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1955-2020年京津冀地区极端降水时空变化格局

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视周刊

视周刊 2024年第5期 67-68页

作者：邓馥荣齐永青朱骥河北地质大学河北石家庄050031 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心河北石家庄050022

极端降水事件指的是一定区域和时段发生的超出一定阈值的异常降水极值。近年来,全国气候变化明显,极端降水事件频繁发生,同时极端降水引发了更多的洪涝灾害,对作物生产的不利影响加大。Simanjuntak等发现频繁的极端降水导致南非玉米产... 详细信息

极端降水事件指的是一定区域和时段发生的超出一定阈值的异常降水极值。近年来,全国气候变化明显,极端降水事件频繁发生,同时极端降水引发了更多的洪涝灾害,对作物生产的不利影响加大。Simanjuntak等发现频繁的极端降水导致南非玉米产量稳定性下降,影响区域粮食生产。研究极端降水时空分布规律,对科学合理的规划作物布局和品种选择,稳定区域农业生产具有重要意义。

关键词：作物布局区域农业生产极端降水事件产量稳定性气候变化作物生产洪涝灾害京津冀地区

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基于降水和径流的长江源头氮素收支研究

生态学报 2010年第19期30卷 5404-5412页

作者：肖桐齐永青王军邦中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050021

在全球变暖的背景下,生态环境相对脆弱的江河源区的生态系统过程和生态安全是人们关注的重点,氮素作为生态系统功能和过程的重要限制性因子,其平衡和收支研究对于深入理解和分析全球变化背景下的生态系统过程具有十分重要的意义。作者... 详细信息

在全球变暖的背景下,生态环境相对脆弱的江河源区的生态系统过程和生态安全是人们关注的重点,氮素作为生态系统功能和过程的重要限制性因子,其平衡和收支研究对于深入理解和分析全球变化背景下的生态系统过程具有十分重要的意义。作者利用降水,径流,输沙等数据,建立了长江上游源头地区简单的氮素收支过程,计算了长江上游源头区域的大气氮沉降总量,径流氮输出总量,泥沙氮输出总量,长江源头地区的氮收支总量,并得出以下结论:(1)长江源头地区氮素湿沉降主要集中在夏季,沉降量占到全年总湿沉降量的近70%,春季和秋季的沉降量基本相同;(2)长江源头地区氮湿沉降量为0.290—0.307gN/(m.2a),总沉降量为0.345—0.385gN/(m.2a)。在考虑径流损耗后,长江源头地区陆面实际获得的氮沉降总量为0.275—0.315gN/(m.2a);(3)输沙是流域氮损失的一个重要因素,泥沙携带的氮素有约10%溶解在径流中被径流携带。平均每年由于输沙造成的氮损失约为0.606gN/(m.2a);(4)整个长江源头地区平均每年由降水、径流和输沙作用产生的平均氮损失为-0.306N/(m.2a),说明整个长江上游源头流域是一个氮源。

关键词：长江源氮收支氮沉降径流输沙

华北平原不同降水年型和作物种植模式下的产量和耗水模拟

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农业工程学报 2018年第20期34卷 108-116页

作者：赵彦茜肖登攀齐永青柏会子河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心石家庄050011 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中科院农业水资源重点实验室石家庄050021

华北平原是中国重要的粮食生产基地,在国家粮食产业中地位较高,但长期灌溉造成了华北平原地下水资源的严重亏损,地下水位持续下降。该研究利用APSIM模型对华北平原1986-2015年不同种植模式下的产量和耗水情况进行模拟研究,为华北平原调... 详细信息

