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高频轮牧对典型草原生产生态效果的影响

植物生态学报 2024年第2期48卷 171-179页

作者：茹雅倩薛建国葛萍李钰霖李东旭韩鹏杨天润储伟陈章张晓琳李昂黄建辉山西农业大学草业学院山西太谷030801 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 河南科技大学农学院河南洛阳471023 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002 重庆工商大学法学与社会学学院重庆400067 宜昌市气象局湖北宜昌443000

中国草地管理从应急性的围封禁牧,逐步转向兼顾生产生态目标,按照草畜平衡原则对放牧草地进行管理和利用。在草畜平衡载畜量下,进一步通过科学精细的放牧管理,实现草地的持续恢复和合理保育,是当前草地生态系统管理的重要理论和实践问... 详细信息

中国草地管理从应急性的围封禁牧,逐步转向兼顾生产生态目标,按照草畜平衡原则对放牧草地进行管理和利用。在草畜平衡载畜量下,进一步通过科学精细的放牧管理,实现草地的持续恢复和合理保育,是当前草地生态系统管理的重要理论和实践问题。该研究在锡林郭勒典型草原,以连续放牧、传统轮牧、高频轮牧为处理组,围封不放牧为对照组,展开为期两年的放牧实验,以回答草畜平衡放牧强度下的高频轮牧是否更有利于维持草地植物群落结构的稳定和生产生态的协同优化。实验结果表明,在草畜平衡条件下的高频轮牧管理,通过延长草地的牧后恢复时间,限制牲畜对植物物种的选择性采食,能够提升羊草(Leymus chinensis)、针茅(Stipa spp.)等优质牧草的生物量及其在群落生物量中的占比,同时促进成年绵羊的个体增长。该研究结果表明在草畜平衡载畜量条件下的高频轮牧管理,能够促进草地群落植物功能群的优化,也有利于草地生产和生态功能的协同。

关键词：放牧管理轮牧草畜平衡草地修复典型草原

陕西黄土高原丘陵区苹果干旱天气指数保险研究

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陕西气象 2024年第5期 64-70页

作者：杨晓娟孙靖博刘璐刘晓迎吉文娟刘园陈迪韩锐刘布春中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 陕西省农业遥感与经济作物气象服务中心西安710016 河南省气象服务中心郑州450003 云南省气候中心昆明650034

陕西苹果在中国乃至世界占有重要地位,但却面临着严重的干旱风险。天气指数保险可有效转移气象灾害风险。基于大田试验数据,模拟水分对苹果产量的影响;利用陕西黄土高原丘陵区苹果基地县1981—2020年苹果生育期降水量数据构建苹果干旱指... 详细信息

陕西苹果在中国乃至世界占有重要地位,但却面临着严重的干旱风险。天气指数保险可有效转移气象灾害风险。基于大田试验数据,模拟水分对苹果产量的影响;利用陕西黄土高原丘陵区苹果基地县1981—2020年苹果生育期降水量数据构建苹果干旱指数,建立各基地苹果干旱损失模型;使用EasyFit软件筛选各基地县干旱指数最优分布模型,模拟干旱发生概率;利用纯费率精算方法厘定各基地县苹果干旱指数保险费率,设计干旱指数保险赔付方案。结果显示:供水量(x)与苹果产量(y)间呈显著的二次曲线关系,即y=-0.0031 x^(2)+7.8156 x+7681.1(R^(2)=0.96),基于此函数构建的各基地县苹果干旱损失模型决定系数均达0.99以上。苹果干旱指数最优分布模型为Lognormal、Normal、Logistic、Gamma的基地县分别为4、1、3、1个。各基地县苹果干旱纯费率范围为1.22%~2.12%,最低在洛川,最高在宝塔区。各基地县的赔付方案为基于苹果干旱指数的线性赔付,起赔点为各基地县干旱指数平均值。研究有效利用已有试验数据,建立灾害损失模型,为天气指数保险的研究提供了一种新思路;同时,县级费率的厘定和赔付方案的设计提高了农业保险为苹果产业服务的精确性和效率,为陕西黄土高原丘陵区苹果保险提供了科学支撑。

关键词：苹果干旱指数分布模型保险费率陕西黄土高原丘陵区

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河南省冬小麦灌浆期连阴雨灾害风险评估

气象与环境科学 2024年第1期47卷 105-111页

作者：檀艳静成林郭康军中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 周口市气象局河南周口466000 河南省气象科学研究所郑州450003

