变化中的参考作物蒸散量及其对气候的响应

作为重要的水文气象参数,参考作物蒸散量（ET0）在全球生态系统中发挥重要作用。为深化认识湿润气候区ET0变化,基于湖南省87个气象站1960~2015年逐月气候资料,应用Penman Monteith（P M）模型估算ET0,利用线性趋势、Mann Kendall检验、反距离加权插值等分析了ET0及主要气候因子的时空变化,采取逐〖JP〗步回归函数来确定P M方程所涉及的气候因子对ET0变化的贡献。研究表明：年均ET0降幅为-3346 mm/10 a,〖JP+1〗日照时数和风速下降是ET0减少的主要原因,而相对湿度下降提高了ET0。春、夏、秋、冬四季ET0变化幅度分别为2966、-5451、-0922、-0207 mm/10 a,春季ET0增加是由相对湿度下降和最高气温上升引起的,夏、秋、冬三季ET0减少主要与日照时数和风速下降有关。风速、相对湿度、日照时数呈下降趋势,而气温、降水、湿润指数呈上升趋势,后者表明气候暖湿化趋势。气候变化背景下ET0显示出不同时间尺度（年、季）空间分布的多样性     

秦岭南北地区农业气候资源时空变化特征

利用秦岭南北地区1960~2016年47个气象站点的观测资料,运用气候倾向率、Mann-Kendall趋势检验、相关分析与反距离加权插值等方法分析了秦岭南北地区光、热、水等农业气候资源的时空变化特征。结果表明：1960年以来,秦岭南北地区气温、≥10℃活动积温呈显著增加趋势,1995年后气温快速上升,并在2002年增温达到显著水平。春、冬、秋季增温明显,空间上秦岭以北增温倾向率大于秦岭以南。 1960~2016年,秦岭南北地区降水量总体呈微弱下降趋势,从时间上看,1995年前降水量以下降为主,1995年后降水量转为上升趋势;从空间上看,1960~2016年,下降较明显地区为秦岭以北、嘉陵江沿线,其次为汉水流域丹江口水库区域;部分地区呈现微弱上升趋势,主要分布在巴巫谷地、汉水流域大巴山等山地段和秦岭南坡东部。相对湿度呈微弱下降趋势;日照时数呈显著下降趋势,四季下降程度为夏>冬>秋>春,下降显著地区为研究区东部平原、汉中盆地、关中盆地及巴巫谷地。 关键词： 农业气候资源,时空变化,秦岭南北地区     

近52a西南地区潜在蒸散发时空变化特征

潜在蒸散发对水资源评价和气候变化均具有重要意义。采用Penman-Monteith公式和气象观测资料计算了中国西南地区90个气象站的潜在蒸散发,并采用多种统计方法分析了潜在蒸散发的时空变化特征。结果表明:(1)西南地区近52a的平均潜在蒸散发为3 209.8 mm,其中云南省潜在蒸散发最高(3 664.7 mm),其次为四川省(3 015.0 mm)、重庆市(2 972.4 mm)、贵州省(2 958.0 mm)。四季潜在蒸散发空间分布特征与年不同,从大到小排序为夏季,春季,秋季,冬季。(2)西南地区整体呈增加趋势(0.9 mm/10 a),其中31个站点呈减少趋势(p0.1),17个站点呈增加趋势(p0.1),其余站点变化趋势不显著。大部分站点春季(55.6%)和夏季(63.3%)呈减少趋势,秋季(62.2%)和冬季(58.9%)则呈增加趋势。(3)经MannKendall突变检验,该区整体潜在蒸散发的突变时间为1995年(p0.05);单个站点突变检验显示,76个站点发生突变,突变年份集中于1980s,未发生突变的站点主要分布于青藏高原东缘。整体上看,近52a来西南地区潜在蒸散发略呈增加趋势,并存在突变点,但部分站点存在相反的变化趋势,这和复杂的地形环境和气候特征有较大关系,体现出西南地区水文气象变化的独特性。     

