近17年新疆干旱时空分布特征及影响因素

新疆是我国西北区重要的粮食和商品棉生产基地,受地理环境的影响,干旱频发,给社会经济及农业生产造成了巨大的损失。基于MODIS遥感数据和气象数据,估算温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index, TVDI),分析新疆2000—2016年干旱的年际、年内时空变化特征及其与气象因子的关系,结果表明:1)TVDI可以有效地描述新疆的干旱状况,适用于对该地区进行干旱监测;2)2000—2016年间新疆TVDI空间分布具有较强的地域分异性,呈现为天山山脉以北及昆仑山脉地区较湿润,塔里木盆地地区较干旱,新疆TVDI多年均值为0.751,整体上处于中旱状态。年内TVDI季节空间分布差异显著,不同季节的干旱程度大小为:夏季春季秋季冬季;3)新疆各地州TVDI年内月变化整体上呈现为先增加后降低的趋势,最小值在1月(0.267),最大值在6月(0.930),在14个地州中,伊犁哈萨克、阿勒泰和博尔塔拉多年间基本处于无旱状态;4)17年间不同土地利用类型干旱程度表现为林地草地建筑用地耕地,干旱类型转移的主要特点为无旱类型转入和轻旱类型、中旱类型、重旱类型、特旱类型转出;5)新疆干旱动态变化与地形、气温、降雨量以及太阳辐射等因子密切相关,其中非气象因子影响所占比例最大,降雨量与气温综合影响占面积较小,气象因子中降雨量影响所占面积较大,因此,在气象因子中新疆干旱主要受降雨的影响。     

陇中半干旱区农业生态系统及其综合增产技术对策研究

我省半干旱农业区主要分布在中部18个县,总土地面积为6.96×10~4km~2,占全省面积的15.4%,总人口5.74×10~6人,占全省人口的31.4%。由于地处半湿润易旱和干旱农业(即灌溉农业)区的过渡带,农业生态系统的稳定性异常脆弱,可控程度较差,农业结构单一,生产力低下。如何发掘该区的自然资源生产潜力,改进农业生产技术装备,提高其生产机能     

基于TVDI的甘肃省农业旱情特征及其影响因素

为探讨甘肃省农业旱情状况及其影响因素,本文利用归一化植被指数和地表温度构建特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),对2001—2016年旱情进行评估,并定量分析其影响因素。结果表明:从时间尺度上看,甘肃每年均有干旱发生,且轻旱和中旱面积占比最大;从空间分布上看,干旱分布具有明显的地域分异规律,自东南向西北呈逐渐加重趋势,河西走廊大部分地区旱情较重,祁连山地区和甘南高原区很少有干旱发生;干旱出现区和非干旱出现区的形成是海拔、气温、降水、下垫面、人为干扰等多种因素综合影响的结果,其中海拔低、气温高、降水少、植被类型以荒漠为主、土地利用以沙地和戈壁为主的地区干旱面积大;气温、降水、海拔、坡度、植被类型、土地覆盖类型是甘肃省农业干旱的主要影响因素,其他因素与主要因素共同叠加,造成了甘肃省农业干旱整体上呈"东南润西北旱"的格局;利用基于植被和温度相结合的TVDI指数表征甘肃省农业干旱旱情,其计算过程简单、明了,计算结果科学准确,是今后气象部门进行旱情监测时值得尝试和应用的方法,研究结果可为甘肃省抗旱防旱和农业生产政策的制定提供科学参考。     

浅谈湖南隆回县石灰岩裸露山地的开发利用问题

湖南省隆回县南部系丘陵岗地,人多山少(人平均仅1.43亩),总面积为200.8万亩,占全县总面积的46%。基岩绝大部分系石灰岩,岩溶发育,其中石灰岩裸露地区达123万亩,占61.5%是涟邵石灰岩丘陵的组成部分之一。海拔300—500米,土壤粘重,肥力中等,厚薄不一,呈中性或微碱、微酸性反应。气候温和、阳光充足。年平均气温16.9℃,≥10℃积温5145℃,降雨量1293.3毫米,集中在4—6月,春多低温霉雨,秋季酷热干旱。适宜阳性耐干旱树种生长。据1975年森林资源调查,县南部石灰岩面裸露60%以上的石山面积达69197亩,按国家规定被划为“不宜农林牧的特用地”。本文单就这些岩石裸露山地能否利用问题进行剖析。     

