根据长三角地区31个站点1961－2010年逐日气温资料，按照国家标准进行季节划分，在研究四季长度和起始时间变化特征的基础上，利用Mann-Kendall检验、等值线等方法对季节的时间变化趋势和空间分布特征进行研究。结果表明，时间变化上，长三角地区夏季长度有极显著的增加趋势（P<0.01），春、夏两季的起始日期有显著的提前趋势（P<0.01和P<0.05）。空间分布上，春、秋季节长度由内陆向沿海增加,夏季长度由北向南递增，冬季长度由北向南递减。四季长度变化趋势的空间结构为：春、夏季以延长为主，秋、冬季主要表现为缩短，其中夏季长度的延长最为显著（P<0.01）。四季起始时间空间分布为：春、夏季南部入季早，秋、冬季北部入季早；起始时间变化趋势的空间结构为：春、夏季为一致的提早趋势；秋、冬季以延后为主。

利用1961－2010年华东地区87个气象站日平均气温资料，运用线性倾向估计等方法，对华东地区近50a来≥0℃和≥10℃积温及其持续天数和起止日期的时空分布特征进行分析，以了解气候变暖对该地区热量资源分布的影响。结果表明，1961－2010年华东地区气温持续增高，回归系数达0.24℃/10a，趋势系数为0.68（P<0.01），各项热量资源指标与气温呈显著正相关（P<0.05）。随着气候变暖，≥0℃和≥10℃的积温及持续天数普遍显著增加；≥0℃积温为5000、6000℃·d和≥10℃积温为4500、5500℃·d，以及≥0℃持续天数为300、340d和≥10℃持续天数为220、240d的等值线从华北平原南部和长江下游地区向北大幅推进，长江下游地区北移幅度较大，≥0℃和≥10℃积温及持续天数明显北移的起始年代分别为20世纪90年代和21世纪前10a。≥0℃和≥10℃积温及持续天数普遍增加是受起始日期提前和终止日期延后的共同影响，而前者的影响更明显。

利用锡林浩特市50a（1961－2010）日照时数以及总云量、低云量、降水量和水汽压等资料，采用气候倾向率分析其变化趋势，利用滑动T检验法和累积距平结合的方法进行突变分析，并根据各气象要素的年、季变化趋势及其与日照时数变化趋势的对应关系对日照时数变化原因进行分析。结果表明，锡林浩特市年日照时数呈极显著增加趋势（P<0.01）；从年代际变化看，20世纪60－90年代，年均日照时数呈持续增加趋势，90年代达到最大，进入21世纪后，年均日照时数则明显减少；四季中夏季日照时数呈极显著增加趋势（P<0.01）。各季日照时数偏少期为20世纪60－70年代，偏多期为80年代－21世纪初；各月日照时数均呈波动上升趋势，增加最多的为8月；年日照时数在1985年发生了由少到多的突变，季日照时数发生突变是导致年突变的原因，尤以春季和夏季最为显著；云量是决定日照时数增加的重要原因之一，日照时数增加还与夏季、冬季水汽压以及夏季和秋季降水量密切相关。

利用1961－2010年黑龙江省28个站点逐日气象资料，应用Mann-Kendall突变检测和线性趋势系数方法分析作物生长季（5－9月）农业气候资源的变化特征，并运用降水集中度和集中期对降水条件进行分析。结果表明，研究区近50a来日照时数平均每10a减少8.8h，稳定突变点在1980年；农业热量资源显著增加，平均气温增加趋势极显著（P<0.01），最低气温升高是增温的主要贡献者，作物生长季气温突变点在1996年，比全年平均气温突变点晚了10a左右，≥10℃积温和积温日数增加也极显著（P<0.01），但积温的初、终日年际间变化较大；农业水资源减少，总降水量平均每10a减少4mm，降水量级越大，降水分配的不均匀性越突出，中雨以下降水日数显著减少（P<0.01），而大雨和暴雨降水日数增加，平均增速分别为0.5和0.45d·10a-1；降水集中期在7月下旬，且降水量级越大，其集中度越大，大雨和暴雨以上降水的集中度分别为57.7%和68.7%，极端降雨过于集中，不利于被农作物有效利用，且容易出现局地洪涝。

