中国南方高度城市化地区气象干旱时空演变规律分析——以深圳市为例

在变化环境下,中国南方湿润地区干旱事件呈多发趋势。以高度城市化的深圳市为例,选取10个气象代表站(1965—2010年)逐日降雨数据计算不同时间尺度的标准化降水指数(Standard Precipitation Index,SPI),采用M-K趋势分析法及小波分析法分析深圳市干旱变化趋势及周期以辨识其干湿时空变化特征;采用随机森林算法定量分析混合ENSO指数(Multivariate ENSO Index,MEI)、太平洋年代际振荡指数(Pacific Decadal Oscillation,PDO)、太阳黑子等7个影响因子对深圳市干湿变化的影响程度。结果表明:深圳市的气象干旱多发于1月份,于1—3月呈干旱趋势,8—10月则呈湿润趋势;12个月尺度的SPI序列变化周期集中在2.0~6.5 a;城市中心区为近年干旱主要发生地区,其干旱趋势明显;ENSO现象及PDO是影响深圳市干湿变化的主要影响因素。     

湄公河流域气象和水文干旱时空演变特征与规律分析

干旱是湄公河流域影响范围最广、造成损失最大的自然灾害之一。开展湄公河流域干旱特性分析研究,有助于全面把握湄公河流域干旱时空变化规律,对于科学应对、防范干旱灾害具有重大的科学意义。本研究中借助全球过去近百年(1901-2016年)长序列月降雨网格化产品和干流4个典型水文站过去近30年(1985-2016年)流量观测序列,结合不同时间尺度标准化降水指数(SPI)和标准化径流指数(SSI)估算,分析了湄公河流域过去近半个多世纪(1950-2016年)的气象干旱特征及近30年的水文干旱变化趋势。结果表明,流域整体的SPI值呈现轻微上升趋势,但泰国东北部、柬埔寨大部及缅甸等地区的SPI呈现显著下降趋势,表明上述地区变干趋势明显,尤其是泰国东北部地区。基于长序列分析发现,流域绝大多数地区的气象干旱发生频率超过25%,其中柬埔寨南部、越南湄公河三角洲等下游地区发生重特大级别干旱的频率接近10%。进一步分析水文干旱特性发现,位于上中下游等不同河段的站点SSI在过去近30年的变化趋势不尽相同。其中,上游清盛站SSI总体上呈下降趋势,特别是2010年之后;位于中游的廊开及穆达汉站SSI上升趋势明显;而下游上丁站的SSI变化不明显,但2005年之后的绝大多数年份SSI为负值,表明该站控制地区在过去近十年受水文干旱影响较为频繁。上述分析及研究结果能够为湄公河流域干旱管理与旱灾防范提供科学决策支撑。     

典型干旱指标在海河流域的适用性评价

海河流域属温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区。近年来,随着气候变化和人类活动的影响加剧,干旱灾害已经成为严重制约海河流域社会经济发展的主要因素之一。本文在国内外干旱指标研究的基础上,从气象和综合干旱指标中选取具有典型性且在我国应用广泛的降水量距平百分率、降水Z指数和帕默尔干旱指数(PDSI),综合参考海河流域历史资料,选取1965、1972、1999、1980—1982年作为典型旱灾年,将其史料记载与基于降水距平百分率、降水Z指数和帕默尔干旱指数的海河流域春、夏、秋3季逐月干旱评价结果进行对比分析。结果表明,3种干旱指标中帕默尔干旱指数与典型旱灾年都能很好地吻合。另外,选取典型研究区(北京市),对比分析3种干旱指标评价结果与北京市历史旱灾情况的吻合度,进一步验证了帕默尔干旱指数评价结果的适用性。     

昌吉地区旱涝特征分析

通过Z指数法和降水资料对昌吉地区8个国家级气象观测站37 a(1971-2007年)的旱涝变化趋势和时空分布特征研究,发现昌吉州各地降水和旱涝变化具有一致性.20世纪70年代以来,各地具有由偏旱转为偏涝的趋势,其中,西部地区的偏涝速度最快,东部地区的偏涝速度最慢.各地出现干旱的频率高于雨涝的频率,其中,西部出现干旱频率...     