两种温带落叶阔叶林降雨再分配格局及其影响因子

林冠对降雨的再分配是森林生态系统的重要生态水文过程,影响着生态系统生物地球化学循环。于2012年5—10月连续测定帽儿山森林生态站的两种温带天然次生林型——蒙古栎林和杂木林的林外降雨、穿透雨及树干径流,旨在量化其降雨再分配过程及其影响因素。结果表明:蒙古栎林的平均穿透雨、树干径流、林冠截留分别占同期林外降雨的76%、7%和17%;杂木林分别占85%、5%和10%。根据模型估算,当降雨量分别超过1.0mm和0.7mm时蒙古栎和杂木林开始出现穿透雨;当降雨量超过3.0mm开始出现树干径流。当降雨量超过5.6mm,树干径流体积会随着树木胸径的增加而显著增加;而当降雨量低于5.6mm则出现相反趋势。穿透雨、树干径流及林冠截留的绝对量均随降雨量的增大而显著增加,但其占降雨量的比例却表现出不同的变化趋势。穿透雨量的空间变异随降雨量和降雨强度的增大显著减小。两种林型的降雨再分配格局因受降雨量、降雨强度等降雨特征和林冠结构的影响而产生差异。     

基于植被状态指数的陕西省农业干旱时空动态

特殊的地理位置和气候类型决定了陕西省是旱灾多发区和重发区,利用遥感技术进行高效的农业干旱监测和旱情影响分析显得十分必要。本文以植被状态指数(VCI)作为农业生长季节干旱监测指标,探讨了VCI在陕西省农业干旱监测中的适用性以及与降水的相关性,并利用VCI对陕西省2002年3月—2016年5月农业干旱进行识别与时空分布特征研究。结果表明:VCI指数在监测陕西省农业干旱方面具有一定的优势;月尺度VCI与降水量并未表现出很好的相关性,表明降水只是影响植被覆盖度和长势的因素之一;VCI相对于降水变化存在一定时间的滞后性,其中关中和陕南地区约为1个月,陕北地区小于1个月;近15年来,陕西省全域性农业干旱事件多发生在3月,其次为10月和11月,连续性农业干旱多发生在春季或秋季,其总体干旱状况有所减轻;秋季农业干旱面积占比最大,频率最高;夏季农业干旱面积占比最小,频率最低;春季农业干旱面积处于夏季和秋季之间;空间分布上,陕北大部分区域易发生春旱和秋旱,关中和陕南仅局部地区发生春旱和秋旱,农业干旱频率总体上呈现北高南低的态势。     

种子成苗各阶段土壤水分适宜度的确定

DeterminationofSuitableSoilWaterOontentofDifferentSeedlingPeriodUnderWaterStressConditionSUPei,SHANLun(InstituteofSoilandWaterConservation,TheChineseAcademyofScineces,Yandling712100)干旱是农业生产的主要危险之一，由于干旱造成的种子成苗困难及缺苗断垅现象，给农业生产造成很大的影响[1]。采用简便易行的方法，确定种子成苗时忍耐干旱胁迫的临界阈值，克服播种时的盲目性，对干旱地区的农业生产具有重要的意义。本实验采用聚乙二醇（PEG）模拟干旱法，通过数学方法确定玉米种子在萌动、萌发及出苗不同阶段所…     

基于标准化土壤湿度指数的滦河流域农业干旱评价

干旱是造成农业生产损失的主要灾害之一,及时、准确地监测农业干旱对于降低作物生产损失具有重要意义.本研究基于土壤含水量历史时间序列数据构建了标准化土壤湿度指数,分析了滦河流域2002-2019年干旱时空分布变化规律,并对农业干旱进行定量评价.结果表明:研究期间,滦河流域内大部分栅格单元土壤含水量在时间上以正态分布为主,少...     

Germination strategies under climate change scenarios along an aridity gradient

由于年降雨量减少和变异性的增加，地中海东部地区的气候变化将对生态系统功能和植物群落动态产生重大影响。我们旨在了解种子库作为应对气候变化所导致的气候不确定性的潜在缓冲作用。我们研究了沿干旱梯度出现的18种常见物种的萌发策略。数据由干旱、 半干旱、地中海和中等地中海生态系统连续九年内萌发的土壤种子库获得。在半干旱和地中海地区，采用了模拟30%干旱和30%降雨增加的降雨处理方法。在连续三个萌发季的最佳灌溉条件下检测了萌发策略，以确定每种土壤样品的总体种子萌发能力。使用一种新颖的统计方法研究了萌发策略的变化，该方法考虑了可能影响种子发芽性的气候和生物因素。研究结果表明，优势种通过产生具有不同年度发芽率概率的种子来控制其发芽率。可产生种子的降雨量导致了关于可萌发性的两种主要种子类型：高萌发性(可形成短暂种子库的种子)和低萌发性(可形成持久种子库的种子)。我们得出的结论是，两种类型的干湿年之间种子产生的差异沿干旱梯度建立了一个稳定的平衡，使土壤种子库可以充当稳定机制，以防止降雨的不可预测性。此外，我们提出了地中海和干旱生态系统中占主导地位的一年生物种萌发策略的一般模型，该模型加强了土壤种子库可以作为应对该地区气候变化引起的气候不确定性的缓冲剂的概念。     

