我国夏玉米潜在种植分布区的气候适宜性研究

根据我国188 个夏玉米农业气象观测站资料与1971-2000 年10 km×10 km空间分辨率的气候资料,结合国家层次和年尺度筛选出的影响我国玉米种植分布的潜在气候指标,利用最大熵(MaxEnt) 模型和ArcGIS空间分析技术,构建了我国夏玉米潜在种植分布与气候因子关系模型,研究了影响我国夏玉米潜在种植分布的主导气候因子及其气候适宜性。结果表明,影响我国夏玉米潜在种植分布的主导气候因子有：无霜期、年平均温度、≥ 10 oC积温持续天数、≥ 0 oC积温、≥ 10 oC积温、最冷月平均温度、最热月平均温度、年降水;采用夏玉米存在概率这一综合反映各主导因子作用的指标,将我国夏玉米潜在种植分布区划分为4 个等级：最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区,并阐述了各气候适宜区的气候特征。研究结果可为夏玉米种植的科学布局及制定应对气候变化政策提供参考。     

大兴安岭林区火灾特征及影响因子

对1970-2006年大兴安岭林区森林火灾过火次数与过火面积及其影响因子进行分析.结果表明:春季是大兴安岭林区火灾易发季节,4-6月易引发较大等级的森林火灾;雷击是引起该地区森林火灾的主要原因,雷击火灾多集中在春季和夏季,6月为雷击火多发月;年尺度上,降水量与过火次数呈显著相关,气温与过火面积呈显著相关;月尺度上.气温与过火次数呈显著相关,风速、相对湿度与过火面积呈显著相关;日尺度上,过火次数与最高气温呈显著相关,过火面积与相对湿度呈显著相关;但复相关系数较小,表明对森林火灾的预测不能仅仅选取气象因子,更要考虑火源及可燃物的影响.     

北方玉米冠层光合有效辐射垂直分布及影响因子分析

玉米冠层内光合有效辐射（PAR）的大小直接影响冠层内叶片的光合作用,进而影响玉米净第一性生产力或作物产量的准确评估。为弄清玉米冠层内光合有效辐射的分布规律及其影响因子,基于锦州玉米农田生态系统于2006年生育期的光合有效辐射观测数据和叶面积指数动态观测数据,对玉米冠层光合有效辐射的垂直分布特征及其影响因子进行了分析。结果表明：玉米冠层内不同垂直层次叶片的PAR分布随生育期变化显著,与叶面积指数呈显著的负相关（R2=0.89）;玉米冠层光合有效辐射的消光系数K值在生育期呈动态变化,约为0.76,且表现为苗期较大、生育后期较小。分析表明,在进行光合有效辐射及与此密切相关的光合作用模拟时,应考虑消光系数的动态变化。     

不同玉米低温冷害指标在梅河口地区的比较分析

基于1992—2010年梅河口站玉米长期观测资料对目前常用的5类玉米低温冷害指标方法(生长季温度距平指标、生长季积温指标、作物生育期距平指标、热量指数指标和玉米低温冷害综合指标)的准确性评估表明,考虑不同发育期差异的低温冷害综合指标方法的准确率达67%,其他指标方法的准确性都偏低。究其原因在于这些指标的建立都来自于特定的地域与时段,没有从过程与机制出发,限制了在其他地区与时段应用的准确性。因此,为提高玉米低温冷害预报的准确性,需要加强玉米低温冷害过程的机制及其模拟研究。     

东北三省玉米主要农业气象灾害综合危险性评估

东北三省是中国玉米主产区之一,也是“东北玉米带”的重要组成部分。气候变化背景下东北三省农业气象灾害的高发、频发已经严重地威胁到该地区玉米的生产安全,迫切需要弄清玉米主要农业气象灾害的综合危险性,为玉米防灾、减灾措施的制定提供依据。基于1981—2010年东北三省气象数据,结合最大熵模型对东北三省玉米主要农业气象灾害(低温、干旱和洪涝)综合危险性进行了评估。结果表明,低温冷害对玉米主要农业气象灾害综合危险性的贡献率随时间成减少趋势,旱灾对玉米主要农业气象灾害综合危险性的贡献率则随时间成增加趋势,洪涝灾害对玉米主要农业气象灾害综合危险性的贡献率随时间呈先减小后增加趋势。1981—2010年各农业气象灾害对玉米主要农业气象灾害综合危险性的平均贡献表现为低温冷害> 干旱> 洪涝。东北三省玉米主要农业气象灾害危险性由北向南成减小趋势,其高值区主要位于东北三省的东北部大兴安岭地区。黑龙江省的低温冷害和洪涝灾害危险性较大,而吉林和辽宁省沿海地区气候条件较好,玉米生产受农业气象灾害影响较小。1981—2010年东北三省玉米3种主要农业气象灾害综合危险性高值区随时间变化成减小趋势,低值区随时间变化成增加趋势。同时,基于最大熵模型构建了东北三省玉米3种主要农业气象灾害综合危险性评估模型,其ROC(Receiver operating characteristic curve)下的面积达0.823,表明该模型可以很好地模拟东北三省灾害综合危险性分布。     

