华北平原冬小麦生长期典型农田热、碳通量特征与过程模拟

以位山试验站典型农田为对象,利用位山站2005-10-10～2006-06-10日的实验观测数据,探讨了冬小麦整个生长期农田的热、碳通量特征,并运用SiB2(simple biosphere model Version2)模型对热、碳通量进行了模拟分析,结果表明,农田的热、碳通量在冬小麦生长过程中表现出明显的日变化,这些通量的最大值基本出现在正午前后;热、碳通量的日际变化也较明显,其中净辐射与潜热通量在冬小麦不同生长期表现为:越冬期拔节抽穗期灌浆成熟期;感热通量表现为:拔节抽穗期灌浆成熟期越冬期;而CO2通量为:越冬期灌浆成熟期拔节抽穗期.对以上通量及地表温度的模拟表明,SiB2模型能较好地模拟冬小麦生长期中农田热、碳通量及地表温度,净辐射、潜热通量、感热通量、CO2通量与地表温度的模拟值与观测值的一致性较好,线性相关系数R2分别达0.985、0.637、0.481、0.725、0.499与0.877,其中感热通量与CO2通量模拟偏差较大.另外,按冬小麦生长期分阶段对农田以上分量模拟结果表明,SiB2模型在冬小麦拔节抽穗期模拟效果最好,并发现模型对叶面积指数敏感.     

华北低平原区降水与坑塘蓄水响应关系研究——以河北省南皮县为例

华北低平原区淡水资源短缺,坑塘水等非常规水资源的开发利用日益重要。明确坑塘蓄水在不同降水年型下作为灌溉水源的保障能力,研究该区域降水与地表坑塘蓄水的响应关系,对于农业多水源联合利用具有重要意义。论文以华北低平原区河北省南皮县为研究区,通过Cl^-和稳定同位素平衡法,计算了南皮县雨季降水对坑塘水的补给份额,并基于2013—2015年间的3期Landsat TM遥感数据,采用改进的归一化差异水体指数提取坑塘信息,分析不同降水年型下南皮县坑塘的蓄水能力及灌溉潜力。结果表明：坑塘蓄水除了接受地下水的补给,主要接受降水的补给,丰水年雨季降水对微小型、中小型坑塘的补给比例约占74.3%~86.0%,对大型坑塘的补给比例不足30%;坑塘主要以小于0.5 hm²的微小型坑塘为主,不同面积等级的坑塘数量及蓄水面积与降水的变化是一致的;其中,平水年、枯水年和丰水年坑塘蓄水量分别为1.49×10⁷、0.84×10⁷、1.90×10⁷ m³,随年降水量增大而增多。研究结果可为区域坑塘水资源的合理开发利用提供理论基础。     

农村能源消费的环境效应研究

近年来,我国农村能源消费增长迅速,消费模式的转变,传统生物质能源与以煤炭为主的商品能源的消费格局发生变化,与此相关的环境问题日益突出,成为制约农村地区经济—社会—环境和谐发展的重要因素之一,对农村地区应对气候变化能力也产生严峻挑战。本文分析了农村能源消费的变化与主要问题,利用农村能源消费的统计数据,采用排放系数法,估算了1980-2004年时段我国农村能源消费的CO2及主要污染物的排放量;比较了传统生物质能源与煤炭为主的商品能源的消费特点与环境效应,指出基于我国农村地区存量巨大的生物质能资源的高效、可持续利用,是满足我国农村地区能源消费需求,减少温室气体和污染物排放,改善农村环境,提高减缓和适应气候变化能力的重要手段。并在此基础上,对我国农村能源消费提出相应的政策导向建议,实现农村能源的可持续消费与利用。     

我国电力行业CO2排放系数和CO2排放时空特征

为了改善与优化我国现存的能源消费结构,需要开展我国能源消费和能源消费CO2排放等方面的研究。使用1980—2007年期间逐年发电量、单位发电煤耗等统计数据,计算了不同时期我国单位发电CO2排放系数。其中,1980年电力行业的单位发电CO2排放系数为1.07kg/kW.h,2007年为0.78kg/kW.h。基于省级电力消费数据,结合不同时段的单位发电CO2排放系数,得出各地区单位生产总值电耗CO2排放系数,分析了我国电力消费所致的温室气体排放的省际空间特征。     

华北低平原区降水与坑塘蓄水响应关系研究——以河北省南皮县为例

华北低平原区淡水资源短缺,坑塘水等非常规水资源的开发利用日益重要。明确坑塘蓄水在不同降水年型下作为灌溉水源的保障能力,研究该区域降水与地表坑塘蓄水的响应关系,对于农业多水源联合利用具有重要意义。论文以华北低平原区河北省南皮县为研究区,通过Cl~-和稳定同位素平衡法,计算了南皮县雨季降水对坑塘水的补给份额,并基于2013—2015年间的3期Landsat TM遥感数据,采用改进的归一化差异水体指数提取坑塘信息,分析不同降水年型下南皮县坑塘的蓄水能力及灌溉潜力。结果表明:坑塘蓄水除了接受地下水的补给,主要接受降水的补给,丰水年雨季降水对微小型、中小型坑塘的补给比例约占74.3%～86.0%,对大型坑塘的补给比例不足30%;坑塘主要以小于0.5 hm~2的微小型坑塘为主,不同面积等级的坑塘数量及蓄水面积与降水的变化是一致的;其中,平水年、枯水年和丰水年坑塘蓄水量分别为1.49×10~7、0.84×10~7、1.90×10~7m~3,随年降水量增大而增多。研究结果可为区域坑塘水资源的合理开发利用提供理论基础。