西部旱作农业的有效新技术——留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖

我国西部因干旱缺水 ,农业多以旱作为主 ,在传统的耕作制度下 ,既不能克服干旱威胁 ,又难以高产稳产 ;改进耕作技术实行“留茬少耕或免耕秸秆全程覆盖”新技术 ,是落实西部大开发 ,解决西部农业诸多难题的首选。1　我国西部农业存在的问题我国西部人均土地多 ,日照长 ,温差大 ,农业开发大有潜力。但在农业开发中存在着干旱、水土流失、尘暴沙化以及传统耕作方法所引起的肥力递减 ,严重地影响着农业开发潜力的挖掘。由于干旱的影响 ,单产难以提高 ,随着人口的增加、毁林开荒种地的面积越来越大 ,随之而带来的水土流失和尘暴沙化也日趋严重。…     

植物水分亏缺和抗旱性研究概况

近年来,干旱对农业的威胁日趋严重,怎样利用干旱环境种植植物、发展农业生产已是一个迫切问题。因此,植物与水分关系的研究开始更多地面向实际,并日益受到世界各国的重视。经查阅,近三年(1977-1979)全世界60多种专业杂志共发表有关植物水分生理方面的论文670多篇,大体包括水分吸收运转、蒸腾和气孔、水分势、水分状况和抗旱性五个方面。其中直接属水分亏缺和抗旱性方面的占到全部文献的1/3以上。按性质分:机理研究占32%;生态研究60%;方法研究8%。机理研究中,属微观机理研究的比重不足10%,但逐年有所增加。     

陕北农牧结合的生态经济问题

前言根据全国农业区划委员会提供的资料,我国干旱(半干旱)自然区域面积占我国土地总面积的52.4%。这类地区农业生产的主要特征是农牧结合,这种特征的形成既有自然历史的一     

水分亏缺对作物的伤害

全世界干旱、半干旱地区的总面积约占总陆地面积的1/3。中国是世界上主要的干旱国家之一,全国干旱、半干旱地区约占总国土面积的一半左右。干旱是制约我国西北和整个北方地区农业生产发展的基本自然因素,其他地区在作物生长季节也发生不同程度的干旱危害。研究作物水分胁迫及其伤害生理,不仅在理论上而且在实践中都有重要意义。     

基于SPEI指数的淮河流域干旱时空演变特征及影响研究

运用淮河流域149个气象站1962—2016年逐日气温、降水资料以及历史旱情资料,基于SPEI、EOF和M-K等方法分析淮河流域的干旱时空特征,研究干旱的时空演变规律并揭示其对农业生产的影响。结果表明:(1)基于SPEI得到的干旱频次与受灾、成灾面积的相关性通过了0.1的显著性水平检验,表明SPEI在淮河流域具有较好的适用性;(2)淮河流域干旱发生时间差异明显,干旱次数呈现波动变化,发生重旱和特旱次数占总干旱的比重是20.0%,其中重旱和特旱在1960s比重最大(24.8%),其次是2010s(15.8%),在1980s比重最低(10.0%);(3)干旱的空间分布差异大,淮河流域干旱频率在27.76%—36.04%之间,西北部和东南部发生干旱强度较西南部、东北部及中部低;(4)淮河流域总体呈干旱化的趋势,从中部到四周呈现由高到低递减的趋势变化,且空间模态表现为全区一致型、南北相反型和东西相反型。     

