近30年中国主要农业气象灾害典型场时空格局分异特征 被引量：24

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作者 桑婧 郝璐 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1302-1314,共13页

在全球气候变暖,气象灾害频发重发的背景下,农业生产受到日益严重的气象灾害影响。研究中国农业气象灾害的时空格局对于降低灾害风险、减轻灾害损失十分重要。本文利用1978—2013年主要省、直辖市及自治区的农业灾害受灾、成灾面积和播... 在全球气候变暖,气象灾害频发重发的背景下,农业生产受到日益严重的气象灾害影响。研究中国农业气象灾害的时空格局对于降低灾害风险、减轻灾害损失十分重要。本文利用1978—2013年主要省、直辖市及自治区的农业灾害受灾、成灾面积和播种面积资料,以受灾率和成灾率作为指标,利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,EOF)等统计分析,对影响我国农业生产的主要农业气象灾害(干旱灾害、洪涝灾害、低温冻害和风雹灾害)的时空变化进行分析并得到典型场。结果表明,近几年除洪涝灾害没有明显的升降趋势以外,干旱、风雹和低温冻害受灾率成灾率均呈下降趋势。干旱受灾率和成灾率典型场较为相似,北方因灾损失情况明显重于南方;全国大部分地区均有轻微的因风雹灾害造成损失的情况,西部和西北部容易受到风雹灾害的影响;洪涝灾害受灾率和成灾率典型场存在差异,全国普遍受到洪涝灾害轻微影响,但长江流域和东北三省情况较重。低温冻害受灾、成灾率的典型场不明显,北方因灾损失程度重于南方。另外,干旱和洪涝灾害不会持续影响东北地区;风雹灾害在我国西北部容易造成持续且严重的影响。总之,各灾害的受灾、成灾率时间变化也不是完全同步的,空间分布也不相同,二者并不是完全匹配的。 展开更多

关键词 农业气象灾害 干旱 洪涝 风雹 低温冻害 EOF分析

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JOPLE算法结合双偏振雷达在不同降水过程中的测雨效果分析 被引量：13

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作者 高玉芳 陈耀登 +2 位作者 DAVID Gochist KYOKO Ikeada 叶金印 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期361-367,共7页

JOPLE(Joint Polarization Experiment)算法是反演降水的一种合成算法,适用于偏振雷达。基于雨量站的测雨数据,对美国科罗拉多州丹佛市2008年8月9日强降雨和2009年7月3日有冰雹降水的过程进行对比,分析CHILL双偏振雷达结合JPOLE算法的... JOPLE(Joint Polarization Experiment)算法是反演降水的一种合成算法,适用于偏振雷达。基于雨量站的测雨数据,对美国科罗拉多州丹佛市2008年8月9日强降雨和2009年7月3日有冰雹降水的过程进行对比,分析CHILL双偏振雷达结合JPOLE算法的测雨模式(简称RZK)与其他三种基于不同R(Z)关系的CHILL(简称RZDG、RZ88)、NEXRAD雷达测雨模式(简称KFTG)的测雨结果统计特征及测雨效果。结果表明:在强降雨过程中,RZK正确估测降雨位置525个,降雨量高估1 mm,测雨数据与雨量站测雨数据的相关系数为0.81,误报率低,测雨精度比其他模式好;在有冰雹的降雨过程中,RZK正确估测降雨位置604个,降雨量高估8 mm,测雨数据与雨量站测雨数据相关系数为0.71,与RZDG模式的测雨精度相当,但其FAR(虚假警报率)、CSI(临界成功指数)和H-K(汉森-奎伯斯技能得分)的STDEV值比其他模式的大;在两场降水中,四种测雨模式计算得到降雨数据的FAR值都随降雨强度的增大而减小。 展开更多

关键词 应用气象 降雨估测 CHILL双偏振雷达 JPOLE算法 MET模型

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山东省土壤水分时空分布规律及分区 被引量：6

3

作者 吴东丽 李琪 +2 位作者 薛红喜 沈超 丁琦 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期639-645,共7页

