反照率为0.22,生长季(5～9月)的平均地表反照率为0.18,非生长季为0.25。在植物生长初期的5月,地表反照率主要受土壤水分影响,5月末至6月初出现全年最低值;植物生长旺季的7～8月,受植被的影响地表反照率相对较稳定,并略高于生长季中其它各月。地表反照率的日变化呈"U"型,阴天的地表反照率高于晴天。全年地表反照率出现的最大频率集中在0.20附近,非生长季在0.22附近,生长季在0.18附近。退化草地生态系统生长季地表反照率的变化受土壤水分和植被的的影响,而非生长季受积雪的影响较大。     

中国东部季风区植被物候季节变化对气候响应的大尺度特征：年际比较

利用1982～1993年NOAA/NASA PathfinderAVHRR陆地数据集中的NDVI数据集,在中国东部植被生长的不同阶段(全年、植被生长季、植被生长季的增长阶段和衰退阶段),对植被季节生长对气候响应的年际变化进行了分析,发现：(1)无论在多年平均意义上还是逐年来看,中国东部季风区植被季节性生长状况对温度的响应在各个生长阶段都是近于同步的,温度对于植被生长季节变化的驱动关系非常稳定;(2)逐年来看,植被季节性生长对降水的响应也是存在的,但相关关系和相关的滞后关系具有年际差异。通过定量化地分析中国东部植被季节生长对季风气候响应的年际变化,有助于对陆面过程模式中的有关部分进行改进,从而提高对中国东部区域年际气候变化的模拟能力。     

基于能量模型的水稻生长模型

该文考虑生命活动与物质交换和能量流动的关系,从热力学出发,引入一维能量模型。在一维能量模型的基础上,将水稻对外界能量的摄取能力与水稻生长季中的气温变化规律联系起来,建立在气温变化条件下水稻的生长模型。结合气温增长率、水稻最适气温和不同阶段的生物量,以徐士良单形调优算法为基础,利用Forcal二维方程参数拟合,得到关于水稻自然增长率、气温波幅和初始值等参数的最优拟合。将最优拟合数据代入水稻的生长模型,拟合得到水稻的生长曲线和水稻生长随气温的变化趋势。以水稻的生长模型为基础,定性分析水稻的临界气温和最大生长率出现时间。通过分析发现,水稻生长季的临界气温与气温增长率无关;水稻的最大生长率出现时间为水稻分蘖后期、孕穗期。为考虑异常气温对水稻生长的影响,利用Matlab对水稻分蘖期低温和生殖生长期高温的水稻生长进行模拟,结果表明:水稻后期高温对产量影响比前期受低温影响严重。     

中国东部季风区植被物候季节变化对气候响应的大尺度特征:多年平均结果

利用1982～1993年NOAA/NASA Pathfinder AVHRR陆地数据集中的规一化植被指数(NDVI)数据集,对中国东部植被季节生长的阶段性进行了划分.在此基础上,对植被季节生长对气候响应的多年平均状况进行了分析,发现在多年平均意义上,(1)中国东部植被生长在各生长阶段都同步响应于温度的季节变化;(2)在多数时段,中国东部植被生长与降水的季节变化存在显著相关关系,植被生长滞后于降水变化,滞后时间为20～30天.通过本文的研究,在中国东部季风区,有关植被季节生长对气候响应大尺度特征的多年平均状况的定性认识得到定量化的表达,为改进陆面过程描述、提高对中国东部区域气候的长期模拟能力提供了一定的依据.     

我国农业气象业务引入作物生长模型的前景

国外作物生长模型已广泛应用于农业生产及其相关领域。我国作物生长模型的应用研究也日益成熟。目前，正从研究阶段向业务应用推广阶段转变。为了阐述作物生长模型在农业气象业务中的应用前景，以WOFOST模型为例，简要介绍了国外作物生长模型的核心模块、主要功能和应用现状。在此基础上，分析了我国现行气象业务可为开展作物生长模型应用提供的数据支持，存在的问题以及解决方案。指出作物生长模型在拓展当前我国农业气象业务领域和提升农业气象服务水平等方面前景广阔。     

