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[期刊] 中国农业科学  [作者] 弓开元  何亮  邬定荣  吕昌河  李俊  周文彬  杜军  于强  
【目的】探讨有气象数据记录以来1977—2017年青藏高原青稞生长季内气候变化,以及对青稞光温生产潜力和产量差的影响。【方法】基于青藏高原农气资料,校正DSSAT-CERES-barley模型,模拟过去40年间青藏高原青稞生育期长度及光温生产潜力,并结合实际统计产量计算产量差,通过数理方法解析气候变化对其影响情况。【结果】(1)青藏高原多数站点过去40年间青稞生长季内温度、降水呈显著上升趋势,太阳辐射量呈下降趋势,且林芝站达到显著水平,与增湿相比增温趋势更加明显;(2)在播期和品种不变的情况下,过去40年青稞生育期长度显著缩短,引起不同站点下降的主要气候因子不同,高海拔站点主要由平均最高气温升高所致,低海拔站点主要由生育期内平均温度升高导致有效积温增加所致;(3)青藏高原青稞光温生产潜力受海拔影响,3 500 m左右的高海拔站点光温生产潜力高且稳定,如山南站平均光温生产潜力最高可达12 000 kg·hm-2。3 000 m左右的低海拔站点光温生产潜力低,平均在6 000 kg·hm-2,且易受气候变化影响,高海拔站点光温生产潜力对太阳辐射更敏感;(4)青藏高原在过去30年间由于实际产量增加,导致绝对和相对产量差都呈减小趋势,平均相对产量差由58.2%缩小至34.5%,但缩小幅度放缓,2007—2017年拉萨和日喀则站点平均相对产量差最低,小于25%。【结论】青藏高原不同站点光温生产潜力差异较大,高海拔站点青稞光温生产潜力显著高于低海拔站点,过去40年气候变化导致低海拔站点光温生产潜力波动大,而高海拔站点较为稳定。由于品种改良和栽培管理水平提高,过去30年青藏高原产量差逐渐缩小,但除拉萨和日喀则外,其他站点产量差仍较大,未来有较高的增产潜力。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 张泽民  吕昌河  
【目的】准确评估青藏高原春小麦光温生产潜力及其对气候变化的响应,可以为合理开发地区农业资源和保障区域粮食安全提供参考。【方法】首先基于文献数据资料,在对 WOFOST 模型进行参数校验的基础上,利用青藏高原 113 个气象台站1958—2017年的逐日气候数据,逐年模拟了春小麦光温生产潜力并进行空间分析,然后利用 Theil-Sen Median 坡度、Pearson相关和逐步多元线性回归(SMLR)等方法,统计分析了不同积温条件下春小麦光温生产潜力变化对气候要素变化的响应。【结果】1958—2017 年,青藏高原各个气象台站春小麦的多年平均光温生产潜力在 3.20—8.68 t·hm~(-2)之间,其中 5—9 月多年平均活动积温在 1 600—3 400℃·d 区间的潜力相对较高,并且呈轻微上升态势,主要分布在西藏“一江两河”、青海“河湟谷地”、四川甘孜州北部等,而3 400℃·d 区间的生产潜力相对较低,且分别呈显著上升和下降态势(P<0.01)。青藏高原作物生长季的日平均温度、最高温度和最低温度均呈显著上升趋势(P<0.01),并且最低温度的上升速率高于平均温度和最高温度;温度日较差和太阳辐射则均呈下降趋势(P<0.01),而对温度变化的响应存在差异,积温区间从3 400℃·d,生产潜力对平均温度和最高温度的响应程度逐渐下降,且对最低温度的响应由正向变为负向,与日较差和太阳辐射的正相关性程度也呈先升高后下降的态势。在3 400℃·d 区间,日最低温度和太阳辐射每升高 1℃和 1 MJ·m~(-2),春小麦光温生产潜力可分别下降和升高 398.65 和 3.07 kg·hm~(-2)(P<0.01)。【结论】青藏高原不同积温区间的春小麦光温生产潜力及其对太阳辐射强度、温度变化的响应存在显著差异。研究结果有助于理解青藏高原不同积温条件下春小麦产量潜力水平及其对气候变化的响应,对区域春小麦布局和增产潜力开发提供支持。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 吕继强  沈冰  莫淑红  邵年华  秦毅  
利用黄河高寒区吉迈(达日县)水文站、国家气象局达日、玛多观测站1959—2007年,共计49 a水文、气象及部分冻土监测资料,采用峰型度及丰枯率指数、Mann-Kendall时间序列突变点及趋势检验方法、小波分析法、灰色关联分析等统计方法,分析径流年际、年内变化特征,探讨径流长期变化主要影响因素,并建立核主成分支持向量机(KPCA-LSSVM)预测模型,对未来2011—2014年径流情势进行分析。结果表明,由于区域气候、下垫面条件变化及人为因素影响,不同时期作用于水资源的主导因素存在差异,径流时间序列存在明显突变点,为1961、1999和2005年;黄河源区径流2002—2006年间存在不显著...
