当期目录
2021年 第42卷 第10期    刊出日期:2021-10-20
上一期   
农业气候资源与气候变化栏目
未来中高排放情景下松嫩平原农业气候资源变化分析
李新华, 张蕾, 姜树坤, 许吟隆
2021, 42(10):  811-822.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.10.001
摘要 ( 20 )   PDF (6992KB) ( 17 )  
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基于松嫩平原地区基准时段(1961−1990年)的观测数据,应用统计方法对模型模拟的未来30a(2021−2050年)温度、降水、辐射的逐日数据进行偏差订正,同时采用五日滑动平均法计算≥10℃积温,分析研究区域相对于基准时段,未来30a农业气候资源指标的时空变化特征。结果表明:在RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下,未来30a松嫩平原大部分地区平均温度在4~8℃,较基准时段升高2.5~2.8℃,且北部地区的增温幅度大于南部地区;此外,大部分地区≥10℃积温介于3000~3700℃·d,两种情景下分别增加500~550℃·d和600~670℃·d,其中南部部分地区增幅超过670℃·d;大部分地区年降水量在460~580mm,增量为50~90mm不等,降水增量在空间分布上表现为南多北少,其中南部地区增量超过90mm,而北部地区年增量则不足50mm,两种情景在相同区域的降水增量表现为RCP4.5多于RCP8.5;相较于基准时段,年辐射量减少85~100MJ·m−2,生长季内辐射量减少10~40MJ·m−2,变化趋势均不明显。综上所述,未来松嫩平原地区农业气候资源表现为整体提升趋势,农作物可种植期相对延长,因此,应适当种植生育期更长的作物,避免因未来气温升高,造成现有作物生育期缩短,导致产量降低的情况发生;同时研究结果对调整种植结构、改变种植措施和选育作物品种等具有指导意义,有利于充分利用气候资源,提高作物产量。
农业生态环境栏目
绿洲荒漠过渡带涡动相关仪和大孔径闪烁仪的通量源区特征
荣星星, 王鹤松, 褚建民, 艾金龙
2021, 42(10):  823-835.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.10.002
摘要 ( 11 )   PDF (5241KB) ( 11 )  
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以甘肃民勤绿洲荒漠过渡带涡动相关仪(EC)和大孔径闪烁仪(LAS)的同步观测数据为基础,借助通量足迹模型,分析生长季和非生长季通量源区的分布与变化特征,比较了源区在不同风向下,足迹权重比的变化对二者观测值之间差异的影响。结果表明:(1)研究区在非生长季盛行西北风,在生长季则盛行东风,EC和LAS源区的空间分布与盛行风向一致,二者在非生长季源区的面积均大于生长季。(2)大气稳定条件下EC和LAS的源区面积普遍大于不稳定条件下。随着源区贡献率的增加(由50%增至90%),EC和LAS源区的重叠面积和足迹权重比也增加,并且非生长季的源区重叠程度优于生长季。在生长季和非生长季,EC和LAS源区都呈现不规则分布的特点。(3)相比于东西风向,生长季南北风向下的足迹权重比更高,二者所观测显热通量值更为接近,决定系数(R2)也更高。说明源区的足迹权重比在一定程度上可以解释EC和LAS在观测结果上的差异,这为地表通量的尺度扩展提供了方法学上的参考。
基于最大熵模型研究四川省鲜食葡萄种植潜在分布区及其气候特征
张玉芳, 王茹琳, 吕秀兰, 金垚, 赵艺, 梁东, 王明田
2021, 42(10):  836-844.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.10.003
摘要 ( 15 )   PDF (1968KB) ( 32 )  
