施氮对稻麦轮作系统综合增温潜势的影响

采用典型区域田间试验结合生物地球化学模型（DNDC模型），以上海市崇明岛为例对稻麦轮作系统作物产量和温室气体排放进行了模拟研究。结果表明：DNDC模型能较好地模拟田间实测到的稻麦轮作系统温室气体排放通量。在常规用量的80%~150%之间增施氮肥对作物产量无显著增加，但稻麦轮作系统综合温室效应呈递增趋势。东滩农业园区稻麦轮作系统最优施氮量为常规用量的6298%，此时单位产量增温潜势（Global Warming Potential,GWP）最小，作物产量为12 8775 kg/(hm2〖DK〗·a)，综合温室效应较常规施氮降低3670%。长江下游地区稻麦两熟制农业生态系统能够通过合理控制农田氮肥用量减少温室气体排放净通量，降低作物单位产量GWP     

太湖流域近20年社会经济发展对水环境影响及发展趋势

太湖流域历来是我国经济比较发达地区之一。分析了流域近20年来社会经济发展状况和水环境变化，探讨了两者之间的关系，并在社会经济预测基础上对水环境未来演变做了定性的研究。结果表明：近20年太湖流域GDP年均增长率为11.6％，城市化率提高31个百分点，工业总产值增长了13倍，作物播种面积和有效灌溉面积逐年减少；与此同时，超标河长的比例在20世纪90年代上升了23个百分点，太湖水质20年来下降了两个级别；经济的发展和居民生活水平的提高，使流域用水总量逐年上升，特别是生活用水量；工业废水排放量随着工业产值增加有下降趋势，而生活污水排放量却大幅上升，农业化肥使用、畜禽和水产养殖对水环境质量的影响程度越来越大。未来太湖流域的经济还将保持10％左右的发展速度，用水量将持续上升，水环境污染在短期内还有加重的趋势。     

干旱灾害对江西省农业生产的影响及其对策

江西是农业大省，是国家重要的粮食主产区。近10 a来江西省干旱发生频繁，导致农业生产损失严重，威胁到农业的可持续发展。基于历史文献与资料，结合江西省农业厅的农业灾情调查数据和干旱指数最高的星子县、都昌县调研数据，着力分析近10 a来江西省的干旱状况及其对农作物生产的影响，探讨农业干旱灾害的成因。研究结果表明:江西干旱灾害以秋旱为主，近10 a年对江西的粮食和棉花生产造成重大损失，尤其是鄱阳湖区地区；江西农业干旱灾害的主要成因包括降水分布不均匀、红壤持水能力低、水利设施年久失修、植被结构破坏和易改变水文过程的大型水利设施建设。最后针对农业干旱灾害的主要成因，提出了减轻干旱灾害对农业生产不利影响的对策     

1961~2013年长江三角洲地区霾日季节特征及变化分析

选取长江三角洲146个观测站1961~2013年的地面观测资料,分析了霾日季节性的年际、年代际长期变化及空间分布规律。结果表明,长江三角洲霾多发时段随年际增长逐渐由冬季蔓延至春季,秋季和夏季。长三角平均霾日的季节变率从60~70年代的72.5%~78.5%,80年代跌至61.2%,到90年代跌至55.3%,而在本世纪的13 a低达52.3%,体现了长三角霾日变化季节性的年代际特征,即近53 a季节差异在不断减小,霾趋于常年化发生。霾日季节性的空间分布及年际变化特征还表明:近53 a长三角霾日呈持续上升趋势,1980年以前的2个年代增长缓慢,并维持低霾日水平,尽管1980年以后仍然增长缓慢,但维持多霾日的较高水平。霾日高发区域主要集中在南京-镇江一带、上海西南部地区、湖州-杭州-绍兴-金华一带、宁波西北部地区,高值中心依次为金华西北部兰溪市的70.2 d,江苏南京市的 40.0 d,上海金山的38.0 d以及宁波余姚市的35.5 d。长三角中部的霾日年增长率整体低于南部和北部地区,江苏中部及南部、浙江南部及东部沿海、安徽东南部地区是霾日年际增长高值区。长三角霾日年际变化趋势以夏季增长率最高,其次是秋季、春季,冬季霾日年际变化趋势普遍增长率最低,近53 a来长江三角洲大部分地区出现了霾日季节性差异变小的季节性变异特征。     