利用197l－2007年云南124站逐日降水资料计算雨季开始期，采用EOF（经验正交函数）分解和最大熵谱分析方法，研究云南雨季开始期的空间分布、时间演变及周期变化特征，并初步分析云南雨季开始期不同分布型与季风的关系，以期为指导春季农业生产提供依据。结果表明，全省雨季开始期一致偏早或偏晚为云南雨季开始期的最主要空间分布特征，其次为滇中及以东地区与滇西北及滇西南地区雨季开始期反向变化的空间分布型；雨季开始期全省一致分布型存在3～5a的显著周期变化，滇中及以东地区与滇西北及滇西南地区雨季开始期反向变化的空间分布型存在3～4a的显著周期变化；云南雨季开始期与同年5月孟加拉湾地区和南海地区OLR有显著的相关关系（P<0.05）；南亚季风与南海季风强度指数对云南雨季开始期有重要的指示性意义。

基于数字高程模型数据，全面考虑地形因子对太阳短波辐射各辐射分量的影响，在分别建立太阳直接辐射和散射辐射模型的基础上，确定了山地太阳光合有效辐射的基本模型，并依据模型计算陕西省平均月、季、年光合有效辐射及≥0℃和≥10℃期间光合有效辐射分布情况，探讨局地地形对光合有效辐射的影响机理。结果表明，模型模拟结果与利用传统方法计算结果相一致，说明模型是可靠的；≥0℃和≥10℃期间光合有效辐射的空间分布情况说明陕西省光能资源丰富，理论上农业产量有较大的提升空间；局地地形对山区光合有效辐射影响显著，光合有效辐射量随坡度的升高而逐渐减少，偏南方向辐射量较大，偏北方向较小，东、西坡辐射量呈对称分布，同时地形对其的影响程度随季节而变，相对于夏季，在太阳高度角较低的冬半年,地形影响较大。

采用涡度相关法，于2010年和2011年对江汉平原水稻-油菜连作田冠层CO2通量进行周年观测，研究该系统CO2源、汇的季节和日变化规律。结果表明，CO2通量的日变化特征明显，各生育期平均CO2通量日变化幅度较大。将观测期通量数据插值后得到CO2净交换通量（NEE）的逐日变化过程，油菜收割后闲置期－中稻移栽期、分蘖期、拔节－抽穗期、乳熟期的平均NEE分别为1.63、-11.86、-20.61、-4.65g〖KG-*6〗·〖KG-*6〗m-2〖KG-*6〗·〖KG-*6〗d-1；水稻收割后的闲置期、油菜苗期－现蕾期、抽薹期、开花期、绿熟期平均NEE值分别为2.18、0.43、-5.00、-11.70、-13.91g〖KG-*6〗·〖KG-*6〗m-2〖KG-*6〗·〖KG-*6〗d-1。全年稻-油连作农田生态系统净CO2吸收量为19.26t〖KG-*6〗·〖KG-*6〗hm-2。

选取云南省玉溪市红塔区和通海县两个不同海拔烟区连续3a（2008－2010年）烤烟主要大田生长期（5－8月），利用逐日正午（11：30－12：30）紫外辐射强度和同期光照度、部分气候要素值的观测资料，分析紫外辐射强度变化与气候要素之间的关系，并选取光照度和云量两个要素对紫外辐射强度进行模拟预测。结果表明，烤烟大田生长期紫外辐射强度均值的年际变化不显著，同时期气象条件中，云量是影响烤烟生长期紫外辐射强度均值的主要因子。光照度、云量与紫外辐射强度变化的关系较密切，紫外辐射强度与光照度的比值较恒定，紫外辐射强度随云量的增加而降低。统计回归模型模拟表明，可用光照度和云量对紫外辐射强度进行估算，模拟值较准确。

