乌鲁木齐河山区树木年轮-积温关系及≥5.7℃积温的重建

为了研究云杉树木年轮生长与环境温度的关系,计算出天山乌鲁木齐河山区大西沟气象站9种类型的36 9个积温因子序列和9个差值树轮年表的2 7个年轮指数序列,用逐步回归方法建立积温与年轮指数序列间的关系。结果表明大西沟气象站≥5 .7℃积温与树木生长的关系最为密切。对≥5 .7℃的积温进行对数变换,使用提取主分量在回归方法建立其与年轮场的4个主分量间的转换函数,该转换函数可解释196 2～1992年大西沟气象站≥5 .7℃积温方差的5 5 %。交叉检验表明该转换函数是稳定的。由此重建出了1796～1991年≥5 .7℃积温长序列。≥5 .7℃积温长序列完整地经历了7个偏多及7个偏少阶段,存在着3.32、34、3.84、9、4 .36及6 .5 3a的变化准周期。≥5 .7℃积温变化具有两个基本特征:一是偏冷年出现的频率大于偏暖年,二是暖年出现的频率多于冷年。两个最暖年出现在1917年及194 4年,其≥5 .7℃积温分别为4 15 .6℃和386 .0℃,两个最冷年出现在180 3年及196 1年,≥5 .7℃积温分别是2 6 .5℃和2 6 .9℃。最显著的≥5 .7℃积温减少趋势出现在180 6～185 2年,减少率为15 .2℃/10 a,显著水平为0 .0 0 0 3。最显著的≥5 .7℃积温增加趋势出现在195 8～1987,积温增多率是16 .6℃/10 a,显著水平达到0 .0 0 3。Mann- Kendall突变检测     

1978年前、后中国≥10 ℃年积温对比

利用620个气象站点的逐日平均气温分别计算了1951—1978和1979—2005年≥10 ℃年积温及其初日、终日,并对比分析了1978年前、后≥10 ℃年积温及其初日、终日和持续天数.结果表明：与1951—1978年相比,1979—2005年全国大部分地区≥10 ℃年积温有所增加,其增幅以东北、华北、华南地区较大;长江以北大部分地区的≥10 ℃年积温初日提前0～5 d,长江以南大部分地区则推迟0～5 d;除华南沿海和西南小部分地区的≥10 ℃年积温终日推迟5 d以上外,其余地区则推迟0～5 d;全国≥10 ℃年积温日数总体呈增加趋势,以0～5 d和5～10 d的增幅为主,各地区的差异大且连片性差.对积温变化趋势的准确掌握可为农业结构布局调整以及农业生产潜力评估提供重要依据.     

气候波动对西安39种木本植物展叶始期及其积温需求的影响

过去几十年来暖春等异常气候事件发生的频次和强度显著增加,使植物春季物候期发生了明显变化。但异常气候事件对植物春季物候积温需求的影响仍不清楚,限制了对未来物候变化预测精度的提升。该研究利用西安植物园1963–2018年39种木本植物的展叶始期和相应气象数据,首先根据3–4月平均气温划分了偏冷年、正常年和偏暖年,对比了冷暖年相对于正常年的展叶始期变化。其次,利用3种积温算法计算了各植物逐年的展叶始期积温需求,比较了积温需求在冷暖年和正常年的差异。最后,评估了传统积温模型在模拟偏冷或偏暖年展叶始期时的误差。结果表明,所有植物的展叶始期在偏暖年比正常年平均早8.6天,而在偏冷年平均晚8.2天。在偏暖年,大多数物种展叶始期的积温需求(以5℃为阈值,平均257.5度日)显著高于正常年(平均195.1度日);在偏冷年的积温需求(平均168.0度日)低于正常年,但在统计上差异不显著。就不同类群而言,古老类群相对于年轻类群在偏冷年的推迟天数更多,积温需求变化较小,但在偏暖年无显著差异。不同生活型间物候与积温需求变化也无显著差异。造成偏暖年积温需求增加的可能原因是偏暖年冬季气温较高,导致植物受到的冷激程度减轻,从而抑制了后续的展叶。在正常年,积温模型模拟木本植物展叶始期的平均误差仅为0.4–1.9天。在偏暖年和偏冷年,模拟值分别比观测值平均早4.1天和晚3.0天。因此在预测未来物候变化时,需要考虑气候波动条件下的积温需求变化。     

