1960-2020年黄河流域农业热量资源时空演变特征

[目的]气候变暖将改变农业热量资源的时空分布,对黄河流域农业热量指标进行分析,可为区域合理利用农业气候资源提供依据。[方法]基于1960-2020年黄河流域89个气象站点逐日气象资料,运用线性趋势估计和Mann-Kendall突变检验等方法分析了黄河流域年平均气温,≥0℃和≥10℃的初终日、持续日数和有效积温的时空变化特征及其影响因素。[结果]近61 a黄河流域平均气温、≥0℃和≥10℃有效积温分别以0.29℃·(10 a)^(-1)、70.23℃·d·(10 a)^(-1)和34.50℃·d·(10 a)^(-1)的倾向率呈上升趋势,≥0℃和≥10℃持续日数呈增加趋势,倾向率分别为3.33 d·(10 a)^(-1)和2.78 d·(10 a)^(-1)。≥0℃和≥10℃初日呈提前趋势,倾向率分别为—2.16 d·(10 a)^(-1)和—2.14 d·(10 a)^(-1),≥0℃和≥10℃终日呈延迟趋势,倾向率分别为1.16 d·(10 a)^(-1)和0.63 d·(10 a)^(-1),≥0℃和≥10℃初日提前的幅度大于终日推迟的幅度,≥0℃初终日和持续日数变化幅度大于≥10℃相应指标变化幅度。近61 a黄河流域年平均气温、≥0℃和≥10℃有效积温分别于1996、2003和1997年发生突变。黄河流域上、中、下游地区各热量指标变化趋势与流域整体变化一致,上游地区变化幅度相对较大。从空间分布来看,由上游、中游到下游地区年平均气温逐渐增加,≥0℃和≥10℃有效积温逐渐增加,初日逐渐提前,终日逐渐推迟,持续日数逐渐延长。[结论]黄河流域农业热量资源呈增加趋势,热量指标主要受海拔高度和年平均气温影响。西太平洋副高强度指数、太平洋副高强度指数和东大西洋遥相关型指数是影响近61 a黄河流域农业热量指标变化的主要大气环流因子。

1988-2020年新疆棉花生产格局与贡献因素

为摸清新疆棉花生产变化与增产格局,本研究基于1988—2020年新疆棉花生产相关数据,运用数理统计和重心模型等方法对新疆棉花生产时空格局进行分析,探讨了棉花增产格局与贡献因素。结果表明,1988年以来新疆棉花生产变化呈现两个阶段:波动增长时期(1988—2014年),棉花产量由17.12万t增至337.85万t,种植面积由22.13万hm^(2)增至197.00万hm^(2);波动下降时期(2015—2020年),棉花产量波动降至302.70万t,种植面积减至163.67万hm^(2)。1988—2020年,新疆大部分地市棉花产量、种植面积和单产显著增加,但各地差异明显,南疆在新疆棉花生产中地位突出,阿克苏、喀什和巴音郭楞三地对新疆棉花增产贡献为65.43%。北疆和东疆哈密棉花产量增速快于南疆地区,致使棉花生产重心向东北方向迁移300.96 km,由喀什迁移至阿克苏。从贡献因素看,新疆棉花增产主要为种植面积主导(74.61%),未来新疆应将提高棉花单产作为保障棉花产量的主要途径。

