气候变化对亚高山草甸类草地牧草生长发育的影响

利用亚高山草甸类草地牧草生长发育定位观测资料和对应气象观测资料,分析气候变化对牧草生长发育的影响。结果表明,研究区域降水量年际变化呈下降趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率玛曲为-9.90mm/10年,降水量存在3年的年际周期变化。气温年际变化趋势呈上升趋势,气温变化曲线线性拟合倾向为0.341℃/10年。草地年干燥指数呈显著上升趋势,干燥指数变化曲线线性拟合倾向率为0.036/10年,20世纪90年代初至2005年明显趋于干旱化。主要禾本科牧草返青到籽实成熟约需140～150天,需≥0℃积温1 000～1 200℃,需降水量400～450mm,需日照时数1 000～1 100h。牧草在返青后64天开始,由缓慢生长转为迅速生长阶段,在返青后的第88天,生长速度最大,返青后112天开始,其生长从迅速生长又转为缓慢生长。对牧草生长发育全生育期而言,受气候变暖,气温增高的影响,近20年牧草开花期提前10～14天,成熟期提前20～24天。从返青到抽穗期,气温对牧草产量形成为正效应,拔节到抽穗期牧草产量形成对气温变化十分敏感,开花到籽实成熟期,热量对牧草的影响由正效应转向负效应,在籽实成熟期牧草产量形成对气温变化进入第二个敏感期。除籽实成熟期降水量对牧草产量形成为负效应外,其余时段降水量对牧草产量形成均为正效应,在禾本科牧草分蘖拔节期牧草产量形成对降水量变化十分敏感,旬降水量每增加1mm,牧草产量可增加(150～200)kg/hm²,籽实成熟期降水量的影响由正效应转向负效应。从返青到分蘖期,日照时数对牧草产量形成为正效应;拔节到开花期日照时数对牧草产量形成为负效应;抽穗期牧草产量形成对日照时数变化十分敏感,籽实成熟期到黄枯期日照时数的影响为正效应。研究区域气候变异系数增大,降水量和气温共同影响,导致该区域牧草产量呈波动变化,牧草产量的变幅明显加大,产量的不稳定性增加。     

气候变化对于玉米病虫害发生发展趋势的影响

随着社会的不断发展和科学技术的不断进步,人类对自然资源的掠夺也就不断提升,对生态环境的破坏也就不断加剧,对气候的变化就造成了严重的破坏。在这个过程中,人类并不能有效控制好发展和环境的关系,而是以牺牲环境为代价发展经济,最终人类受到了惩罚,气候变化导致了各种极端的天气情况,甚至是全球温度变暖等显著变化,对农作物的正常生长都造成了显著的影响,对玉米的影响也是如此,本文就气候变化对玉米病虫害发生发展趋势的影响进行了研究。     

格尔木盆区浅层地温对气候变化的响应

本文利用格尔木市气象台1961～2007年气温、降水及0—20cm各层地温资料,对地温变化特征及其对气候变化的响应进行了分析和探讨。结果表明：格尔木盆区各浅层平均地温在年际和季节变化上均呈现升高趋势,四季变化中冬季地温升高最大,春季最小;各浅层平均地温均于1986年发生了气候突变,突变增幅率达11．4％-15．8％;气温上升是影响浅层地温上升的主要因素之一,降水对浅层地温的影响不明显。     

气候变化对于玉米病虫害发生发展趋势的影响

随着社会的发展以及科学技术的进步,人们改造自然的能力逐渐提升,对自然资源的需求量也逐渐增加,在这个过程中,人们并没有很好的处理好发展与环境之间的关系,甚至以牺牲环境为代价来发展经济,最终只能自食恶果,气候变化尤其是极端天气以及全球温度变暖等就是显著变现,对玉米等农作物的正常生长造成了明显的影响。     

