气候变化背景下河南省冬小麦品种更新特征

利用河南省30个农业气象站1981-2010年共196个冬小麦品种的观测数据和同期气象数据,采用相关分析和回归分析方法,研究了气候变化背景下冬小麦生育期长度、积温需求和产量构成要素等品种更新特征。结果表明：30年来,河南省冬小麦生长季平均气温升高明显,营养生长期增温速率高于生殖生长期,降水量变化趋势不明显。不同区域品种更新的主要特征是出苗-抽穗天数减少（2.8~5.9 d/10a）、抽穗-成熟天数增加（1.3~2.5 d/10a）;完成各生育阶段所需积温（>0℃积温）总体呈增加趋势,其中抽穗-成熟期尤为明显（26~50℃?d/10a）。有效穗和穗粒数与营养生长期长度或同期积温无显著相关,千粒重随生殖生长期延长而显著增加。豫南地区生育期天数比（抽穗至成熟天数/出苗至成熟天数）和同期积温比（抽穗至成熟积温/出苗至成熟积温）随时间增加,积温比对产量变化的解释性高于天数比;豫中和豫北地区生育期天数比随时间增加,但积温比无明显的时间变化趋势,单产提高与生育期天数比增加有关。气候变化背景下河南省冬小麦品种更新特征是营养生长期缩短、生殖生长期延长、千粒重增加,从而提高了产量。     

关于我国碳排放问题的若干对策与建议

 未来我国参与气候谈判以及制定减排策略应基于对以下几个问题的科学判断,即我国碳排放的现状和未来发展趋势如何,我国限排增汇的潜力到底有多大,可行的减排措施有哪些,实施不同的减排政策对我国社会经济发展的影响程度如何。通过对中国科学院近期的一些研究成果进行综合分析,试图回答上述问题,并给出部分观点和结论,作为决策参考的基础。     

半干旱草原温室气体排放/吸收与环境因子的关系研究

静态箱一气相色谱法对内蒙古半干旱草原连续两年的实验观测研究结果表明,内蒙古草原是大气CO2和N2O的排放源,而是CH4的汇.在植物生长不同季节,草原生态系统排放/吸收温室气体CO2,CH4和N2O的日变化形式各有不同,其中在植物生长旺季日变化形式最具特征.3种温室气体的季节排放/吸收高峰主要出现在土壤湿度较大的春融和降雨较为集中时期.所有草原植物生长季节CO2净排放日变化形式均为白天出现排放低值,夜间出现排放高值.较高的温度有利于CO2排放,地上生物量决定着光合吸收CO2量值的高低.影响半干旱草原吸收CH4和排放N2O日变化形式的关键是土壤含水量和供氧状况,日温变化则主要影响日变化强度.吸收CH4和排放N2O的季节变化与土壤湿度季节变化分别呈线性反、正相关,相关系数均在0.4～0.6之间.自由放牧使CO2、N2O和CH4交换速率日较差降低,同时使N2O和CH4年度排放/吸收量减少和CO2年度排放量增加.     

1961~2003年中国大陆地表太阳总辐射变化趋势

利用中国大陆30个气象站1961～2003年地表太阳总辐射观测数据,研究了辐射年总量和季节总量的变化趋势及其空间分布特征,并探讨了其原因。结果表明:1961～1989年中国大陆地表太阳总辐射总体呈减少趋势,减少约11%;1990～2003年间略有回升,但其均值仍比1961～1965年的均值低8.2%。大部分地区春夏两季减少明显,约占年减少量的55%～85%。对各站点观测数据的趋势分析表明,地表太阳总辐射随时间的变化大致可分为4种类型,其特征分别为:1961～2003年间持续减少(占总站点数20%);20世纪60年代初到80年代中期呈显著减少趋势,其后线性趋势不明显(占总站点数40%)或呈逐步增加趋势(占总站点数16.7%);1961～2003年间无显著变化(占总站点数23.3%)。这4种类型在空间分布上无明显的区域特征。日照时数减少是总辐射减少的主要原因,可以解释地表太阳辐射年总量变化的72%,日照时数随风速的增大而增加。     

水稻群体动态预测与栽培决策

本文以作物计算机模拟技术为基础，根据天气，土壤，苗情，模拟预测水稻群体的发育群、茎蘖消长、叶面积动态、光合生产与产量形成。     

水稻籽粒镉积累模型初步研究

近年来水稻籽粒镉积累问题已受到广泛关注.国内外关于水稻籽粒镉与镉污染土壤的关系研究很多,但大部分是阐述水稻籽粒镉的积累与分配,难以从区域层面上评价土壤镉污染对水稻籽粒镉含量的影响,直接制约着调控措施的制定.     