气候波动对西安39种木本植物展叶始期及其积温需求的影响

过去几十年来暖春等异常气候事件发生的频次和强度显著增加, 使植物春季物候期发生了明显变化。但异常气候事件对植物春季物候积温需求的影响仍不清楚, 限制了对未来物候变化预测精度的提升。该研究利用西安植物园1963-2018年39种木本植物的展叶始期和相应气象数据, 首先根据3-4月平均气温划分了偏冷年、正常年和偏暖年, 对比了冷暖年相对于正常年的展叶始期变化。其次, 利用3种积温算法计算了各植物逐年的展叶始期积温需求, 比较了积温需求在冷暖年和正常年的差异。最后, 评估了传统积温模型在模拟偏冷或偏暖年展叶始期时的误差。结果表明, 所有植物的展叶始期在偏暖年比正常年平均早8.6天, 而在偏冷年平均晚8.2天。在偏暖年, 大多数物种展叶始期的积温需求(以5 ℃为阈值, 平均257.5度日)显著高于正常年(平均195.1度日); 在偏冷年的积温需求(平均168.0度日)低于正常年, 但在统计上差异不显著。就不同类群而言, 古老类群相对于年轻类群在偏冷年的推迟天数更多, 积温需求变化较小, 但在偏暖年无显著差异。不同生活型间物候与积温需求变化也无显著差异。造成偏暖年积温需求增加的可能原因是偏暖年冬季气温较高, 导致植物受到的冷激程度减轻, 从而抑制了后续的展叶。在正常年, 积温模型模拟木本植物展叶始期的平均误差仅为0.4-1.9天。在偏暖年和偏冷年, 模拟值分别比观测值平均早4.1天和晚3.0天。因此在预测未来物候变化时, 需要考虑气候波动条件下的积温需求变化。     

黄河流域积温数据栅格化方法优选

在获得黄河流域109个气象站点45a的逐日平均气温、各气象站的经纬度以及海拔高度数据和中国数字高程模型的基础上,采用Cokriging、积温垂直递减和"回归分析计算+残差插值"3种方法对黄河流域≥0℃的积温栅格化进行了探讨,结果表明:相关性为"回归分析计算+残差插值"＞积温垂直递减＞Cokriging,T检验的双尾显著性概率Sig.:"回归分析计算+残差插值"＜积温垂直递减＜0.05＜Cokriging,Cokriging方法结果差异不显著,"回归分析计算+残差插值" 方法比积温垂直递减差异性更显著,比较分析可知"回归分析计算+残差插值"是最适合的.     

松嫩平原活动积温变化及其对作物产量的影响

选取松嫩平原长春、哈尔滨、白城、齐齐哈尔、海伦和嫩江6个气象台站1951—2017年逐日气温资料,统计各地区历年≥10℃积温,构建各气象台站的年活动积温时间序列,分析其变化特征,并利用自回归综合移动平均模型(ARIMA模型)预测各气象台站未来10年的活动积温变化,同时利用国家统计局网站提供的2012—2016年黑河市、绥化市、哈尔滨市、四平市和沈阳市的大豆、玉米和水稻的产量数据,建立活动积温与作物产量的回归关系。结果表明:近67年松嫩平原6个气象台站的活动积温年际间波动较大,1981—2010年是积温升高的主要年份,1993年以来,活动积温增加较显著,2001—2017年的平均活动积温较1951—2000年增加243.6～420.3℃·d;松嫩平原北部活动积温上升幅度大于南部;构建ARIMA模型预测2018—2027年松嫩平原的活动积温较2001—2017年有所升高,6个气象台站间升高幅度在25.7～96.9℃·d;活动积温预测值均在置信区间内;活动积温与作物产量呈二次曲线变化,活动积温在3300℃·d以下时,玉米产量随活动积温增加而增加,活动积温在3800℃·d以下时,大豆和水稻产量随活动积温增加而增加。     