铅对不同土壤中青菜生长的影响

采用盆栽试验,研究了南京和北京土壤中Pb污染对青菜生长的影响。结果表明：土壤质地对青菜生长有明显的影响;在土壤Pb含量低的处理水平下,对青菜的生长有一定影响;低含量范围内,青菜中Pb含量随土壤Pb处理含量的增加出现先升后降的变化趋势;在100mg／kg时,青菜的生长受到抑制,植株中Pb的含量高于对照组和200mg／kgPb处理。     

荞麦作物观测技术简介

文章介绍了荞麦作物的生长特性、环境要求及荞麦发育期、发育期标准、生长状况测定、产量结构分析、大田生长状况调查等观测内容和技术要求,可供测站在荞麦发育期观测和服务时参考。     

大兴安岭林区生长季气温的变化分析

研究旨在分析大兴安岭林区生长季气温的变化特点及规律,从而提高气象灾害预警能力,为气象防灾减灾提供理论依据。基于大兴安岭林区8个气象站点1980-2018年逐日平均气温观测资料,运用趋势性分析、经验正交函数（EOF分析）、小波函数（Morlet小波）等统计方法,分析了大兴安岭林区生长季气温时空变化特征。结果表明：大兴安岭林区生长季平均气温呈增加趋势,自20世纪80年代以来生长季平均气温明显增加。生长季平均气温第1特征向量呈现一致正变化,区内低值中心在北极村附近,高值中心在呼玛附近,其振幅以西北向东南逐渐递减,受地理位置影响较大,区域特征明显。近38 a时间尺度上生长季平均气温存在28 a、22 a和8 a 3种明显的周期变化。     

科尔沁沙地自然恢复沙质草地生态系统碳通量特征

以科尔沁沙地围封后自然恢复的沙质草地生态系统为研究对象,基于全年运行的涡动相关系统,观测分析了2017年该生态系统净CO2通量(NEE)在不同时间尺度的变化特征。结果表明:(1)日尺度上,NEE呈“单峰型”,其中生长季(5-9月)出现明显的吸收峰,而非生长季(10月至次年4月)出现明显的排放峰;季节尺度上,NEE表现为吸收峰值和释放峰值交替出现,生长季为碳汇(净吸收202.11 g·m^-2),非生长季为碳源(净释放298.13 g·m^-2);全年尺度上,NEE表现为碳源(净释放96.02 g·m^-2·a^-1)。(2)NEE在生长季与温度(空气温度和土壤温度)呈显著(P<0.01)线性负相关关系,而在非生长季反之;NEE与土壤含水量在生长季和非生长季均呈显著(P<0.01)线性正相关关系;温度和土壤含水量的协同作用对NEE亦有重要影响。     

小麦生长模拟模型软构件在VC~( )中的实现

小麦生长模拟模型软构件主要是模拟小麦生长的环境和模拟人为因素 (如施肥、灌溉等 )对小麦生长的影响。主要论述此软构件在 VC 软件平台上的具体实现过程 ,包括方案设计、程序实现和技术解析。     

柴达木盆地东缘地区青海云杉生长的气候响应机制初步探讨

选择生长在柴达木盆地东缘地区哈里哈图青海云杉生长上限的样本作为研究对象,通过TREE-RING生态机理模型,从树木的生理角度模拟了树木的生长。结果表明:(1)模型中调试的参数基本符合哈里哈图地区青海云杉的生长状况,模型达到了较好的拟合效果。细胞个数模拟序列和实测序列之间的相关系数达到0.51,通过了0.001显著性水平检验;轮宽指数中两者的相关系数达到0.46,通过了0.01显著性水平检验。(2)哈里哈图青海云杉生长平均开始于第129天,即5月9日;停止于第298天,即10月28日,生长期共169天,基本符合当地树木生长的实际起始时间。(3)通过宽、窄轮的形成分析发现,限制该地区树木生长的主要气候因子为树木生长前期的土壤湿度。本研究的开展为高原地区气候因子的重建提供了生理背景支持。     

湖南晚稻干旱评估

从作物水分供需出发,构建湖南省晚稻干旱指数模型,通过典型年份干旱指数与相应的旱情资料对比分析,确定了湖南晚稻干旱等级指标,并利用该模型分析湖南不同区域在晚稻各个生育阶段的干旱情况。就生长阶段而言,快速生长期、生长中期、成熟期可能出现极旱几率明显高于生长初期,一般在40%以上;从地区分布看,湘中、湘北重旱出现几率明显高于湘西和湘南。评估结果可为减轻晚稻干旱危害提供参考。     

