采用英国Had ley中心的区域气候模式PREC IS结合CERES-W heat模型,对2071-2100年(2080 s)SRES A2、B2两种排放情景下山东临沂地区小麦生产进行模拟。结果表明:在PREC IS预测的2080 s气候变化情景下,不考虑CO2的肥效作用,临沂地区小麦的生育期明显缩短,产量有所下降,且A2情景下产量下降更明显;考虑CO2肥效作用时,能够补偿温度升高带来的负面影响,两种情景下的小麦产量均显著增加。未来如果保持品种和管理措施不变,A2、B2情景下分别将小麦的播期推迟15d、10d后,小麦的生育期将延长,产量将增加;通过品种参数对产量的影响分析,得出未来气候变化情景下应尽量培育穗粒数较多的品种以提高产量;根据现有品种的表现,未来气候变化情景下,临沂地区适当引进偏春性的冬小麦品种,将可能提高产量。总之,将播期推迟,培育穗粒数较大的小麦新品种或引进偏春性的小麦品种可以减小未来气候变化对临沂小麦生产的不利影响。

针对用单一指标判断时间序列的混沌特性的不足,本文应用Hurst指数、Lyapunov指数以及饱和关联维数从不同的角度对和田绿洲空气相对湿度的混沌特性进行了识别。在此基础上将混沌理论与神经网络相结合,建立了混沌神经网络预测模型,利用此模型分别对1954-2002年和2003-2004年和田河流域月平均相对湿度进行模拟和预测,其平均相对误差分别为2.96%和0.85%,表明模型具有较高的精度。

为了方便模型数据库的组建,降低模拟结果的不确定性,本文根据山东禹城综合试验站2000-2003年的田间试验资料,进行AL-MANAC模型模拟冬小麦和夏玉米的验证。在此基础上采用OTA(即每次只改变其中1个参数)方法,对模型的土壤参数和作物参数进行敏感性分析。验证结果表明,ALMANAC模型能够较好地模拟冬小麦和夏玉米的产量和叶面积指数的动态变化,冬小麦和夏玉米模拟产量的相对误差(RE)为-8.6%~6.0%、-3.5%~7.2%,叶面积指数的RE为-13.1%~14.8%、-13.0%~12.2%;敏感性分析显示,土壤参数中的径流曲线数、土壤容重、田间持水量和土层厚度对模拟结果影响显著,其次为初始含水量和凋萎湿度,再次为粉粒含量、砂粒含量和土壤反射率;作物参数中的收获指数、光能利用率、热量单元指数、叶面积增长期占生长期的比例,对模拟结果影响显著,其次为作物生长最适温度、消光系数、作物生长下限温度、最大根深、最大叶面积指数、群体动态参数,再次为光能利用降低参数、叶面积指数动态曲线参数、叶面积指数衰减速率。

研究草原生态系统的蒸降差变化,对探讨气候变化条件下的水分循环和草原生产力等具有重要意义。本文利用1960-2004年内蒙古典型草原区及其周边38个气象台站的气候资料,采用Penman-Monteith公式计算暖季(4-8月)的潜在蒸散量及相应的蒸降差,用经验正交函数(EOF)和旋转正交函数(REOF)研究蒸降差的时空分异特征。结果表明:内蒙古典型草原区暖季蒸降差的主要空间异常型表现为全区一致偏高或偏低,这是典型草原区主要的空间型;暖季蒸降差空间分异大致可划分为4个异常区即北部区、东北部、中部和西部区;随时间的推移暖季蒸降差有降低的趋势,且具有明显的阶段性变化特征。

利用黑龙江省水稻主产区的38个气象观测站1971-2005年的气象数据,以温度、降水量、日照时数作为主要因子,重点分析了黑龙江省西部稻区、中南部稻区、南部稻区的平均温度、降水量、日照时数的时空分布、年际变化和年代际变化。结果表明:随着气候变暖,黑龙江省水稻主产区在过去的35 a中生长季平均气温升高了0.9℃,平均每10 a升高0.225℃;生长季降水量年代际间波动较大,20世纪70年代-90年代年降水量增加,至本世纪初减少;生长季日照时数呈现出20世纪80年代减少、90年代增加、而本世纪初又下降的规律。气候变化使水稻除抽穗期和成熟期外,其它各生育期基本随年代的增加而提前。相关分析显示,影响黑龙江省水稻产量丰歉的主要因子是气温。

