在棕壤区玉米田开展对比试验，以当地常规施肥量为基础，以不施生物炭为对照CK，设3个生物炭施量处理，分别为C1（3000kg·hm-2）、C2（5000kg·hm-2）、C3（7000kg·hm-2），均以基肥形式一次性施入，玉米播种?成熟收获期内定期测定土壤CO2与N2O排放量，以探讨不同生物炭施量对棕壤区玉米田CO2和N2O排放的影响。结果表明：C1、C2处理的CO2排放量小于对照CK，分别比CK减少9.9%和8.0%，但差异不显著。在玉米不同生育时期，土壤CO2累积排放量表现为拔节-开花阶段最高，达到800～1200mg·m-2·h-1，苗期和成熟阶段排放最低。玉米全生育期内不同处理的CO2排放量均与土壤5cm处温度呈显著正相关关系；施用生物炭对土壤N2O排放有抑制作用，且随着生物炭添加量的增加，抑制作用加强。N2O排放与玉米氮肥施用关系密切，两个排放高峰分别出现在施入底肥和追肥之后。C1、C2、C3处理土壤N2O累积排放量分别比CK减少24.7%、35.2%、37.0%。研究表明，生物炭抑制了棕壤区土壤呼吸，从而抑制土壤CO2与N2O的排放，并与氮肥用量关系密切。随着生物炭施用量的增加，土壤对CO2排放的抑制作用减弱，而对N2O排放的抑制作用增加。总体而言，土壤中施加生物炭对抑制农田温室气体排放和固碳减排有积极作用，而生物炭的施用量需要综合考虑土壤条件和施肥量等多种因素。

基于阿勒泰地区7个气象站1961?2016年逐日气象数据和联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith公式，估算该区域近56a参考作物蒸散量（ET0），利用气候倾向率和反距离加权插值法分析ET0及主要气象因子的时空变化特征，并采用相关系数和多元回归分析相结合的方法对不同尺度ET0变化成因进行分析。结果表明：阿勒泰地区年平均ET0为928.46mm，其气候倾向率为-10.90mm·10a-1（P＜0.01）。季节ET0平均值由大到小依次为夏季、春季、秋季和冬季，夏季、秋季ET0呈极显著降低趋势（P＜0.01），冬季ET0呈显著增加趋势（P＜0.05）。6-7月ET0最大，1月和12月ET0最小，年内变化呈抛物线形。总体来看，各时间尺度ET0空间分布特征基本一致，且呈现中西部地区ET0显著减少趋势，年ET0减少是夏季ET0减少所致。各尺度ET0变化主要贡献因子不一，但平均风速的极显著降低对ET0减少的影响最大。

针对北方地区春季玉米播种期干旱、出苗困难、苗情差等问题，筛选低聚糖、甲壳素、腐植酸盐等含量适宜的抗旱物质及多种助剂，制成玉米专用抗旱种衣剂，进行种子包衣，同时结合起垄栽培技术，进行大田实验，以探究其对玉米出苗率、生长状况和产量的影响。实验设4个处理：起垄+抗旱种衣剂（RD）、起垄（R）、抗旱种衣剂（D），以平地种植为对照（CK）。结果表明，施用抗旱种衣剂对玉米种子进行包衣处理，出苗期提早1～2d，生育期缩短1周左右。RD、R、D处理的玉米出苗率与CK相比，分别提高18.3%、7.2%、12.1%，产量与CK相比，分别增加17%、6%、3%，其中RD处理与CK间的差异显著（P＜0.05），说明抗旱种衣剂结合起垄栽培技术，对提高玉米出苗率、促进生长、提高产量有积极作用。