气候变化对黄淮海地区夏玉米气候适宜度的影响

基于未来气候变化情景(A1B)下区域气候模式(RegCM3)模拟的黄淮海地区1951-2100年0.25°×0.25°格点气象资料和1971-2000年逐日站点气象资料,结合夏玉米不同发育时段对温度、降水和日照的需求,在前人温度、降水和日照适宜度的基础上构建了黄淮海地区夏玉米全生育期气候适宜度模型,并对1951-2100年黄淮海地区夏玉米气候适宜度的时空变化特征做了分析。结果表明:1951-2100年黄淮海地区夏玉米气候适宜度总体呈下降趋势。2011年之前黄淮海大部地区夏玉米气候适宜度高于0.80,河北南部、河南中东部、山东西部等地出现小幅上升;2011-2040年夏玉米气候适宜度开始下降,大部地区降至0.65~0.75,之后下降趋势越来越剧烈,至2071-2100年大部地区夏玉米气候适宜度仅为0.45~0.50。夏玉米拔节-抽雄和抽雄-成熟期对水热条件变化较其它发育期更为敏感,气候变化中这两个发育时段降水和温度适宜度的急剧下降是导致夏玉米气候适宜度下降的主要原因。     

开都河流域径流对气候变化的响应

开都河属塔里木河的源流之一,随着塔里木河流域近期综合治理的深入进行,开都河径流变化对气候的响应关系已逐渐成为国内外科学家关注的热点问题之一.鉴于此目的,该文采用经典的Mann-Kendall和Mann-Whitney检验方法,利用该流域巴音布鲁克气象站和大山口水文站1958～2002年的实测资料,分析对比了气温、降雨和径流序列变化特征.结果表明:除春季外,其他季节的年径流基本表现为1958～1973年偏丰、1974年～1986年偏枯和1987年～2000年偏丰,并在1987年～2000年间表现为显著上升的趋势;年平均气温经历了高-低-高三阶段,其中夏季气温总体呈上升趋势;降雨的空间差异性明显,上游年降雨量1973后跳变减少,其中夏季降雨量于1977年～1988年间为多年最小值;中游夏季降雨量1987年后跳变增加.以径流自身的特征变化为时段划分基础,对比了径流、降雨和气温变化过程,研究表明:夏季年际降雨与气温变化是引起夏、秋、冬季径流变化的根本原因;其中年降雨变化对径流变化起主导作用,夏季气温变化导致的冰川融水变化对径流具有一定调节作用,70年代～80年代冰川融水减少使径流减少幅度大于降水减少幅度,而90年代冰川融水增加使径流增加幅度大于降水增加幅度.     

1980年以来河南省主要粮食作物产量对气候变化的敏感性分析

根据1980—2015年河南省及周边39个气象站点逐日观测数据,选取与主要粮食作物生育机理相关的气候指标,运用气候统计方法分析河南省主要粮食作物生育期内水热气候要素的时空变化。结合统计数据,运用面板非线性回归模型分析主要粮食作物产量对气候变化的敏感性。研究发现：①河南省冬小麦返青期最低气温和生育期平均气温均呈显著增加趋势,在空间上两者升温速率呈现从河南省中部向周边递减的特征。夏玉米生育期总日照时数呈明显减少趋势,其减少速度在豫中地区最快,在豫西南地区最慢。②从敏感效应来看,冬小麦和夏玉米产量分别对生育期平均气温和生育期总日照时数的敏感效应最强,对生育期总降水量的敏感效应均最弱。从敏感区看,冬小麦产量敏感区主要分布在豫北、豫西和豫南地区,夏玉米则集中在豫西和豫东地区。③冬小麦生育期平均气温突变后有利于除豫北以外共83.3%区域内产量的增加,返青期最低气温突变后有利于豫北和豫东共44.4%区域内产量的增加。夏玉米生育期总日照时数突变后对豫中和豫西共44.4%区域的产量增加有利。     