东北地区玉米不同生长阶段干旱冷害危险性评价

利用东北地区35个农业气象站1961—2010年气象资料、玉米产量资料和1981—2010年玉米生育期资料,选用合适的干旱指标和冷害指标,结合自然灾害风险理论建立了灾害危险性评价模型。基于灾害判别结果和历史灾情资料,从典型灾害年中提取不同灾种的影响差异,构成权重系数,对东北地区玉米不同生长阶段和整个生育期干旱、冷害危险性进行评价。结果表明,东北地区干旱、冷害危险性在玉米生长前期(出苗—拔节阶段)主要集中在东北地区东南部,此阶段主要以冷害为主;而在玉米生长后期(抽雄—成熟阶段),风险高值区转移到西部,此阶段以干旱为主。生长前期和生长后期对整个生长阶段危险性的贡献值分别为0.3473和0.6527。东北地区的主要气象灾害正逐渐从冷害向干旱转变,冷害发生的频次逐渐减少,而干旱发生的频次快速增多,影响的范围也迅速增大。     

小麦生长模拟模型软构件在VC++中的实现

小麦生长模拟模型软构件主要是模拟小麦生长的环境和模拟人为因素(如施肥、灌溉等)对小麦生长的影响。主要论述此软构件在VC⁺⁺软件平台上的具体实现过程,包括方案设计、程序实现和技术解析。     

浅析有效利用金沙县气候条件提高水稻产量

水稻生长季节长 ,在其生长过程中必须光、热、水资源丰富 ,匹配协调 ,才能为水稻生长发育、穗大、粒多、高产、优质提供保证。但在实际生产中 ,水稻生长从播种育苗到成熟收获要经受干旱、低温冷害和洪涝等气象灾害的影响 ,在一定程度上制约着水稻高产稳产。谈谈如何利用金沙县气候条件提高当地的水稻产量。     

中亚及中国新疆干旱区植被物候时空变化

基于1982-2006年GIMMS（Global Inventory Modeling and Mapping Studies）长序列归一化植被指数数据,采用比例阈值法反演得到中亚及新疆地区植被过去25年的物候数据集;采用M-K趋势检验和Theil Sen斜率方法,分析植物生长季开始期、停止期和生长季长度的变化趋势,并结合历史土地利用数据和DEM数据评价不同植被覆盖类型和不同高程下的植被物候变化特征。结果表明：1982-2006年,中亚及中国新疆干旱区植被生长季开始期和停止期在区域尺度上没有显著提前或者延迟,但在局部地区变化明显,且空间差异较大。各植被覆盖类型的物候动态表现不同,农用地的生长季开始期提前最明显;落叶阔叶林等木本植被类型的生长季停止期以推迟为主,但其面积比例很小,影响十分有限;除灌丛和裸地外,其他类型均表现出生长季长度延长的趋势,但整个研究区植物生长季长度变化并不明显。不同高程下植被物候变化同样存在差异,区域气候变化改变了不同高程带的环境限制因子,继而对植被物候产生影响,特别是在2000～3000 m高程带,植被生长季开始期提前、停止期推迟和生长季长度延长更加明显。     

论树木物候生长季节与气温生长季节的关系--以德国中部Taunus山区为例

探讨了Taunus山区3个地点的树木物候生长季节与气温生长季节年际波动特征之间的关系.结果表明,在不同地形部位上,物候生长季节长度与气温≥10℃持续期在振幅、波形和趋势方面存在明显差异,二者的相关系数均未达到显著的水平.因此,尽管这两种生长季节的多年平均初、终日期和长度是接近的,但就个别年份而言,它们不具有可比性和相互替代性.在低海拔山麓地带,物候生长季节长度与气温≥5℃持续期正相关显著,而与气温≥5℃初日负相关显著,说明物候生长季节具有对较长时期内气温波动响应的特点,特别受到早春气温高低的显著影响,表现为春季气温越高,≥5℃初日越早,当年物候生长季节越长;春季气温越低,≥5℃初日越晚,当年物候生长季节越短的对应关系.据此,春季气温的高低就成为诊断低海拔地区植被生长季节长度对气候变化响应的一种前期征兆.此外,还建立了春季物候期与无霜期之间的区域统计模式,用以进行区内缺乏气象资料地点的无霜期估算.