近10 a来祁连山地区气候及水资源研究现状

回顾了近10 a来对祁连山气候及其相关研究的主要成果,发现以前研究主要集中在气候变化及水资源方面。气候变化研究主要是古气候及近代气候的年际变化;水资源研究,则在陆地水资源方面的成果最多。近几年空中水资源开发利用的研究逐渐受到重视,成果日益增多,这将为西北干旱半干旱区解决水资源紧缺的状况提供一条可能的途径。     

气候变化对半干旱雨养农业区春小麦生长的影响

利用甘肃省定西农业气象观测站1986—2004年的观测资料,就气候变化对黄土高原半干旱雨养农业区春小麦生长的影响进行了初步探讨。结果表明,近19年来该地区气候变化呈现暖干化趋势,春小麦对气候变化的响应表现在生长季提前、生长期缩短、产量下降。相关分析也显示,降水量对春小麦生长的影响程度要高于温度。在春小麦整个生长发育过程中,其阶段生长和产量对气候变化的响应不完全一致：气候变化使该地区春小麦出苗期、拔节期、抽穗期和成熟期的出现时间均提前,而乳熟期出现时间推迟,导致播种—出苗期的营养生长阶段缩短、出苗—拔节期的营养生长阶段延长、拔节—抽穗期的生殖生长阶段缩短,抽穗—乳熟期的生殖生长阶段延长,乳熟—成熟期的生殖生长阶段缩短,最终造成全生长期缩短。出苗—拔节期、抽穗—乳熟期降水量减少对春小麦产量下降有显著的正效应（P<0.05）,拔节—抽穗期的增温对产量有极显著的负影响（P<0.01）。预计随着未来全球气候进一步的变暖和半干旱区降水量的减少,将会更加严重影响春小麦的生长发育。     

农作物主要病虫害对甘肃气候暖干化的响应及应对技术的研究进展

通过选取甘肃省80个气象站点1961—2010年的气象要素值计算和分析,结果表明,暖干化是甘肃现代气候变化的基本特征。甘肃年平均气温气候倾向率均为正值,年平均气温每10年增温0.29℃;年降水量自1961年以来呈持续下降趋势,降水距平百分率以每10年1.7%的速率递减。揭示了气候变化对马铃薯晩疫病、麦蚜虫、小麦条锈病、玉米棉铃虫、红蜘蛛等5种主要农作物病虫害的影响。总结气候暖干化对主要农作物病虫害的主要危害特征：病虫种类增多、地域范围扩大;越冬界线北移、时间提早发生、受害程度加重;害虫生长季节延长、繁殖代数增加、种群增长加快;病毒病增多,易发大流行;寄主、害虫、天敌种群的生态系统发生了变化,使害虫得到迅速繁殖。提出完善农作物病虫害监测评估预警体系建设,提高精准优质预报服务;建立防治农作物病虫害管理生产新模式和配套技术适应气候变化;根据未来气候预测和针对不同气候类型以及不同气候年型调整作物种植结构和比例;制定精细化农作物病虫害综合农业自然资源区划,确定精准的高危病区范围重点防治等4个方面的措施和技术应对气候暖干化。     

西北地区农林牧业生产及农业结构调整对全球气候变暖响应的研究进展

受西北地区现代气候变化呈现冬暖夏干的影响, 甘肃黄土高原200 cm深土壤贮水量呈减少趋势, 适宜农作物生长时段减少2-3月. 黄土高原作物气候生产力呈下降趋势, 年递减率为10.45 kg·hm-2, 暖干型和冷干型气候对作物生长非常不利, 减产为4.3%～27.1%. 对畜牧业的影响利弊共存, 使牧区草场产草量和质量以及生产力下降;但牲畜死损率明显降低, 幼畜成活率明显增加;牲畜抓膘育肥利弊因素相当, 牲畜肉量呈波动式变化. 小陇山森林资源呈减少趋势, 90年代最为严重. 在全球变暖的气候变化下, 需要农林牧业结构发生重大调整, 提出了甘肃省以及祁连北坡、陇东、陇东南和陇南等4个具有代表性的重点地域的农林牧业种植结构调整发展战略与优化方案. 其研究结果为西北地区农林牧业安全生产、趋利避害、减轻不利影响提供科学的指导意见.     

