广东省水稻产量关键影响气候因子识别与气候影响估算

农业是受气候变化影响最显著的国民经济行业,农业生产不仅关乎一个国家粮食供给安全,也为其他产业部门提供基础原材料,因此在全球气候变化的大背景下研究气候变化对农业产量的影响是评估气候变化影响经济的重要方面,受到学界普遍关注.以极端气候多发的水稻主产区之一广东省为例,基于作物生产函数模型并引入月度气候因子变量,综合测度农用物...     

气候变化对鲁西北平原冬小麦产量的影响及对策

气候变化会导致气候资源发生改变,从而引发粮食安全问题.耦合区域气候模式和作物生长模型,可定量分析气候变化导致的作物产量变动,探讨适宜的田间管理应对措施.研究以冬小麦作为研究对象,以我国粮食主产区之一的鲁西北平原作为研究区域,耦合MIROC-RegCM3区域气候模式和CERES-Wheat作物生长模型,开展A1B温室气体排放情景下,气候变化对冬小麦产量的影响及适应措施研究.结果表明,A1B气候情景下,该区域冬小麦潜在产量会有所下降;在现有管理措施的基础上,可通过培育对春化作用依赖较小的品种、 适当提早播期、 增加越冬水灌溉量等方式保证产量,减少年际间变异.该文研究结果可为应对未来气候变暖、 确保粮食安全提供参考.     

中全新世全球极端温度响应:基于MPI-ESM-P模拟试验

中全新世是北半球轨道时间尺度距今最近的温暖期,是当前全球变暖的历史相似型之一,研究该阶段极端温度的变化有助于理解典型温暖期极端温度的响应和机制。利用MPI-ESM-P海气耦合模式中全新世暖期试验与工业革命前试验数据,分析中全新世暖期全球极端温度的响应。结果表明:由于北半球夏季轨道日射量的增加,与工业革命前相比,中全新世平均温度在极地海洋以及夏季北半球中高纬度陆地地区升高,其余区域温度降低;平均温度升高的区域,极端高温与极端低温也将上升,暖事件频率增加;陆地区域日最高温相关指标比日最低温相关指标的变化幅度更大;相对于极端高温事件的响应,极地海洋地区极端低温事件的响应更为显著,冷事件频率显著减少,全年高于0℃的天数显著增加。     

气候变化对农业影响评价方法研究进展

近年来,在全球气候变化背景下,气候变化的影响评价研究越来越受到各国科学家和政府的重视,特别是对农业的影响评估研究更为重要.文章主要对观测和模拟在气候变化对农业的影响评价研究中的应用进展进行了介绍,并对该领域未来的研究方向进行了展望,认为加强研究极端天气气候事件的影响;发展农业影响评价集成模式;进一步利用区域气候模式嵌套农业影响评价模式对区域气候变化的影响进行评价,并对其影响的不确定性进行评估.     

作物产量差及其形成原因综述

作物产量差是现实产量与潜在产量的差距。产量差研究意在揭示作物产量差的幅度与地域差异、形成原因以及缩小产量差的措施。产量差意味着农业发展的机会,因此,分析和研究产量差对提高作物产量、保障粮食安全意义重大。论文通过文献综述,首先讨论了产量差的定义,在此基础上,总结了世界和我国主要作物的产量差,分析了产量差的影响因素与缩小产量差的措施。最后讨论了目前产量差研究中存在的问题与不足,提出了产量差应重点关注的问题。     