黄河源区未来气候变化的水文响应

借助大气环流模式（GCMs）进行区域气候影响评价往往受气候模式的分辨率限制,缺少对应尺度的气候情景,目前一般的做法是通过降尺度方法弥补GCMs气候情景的不足。本文集成GCMs输出数据、降尺度模型和分布式水文模型SWAT（Soil and Water Analysis Tool）建立了气候-陆面单向连接系统。将未来气候情景（日降水量、最高和最低气温情景）,输入到SWAT模型模拟径流,重点预测评估黄河源区未来不同时期的径流变化情况,并分析讨论气候变化情景下径流深的空间分布及响应。其结果表明,SWAT模型可以较好地模拟黄河源区的流量过程,未来气候变化对黄河源区径流量变化影响很大,而且不同的降尺度情景对模拟结果会产生不同的影响。统计降尺度（SDS）情景模拟表明,黄河源区未来径流量的减少趋势不可避免,未来3个时期（2020s、2050s和2080s）将分别减少88.61m³/s（24.15%）、116.64 m³/s（31.79%）和151.62m³/s（41.33%）,而Delta情景下研究区年平均流量变化相对较小,与基准期相比未来2020s和2050s分别减少63.69m³/s（17.36%）和1.73m³/s（0.47%）,而2080s将增加46.93m³/s（12.79%）。     

近50年林芝霜冻对气候变化的响应

采用气候统计学方法,对林芝无霜期、初（终）霜日气候特征及其气候变化进行了分析,结果表明：无霜期的绝对变率要比初、终霜日的绝对变率大,短于平均值的年份占41．7％;终霜以推迟0～5d的概率最大,平均每4年一遇。近50年林芝初霜日以1．4d／10a的速度推迟,终霜日以-1．6d／10a的气候倾向率提早,无霜期平均每10年延长3．0d。20世纪60年代初霜提早,无霜期缩短;70年代初（终）霜日变化不大,无霜期接近常年值;80年代无霜期短;90年代和21世纪前8年均表现为终霜结束得早、初霜日无变化、无霜期延长的气候变化特征。     

气候变化下辽西北春玉米生育期需水量研究

作物需水量是制定灌溉用水计划和水资源规划的重要依据,了解其历史变化和未来发展趋势对预测农作物用水走势并据此制定合理决策至关重要。本文基于辽西北地区9个气象站1964—2013年的气象及土壤资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith模型与充分灌溉条件下的土壤水分密度函数法获得春玉米不同生育期需水量,并预测了未来气候变化对辽西北春玉米净灌溉需水量的影响。结果表明：1964—2013年近50年辽西北春玉米需水量基本呈现不显著下降趋势,空间分布规律为自东南向西北方向逐渐递增;净灌溉需水量多年平均值为402.44mm,灌溉需求指数多年平均值为0.67;从未来气候变化情境下的净灌溉需水量来看,国内或区域内资源（A₂）情景与区域可持续发展（B₂）情景在未来30a距平增长率依次降低。本文研究可为辽西北春玉米种植的农业用水以及合理灌溉提供依据,对缓解本地区日益突出的水资源供需矛盾具有十分重要的战略意义。     

中国黄土高原气候暖干化及其对生态环境的影响

应用中国黄土高原7省51个代表性气象站1961年～2000年主要气象要素观测资料和1956年～2000年黄土高原中部主要河流的年径流量,采用EOF和其他数理统计方法研究了黄土高原气候和径流量变化特征及其对生态环境的影响,结果表明:中国黄土高原年平均气温呈明显的上升趋势,年平均气温以每年0.026℃/年的速度上升,增温速度大于全国同期增温速度;年降水量和植物生长季降水量均呈递减的趋势,年降水量递减率为-2.095mm/年,递减率高于全国同期值;年平均气温和夏季平均气温变率呈增大趋势;黄土高原中部7条主要河流径流量呈明显的下降趋势,年河流径流量以每年0.4851×108m3/年的速度下降.气候暖干化导致土壤含水量下降,风沙加大,植物存活率降低,植被覆盖率下降,地表土质更趋疏松,是黄土高原区域生态环境趋于恶化的重要原因.     