为探讨作物间作的高效用水机制，在寿阳旱地农业试验站，开展了不同行比的玉米与甘蓝间作试验。结果表明，（1）玉米‖甘蓝间作生长季节的耗水量均低于玉米单作而高于甘蓝单作，从而使作物生长中后期的土壤水分以玉米单作最低，甘蓝单作最高，间作居中。对间作而言，土壤水分具有随着玉米行数减少（或甘蓝行数增加）而增加的趋势。（2）在作物生长季节中后期，各处理的土壤水分等值线出现明显的分异规律，表现为玉米单作最深，甘蓝单作最浅，玉米‖甘蓝间作居中。8月中旬以前，玉米日均耗水量高于甘蓝，之后则相反，表明玉米‖甘蓝间作通过两种作物对水分需求在时间和垂直分布上的互补性，实现对水资源的高效利用。（3）玉米‖甘蓝间作提高了玉米相对产量，但不同程度地抑制了甘蓝生长，且这种抑制作用随着甘蓝行数的增加而减弱，直至消失。当间作的甘蓝带≥4行（240cm）时，即≥1倍玉米高度（220cm）时，间作群体的玉米和甘蓝的产量、产值和水分生产效益均高于单作。因此，甘蓝带≥1倍玉米高度的玉米和甘蓝间作是较理想的种植模式。

以番茄“金粉2号”（Jingfen 2）品种为试材，设正常灌溉（T1）、轻度胁迫（T2）和重度胁迫（T3）3个土壤水分处理，观测不同土壤水分条件下番茄植株的茎流速率和叶片水势。结果表明，番茄植株茎流速率日变化呈现明显的规律性，晴天，T1和T2的番茄茎流速率呈明显的双峰曲线，中午12：00左右气孔关闭，茎流速率出现低谷。阴天，T1和T2处理番茄茎流日变化趋势总体较为平缓。不同水分处理下番茄的蒸腾量差异明显，水分胁迫处理的番茄蒸腾量均小于正常灌溉，土壤水分胁迫程度越严重，日蒸腾量越低。随着水分处理天数的增加，不同灌溉处理番茄的蒸腾量差异逐渐缩小。叶片水势随灌溉后天数增加而逐渐减少，叶片水势T1>T2>T3。相关分析表明，影响番茄茎流的主要气象因子为太阳辐射、空气温度和空气湿度。研究认为，番茄茎流与太阳辐射、空气温度和土壤水分呈正相关，叶片水势与空气相对湿度呈负相关。研究结果可为设施番茄水分管理提供科学依据。

采用开路式土壤碳通量测量系统于2010年3－10月在冬小麦-大豆轮作期对免耕与翻耕田土壤呼吸速率、5cm深土壤温度和湿度进行测定，以研究耕作措施对农田土壤呼吸的影响。结果表明，在冬小麦、大豆生长时段，免耕与翻耕田土壤呼吸速率的季节变化趋势基本一致。冬小麦生长时段免耕与翻耕田土壤呼吸速率的平均值分别为2.50±0.14和2.40±0.29μmol〖KG-*6〗·〖KG-*6〗m-2〖KG-*6〗·〖KG-*6〗s-1，大豆生长时段分别为2.82±0.28和3.50±0.52μmol〖KG-*6〗·〖KG-*6〗m-2〖KG-*6〗·〖KG-*6〗s-1。冬小麦生长时段免耕与翻耕田土壤呼吸无显著差异，但大豆生长时段二者存在显著差异（P<0.05），差异最明显的阶段在大豆开花期（7月下旬－8月中旬）。利用温度影响函数（指数函数）和湿度影响函数（二次函数）耦合的模拟模型进行土壤呼吸与土壤温度和湿度的回归分析，得出免耕条件下土壤温度和湿度可以共同解释25.3%的土壤呼吸变异（R2=0.253，P<0.05），翻耕条件下二者可以共同解释44.0%的土壤呼吸变异（R2=0.440，P<0.01）。可见，一方面，耕作措施对土壤呼吸的影响因种植作物而异，与翻耕相比，免耕显著降低了大豆田土壤呼吸，但对冬小麦田无显著影响；另一方面，免耕下土壤温度和湿度对土壤呼吸的影响比翻耕要小。