2000—2021年黄河流域化肥使用量与粮食产量时空变化特征

[目的]研究黄河流域化肥使用时空变化特征及其与粮食生产的关系,为该流域化肥施用管控提供理论依据。[方法]基于2000—2021年黄河流域化肥使用量和粮食产量相关数据,采用空间自相关分析、核密度分析和标准差椭圆等方法对黄河流域化肥使用的时空变化特征进行了分析,并探讨化肥使用量和粮食产量的关系。[结果]2000—2021年黄河流域粮食产量增长49.55%,大于化肥使用量增速(24.87%),2013年后流域化肥使用量开始波动下降,粮食产量依然保持增长趋势,化肥使用效率明显提升。近22 a来黄河流域化肥使用的区域集聚态势在持续减弱,黄河流域化肥使用量在空间上具有一定的非均衡性,热点区域主要集中在河南和山东省,冷点区域集中在青海和甘肃省,22 a来黄河流域化肥使用热点区域减少,高值聚集区向西移动,冷点区域增加。近22 a来黄河流域上中下游地区化肥使用量分别增长46.52%,38.68%和9.50%,西部地区化肥使用量快速增长,推动了流域化肥使用重心向北西西方向移动57.40 km。近22 a来黄河流域粮食产量重心向北北西方向移动22.06 km,与化肥使用量重心趋于分离。[结论]黄河流域化肥减量增效行动成效显著,但整体化肥使用强度仍为超标状态,未来仍需减少化肥使用。

1960—2020年安阳市气候生产潜力变化与未来趋势

基于安阳市气象站点资料,运用Thornthwaite Memorial模型、Morlet小波分析以及Mann-Kendall检验等方法针对安阳市气候生产潜力时空演变特征进行分析。研究结果表明,近61年安阳市气温以0.19℃/10 a的倾向率呈增加趋势,年降水量以-4.64 mm/10 a的速率呈减少趋势,近61年安阳市气候生产潜力年平均为1037.95 g/(m^(2)·a),并以5.04 g/(m^(2)·a)/10 a的倾向率呈上升趋势。Morlet小波分析表明,近61年安阳市气候生产潜力存在28年左右的主周期变化;1978—2020年安阳市粮食单产显著提高,气候资源利用率波动增加,21世纪10年代平均气候资源利用率已达59.40%。安阳市气候生产潜力对降水变化更敏感,气候越暖湿,越有利于气候生产潜力的提高。R/S分析表明未来安阳市气候生产潜力将呈下降趋势。

基于ANSYS的真空热处理炉的温度场分析

利用ANSYS Workbench软件分析了管式真空热处理炉炉膛内部温度场分布,通过模拟隔热层放置位置/厚度、工件盒厚度/材质、筛网厚度/材质对炉膛内部均温区范围及其平均温度的影响,获得了不同热处理炉隔热层、工件盒与筛网的设计参数;通过优选设计参数,可使均温区长度从240 mm提升至320 mm,提升了33.33%,平均温度从958.25℃提升至962.94℃。最后采用优化后的热处理炉结构参数对负载Nd2Fe14B试样的温度场进行了仿真。结果表明,Nd2Fe14B永磁体的均温区范围及平均温度得到了明显提升,磁体平均温度从959.07℃提高到963.06℃,且磁体的温度起伏明显趋于平稳,从±1.06℃优化至±0.21℃。

基于气候因子的淮河流域桑拿天日数变化特征及区划

揭示桑拿天的时空演变规律,可为应对极端气候事件提供依据。基于1960—2020年淮河流域40个气象站逐日最高气温和相对湿度资料,采用线性回归、Morlet小波分析、EOF和REOF分解等方法,统计分析了淮河流域桑拿天日数的时空变化特征。结果表明:1960—2020年淮河流域桑拿天总日数为32 906 d,桑拿天日数最多(19 730 d, 59.96%),极端桑拿天日数最少(2 021 d, 6.14%);1960—2020年淮河流域桑拿天总日数、桑拿天和强桑拿天日数分别以-24.63 d/10a、-13.38 d/10a和-12.94 d/10a的倾向率呈减少趋势,极端桑拿天则以1.69 d/10a的倾向率波动增加,21世纪以来桑拿天和强桑拿天日数持续减少,21世纪10年代极端桑拿天日数显著增加;61年来淮河流域桑拿天主周期变化为28 a,次周期为17 a、8 a和4 a;EOF分析表明,第1模态为决定性模态,反映了淮河流域桑拿天变化趋势的整体一致性;REOF展开表明可将淮河流域桑拿天划分为5个气候分区,各分区桑拿天变化差异明显。