黑河流域气象农业综合干旱指数构建及时空特征分析

为更全面地对干旱进行风险评估和决策,以黑河流域为研究区,利用熵权法联合气象干旱指数(标准化降水蒸散指数)和农业干旱指数(标准化土壤湿度指数),构建气象农业综合干旱指数,采用线性趋势、Kendall秩次相关检验法、小波分析及反距离权重插值法分析黑河流域的干旱时空变化特征。结果表明:黑河流域21世纪初10 a的旱情最轻;流域存在21 a与33 a的长振荡周期、9～14 a的中振荡周期及2～6 a的短振荡周期;中、上游旱情呈减缓趋势,下游旱情呈加重趋势;中、上游轻中旱的发生频率高于下游,下游重特旱的发生频率高于中、上游;历史旱情验证表明,气象农业综合干旱指数的验证效果优于标准化降水蒸散指数和标准化土壤湿度指数,说明基于熵权法的气象农业综合干旱指数是一种有效的干旱监测指数。此研究结果可为黑河流域的防旱抗旱及水资源可持续利用提供科学指导。     

甘肃省近48年春旱时空变化趋势分析

甘肃省春旱频发,针对已有的文献对春旱趋势特征研究的不足,选取甘肃省境内的30个气象台站1962—2010年的月降水数据,基于标准化降水指数,采用Mann-Kendall非参数趋势检验法和小波分析等方法对甘肃省春季SPI的时空变化特征和周期特征进行研究.结果表明:甘肃省春季SPI以-1.16/10 a的速度下降,春季干旱呈加快趋势;甘肃省春季干旱发生频率为41%,中旱以上发生频率约为20%,重旱以上发生频率约为3.6%;春季SPI以13 a为主周期变化;全省春旱呈现自西北地区向东南地区加速的趋势,其中以陇南地区春旱加速趋势最为明显.研究结果可为甘肃省抗旱减灾提供决策参考.     

基于模糊综合干旱指数的黄河源区作物生长季干旱时空分布分析

依据黄河源区28个气象站点的逐月气象资料,运用模糊综合法建立了源区综合干旱指数,从而较为全面地分析了黄河上游源区作物生长季干旱时空分布特征.结果表明:黄河源区大部分地区轻中干旱发生频繁,且发生频率高于重特干旱.流域内春旱最为严重,夏秋干旱次之.生长季重特干旱在西部高海拔寒冷地区发生频率低,在半牧业半农业地区发生频率相对较高.1960-2013黄河上游源区干旱主要经历了4个时期,主振荡周期为28a.黄河源区干湿突变年为1982年和2000年.结合历史实情,基于模糊综合法建立的综合干旱指数,监测结果与历史实情吻合,适宜用于黄河源区干旱监测,能够较科学地反映源区干旱情形.     

海河南拒马河流域水文特性及HBV模型的应用

HBV模型是瑞典气象水文研究所(SMHI)研发的流域水文模型,在寒区和湿润地区有较为广泛的运用,是重要的水文预报方法之一。半干旱地区水文预报是水文工作者目前面临的重要挑战。以位于半干旱地区的南拒马河流域作为研究对象,分析了该流域降水、径流特性,初步研究了HBV模型在我国半干旱地区的应用效果。结果表明:2000年之前,降水-径流相关关系总体较好,2000年之后流量一直偏低,降水-径流相关关系散乱;HBV模型对于南拒马河流域天然时期的模拟效果比较好,率定期和验证期的Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.63和0.81,总体能够模拟径流对降水的响应过程,表明HBV水文模型在半干旱地区的天然时期具有相对较好的适用性。     

A Modeling Study on Drought Trend in the Sino-Mongolian Arid and Semiarid Regions in the 21st Century

利用区域气候模式RegCM3与公用气候系统模式CCSM3单向嵌套技术,进行未来不同情景下（高排放SRES A2、中等排放SRES A1B和低排放SRES B1）高分辨率数值试验,分析21世纪中国和蒙古国干旱-半干旱地区干旱化特征及其可能发展趋势。结果表明：不同排放情景下,未来中蒙干旱-半干旱地区降水量均呈增加趋势,地表温度也持续增加。仅从降水变化来看,未来干旱-半干旱地区干旱化程度变化不大,甚至有所减弱。但综合考虑降水和温度计算的Palmer干旱指数（PDSI）来看,研究区内干旱地区面积均持续扩张。极端、严重及中等干旱面积比例扩张趋势明显,达到95%显著性水平。相对21世纪中期、后期极端干旱面积在3种情景下均将扩张3%以上。相对21世纪中期和当代,21世纪后期A2情景下总的干旱面积分别将增加8%和11.51%,A1B情景下12.48%和18.34%,B1情景下9.73%和10.82%。对比降水与PDSI可见,在进行干旱-半干旱区气候变化预估研究中,必须综合考虑降水和温度的变化,才能更准确地反映干旱-半干旱地区干旱化特征及其干旱化趋势。     

基于AWTP的河南省干旱演变特征分析

干旱形成过程复杂,监测、评价困难,合适的评价指标的选取对科学评估干旱演变规律、准确预测干旱发展趋势具有重要意义。根据河南省的干旱现状,选取降水平均等待时间指数(AWTP)作为评价指数,利用17个代表站点1961—2012年的逐日降水资料系统地分析了河南省干旱的时空演变特征。分析结果表明:时间上,近52年来河南省干旱呈现平稳加重趋势(2.03 d/10 a),其中,1973年、1995年、1999年、2010年、2011年的影响范围较大;同时,干旱具有28 a左右的周期性变化特征。空间上,干旱程度具有豫北豫东豫中豫西豫南的区域分布特征,豫北、豫东、豫中西部和豫南西部干旱加重趋势显著,其他地区干旱发展趋势平缓。研究结果可为河南省抗旱减灾提供科学依据。     