根据中国科学院栾城农业生态系统试验站2006－2007年小麦-玉米生长季实测的作物水氮动态变化数据，进行CERES-Wheat和CERES-Maize模型在华北地区冬小麦和夏玉米作物水氮过程模拟能力的验证及参数敏感性分析。结果表明，模型模拟的冬小麦生长季土壤含水量、土壤硝态氮含量、植株含氮量与实测值的相关系数分别为0.46、0.74和0.68，夏玉米则依次为0.95、0.62和0.72。敏感性分析发现土壤含水量和土壤硝态氮含量对土壤参数变化比较敏感，植株含氮量则受遗传参数影响显著。当田间持水量相对变化+10%时，冬小麦和夏玉米的土壤含水量相对变化率分别为+7.5%和+8.8%，冬小麦和夏玉米土壤硝态氮含量的相对变化率分别为+12.0%和+17.9%。叶热间距PHINT对冬小麦植株含氮量有负效应，PHINT相对变化+10%时冬小麦植株含氮量的相对变化率为-11.5%；夏玉米植株含氮量对出苗-幼苗末期所需温时(P1)较为敏感，P1变化+10%时夏玉米植株含氮量相对变化+9.3%。

采用开顶式气室(OTC)和遮阳网模拟O3增加和地表太阳辐射减弱条件，测定冬小麦不同生育期不同器官的磷含量，并分析O3增加和太阳辐射减弱对植株体内磷含量、分配和转运的影响。结果表明，(1)太阳辐射减弱条件下冬小麦根、茎、叶和穗中磷含量均比自然光条件下显著增加(P<0.05)，根和穗中磷的分配率降低，叶和生育后期茎中磷的分配率增加，植株营养器官中磷的总转运量(P<0.01)和转运率降低(P<0.05)；(2)100nL〖KG-*4〗·〖KG-*4〗L-1O3处理(T)会增加根、茎、穗和生育后期叶中磷含量，降低乳熟期－成熟期根和穗中磷的分配率，增大成熟期茎和叶中磷的分配率，极显著降低根、茎、叶和营养器官中的磷转运量(P<0.01)，增加叶和营养器官中磷的转运率。(3)O3增加和不同太阳辐射减弱的复合处理均会增加根、茎、叶和穗中磷含量，极显著降低植株根、茎、叶和营养器官中磷的转运量(P<0.01)，降低穗和孕穗期－抽穗期根中磷的分配率(P<0.05)，增加灌浆期－成熟期磷在茎和叶中的分配率(P<0.05)，各复合处理对茎和穗中磷分配率的影响，随着太阳辐射减弱程度的增加而增大，并且在乳熟期－成熟期表现为协同作用。

利用LI-6400便携式光合测定仪，在山东农业大学试验基地对冬小麦品种鲁麦23生理生态多项指标进行系统测定，在此基础上，从Jarvis和Ball-Berry模型中分别选取两种模型，利用最小二乘法对气孔导度参数进行拟合检验，并对模型预测效果进行统计分析和对比。结果表明，Ball-Berry模型2预测精度最高，其预测值与实测值的相关系数和均方根误差分别为0.625（P<0.01）和0.158mol〖KG-*4〗·〖KG-*4〗m-2〖KG-*4〗·〖KG-*4〗s-1，Jarvis模型1优于Jarvis模型2，Ball-Berry模型1预测效果最差，其预测值与实测值的相关系数和均方根误差分别为0.369（P<0.01）和0.235mol〖KG-*4〗·〖KG-*4〗m-2〖KG-*4〗·〖KG-*4〗s-1。4种模型在华北地区的适应性与长江中下游地区相比存在一定差异，因此需要在更多地区对气孔导度模型进行更深入研究，以期为土壤-植被-大气系统研究提供更为可靠的参考依据。