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从不同地域鲜食葡萄的生长特性和生理机制出发,基于气候因子对鲜食葡萄区域分布的影响,从时间和空间尺度收集影响其种植分布的气候因子,结合鲜食葡萄种植园区分布信息,利用最大熵模型(MaxEnt)分析四川省鲜食葡萄的潜在空间分布及气候特征,并进行评价分析。结果表明:刀切法筛选出影响四川省鲜食葡萄潜在分布的4个主要环境变量(累计贡献百分率达89.8%)为≥10℃活动积温、气温年较差、年日照时数和年降水量,80%鲜食葡萄潜在分布面积的各影响变量指标范围分别为4145~6283℃·d、6.8~9.0℃、924~1314h和804~1247mm。鲜食葡萄种植高适宜区占全省面积的11.8%,主要分布在广安、成都、乐山西南部、宜宾和泸州北部以及凉山中部地区,气候特征为≥10℃活动积温5197~6082℃·d,气温年较差6.5~7.6℃,年日照时数902~1241h,年降水量861~1124mm;适宜区占全省面积的23.6%,广泛分布于除盆周山区之外的盆地大部分地区以及凉山南部、攀枝花西南部,气候特征为≥10℃活动积温5053~6144℃·d,气温年较差6.7~7.7℃,年日照时数868~1356h,年降水量807~1139mm;低适宜区占全省面积的23.1%,集中在盆北、盆西山区及攀西地区北部,气候特征为≥10℃活动积温3227~5549℃·d,气温年较差7.8~13.4℃,年日照时数948~2049h,年降水量643~1187mm;不适宜区占全省面积的41.5%,主要集中在川西高原和攀西东北部。研究结果说明气候因素仍然是影响四川省鲜食葡萄种植的主要环境因子,4个气候因子主导作用明显,模拟的潜在分布结果能够为四川省鲜食葡萄种植决策提供科学参考。
农业生物气象栏目
未来气候变暖对羌塘自然保护区高寒草地牧草青草期的影响
杜军, 周刊社, 高佳佳, 次旺顿珠
2021, 42(10):  845-858.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.10.004
摘要 ( 10 )   PDF (748KB) ( 14 )  
相关文章 | 计量指标
基于5℃界限温度指标,利用羌塘自然保护区附近站点1971−2019年逐日平均气温、降水量和日照时数等资料,采用线性回归、Mann-Kendall检验方法和R/S分析等方法,分析了近49a自然保护区高寒草地牧草青草期及其水热气候资源的变化特征;预估了在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种排放情景下,未来80a(2021−2100年)牧草青草期的变化,以期了解和预测高寒草地生态系统的动态变化。结果表明:(1)近49a自然保护区平均每10a牧草青草期开始日提早2.81d,终止日推迟2.74d,天数延长5.56d;青草期积温、降水量和日照时数均表现为显著增加趋势,增幅分别为75.86℃·d·10a−1、15.84mm·10a−1和27.58h·10a−1。(2)在年代际变化特征上,20世纪70−90年代各站青草期开始日晚、终止日早、持续天数短、水热条件偏差;21世纪00−10年代截然相反,青草期开始日早、终止日晚、持续天数长、水热资源充沛。(3)M-K法检验显示,青草期开始日、终止日和天数的突变时间分别出现在2006年、1991年和1988年;青草期积温、降水量和日照时数分别在1988年、1999年和1981年也发生了由偏少变偏多的突变。(4)青草期要素的Hurst指数均大于0.5,表明未来青草期开始日提早、终止日推迟、天数延长,积温、降水量和日照时数均增加的变化趋势仍将持续。(5)在RCP4.5排放情景下,未来80a自然保护区牧草青草期开始日提早10d、终止日推迟9d、天数延长17d,这有利于牧草生长,牲畜抓膘,对牧业生产、草地生态系统恢复十分重要。
低温胁迫及恢复对番茄快速叶绿素荧光诱导动力学特征的影响
胡文海, 胡雪华, 闫小红, 周升团
2021, 42(10):  859-869.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.10.005
摘要 ( 12 )   PDF (496KB) ( 10 )  