[期刊] 草业科学  [作者] 黄文洁  曾桐瑶  黄晓东  
植被物候是生态系统对气候变化反馈的重要感应器,研究青藏高原高寒草地植被物候变化对揭示高寒生态系统对全球气候变化的响应机制具有重要的科学意义。本研究选取2001–2015年MODIS植被指数(vegetation index,VI)16 d最大值合成产品MOD13A1,以TIMESAT 3.2平台为基础,采用阈值法提取青藏高原高寒草地植被物候期,包括返青期(start of growth season, SOG)、枯黄期(end of growth season, EOG)和生长季长度(length of growth season,LOG),分析青藏高原高寒草地2001–2015年植被物候时空变化及其驱动力。结果表明,1)随着水热条件的差异,青藏高原由东南向西北,返青期逐渐推迟,从儒略日第110天推迟到第170天;枯黄期逐渐提前,从儒略日第300天提前到第260天;生长季长度逐渐缩短,由170 d逐渐缩短为100 d。不同草地类型的物候期表现出明显的差异。2)青藏高原高寒草地植被物候年际变化中返青期呈提前趋势,枯黄期也呈提前趋势,整体上,生长季长度呈增长趋势。3)海拔是影响青藏高原高寒草地类型物候空间分布异质性的主要因素。在3 500 m以下,植被物候随海拔变化的波动较大,没有明显的规律;在3 500–5 000 m,物候与海拔的关系密切,随着海拔升高,不同草地类型的返青期逐渐推迟,枯黄期逐渐提前,生长期长度也逐渐缩短。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 王秀红  
本文首先用比较地理学的观点分析了青藏高原高寒草甸与其相邻景观之间的连续性与间断性;然后从高寒草甸上下限垂直分布的特征出发,半定量地阐明了上下限分布特征的原因以及决定上下限分布的主导因素;最后从不同的时间尺度出发,探讨了高寒草甸生态系统的动态变化特征
[期刊] 中国农业资源与区划  [作者] 杜莲英  王秀芬  尤飞  
气候变化对冬小麦生长发育及产量的影响、冬小麦生产对气候变化的适应已经成为学术界研究的热点问题之一。黄淮海区是我国第一大冬小麦主产区,研究选择黄淮海区为研究区域,首先运用线性倾向率方法分析了黄淮海区近50年来太阳辐射量和平均温度在全年和冬小麦生育期两个时段内的时间和空间变化特征,运用AEZ模型计算了黄淮海区各气象站点的冬小麦光温生产潜力;在此基础上,分析了太阳辐射量和温度变化对冬小麦光温生产潜力的影响。结果表明:(1)黄淮海区全年日均太阳辐射量和生育期内日均太阳辐射量均表现为减少的趋势,且全年日均太阳辐射量减少幅度较大;(2)黄淮海区年平均温度表现为上升的趋势,而冬小麦生育期内平均温度的上升趋势...
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 王顺久  
依据1961~2003年水文气象资料,运用Mann-Kendall检验和线性倾向估计方法进行了岷江年径流、青藏高原年气温与年降水长期变化特征分析及其变化趋势显著性检验,利用Pearson相关分析研究了岷江径流变化与青藏高原气温和降水间的相关性。结果表明:(1)在青藏高原年平均气温显著升高而年降水略有增加但不显著的气候环境下,岷江径流量总体呈减少的变化趋势,年变化率分别为上游紫坪铺站-2.619 0m3/s、下游高场站-6.538 5m3/s,其中紫坪铺站径流减少趋势十分显著,通过了5%显著水平的信度检验;从季节变化上看,岷江径流减少主要发生在夏季和秋季,而以春季变化最少;从时间变化特性看,在6...