应用EPIC模型计算黄土塬区作物生产潜力的初步尝试

黄土高原地区土壤侵蚀强烈,土地现实生产力水平低,研究该地区作物生产潜力可以为有效提高作物产量及合理进行农业生产规划提供依据。论文介绍了EPIC(侵蚀-生产力影响计算模型)的特点、组成部分及应用步骤,对部分作物参数进行了修订。以黄土塬区冬小麦和春玉米为例,对EPIC模型的适用性进行了分析和验证,表明EPIC在黄土高原地区作物生产潜力模拟研究中具有较好的适用性。结果显示,冬小麦产量模拟值与实测值之间多年平均误差为7.78%;春玉米多年平均误差为9.60%。冬小麦水分胁迫天数多年平均为9.9天,最少为1.7天(1993年),最多为23.1天(1995年);春玉米水分胁迫天数多年平均为13.4天,最少为1.1天(1993年),最多为44.2天(1995年),与各年作物生育期降水情况基本一致。此模型经修正后在正常年份模拟值较为精确,在干旱年份对作物、土壤等参数的修正方法需要进一步探讨。     

气候变化背景下“气候产量”计算方法的探讨

气候变化对于粮食安全的影响已成为全球变化研究的热点问题之一。在研究过去几十年尺度上的气候变化对粮食产量影响的程度时,常规的研究方法是利用实际产量的数据拟合出以时间为变量的趋势产量,实际产量与趋势产量的差值即为气候产量。但这种方法在评估气候变暖对粮食产量的影响时存在一定缺陷。在常规算法的基础上,论文提出一种改进算法,即通过选取基准时段,建立反映气候要素与作物单产关系的函数表达式,来估计非基准时段内的气候产量,这种方法主要适用于气候要素存在趋势性变化的时段。以黑龙江省为例,将改进算法和常规算法进行比较,结果显示应用改进算法得到的气候产量更能真实地反映气候变暖对水稻产量的影响。     

湖泊富营养化综合评价的坡度加权评分法

通过对地表水富营养化评价标准的分析,发现对于同一评价指标10个区间的坡度不同,表明同一评价指标的权重分配应随其测定值的大小而动态改变.基于该思想,在插值评分法的基础上提出了一个新的湖泊富营养化综合评价方法--坡度加权评分法.对评价标准中各评价指标和营养状态分值的界值数据分别进行标准化处理,以消除量纲的影响;利用处理后的界值数据可以计算得到各评价指标在不同分级区间的坡度.应用该方法评价湖泊营养状态时,首先根据各评价指标测定值在评价标准中所处的区间,通过线性插值方法计算各评价指标的营养状态分值,并记录各指标测定值所处区间的坡度;再根据各指标对应的区间坡度计算各指标的权重,然后根据各指标的权重和营养状态分值,加权平均得到综合营养状态分值.该方法利用评价标准中各评价指标的区间坡度信息,实现了各评价指标权重的动态分配,符合富营养化综合评价问题的非线性特征.该方法对巢湖富营养化的综合评价结果与插值评分法有显著差异,与综合营养状态指数法有极显著差异.     

华北高产粮区夏玉米生命周期环境影响评价

以山东省桓台县夏玉米生产体系为例,应用生命周期评价方法,以单位产量为评价功能单元,把夏玉米生命周期分为原料开采与运输、农资生产与运输、作物种植3个生产阶段,对不同施氮水平下夏玉米生命周期的资源消耗与污染物排放进行了清单分析和影响评价.结果表明,随着施氮量的增加,夏玉米生命周期环境影响呈指数上升趋势,其中,主要影响类型为水资源耗竭,这与农作物需水量较大、水分生产率较低有关.在低氮量条件下,主要污染影响类型是全球变暖,随着施氮量的增加,富营养化上升为主要污染影响类型.提高作物种植阶段水肥利用效率是控制夏玉米生命周期环境影响的关键,它可减少夏玉米对水资源和氮肥的需求,从而直接减少农田氮素损失污染影响,也间接降低了上游生产环节的资源消耗与污染物排放影响,进而有助于降低夏玉米生命周期环境影响总潜力.     