华北平原是中国重要的粮食生产基地,在国家粮食产业中地位较高,但长期灌溉造成了华北平原地下水资源的严重亏损,地下水位持续下降。该研究利用APSIM模型对华北平原1986-2015年不同种植模式下的产量和耗水情况进行模拟研究,为华北平原调整作物种植模式、农业水资源管理以及农业发展政策的制定提供科学依据。研究结果表明:APSIM模型能够较好地模拟冬小麦和夏玉米的生育期、产量及水分利用特征,其中生育期模拟结果的误差在5d之内,产量、ET和下渗量模拟结果的R2均在0.84以上,表明该模型在华北平原具有较好的适用性;在华北平原地区,冬小麦–夏玉米一年两熟种植模式(M2Y1)年均产量(13 445 kg/hm2)最高,但耗水量(724 mm)也是最大,水分亏损(233 mm)最为严重;一年一熟种植模式(M1Y1)年均耗水量(534 mm)较小,水分亏损量(43 mm)最少,但产量(9 215 kg/hm2)较低;两年三熟种植模式(M3Y2)兼顾产量和耗水,在保证一定产量的前提下减少了耗水量,产量耗水综合效果最好,适合在华北平原推广实行。此外,该研究对栾城站丰水年、平水年和枯水年等不同降水年型下的3种种植模式产量耗水特征进行了对比分析,研究表明在华北平原降水资源对于作物生长有重要意义,年降水量越大,作物产量越高,水分亏损量越少。

关键词：作物模型耗水种植模式 APSIM模型降水年型华北平原

华北平原冬小麦生长期典型农田热、碳通量特征与过程模拟

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环境科学 2010年第1期31卷 41-48页

作者：袁再健沈彦俊褚英敏齐永青中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050021 河北科技大学经济管理学院石家庄050018 河北经贸大学旅游学院石家庄050061

以位山试验站典型农田为对象,利用位山站2005-10-10～2006-06-10日的实验观测数据,探讨了冬小麦整个生长期农田的热、碳通量特征,并运用SiB2(simple biosphere model Version2)模型对热、碳通量进行了模拟分析,结果表明,农田的热、碳通... 详细信息

以位山试验站典型农田为对象,利用位山站2005-10-10～2006-06-10日的实验观测数据,探讨了冬小麦整个生长期农田的热、碳通量特征,并运用SiB2(simple biosphere model Version2)模型对热、碳通量进行了模拟分析,结果表明,农田的热、碳通量在冬小麦生长过程中表现出明显的日变化,这些通量的最大值基本出现在正午前后;热、碳通量的日际变化也较明显,其中净辐射与潜热通量在冬小麦不同生长期表现为:越冬期<拔节抽穗期<灌浆成熟期;感热通量表现为:拔节抽穗期<灌浆成熟期<越冬期;而CO2通量为:越冬期<灌浆成熟期<拔节抽穗期.对以上通量及地表温度的模拟表明,SiB2模型能较好地模拟冬小麦生长期中农田热、碳通量及地表温度,净辐射、潜热通量、感热通量、CO2通量与地表温度的模拟值与观测值的一致性较好,线性相关系数R2分别达0.985、0.637、0.481、0.725、0.499与0.877,其中感热通量与CO2通量模拟偏差较大.另外,按冬小麦生长期分阶段对农田以上分量模拟结果表明,SiB2模型在冬小麦拔节抽穗期模拟效果最好,并发现模型对叶面积指数敏感.

关键词：华北平原冬小麦热、碳通量 SiB2 模拟

不同小麦品种的抗旱生理特性及其抗旱性评价的研究

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不同小麦品种的抗旱生理特性及其抗旱性评价的研究

作者：齐永青河北农业大学

学位级别：硕士

试验于2001—2002年度在河北农业大学教学基地进行。本试验以不同时期育成的抗旱性不同的8个冬小麦品种作为试验材料，其中抗旱性强的品种选用科遗26、小偃6号、河农859共3个品种，中等抗旱品种选用北京8号、碧蚂4号、泰山1号3个品种，... 详细信息