农田水分利用效率是节水农业研究的关键指标。本文将农田水分利用效率分解为灌溉水利用率、降雨利用率和作物水分利用效率三个方面,分别论述其重要指标及其计算方法,构建农田水分利用效率的指标体系;同时,分别提出提高灌溉水利用率、降雨利用率和作物水分利用效率的措施,以提高整个农田生态系统内的用水有效性,为农业水资源的持续高效利用提供科学指导。

利用统计分析方法,对张家口1960-2006年的气温、降水量、径流深和地下水埋深等变化趋势进行分析。结果表明:1960年以来,张家口年平均气温呈整体上升趋势,并且以0.4℃/10 a的速率上升;气温升高主要在冬季,以0.68℃/10 a的速率上升。降水量的直线变化趋势不明显,但夏季和年降水量距平表现出明显的阶段性特点,1966-1979年和1990-1996年为降水相对较多期,1980-1989年和1997-2006年降水相对较少;降水的阶段性变化特点使清水河也表现出基本相同的丰枯特点,只是时间上略有滞后;当地气候变化特点以及过度开采也造成了地下水的持续下降。因此,应对气候变化要合理调整农业结构,科学利用水资源,保护生态环境。

采用水培法研究Ce(Ш)对紫外辐射(UV-B,280-320nm)胁迫下大豆(Glycine max)幼苗根系活力、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)的影响。静态实验结果表明:20mg.L-1CeC l3处理抑制了UV-B辐射引起的根系活力降低;动态曲线显示,较之CK,20mg.L-1CeC l3提高了大豆幼苗的Pn和Tr,UV-B辐射处理使Pn、Tr下降,Ce(Ш)+UV-B处理下Pn、Tr的下降趋势得到缓解,且最终达到较好的恢复效果。低UV-B(0.15W.m-2)辐射胁迫使得大豆幼苗水分利用效率(WUE)高于CK(第1天-第4天),但恢复期(第6天-第9天)WUE急剧下降;高UV-B(0.45W.m-2)辐射下WUE低于CK,降幅明显。Ce(Ш)+UV-B组大豆幼苗WUE下降幅度小于UV-B组,且恢复后期(第7天-第9天)WUE迅速提升。实验结果表明Ce(Ш)有效缓解了UV-B辐射对大豆幼苗水分代谢的胁迫。

通过田间试验,以纯作花生田(PP)为对照,观测分析了麦套花生田(IP)的小气候效应及对花生生长发育的影响。结果表明:(1)套种田地表和花生冠层顶部的光照强度均小于纯作田,分别为纯作田的50%和75%,其差值随花生的生育进程减小。(2)套种田的10 cm地温平均值高于纯作田,冠层顶部的平均温度低于纯作田。(3)套种田表层土壤容重高于纯作田,各层土壤含水量均低于纯作田。(4)套种花生的LAI(叶面积指数)高峰期和峰值分别比纯作花生晚和小,后期仍保持较大的绿叶面积。(5)花生不同器官物质积累速率和积累量存在一定差异,套种花生的生殖生长延迟,生物产量较纯作田低。(6)套种花生的CGR(作物生长率)高峰期和峰值晚于和大于纯作花生,而NAR(净同化率)变化趋势与纯作基本相同,呈持续下降趋势,饱果期的LAD(光合势)高于纯作花生。

依据浙江省11个地市1984-2006年的降水量、气温、风速、日照时数等气象资料,在以往有关作物生产潜力研究的基础上,分别模拟计算了浙江各地杨梅在CO2倍增前后的光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力。结果显示:浙江辐射、热量资源基本能够满足杨梅生长的需要,限制杨梅高产的主要因子是水分;气候生产力的分布存在一定的地区差异,东部沿海地区明显高于中西部地区;根据GCM(大气环流模式)的输出结果,假设CO2倍增后浙江全省平均气温上升2℃、降水量保持不变,未来浙江绝大部分地区(除丽水外)的气候生产潜力将有所增加,而且北部的增幅大于南部。

基于典型草原区的锡林浩特气象站1953-2003年的逐月平均温度和降水资料,应用自然植被的净第一性生产力(NPP)模型,计算得到1953-2003年以锡林浩特为代表点的典型草原区净第一性生产力。结果表明:1)利用温度和降水建立的NPP模型在典型草原区模拟结果与实测地上生物量的变化趋势相一致。2)近50 a来,典型草原区植物主要生长季气候的变化特点为:春季明显增温,夏秋季降水减少。但降水和温度的变化对NPP的影响趋势并不明显,而是更多的影响到具体年份的NPP变化,表现在从50年代至今NPP变幅增大。3)对于地处半干旱区的典型草原来讲,影响净第一性生产力的主要气候限制因子为降水量,合理的水热配置最有利于牧草的生长。