机动车减污降碳综合评价体系综述

机动车排放已成为我国大气污染的重要来源之一,推动机动车减污降碳工作是助力区域环境质量改善和双碳目标实现的关键.构建全面科学的机动车减污降碳协同评价体系和量化方法,是科学有效开展机动车减污降碳工作的重要前提.全面综述现有大气减污降碳协同性评价和综合环境效益核算方法,在此基础上聚焦机动车排放特征,系统梳理机动车协同减排评价关键指标,并从健康暴露成本、气候变化影响成本和污染物治理成本这3个方面综述政策效果的量化方法,可为相关减排政策的制定、方案的组合选取及其效果评估提供理论支持.未来机动车协同减排评估研究应加快建立统一指标体系、深入分析环境效益的空间分布、重点关注机动车电动化导致的污染转移问题和探究极端天气的气候变化成本量化方法 .     

黑龙江省玉米低温冷害风险综合评估模型研究

论文利用黑龙江省进行农作物生育期观测的24个气象台站1961-2009年逐日平均气温资料和1980-2009年玉米生育期资料,采用"5-9月的月平均气温和的距平"与"黑龙江省玉米低温冷害综合指标体系"对黑龙江省1961年以来低温冷害危险性进行了评估;以黑龙江省75个县的玉米种植面积为指标对暴露性进行了评估;以玉米单产为基础进行了灾损敏感性评估;最终建立了黑龙江省玉米低温冷害风险综合评估模型。根据模型,把黑龙江省划分为高、次高、中等、次低、低等5个风险区,大、小兴安岭、南部山区为高或次高风险区,松嫩平原北部处于次高风险区,三江平原东部为低风险区。该风险评估模型有助于提升黑龙江省低温冷害定量评估能力,同时对其它农业气象灾害风险评估模型的建立可以起到借鉴和参考作用。     

海伦地区水热耦合特征及其对大豆产量的影响

农业是受气候变化影响的主要敏感行业之一,气候变暖带来的气温升高以及降水格局的改变对农作物生产有利有弊。论文基于黑龙江海伦地区1978—2004年生长季≥10℃有效积温、降水量和统计年鉴中的大豆产量数据,以积温和降水在季节上的匹配程度作为判断水热耦合的指标,采用气候波动指数、减产风险指数作为大豆产量受气候波动影响程度的指标,研究了在生长季降水量下降和≥10℃有效积温增加的趋势下水热耦合的年际和年内变化特征及其对大豆产量的影响,并分析了偏干旱、正常和湿润年份大豆产量受气候波动影响的特征和减产风险性。结果表明,大豆气候波动指数和产量减产风险指数从大到小均依次为偏干旱年、偏湿润年和正常年,说明海伦地区受气候暖干化影响较大。     

黑龙江省气候变化对粮食生产的影响

收集1986~2000年黑龙江省79个县市农业生产资料和30个气象台站逐日气温、降水资料,应用柯布-道格拉斯生产函数方法将粮食产量分解为气候产量和经济产量,然后用EOF方法分析了粮食产量、气候影响程度指数、≥10℃积温、生长季降水的时空变化特征及其关系。结果表明:15年间全省粮食产量稳步增加,气候变暖趋势明显但降水变化不显著,变暖对粮食生产有利,降水的变化未对粮食产量产生实质影响。15年间气候影响程度总体增大,但气候变化及其影响具有时空差异性:1986~1993年北部和西南部积温增加明显,粮食产量增加大于东北部和东南部;1993~2000年东北部和东南部积温增加明显,粮食产量增加超过北部和西南部。     

四川单季稻产量对气候变化的敏感性和脆弱性研究

基于1981—2012年25个四川气象台站气象观测数据和单季稻生产数据,建立单季稻产量变化和各气候要素变化的一元线性和逐步回归方程,探讨四川单季稻产量对单个气候要素及气候变化的敏感性与脆弱性,为科学开展适应行动提供基础信息。结果表明：四川单季稻产量随气温上升1 ℃、日较差升高1 ℃、降水量下降100 mm、辐射量下降100 MJ/m²发生了相应反应,部分地区的单季稻产量表现为脆弱,气温升高导致单季稻产量脆弱的地区最多,日较差次之,太阳辐射和降水量偏少;单季稻产量对抽穗至成熟期的气温升高和辐射下降最敏感,而对移栽至分蘖期的日较差升高最敏感。受到6种气候要素变化的综合影响,各站点单季稻产量对气候变化均表现为敏感,其中50%的地区表现为脆弱;单季稻产量对移栽至分蘖期和抽穗至成熟期的气候变化表现最敏感。不同地区、不同生育期内气候变化对单季稻产量的影响存在差异,因此,需要因地制宜地解决气候变化带来的不利影响,同时抓住水稻关键生育期有利的气候资源,有效地保障四川水稻的安全生产。     

