华北平原冬麦田土壤CH4的吸收特征研究

利用静态箱/气相色谱(GC)法,对华北平原冬小麦拔节-成熟期间麦田土壤CH₄气体通量进行了测定,得出华北平原典型冬麦田土壤是大气CH₄的弱吸收汇。试验期间土壤CH₄通量存在明显的季节变化和日变化,麦田拔节-成熟期间土壤CH₄通量日平均值为-18.3μg·m^-2·h^-1,波动范围为-4.3-24.4μg·m^-2·h^-1;在土壤CH₄通量的日变化中,观测到麦田土壤在午间和夜间都有一个吸收峰,峰值出现的时间因生育期不同而有所不同。试验期间CH₄通量日平均值与土壤温度关系不明显,而与土壤水分呈负相关(α=0.01);日变化中土壤CH₄通量与地表温度的相关性较差,而与5cm地温相关密切。麦田拔节-成熟期间土壤CH₄通量日平均值随NH4+-N施用量的增加呈递减规律,农田秸秆还田后不利于土壤对CH₄的吸收。     

利用GPS监测地面沉降的精度分析

为了监测天津地区的地面沉降,配合精密水准测量,1995年布设了一个GPS监测网,每年的10-11月进行一次精密GPS测量,并与同期进行的精密水准复测的垂直形变结果进行比较研究。根据1995-2004连续十年GPS大地高与精密水准测量观测数据对比研究,验证了GPS监测地面沉降的精度,从理论和实践上论证了GPS大地高变化完全可以像精密水准测量一样高精度获取水准测量点的沉降值,从而得出在地面沉降监测中GPS测量可用于监测地面沉降的结论。     

长江三角洲稻田生态系统综合增温潜势源汇交替的数值分析

将生物地球化学C, N循环模式与植被生态模式耦合, 建立了生物地球化学-植被生态耦合动力模式. 验证表明模型可以准确模拟稻田生态系统中作物生长及CH₄, N₂O排放过程. 利用模式分析了不同施肥量对CO₂吸收及CH₄, N₂O排放的影响, 以及3种温室气体综合增温潜势的演变规律, 发现了生长期内稻田综合增温潜势源汇交替现象, 提出最大汇施肥量以及零排放施肥量等概念. 利用模式研制了长江三角洲地区不同施肥方案, 为该地区可持续发展提供了科学依据.     

华北平原农田水热通量与作物水分利用效率的特征与模拟

在中国科学院禹城综合试验站,采用涡度相关技术对夏玉米生长期间净辐射(Rn)、水汽通量(LE)、感热通量(Hs)和土壤热通量(G)进行了观测,并应用农田生态系统模型RZ-SHAW对水热过程和作物水分利用效率进行了模拟和分析.结果表明,夏玉米水汽通量具有明显的日变化与季节变化,Rn大部分用于玉米潜热的消耗,水汽通量与净辐射的比值(LE/Rn)随生长阶段呈上升趋势,在灌浆期达最大,约60%左右,但比用RZ-SHAW模型模拟的结果略低;RZ-SHAW模型模拟得到的夏玉米日蒸散量与实测值的变化比较符合;逐时水汽通量与相应时段内涡度相关实测值一致性指数(IA)均在0.75以上,均方差(RMSE)在1.0W·m?2以下.LE日变化呈倒“V”型,Hs呈倒“U”型并偏向午前,二者出现峰值的时间不同,Hs出现在11︰30左右,LE出现在13︰00左右,比Hs推迟一小时左右.CO2通量日变化呈不对称“V”型,峰值出现时间在11︰30左右.夏玉米4个生育期的群体水分利用效率(Fc+Rs)/LE在日出以后,随着光强的增强,水分利用效率迅速升高,至10时左右达到最大后开始下降,其最大水分利用效率为24.3g·kg?1,平均水分利用效率为10.3g·kg?1.     