[期刊] 草业科学  [作者] 张芊妤  曾奕丰  李文洁  申洁  王硕华  王树林  阿的鲁骥  李岚  侯扶江  
高寒草甸是青藏高原的主要草地类型之一,对维持国家生态屏障和当地人民生活具有极为重要的意义。本研究以甘肃玛曲高寒草甸4个季节性牦牛牧场为研究对象,探讨了季节性放牧对牧草生物量空间分布的作用。结果表明,不放牧样地和全年连续放牧样地植物群落地上生物量的变异系数高于其他季节牧场,分别为29.06%和29.02%。不放牧样地的根冠比和植物群落地下生物量的变异系数最高,分别为34.46%和35.73%,春季牧场最低为9.16%和13.12%。夏季牧场和全年连续放牧样地的植物群落地上生物量显著低于其他3个季节牧场,分别为194.52和167.94 g·m-2,根冠比则呈现出相反的趋势。放牧具有降低夏季牧场、冬季牧场及全年连续放牧区的植物群落地下生物量的趋势,但影响不显著。豆科地上生物量对群落地下生物量的贡献最小,其他科、莎草科和菊科可分别解释群落地下生物量40%、31%和30%的变化;毛茛科和禾本科地上生物量可分别解释根冠比42%和41%的变化。因此,菊科和其他科地上生物量能较好地预测青藏高原高寒草甸植物群落地下生物量,禾本科和毛茛科地上生物量可预测该地区植物群落根冠比。本研究结果能够为高寒草甸利用及放牧管理提供理论和技术基础。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 董思  任志远  张翀  韦振锋  张静  
利用陕西省及其周边44个气象站点1955—2013年气象资料分析了该区域的平均气温、降水量的时空变化规律;利用ThornThwaiTe memorial模型并结合eoF、r/S分析以及相关分析对陕西省气候生产潜力时空序列进行研究,在此基础上探讨了陕西省的气候资源利用率情况。结果表明:1)59年来陕西省气温呈增加趋势,为0.19℃/10年,年降水量下降率为0.84 mm/10年;2)陕西省的气候生产潜力微弱增加,上升率为1.31kg/(10年·hm~2),区域差异性明显,东南高,中部偏西区域低;3)农业气候生产潜力主要受到降水量和气温的制约,其中降水量居于主要限制地位,气候生产潜力大约有94%受...
[期刊] 自然资源学报  [作者] 李焱  靳甜甜  高秉丽  张云霞  巩杰  
研究全球变暖背景下藏西南高原气候及气候生产潜力时空分布,对该区农牧业发展、生态保护和可持续发展等具有重要意义。本文基于1901—2017年的中国气象再分析数据,利用Miami和Thornthwaite Memorial模型对近117年藏西南高原气候变化、气候生产潜力的时空分布及影响因素进行了分析。结果表明:近117年来藏西南高原年均温呈上升趋势,年均降水量呈下降趋势,并存在明显周期和突变点;温度生产潜力呈增加趋势,空间上自东南向西北递减;降水、蒸散和标准生产潜力呈减小趋势,呈现自南向北递减的空间分布特征;标准生产潜力由降水和温度共同决定,降水是主要限制因子。未来气候若持续“暖干化”变化,将导致藏西南高原气候生产潜力下降。为促进畜牧业发展和生态环境的改善,未来应进一步推进退牧还草、人工种草、舍饲养殖等工程,并选用耐寒耐旱高产草种,提高牧草产量,实现草畜平衡,以推动传统畜牧业向现代牧业转变,实现草原生态保护和可持续发展。
[期刊] 资源科学  [作者] 刘宗香  苏珍  姚檀栋  王文悌  邵文章  
:在全部完成中国冰川编目的基础上 ,精确统计了青藏高原发育有现代冰川 3 6793条 ,冰川面积4 9873 4 4km2 ,冰川冰储量 4 561 3 857km3,分别占我国冰川总数的 79 4 %、84 0 %和 81 6% ,是世界上中低纬度地区最大的现代冰川分布区。青藏高原现代冰川主要分布在昆仑山、喜马拉雅山和喀喇昆仑山 ,其数量和规模占冰川总数的一半以上。由于气候和地形要素的不同组合 ,除念青唐古拉山和冈底斯山外 ,山脉北坡冰川在数量和规模上均大于南坡。青藏高原冰川形态类型齐全 ,悬冰川数量最多 ,占总数的3 9 3 % ;而大型的山谷冰川仅占高原总数的 4 6% ,但其...