20世纪50年代以来，上海地区粮食耕作制度和水稻品种经过不断更替，发展为目前的稻麦（或稻油）轮作为主的一年两熟制，其中水稻主要以单季晚粳稻为主。为了对单季晚稻的生长状况进行有效预估，采用线性逐步回归方法建立水稻生育期间隔日数与气象因子的关系模型；选择已有成熟的模型（或模块），在参数定标的基础上，建立水稻茎蘖动态、叶龄和灌浆过程模型。选用2014-2016年杂交粳稻“秋优金丰”共16个播期的田间试验观测资料进行参数定标及模型有效性验证，在此基础上模拟水稻各生育性状的动态变化，并对模拟效果进行误差分析。结果表明，各模型均能较好地模拟单季晚粳稻发育期、茎蘖动态、叶龄和灌浆过程，发育期和叶龄模型模拟值与实测值的相关系数（R）均达0.95以上（P＜0.001），归一化均方根误差（RMSEn）均在10以下；茎蘖动态和灌浆动态模型模拟值与实测值的R值均达0.85以上（P＜0.001），RMSEn分别为19.8和31.2，粒重的模拟误差主要出现在灌浆的中后阶段。总体来看，各模型对上海地区单季晚粳稻具有较好的模拟性能，能够为生育期、茎蘖消长、叶龄和灌浆过程的动态预测提供依据。

利用内蒙古地区110个气象站1961-2016年年平均气温、降水量数据，基于Miami模型和Thornthwaite Memorial模型计算气候生产潜力，分析内蒙古地区年平均气温、年降水量及气候生产潜力的时空变化特征，并通过敏感性试验，分析不同气象要素变化情景下的气候生产潜力敏感性。结果表明：（1）内蒙古气温和降水量地区间差异显著，56a来平均气温显著上升，97%的站点平均气温上升趋势极显著（P＜0.01），降水量呈波动变化，其线性变化趋势不显著；（2）气候生产潜力呈东南?西北向的带状分布，地区间差异较大，年变化趋势不显著，呼伦贝尔地区气候生产潜力显著增加（P＜0.05）；（3）气候生产潜力对降水量更敏感，未来在内蒙古地区显著变暖的背景下，降水量的多寡决定气候生产潜力的变化；（4）粮食单产及气候资源利用率逐步提高，未来仍存在作物增产空间，但应考虑可持续发展问题，合理利用气候资源。

以玉米品种“先玉335”为实验材料，采用盆栽培养方法，待幼苗长至三叶一心时进行根系浇注海藻糖处理，海藻糖浓度分别为3、6、9、12、15、18mmolL-1，以清水为对照，在人工智能培养箱昼/夜温度14℃/5℃的低温条件下培养4d，分析低温胁迫下海藻糖对玉米幼苗根系生长、抗氧化酶活性、细胞膜稳定性及渗透调节物质含量的影响。结果显示：根系浇注海藻糖能促进低温胁迫下玉米幼苗根系生长，诱导细胞抗氧化酶活性增加，维持根系细胞膜结构和功能的稳定。与对照相比，12mmolL-1海藻糖处理的幼苗根长、根表面积和根鲜干重分别增加32.16%、15.87%、41.14%、58.33%；SOD和POD活性分别增加44.16%和62.17%；MDA含量和相对电导率分别降低50.23%和42.53%；脯氨酸和可溶性蛋白含量分别增加81.32%和87.21%。表明根系浇注适宜浓度海藻糖可有效提高玉米幼苗的抗低温能力，通过增强根系抗氧化酶活性，减轻膜损伤，进而缓解低温胁迫对幼苗生长的抑制，且12mmolL?1的海藻糖溶液根系处理效果最佳。

基于湖北省76个气象站1961-2016年逐日降水资料、2004-2016年主汛期（6-8月）主要暴雨过程的灾情资料以及《降雨过程强度等级》行业标准，通过灰色关联法和曲线拟合法，针对强降水过程，构建湖北省暴雨洪涝灾害脆弱性曲线模型，其中2004-2015年数据用于模型的构建和回代检验，2016年数据用于模型的外延预评估，以期定量化评估强降水过程造成的暴雨洪涝灾害的影响。结果表明：以受灾面积比重、受灾人口比重、直接经济损失比重和表征灾情综合影响的综合相对灾情指数作为脆弱性定量化评估对象，构建的湖北省暴雨洪涝灾害脆弱性曲线模型，在外延预评估中，除直接经济损失比重的一致准确率为60%外，其它指标的一致准确率均在80%以上，等级预评估检验误差均在1个等级以内，模型评价效果较好。