用内蒙古地区两个典型湿地的小气候观测资料分别与相邻气象站的常规气象观测数据进行对比分析,得出:1)两个湿地的"冷湿"效应都很显著。2)湿地降水量主要受大气候的影响,与小气候效应无关。3)位于湿润区的阿尔山湿地比位于半干旱区的达里诺尔湿地更能体现出"冷湿"小气候效应。4)小气候效应对群落结构、物种分布等方面存在着重要的影响,与达里诺尔湿地相比,阿尔山湿地的中生、湿生植物偏多,多样性指数、均匀性指数、物种丰富度偏低,但湿地植物群落的优势度指数较高。

以四个杂交中晚稻品种(e优21、田两优38、虔两优17和虔两优39)为供试材料,通过两年(2006年和2007年)的分期播种试验对结实率和气温间的关系进行统计分析。结果表明,杂交中晚稻结实率与幼穗分化期和抽穗扬花期的温度条件密切相关,且与最低气温、平均气温和最高气温都呈显著的正相关关系,其中最低气温对结实率的影响效果最显著,其次是平均气温和最高气温;低温是造成杂交中晚稻结实率低的主要原因,温度对杂交中晚稻结实率影响的敏感期为始穗前20d到始穗后10d,抽穗扬花后(灌浆乳熟期)的温度条件对杂交中晚稻结实率的影响则相对较小。温度条件对e优21结实率影响的关键期是幼穗分化前期和抽穗扬花期,而对虔两优17、虔两优39和田两优38影响的关键期均是始穗前20d内。

以4个具有不同裂颖特性的不育系和相应保持系为材料,分3期进行播种试验,研究授粉期气象因子对不育系种子裂颖的影响。结果表明:在自然条件下,同一品种不育系不同播期种子裂颖率差异显著,说明气象因子对裂颖有很大的影响,裂颖率与授粉期总降水量、相对湿度呈极显著正相关关系,与日照时数呈极显著负相关关系;裂颖特性相近的不育系对温度的反应是一致的,裂颖率高的不育系裂颖率与温度负相关,裂颖率低的不育系裂颖率与温度正相关,裂颖率高的不育系对气象因子的敏感性高于裂颖率低的不育系;不同品种不育系的裂颖率对不同气象因子的敏感程度也有差异。研究结果对根据气象条件加强田间管理、提高杂交稻制种质量有益。

通过盆栽试验,观测分析了祁连山东段南麓坡地3200m-3800m垂直带3种牧草的生长情况。结果表明:中华羊茅(Festuca sinen-sisKeng)仅在3400m处发芽、生长,其他高度上未发芽;垂穗披碱草(Elymus nutansG riseb)和冷地早熟禾(Poa crym ophilaKeng)在不同海拔高度均可发芽、生长。垂穗披碱草和冷地早熟禾地上、地下生物量沿海拔高度的升高而降低,且前者生物量大于后者;两者的植株高度和根系长度随海拔不同而不同,都在3400m处最大,前者大于后者。因此,垂穗披碱草和冷地早熟禾可以作为高寒草原地区推广种植的首选牧草,而中华羊茅生长所需环境相对苛刻,不易在同类环境下生长。

在分析椪柑生产生态气候适应性的基础上,用统计学方法定量计算气候因子对椪柑产量的影响,确定椪柑生态气候主导指标,依此对黔东南山区椪柑果树种植进行气候区划,提出较好利用当地气候资源的有效途径。

通过对同一果园"妃子笑"荔枝连续5 a的果实发育期物候资料及同期温度等气象资料的对比分析,发现不同年份"妃子笑"荔枝果实成熟期早晚及果实全发育期与日生长温度高低关系密切:花序-果肉出现期间,日生长温度偏高的年份果实发育进程快,发育期间隔天数短,反之亦然;而果肉出现-可采成熟期间隔天数相对稳定。因此,果实成熟期早晚主要受花序-果肉期生长温度的影响。有关积温统计结果表明,"妃子笑"荔枝果实发育期间的有效生长积温更能反映温度条件对荔枝果实发育进程的影响。研究结果对开展"妃子笑"果实成熟期预报服务有积极意义。