上海市典型城市河岸带不同植被类型下土壤反硝化作用研究

为了解城市河岸带不同植被类型下土壤的反硝化速率及其影响因子,在上海市城市河岸带的长风绿地选择了熊掌木、硕苞蔷薇和矮生百慕大草3种植被类型,于2012年3月（春初）、5月（春季）、7月（夏季）、11月（秋季）测定了其下不同深度（2～5 cm、12～15 cm、22～25 cm和32～35 cm）土壤的反硝化速率和土壤的粒度、含水率、SOC、NH4+和NO3-含量等基本理化性质。结果表明:长风绿地3种植被类型下土壤理化性质和反硝化速率具有一定的差异性,但均表现为2～5 cm深度土壤反硝化速率显著高于其他深度;熊掌木和硕苞蔷薇2~5 cm深度土壤反硝化速率均为春初显著高于其他季节,而草地2~5 cm深度反硝化速率在春夏季显著高于春初和秋季;其他深度土壤均不存在显著的季节性差异;植被类型、深度和季节对反硝化速率的单一和综合影响效应（除植被类型*深度外）均显著;反硝化速率与土壤的SOC、NH4+和NO3-含量呈极显著正相关（p<001）,而与土壤含水率和气温没有显著相关关系     

1960~2014年秦岭南北无霜期时空变化特征及对比分析

全球气候变暖背景下,自然生态环境敏感区农业热量资源的时空特征研究具有重要的现实意义。依据1960~2014年秦岭南北47个气象站数据,利用线性趋势、M-K检验和kriging插值法对无霜期时空变化进行分析。结果显示：从时间上看,秦岭南北无霜期随纬度增加而减少,初霜日和无霜期在年际波动中略有下降后快速上升,终霜日在波动中略有上升后快速下降。55年来无霜期呈显著的延长趋势且发生增多突变,秦岭以北、秦岭南坡、汉水流域和巴巫谷地的延长速率分别为0.400 6、0.280 4、0.396 1和0.407 5 d/a,突变年份分别为1999、2002、2001和1990年。从空间上看,无霜期平均值和标准差由南向北增加,80%站点初霜日推后、终霜日提前和无霜期延长。多数无霜期延长是初霜日推后与终霜日提前的共同影响。无霜期在28个站点呈波动变化,19个站点发生突变,突变时间多在1990s~2000s,2000s的突变区域面积最大且集中分布在东北部。分析结果可为气候变化对生态环境和农业生产布局的影响提供参考。     

近34年祁连山南坡植被覆盖变化与气象因子关系研究

基于1982~2015年GIMMS NDVI数据，通过趋势线法和相关性分析方法，对祁连山南坡植被覆盖变化及影响因素进行分析。研究结果表明：（1）祁连山南坡植被覆盖整体呈显著上升趋势，线性回归增速为0.99%/10 a；各季节平均NDVI依次为夏季>秋季>春季>冬季， NDVI变化斜率排序依次为冬季>夏季>秋季>春季； NDVI月变化趋势基本一致，夏季NDVI在2004~2015年最大。（2）近34年来，祁连山南坡大部分区域属于常绿区域，三时间阶段植被增加面积整体表现出增加-减少-增加趋势，且在2004~2015年之间植被增加面积最大，占比为92.66%，增加速度最快的区域在门源县境内。（3）在影响因素方面，研究区NDVI与气温的相关性（0.58）大于降雨的相关性（0.27），研究区生长季 (4~9月)植被覆盖受气温和降水共同影响。     

近50年长江中下游地区日照时数的时空特征及其影响因素

利用1961～2010年长江中下游地区93个站日照、降水、云量和风速资料,采用气候倾向率、突变检测和相关分析等方法,研究了长江中下游地区年、季、月日照时数的时空特征及其成因。结果表明,长江中下游地区年、季、月日照时数空间分布均呈东北多西南少的分布形式,夏季最多,其次为秋、春与冬季。近50 a长江中下游地区年日照时数普遍显著减少,区域平均减幅为682 h/10a,多于同期全国平均减幅,明显的年代际转折发生在20世纪80年代初期。年日照时数异常偏多出现在1963年和1971年,但未出现过异常偏少年。各季的日照时数也都是负趋势,夏、秋、冬3季减少显著,夏季减少最多也最明显,其次依次是冬季、秋季和春季。近30 a年及夏、秋、冬 3季日照时数减幅缩小,春季则转为以147 h/10a的速率在增加。除湖北中南部、湖南北部、江西北部、安徽北部和浙江东南部年日照时数在20世纪80年代有明显突变外,其他站点的年日照时数没有明显的突变。长江以北地区年日照时数减少与降水量增加和平均风速减少有密切关系,而在长江以南地区低云量的增加作用也非常重要     