[期刊] 草业科学  [作者] 李成阳  赖炽敏  彭飞  薛娴  尤全刚  张文娟  刘斐耀  
近年来,青藏高原高寒草甸部分地区退化严重,对生态环境及牧民畜牧业生产造成了不利的影响。在草地不同退化阶段中存在着关键阶段,超过了这个阶段,极难恢复。因此,确定草地退化的关键阶段是草地可持续恢复的基础。研究样地设在青藏高原北麓河流域多年冻土区,根据植被和土壤特征选取了未退化到极度退化的5个退化梯度,探讨不同退化程度对植被地上、地下生物量以及群落中各功能群相对盖度的影响,为揭示多年冻土区高寒草甸植被退化关键阶段提供依据。结果表明:1)随着退化程度加剧,禾本科和杂草类植物相对盖度显著增加(P 0.05),中度退化阶段开始显著降低(P 0.05),与20–30 cm和30–50 cm土壤深度地下净初级生产力所占比例均显著负相关(P <0.05),而杂草相对盖度和地下净初级生产力在各土壤深度所占比例则表现出与莎草科植物相反的趋势。中度退化是草地退化的关键阶段。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 孙从建  李伟  李新功  张子宇  陈若霞  陈伟  
近地表气温直减率是研究山地生态系统对气候变化响应过程中的重要参数,论文基于青藏高原西北部1951—2013年的9个标准气象站以及2012—2016年的高山自设观测站的日平均气温、最低气温、最高气温(Tave、Tmin、Tmax)数据,分析了青藏高原西北部近地表气温直减率(LRTave、LRTmin、LRTmax)的时空分布特征。结果表明:1)青藏高原西北部近地表气温随高程增大有显著下降趋势。研究区两个区域的LRTave、LRTmin、LRTmax均呈现出显著的空间差异性,而基于气象站的LRTave、LRTmin高于高山观测站的LRTave、LRTmin、LRTmax,其中LRTmin差异最为显著,而LRTmax空间差异较小。2)青藏高原西北部近地表气温直减率具有明显的季节差异,气象站的LRTave、LRTmin、LRTmax季节变化趋势为春季高、夏季较高、冬季低,而高山观测站的LRTave、LRTmin、LRTmax季节变化趋势为夏季高、冬季低。其中气象站LRTmax在四季中的差异最显著,而高山观测站的LRTmin的季节差异最大。高山观测站的气温直减率在4—9月间具有较为稳定的值。3)青藏高原西北部LRTave、LRTmin在气温突变年前后具有显著的差异,LRTmax无显著的变化。其中,在气温突变年之后,LRTave、LRTmin有显著的上升趋势,表明青藏高原西北部地区的LRTave、LRTmin对区域气候变化的响应显著,而LRTmax对区域气候变化的响应不显著。研究将有效改善青藏高原西北部气温空间分布规律研究的不足,为区域气候变化研究及生态系统对气候响应等定量研究提供理论基础。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 刘丹  李迎春  
【目的】科学评价气候变化对江西省水稻气候生产潜力的影响对保障粮食稳产增产具有重要意义。【方法】本文基于江西省85个气象站54年的气象数据、晚稻生育期资料,采用逐步订正法、线性趋势分析法、Manner-Kendall检验法等分析了江西省双季晚稻光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力的时空分布特征,并结合现实生产力数据分析了气候变化背景下江西省双季晚稻的增产潜力。【结果】1961-2014年双季晚稻光合生产潜力的空间分布呈东部高、西部低,光温生产潜力呈东南部高、西北部低,气候生产潜力呈北部低、南部高特征。近
[期刊] 自然资源学报  [作者] 李莉  周宏飞  包安明  
根据中亚5国100个气象站1901—2000年月平均温度和降水资料,运用Miami、Thornthwaite Memorial模型对中亚地区气候生产潜力进行了计算,用气候倾向率、Mann-Kendall法、并结合ArcGIS和SPSS对其时空变化特征及驱动力进行了分析。结果表明:①中亚地区100 a降水气候生产潜力(Yr)和蒸散气候生产潜力(Ye)均呈逐渐增加的趋势,温度气候生产潜力(Yt)趋势相反,Yr和Ye均发生了4次突变,Yt没有发生突变;②气候生产潜力区域差异明显,其中,Yt呈从西南向东北减少的趋势,Yr和Ye变化比较复杂,大致具有东部大于西部的规律;③增温增湿的气候变化趋势有利于中亚...
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