河北棉区位于棉花种植北界,该区南北跨度大,气候差异显著,棉花产量对气候条件的反映较敏感。本文利用河北省棉区1965-2005年的光、温、水与棉花产量资料,采用积分回归方法,首先确定影响河北省各棉区棉花产量的关键气候因子;其次,分别根据降水、气温、日照时数对棉花产量影响效应系数,把河北棉区各分为3个降水影响区、3个气温影响区和3个日照影响区;最后,采用滑动积分回归方法,分析各棉区3个因子对棉花产量影响效应的年际变化。

为了减少黔东南州种植生产太子参在选址时的盲目性,本文根据在贵州省施秉县牛大场镇种植基地观测的太子参生育特性资料,分析得到当地种植太子参的适宜性气候指标;利用黔东南州16个县市气象观测站的资料,利用经度、纬度以及海拔高度构建了各气候指标的地理分布模型,计算黔东南州204个乡镇与太子参生产密切相关的6个气候指标值;选用欧几里德(Euc lid)贴近度法实现模糊多目标最优选择,计算黔东南州204个乡镇的贴近度,进行黔东南州太子参气候适宜性分区。结果表明,黔东南州中部以西、以北地区的气候条件大都适宜种植太子参,可实现太子参的规模化、集约型生产;黔东南州中部以东、以南地区由于受高温和积涝的影响,要根据当地的实际气候条件,因地制宜地适当种植,不宜大规模发展。

根据1990年和2000年的两期Landsat-TM数据,应用景观类型斑块等级结构和景观空间格局指数等景观生态学指标,选择藏北地区为研究区,进行景观结构及其变化研究。结果表明:1)高寒草原与高寒草甸是该地区主体景观类型;2)高寒荒漠大幅度扩展,高寒草甸、高寒草原和冰川与雪山等景观类型的减少,使区域生态环境趋于恶化;同时也增大了水域分布面积,一定程度上缓解了生态环境的恶化,但也引起了洪涝灾害,减少了草地面积;3)景观破碎化明显增强,景观异质性在不断降低。

基于4个小麦品种、5个施氮水平的田间试验,在比较小麦冠层多光谱和高光谱反射特征的基础上,讨论了不同生育期冠层反射光谱参数与小麦产量及产量构成因素的定量关系。结果表明,拔节期冠层多光谱参数与理论产量和实际产量的相关性较高,可用于预测小麦产量,而冠层高光谱反射参数与小麦产量间的相关性较差,难以直接利用预测小麦产量;冠层的多光谱和高光谱参数对亩穗数的预测效果均较好,小麦拔节期、灌浆中期和成熟期的冠层多光谱参数、高光谱参数均与亩穗数间具有极显著正相关关系(P<0.01),从而分别建立了各时期利用高光谱参数A(760,850)/R550、多光谱比值植被指数RVI(810,560)的小麦估产方程。研究结果对选择合适的光谱参数建立估产模型、保证高光谱遥感信息反演精度具有重要价值。

目前气象网站中天气预报(警报)内容的更新需要手动刷新,远远不能满足人们对气象信息的及时性需求,为更好地服务于社会经济的发展,本文提出了采用Ajax无刷新技术实现气象网站中天气预报(警报)内容的局部实时更新的方法,并对主要的实现程序进行介绍。

为了探明褐飞虱灾变性迁入的大气动力学机制,根据2006年全国逐日褐飞虱灯诱资料和逐日北半球气象再分析资料,在Arc-GIS9.0中对2006年8月26-28日发生在中国东部稻区的一次褐飞虱重大迁入过程进行了空间分析。在此基础上,利用高时空分辨率的中尺度天气预报模式(WRF)对这次迁飞过程的大气背景进行了数值模拟,从模拟输出的大气背景中选取最能反映大气动力特征的4个物理量场:水平流场、K指数场、A指数场和涡度场进行分析。结果发现:(1)850hPa高度的水平流场能够准确地反映褐飞虱空中种群的主要迁飞方向。(2)在主要降虫时段内,K指数、A指数在表征大气不稳定程度的同时,也可以定性地反映出褐飞虱降虫的主要区域。当K≥35℃或A≥10℃,或者两个指标同时满足时,有利于区内大气垂直运动的发展,对褐飞虱的升降十分有利。(3)褐飞虱种群大量迁入前,降虫区850hPa等压面上或强或弱地表现为一致的负涡度区,表明有一定强度的下沉气流存在,这对降虫比较有利。