为了充分发挥土壤水分自动观测数据在气象业务和科研工作中的作用,本研究以山东省为例,研究了土壤水分的时空分布规律,并利用K聚类分析方法进行了分区研究。结果表明2016年山东省不同层次土壤的水分含量呈现出东部半岛低于中、西部的规... 为了充分发挥土壤水分自动观测数据在气象业务和科研工作中的作用,本研究以山东省为例,研究了土壤水分的时空分布规律,并利用K聚类分析方法进行了分区研究。结果表明2016年山东省不同层次土壤的水分含量呈现出东部半岛低于中、西部的规律;表层的土壤水分含量较低,且土壤含水量的空间差异小于深层。海阳和章丘2个典型站点表层土壤水分的波动较下层更明显;气温、相对湿度、气压、降水和土壤温度等气象因子在不同层次上对土壤水分含量有明显的影响。利用K聚类分析方法结合站点的空间分布情况,可以将山东省分为4个区域,并在东西方向上依次分布。 展开更多

关键词 土壤水分 时空分布 分区 K聚类

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干旱胁迫对半干旱雨养区春小麦生长发育及产量的影响 被引量：9

4

作者 杨阳 申双和 +1 位作者 王润元 赵鸿 《江苏农业科学》 2019年第3期82-85,共4页

干旱胁迫是半干旱雨养区春小麦生产过程中最大的农业气象灾害。通过遮雨棚控水试验,研究不同程度干旱胁迫对春小麦生长发育、生物量积累及产量的定量影响。水分处理有以下几种:CK,供水充足;T_1,拔节期土壤含水量降至田间持水量的(55... 干旱胁迫是半干旱雨养区春小麦生产过程中最大的农业气象灾害。通过遮雨棚控水试验,研究不同程度干旱胁迫对春小麦生长发育、生物量积累及产量的定量影响。水分处理有以下几种:CK,供水充足;T_1,拔节期土壤含水量降至田间持水量的(55±5)%时复水;T_2,拔节期土壤含水量降至田间持水量的(35±5)%时复水;T_3,拔节期开始持续干旱。结果表明,在半干旱雨养区,随着干旱胁迫的加剧,春小麦株高、叶绿素含量、地上部干物质积累及产量受到的抑制作用逐渐增强;拔节期作为小麦生长的关键期,任何程度的干旱胁迫都影响小麦的生长发育及产量形成,但经历短暂的干旱胁迫后,在拔节中后期复水后可使春小麦恢复生长;成熟期地上部干物质积累受干旱胁迫的影响,在各处理间差异显著(P<0.05),地上部生物量生长显著受到抑制,影响最终产量的形成,与CK相比,T_1、T_2及T_3处理产量分别降低了8.6%、16.9%及42.3%,持续干旱处理使得春小麦产量减少近一半,影响较为严重。研究结果可为定量评估干旱胁迫对春小麦的生长发育及产量的影响、制定半干旱雨养春麦区田间水分的科学管理措施、增强农业防灾减灾能力提供科学依据。 展开更多

关键词 春小麦 干旱胁迫 产量 干物质积累

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浅层淹水条件下不同施肥处理对黑土氮素净转化的影响 被引量：6

5

作者 郎漫 李平 +2 位作者 李淼 魏玮 李凯凯 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期42-48,126,共8页

以东北旱作黑土为对象,在25℃和浅层淹水条件下开展了为期35 d的室内培养试验,研究不同施肥处理对黑土矿化作用和硝化作用的影响。结果表明,浅层淹水条件下土壤矿化作用和硝化作用仍能进行。与不施肥对照处理相比,施用氮肥抑制了培养初... 以东北旱作黑土为对象,在25℃和浅层淹水条件下开展了为期35 d的室内培养试验,研究不同施肥处理对黑土矿化作用和硝化作用的影响。结果表明,浅层淹水条件下土壤矿化作用和硝化作用仍能进行。与不施肥对照处理相比,施用氮肥抑制了培养初期的有机氮矿化,但对后期氮矿化没有影响。氮肥施用初期对硝化作用没有影响,但2周后显著促进了硝化作用的进行。培养期间单施氮肥处理的平均净矿化速率为N 1.07 mg/(kg·d),与对照处理没有显著差异;平均净硝化速率为N 4.50 mg/(kg·d),是对照处理的2.43倍。浅层淹水条件下氮肥配施有机物料显著促进了土壤无机氮的生物固定,培养初期氮肥配施秸秆处理的无机氮固定量大于氮肥配施猪粪处理,后期则相对稍低,氮肥配施猪粪和配施秸秆处理的平均净氮矿化速率分别为N-5.61和-3.15 mg/(kg·d),两者间差异显著。与单施氮肥处理相比,浅层淹水条件下氮肥配施有机物料显著抑制了土壤硝化作用,培养期间氮肥配施猪粪和氮肥配施秸秆处理的平均净硝化速率分别为N 0.29和0.18 mg/(kg·d),分别比单施氮肥处理下降了93.5%和96.0%。 展开更多