太湖流域城市化发展下水系结构与河网连通变化分析——以苏州市中心区为例

太湖流域是我国城市化高度发达地区，城市化的发展有力地促进了区域经济的增长，但同时对原有河流水系造成了较大冲击，从而对生态环境造成了很大影响。苏州市是太湖流域城市化发展最为典型的城市之一，近几十年来城市化的快速发展导致区域河网萎缩，水系连通受阻。为此运用图论和GIS的方法探讨了水系结构与河流连通变化。研究表明：（1）近50 a来，苏州市中心区河流总长减少了约84 km，河网密度下降了约197%；（2）研究区二、三级河流持续减少，一级河流不断增加，呈明显的主干化趋势；（3）河流结点数和河链数均呈下降趋势，且1980s到2009年的变化幅度要比1960s到1980s的变化幅度大；（4）水系连通度由1960s的4215下降到1980s的4017，到2009年下降为3361，呈明显的减小趋势     

江苏历史时期洪涝灾害时空分布特征

以江苏历史文献记录的洪涝灾害为研究对象，分析历史时期江苏地区洪涝灾害发生的时空差异性特征，探讨影响洪涝灾害时空差异性的原因。时间尺度上，历史时期江苏地区洪涝灾害明清时期多发，集中于夏秋季节，其影响因素有长时间异常降水、风暴潮以及厄尔尼诺事件等。空间尺度上，洪涝灾害多发生于太湖平原、里下河平原及沿江地区。唐宋时期，太湖平原、沿江地区是江苏省洪涝灾害最为集中的地区，明代以降苏北平原洪涝灾害更为集中，原因应该是宋代太湖平原人口激增，涸湖造田破坏了太湖东泄水道，明清后泄洪能力得到提升，长江口的演变则使得沿江地区潮灾逐渐减少，而里下河平原因为黄河夺淮入海，导致泥沙沉降，水流不畅，成为洪涝走廊。     

太湖水环境演变与流域经济发展关系及趋势

运用多元线性回归分析，定量研究了1990~2000年太湖水环境演变与流域内社会经济发展之间的关系，并根据此相关关系对未来30年太湖水质的污染状况进行了预测。根据研究成果推断：太湖地区的污染物来源在未来30年内可能将发生较大变化，农业及生活污水所占的比重可能会持续增加，并成为主要的污染来源。因此，建议在开展针对工业点源污染而采取的达标排放的同时，还必须加强农业面源污染的治理力度，“点源与面源相结合”，以利于太湖水环境的有效改善。     

2011年长江中下游春旱的气候特征分析

利用我国高分辨率逐日降水资料，从降水量、无降水日数、连续无降水日数、气象干旱指数（CI）等指标对2011年春季长江中下游地区发生的气象干旱进行了分析评估。结果表明，2011年春季长江中下游地区降水量为近60 a同期最少，无降水日数、气象干旱影响范围均为近60 a同期最大，重度以上气象干旱日数为近几十年来同期罕见。此次严重气象干旱具有强度强、持续时间长、干旱范围广、影响程度重等特点，为近60 a来长江中下游地区春季发生的最严重的气象干旱，对水资源、水产养殖业、农业生产等造成了重大影响。还从大气环流、水汽输送角度对气象干旱的成因进行了初步分析，认为2011年冬春季北方冷空气势力强大，向南扩张明显，南方热带对流系统不活跃，向长江中下游地区水汽输送弱，是造成此次气象干旱的主要原因     

