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当期目录

2022年 第43卷 第09期    刊出日期:2022-09-20
农业气候资源与气候变化栏目
2001-2100年中国区域季节平均温度变化的时空格局
付大容, 陈笑蝶, 刘亦婷, 刘力, 彭守璋
2022, 43(09):  681-691.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.09.001
摘要 ( 348 )   PDF (5662KB) ( 259 )  
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基于1km分辨率长时间序列温度数据集,采用距平法、Mann-Kendall趋势检验法和Sen’s斜率估计法,分析四季平均气温在历史时期(2001−2020年)与未来时期(2021−2100年)低强迫情景(SSP119)、中等强迫情景(SSP245)和高强迫情景(SSP585)下的变化幅度和变化趋势的时空格局,以期为气候变暖背景下制定详细的区域适应性策略提供依据。结果表明:(1)相比历史时期,未来时期在3个情景下的四季均温总体上升,且夏季增温区域面积最大,其中SSP119情景下增温1~2℃的区域占66.70%,SSP245和SSP585情景下增加2℃以上的区域分别占37.37%和99.06%;同时,3个SSP情景下的季节均温的整体变化幅度具有显著差异,SSP119情景下较缓和,SSP245情景次之,SSP585情景增温幅度最大。(2)在历史时期,相比其他季节,春季均温的显著上升速率最快(0.68±0.24℃∙10a−1),且面积占比最大(14.44%),主要分布于华北、云贵川和江浙局部区域。(3)在未来时期,中国区域季节均温呈总体上升趋势,且具有显著的空间差异;其中,在SSP119情景下,春季和冬季均温显著上升的区域主要集中于中国南部和青藏高原局部区域,面积占比分别为29.03%和25.58%,在SSP245和SSP585情景下,中国所有区域的季节均温呈显著上升趋势;在SSP585情景下,北方的季节均温显著上升速率比南方快,全国区域在冬季的显著上升速率最快(0.66±0.09℃∙10a−1)。
施氮量对海南燥红壤和砖红壤N2O/CO2排放的影响
刘丽君, 朱启林, 曹明, 郑继成, 伍延正, 汤水荣, 孟磊, 何秋香
2022, 43(09):  692-703.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.09.002
摘要 ( 181 )   PDF (596KB) ( 79 )  
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利用室内培养实验,分析燥红壤和砖红壤中分别施加N0(不添加氮素)、N1(氮添加量为100mg·kg−1)、N2(氮添加量为200mg·kg−1)和N3(氮添加量为300mg.kg−1)4个水平氮后对土壤性质及N2O、CO2排放的影响。结果表明:氮肥添加显著降低了土壤pH和有机碳含量。相较于N0,燥红壤N1、N2和N3处理pH和有机碳降幅分别为8%~18%和4%~12%,砖红壤降幅分别为5%~23%和3%~15%;添加氮肥后各处理土壤全氮含量显著增加,燥红壤和砖红壤分别增加15%~54%和13%~52%。氮施入增加了土壤NH4+−N和NO3−N含量,各处理土壤铵态氮和硝态氮含量均表现为N3>N2>N1>N0。氮添加促进土壤N2O和CO2排放,相较于N0,燥红壤N2O和CO2累积排放量分别增加1176%~2425%和124%~281%,砖红壤分别增加1054%~1887%和138%~256%。施氮量和土壤类型是影响农田土壤N2O和CO2排放的重要因素。土壤N2O和CO2排放与施氮量呈线性显著相关,减少施肥是降低土壤N2O排放最直接和最有效的措施。与砖红壤相比,燥红壤N2O和CO2排放对氮素添加的响应更敏感。
农业生态环境栏目
贵州省关岭县和惠水县农业外来入侵植物调查与分析
张岳, 张国良, 王忠辉, 宋振, 武永峰, 左栋清, 潘会, 刘贤飞, 付卫东
2022, 43(09):  704-719.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.09.003
摘要 ( 213 )   PDF (992KB) ( 123 )  