夏干萨特树轮年表中降水信息的探讨与326年降水重建

夏干萨特位于新疆天山中段乌鲁木齐河山区,在此干旱,半干旱地区的森林下限所采集的天山云杉（Picca schrenkinna var.tianschanica)树轮样本建立的树轮宽度年表具有最大的平均敏感度和最大的标准关蓄意助记词件表可能含有最多的降水信息,利用相关分析的方法计算了年轮宽度指数和气候要素间的相关关系,发现5月份的降水与年表的相关最好,进一步计算了旬降水量与年表的相关关系,发现5月下旬的降水与年表的单相关系灵敏最高,5月下旬的降水是森林下限云杉生长的主要限制因子,这一结果具有明确的树木生理学意义,云杉直径生长主要在5-8月份,其中5-6月份形成大约一半的年轮,5月下旬位于年轮形成关键时段的中部,为轮宽形成的最活跃期,同时5月下旬降水的大变率与夏干萨特年表的高敏感度相一致,从另一角度说明了5月下旬降水作为森林下限天山云杉生长关键限制因子的适当性,重建了大西沟气象站5月下旬326a的降水并分析了其长期变化特征,发现320多年来的5月下旬降水分为8个完整的干湿变化阶段,其中最干期出现在1701-1722年,最湿期出现在1961-1981年,降水序列具有显著的64,32,22,14,5和11a变化周期,其中的22a及11a周期与太阳黑子的活动周期相一致,利用方差分析方法进行了未来干湿变化趋势的预测,发现2001-2007年以降水偏少为主,而2008-2015年以偏多为主,这对于北疆重要粮食作物冬小麦的长期产量预报及种植规划具有重要意义。     

河西干旱区酿酒葡萄生长的气象条件

按照平行观测的原则，利用2002、2003年两年田间试验资料，采用数理统计方法分析了河西内陆干旱区目前国内广泛种植的8个不同熟性酿酒品种的生长发育规律及其气象影响因子。结果表明：（1）新梢、果实生长呈抛物线型，生长关键期分别出现在5月上旬～6月中旬、7月上旬～8月上旬；糖分累积呈“S”型，积累关键期出现在8月中旬～9月上旬。枝条、果实、含糖量增长峰值点位相出现时间按中早熟、中晚熟、晚熟品种依次推后。（2）中早熟品种需≥10℃积温2800～2900℃，中晚熟种2900～3100℃，晚熟种3000～3200℃；新梢生长期35～50d，需≥10℃积温620～750℃。花期7～15d，需≥10℃积温130～320℃。浆果生长期50～65d，需≥10℃积温1100～1400℃。浆果成熟期35～50d，需≥10℃积温640～940％。（3）新梢生长量与日平均气温、日照时间和土壤湿度呈正相关。气温低于11～12℃时，新梢停止生长；果粒增长速度与平均气温、最高气温呈负相关，与相对湿度、降水量呈正相关。果粒增长适宜气温为20～21℃，超过21℃，增速明显变缓；含糖量积累与光、热因子均呈正相关，与水分因子呈负相关。品种熟性越晚，对气象条件反映越敏感。气温低于7～7．9℃时，糖分停止积累。通过酿酒葡萄适生气候条件分析，为区域化布局、产业化发展提供理论依据。     

梯棱羊肚菌≥0℃积温对其生长发育的影响

为研究≥0℃积温对梯棱羊肚菌Morchella importuna生长发育的影响,通过调查不同海拔种植的梯棱羊肚菌的生长发育,应用农业气象方法和统计法计算出其不同海拔≥0℃的气温积温和地温积温。结果显示,不同海拔种植的梯棱羊肚菌生育期存在差异,但其生育期≥0℃的气温积温和地温积温差异小。梯棱羊肚菌从播种到原基分化、子实体成熟、原基发育到子实体成熟≥0℃气温积温分别为(563±21)℃·d、(712±20)℃·d、(149±21)℃·d。离地表0cm、5cm、10cm不同深度≥0℃的地温积温有较大的差异,5cm深度≥0℃的地温积温可以作为其生长发育热量需求的参考,估计区间是：从播种到原基分化、子实体成熟、原基发育到子实体成熟分别为(741±36)℃·d、(915±46)℃·d、(174±23)℃·d。     

基于C值和>5℃积温的内蒙古自治区植被-气候分类

C值是崔启武(1981)提出的一个水热联系方程的参数,代表了一个地区的干湿状况。本研究根据150个气象站点资料,计算了内蒙古自治区1961—1990年30年平均C值和>5℃积温,并生成空间分布图。结合内蒙古自治区植被地带分布图,绘制了内蒙古10个植被地带的C值和>5℃积温的散点图,较好地表现了内蒙古各植被带与气候指标的关系,并确定了内蒙古各植被带的C值和>5℃积温的界限。根据确定的各个植被带的C值和>5℃积温的界限,模拟了内蒙古自治区植被带的空间分布。通过Kappa一致性检验结果表明,C值与>5℃积温结合可以较好地反映内蒙古植被地带的空间分布状况。作为一个综合气候指标,C值为模拟内蒙古植被带分布提供了重要信息。