2013年6月-2014年6月，在河南省新乡夏玉米-冬小麦试验田设置四种处理即农民常规施肥（F处理，250kg·hm^-2）、减氮20%（LF处理，200kg·hm^-2）、减氮20%+黑炭（LFC），以不施肥处理为对照（CK），采用静态箱-气相色谱法，对夏玉米-冬小麦生长季土壤CO_²和N_²O排放通量动态进行测定。结果表明：（1）夏玉米-冬小麦田的土壤CO₂排放通量为21.8～1022.7mg·m^-2·h^-1，土壤CO_²排放通量主要受土壤温度和水分的影响，在夏玉米季受土壤水分的影响更为显著，而在冬小麦季则为5cm土层处的温度对其影响更为突出。减施氮肥20%处理和减氮加生物黑炭共同作用使土壤CO_²累积排放量显著降低，小麦生长季的减排作用尤为显著。（2）施肥和灌溉是影响土壤N_²O排放的最主要因素，施肥期间N2O排放量分别占夏玉米季和冬小麦季累积排放量的73.9%～74.5%和40.5%～43.6%；施肥量主要影响排放峰的强度，灌溉主要影响排放峰出现时间的早晚且会影响不同措施的减排效果。在每季作物250kg·hm^-2施氮水平下减施氮肥20%使夏玉米季和冬小麦季的N₂O累积排放量分别降低15.7%～16.8%和18.1%～18.5%，是高产集约化农田减排N₂O的有效措施。在适宜施氮水平（200kg·hm^-2）下施用生物黑炭，短期内对土壤N₂O排放无显著影响。（3）夏玉米-冬小麦田农民常规施肥水平的N₂O排放系数为0.60%，减氮施肥的N₂O排放系数为0.56%。在华北平原高产集约化农田适当减氮施肥不仅能降低农田土壤温室气体排放，且对作物产量无影响，是适宜的温室气体减排措施。

基于2014-2015年华北农田定位试验，设CK（单施氮磷钾肥）、C1（生物炭4.5t×hm^-2×a^-1+氮磷钾肥）、C2（生物炭9.0t×hm^-2×a^-1+氮磷钾肥）和SR（秸秆还田+氮磷钾肥）4个处理，对施用生物炭和秸秆还田对表层土壤矿质氮（NO₃^--N、NH₄⁺-N）含量以及土壤pH值的影响进行研究。结果表明，不同处理土壤矿质氮的动态变化趋势基本一致，施用生物炭和秸秆还田均可显著提高土壤NO₃^--N含量（P<0.05），但对土壤NH₄⁺-N含量影响不大。与秸秆还田相比，高量施用生物炭有利于增加土壤NO₃^--N含量。各处理土壤中矿质氮主要以NO₃^--N为主，NH₄⁺-N含量均保持在一个较低水平。将冬小麦整个生育期内各处理土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N含量与夏玉米的相比，前者显著高于后者。在整个冬小麦-玉米轮作周期内，高量施用生物炭显著提高了土壤pH值，且各处理土壤NO₃^--N与土壤pH值呈显著负相关（P<0.05），土壤NH₄⁺-N含量与土壤pH值相关性不显著；而各处理土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N含量与土壤含水量均呈显著正相关（P<0.05）。可见，添加生物炭对减少氮素的转化和流失具有较大潜力。

2014年10月-2015年8月，以北京昌平某猪场3栋育肥猪舍为例，在猪舍内外设置监测点，对猪舍内外空气动力学直径≤2.5μm的颗粒物（PM2.5）、≤10μm的颗粒物（PM10）和≤100μm的颗粒物（TSP）浓度进行周年监测，并将舍外监测数据与昌平国家环境监测数据进行比较分析，以研究探讨大气环境颗粒物浓度对育肥猪舍内环境的影响。试验结果表明，试验期间舍内外PM2.5浓度的变化范围分别为23～245μgm^-3和11～372μgm^-3，PM10浓度变化范围分别为113～1182μgm^-3和25～444μgm^-3，TSP浓度变化范围分别为334～4396μgm^-3和31～742μgm^-3。育肥猪舍内PM10和TSP浓度远高于猪舍外，说明育肥猪舍内PM2.5浓度受大气环境的影响，而育肥猪舍内粒径大于2.5μm的颗粒物主要源于养殖生产活动。

利用北方农牧交错带46个气象站1961-2013年气象资料，采用Penman-Monteith公式法计算该地区参考作物蒸散量(ET0)、ET0对气象因子的敏感性系数、气象因子对ET0的贡献率，并通过趋势分析、GIS空间插值方法对这些指标的时空变化进行分析。结果表明：（1）北方农牧交错带年ET0平均值在839～1097mm，近53a来以0.21mm · a^-1的速率减小。（2）空间分布上，ET0总体呈现“一高二低”的分布格局：陕北高原为高值区，大兴安岭北部高纬地区、青东农区及陇中片区为两大低值中心区。且陕北高原、陇中及青东农区61%的站点ET0平均以0.85mm·a^-1（P＜0.05）的趋势递增，而吉林西部、科尔沁沙地、辽西地区则呈明显减小趋势。（3）气象因子对ET0的贡献受ET0对气象因子的敏感性和气象因子的相对变化共同影响，其中北方农牧交错带ET0对相对湿度最敏感，其次为平均风速；但近53a来风速呈极显著下降趋势，下降速率达0.0154m·s^-1·a^-1（P＜0.001），因此，综合分析结果表现为风速对ET0的贡献量最大，说明北方农牧交错带ET0下降主要归因于风速的降低。

