气候变化条件下中国灌溉面积变化的产量效应

灌溉可以有效缓解气候变化对粮食生产的不利影响。采用中国不同区域2006-2019年实际灌溉用水量,对4个气候模式(GFDL-ESM2M,Had GEM2-ES,IPSL-CAM5-LR,MIROC5)驱动下的3种作物模型(GEPIC、PEPIC和LPJml)的灌溉用水量进行评估,优选模拟结果较好的前5个模式组合,分析RCP2.6和RCP6.0情景下,2021-2050年中国玉米、水稻、大豆和小麦产量变化,评估灌溉面积扩张的增产效应。结果显示:未来气候变化下,2021-2050年降水量的增加使得中国水稻和大豆以及北方地区玉米和小麦产量均呈现增长趋势,其中东北80%左右的地区和西北70%左右的地区玉米产量将提高0.2~0.8 t/hm^(2),东北85%左右的地区水稻和大豆增产幅度分别超过1.0、0.5 t/hm^(2),东北90%左右的地区和西北75%左右的地区小麦产量增幅分别介于1.0~2.0、0.5~1.0 t/hm^(2)之间。降水量的减少使得西南南部地区的玉米和小麦产量均下降0.2 t/hm^(2)左右。不同区域玉米和小麦的增产效应差异明显,由于北部地区光热条件较差、小麦基础产量较低,使得小麦灌溉增产潜力(1%~11%)以及增产效率((0.12±0.06)kg/m^(2))均较高,北部地区小麦的灌溉面积扩张可有效应对气候变化的不利影响。

干旱区玛纳斯河流域土地利用/覆被变化对绿洲效应的影响

全面研究干旱区土地利用/覆被变化对绿洲效应的影响,对合理布局下垫面结构、充分发挥绿洲效应、促进绿洲水分的利用效率、提高绿洲自维持和可持续发展具有重要意义。本文以干旱区典型流域玛纳斯河流域为研究区,基于1993—2015年8个年份的Landsat数据和气象资料,利用单窗法反演近地表温度,建立温度植被干旱指数模型(TVDI)反演近地表湿度,剖析了玛纳斯河流域绿洲的土地利用变化及其对绿洲效应的影响。结果表明:(1)耕地扩张侵占其他土地利用类型是研究区土地利用变化的主要特点。(2)近23年来,冷岛效应和湿岛效应均呈增强趋势,向降温、增湿方向发展,且面积增长速率大于强度。(3)绿洲效应的时空变化和强度与耕地的面积、扩张方向、强度和规模化发展紧密相关。(4)绿洲化有效提高了绿洲外围荒漠的植被覆盖度,可明显降低沙害。

古尔班通古特沙漠西部退化梭梭群落多样性与土壤理化性质的关系

以古尔班通古特沙漠西部退化梭梭林为研究对象，野外取样调查和实验室检测分析相结合，探讨退化梭梭群落植物分布及多样性特征，并结合土壤理化性质分析引起梭梭群落退化的主要环境因素．结果显示：（1）退化梭梭群落共有6种多年生植物，其中梭梭在各样地均有分布，其分布频度达到60％以上的样地数占总样地数的80％．盐生假木贼在60％的样地中有分布，而柽柳、白刺、淡枝沙拐枣和翼果驼蹄瓣仅在个别样地有分布且分布频度较低．（2）退化梭梭群落Shannon-Wiener指数变化幅度为0．1．25，Simpson优势度指数大于0．5的样地数占总样地数的90％，而仅有9个样地的Pielou均匀度指数大于0．5．（3）相关分析表明梭梭群落盖度与0-40cm土层中的有机质、电导率、氯离子（CI-）、土壤含水量有显著的正相关关系．（4）主成分分析发现0．40cm土层的有机质、电导率、CI-含量、土壤含水量对群落物种多样性指数均产生显著的负作用，而40—80cm土层的有机质、电导率、c1含量、土壤含水量对群落物种多样性指数均产生显著的正作用．因此认为，古尔班通古特沙漠西部优势物种梭梭退化群落植物多样性简单，随着梭梭退化，表层土壤理化性质变劣，对群落中不同物种的种子萌发、幼苗建立产生影响，影响了植物分布和多样性组成，进而导致梭梭群落物种多样性的变化．（图1表4参39）