江苏省耕地资源动态变化及驱动力研究

根据江苏省不同来源耕地数据差异，适当修正得到1949~2006年耕地数据序列，引入耕地变化率、耕地分布重心等指标，研究江苏省近60年来耕地资源动态变化的基本过程及其空间差异，然后运用相关分析和因子分析初步探讨了耕地数量变化的主要驱动力，并建立耕地数量变化的多元回归模型。研究表明，江苏省耕地面积经历了由增加→急剧减少→缓慢减少→快速减少的变化过程；苏北滨海平原区、中部里下河浅洼平原区及宁镇扬低山丘岗区耕地有所增加，而苏南长江三角洲平原区耕地则急剧减少，耕地重心呈现向后备资源丰富、人地矛盾较为缓和的地区移动的趋势；人口增长与农业科技进步、经济发展和农业结构调整是耕地面积变化的主要驱动因子；预测2020年江苏省耕地总量45449×104 hm2，人均耕地0053 hm2；要保护有限的耕地资源，江苏省必须转变土地利用方式，并实行严格的耕地保护政策。     

青藏高原年日照时数的年代际变化趋势

利用1961~2007年青藏高原68个气象台站日照时数观测资料，通过统计方法分析了近47 a来青藏高原年日照时数的年代际变化趋势，得到以下几点初步认识：青藏高原年日照时数整体上呈现自东南向西北增加的特点，并且其空间变化趋势也存在明显的区域差异。青藏高原东南部、西藏中部和西藏西南部以及青海北部地区年日照时数减少较为明显，高原西部、西藏中东部地区和青海南部年日照时数呈增加趋势；近47 a来青藏高原年日照时数具有明显的年代际变化特征，年日照时数增加区和减少区分别存在12.1和21.1 a左右的时间尺度；增加区在20世纪60年代至80年代年日照时数处于偏多阶段， 90年代至21世纪初日照时数呈明显的减少趋势；减少区则表现为20世纪60年代至70年代年日照时数有所增加， 90年代日照时数开始急剧减少，21世纪初达到最低值。各年代之间年日照时数变化特点同样具有明显的区域差异。     

江苏太湖地区调水改善水环境研究

太湖流域是我国经济最发达的地区之一，也是水污染最严重的地区之一。江苏太湖地区面积占全省的1／5，2005年仅苏锡常三市的GDP就占全省的55．68％，但本地区水污染形势十分严峻。采用水环境治理的“活水”思想，在分析了江苏太湖流域水环境现状的基础上，对江苏太湖流域沿江口门引水调水的可行性作了探讨，并按流域调水、分区域调水及组合调水多种方案进行了论证，分析各种调水方案改善水环境的效果。研究表明：通过流域或区域调水可有效改善太湖流域江苏境内的水环境，其中湖西及阳澄淀泖引水、武澄锡排水这种组合方案对水环境的改善最佳。     

1980年以来中国大宗作物空间格局变化分析

利用1980～2014年间的大宗作物(玉米、水稻、小麦、棉花、油菜)面积数据,以省级行政区为研究单元,采用多种数理统计和GIS空间分析技术,结合同期作物之间的竞争性用地关系,对全国上述五类大宗作物的空间分布格局及其变化特征进行分析.研究结果表明:玉米的空间分布相对较均衡;小麦的空间格局总的变化不明显但是省际分布最不均衡;棉花近30 a来空间格局变化极其显著,其面积重心从河南境内不断地向西北地区移动,目前位于甘肃省境内;油菜的面积重心自湖北境内不断地向南推移到湖南境内,水稻的面积重心则自江西境内逐渐向北移动到湖北境内.另外,部分区域的同期作物(如油菜与小麦、棉花与春玉米)空间格局变化存在明显的“消-长”关系,特别是在甘肃和内蒙,油菜小麦的面积变化有着极强的负相关性,其pearson系数低于-0.8.作物种植的成本收益变化是造成这些大宗作物空间格局变化的主要原因,城市化发展的程度、农民非农就业机会的高低、同期作物之间的比较效益差距等也是这些大宗作物时空格局产生变化的重要原因.     