全球气候增暖对甘肃农作物生长影响的研究进展

系统总结了甘肃省科技攻关重大项目“甘肃干旱生态环境对全球气候变暖的响应研究”等3个课题的主要成果和研究进展。在揭示甘肃省现代气候变化基本特征是冬暖夏干的基础上,比较系统地综述了越冬作物（冬小麦、冬油菜）、喜凉作物（春小麦、马铃薯、胡麻）和喜温作物（玉米、棉花、酿酒葡萄）等8种主要农作物的生长发育、适生种植区高度和种植面积、产量和品质等对现代气候变化的响应特征。现代气候变化对甘肃农作物生长的影响非常突出,已对农作物安全生产与农业可持续发展构成了严重威胁。其研究结果为建立现代农业发展模式,旱作农业生产机制,农作物安全生产提供科学的指导意见。     

半干旱雨养农业区灌浆期模拟酸雨对春小麦叶片光合特性及产量的影响

为探明酸雨对春小麦光合特性及产量的影响,用pH为1.5、2.5、3.5、4.5和5.6的模拟酸雨在春小麦灌浆期对其进行喷淋,然后测定不同pH模拟酸雨处理后春小麦叶片的光合参数与春小麦产量。研究结果表明:①随着酸雨pH的下降,春小麦叶片净光合速率下降了9.61%~61.50%,气孔导度下降了7.03%~57.46%,蒸腾速率下降了3.70%~55.44%,胞间CO2浓度上升了27.91%~43.74%,叶绿素相对含量下降了12.12%~41.92%,产量下降了15.50%~37.05%。酸雨对春小麦叶片光合特性的影响随酸雨的氢离子浓度增大而愈显著。②酸雨pH与净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素相对含量及春小麦最终产量均呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈显著负相关。     

基于DEM的农业指标温度分析——以甘肃河东地区为例

基于甘肃河东地区61个气象近30a(1971—2000年)的气温资料计算了≥0℃、≥10℃积温;利用地理信息系统(GIS)技术对≥0℃和≥10℃积温进行了数据栅格化.结果表明:甘肃省河东地区≥0℃积温、≥10℃活动和有效积温与经度和海拔的相关性达到极显著水平,推算积温与实际积温的相对误比较小,数据栅格化的≥0℃积温、≥10℃活动和有效积温空间分布比实际积温更突显地域差别,这种巨大差异对农业结构的多样性发展提供了条件;气候变暖使热量资源增加,对农业的影响还与降水资源有关系.     

黄河上游主要产流区气候变化及其对水资源的影响——以甘南高原为例

 利用黄河上游主要产流区甘南高原地面气象观测资料和水资源定位观测资料,分析气候、水资源变化特征，及其二者的关系，建立水资源气候模式。分析表明：黄河上游主要产流区甘南高原大部分区域降水量年际变化呈下降趋势，降水量变化线性拟合倾向率在-22.6～-9.6 mm/10a之间，降水量递减以秋季降水量递减为主，降水量减少突变点在1980—1990年之间，年际变化主要存在6～7 a短周期振荡和15 a的长周期振荡特征。气温年际变化趋势呈显著上升趋势，增温速度均大于全国增温速度，增温率以冬季最大，气温增高突变点在20世纪70年代。草地年干燥指数变化呈显著上升趋势，近50 a来甘南高原气候趋于暖干化。水资源呈显著下降趋势，水资源存在2～3 a、7～8 a、20～23 a的年际周期变化。水资源与降水量呈显著正相关，与干燥指数呈显著负相关，降水量减少，草地干燥指数上升，导致水资源减少。     

近地层日最高最低气温变化特征

最高、最低气温是反映气候冷暖变化程度的重要标志,是判断极端气候事件强度的重要指标。利用中国气象局兰州干旱气象研究所定西干旱气象与生态环境试验基地2003年10月17日至2004年4月6日1、2、4、10、16m温度梯度观测试验资料,分析研究了不同高度最高、最低气温的变化特点和出现时间的规律。结果表明:日最高气温从低层到高层是降低的,最低气温是升高的,并且随高度的变化符合指数或对数规律。最高气温出现时间一般在正午2.5 h后,有天气变化时在20:00后出现的情况较多;最低气温在2 m高度上最早出现,4 m以下在日出前出现的较多,4 m以上在日出后出现的较多。     

气候变暖对河西走廊棉花生长的影响

 利用甘肃省敦煌农业气象观测站1983-2002年的棉花生物资料和气象观测资料，就气候变暖对西北干旱区棉花生长的影响进行了初步的探讨。结果表明：气候变暖使西北干旱区河西走廊绿洲作物棉花的生长季提前，生长期延长，有利于提高棉花的产量。