基于河南省24个农业气象观测站1981—2020年冬小麦发育期资料和91个气象观测站1961—2020年逐日气象观测资料、冬小麦产量资料,统计了河南省冬小麦灌浆期连阴雨过程均日数、过程均雨量、过程均日照时数、年均过程次数及多年发生频率,利... 详细信息

基于河南省24个农业气象观测站1981—2020年冬小麦发育期资料和91个气象观测站1961—2020年逐日气象观测资料、冬小麦产量资料,统计了河南省冬小麦灌浆期连阴雨过程均日数、过程均雨量、过程均日照时数、年均过程次数及多年发生频率,利用主成分分析法构建了连阴雨风险强度指数,从发生频率、风险强度指数、产量损失率对河南省冬小麦灌浆期连阴雨开展风险评估。结果表明:河南省冬小麦灌浆期连阴雨过程均日数、过程均日照时数、年均过程次数空间上均呈带状分布;构建的连阴雨风险强度指数对连阴雨灾害有较高的识别能力;连阴雨灾害发生频率、风险强度指数均呈纬向型分布,南部偏高、北部偏低;河南省冬小麦灌浆期连阴雨中、低风险区占比90.3%,高风险区主要分布在南阳东部地区。

关键词：冬小麦连阴雨灌浆期风险评估

天山南坡阿克苏流域冰川物质平衡及其融水径流对气候变化的响应研究

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地学前缘 2024年第2期31卷 435-446页

作者：王鹏寿许民韩海东李振中宋轩宇周卫永兰州交通大学数理学院甘肃兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070

冰川融水是西北干旱区水资源重要组成部分,定量评估其变化对中、下游生态环境保护和工农业经济可持续发展具有重要意义。本文基于国家气象台站日降水和气温资料、数字高程模型(DEM)以及第一次冰川编目数据,利用度日模型模拟了天山南坡... 详细信息

冰川融水是西北干旱区水资源重要组成部分,定量评估其变化对中、下游生态环境保护和工农业经济可持续发展具有重要意义。本文基于国家气象台站日降水和气温资料、数字高程模型(DEM)以及第一次冰川编目数据,利用度日模型模拟了天山南坡阿克苏流域1957—2017年冰川物质平衡及其融水径流变化,分析了融水径流组成及其对气候变化的响应。结果表明:1957—2017年流域年平均物质平衡为-94.6 mm w.e.,61年累积物质平衡为-5.8 m w.e.。流域冰川物质平衡线呈显著上升趋势,年均上升速率为1.6 m/a。研究区年均融水径流量为53.1×10^(8)m^(3),融水增加速率为0.24×10^(8)m^(3)/a,融水径流及其组成分量均呈显著增加趋势。在气候暖湿化背景下,流域降水的增加使得冰川区积累量增加,在剧烈的升温作用下,冰川消融加剧,气温对融水径流的作用增大,因此冰川物质平衡亏损产生的水文效应增强。研究结果可提升区域冰川水资源效应变化及其影响的认识。

关键词：度日模型冰川物质平衡融水径流阿克苏流域气候变化

二氢赤霉素对不同增密条件下蜀麦133冠层光能截获和产量的影响

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作物学报 2024年第11期50卷 2787-2800页

作者：刘雨杭赵书宏祝婷婷梁振宇贺大海陈佳博任勇黄林樊高琼伍碧华西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室四川成都611130 四川农业大学小麦研究所四川成都611130 四川农业大学农学院/农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室四川成都611130 作物生理生态及栽培四川省重点实验室四川成都611130 绵阳市农业科学研究院/厅市共建作物特色资源创制及应用四川省重点实验室四川绵阳621023

为探究新型赤霉素抑制剂“二氢赤霉素”对不同增密条件下小麦冠层光能截获和产量的影响,于2021—2023两个生长年度选用国审小麦品种蜀麦133在成都大邑县开展二因素裂区大田试验,主区密度分别为250万株hm^(-2)(常规密度,B1)、300万株hm^(... 详细信息