基于遗传算法与人工神经网络相结合的玉米估产研究

在遗传算法 (GeneticAlgorithm )与误差反传 (BackPropagation)网络结构模型相结合的基础上 ,设计了用遗传算法训练神经网络权重的新方法 ,并对吉林省梨树县的玉米进行了估产研究 ,同时与BP算法和灰色系统理论模型进行了比较。经检验 ,计算值与实际值接近 ,并优于灰色理论模型 ,具有良好的预测效果 ,从而为农作物估产提供了新方法     

黑龙江省粮食生产与三江平原湿地协调发展水平的评价

为寻求黑龙江省农作物播种面积和湿地面积两者间的合理比例,使之既能保证粮食生产,又能维持湿地的必要功能,论文首先用模糊评价方法对历年黑龙江省粮食生产效益和湿地效益分别进行了评价,在此基础上,对反映两方面和谐共存程度的协调发展水平进行了评价。评价结果显示,20世纪70年代末到80年代初这一时期的农业生产和湿地环境是比较协调的。该时期农作物播种面积为870×104hm₂,三江平原湿地面积约为195×104hm₂。此结果可以作为设定三江平原湿地恢复程度的一个参考标准。在该标准下,按高单产水平计算,黑龙江省可提供2930×104t粮食,而三江平原湿地植物和鸟类的种类数约可分别恢复到建国时水平的70%和80%。     

黑龙江省生物多样性保护重要性评价

根据黑龙江省生物多样性现状和国家规定的评价方法与指标对黑龙江省的生态系统进行生物多样性保护重要性评价,评价结果将黑龙江省生物多样性保护重要地区分为4级,即极重要、中等重要、比较重要和一般重要四个级别,并确定了它们的分布区域.这一成果为黑龙江省生态功能区划奠定了基础,提供了科学依据.     

近50a气候变化背景下我国玉米生产潜力时空演变特征

以2010年我国耕地空间分布遥感监测数据为基础,在1960—2010年的长时间序列气象数据、土壤数据等数据基础上,采用GAEZ(Global Agro-Ecological Zones)模型综合考虑光、温、水、CO2浓度、农业气候限制、土壤、地形等多方面因素,估算了中国玉米生产潜力,进而分析了近50 a来气候变化背景下我国玉米生产潜力的时空格局特征。研究表明:12010年中国玉米生产潜力总量是8.34×108t,玉米生产潜力空间差异显著,总体呈现东高西低的趋势,东北平原区的玉米生产潜力总量最高,达到1.97×108t,青藏高原区玉米生产潜力总量最小;2近50 a来中国玉米单产潜力和生产潜力总量整体呈现减少的趋势;3中国玉米单产潜力和生产潜力总量变化的区域差异较大,东北平原区的平均玉米单产潜力和生产潜力总量的增长趋势都最为明显,其他各区的变化趋势都相对较小。研究揭示了近50 a来气候变化背景下我国玉米生产潜力的时空演变特征,这为探究如何适应气候变化、提高中国玉米产量水平、科学指导玉米生产经营提供了科学依据。     

佳木斯市区环境空气质量评价与分析研究

佳木斯市位于黑龙江省东北部,是黑龙江省东北部地区政治、经济、科技、文化教育、医疗、商贸和交通的中心.根据2016年佳木斯市区四个空气质量监测点位的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物六项指标的监测数据,分析各监测点位空气质量的功能区类别及各参数变化情况;采用二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物三参数评价了各监测点位的空气质量等级,并根据评价结果分析了空气污染的主要原因.