关键词 硝化作用 矿化作用 淹水条件 有机物料 氮转化

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碳氮施加对农田黑土氮素转化和温室气体排放的影响 被引量：5

6

作者 郎漫 许力文 +3 位作者 朱恺文 吴泓瑾 张佳音 李平 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期235-244,共10页

研究外源碳氮施加对土壤氮素转化和温室气体排放的影响可为土壤养分管理、温室气体减排提供科学依据。以东北农田黑土为对象,采用室内培养试验,在25℃和60%WHC水分条件下研究外源碳(葡萄糖和乙酸)、氮(硫酸铵)施加对土壤净氮转化速率和... 研究外源碳氮施加对土壤氮素转化和温室气体排放的影响可为土壤养分管理、温室气体减排提供科学依据。以东北农田黑土为对象,采用室内培养试验,在25℃和60%WHC水分条件下研究外源碳(葡萄糖和乙酸)、氮(硫酸铵)施加对土壤净氮转化速率和温室气体排放的影响。结果表明,对照处理土壤净氮矿化速率为0.03 mg·kg^(−1)·d^(−1),单施氮肥抑制了土壤有机氮的矿化,净氮矿化速率降为−0.56 mg·kg^(−1)·d^(−1),表现为对氮素的固定,而净硝化速率和N_(2)O排放速率分别显著增加至对照处理的33.3倍和4.69倍,但对CO_(2)排放速率没有显著影响。与单施氮肥处理相比,氮肥配施葡萄糖或乙酸处理显著降低了土壤中铵态氮和硝态氮含量,氮肥配施葡萄糖对铵态氮的影响程度大于氮肥配施乙酸处理。碳氮配施使得净氮矿化速率进一步降低,氮肥配施葡萄糖处理的净氮矿化速率为−5.97 mg·kg^(−1)·d^(−1),显著低于氮肥配施乙酸处理(−5.00 mg·kg^(−1)·d^(−1))。单施氮肥处理的净硝化速率为10.66 mg·kg^(−1)·d^(−1),氮肥配施葡萄糖和氮肥配施乙酸处理的净硝化速率分别降低至7.28 mg·kg^(−1)·d^(−1)和8.27 mg·kg^(−1)·d^(−1)。碳氮配施显著促进了N_(2)O和CO_(2)的排放,氮肥配施葡萄糖(43.60μg·kg^(−1)·d^(−1))和氮肥配施乙酸处理(30.17μg·kg^(−1)·d^(−1))的N_(2)O平均排放速率分别是单施氮肥处理(18.85μg·kg^(−1)·d^(−1))的2.31倍和1.60倍,CO_(2)平均排放速率(75.25、108.87 mg·kg^(−1)·d^(−1))分别是单施氮肥处理(20.69 mg·kg^(−1)·d^(−1))的3.63倍和5.26倍。由此表明,碳氮配施能够显著降低土壤中的无机氮含量,促进氮素的固定,对硝化作用的抑制效应降低了反硝化作用发生和硝态氮淋溶的风险。但是,碳氮配施促进了土壤中温室气体的排放,施加活性碳源对农田生态效应的影响还需综合评估。 展开更多

关键词 葡萄糖 乙酸 矿化 硝化 一氧化二氮(N_(2)O) 二氧化碳(CO_(2))

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喷施不同化学制剂对高温胁迫水稻干物质积累与碳氮代谢的影响 被引量：3