为探究新型赤霉素抑制剂“二氢赤霉素”对不同增密条件下小麦冠层光能截获和产量的影响,于2021—2023两个生长年度选用国审小麦品种蜀麦133在成都大邑县开展二因素裂区大田试验,主区密度分别为250万株hm^(-2)(常规密度,B1)、300万株hm^(-2)(增密20%,B2)、350万株hm^(-2)(增密40%,B3)和400万株hm^(-2)(增密60%,B4),副区分别为喷施清水(CK0)、200 mg L^(-1)多效唑-甲哌鎓混合剂(CK1)、100 mg L^(-1)二氢赤霉素(C2)和200 mg L^(-1)二氢赤霉素(C3)。结果表明,增密导致小麦冠层光环境变差,从B1增密到B4,小麦叶面积指数(LAI)和上部光能截获率(IPAR)分别增加16.7%~61.0%和10.3%~17.9%;旗叶面积、叶夹角、叶绿素含量、下部IPAR和净光合速率分别降低8.5%~16.8%、3.5%~11.2%、1.6%~6.1%、4.2%~12.0%和2.2%~7.3%。喷施二氢赤霉素显著改善小麦冠层结构,C3显著降低各密度下的旗叶叶面积、叶夹角和上部IPAR,分别达18.5%、17.0%和19.1%;显著提升叶绿素含量、LAI、下部IPAR、光能转换率和光能利用率,分别达18.7%、21.5%、62.2%、23.1%和26.6%。二氢赤霉素显著增加籽粒占比和花后干物质积累量,C3显著提升分别达36.4%和13.3%。增密显著增加有效穗数达23.7%,降低穗粒数和千粒重。喷施二氢赤霉素进一步提升增产潜力,C3显著增加有效穗数、穗粒数、收获指数和产量分别达4.4%、12.4%、10.3%和8.5%。因此,二氢赤霉素对增密后的小麦冠层光环境具有显著改善作用,有效提高小麦光能截获率与光能利用率,增加花后干物质积累,显著提高籽粒产量。在本试验条件下,增密到300万株hm^(-2)配施200 mg L^(-1)二氢赤霉素产量最高。

关键词：小麦二氢赤霉素种植密度冠层结构光能截获率产量

基于简单气象因子的干旱指数计算及其适用性分析

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 242-251页

作者：刘爽范兴科中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

为建立可对短期干旱进行合理监测表征的气象干旱指数,从气象干旱发生的机制——水分供需矛盾(主要为降水量与蒸散量两大因素)出发,以旬尺度的蒸散缺水量占需水量的比值定义一个气象干旱指数——缺水度指数(WSI),潜在蒸散量(PET)采用气温... 详细信息

为建立可对短期干旱进行合理监测表征的气象干旱指数,从气象干旱发生的机制——水分供需矛盾(主要为降水量与蒸散量两大因素)出发,以旬尺度的蒸散缺水量占需水量的比值定义一个气象干旱指数——缺水度指数(WSI),潜在蒸散量(PET)采用气温(T,℃)及相对湿度(RH,%)两大极易获取的气象因子计算,同时利用陕西省30个气象站点2000—2020年的逐日气象观测资料分析WSI的适用性特征。结果表明:在不考虑风和大气压的影响条件下,相对于Penman-Monteith方程,基于T和RH估算PET误差较小,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)均值分别为1.17 mm和0.82 mm,但62.1%的数据计算结果偏小,部分站点80%以上数据偏小。对陕西省不同区域近年来旱情发展变化的研究表明,WSI能够识别出陕西省旱情易发区域及时段,同时对于短期干旱事件具有较强的识别能力,较MCI指数能够更快地捕捉旱情发生,同时更加灵活简便,可以应用于气象干旱的监测预报和评估。

关键词：气象干旱气温相对湿度缺水度指数(WSI) 陕西省

干旱区葡萄生长对气候变化的响应及敏感性分析

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江西农业学报 2024年第9期36卷 80-86页

作者：吾米提·居马太吉春容沈伟马玉平马红成都信息工程大学四川成都610225 伊犁州气象局新疆伊宁835000 新疆兴农网信息中心/新疆农业气象台新疆乌鲁木齐830002 乌兰乌苏国家综合气象观测专项试验外场基地/乌兰乌苏生态与农业气象新疆野外科学观测研究站新疆石河子832000 宿迁市气象局江苏宿迁223800 吐鲁番农业气象试验站新疆吐鲁番838000

为科学有效地利用气候资源和合理调整种植结构,基于1991—2022年吐鲁番市葡萄的发育期、气候因子及其产量资料,分析了葡萄生长气候变化特征、发育期和产量的年代际差异,探讨了影响其变化的敏感性气候因子。结果表明,1991—2022年吐鲁番... 详细信息