利用全球气候模式BCC_CSM1.1（Beijing Climate Center Climate System Model version 1.1），耦合区域气候模式RegCM4（Regional Climate Model version 4）输出的1961-1990年（基准时段）气候模拟数据，并根据同期实测资料，确定模拟值和实测值之间的非线性传递函数与方差订正参数，构建气候模拟数据的误差订正模型。利用1991-2005年（验证时段）模拟数据与实测资料验证该模型的有效性，并对RCP（Representative Concentration Pathway）情景下2021-2050年（未来时段）气候模拟数据进行订正，同时通过潜力衰减方法预估未来江苏冬小麦气候生产潜力格局。结果表明：将气候模拟数据订正方法应用到作物气候生产潜力预估是有效的。以均值传递函数和方差信息建立的模型可以较好订正江苏逐日气候模拟数据。订正后的秋冬季气温、辐射量、蒸散量和冬春季降水量模拟偏差明显减小。在此基础上研究发现，冬小麦的成熟期在RCP4.5和RCP8.5情景下介于153~175和153~174，较基准时段均明显提前。两种情景下冬小麦气候生产潜力分别介于10335~14368kg·hm^-2和9991~13708kg·hm^-2，较基准时段呈下降趋势。其变异系数分别介于7.6%~14.6%和7.5%~13.6%，较基准时段呈增大趋势，表明江苏冬小麦气候生产潜力总体趋于不稳定。未来时段，徐州中北部、连云港东北部、宿迁西部以及盐城东南部冬小麦在RCP4.5和RCP8.5情景下可以保持相对较高的生产潜力（≥12501kg·hm^-2），该省应确保这些地区的冬小麦种植用地。研究建议，作物气候生产潜力预估应考虑利用研究区实测资料对气候模拟数据进行订正，以提高预估可信度。

本文提出土垄内嵌基质的栽培方式以缓解日光温室春甜椒生长季遭受的高温影响。通过设置土垄栽培（S处理）、土垄嵌PE槽基质栽培（P处理）、土垄嵌铁丝网槽基质栽培（W处理）3种处理，以单纯PE槽基质栽培（CK）为对照，在春甜椒果实成熟采摘期（5-6月）每日气温较高时段（12：00-16：00）观测各处理根区环境温度，在甜椒不同生育时期观测各处理植株的生长指标及产量并进行比较。结果表明：S、P和W处理的根区温度分别比CK低1.50、2.17和1.47℃，说明P和W处理能够有效缓冲高温时甜椒根区环境温度的升高，且P处理的温度缓冲效果略优于W处理。S、P和W处理甜椒的株高、茎粗、叶绿素含量和地上干鲜重均显著高于CK，能显著促进甜椒生长发育，其中W处理对甜椒生长的促进作用最明显。基质栽培根系鲜重较大，但CK根区高温减少了甜椒地上部和根系干物质积累。此外，第一次采摘时土垄栽培的结实数显著低于其它3个处理，说明基质栽培相对土壤栽培能促进甜椒开花坐果，缩短生育期。W处理结实数、单果重、单株产量、果实大小及单产均显著高于其它处理，其产量为3.78kg·m^-2，分别比S、P和CK处理提高80.9%、31.3%和51.8%。总之，土垄嵌铁丝网槽基质栽培能够在有效增强根区温度缓冲能力的前提下，明显提高甜椒产量，在日光温室高温环境生产中具有重要的应用价值。