7

作者 江晓东 华梦飞 +3 位作者 费日超 姜琳琳 杨沈斌 郭建茂 《中国稻米》 2019年第2期4-9,共6页

以陵两优268为研究对象,采用盆栽试验,在水稻拔节末期连续3 d对叶片分别喷施22.04 mmol/L磷酸二氢钾(KH_2PO_4)溶液和20.0 mmol/L的氯化钙(CaCl_2)溶液,以喷施蒸馏水为对照,然后利用人工气候箱进行5 d高温处理(6∶00—18∶00,40℃±... 以陵两优268为研究对象,采用盆栽试验,在水稻拔节末期连续3 d对叶片分别喷施22.04 mmol/L磷酸二氢钾(KH_2PO_4)溶液和20.0 mmol/L的氯化钙(CaCl_2)溶液,以喷施蒸馏水为对照,然后利用人工气候箱进行5 d高温处理(6∶00—18∶00,40℃±0.5℃/18∶00—次日6∶00,30℃±0.5℃,日平均气温为35℃),在高温处理5 d期间和高温处理结束5 d后分别测定水稻剑叶光合速率、叶片和茎秆的干物质量、含氮量和可溶性糖含量,成熟时测定产量,以探讨不同化学制剂对高温胁迫水稻干物质积累与碳氮代谢的影响。结果表明,在高温胁迫下和高温结束后的恢复过程,喷施2种化学制剂皆可提高水稻剑叶的光合速率和蒸腾速率,提高水稻叶片和茎秆的干物质量、含氮量和可溶性糖含量;喷施2种化学制剂均能提高水稻的穗粒数和结实率,每穗粒数分别比对照多21.00粒和18.66粒,结实率分别高10.83%和5.90%,穗粒重分别高0.44 g和0.36 g。喷施22.04 mmol/L KH_2PO_4溶液的处理提高水稻抗高温胁迫能力效果要好于喷施20.0 mmol/L CaCl_2溶液的处理。 展开更多

关键词 水稻 高温胁迫 化学制剂 干物质积累 碳氮代谢

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宁夏平原湿地面积动态演变对局地气候效应的影响 被引量：10

8

作者 王豫 赵小艳 +2 位作者 李艳春 王咏薇 朱婷婷 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1251-1259,共9页

为了解湿地生态系统恢复与保护工作启动前后,具有丰富湿地资源的宁夏平原湿地面积的动态演变对局地气候效应的影响,更好地利用湿地资源缓解半干旱地区气候恶化的问题,选用1999—2016年共7景Landsat/TM(ETM+,OLI,TRIS)遥感数据监测宁夏... 为了解湿地生态系统恢复与保护工作启动前后,具有丰富湿地资源的宁夏平原湿地面积的动态演变对局地气候效应的影响,更好地利用湿地资源缓解半干旱地区气候恶化的问题,选用1999—2016年共7景Landsat/TM(ETM+,OLI,TRIS)遥感数据监测宁夏平原湿地面积的动态变化,基于SEBAL模型反演地表热通量并分析湿地的局地气候效应。结果表明,(1)近17年来,研究区河流湿地面积减少了20.48 km^2,非河流湿地面积增加了73.88 km^2,总湿地面积变化增加了1.86%,湿地由修复前的零散状分布状演变为修复后的大面积连通状。(2)修复后湿地的降温效应显著提高,以典型湿地沙湖为例,暖季沙湖对局地1 500 m范围内有显著降温作用,最大降温幅度比修复前增加了0.7℃;冷季沙湖对局地600 m范围内有显著降温作用,最大降温幅度比修复前增加了0.1℃。(3)湿地修复后,研究区感热通量整体呈下降趋势,潜热通量整体呈上升趋势,总湿地面积的增加使得研究区暖季整体感热值下降了25~62 W?m^(-2),整体潜热值提高了47~114 W?m^(-2);冷季整体感热通量下降了6~43 W?m^(-2),潜热值提高了21~68 W?m^(-2)。湿地的波文比倒数分布呈"暖季>冷季"的时间变化规律。综上,湿地对城市热环境的改善作用优于具有相同面积的其他地物类型。 展开更多

关键词 湿地 动态监测 SEBAL模型 局地气候效应

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基于高光谱遥感数据的水稻叶温反演 被引量：7

9

作者 梁金晨 江晓东 +3 位作者 杨沈斌 孙浩 梁文毅 妙丹书 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期230-236,共7页