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贵州省地处中国西南地区,是生物多样性最丰富的地区之一,亦是受外来入侵物种威胁的重灾区之一。全面摸清外来入侵植物的发生种类及分布情况,可为外来入侵植物的预防预警和综合治理提供科学依据,提升外来物种入侵防控能力。本研究以贵州省中部的关岭布依族苗族自治县和中南部的惠水县为调查点,采用样方法对关岭县74个样点和惠水县64个样点进行实地调查,明确外来入侵植物种类、统计发生生境及分布频数等分布格局信息,并通过查阅文献分析其原产地、生活型等特征。结果表明,两个县共发现24科56种农业外来入侵植物,其中菊科物种占绝对优势(关岭占比29.55%,惠水占比33.33%),其次是苋科(关岭13.64%,惠水11.11%)、豆科(关岭6.82%,惠水6.67%)、茄科(关岭6.82%,惠水4.44%),并以一年生草本植物(关岭80.85%,惠水86.96%)为主。本研究首次在贵州省发现了逃逸至野外的柳叶马鞭草和粉绿狐尾藻自然繁殖种群,确证了其入侵特性。紫茎泽兰、三叶鬼针草、一年蓬、水花生、小飞蓬、野老鹳草、粗毛牛膝菊等广泛分布于调查样点,为两县的主要恶性外来入侵植物。农业外来入侵植物已适应当地的各种生态环境,并主要分布于荒地、农田、路边等人为干扰频繁生境,对当地的农业生态环境、人类活动和自然生态系统造成了威胁。两县外来入侵植物种类多、分布范围广、适应性强、繁殖速度快、繁殖能力强,建议尽快系统性摸清贵州省的农业外来入侵植物种类及危害程度,并加强对恶性外来入侵物种的监测和扩散动态趋势研究,为农业外来入侵植物的预防预警和综合治理提供科学依据。
农业生物气象栏目
寡照条件下补光频率对番茄幼苗叶片光合特性的影响
苏泽阳, 杨再强, 龙宇芸, 张瑶, 姜雨函, 徐若涵
2022, 43(09):  720-731.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.09.004
摘要 ( 216 )   PDF (540KB) ( 125 )  
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以番茄“粉冠”为试材,于2019年12月−2020年4月在南京信息工程大学试验温室内开展控制试验。设计持续补光300min为对照(CK),每日补光两次每次150min、间隔120min为处理1(L1);每日补光3次每次100min、间隔两次每次60min为处理2(L2);每日补光4次每次75min、间隔3次每次40min为处理3(L3);每日补光5次每次60min、间隔4次每次30min为处理4(L4),光通量密度为600μmol·m−2·s −1,测定不同间隔频率的补光下番茄幼苗叶片叶绿素含量、光合参数、快速荧光诱导动力学参数和光谱特征。结果表明:(1)补光间隔频率的增加可以促进番茄幼苗叶片部分色素的合成,处理36d时,L4处理的叶绿素a比CK高出16.3%,类胡萝卜素含量比CK多出19.6%。(2)间歇补光下的番茄叶片3个红边参数λred、Sred和Dred随间隔频率的增加呈现出典型的“红移”现象,但在补光初期(9d),叶片叶绿素变化与光谱规律有所差异。(3)长时间(36d)间歇补光下的番茄幼苗叶片光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQE)和光补偿点(LCP)均高于连续光处理,且间隔频率越高,净光合速率越高,光合能力越强。但番茄叶片气孔会对光照波动产生延迟效应,而气孔延迟改变了叶片光合作用的光捕获过程,同时限制了气孔运动的蒸腾和碳交换过程。(4)间歇补光对PSII反应中心能量分配的影响表现为短期内降低叶片最大光化学效率,当处理天数增加时,反应中心捕获的量子产额(φPo)和用于电子传递的量子产额(φEo)增加,用于热耗散的量子比率(φRo)减少,其中L4变化幅度更大,L4的φPo相较于CK在9d时降低3.8%,36d时增加11.6%,φRo在L4处理下相较于CK在9d时增加4.8%,36d时降低6.9%。
基于多因素模型重构陕西苹果主要物候数据序列
张晓男, 刘布春, 刘园, 贺金娜, 刘珊珊
2022, 43(09):  732-748.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.09.005
摘要 ( 171 )   PDF (4042KB) ( 147 )  