湖南省森林植物园杜鹃专类园景观营建研究

[目的]杜鹃花作为中国的传统名花之一,在我国古典园林及世界园林上有着举足轻重的地位,研究杜鹃专类园的景观营建具有重要意义.湖南省森林植物园收集和选育的杜鹃花表型多样,特色鲜明.杜鹃园的景观营建改造吸引更多的科研人才研究和保育杜鹃属植物,向全世界展示湖南杜鹃属植物的风采.[方法]通过了解湖南省森林植物园杜鹃园的基本概况,分析杜鹃专类园景观的主要营建方式,再对其现状的优势和劣势进行总结,以"名种、名景、名园"为主题,秉持整体性、因地制宜、以人为本、生态优先四大设计原则,合理进行交通规划和空间布局.[结果]重点改造杜鹃广场、三湘景园和杜鹃大道景观,梳理植物配置和群落结构,侧重主要景观节点与不同杜鹃花景观的融合,同时丰富科普教育与文化展示活动,使这三处不同的杜鹃花景观具有独立性和联接性.[结论]重塑湖南省森林植物园杜鹃园自身的景观特色,总结营造具有区域文化观赏性及科普展示专业性结合的杜鹃专类园景观的参考模式.     

白菜薹轻简栽培技术

[目的]利用冬闲田进行白菜薹轻简栽培,省时省工、提早上市,可达到高效益的目的.[方法]本文通过试验和调研总结农户的栽培经验,主要介绍了白菜薹生长特性及其轻简栽培技术要点.[结果]本文从生育过程、温度要求和品种选择等方面阐述了白菜薹生长特性,从整地作畦、播种、苗期管理、田间管理和适时采收等方面介绍了白菜薹轻简栽培技术.[结论]本文通过概述白菜薹轻简栽培技术要点,以期为白菜薹轻简栽培技术推广提供参考.     

黑龙江省气象灾害对粮食生产影响及农业抗灾能力分析

以近30年来黑龙江省气象灾害造成的粮食损失资料为背景,通过对比分析可以得到主要粮食作物如水稻、小麦、玉米、大豆等总产量与成灾面积成反方向变化的趋势.其次运用计算模型和灰色关联分析对黑龙江省气象灾害造成的粮食经济损失和抵御气象灾害各项指标强度进行了分析,得出农业抗灾能力依次为堤防长度、机电排灌站装机容量、水库容量、有效灌溉面积的结论,这个结论为"十二五"期间政府农业减灾防灾投入方向提供依据.     

不同林下植被管理杉木人工林土壤全量养分季节动态

[目的]为杉木大径材培育林地力修复提供理论参考.[方法]以杉木大径材培育林为研究对象,分析了林下植被保留(UP)和林下植被去除(UR)下土壤全量养分的季节动态变化.[结果]UP处理下的夏季和秋季土壤全碳含量显著高于春季;土壤全氮含量以夏季和秋季较高;土壤全磷含量呈冬季>秋季>夏季>春季;土壤全钾含量以秋季最高,春季最低;UP处理下的土壤全钙含量在各季节间无显著差异,而UR处理下的土壤全钙含量以冬季最高,春季最低;土壤全镁和全锰含量以秋季和冬季较高,春季和夏季较低;UP和UR处理间土壤全碳含量差异较小;土壤全氮含量和全锰含量总体呈UP处理高于UR处理,其中UP和UR间全锰含量在冬季差异均达到显著水平;土壤全磷含量、全钾含量、全钙含量和全镁含量总体呈UR处理高于UP处理,其中UP和UR间全钙含量在各季节差异均达到显著水平.[结论]不同林下植被管理的杉木大径材培育林土壤全量养分在各季节有所差异.     