【目的】研究水稻叶温与冠层反射光谱间的关系,为水稻叶温的模拟与监测提供理论依据。【方法】利用FieldSpec Pro FR光谱仪和Raynger ST红外温度探测仪测量水稻抽穗期冠层的反射光谱和叶片温度,分析原始反射光谱、一阶微分光谱、归一化... 【目的】研究水稻叶温与冠层反射光谱间的关系,为水稻叶温的模拟与监测提供理论依据。【方法】利用FieldSpec Pro FR光谱仪和Raynger ST红外温度探测仪测量水稻抽穗期冠层的反射光谱和叶片温度,分析原始反射光谱、一阶微分光谱、归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(DVI)、再归一化差值植被指数(RDVI)和转换型土壤调整指数(TSAVI)与叶温的关系。【结果】叶温的变化直接影响水稻冠层光谱的反射率,影响水稻红边特征。一阶微分光谱与叶温存在极显著相关性(P<0.01,下同),990 nm处相关系数(0.889)最高,885 nm处相关系数(-0.893)最低。选取叶温敏感波段光谱组合计算植被指数,发现RDVI和TSAVI与叶温的关系呈极显著相关,相关系数分别为0.724和0.733。由RDVI和TSAVI建立经验模型,结果显示由TSAVI建立的叶温估算模型效果更好,其验证样本的决定系数为0.610,相对误差为1.97%,均方根误差为2.546。【建议】综合考虑多种预处理方法,最大程度还原光谱信息;优化特征波长的提取,提高建立模型的精度;基于高光谱技术,实现冠层叶温的无损监测。 展开更多

关键词 水稻 叶温 高光谱遥感 植被指数 模型反演

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增温对不同作物秸秆在土壤中分解速率的影响及模拟 被引量：3

10

作者 丁司丞 陈书涛 +2 位作者 王瑾 张苗苗 胡正华 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2054-2062,共9页

【目的】研究增温对不同作物秸秆在土壤中分解速率的影响。【方法】于2019年11月至2020年10月进行两个生长季的田间填埋试验,观测增温和对照处理下玉米、红薯、大豆秸秆在夏熟作物生长季的分解率以及冬小麦、大蒜、油菜秸秆在秋熟作物... 【目的】研究增温对不同作物秸秆在土壤中分解速率的影响。【方法】于2019年11月至2020年10月进行两个生长季的田间填埋试验,观测增温和对照处理下玉米、红薯、大豆秸秆在夏熟作物生长季的分解率以及冬小麦、大蒜、油菜秸秆在秋熟作物生长季的分解率,并以秸秆初始碳含量、氮含量、碳氮比、木质素含量模拟不同处理下不同作物秸秆的分解速率系数。利用模型模拟得到的分解速率系数k值进一步模拟增温和对照处理下不同作物在填埋后不同天数的剩余秸秆质量,将剩余秸秆质量的模拟值与观测值进行回归分析以评估模型模拟效果。【结果】增温对玉米、红薯、冬小麦秸秆初期分解率具有显著(P<0.05)促进作用,而对这3种作物秸秆在其他时间段的分解率无显著影响。增温对油菜秸秆在整个生长季的分解率具有显著(P=0.029)促进作用。增温对大豆、大蒜秸秆在整个生长季的分解率无显著(P>0.05)影响。增温对6种作物秸秆分解速率系数均无显著(P>0.05)影响,而不同作物秸秆分解速率系数之间存在显著(P<0.05)差异。无论是对照还是增温条件下大蒜秸秆分解速率系数均最高,而大豆秸秆分解速率系数最低,大蒜秸秆分解速率系数超过大豆秸秆2倍。以不同作物秸秆碳含量(C)、氮含量(N)、碳氮比(C/N)、木质素含量(L)为因变量,采用多元线性回归,可得不同处理下不同作物秸秆分解速率系数的模拟方程(k=−1.073C+7.315N+0.223C/N−0.004L+33.900),该方程可模拟92.1%(R^(2)=0.921,P<0.001)的秸秆分解速率变异,描述模拟值和观测值之间关系的线性回归方程斜率非常接近1∶1线。利用模拟得到的秸秆分解速率系数k值对本研究填埋试验中观测的不同填埋天数后的剩余秸秆质量进行验证分析,可见增温和对照处理下不同作物剩余秸秆质量模拟值和观测值具有非常好的一致性(R^(2)=0.922,P<0.001),表明该模拟方程可有效模拟秸秆分解动态。【结论】增温比对照显著增加了玉米、红薯和冬小麦秸秆在分解初期的分解率,并增加了油菜秸秆在整个生长季的分解率,但对大豆、大蒜秸秆在整个生长季的分解率没有显著影响。作物秸秆的分解速率系数可用秸秆碳氮含量、木质素含量以及碳氮比进行模拟,用分解速率系数的模拟方程可有效估算对照和增温处理下不同作物秸秆在填埋后不同天数的剩余秸秆质量。 展开更多