1960—2020年黄河流域不同等级降水时空特征

黄河流域是我国重要的生态脆弱区,明确流域不同等级降水量与降水天数、降水强度之间的关系,可为揭示流域降水规律提供基础信息。基于1960—2020年黄河流域96个气象站点降水资料,采用数理统计和Pearson相关分析等方法对流域不同等级降水时空演变特征进行了分析,探讨了不同等级降水对总降水的贡献和影响。结果表明:近61 a黄河流域年降水量和降水强度分别以0.008 mm·(10a)^(-1)和0.12 mm·d^(-1)·(10a)^(-1)(P<0.01)的倾向率增加,降水日数以-1.82d·(10a)^(-1)的倾向率减少(P<0.01),小雨和中雨量与日数均呈减少趋势,大雨、暴雨和大暴雨量与日数均呈上升趋势,各等级降水强度均呈增加趋势。近61a小雨发生率最高为84.32%,小雨贡献率最大,为37.64%;中雨次之,为34.47%;小雨发生率(P<0.01)和贡献率呈减少趋势,大雨以上降水发生率和贡献率呈增加趋势。黄河流域小雨量、小雨日数和小雨强度在西南部形成高值中心,随着降水等级的增加,降水量、降水日数和降水强度的高值区域主要集中在流域东南部。相关分析表明,黄河流域年总降水量受中雨和大雨量影响较大,年总降水日数受小雨日数影响较大,年总降水强度受大雨和暴雨量及其降水日数的影响较大。研究结果可为流域生态保护提供参考。

基于RSEI的交通枢纽城市生态环境质量动态评价——以郑州市为例

选取交通枢纽典型城市郑州市为研究区,以长时间序列Landsat系列遥感影像为数据源,通过构建遥感生态指数(remote sensing based ecological index,RSEI),对郑州市生态环境质量进行动态监测与评价.结果表明:近20 a郑州市生态环境质量得到明显改善,RSEI值由2000年的0.356上升至2020年的0.428,地表湿度和热量是主要影响因素.从空间重心转移来看,RSEI指标良、优等级重心向西北方向移动,逐渐靠近火车站、高铁站、飞机场等重要交通枢纽节点,说明郑州市交通枢纽城市建设和生态保护高质量统筹发展,促进了当地生态环境质量进一步提高.

1960—2020年淮河流域不同等级降水日数时空变化特征

基于淮河流域40个气象站点1960—2020年逐日降水数据,采用Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析等方法,对淮河流域不同等级降雨日数及雨日概率时空分布特征进行分析.结果表明,1960—2020年淮河流域年总雨日均值为101.13 d,小雨日数占总降雨日数的75.08%,对流域总降水日数起重要作用.近61年来淮河流域小雨、大雨、暴雨和总降水日数均呈减少趋势,小雨日数对淮河流域年总降水日数的减少起决定性作用;总雨日气候概率在0.088~0.536之间,各等级降水年内雨日概率分布表现为平缓型和单峰型.流域各等级降水日数和雨日概率整体呈由南向北递减的分布特征,东南部和西南部降雨日数和雨日概率较高,流域北部沂源-兖州-开封-郑州一线较低.流域各等级降水存在28 a和22 a左右的长周期变化,以及8 a和4 a左右的短周期变化.

不同移栽期对烤烟叶片大小·产质量·化学成分的影响

烟草的生长发育受到多种因素的影响,为探究移栽期对烟叶产量和品质的影响及寻找江西抚州烟区烟草的最佳栽植期,本研究对不同移栽期的烟叶大小、产质量及化学品质进行检测。结果表明,随着烤烟移栽期的推迟,叶片逐渐变宽,下部叶尤为明显;烟叶的产量逐渐增加,上等烟的比例是先上升后下降;均价和单位面积产值都以T3期的最高;烟叶的总糖含量、钾含量随移栽期推迟逐渐增大,总氮含量、烟碱含量逐渐减小;烟叶的糖碱比、氮碱比等化学成分也以T3期的最协调。比T3期(3月9日移栽)提前或推迟10 d(T1期或T5期)移栽对生产优质烟叶有不利影响。抚州地区3月14日移栽(T3期)较为适宜。