基于小波分析与Mann-Kendall法的上海市近12年空气质量变化

综合应用小波分析和Mann Kendall非参数检验方法,对上海市近12 a PM10、SO2和NO2逐日空气污染指数序列进行分析,揭示了空气污染变化的多尺度特征、变化趋势和突变特性,以深入了解上海市空气质量状况。结果表明：PM10、SO2和NO2污染序列呈现多尺度的变化特征,具有1 000 d和300 d左右的中、小时间尺度周期。在小尺度上,各序列具有300 d左右的主周期和30 d左右的次周期。空气污染具有“冬重夏轻”的特征,冬季和春季是污染比较严重的时段;2007年夏季以来,空气质量总体趋于好转。近12 a来各序列均呈显著的减少趋势;PM10序列突变开始于2006年7月3日前后,SO2于2010年3月21日前后,NO2则于2006年4月18日前后;突变后,各序列基本均呈显著的下降趋势。最后,提出了未来改善上海市空气质量的相关建议。     

湖北省60年代以来气温日较差的变化趋势

利用湖北省７２站１９６１￣１９９５年逐月最高、最低气温资料,计算并详细分析了湖北省年、四季及逐月气温日较差的线性变化趋势。结果表明：（１）年最低气温呈明显上升趋势,而最高气温为下降趋势,因此气温日较差呈显著减少趋势。（２）就四季来看,最高气温在春、夏、冬季均呈下降趋势,但只有夏季的下降趋势是显著的,秋季呈弱上升趋势;最低气温在四季均呈上升趋势,但只有冬季的上升趋势是显著的;气温日较差在冬季与夏季均     

江西省中小型湖泊富营养化控制指标的建议值

利用在2010年3月~2011年2月江西省25个中小型湖泊水质监测指标的分析数据,采用综合营养状态指数（TLI）法对调查湖泊进行各季节和全年的营养状态评价,并分别计算在各季节和全年内调查湖泊中发生富营养化的概率。在全年营养状态评价的基础上,运用Bootstrap方法,寻找在不同营养状态下的置信区间,并推断富营养化控制指标的建议值。结果表明,在被调查的湖泊中,春、夏季发生富营养化的概率是接近的,秋季是最高的,冬季是最低的。在春、夏和冬季时,调查湖泊的营养状态以中营养为主;在秋季时,中营养状态湖泊所占比例下降,富营养状态湖泊所占比例上升。在全年中,富营养和中营养状态湖泊所占比例分别为32%和68%。江西省中小型湖泊富营养化控制指标透明度（SD）、总磷（TP）、叶绿素a（Chl a）和高锰酸盐指数（CODMn）等的建议值,分别为044 m、005 mg/L、1000 mg/m3和2 70 mg/L。为湖泊富营养化的分区控制与治理提供基础资料和理论依据     

不同季节划分尺度下巢湖流域气候变化趋势分析

根据现代气候学、候平均气温及气象学上的季节划分等3种不同的季节划分方法,利用国家气候中心发布的1961～2010年气象台站观测资料插值格点化数据集（CN051）,选取巢湖流域内及其周边的26个格点气温、降水量资料,运用年代际变化、距平、回归分析以及Mann Kendall 方法,分析比较巢湖流域近50 a三类季节的气温、降水量变化趋势和特征。结果表明：3种方法划分出不同季节,分析温度和降水的变化趋势时,它们各自的结果有所差异,甚至差别相当明显,运用气象学季节划分方法就成功地推翻了全球变暖的说法。所以在全球变暖的大背景下,分析季节的气候变化应考虑每年实际气温,从多尺度进行分析,才能得到准确而又科学的结果     

乌江中上游新建水库水体甲基汞的时空分布

为了弄清新修建的水库是否造成水体甲基汞浓度升高，以贵州省乌江流域2座新建水库洪家渡水库和索风营水库为研究对象，采用蒸馏 乙基化结合（GC CVAFS）法测定了不同季节水库水体中甲基汞的浓度，最低检出限为 0.009 ng/L。探讨了水质参数对甲基汞分布的影响以及水库水体甲基汞的分布特征。结果显示:洪家渡水库总甲基汞浓度夏季平均值为 0.11 ng/L，秋季平均值为 0.08 ng/L，冬季平均值为 0.10 ng/L；索风营水库总甲基汞浓度夏季平均值为 0.11 ng/L，秋季平均值为 0.07 ng/L，冬季平均值为 0.09 ng/L。数据表明2座水库水体甲基汞含量均较低，低于目前我国环境质量标准规定的一类地表水汞含量标准限值，与世界上其他未受污染的水体基本相当。水库水体甲基汞浓度随水体深度的增加没有明显的变化规律，且夏季略高于冬季、秋季，这与夏季降雨量和温度有关，在入库处与大坝前没有明显的变化趋势。这与水库中被淹没土壤有机质含量偏低且流域内基岩为碳酸盐有关，还与其他环境因素有关(如pH值较高，DOC含量偏低等)。通过研究发现目前库区环境汞的甲基化率低，但随着水库生态系统的不断演化，内源和外源营养物的输入及水体在温度分层其间自身甲基汞的形成，导致水体甲基汞含量的逐渐增加，但仍需进一步的研究证实。     