关键词 增温 秸秆 分解率 碳含量 氮含量 木质素含量

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基于AquaCrop模型的茶叶产量和开采期预报 被引量：5

11

作者 马于茗 陈捷 +1 位作者 金志凤 郝璐 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1339-1349,共11页

为验证作物模型在浙江地区不同茶树品种产量和开采期的适用性,基于FAO推荐的AquaCrop作物模型,在浙江省典型茶树种植区选择‘白叶一号’‘龙井43’以及‘龙井群体种’等3个茶树主栽品种,通过田间试验、数据收集和参数敏感性分析等方式获... 为验证作物模型在浙江地区不同茶树品种产量和开采期的适用性,基于FAO推荐的AquaCrop作物模型,在浙江省典型茶树种植区选择‘白叶一号’‘龙井43’以及‘龙井群体种’等3个茶树主栽品种,通过田间试验、数据收集和参数敏感性分析等方式获取AquaCrop模型所需的茶树生长参数,并使用历史数据对模型进行本地化校正,建立了基于AquaCrop模型的安吉县和松阳县茶叶产量预报模型以及3个茶树品种的春茶开采期预报模型。AquaCrop模型模拟2013—2017年松阳县茶叶平均年总产量为1.497 t·hm^(-2),相对误差为1.98%;2014—2018年安吉县春茶平均年产量为0.164 t·hm^(-2),相对误差为0.99%;模拟松阳县和安吉县茶叶产量归一化均方根误差(NRMSE)分别为2.20%和1.10%,均方根误差(RMSE)分别为0.0325 t·hm^(-2)和0.0018 t·hm^(-2);协同指数(d)值分别为0.84和0.88。确定了‘白叶一号’‘龙井43’和‘龙井群体种’茶叶的生长度日预报标准,并通过逐步回归方法获得了3品种茶叶生长度日预测公式;利用AquaCrop分别基于生长度日预报法和逐步回归预报法对3品种开采期进行预测。基于生长度日的3品种开采期预报模型的回代后平均绝对误差(MAE)分别为1.1 d、2.1 d和1.1 d;基于逐步回归的预报模型均通过P<0.01显著性检验,3品种的MAE分别为0.7 d、0.7 d和0.9 d。结果表明,AquaCrop模型经过校正后对浙江地区不同品种茶叶具有较好的适应性,本地化后的AquaCrop可以用于茶园水分管理,产量潜力等研究。基于生长度日和逐步回归的两种AquaCrop茶树开采期预报模型均具有应用价值,逐步回归预报模型的预报效果更理想,具有实际生产指导作用。 展开更多

关键词 AquaCrop模型 茶叶 产量 开采期

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增温对冬小麦根系残体及秸秆分解特性的影响 被引量：5

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作者 王君 陈书涛 +3 位作者 张婷婷 刘仲旺 殷梓絮 王朝辉 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期472-480,共9页