根据广东省86个气象站1962-2006年逐日气象资料,基于土壤水分平衡模型,计算逐日土壤有效含水量,模拟土壤水分平衡状况,构建逐日干旱动态指数DI,根据DI分析广东近45a不同等级干旱的时空分布及变化规律。结果表明:(1)广东省全年干旱日数占28.7%,轻、中、重、极旱发生频率依次减少;(2)近45a平均干旱过程强度指数(DCI)的季节变化特征明显,汛期较低,汛期结束后DCI值迅速上升;(3)1962-2006年,年干旱日数和DCI值均显著上升,说明广东省干旱的发生频率和严重程度逐年上升;(4)DCI和全年干旱日数在全省范围内基本呈纬向分布,北低南高。粤北的连山附近是全省DCI值和干旱日数最低的区域,雷州半岛及东南沿海地区DCI值和干旱日数较高;(5)春季与秋季的DCI空间纬向分布基本相反,表现为春季南部较旱、秋季北部较旱;(6)秋季月平均DCI值高于春季,说明广东省秋旱情况重于春旱。研究结果对应对气候变化、开发利用气候资源、调整种植区划和农业生产布局具有重要参考价值。

应用南昌敷林农田保护区酸雨2 a(2005-2006年)监测数据,及同期南昌空气SO2、NO2、PM10浓度观测值,进行酸雨pH值和空气污染物年内变化及其相互关系的分析;统计农田保护区常年主导风向、测算南昌两控区重点源企业方位,以了解空气污染物年季传输规律。分析结果表明:城市空气SO2、NO2、PM10浓度与农田保护区酸雨pH值有极显著相关关系,农田保护区常年主导风向与南昌两控区重点源企业的方位基本一致。这两个因素是造成农田保护区酸雨严重的主要原因,建议上风向排放源实施减排对策、推广先进的脱硫除尘技术以保护农田生态环境。

应用不同方法进行农业气象灾情评价时,常出现评价结果不一致的现象。本文利用Kendall’s W协和系数对多种评价结果进行一致性检验,提出了一种多方法综合应用的系统评价方法,并对福建省近25 a的农业气象灾情进行了综合评价。结果表明,该方法克服了以往只用一种方法评价的片面性,能较好地消除各方法评价同一样本资料时存在差异的现象,使得评价结果更加符合实况,提高了评价的可靠性。

将黄河中下游地区小麦条锈病周年活动期划分为秋苗侵染期、越冬休止期、复苏扩展期和春季流行期四个阶段,分阶段选取有植物病害流行学和统计学意义的气象因子,通过归一化处理和加权组合,组成小麦条锈病气象指数,用回归方法建立多时效、归一化小麦条锈病气象预报模式。检验结果显示:气象指数与小麦条锈病发生程度密切相关,其相关系数在0.4257~0.7713;各时段预报模式的回代拟合率达88.9%~100%,2006年度和2007年度的试报结果均正确。证明此气象预报模式的预报时效超前、效果好,且具有动态特点,可用于黄河中下游地区小麦条锈病发生程度的预报。

稻飞虱是影响江西水稻生产的主要害虫,其发生发展与气象条件关系密切。本文基于统计学、物候学方法,分析确定气温25~29℃且相对湿度在75%以上为稻飞虱繁殖为害的适宜气象条件;以具有生物学意义的湿温比(R)作为稻飞虱气象等级监测预警指标,R>6、3

利用京津冀棉区45个气象观测站1954(或建站)-2006年的气象资料,分析了京津冀区域棉花生育期的连阴雨气候变化特征。结果表明:京津冀棉区各地棉花播种-出苗期、蕾期、花铃期和吐絮期连阴雨分别为1~2.5年一遇、1~3年一遇、1~3年一遇和3~5年一遇,重连阴雨所占比率分别为24%、39%、47%和45%。近53 a来播种-出苗期和蕾期连阴雨出现次数的变化趋势不明显,花铃期和吐絮期不论是连阴雨还是重连阴雨的出现次数呈不同程度的减少趋势,生育后期连阴雨次数减少有利于棉花产量和质量的提高。

2008年春季(3-5月)全国平均气温较常年同期偏高,降水量接近常年同期。全国大部分农牧区≥10℃积温较常年同期偏多,热量充足;北方大部地区土壤墒情较好,无严重春旱发生;西北大部、黄淮、长江中下游农区日照偏多。全国大部地区春播进展顺利,作物苗期长势较好;冬小麦产量形成关键期无大范围干热风和连阴雨灾害,籽粒充实度较高。春季,部分地区出现低温、霜冻及大风天气,农业生产稍受影响;南方多次出现阴雨过程,部分地区水稻生殖生长和油菜结荚鼓粒受到一定程度的影响;同时温暖多雨天气诱发作物病虫害发生发展。