试验于2001—2002年度在河北农业大学教学基地进行。本试验以不同时期育成的抗旱性不同的8个冬小麦品种作为试验材料，其中抗旱性强的品种选用科遗26、小偃6号、河农859共3个品种，中等抗旱品种选用北京8号、碧蚂4号、泰山1号3个品种，抗旱性弱的的品种选用百泉3039和豫麦49(温麦6)。试验在春季完全雨养条件造成的田间自然干旱胁迫条件下进行，系统地研究了干旱胁迫对不同小麦品种光合生理和其它与抗旱性密切相关的生理指标的影响，探讨小麦耐受干旱胁迫的生理机制和利用小麦生育期间的某些生理指标对其抗旱性进行评价的可能性等问题。本研究表明： 1 在保定地区冬小麦大田种植的试验条件下，利用本地区冬春季，特别是冬小麦春季生长季的自然降水量相对不足造成的田间干旱，研究不同抗旱性冬小麦品种在干旱胁迫条件下的有关生理过程及其变化趋势是可行的。 2 干旱胁迫条件下不同叶位、不同测定时期冬小麦叶片光合色素含量降低，气孔导度下降，光合作用底物CO的传导能力降低，叶肉光合细胞对CO的同化能力减弱，CO在细胞间隙大量积累而不能被利用，净光合速率下降，同时干物质生产水平下降，导致最终产量减少。旗叶的光合生理指标相对值较高，但干旱胁迫对旗叶光合生理指标的影响大于其对倒三叶的影响。不同抗旱性小麦品种比较，以抗旱性强的品种在干旱胁迫下光合生理指标变化幅度较小，抗旱性弱的品种光合生理指标变化幅度较大，说明干旱胁迫对抗旱性强的品种的光合作用影响较小，对抗旱性弱的品种的光合作用影响较大。 3 干旱胁迫条件下不同叶位、不同测定时期冬小麦叶片可溶蛋白含量下降;SOD活性降低;POD活性在叶片全展初期总体表现上升趋势，中后期呈降低趋势，倒三叶POD活性最高值时期相对滞后，旗叶POD活性最高值时期提前;MDA、Pro积累量增加。旗叶和倒三叶的以上生理指标的变化趋势不尽一致，总体上旗叶的各项生理指标对干旱胁迫较敏感。不同抗旱性小麦品种之间比较，抗旱性强的品种可溶蛋白含量、SOD活性、POD活性、Pro含量的绝对值较高，相对于灌溉对照的变化幅度较小，表明抗旱性强的品种的以上生理指标受干旱胁迫影响较小。不同抗旱性小麦品种叶片MDA含量的差异不明显。 4干旱胁迫条件下，一些品种倒三叶全展初期的光合生理指标优于相应的灌溉对照，表明轻微的干旱胁迫有利于光合作用进行。这种现象可以称之为“轻度干旱胁迫效应”(The effect of moderate drought stress)。这一概念与其它生态条件对作物的轻度胁迫效应概念一样，在解释作物冈轻度胁迫造成的某些生物学指标的短时期或局部优化方面具有一定意义。 5利用产量的抗旱指数和产量因素降低指数作为不冈小麦品种抗旱性差异的评价指标。与生产实践中得到的抗旱性纪果基本一致。回此，抗旱指数和产量因素降低指数可以作为评价小麦抗旱性的可靠指标加以利用。 6对各叶位、各测定时期的生理指标的 198组数据进行抗旱指数和产量因素降低指数的计算并与实测产量的抗旱指数和产量因素降低指数进行相关性分析，结果有24组数据与产量的相应指标达到显著或极显著相关。冈此，可以利用这些生理指标的抗旱指数和产量冈素降低指数的高低，对小麦抗旱‘“I｛强弱进行早期的田间评价与鉴定。

关键词：小麦干旱胁迫光合作用可溶蛋白超氧化物歧化酶(SOD) 过氧化物酶(POD) 丙二醛(MDA) 脯氨酸(Pro) 抗旱指数产量因素降低指数抗旱性评价

非干旱造林困难地区植被恢复的科学检讨及建议

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中国水土保持 2004年第10期 5-7页

作者：张信宝齐永青中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

西北黄土高原、华南花岗岩丘陵、南方岩溶山地和西南干热河谷既是我国水土流失严重地区 ,也是非干旱气候区的造林困难地区。以上 4区的大部分地区可以依靠生态修复恢复植被 ,但C层大面积裸露的华南花岗岩丘陵、严重石漠化的岩溶山地和... 详细信息

西北黄土高原、华南花岗岩丘陵、南方岩溶山地和西南干热河谷既是我国水土流失严重地区 ,也是非干旱气候区的造林困难地区。以上 4区的大部分地区可以依靠生态修复恢复植被 ,但C层大面积裸露的华南花岗岩丘陵、严重石漠化的岩溶山地和侵蚀强烈的干热河谷泥岩坡地 ,通过生态修复恢复植被难度较大 ,应辅以工程整地、引进外来树种和种植植物篱、藤本植物等人工措施。