研究增温条件下冬小麦根系残体和秸秆在土壤中的分解系数的变异规律及影响因素,可为探讨农田土壤-作物系统碳循环对气候变暖的长期响应规律提供理论依据和数据支撑。为研究一个生长季的昼夜连续增温对冬小麦根系残体及秸秆分解系数以及... 研究增温条件下冬小麦根系残体和秸秆在土壤中的分解系数的变异规律及影响因素,可为探讨农田土壤-作物系统碳循环对气候变暖的长期响应规律提供理论依据和数据支撑。为研究一个生长季的昼夜连续增温对冬小麦根系残体及秸秆分解系数以及分解后土壤酶活性等理化性质的影响,采集田间经过一个生长季昼夜增温处理的根系残体(W-根)和秸秆(W-秸秆)以及不增温处理(对照)的根系残体(CK-根)和秸秆(CK-秸秆),设置W-根、W-秸秆、CK-根、CK-秸秆的4个添加处理,每个处理设置4个添加水平(0.3、0.6、0.9、1.2g),将这些根系残体和秸秆添加到土壤中进行培养瓶培养,测定了不同处理下的土壤CO_2排放量及培养后的pH、水溶性有机碳(DOC)含量、脲酶活性、转化酶活性、过氧化氢酶活性。结果表明,土壤CO_2排放量与残体添加量之间存在极显著的一元线性回归关系,线性方程的斜率即代表了不同残体的分解系数。W-根的分解系数为(0.269 9±0.008 0) mg?g^(-1)?g^(-1),显著高于CK-根的分解系数(0.240 7±0.009 0) mg?g^(-1)?g^(-1);而W-秸秆的分解系数为(0.257 3±0.003 0) mg?g^(-1)?g^(-1),CK-秸秆的分解系数为(0.258 7±0.015 0) mg?g^(-1)?g^(-1),差异不显著(P>0.05)。不同处理下土壤CO_2排放量随土壤pH的增大而极显著(P<0.001)减小,随土壤DOC含量的增大而极显著(P<0.001)增大。不同处理下土壤CO_2排放量与土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性均存在极显著(P<0.001)的自然对数回归关系,土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶活性分别可解释75.7%(R^2=0.757)、80.3%(R^2=0.803)、92.7%(R^2=0.927)的土壤CO_2排放量的变异。研究表明,增温显著提高了冬小麦根系残体的分解系数,但对冬小麦秸秆的分解系数无显著影响。根系残体和秸秆在土壤中分解所释放的CO_2量与酶活性存在自然对数回归关系。 展开更多

关键词 增温 根系残体 秸秆 分解特性 土壤CO2排放

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土壤和气候因素对土壤有机碳平均周转时间的影响 被引量：5

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作者 王瑾 陈书涛 +2 位作者 丁司丞 张苗苗 胡正华 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期1192-1201,共10页

研究不同气候条件下不同地区土壤有机碳平均周转时间的变异规律对于探讨未来气候变化情景下土壤有机碳的稳定性及空间变化具有重要意义。为研究不同气候条件下不同地点土壤有机碳平均周转时间的差异及其与土壤和气候因素的关系,采集南... 研究不同气候条件下不同地区土壤有机碳平均周转时间的变异规律对于探讨未来气候变化情景下土壤有机碳的稳定性及空间变化具有重要意义。为研究不同气候条件下不同地点土壤有机碳平均周转时间的差异及其与土壤和气候因素的关系,采集南宁、常州、宿迁、牡丹江4个不同气候区11个样点的土壤,在当地年平均土壤湿度和25%土壤湿度下培养土壤,测定1年的累积土壤异养呼吸量、有机碳含量,进而估算土壤有机碳平均周转时间,并测定土壤pH、全氮、有效磷、速效钾含量。结果表明,不同气候区的土壤有机碳平均周转时间存在明显差异,具有最低年平均温度和年降水量的牡丹江土壤有机碳平均周转时间最大。在采样点年平均土壤湿度下培养土壤的有机碳平均周转时间变异范围为(18.60±3.90)—(74.73±10.47)a,在25%土壤湿度下培养土壤的有机碳平均周转时间变异范围为(13.40±1.61)—(83.54±19.28)a。在采样点土壤湿度培养土壤的有机碳平均周转时间变化主要与有机碳含量有关,而与年异养呼吸量无显著(P>0.05)相关性;当土壤湿度提高到25%之后,土壤有机碳平均周转时间变化则受到土壤有机碳含量和年异养呼吸量的双向调节,且培养土壤的湿度提高到25%后,土壤有机碳平均周转时间显著(P<0.05)增加。土壤有机碳平均周转时间随土壤全氮含量增加而增大(P<0.05),随土壤速效磷含量增加而减小(P<0.05)。土壤有机碳平均周转时间与土壤pH和速效钾含量无显著回归关系(P>0.05)。基于土壤总氮含量(TN)、有效磷含量(SAP)、年平均温度(MAT)、年平均降水量(AP)的模拟方程[MTT=13.156e^((0.667TN−0.005SAP+0.019MAT−0.311AP))]可模拟采样地点土壤湿度下土壤有机碳平均周转时间(MTT)85.5%的变异,基于总氮含量(TN)、年平均温度(MAT)、年平均降水量(AP)的模拟方程[MTT=7.637e_((0.906TN+0.127MAT−2.393AP))]可模拟25%土壤湿度下土壤有机碳平均周转时间82.6%的变异。该研究显示不同采样点土壤有机碳平均周转时间存在极显著(P<0.001)差异,且这种差异主要与土壤和气候因素的差异有关。 展开更多