远安县古树资源状况与分布特征

【目的】系统研究远安县古树特征,为远安县和湖北省古树资源保护和制定管理措施提供参考。【方法】基于DEM坐标网格法对远安县古树资源种类组成、分布范围、结构特征、生长状况以及空间分布格局进行分析。【结果】远安县现有存活古树830株,隶属于28科41属46种,古树数量和种类较为丰富。古树平均树龄206.17 a,其中一级、二级和三级古树分别占2.53%、13.01%和83.25%;生长旺盛古树438株(52.77%),生长状况一般275株(33.13%),生长较差90株(10.84%),濒死古树27株(3.25%)。古树平均树高为19.68 m,平均胸径为87.48 cm,平均冠幅为10.39 m;树高的偏度和峰度为0.320和-0.345,胸径的偏度和峰度为1.265和4.254,冠幅偏度和峰度的为1.067和1.117;Weibull函数可较好拟合树高、胸径和冠幅的分布特征;基于DEM网格数据,古树在水平上为聚集分布;垂直结构上,古树在中海拔区间为集中分布。环境和人类活动是影响远安县古树分布的关键因子。【结论】远安县古树呈聚集分布,主要集中在人类活动最为频繁的160~639 m海拔区间,建议地方林业部门根据现有古树资源特点,有针对性地制定古树保护规划和科学管护措施。     

2010—2020年衡阳NOAA监测火点时空分布特征分析

[目的]分析衡阳市历年火点及火源时空分布特征,以期布控森林火灾的防范力度.[方法]基于NOAA系列卫星数据,利用数据统计、Mann-Kandell趋势检验、反距离权重插值等方法,对衡阳市2010—2020年卫星监测火点时空分布特征进行分析.[结果](1)2010—2020年衡阳市火点呈显著下降趋势,2013—2014年...     

贵州雷公山闽楠群落调查分析

[目的]了解雷公山闽楠(Phoebebournei(Hemsl.)Yang)群落物种组成及群落结构特征,为保护和利用闽楠提供一定的理论依据.[方法]采取样地调查方法对雷公闽楠群落进行调查分析.[结果]闽楠群落的植物种类组成有14科16属17种,其中蕨类植物2科2属3种,无裸子植物,被子植物12科14属14种;群落的植物以热带分布区系的类型占优势,占57.14％;闽楠在乔木层占有绝对优势,重要值达到79.33;龄级结构为I级数量最大,从Ⅱ级到V级的株数是一个相对均衡的状态,群落结构稳定;闽楠的更新方式为聚集母树下更新和扩散更新两种,聚集母树下更新明显,扩散更新主要在沟谷和郁闷度大的林分中进行.[结论]封山育林是恢复雷公山区闽楠种群数量的有效途径.     

六种观赏植物根际土壤微生物菌群结构分析

[目的]探讨校园环境中不同观赏植物生长和根际土壤微生物数量、种群结构与代谢功能多样性的关系,以及它们之间的相似性和差异性.[方法]以校园生境为基础,收集校园日本樱花、石楠、枫杨、银杏、夹竹桃、紫楠六种植物根系土壤,进行菌种资源调查,并运用现代高通量测序技术对根际土壤微生物群落结构进行分析.[结果]分离培养出86个优势微生物样株,分别为放线菌38株、细菌27株、真菌21株.由宏基因组分析结果可知,六种植物根系土壤中菌种多数属于放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria),其中在日本樱花和夹竹桃土壤样本中这三个优势菌门数超过50％.奇古菌门(Thaumarchaeota)只存在于枫杨和石楠的根际土壤中,石楠和枫杨根际土壤细菌群落结构具有较大的相似性,而日本樱花与其他观赏树木土壤样本中根际土壤微生物群落结构差距较大.在日本樱花、石楠、枫杨和夹竹桃根际四种土壤样品微生物菌群中含糖苷水解酶、糖基转移酶、糖类酯解酶相关基因所占序列数较多.[结论]同一环境不同植物根际土壤微生物菌群结构不同,为进一步揭示根际土壤微生物与植物之间的关系提供理论基础.     

苏南地区村镇垃圾特征及分类处理利用模式

[目的]系统调研了苏南地区村镇生活垃圾的产生特征和村民的垃圾分类意识,为村镇垃圾收运与管理提供科学依据.[方法]以南京市高淳区固城镇为代表,通过问卷调查、访谈、实地走访等方式调研了当地生活垃圾的产生特征、村民的垃圾分类意识和处理利用模式.[结果]发现调研地区人均垃圾产生量为0.576 kg/(人·d).各垃圾组分所占比...     

湖南省农业生态 - 经济系统耦合协调发展研究

通过构建湖南省农业生态 - 经济系统综合评价指标体系,并运用熵值法和耦合协调模型, 对 2004—2018 年湖南省农业生态 - 经济系统综合发展水平及耦合协调程度进行了定量分析。结果表明： 2004—2018 年,湖南省农业生态系统与农业经济系统综合发展水平均呈波动上升态势;研究期内,湖南省 农业生态 - 经济系统耦合度 C 值均高于 0.9,处于高度耦合状态,并于 2018 年达最佳耦合状态;研究期内, 湖南省农业生态 - 经济系统耦合协调度 D 值波动上升,由 0.620 上升至 0.827,即由起初的初级协调程度演 变为良好协调程度。按照惯性发展趋势来看,湖南省农业生态 - 经济系统耦合协调度未来有望达到优质协调 程度。