1.5和2℃升温阈值下中国温度和降水变化的预估

基于CMIP5耦合气候模式模拟结果对1.5和2℃升温阈值时中国温度和降水变化的分析表明,1.5℃升温阈值时,中国年平均升温由南向北加强且在青藏高原地区有所放大,季节尺度上升温的空间分布与其类似,就区域平均而言,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下中国年平均气温分别升高1.83、1.75和1.88℃,气温的季节变幅以冬季升高最为显著;除华南和西南地区外中国大部分地区年平均降水量增多,降水的季节差异明显,以夏季降水的分布模态与年平均降水量的分布最为相似,区域平均的年降水量分别增加5.03%、2.82%和3.27%,季节尺度上以冬季降水增幅最大。2℃升温阈值时,RCP4.5和RCP8.5情景下中国年平均温度的空间分布与1.5℃升温阈值基本一致,中国年平均气温分别升高2.49和2.54℃,季节尺度上气温的变化以秋、冬季增幅最大;中国范围内年平均降水量基本表现为增多趋势,其中,西北和长江中下游部分地区表现为明显的季节差异,区域平均的年降水量分别增加6.26%和5.86%。与1.5℃升温阈值相比较,2℃升温阈值时中国年平均温度在RCP4.5和RCP8.5情景下分别升高0.74和0.76℃,降水则分别增加3.44%和2.59%,空间上温度升高以东北、西北和青藏高原最为显著,降水则在东北、华北、青藏高原和华南地区增加最为明显。      

中国陆地生态系统对全球变化的反应模式研究进展

综述了国家自然科学基金“八五”重大项目“中国陆地生态系统对全球变化的反应模式研究”的最新进展，主要有对全球变化反应的植物生态生理学基础模型研究，对全球变化反应的植物群落学模型与气候（植被关系，全球变化中的我国生物群区遥感监测技术与相关模型研究，以及生态系统对全球气候变化响应的预测。最后指出未来中国进行全球变化与陆地生态系统关系研究拟注重各计划间的交叉及应加强研究的领域。     

大兴安岭林区火灾特征及影响因子分析

对1970—2006年大兴安岭地区森林火灾过火次数与过火面积及其影响因子分析。结果表明：春季是大兴安岭地区火灾易发季节,4—6月易引发较大等级的森林火灾;雷击是引起该地区森林火灾的主要原因,雷击火灾多集中在春季和夏季, 6月份为雷击火多发月;年尺度上,降水量与过火次数显著相关,气温与过火面积显著相关;月尺度上,气温与过火次数显著相关,风速、相对湿度与过火面积显著相关;日尺度上,过火次数与最高气温显著相关,过火面积与相对湿度显著相关;但复相关系数较小,表明对森林火灾的预测不能仅仅选取气象因子,更要考虑火源及可燃物的影响。     

北方玉米冠层光合有效辐射垂直分布及影响因子分析

玉米冠层内光合有效辐射(PAR)的大小直接影响冠层内叶片的光合作用,进而影响玉米净第一性生产力或作物产量的准确评估。为弄清玉米冠层内光合有效辐射的分布规律及其影响因子,基于锦州玉米农田生态系统于2006年生育期的光合有效辐射观测数据和叶面积指数动态观测数据,对玉米冠层光合有效辐射的垂直分布特征及其影响因子进行了分析。结果表明:玉米冠层内不同垂直层次叶片的PAR分布随生育期变化显著,与叶面积指数呈显著的负相关(R2=0.89);玉米冠层光合有效辐射的消光系数K值在生育期呈动态变化,约为0.76,且表现为苗期较大、生育后期较小。分析表明,在进行光合有效辐射及与此密切相关的光合作用模拟时,应考虑消光系数的动态变化。     

盘锦芦苇湿地空气动力学参数动态特征及其影响因素分析

应用盘锦芦苇生态系统观测场的涡度相关通量观测系统和小气候梯度系统的观测资料,估算了芦苇下垫面的空气动力学参数,并分析了其影响因素。结果表明:芦苇湿地零平面位移d和粗糙度Z0的季节变化总体呈现先增加后减少的单峰曲线变化规律。Z0和d均在9月达到最大,分别为0.24 m和1.85 m;12月达到最小,分别为0.03 m和0.02 m。芦苇湿地的Z0和d的季节变化主要受叶面积指数(LAI)、株高(h)及风速的影响。d随h的增加而单调增加,Z0随着h的变化遵循二次曲线,d/h、Z0/h与LAI之间的复相关系数分别为0.99和0.78。研究亦表明,大气稳定度和风向也对d和Z0有一定的影响。