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以番茄品种“中蔬4号”为试材,设置对照(人工气候室,温度变化范围18~28℃,600μmolm−2s−1,光周期12h,CK)和低温(人工气候箱,8℃,200μmolm−2s−1,光周期12h,CL)两个处理,低温处理4d后将番茄幼苗移入对照环境下恢复4d,观测叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线在低温处理及恢复期的变化,以探讨低温胁迫和随后恢复对番茄叶片光系统II(PSII)反应中心和受体侧的影响。结果表明:低温胁迫降低了番茄叶片PSII光化学效率和光合性能,导致低温光抑制的发生。低温胁迫导致番茄叶片单位面积有活性的反应中心数目(RC/CS)及其开放程度(Ψo)下降,从而降低了叶片单位面积对光能的吸收(ABS/CS)、捕获(TRo/CS)和进行电子传递(ETo/CS)能力,减少了电子传递到电子传递链中超过QA−电子受体的概率(φEo),阻碍了光合电子传递的进行;与此同时,低温首先诱导了PSII可逆失活和热耗散增强以减少对过剩光能的吸收、传递与积累,随后促进了PSII受体侧电子传递体PQ库容量(Sm)增大以防御PSII过量激发压积累。本实验中低温主要抑制了番茄叶片PSII活性,而对PSI影响相对较小。恢复期天线色素对光能的吸收和PSII反应中心对光能的捕获能力较电子传递更易于恢复,并且恢复初期强光反而会加重光抑制程度。
农业气象灾害 栏目
安徽省茶树春霜冻害的风险评估
刘瑞娜, 陈金华, 陈曦, 曹雯
2021, 42(10):  870-879.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.10.006
摘要 ( 17 )   PDF (5042KB) ( 14 )  
相关文章 | 计量指标
应用安徽省茶种植区45个气象站点1981−2017年气象资料和1998−2017年茶叶产量资料,选取霜冻害发生综合频率、坡向敏感性指数、茶园面积和灾年减产率变异系数4个因子,利用加权指数求和法构建了茶树霜冻害风险指数,借助ANUSPLIN插值模型和地理信息系统开展了安徽省茶树霜冻害风险评估。结果表明:安徽省茶树春霜冻害高风险、中风险和低风险区域面积为118×104hm2、337×104hm2和 353×104hm2, 分别占评价区域总面积的14.6%、41.7% 和43.7%。高风险区主要分布在大别山茶区的金寨县、霍山县、岳西县、潜山县等和江南茶区南部海拔600m以上的高山区域,零星分布在江北茶区北坡地带。中风险区多分布在大别山茶区和江南茶区海拔低于600m的山区,呈斑块状分布在江北茶区的丘陵和低山区。低风险区集中分布在芜湖−宣城−铜陵−池州沿江一带,零星分布在江南茶区的低山区。构建的风险指数总体能客观反映安徽省茶树霜冻害风险水平,可为茶树霜冻害风险管理提供依据。
河南省夏玉米花期高温热害风险分析
徐延红, 刘天学, 方文松, 李树岩
2021, 42(10):  879-888.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2021.10.007
摘要 ( 17 )   PDF (3934KB) ( 62 )  
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根据河南省110个气象站1970−2019年逐日最高气温观测资料和19个农业气象观测站夏玉米生育期数据,以32℃和35℃作为轻度和重度夏玉米花期高温热害发生阈值,选取花期日最高气温≥32℃和≥35℃发生频率和日最高气温≥32℃和≥35℃的积热量4个关键致灾气象因子,构建高温热害综合指数,开展河南省夏玉米花期高温热害风险区划,为夏玉米生产趋利避害和防灾减灾提供参考依据。结果表明:(1)1970−2019年河南省夏玉米花期高温日数呈先减小后增加的趋势,21世纪10年代(2010s)后高温日数和频率明显增加,与高温发生频次最低的1980s(20世纪80年代)相比,高温日数增加1.4d(≥32℃)和1.5d(≥35℃),高温频率增加20.6个百分点(≥32℃)和20.5个百分点(≥35℃)。河南省夏玉米花期高温日数50a平均值在1.8~4.5d(≥32℃)和0.4~1.9d(≥35℃),高温发生频率在24.3%~64.3%(≥32℃)和2.5%~31.1%(≥35℃),豫东南为高温热害发生的高频区。(2)近50a轻度和重度高温积热均呈先减弱再增强的趋势,21世纪10年代(2010s)高温积热较1980s(20世纪80年代)增加52.8℃·d(≥32℃)和52.5℃·d(≥35℃)。空间分布上基本呈现出南高北低、东部平原高于西部山区的态势。(3)结合高温强度和发生频率的致灾高风险区主要集中在南阳南部、漯河、许昌东部、周口、驻马店,约占夏玉米主栽区面积的28.5%;研究区域大部地区为中风险区,约占夏玉米主栽区面积的56.2%;而三门峡、洛阳西部、济源西部、安阳等地夏玉米花期高温热害风险相对较低,约占夏玉米主栽区面积的15.3%。