关键词：黄土高原华南花岗岩丘陵南方岩溶山地西南干热河谷生态修复对策

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中国^(137)Cs本底值区域分布研究

核技术 2006年第1期29卷 42-50页

作者：齐永青张信宝贺秀斌文安邦伏介雄中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所

137Cs区域本底值的确定是应用137Cs法研究土壤侵蚀的首要问题。本文利用Walling和He的137Cs本底值计算模型和软件对中国137Cs本底值区域分布进行了模拟计算。结合前人对中国不同区域137Cs本底值的研究结果,将各区域137Cs实测本底值同模... 详细信息

137Cs区域本底值的确定是应用137Cs法研究土壤侵蚀的首要问题。本文利用Walling和He的137Cs本底值计算模型和软件对中国137Cs本底值区域分布进行了模拟计算。结合前人对中国不同区域137Cs本底值的研究结果,将各区域137Cs实测本底值同模拟值进行比较,指出了模拟结果存在的主要问题,在此基础上讨论了中国137Cs本底值的区域分布特点和影响中国137Cs区域本底值的主要因素。

关键词： ^137Cs本底值分布中国

地理学视角的农业节水理论框架与水资源可持续利用

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地理学报 2023年第7期78卷 1718-1730页

作者：沈彦俊齐永青罗建美张玉翠刘昌明中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心中国科学院农业水资源重点实验室河北省节水农业重点实验室石家庄050022 河北地质大学土地科学与空间规划学院石家庄050031

水资源亏缺是中国农业可持续发展面临的主要挑战。本文从地理学的综合性视角出发,提出区域农业耗水与生产、生态效益关系的概念模型,拓展了“土壤—作物—大气系统界面节水调控理论”,构建了节水与适水并重的农业综合节水研究体系及其... 详细信息

水资源亏缺是中国农业可持续发展面临的主要挑战。本文从地理学的综合性视角出发,提出区域农业耗水与生产、生态效益关系的概念模型,拓展了“土壤—作物—大气系统界面节水调控理论”,构建了节水与适水并重的农业综合节水研究体系及其理论框架。并以华北平原为例,探究了中国缺水区农业水资源可持续利用途径。基于田间水循环及节水潜力的研究表明,华北平原小麦—玉米一年两熟农田年水分净亏缺220 mm,要实现农田尺度水平衡,需改为二年三熟,甚至一年一熟;京津冀区域尺度模型模拟表明,若通过调整农业种植规模和结构来平衡区域地下水超采,则小麦产量只能满足75%的口粮需求,要实现地下水采补平衡下的粮食自给,需要外部调水来补足水资源亏缺;基于农田耗水结构的节水试验表明,与地面灌相比,地下滴灌的小麦季、玉米季蒸散分别减少88 mm、60 mm,年均可节约耗水1480 m3/hm^(2)。因此,深度田间节水技术会对种植结构和种植制度调整的节水效应产生显著支撑,从而实现稳定农业产能和水资源可持续利用的双重目标。从地理学综合视角出发,未来应更多关注变化环境下水资源的形成、转化和利用,从水量和水质两方面开展农业节水和水资源可持续利用研究,为平衡区域农业发展和健康水循环提供科学依据。

关键词：农业节水农业水资源适水农业种植结构节水潜力可持续发展

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作物在渗透胁迫下脯氨酸积累的研究进展

河北农业大学学报 2003年第Z1期26卷 24-27页

作者：齐永青肖凯李雁鸣河北农业大学农学院河北保定071001

脯氨酸被认为是一种有助于作物抵御渗透胁迫的相容渗透剂。脯氨酸在植物体中的合成与降解过程受到诸多因素的调节 ,脯氨酸积累的生物学功能主要包括细胞的渗透调节、氮代谢和能量代谢调节以及对膜系统的保护作用等几个方面。研究表明 ,... 详细信息

脯氨酸被认为是一种有助于作物抵御渗透胁迫的相容渗透剂。脯氨酸在植物体中的合成与降解过程受到诸多因素的调节 ,脯氨酸积累的生物学功能主要包括细胞的渗透调节、氮代谢和能量代谢调节以及对膜系统的保护作用等几个方面。研究表明 ,不同农作物在渗透胁迫下脯氨酸积累的情况存在一定差异 ,脯氨酸积累与农作物抗渗透胁迫的关系尚未完全阐明 ,仍待进一步研究。

关键词：作物渗透胁迫脯氨酸积累