长江三角洲水田保护性耕作制度的碳收集效应估算

耕作制度对农田土壤有机碳的稳定和积累作用显著，探讨耕作制度演变下农田土壤碳库动态，将有助于农田土壤碳收集的技术选择及政策制定。利用已发表的田间定位试验数据，构建不同耕作制度下长江三角洲水田耕层土壤有机碳密度的估算模型。依据该区近20多年来耕作制度演变动态，对保护性耕作制度的土壤碳收集效应进行了初步估算。结果表明，油菜面积的扩大、小麦的少免耕和作物秸秆的还田分别约增加土壤耕层有机碳0.94 Tg、2.76 Tg和3.95 Tg，其中以麦稻复种转向油稻复种的单位面积碳收集效应为最高。最后，就碳收集效应估算的方法进行了相关讨论，并就土壤碳收集研究和如何提高土壤碳收集潜力提出了一些建议。     

江苏省耕地资源动态变化及驱动力研究

根据江苏省不同来源耕地数据差异，适当修正得到1949~2006年耕地数据序列，引入耕地变化率、耕地分布重心等指标，研究江苏省近60年来耕地资源动态变化的基本过程及其空间差异，然后运用相关分析和因子分析初步探讨了耕地数量变化的主要驱动力，并建立耕地数量变化的多元回归模型。研究表明，江苏省耕地面积经历了由增加→急剧减少→缓慢减少→快速减少的变化过程；苏北滨海平原区、中部里下河浅洼平原区及宁镇扬低山丘岗区耕地有所增加，而苏南长江三角洲平原区耕地则急剧减少，耕地重心呈现向后备资源丰富、人地矛盾较为缓和的地区移动的趋势；人口增长与农业科技进步、经济发展和农业结构调整是耕地面积变化的主要驱动因子；预测2020年江苏省耕地总量45449×104 hm2，人均耕地0053 hm2；要保护有限的耕地资源，江苏省必须转变土地利用方式，并实行严格的耕地保护政策。     

近50年来四川干能见度霾日数及消光系数时空变化特征

利用四川省147个气象观测站1961～2010年能见度、相对湿度、降水等观测资料，分析了四川省近50 a来干能见度的时空变化特征，以及四川盆地霾日数和干消光系数的变化趋势。结果表明:四川盆地及盆缘区域干能见度较差（12~20 km），而西部高海拔山区较好(40~50 km)，与青藏高原接壤的地区最好(＞50 km)。从20世纪70年代到20世纪末，四川盆地的干能见度呈现明显减少趋势，而川西高原的干能见度却出现显著增加趋势；21世纪近10 a来四川干能见度变化趋势趋于停止。近50 a来，有544%台站出现干能见度减少趋势，且主要集中在盆地和攀枝花地区；另有456%台站干能见度有增加趋势，且多集中在高海拔山区。四川盆地的干消光系数和霾日数的变化趋势较为一致。干消光系数1996年之前迅速增加，1996年以后有小幅度的减小，增加的气候倾向率为003/10 a，霾日数的增加速率为104 d/10 a。能见度下降、消光系数和霾日数增加与人为排放污染物浓度增加有密切关系     

基于遗传算法和GIS的县域水田种植制度空间布局优化

采用种植模式对县级尺度的作物进行空间配置，能够较好地解决作物空间布局中熟制比例不当、茬口不适宜等问题。种植制度空间布局优化的目的在于通过合理配置种植模式的空间位置，以充分利用并保护当地的自然资源和社会资源。其本质是一种具有自然、社会、耕作制度等多方面影响因素及空间特征的组合优化问题。传统的优化算法解决具有空间特征的组合优化问题效率很低，或者难以解决该类问题。遗传算法是一种新的智能优化算法，通过模拟自然进化过程，利用简单的编码技术和遗传操作高效地解决复杂的组合优化问题。提出了一种以GIS为平台，遗传算法为优化模型的县域种植制度空间布局优化方法。     