不同移栽期对烤烟K326化学成分及中性香气成分的影响

以K326为材料,设置5个移栽期:处理1(3月4日)、处理2(3月9日)、处理3(3月14日)、处理4(3月19日)和处理5(3月24日),研究了移栽期对烟叶化学成分和中性香气成分的影响。结果表明,随着移栽期的推迟,糖碱比、氮碱比均增大,其中以处理5的总糖、还原糖含量最高,极显著地高于其它处理;类西柏烷类和类胡萝卜素类致香物质也随移栽期推迟而呈下降趋势,致香物质总和以处理1最高,处理5最低,处理2处于中等水平,由大到小依次为处理1、处理4、处理2、处理3、处理5。可见,提前移栽有利于浓香型烟叶品质的形成,过晚移栽则烟叶品质较差。抚州市烤烟最佳移栽期在3月4—9日。

基于投入视角的农业碳排放与经济增长的脱钩效应分析——以河南省为例

基于农业生产中的6个方面测算了河南省1993—2014年的农业碳排放量和排放强度。22年来河南省农业碳排放总量由1993年的495.12万t增加到2014年的1 704.13万t,年均增长6.12%,总体上呈"高速—低速—高速—低速"四阶段演化特征,农业碳排放强度从1993年的720.60kg/hm^2增加到2014年的2 080.23kg/hm^2,年均增长5.28%。河南省农业碳排放总量与经济发展呈典型的倒"U"型曲线关系,且开始出现拐点,但不明显。农业碳排放总量的组成结构随时间变化,从平均占比情况来看碳排放组成依次为农村用电、化肥、农膜、农药、农用柴油和翻耕。运用Tapio脱钩模型计算了河南省农业碳排放的脱钩弹性系数,结果显示,2004年前农业碳排放与农业经济发展的脱钩关系呈现弱脱钩、扩张负脱钩、扩张连接和强负脱钩4种弹性特征并存,2004年后以弱脱钩为主导,占比81.82%,说明近年来河南省在农业碳减排方面取得了一定成效,未来河南省还须采取措施,从根本上实现农业碳排放与农业经济增长脱钩。

近62年新疆哈密市气候变化特征分析

利用哈密气象站1953~2014年的逐年、逐月、季度平均气温和降水资料,采用线性回归、趋势分析和Mann-Kendall检验等方法分析了哈密市最近62年的气候变化特征.结果表明:哈密市近62年来气温呈上升趋势,年平均气温上升率为0.14℃/(10a),低于全国和新疆平均水平,1996年为增温突变点,突变后平均气温较之前上升了0.68℃;春、秋和冬季平均气温呈升高趋势,而夏季平均气温呈下降趋势;降水总体呈上升趋势,年降水量上升率为2.94mm/(10a),1986年为降水突变点,突变后年平均降水量较之前增加36.1%,1987年以来哈密市气候向暖湿化方向发展,但2010~2014年降水增加趋势略有减弱;四季降水分配不均,均呈增多趋势,秋季平均降水上升率最大,冬季最小,气候变暖引起的区域气流活动增强以及西风环流的作用可能是该区降水增多的原因.

玉米新品种苏玉27的选育及应用

苏玉27（原名DJ504）是江苏省大华种业集团有限公司以D1082为母本、D3139为父本组配的玉米单交种，于2005年育成，2010年通过江苏省农作物品种审定委员会审定。该品种春播全生育期118d左右，株高220～250cm，穗位高95～100cm，穗长18～20cm，穗行数16行。多年多点试验示范结果表明，该品种具有高产、稳产、抗病抗倒能力强、后期保绿性好等特点，是一个综合性状优良的玉米新品种。