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苹果生长发育受气象因素影响较大,陕西高低温灾害发生频率的增加对苹果的产量和品质有很大影响。物候期的确定是指导果业生产、进行灾害风险管理的重要依据。目前,物候期观测数据十分匮乏,通过构建物候模型可对历史物候期进行重构。在陕西的四个果区,分别选取物候资料记录相对全面的两个代表站点,礼泉和凤翔(关中果区)、旬邑和长武(渭北西部果区)、铜川和白水(渭北东部果区)、延长和洛川(延安果区)。在各果区的两个代表站点中,选取历史物候期记录时间序列更长的站点,利用SPSS软件对该站点物候期日序与所选气象指标进行逐步回归分析,建立多个单项或多项物候期预测模型,再通过回代检验和预测检验两种方法选取最优模型。采用平均绝对误差(MAE)、物候期模拟值与实际值相差0~3d的相对准确率(RA)评估检验结果,并选择最优模型。结果表明:(1)萌芽期模型MAE为0.8~2.4d,RA为84.6%~100%;花期模型MAE为2.5~3.4d,RA为55.6%~75%;果实发育期模型MAE为0.9~2.8d,RA为63.2%~100%;成熟期模型MAE为2.2~3.2d,RA为69.2%~72.2%;模型模拟效果由好到差依次为萌芽期、果实发育期、成熟期和花期。(2)重构1981−2019年延安果区、渭北东部果区、渭北西部果区和关中果区苹果萌芽期年日序分别为72−98、70−88、73−98和71−85,花期年日序分别为102−116、86−107、100−125和84−115;1981−2019年延安果区、渭北东部果区和关中果区苹果果实发育期年日序分别为114−122、89−118和87−117,成熟期年日序为260−301、276−297和224−348。(3)重构物候期的空间分布,1981−2019年延安果区和渭北东部果区萌芽期由东南向西北逐渐推迟,关中果区和渭北西部果区自西向东推迟;花期整体自南向北越来越晚;果实发育期从南向北逐步推迟;延安果区和渭北东部果区成熟期从东向西逐步推迟,关中果区和渭北西部果区自西向东逐步推迟。本研究构建的物候模型的模拟效果总体较好,所重构的苹果物候期数据序列可为苹果生产管理和灾害风险防范提供基础性支撑,对果树物候期模型的研发具有借鉴意义。
农业气象灾害 栏目
基于作物水分亏缺指数分析北方旱作地区春玉米干旱时空变化
张晓芳, 张勃, 马尚谦, 黄浩, 陈杰, 周婧
2022, 43(09):  749-760.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.09.006
摘要 ( 205 )   PDF (8666KB) ( 134 )  
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采用1961-2018年北方旱作区156个气象站日值气候数据和1991−2013年春玉米生育期资料,依据干燥度指数将北方旱作地区划分为4个亚区。基于作物水分亏缺指数(CWDI),通过分析各亚区水分供需状况、CWDI年际变化、干旱站次比和频率,揭示了中国北方旱作区春玉米干旱时空变化特征。结果表明:(1)Ⅰ区(湿润地区)和Ⅱ区(半湿润地区)水分供需平衡,Ⅲ区(半干旱地区)和Ⅳ区(干旱地区)水分供需不平衡。Ⅰ区降水量均方差达到70mm,CWDI年际间变化幅度最大,20世纪70年代CWDI在播种−出苗期和出苗−拔节期均为剧烈波动期;Ⅱ区CWDI在20世纪80年代春玉米乳熟−成熟期波动幅度较大;Ⅲ区在抽雄−乳熟期CWDI以1.06个百分点10a−1(P<0.05)速率增加,年际间干旱有扩大趋势;Ⅳ区年际间CWDI变化不大。(2)1961−2018年抽雄−乳熟期干旱站次比以2.58个百分点10a−1(P<0.05)的速率显著递增,其中发生特旱的平均站次比为14.95%,其余4个生育阶段无显著变化。抽雄−乳熟期发生旱级最重且干旱范围有显著扩大趋势。(3)在空间分布上,干旱等级和频率均呈现明显的东西向分布。黑龙江东部和西南部、吉林辽宁西部(Ⅰ区和Ⅱ区)发生轻旱频率达到3a两遇以上;张承地区(Ⅲ区)在播种−出苗期中旱频率5a一遇以上;毛乌素沙地(Ⅳ区)在拔节−抽雄期特旱频率达到3a两遇,以特旱威胁拔节−抽雄期为主。
农业气象情报 栏目
2022年夏收粮油作物生育期气象条件及其影响分析
郑昌玲, 王纯枝, 李祎君, 刘维
2022, 43(09):  761-765.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.09.007
摘要 ( 198 )   PDF (356KB) ( 120 )  
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基于主产区气象观测站和农业气象站实测气象资料和作物发育期资料,计算冬小麦和油菜生长季的气候适宜度和灾害指数等参数,评价该阶段气象条件对夏收粮油作物的利弊影响。结果显示:2021/2022年度冬小麦、油菜生育期内,产区大部光热充足、土壤墒情适宜,冻害、干旱等农业气象灾害影响程度偏轻,气候适宜度高于上年和近5a平均值,气象条件利于夏收粮油作物生长发育和产量形成;成熟收获期间多晴好天气,收获进度快、质量高。但北方冬麦区秋播期多雨渍涝,冬小麦播种期明显推迟,冬前壮苗比例偏少、分蘖不足。江南和贵州等油菜产区冬季持续阴雨寡照,影响油菜发育进程。