利用贵州西部14县（市）1978－2009年连续32a的马铃薯生育期（3－9月）的定位观测和加密观测资料、1960－2009年3－9月地面平行观测气象资料，采用气候变化倾向率、Morlet小波分析、Cubic函数以及积分回归等方法，对贵州西部马铃薯生育期主要气候因子变化规律及其对马铃薯生长的影响进行分析，以期为马铃薯产业发展提供依据。结果表明，研究区马铃薯生育期平均气温年际变化呈极显著上升趋势，倾向率为1.96℃/10a（P10℃积温达2100～3800℃〖KG-*4〗·〖KG-*4〗d，降水量730～1300mm，日照时数820～1100h。气温对马铃薯产量形成为负效应，但块茎膨大期气温日较差对其为正效应，且该期对气温变化十分敏感；降水量对马铃薯产量形成除开花期（5月中旬－6月下旬）为负效应外，其余时段均为正效应，马铃薯开花期到块茎膨大期（5月中旬－8月下旬）对降水量变化十分敏感；日照时数对马铃薯产量形成除苗期（3月下旬－5月中旬）为负效应外，其余时段均为正效应，马铃薯开花前期（5月中旬－下旬）和块茎膨大期对日照时数变化十分敏感。

利用遥感方法识别中国冬小麦关键发育期并基于识别发育期进行长势监测。通过冬小麦主产区271个气象站2005-2010年的农业气象资料和同期MODIS-EVI（增强植被指数）遥感资料，综合分析EVI时间序列与冬小麦返青、抽穗和成熟期的关系，使用最大变化斜率法、窗口转折点法和简单转折点法识别冬小麦关键发育期。然后基于遥感识别抽穗期数据，使用相邻年抽穗期EVI值比较方法对冬小麦2006-2010年长势进行遥感监测。遥感识别冬小麦主要发育期均方根均值为14.61d，平均绝对偏差均值为11.2d；冬小麦遥感长势监测结果显示基于识别抽穗期的遥感长势监测方法监测效果好于传统长势监测方法。

以河南省商丘市3个代表乡镇作为评估单位，以德尔菲法作为评估方法，依据气象服务效益贡献率评估模型，对农作物各生产环节的气象服务效益进行分析和评估。结果表明，3个代表乡镇农作物气象服务效益的贡献率为6.9%；其中,对保护地经济类作物生产的贡献率为8.7%，对粮食类作物为5.8%。在粮食类作物的生产中，气象服务效益在拔节期和灌浆期两个生产环节中产生的效益最高，分别为1.67%和1.73%，约占整个生产环节气象服务总效益的59%；在保护地经济类作物主要生产环节中，气象服务在营养生长期和生殖生长期的效益较高，分别为33%和36%，约占整个生产环节气象服务总效益的69%。

利用山西省冬小麦种植区80个站点1961-2010年地面0cm日温度资料和冬小麦霜冻灾情资料，以地面0cm日最低温度界定霜冻过程，以霜冻过程为尺度构建霜冻的气候指标即过程积霜，分析该气候指标的年际变化及空间分布。结果表明，用年历次霜冻过程积霜和的相对值区分霜冻可能年份与其它年份有较好的效果。轻、中、重霜冻以及全部霜冻过程积霜和多年均值具有良好的空间一致性。对于同一区域，重霜冻积霜和多年均值最大，中霜冻次之,轻霜冻最小。根据地面0cm温度构建的霜冻气候指标，是进行霜冻实时评估和霜冻风险区划的基础。

利用盆栽棉花幼苗进行不同时长（3、6、9、12d）的淹水试验，观测棉花叶片的叶绿素组分(Chl)、叶色度(Rc)、叶绿素荧光动力学参数(F0、Fm)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(DS)、脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等关键生理指标，并与对照进行比较，分析其对涝渍灾害的响应。结果表明，淹水后的前3d棉苗叶片叶绿素水解速度最快，叶绿素荧光活性下降的峰值则出现在淹水后第6～9天。说明在田间管理上，应抓住时机在棉田淹水后的3d内尽快排涝降渍，避免植株光合能力受强烈抑制。涝渍胁迫发生后，叶片细胞内代谢平衡被打破，产生了如MDA含量增加和SOD活性下降等负面变化，不利于植株的恢复，同时也产生了如DS、Pro含量增加和POD活性提高等一系列正面变化，这对活性组织有保护作用。在淹水12d内，这些生理指标的变化速率呈现快-慢-快的规律，可用三次曲线来模拟其变化特点。