河南省农业碳排放时空特征与脱钩弹性研究

基于灌溉、翻耕、化肥、农药、农膜、农用柴油等农业生产中6个方面,测算了河南省1993—2014年的农业碳排放量和排放强度。结果表明,1993年以来河南省农业碳排放量总体呈上升趋势,按环比增速可分为"高速-中速-低速"3个演化阶段。河南省各地市碳排放差异明显,周口市、新乡市、商丘市、安阳市属于碳排放总量、碳排放强度"高-高"型地区;南阳市、驻马店市、信阳市属于高碳排放量、低排放强度"高-低"型地区;平顶山市、焦作市、濮阳市则属于低碳排放量、高排放强度"低-高"型地区,郑州市等8市属于碳排放总量、碳排放强度"低-低"型地区。运用Tapio脱钩模型计算了河南省农业碳排放的脱钩弹性系数,结果显示,2004年前农业碳排放与农业经济发展的脱钩关系呈现弱脱钩、扩张负脱钩、扩张连接、强负脱钩和弱负脱钩5种弹性特征并存,2004年后以弱脱钩为主导,仅在2011年出现扩张负脱钩,脱钩状态较为理想,说明近年来河南省在农业碳减排方面取得了一定成效。

塔里木盆地西北缘库孜贡苏剖面晚白垩世--早中新世沉积物岩石磁学研究

对塔里木盆地西北缘库孜贡苏剖面晚白垩世—早中新世沉积物进行了热退磁及岩石磁学研究,结果表明岩石热退磁及岩石磁学特征随沉积环境可分为三种类型:潮下、台地边缘浅滩相岩石主要磁性矿物为磁铁矿及少量针铁矿、磁赤铁矿,磁性矿物含量较少、颗粒较小(假单畴),其天然剩磁强度较小,一般小于1×10-2A/m,在250℃～500℃能获得稳定特征剩磁方向,特征剩磁由磁铁矿携带;潮间、潮上带岩石主要磁性矿物为磁铁矿,并含有少量磁赤铁矿、赤铁矿、针铁矿,磁性矿物颗粒为假单畴和多畴,天然剩磁强度一般在1×10-2～1 A/m之间,在250℃～580℃能获得稳定特征剩磁方向,特征剩磁由磁铁矿携带;河湖相岩石主要磁性矿物为磁铁矿、赤铁矿,并含有少量磁赤铁矿、针铁矿,磁性矿物含量较多、颗粒较小(假单畴),天然剩磁强度一般在1×10-1A/m以上,多数样品特征剩磁由赤铁矿携带,少数由磁铁矿与赤铁矿共同携带。岩石磁学研究对于在沉积环境复杂剖面进行古地磁研究具有重要的意义。

新疆哈密市近62年气温变化特征分析

根据1953—2014年哈密国家基准气象站的逐日气温观测资料,采用线性回归、趋势分析和Mann-Kendall检验等方法分析了哈密市最近62a的气温变化特征.结果表明:哈密市近62a来气温呈上升趋势,平均气温上升率为0.14?C/10a,1986年以来升温趋势明显,1996年气温发生突变,1997—2014年年平均气温较之前上升0.68?C,近20a是哈密市气候显著变暖时期.62a来年最高气温和最低气温均呈显著升高趋势,上升幅度分别为0.29?C/10a、0.14?C/10a,最高气温的上升对平均气温的升高贡献最大.四季气温方面,冬季、春季和秋季平均气温均呈上升趋势,以冬季气温上升幅度最大,升温率为0.35?C/10a,春季和秋季次之,分别为0.14?C/10a和0.004?C/10a,夏季气温总体上呈微弱减小趋势,变化率为-0.095?C/10a,20世纪50年代的异常高温影响到了整个时段夏季气温倾向率的估计.各季气温突变方面,1961年冬季气温发生突变,春季气温突变发生于2003年,夏季和秋季无明显突变发生.