天津地面沉降区土水比论述

天津市地面沉降分布广,沉降速率大。本文针对当前地面沉降研究和防治过程中所遇到的勘查资料严重缺乏、禁采难以全面实现等难题,提出了土水比指标量。通过概念分析和对多年数据的分析,认为土水比可以检验地下水开采量数据的统计精度,指示地下水资源补给及土层释水条件,并表明沉降的严重程度,反映地下水资源的保障程度。建议在沉降防治工作中,以土水比作为指标,通过相关分析模型来制定压采量。     

华北地区农业干旱预测模型及其应用研究

对华北地区冬小麦进行了水分胁迫实验,确定了冬小麦光合作用速率对水分胁迫的响应曲线,提出了农业干旱指数和农业干旱预警指数两个基本概念,在此基础上建立了具有明确生物学机理的华北农业干旱预测数值模式。对北京、石家庄、郑州和济南1998年至2000年432旬的农业干旱模拟结果表明：农业干旱预警定性准确率为90.7%,定量准确率在87.5%左右;此外,模拟表明模式也可以对区域农业干旱进行准确有效的预测。利用1961~2000年气象资料对北京等地区历年农业干旱进行数值分析,结果表明：不同于大气干旱,在自然气象条件下,北京等地区作物生长期内几乎每年都存在农业干旱现象,特别是冬小麦灌浆至成熟期每年均存在一次较为严重的农业干旱胁迫过程,但农业干旱胁迫程度年际间存在一定波动,功率谱分析表明其具有3~6年的周期变化规律。对平均气候状况下华北地区农业干旱进行了时空动态分析,结果发现在自然条件下,华北大部分地区冬小麦4月下旬至5月下旬,即大约在冬小麦开花、灌浆至成熟期,农业干旱胁迫指数存在一种自然的逐渐加强的动态过程,这与华北地区的农业生产实践是基本一致的。     

华北平原7种人工牧草不同气候条件下的耗水规律

本文主要目的是研究华北平原不同气候条件下7种人工牧草的耗水规律。试验于2005-2009年在中国科学院禹城综合试验站进行,牧草品种有一年生牧草黑麦（Secale cereale L.）、小黑麦（× Triticosecale Wittmack）、高丹草（Sorghum biolor × Sorghum Sudanense c.v.）、青饲玉米（Zea mays L.）和籽粒苋（Amaranthus paniculatus L.）,多年生牧草苜蓿（Medicago sativa L.） 和串叶松香草（Silphium perfoliatum L.）。结果显示,苜蓿的Kc值为1.08,其他牧草在0.79-0.94。不同气候条件下的Kc值大小规律为,越年生牧草：湿润〉干旱〉平常;一年生牧草：干旱〉平常〉湿润;多年生牧草：平常〉干旱〉湿润。本文建议青饲玉米和高丹草为夏季播牧草的优选牧草,籽粒苋对气候变化最敏感,干旱和平常季节会减产一半以上。黑麦和小黑麦蒸是冬闲田种植的优选牧草,小黑麦因为耗水量较小,优于黑麦。苜蓿在干旱季节的表现优于串叶松香草,但当降雨达592.9mm以上反而会引起减产。该研究的结果能为牧草在华北平原的种植布局提供科学依据。     

三峡气候的基本特征和成因的初步研究

使用１９５９年２、４、７月长江三峡的气候考察资料,揭示了三峡河谷主要气候要素（温度、湿度、风）的时空变化的基本规律,分析了高度、地形、水体等因子对三峡气候形成的作用及其在不同季节的表现。     

海河流域沉降区地下水资源承载力评价指标体系

海河流域大部分地区资源性缺水,历史上过度开采地下水导致了一系列的地质环境灾害,尤其是流域东部天津地区的地面沉降问题,是经济社会发展和地下水资源承载力不相协调调的具体表现。在有效进行地下水资源管理来防治地面沉降的过程中,面临的首要问题之一就是地下水资源承载力的评估。探讨了此前天津地区地下水环境容量指标在地下水资源承载力评价中的局限性,并提出“土水比”评价指标,构建“土水比”指标体系。     

天津市深层地下水开采指标计算

天津市地面沉降是典型的水资源短缺型地面沉降,要实现控制地面沉降的目的就要科学合理的制定年度地下水开采指标。该指标是控制地面沉降和地下水资源管理工作相结合的重要手段。深层地下水开采指标的计算通过多年实践验证,方法准确合理。