中国的温室气体排放、减排措施与对策*

根据《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》,1994年中国温室气体排放总量约为3650×10⁶t的CO₂当量,其中CO₂,CH₄和N₂O分别占73.1 ％ ,19.7 ％ 和7.2 ％ 。CO₂排放主要来自能源活动,CH₄排放主要来自农业活动和能源活动,N₂O排放主要来自农业活动。在过去的20余年里,中国为减缓全球温室气体排放的增长速度做出了重要的贡献。对文献资料和大量研究结果的分析表明,中国可通过采取相关措施和制订相应政策进一步减少温室气体的排放。减少CO₂排放的主要措施和对策包括:调整能源结构(降低煤炭消费比例、适度提高天然气比例和发展核能);提高能源生产、转化、分配和使用过程中的效率;开发利用水能、风能、太阳能和生物能等可再生能源;通过植树造林,推广秸秆还田、平衡施肥和少(免)耕等增加陆地生态系统的碳吸收。减少CH₄排放的主要措施和对策包括:回收利用煤层气;改造生活垃圾填埋场地和筛选环境适应性强的CH₄氧化菌并接种于填埋场;改善反刍动物的营养成分;稻田合理灌溉、提高水稻的收获指数、选育和种植CH₄排放低的水稻品种等。减少农田N₂O排放的主要措施和对策包括:提高氮肥利用率;推广施用长效肥和控释肥;施用生物抑制剂和实施微生物工程等。     

Simulating Crop Net Primary Production in China from 2000 to 2050 by Linking the Crop-C model with a FGOALS's Model Climate Change Scenario

Net primary production(NPP)of crop represents the capacity of sequestrating atmospheric CO_2 in agro-ecosystem,and it plays an important role in terrestrial carbon cycling.By linking the Crop-C model with climate change scenario projected by a coupled GCM FGOALS via geographical information system (GIS)techniques,crop NPP in China was simulated from 2000 to 2050.The national averaged surface air temperature from FGOALS is projected to increase by 1.0℃over this period and the corresponding atmospheric CO_2 concentration is 535 ppm by 2050 under the IPCC AIB scenario.With a spatial resolution of 10×10 km~2,model simulation indicated that an annual average increase of 0.6 Tg C yr~(-1)(Tg=10~(12)g) would be possible under the AIB scenario.The NPP in the late 2040s would increase by 5%(30 Tg C) within the 98×10~6 hm~2 cropland area in contrast with that in the early 2000s.A further investigation suggested that changes in the NPP would not be evenly distributed in China.A higher increase would occur in a majority of regions located in eastern and northwestern China,while a slight reduction would appear in Hebei and Tianjin in northern China.The spatial characteristics of the crop NPP change are attributed primarily to the uneven distribution of temperature change.     

华东地区农田土壤有机碳时空格局动态模拟研究

基于已建成的农田土壤有机碳模型与GIS空间数据库的耦合,对华东6省(市)1980—2000年农田土壤有机碳时空变化进行模拟。结果表明:20年来该区土壤有机碳总体呈增加趋势,其中增加、持平和减少的面积分别占89.3%9、.5%和1.2%。1980—1985年土壤有机碳增加迅速,1985—1991年增加速率最快,其后趋缓。20年来农田土壤有机碳储量累计增加166 Tg,范围为140~193 Tg。其中安徽和江苏SOC储量增加量约占总增量的59.3%,上海、福建、江西和浙江占40.7%。     

Dependence of wheat and rice respiration on tissue nitrogen and the corresponding net carbon fixation efficiency under different rates of nitrogen application

To quantitatively address the role of tissue N in crop respiration under various agricultural practices, and to consequently evaluate the impact of synthetic fertilizer N application on biomass production and respiration, and hence net carbon fixation efficiency （Encf）, pot and field experiments were carried out for an annual rotation of a rice-wheat cropping system from 2001 to 2003. The treatments of the pot experiments included fertilizer N application, sowing date and planting density. Different rates of N application were tested in the field experiments. Static opaque chambers were used for sampling the gas. The respiration as CO2 emission was detected by a gas chromatograph. A successive biomass clipping method was employed to determine the crop autotrophic respiration coefficient （Ra）. Results from the pot experiments revealed a linear relationship between Ra and tissue N content as Ra = 4.74N-1.45 （R^2= 0.85, P 〈 0.001）. Measurements and calculations from the field experiments indicated that fertilizer N application promoted not only biomass production but also increased the respiration of crops. A further investigation showed that the increase of carbon loss in terms of respiration owing to fertilizer N application exceeded that of net carbon gain in terms of aboveground biomass when fertilizer N was applied over a certain rate. Consequently, the Encf declined as the N application rate increased.