基于DEA—Malmquist指数的河南省城市旅游效率研究

基于2005—2015年河南省城市旅游有关数据,运用DEA模型和Maimquist指数法,对近11年来河南省各地市旅游效率及其变动与空间分布特征进行分析.结果表明:1)2005—2015年河南省城市旅游平均综合效率水平较低,仅有少数城市综合效率达到最优,11年来综合效率和技术效率均呈下降趋势,规模效率先升后降.2)河南省城市旅游综合效率总体上呈现出郑州、洛阳和开封3市最高,豫北地区较高,而豫东南地区较低的分布特征,旅游技术效率在空间上呈东西向带状分布格局,陇海线沿线及其北部城市技术效率较高而南部普遍较低,而旅游规模效率总体呈西北部高东南部低的分布特征.3)2005—2015年河南省城市旅游技术效率对综合效率的影响先升后降,规模效率对综合效率的影响先降后升,全省旅游综合效率受规模效率和技术效率的共同作用,规模效率的影响更大.4)河南省各市普遍存在要素投入冗余现象,可通过整合旅游资源、优化投资环境及提高劳动力素质等方法来提高城市旅游效率.

河西走廊不同类型地表沉积物粒度研究

对河西走廊地区的戈壁滩、沙漠沙、河流和祁连山表层沉积物样品进行了系统的粒度分析,获得以下认识:1细粒沉积物粒度一般由多个组分叠加构成,表现为多组分粒度分布特征,表明其受控于搬运介质的性质、动力强度和搬运方式等因素;2沙漠沙、戈壁滩、河漫滩表层沉积物样品以及祁连山表土样品在中值粒径、偏度、分选性等粒度参数上差异明显,可明显区分,沿祁连山—河流(石羊河、黑河)—稳定戈壁滩—沙漠化戈壁滩—沙漠方向,中值粒径和分选系数逐步增大,偏度逐渐向负偏发展;3石羊河和黑河将物质从祁连山搬运至河漫滩,在洪水条件下形成广袤的洪积平原,这些平原在干旱化的条件下形成了戈壁滩和腾格里沙漠与巴丹吉林沙漠,河漫滩、洪积平原、沙漠的带状分布是近地面风对山前冲、洪积物质的风力分异的结果;在搬运过程中,河漫滩、洪积平原、沙漠虽然都可以作为粉尘源区,但这些亚区之间在空间上是有联系的,且在物质上具有继承性;在祁连山—河漫滩—戈壁滩沙漠搬运途径方向上,细粒物质逐渐被搬运迁移至黄土高原等地区,从而中值粒径和平均粒径逐渐增大;4西北地区包括巴丹吉林、腾格里等沙漠在内的戈壁、沙漠地区是重要的粉尘源区,包括冰川研磨作用、山体剥蚀作用、山前冲洪积作用等在内的"高山过程",是产生大量粉土级物质的原因。

1978-2017年河南省气候生产潜力时空演变及趋势分析

为研究近40年来河南省气候生产潜力变化特征及未来趋势,基于1978—2017年河南省17个气象站点的逐日降水和气温等气象资料,运用Miami模型和Thornthwaite Memorial模型对河南省温度、降水和气候生产潜力进行了测算,运用一元线性回归、相关分析和R/S分析等方法对河南省气候生产潜力时空变化特征及未来趋势进行了分析与评估。结果表明:(1)1978—2017年河南省多年平均气温为14.62℃,并以0.34℃/10 a的倾向率呈增加趋势,多年平均降水为744.14 mm,以-2.51 mm/10 a的速率减少;(2)近40年来河南省温度和气候生产潜力均呈上升趋势,增长速率分别为28.78 kg/(hm 2·10 a)和10.80 kg/(hm 2·10 a),降水生产潜力以-2.29 kg/(hm 2·10 a)的速率呈减小趋势;(3)在空间分布上,河南省温度生产潜力大体上呈南高北低、东高西低的分布特征,降水和气候生产潜力均呈东南往西北方向递减的变化趋势;(4)相关分析表明,河南省气候生产潜力和降水相关系数达0.956,降水是气候生产潜力的主要限制因子;(5)R/S分析表明,河南省气候生产潜力的Hurst指数平均值为0.59,未来气候生产潜力可能继续保持增长趋势。河南省气候生产潜力受温度的影响较小,受降水的影响相对更大。