关键词 土壤 气候 平均周转时间 有机碳 全氮 有效磷

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基于SPI和SPEI指数的锡林郭勒草原干旱时空变化特征 被引量：11

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作者 马景钊 郝璐 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2327-2339,共13页

草原作为陆地生态系统的主体,对全球气候变化具有重要影响。研究草原干旱的时空分布,探讨适用性较高的干旱指数,对该地区干旱监测和评估具有重要科学意义。本研究利用1990-2019年锡林郭勒盟地区9个气象站点的逐月降水量和月平均温度资料... 草原作为陆地生态系统的主体,对全球气候变化具有重要影响。研究草原干旱的时空分布,探讨适用性较高的干旱指数,对该地区干旱监测和评估具有重要科学意义。本研究利用1990-2019年锡林郭勒盟地区9个气象站点的逐月降水量和月平均温度资料,计算干旱指数[标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)]并且采用Mann-Kendall检验方法,分析该区域年和季节尺度上干旱的趋势性、突变型以及年干旱频率并进行时空变化特征对比研究。结果表明:1)时间上,两种指数均识别出该地区旱化趋势加剧,SPEI监测到的干旱变化趋势比SPI监测到的变化趋势明显;春季SPI监测到该地区呈湿润化趋势,SPEI监测到的则相反,两种指数在夏季均监测出显著的旱化趋势(P<0.05),秋、冬季节均呈现出湿润化的趋势。2)空间上,SPEI监测到的干旱范围比SPI监测到的大,锡林郭勒盟中部到西部干旱程度最严重。3)干旱频率上,SPEI监测到的重旱事件比SPI监测出的多;4)两种指数均无突变点。总得来看,在评估锡林郭勒盟草原干旱情况时,SPEI比SPI具有更好的适用性。 展开更多

关键词 干旱 标准化降水指数 标准化降水蒸散指数 时空特征 半干旱草原 重旱 潜在蒸散

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基于电路理论模拟秦淮河流域水域连通性 被引量：2

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作者 陈捷 郝璐 《水文》 CSCD 北大核心 2023年第1期11-16,共6页

引入景观生态学中的电路理论方法,基于不同时期土地利用数据,模拟1995-2018年秦淮河流域的水域连通性;采用Landsat7,8影像数据,利用改进水体指数(MNDWI)提取流域水淹区域,分析水域连通性对洪涝灾害风险的可能影响。结果表明,2000年以来... 引入景观生态学中的电路理论方法,基于不同时期土地利用数据,模拟1995-2018年秦淮河流域的水域连通性;采用Landsat7,8影像数据,利用改进水体指数(MNDWI)提取流域水淹区域,分析水域连通性对洪涝灾害风险的可能影响。结果表明,2000年以来流域水域连通性破碎程度明显增加,甚至出现大范围空值区域;连通度密集出现低值碎斑的区域与卫星监测频繁出现水淹的区域相吻合;其中,南京主城区2000-2005年期间,水域连通性下降2.7%,同时水淹面积有一定涨幅,2005年之后南京主城区水域连通性有所改善;江宁区水域连通性在2010-2018年期间下降3.4%,水淹面积则增长近136.4%。研究表明,运用电路理论模拟流域水域连通性具有一定的实用性。 展开更多

关键词 水域连通性 城市化 电路理论 水淹面积 秦淮河流域

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