基于山西62个测站1961-2010年的逐年初霜日及地面最低温度资料，应用EOF和M-K突变检测方法对山西初霜冻的时空分布及其突变特征进行分析，以期为提高对霜冻的预测、服务能力和有效利用农业气候资源提供参考。结果表明，（1）山西近50a平均初霜冻日在空间上大致呈“5节阶梯”型分布，9月中旬-11月上旬，自北向南相继出现初霜冻，且东部早于西部；（2）山西出现正常初霜冻的概率为62%～82%，从北向南呈“大—小—大”分布；偏早初霜冻出现概率为6%～26%，从北到南呈“小—大—小”分布，中西部是出现偏早初霜冻概率最大的地区；特早初霜冻出现概率为4%～22%，出现概率最大的地区在西部及中东部地区；（3）初霜冻、轻微初霜冻、中度初霜冻和重度初霜冻发生年份大都表现出一致的推后或提前，也存在纬向差异，但总体一致性是山西初霜冻变化的主导特征；（4）M-K突变检测表明，山西近50a平均初霜日在1989年产生明显突变；对全部62个站点的检测表明，59个站点都存在突变，且主要发生在20世纪80-90年代；仅西北部3个站点没有检测出突变；从其区域分布看，北部和南部突变偏早，中部偏晚。

以不同温度胁迫下（35℃/3d、35℃/5d、38℃/3d和38℃/5d）的水稻田间试验为基础，研究抽穗期高温胁迫对两个水稻品种扬稻6号和南粳43的干物质积累和分配、叶片绿色度值（Soil and plant analyzer development，SPAD）和净光合速率的影响。结果表明，与常温对照（CK）相比，高温胁迫下，两个水稻品种干物质积累量、SPAD值和净光合速率显著下降（P<0.05），茎鞘物质输出率和转运率显著增加（P<0.05）。随着胁迫温度的升高和胁迫时间的延长，两个水稻品种各指标的变化幅度逐渐增加。不同水稻品种对高温胁迫的反应不同，扬稻6号受高温影响要小于南粳43。

利用库尔勒气象站1959-2011年冬季逐日气温资料，通过对冬季极端最低气温、日平均气温≤-10℃负积温以及最低气温≤-15℃日数等气象因子进行标准化处理，运用主分量分析方法计算梨树综合冻害指数，并应用线性回归、Mann-Kendall突变检验法和Morlet小波对历年综合冻害指数变化特征进行分析。结果表明，综合冻害指数能较好地反映库尔勒香梨树历年冻害情况，综合冻害指数值越大，冻害程度越严重，确定综合指数值>10为香梨树出现冻害的临界指标；近52a综合冻害指数没有明显的线性变化趋势，1979年左右出现了下降突变；综合冻害指数序列年代际变化以32～38a尺度的周期信号较明显，年际尺度2000年以前存在明显的准9a周期，2000年以后向短周期发展，并在近10a中后期形成3～4a副周期。研究结果对库尔勒香梨树冻害监测、预警具有重要意义。

利用北京台站1951-2010年的逐日气象资料（包括降水量、最大风速及其风向），对文献\[3\]提出的“天气气候征兆预报法”进行验证。文献\[3\]提出根据3种征兆，即“西南风或南风”、“风力3级以上”、“没有降雨”来预报未来100±5d的降水情况的方法，据称，该方法准确率达93%以上。验证结果表明，根据文献\[3\]的条件，100±3d内降水准确率为77.0%，100±5d内降水准确率为84.7%，结果与文献\[3\]接近。进一步弱化文献\[3\]中设定的条件表明，无需这些条件，任一组±3d降水准确率均为77.0%左右，说明文献\[3\]中的3项征兆与“百日后降雨”没有必然关联。北京台站60a的实际降水概率与征兆法预报“百日后降雨”准确率比较接近,说明文献\[3\]揭示的是北京的客观降水概率，与“征兆”无密切关联。

2012年春季（3-5月），全国平均气温比常年同期略偏高，降水略偏多，日照接近常年。主要农区春季大部时段光、温、水匹配较好，利于夏收粮油作物生长发育和产量形成，春播进展顺利。但南方大部地区初春持续低温、阴雨寡照天气，部分地区4-5月多强降水，给农业生产造成一定影响；四川南部和云南北部春季旱情持续，夏收作物产量形成和春播作物生长受到较大影响。