为科学有效地利用气候资源和合理调整种植结构,基于1991—2022年吐鲁番市葡萄的发育期、气候因子及其产量资料,分析了葡萄生长气候变化特征、发育期和产量的年代际差异,探讨了影响其变化的敏感性气候因子。结果表明,1991—2022年吐鲁番市年平均气温、年平均0和5 cm地温及年日照时数等均呈上升的趋势,年大风日数显著下降。葡萄发育期对年平均气温和年平均5 cm地温的响应变化更加明显,气候变化促使葡萄花蕾出现期、展叶期、果实成熟期提前,全生育期有所缩短。气候产量变化对4和7月的热量条件较为敏感,花蕾出现—开花期等生长季前期气候因子对葡萄气候产量具有显著的正效应,生长季后期气温越高、日照时数越多,越不利于葡萄气候产量的形成。

关键词：吐鲁番葡萄气候响应发育期产量敏感性气候因子

中国西北旱区加工番茄需水量时空变异特征研究

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灌溉排水学报 2024年第7期43卷 39-47页

作者：郑茹月任前谢琪谭君位黄冠华中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083 农业水资源高效利用全国重点实验室北京100083

【目的】探究中国西北旱区加工番茄需水量的时空变异特征。【方法】根据西北旱区40个典型气象站点1985—2014年气象资料,基于作物系数法和水量平衡原理,计算并分析了研究区加工番茄不同生育阶段及全生育期实际腾发量(ET_(c))和灌溉需水... 详细信息

【目的】探究中国西北旱区加工番茄需水量的时空变异特征。【方法】根据西北旱区40个典型气象站点1985—2014年气象资料,基于作物系数法和水量平衡原理,计算并分析了研究区加工番茄不同生育阶段及全生育期实际腾发量(ET_(c))和灌溉需水量(I_(c))时空变异规律。【结果】①西北旱区加工番茄全生育期ET_(c)和I_(c)从西向东大致呈低-高-低的变化特征,新疆东部、甘肃和宁蒙区西北部ET_(c)和I_(c)呈高值,且具有明显的空间差异性;②新疆、甘肃和宁蒙区加工番茄全生育期年均ET_(c)分别为460.98~1202.69、591.14~749.92、530.63~878.66 mm,年均I_(c)分别为187.21~1180.98、508.69~702.97、354.94~851.14 mm;③西北旱区加工番茄全生育期ET_(c)和I_(c)在1985—2014年总体均呈增加趋势(0~30.0 mm/10 a),其中新疆和甘肃地区平均ET_(c)和I_(c)呈显著增加趋势,而宁蒙区平均ET_(c)呈不显著增加趋势,且I_(c)年际间变化趋势不明显。【结论】西北旱区加工番茄生育期ET_(c)和I_(c)呈现强烈的时空变异特征,在气候变化环境下迫切需要大力推进节水灌溉技术、加强水资源优化调配。

关键词：灌溉需水量加工番茄实际腾发量时空变异特征

麦收期连阴雨对信阳市小麦籽粒品质和产量影响分析

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 81-87页

作者：庄若南李雨农张占魁杨慧洁信阳市茶叶气象重点实验室河南信阳464000 信阳市农业气象试验站河南信阳464100 信阳市气象台河南信阳464000

利用1961—2023年信阳市冬小麦生育期和气象资料,分析62年信阳市小麦麦收期连阴雨气象灾害发生特征和信阳市2023年麦收期连阴雨的环流形势、影响系统及其与小麦籽粒发芽霉变的关系。结果表明:(1)1961—2022年信阳地区共发生麦收期连阴... 详细信息

利用1961—2023年信阳市冬小麦生育期和气象资料,分析62年信阳市小麦麦收期连阴雨气象灾害发生特征和信阳市2023年麦收期连阴雨的环流形势、影响系统及其与小麦籽粒发芽霉变的关系。结果表明:(1)1961—2022年信阳地区共发生麦收期连阴雨11次,发生频率为1.8次/(10年),在5月下旬发生的概率最大。(2)2023年信阳市连阴雨天气主要由低槽、低空急流及切变线等系统共同影响产生。(3)连阴雨对小麦籽粒发芽霉变的影响因品种和播期而异。品种相同,晚播小麦霉变情况比早播小麦略重,晚熟品种发芽情况各个播期之间基本相似,早熟品种发芽情况随着播期推迟而逐渐变轻;播期相同,早熟品种霉变情况比晚熟品种的略重,随着播期的推迟,霉变率逐渐趋于一致,早熟品种发芽情况明显重于晚熟品种的。(4)连阴雨日数与冬小麦成熟收获期重叠度越高,小麦品质和产量下降越严重。

关键词：小麦连阴雨气象条件发芽霉变