近30年来太湖围湖利用及东太湖网围养殖动态变化研究

利用多期遥感影像从时间、空间和利用类型3个方面分析了近30 a来太湖围湖利用及东太湖网围养殖的时空变化特征。结果表明：1979～2008年，太湖围湖利用面积总计达 16.004 2 km2；其中1979～2001年，太湖围湖利用面积 9.509 0 km2，年均围湖利用面积 0.432 2 km2，围湖利用的主要用途为水产养殖，鱼塘用地占该段期间围湖利用面积的5653%；2001～2008年，围湖利用面积 6.495 2 km2，年均围湖利用面积 0.927 9 km2，围堰取土用地占该段期间围湖利用面积的5228%。1979年以来，东太湖网围养殖规模逐渐增大，1979年东太湖网围养殖面积 8.343 4 km2，2001年网围养殖面积达 100.272 6 km2，占东太湖水面面积的7465%，网围养殖区域的分布逐渐从湖岸边沿处向湖心处扩展，至2006年，除主航道外，东太湖整个湖面几乎遍布网围，并呈现向西太湖扩展的趋势，随着东太湖水环境问题日益突出及太湖整治力度的加大，东太湖网围养殖面积从2006年的 105.873 2 km2 下降为2008年 92.969 1 km2，网围养殖区域的逐渐缩小及自由水域面积的逐渐增大，将真正实现太湖流域经济 资源 环境的可持续发展     

南京地区农业耗水量估算与分析

结合南京地区的农业生产状况 ,采用Penman -Montieth法计算参考作物的潜在蒸散 ,建立了本地区农业耗水的物理模型 ,计算了南京地区历年的农业用水量 ,并根据实际资料对模型进行了检验 ,结果表明该模型具有较高的精度 ,能够反映农业用水的实际情况。在分析该地区历年农业用水量变化及其用水现状的基础上 ,对影响农业用水量的因素和该地区的农业用水效率进行了分析和计算。南京地区农业用水量的大小很大程度上取决于耕地面积和各类作物播种面积的变化 ,同时也受当年气候状况的影响。南京地区多年的农业用水效率计算结果表明 ,该地区的灌溉水利用率较低。最后对该地区的水资源可持续利用提出了相应的建议     

三江源地区1961~2005年气温极端事件变化

利用三江源地区11个气象台站1961~2005年逐日最高气温和最低气温资料，分析了三江源地区极端高温和极端低温的变化趋势。研究表明：近45年来，白天和夜间温度极端偏高的日数明显增多，分别以26 d/10 a和44 d/10 a速度在增加;白天和夜间温度极端偏低的日数显著减缓，分别以41 d/10 a和85 d/10 a的速度显著减少;年极端低温和极端高温分别以042℃/10 a和029℃/10 a的速度增加;白天和夜间温度极端偏高的日数增加主要发生在冬季和夏季，而白天和夜间温度极端偏低的日数减少主要发生在春季和秋季，夜间温度极端偏低的日数减少趋势最为明显;长江源地区极端气温变化对区域增温的响应更为敏感。     

近十年鄱阳湖区极端干旱事件频发现象成因初析

近10 a来鄱阳湖区极端干旱事件频发，引起国内外媒体舆论的广泛关注。针对这一情况，运用流域降水、地表蒸散和出湖径流等数据，从流域水量收支平衡的角度，较为系统地分析了导致鄱阳湖区极端干旱事件频发的原因。结果表明，近10 a来鄱阳湖水文干旱起始日期提前，枯水期拉长。虽然干旱持续时间的长短呈现2~3 a的波动，但在总体上呈现逐渐加长的趋势。从流域水分收支的角度来看，近10 a来以水分亏缺为主，流域降水亏缺是基本的致旱因素，流域蒸散量增加则起到一定的增强作用，而出湖径流所起的作用比较复杂，在多数情况下其致旱的影响程度弱于流域降水作用。长江顶托作用强弱变化可以调节流域的水分收支平衡，强化或者减轻湖泊的干旱程度。2003、2004、2007、2008和2009年发生的极端干旱事件主要由流域水分收入项的大幅度减少所造成的，而长江水情变化在多数情况下加剧了流域水分收支的不平衡。这些研究结果明晰了鄱阳湖流域气象干旱与湖泊水文干旱之间的关系以及长江水情变化所扮演的重要角色，为应对未来的干旱变化和制定合理的抗旱防旱对策与措施提供了科学的依据