气候变化对洪湖湿地的影响

气候变化影响着湿地生态系统。在全球气候变化的背景下,洪湖湿地区域气候也发生了明显变化。通过对洪湖周边4个站点1961~2004年的气象数据分析,从气象学和生态学的角度探讨了气候变化对洪湖湿地的影响。结果表明20世纪60年代以来,洪湖湿地区域气温有显著升高趋势,气温增加倾向率为0264℃/10 a;年降水量有微弱升高趋势,增加倾向率为49964 mm/10 a;降水量夏季和冬季有升高趋势,但是春季和秋季有减弱趋势。气候要素的综合变化使洪湖湿地区域湿润系数具有降低趋势。气候变化造成洪湖湿地面积萎缩、水位降低,同时造成了生物多样性降低和生物入侵,降水格局的变化改变了湿地水文状况,加剧了湿地的生态不稳定性。研究结果为湿地恢复重建和本区湿地生态安全提供了科学依据.     

太湖流域1954~2006年气候变化及其演变趋势

用Mann Kendall统计检验方法对太湖流域6个气象站点1954~2006年降水、气温、相对湿度、日照时数的变化趋势和时空特征进行了分析，结果表明：50余年来太湖流域降水量呈较弱的增加趋势，冬季和夏季降水增加显著；空间变化趋势表现为北部地区降水量呈下降趋势，东南部地区呈上升趋势。年平均相对湿度表现为微弱的下降趋势，M K倾斜度值为 -099%/10 a；春、秋季相对湿度都显著减小，而夏季减小幅度较弱，冬季减小现象不显著。年平均气温呈现明显上升趋势，并表现出最低气温比最高气温增高趋势显著的特点，冬、春季增温显著；空间分布变化趋势为以平湖和溧阳为中心的两个地区上升趋势最小，以上海为中心地区上升幅度较大。年日照时数的下降趋势幅度较大，以溧阳为中心的西部地区最为明显，四个季节日照时数都呈减少的趋势；空间分布变化趋势表现为全流域呈减少趋势，由西向东减少幅度依次减小。气候变暖，降水将进一步增加，必然导致径流也呈增加趋势，在一定程度上加大了太湖流域洪涝灾害发生的可能性。分析成果有助于进一步研究气候变化对太湖流域水资源和防洪安全的影响，也将为太湖流域未来气候变化情景的构建提供科学依据。     

长江流域湿地现状与变化遥感研究

湿地与湿地环境问题早已引起国际与国家层面的高度关注。基于多时相卫星遥感数据（MSS、TM/ETM、CBERS 02等），以ERDAS、ARCGIS、MAPGIS等软件为平台，在长江流域系统开展了1975、2000、2007年等不同时相湿地遥感信息提取、编图及以次级流域为单元的统计分析，全面掌握长江流域主要湿地类型、面积、结构、分布现状以及30余a的湿地变化规律，分析其自然及人类地质营力作用机制，研究其变化态势，为流域内国土资源的合理开发利用提供大区域基础资料。结果表明：长江流域湿地现状总面积为7931 9×104 km2，其中河流、湖泊、沼泽、人工湿地各占4233%、2093%、1853%、1821%；湿地类型发育齐全，空间分布广，但次级流域或局域湿地分布严重不匀且[JP2]类型结构不全；从1975~2007年的30余a，湖泊湿地总量消减889×102 km2，沼泽湿地消减591[JP]×102 km2，河流湿地增加350×102 km2，人工湿地增加了6302×103 km2，湿地总量累计增加了5172×103 km2；湿地变化方式主要是面积的增减和类型的转换，变化受制于自然与人类活动地质营力共同作用；湿地变化阶段性特征明显，2000年前为湿地不良变化期，2000年后为良性缓变期，长江流域湿地环境表现为总体趋好、局域问题较多态势