气候变暖对黄土高原塬区农作物生长和气候生产力的影响

分析气候变暖对黄土高原塬区作物发育期的影响表明：气候变暖使冬小麦越冬前各发育期日期推后，越冬后各发育期日期提前；冬小麦全生育期生长天数缩短，每10年缩短8.3天，主要是越冬期（休眠期）缩短，每10年缩短6.8天；冬小麦越冬死亡率降低。使玉米各发育期日期提前，但播种期、三叶期、拔节期、抽雄期日期提前较小，其变化速率仅为0.5天～1.1天/10年；而乳熟期、成熟期日期提前较多，变化速率为3.5天～9.0天/10年。冬小麦、玉米气候产量变化与干旱发生程度有关，干旱越严重，气候产量越低。年气候生产力40年(1961年～2000年)呈递减趋势，递减率为1.13kg～19.21kg/(hm²·年)，从对未来假定的气候变化年型看，以暖湿型气候年型对农业生产最为有利，年气候生产力增加13.7%～31.2%；冷干型气候对农业生产不利，年气候生产力减少5.1%～27.1%。     

黄土高原生态系统服务变化对人类福祉的影响初探

近年来在多种因素驱动下,黄土高原生态系统服务功能发生显著变化,对农民基本生产和生活产生重要影响。本文通过农户问卷调查和参与式农村评估,了解农户对生态系统服务变化的认知和态度,采用多指标评估法对农民福祉的变化进行分析,并探讨二者的关系。研究发现,劳动机会、水源、粮食和空气是当地与农民福祉最为相关的生态系统服务功能,其中劳动机会和粮食供给功能发生显著下降。不同地区农民福祉总体差异不显著,但福祉要素如收入水平、生产资料满意度、资源获取能力和营养获取能力存在差异。生态系统服务状况、收入来源和交通条件等是造成福祉要素差异的主要原因。1999年-2009年,固原农民福祉由31.5增至48.6,但总体水平仍然偏低。收入提高是导致福祉变化的重要原因,生产资料满意度下降是制约农民福祉提高的关键因素。本研究尝试对生态系统服务和人类福祉的关系进行定量分析,对以改善民生福祉、维护生态系统可持续性为目标的各类相关研究都具有重要意义。     

黄土高原植被覆盖变化与气候和人类活动的关系简

利用黄土高原的SPOT VGT归一化植被指数数据和气象数据,采用Sen+Mann-Kendall分析法、相关分析和残差分析法,对黄土高原1999-2010年植被覆盖的时空变化进行了分析,并探讨了气候变化与人类活动对植被覆盖变化的影响。结果显示：在过去的12年中黄土高原生长季植被NDVI呈现显著的上升趋势,其增加速率为0.1497/a,但各区域之间存在明显的空间差异,黄土高原东部地区植被NDVI生长情况要明显好于西部地区;同时黄土高原植被覆盖与降水有很好的相关性,降水变化是影响植被覆盖变化的主要因素。此外,人类活动对黄土高原植被覆盖变化的建设和破坏作用同时并存,退耕还林还草工程促进了黄土高原植被覆盖的增加,而地区的城市化和工业化进程加速,草原区的超载放牧、乱采乱伐和过度开垦以及能源区的开采开发等现象导致植被NDVI的减少,但正影响要大于负影响,当前在黄土高原进行的退耕还林还草工程开始慢慢凸显出它的生态效应。     

近50年青藏高原气候变化及其对农牧业的影响

本文主要讨论了青藏高原最近50年的气温、降水以及其它气候因子变化及对农牧业的影响。青藏高原气温呈上升趋势,平均最低气温的升高趋势大于平均最高气温的升高趋势。青藏高原降水量呈东南向西北地区逐渐递减的分布规律,降水量大都集中在夏季,主要降水量分布在东南部及雅鲁藏布江河谷农区及藏东农林区等,而整个青藏高原的西北部的大部分地区...     