祁连山青海云杉林冠生态水文效应及其影响因素

以位于祁连山中段大野口关滩森林站的青海云杉林为研究对象,利用2008年观测期间(6月12日至10月8日)34场降雨的大气降雨量、穿透雨量和树干茎流量观测资料,对青海云杉林的降雨再分配特征及其影响因素进行综合分析。结果表明:青海云杉林的总穿透雨量、截留量和干流量分别为212.6、64.5 mm和3.4 mm,分别占大气降雨量的75.8%、23.0%和1.2%;穿透雨在林内具有较大的空间变异性,其变异程度随降雨量的增大而减小,叶面积指数和冠层郁闭度在一定程度上也影响穿透雨的空间分布,且降雨量越小其影响效果越明显;青海云杉林的总干流量为3.4 mm,平均干流率为0.58%,雨前林冠的湿润程度对树干流的产生有很大影响,导致当降雨量为5.6 mm时就开始产生树干茎流;青海云杉林冠截留率的大小主要取决于降雨量,且随着降雨量的增大先减小并逐渐趋于稳定,林冠截留量总体上随冠层郁闭度和叶面积指数的增大而增大,但当观测点位于树冠边缘或多个树冠重叠处时出现负截留现象。所以,就特定林分而言,冠层结构特征对于其林冠生态水文效应起着重要的作用。     

降雨量改变对常绿阔叶林干旱和湿润季节土壤呼吸的影响

通过野外原位试验,研究降雨量改变对华西雨屏区常绿阔叶林干旱和湿润季节土壤呼吸速率的影响。采用LI-8100土壤碳通量分析系统(LI-COR Inc.,USA)测定干旱和湿润季节对照(CK)、增雨10%(LA)、增雨5%(TA)、减雨10%(LR)、减雨20%(MR)、减雨50%(HR)6个处理水平的土壤呼吸速率,并通过回归方程分析温度和湿度与土壤呼吸速率间的关系。结果表明:湿润季节土壤呼吸速率高于干旱季节,HR处理对干旱季节土壤呼吸速率影响较大,而LA处理对湿润季节土壤呼吸速率的影响较大。TA和LR处理使土壤呼吸的温度敏感性增加,而HR、LA和MR处理使土壤呼吸的温度敏感性降低,干旱季节Q10值高于湿润季节。各处理湿润季节土壤微生物量碳氮含量显著高于干旱季节,HR、MR和LA处理减少土壤微生物生物量碳、氮的含量,而TA和LR处理增加土壤微生物生物量碳、氮的含量。与湿润季节相比,干旱季节土壤水分对土壤呼吸速率的影响较大;而与土壤温度相比,土壤水分对土壤呼吸速率的影响较小。在降雨量改变的背景下,华西雨屏区常绿阔叶林无论是干旱还是湿润季节,适当增雨和减雨都会促进土壤呼吸速率,而较高量的增雨和减雨会抑制土壤呼吸速率。     

大旱望云

干旱是影响农业生产最主要的灾害之一,尤其是在我国,不期而遇的旱灾经常会给农业生产,尤其是北方农业区带来极大的破坏。     

大旱望云

干旱是影响农业生产最主要的灾害之一,尤其是在我国,不期而遇的旱灾经常会给农业生产,尤其是北方农业区带来极大的破坏。     

气候干旱化背景下云南地区生态系统脆弱性的变化特征

基于CASA模型模拟云南省1982—2019年植被NPP,根据IPCC脆弱性框架分析其生态脆弱性时空变化特征,并结合标准化蒸散指数(SPEI)探讨干旱对生态脆弱性的影响。结果表明:近38年研究区生态脆弱性总体呈波动上升趋势,增长比例最为明显的是极度脆弱区,面积比例增加了2.7%;生态脆弱性空间分布差异较大,以轻度与中度脆弱区为主(85%);重度与极度脆弱区占比较少,主要分布在横断山区以及高山峡谷区域;大部分地区(53%)生态脆弱性与干旱呈正相关,随干旱等级增大,生态脆弱性增大,其中呈显著正相关的区域(面积占比15%)主要集中在横断山区、高山峡谷地带,受干旱影响显著;随干旱频率上升,轻度与中度脆弱区比例增加显著;热带森林植被生态脆弱性整体上最高,但受干旱的持续性影响不显著;持续性干旱对亚热带森林、灌丛、草地与高山植被的生态脆弱性有较显著的影响。     

川西亚高山白桦林穿透雨和茎流特征观测研究

观测了川西亚高山白桦次生林一个生长季节内的穿透雨和茎流的特征。结果表明 ,幂函数方程能较好地拟合林冠截留量、茎流量与总降雨量之间的关系 ,而线性方程能较好地拟合穿透雨量和总降雨量之间的关系 ;平均林冠截留量占总降雨量的 1 8 9% ,穿透雨量占总降雨量的 80 9% ,茎流量占总降雨量的 0 3%。