以“广两优香66”为试材, 于2014年8-10月在南京信息工程大学农业气象站进行人工控制实验, 研究花期低温对晚稻光合作用和后期灌浆过程的影响, 并分析低温胁迫下晚稻后期干物质积累和分配的变化。低温胁迫温度设定为22℃/17℃（昼/夜）, 处理时间分别为2、4、6和8d, 分别依次记为T2d、T4d、T6d和T8d, 以外界环境条件32℃/25℃(昼/夜)为对照（CK）。结果表明：（1）低温处理后, T2d处理最大光合速率（Pmax）变化较小, T4d和T6d分别比CK下降11.66%和21.47%, T8d的Pmax仅为17.25μmol·m^-2·s^-1, 比CK减少28.54%。低温处理后叶片光饱和点（LSP）降低, 而光补偿点（LCP）明显升高, 与CK相比, T2d、T4d、T6d、T8d的LSP分别降低6.68%、8.08%、8.63%、10.87%, LCP升高2、3、4、6倍。说明低温处理降低晚稻叶片的光合能力；（2）对不同处理的灌浆过程的拟合表明, 低温处理时间越长, 达到最大灌浆速率所需时间（T-GRmax）越长, 晚稻最大千粒重（A）越小, 灌浆活跃期的时间（T90）也越短, 导致整体平均灌浆速率（GR）呈不同程度下降, 说明低温会减缓晚稻的灌浆过程；（3）低温处理时间越长, 晚稻结实率越低, 不超过2d低温对结实率无显著影响, 但4d及以上低温处理能显著降低晚稻结实率, T8d处理的结实率比CK降低34.39%；（4）晚稻总干物质与花期低温处理时间呈负相关, 且低温处理6d后总干物质显著减少, T8d处理总干物质比CK减少28.05%, 其中叶片和穗部减少较明显, 低温处理4d后两者干物质均明显下降, 处理8d后比CK分别减少42.57%和38.70%。研究表明花期低温处理抑制晚稻光合作用, 4d及以上低温处理显著降低结实率, 减缓籽粒灌浆过程, 对产量形成不利。

为了探索太阳辐射、气温和风速对栓皮栎幼苗叶温(LT)的影响，以及LT与Gates气候空间列线的一致性，在晴天条件下，控制小气候风速因子，测定气温、LT和太阳辐射，研究不同风速条件下栓皮栎幼苗叶气温差（LATD）随太阳辐射的变化。并依据Gates气候空间理论和图解方法，确定栓皮栎幼苗的气候空间列线。结果表明：静风时栓皮栎幼苗LATD随太阳辐射的增加而增加，二者呈线性关系；冠层温度衰减（CTD）随太阳辐射强度增加而增加，但随着风速的增大，CTD随太阳辐射而增加的幅度逐渐减小。风速为0.8m·s^-1时，CTD随太阳辐射变化的趋势线斜率逐渐趋近于0，表明不同风速条件下的栓皮栎幼苗叶片CTD随着太阳辐射强度的增加呈线性增加趋势；随着风速的增加，该线性关系形成斜率逐渐变小的列线，列线与Gates气候空间理论的上限趋势一致，列线上的点与生物学上限温度(BMT)相加可以表达栓皮栎幼苗叶片气候空间上限。

采用改进后的开顶式气室（OTC），大田原位模拟温度升高2℃和CO₂浓度增加60μL·L^-1的未来气候情景，观测其对湖北地区早稻植株全氮、土壤氮素及产量的影响。试验设置对照(CK)、增温（增2℃,IT）、增CO2 (增60μL·L^-1,IC)以及增温+CO^₂（增2℃+增60μL·L^-1,IT+IC）4个处理，3次重复，随机区组排列，对早稻各生育期植株全氮含量、土壤NH4⁺-N和NO₃--N含量以及产量构成进行监测。结果表明：（1）温度和CO^₂浓度升高以及二者同增会增加早稻生育早期（特别是分蘖期）植株体内全氮含量，分蘖期以后各处理间差异不显著，籽粒全氮含量差异亦不显著；土壤NH4⁺-N含量与植株全氮变化规律类似，在早稻生育早期，温度和CO^₂浓度升高以及二者同增会增加土壤NH4⁺-N含量，分蘖期以后各处理间差异不显著；（2）温度升高使拔节期、成熟期土壤NO₃--N含量降低，抽穗期土壤NO₃--N含量增加；CO₂浓度增加会提高拔节期、成熟期，降低抽穗期土壤NO₃-N含量；（3）CO₂浓度升高，早稻增产13.4%，与CK差异极显著（P<0.01），而单独增温或增温+增CO₂处理早稻产量与CK差异不显著。

利用2001-2013年TRMM 3B43、MODIS-NDVI、DEM、气象观测等数据，在分析植被对降水响应滞后性的基础上，构建了TRMM 3B43数据中月降水量与经纬度、海拔、坡向和NDVI因子间的多元线性回归方程式，作为川西高原月降水量资料的降尺度计算模型，采用“回归方程+残差”的插值方法获取研究区2001-2013年1km空间分辨率的月降水量空间数据，并利用区内16个气象站点的观测数据与模拟结果进行了相关分析和误差检验。结果表明：（1）各气象观测站点基于TRMM 3B43资料的降尺度模拟降水量的数据均具有很高的精度，其中，精度最高的稻城站模拟结果与站点观测值的相关系数高达0.9839，精度最低的小金站相关系数亦高达0.8781；（2）在月、年尺度上，降尺度模拟降水量的数据亦具有很高的精度，其中，5-10月的精度明显高于其它月份，湿润年份精度总体高于干旱年份；（3）降尺度模拟降水量与站点实测降水量整体上相关系数为0.9499，偏差为0.0866，两者吻合度较高，但降尺度模拟降水量值略偏高；（4）降尺度在月尺度上能基本保证TRMM 3B43原始数据的精度，而在年尺度上能有效提高原始数据的精度，加之对空间分辨率的提高，可为获得更加全面、精细的降水分布数据提供有效方法。