黄土高原地区植被覆盖变化的时空差异及未来趋势

利用黄土高原1982年-2006年GIMMS—NDVI数据,以投影寻踪分类评价法、标准差、线性趋势分析和Hurst指数为基础,分析了黄土高原NDVI的变化趋势,并且预测了该研究区植被覆盖变化总体趋势及其空间分异。分析结果表明：①近25年来黄土高原植被覆盖变化波动程度较高,但植被覆盖是向着改善的方向发展的。2002年以后NDVI波动程度总体上在减小,意味着近年来植被覆盖整体情况趋于稳定改善的状态;②近10年黄土高原的Hurst指数的均值为0．7195,数值较高,但存在明显差异,东部的Hurst指数高,西部Hurst指数相对较低;黄土高原地区植被覆盖时间序列主要表现为可持续性,即持续改善或者持续退化。在现有基础上,未来的地表植被覆盖改善区有向北部扩展的趋势;退化区有向南部扩展的趋势;③各种植被类型的Hurst指数除城市外平均值均为0．5〈H〈1,即为可持续性序列。其中,林地可持续性最强,除城市外的其他土地利用次之,草地最弱。     

黄土高原丘陵沟壑区乡村可持续振兴模式

新中国成立以来,黄土高原生态治理取得了举世瞩目的成就,但局部地区人-地-粮食矛盾日益凸显。2018年中央一号文件提出"关于实施乡村振兴战略的意见"。文章结合多年的研究基础,剖析了黄土高原丘陵沟壑区社会可持续发展面临的问题与挑战,提出了黄土高原丘陵沟壑区的可持续振兴模式:生态、生产与社会耦合发展,即山顶削峁建盆地,发展果业和药材生态园;山腰构建草灌复合生态系统;山下适当治沟造地发展设施农业;小流域源头科学建设水库,为山上药果园区和设施农业提供滴灌水源,从而构建黄土高原丘陵沟壑区山水林田湖生态景观格局。为建成治理有效、生态宜居、产业兴旺、生活富裕、乡风文明的黄土高原丘陵沟壑区社会主义新农村提供范式。     

江苏省水稻产量对气候变化的敏感性研究——基于县级和站点尺度

利用1980年-2008年江苏省县级农业统计资料和农业气象站水稻生产观测资料,在县级和站点两个尺度,采用多元统计方法定量揭示江苏省水稻生产对气候变化的敏感性.研究表明,基于县级和站点两个尺度,水稻全生育期内,气温(包括最低气温、最高气温、平均气温)呈显著增长趋势,并且最低气温的增长趋势高于最高气温的增长趋势,苏南地区的增长趋势高于苏北地区的增长趋势;降水量的变化趋势并不显著;辐射在苏北地区呈显著减少趋势而在苏南地区的变化趋势并不明显.大部分地区,水稻产量与最高气温、平均气温及辐射的正相关性较显著,与最低气温的相关性并不明显,而与降水量则呈负相关,相关性分析的结果在县级和站点两个尺度上较为一致.基于县级和站点两个尺度着重分析平均温度和降水量的变化趋势对产量的影响,发现江苏省平均气温变化趋势对产量影响约为0.77％,而对产量趋势的贡献约为0.21.降水量变化趋势对产量影响约为0.09％,而对产量趋势的贡献约为0.03.平均气温的增长趋势及降水量的变化趋势总体上有利于江苏省水稻的生产.     

黄土高原生态建设与土壤干燥化

黄土高原是古代中华文明的发祥地, 由于气候变化和人类活动干扰, 该区水土流失严重, 生态环境脆弱。土壤水是黄土高原植被建设与生态恢复的重要资源, 土壤水问题的未来发展趋势对黄土高原生态文明建设具有极其重要的影响。文章从黄土高原气候变化趋势、退耕还林还草工程建设成效及其引发的土壤干燥化问题等方面, 讨论了当前黄土高原生态文明建设中资源与环境面临的突出问题。重点分析了土壤干燥化的概念、特征、环境效应及其调控等研究进展, 在此基础上提出黄土高原土壤干燥化问题的未来研究方向和面向生态文明建设的土壤水资源管理策略与目标, 以期为国家及黄土高原生态建设决策提供科学依据。