甘肃省冬小麦生态气候分析及适生种植区划

通过对甘肃冬小麦生物特征的探讨,运用统计学方法分析了气象因子对冬小麦产量的影响,建立了气候产量预测及种植风险决策模式,评估了甘肃省冬小麦种植风险程度,确立了冬小麦生态气候综合区划指标体系,作出生态气候适生种植区划,并提出提高生态气候资源利用途径。

干旱气候对陇东南主要农作物产量影响的评估

以天水市境内7个气象站1961-2005年（代表站1936-2005年）的逐月、逐年降水资料及干旱灾害发生的次数、造成粮食减产等数据为基本资料，运用数理统计方法分析干旱灾害的时间分布特征及造成的损失程度。得出1961～2005年干旱发生的频率呈上升趋势，一年之内干旱发生的频率以伏旱最高，春旱最低。提出了干旱灾害对主要粮食作物产量的影响系数，建立了定量评估模式，并对粮食作物的种植风险程度进行了评述。

气候变暖对甘肃冬油菜(Brassica compestris L.)种植的影响

20世纪50年代以来，全球性的气候变暖极大地影响了农业种植结构。甘肃冬油菜的种植面积、产量水平等也发生了较大变化。为探讨气候变暖对冬油菜（白菜型）种植的影响，本文运用甘肃省河东地区16个气象站1961-2003年≥0℃积温、冬油菜种植面积及物候期观测资料，应用数理统计方法分析研究表明，80年代以来，由于气候变暖，甘肃省冬油菜种植带向北扩展约100km，种植海拔高度向上提高了100～200m；冬油菜整个生育期缩短17—32d；单产水平有所提高。

天水市关山南麓地区牧草生长气候条件分析及发展对策研究

依据气候资料 ,计算了天水市关山南麓地区的牧草气候生产潜力 ,分析研究了气候条件对关山地区牧草生长的影响 ,并以此提出了关山地区畜牧业发展的对策。研究结果认为 ,应合理利用气候资源 ,大力种草植树 ,引进优良畜种 ,适当控制畜群规模 ,是关山南麓地区经济发展的关键。

甘肃省冬小麦生长发育对暖冬现象的响应

运用甘肃省天水、西峰两地1951—2005年的气温资料及天水、西峰农业气象试验站1981—2003年冬小麦物候观测资料,分析探讨了甘肃冬小麦种植区50多年的冬季气温变暖趋势及冬小麦生长发育过程对气候变暖的响应.结果表明:冬季气温升高对冬小麦生长发育产生了较大影响.在最近20多年,冬小麦越冬死亡率下降到2%以下,越冬天数减少了7～8d,整个生育期缩短8～10d,返青-开花期天数延长7d,这有利于冬小麦生产及气候资源的利用.同时,冬季气温升高及降水减少也使冬小麦产量稳定性变差,麦田病、虫危害发生率增加,给冬小麦的安全生产增加了不确定因素.

甘肃省胡麻生态气候分析及种植区划

根据甘肃省各地胡麻生物和气候特性,运用统计学方法,分析了不同气象因子对胡麻产量的影响,确定了胡麻生态气候适生种植区划综合指标,依此对甘肃省胡麻进行适生区划,并分区评述,同时提出合理利用气候资源途径。

甘肃省暴雨洪水灾害分布特征研究

根据甘肃省各地1971～2000年气象整编资料及1981-2000年土壤湿度资料，计算分析了主讯期（6～8月）各地土壤水分容纳量，并对甘肃省大暴雨的时空分布、洪水灾害形成的地形、地质特征作了系统分析，依此对暴雨洪水地质灾害进行了区划，对其危害进行了评述.

紫花苜蓿及主要粮食作物各生育时段叶面积指数及光能利用率比较

通过种植试验,计算、分析了紫花苜蓿叶面积系数及光能利用率增长、变化规律,并与同年度粮食作物进行了比较,定量描述了紫花苜蓿在利用气候资源方面的优势。

甘肃陇东南紫花苜蓿土壤水分利用程度的评估研究

通过种植试验分析，用数理统计方法模拟了紫花苜蓿生物量累积过程及土壤水分消耗过程，揭示了紫花苜蓿的生物量累积特点及其土壤水分利用规律。发现1年生紫花苜蓿在开花期物质累积以地上为主，干物质上／下比可达2.92；开花以后逐渐以地下部分为主，到收刈期干物质上／下比为0．57。紫花苜蓿的田间贮水量小于粮食作物，耗水量大于粮食作物。紫花苜蓿的土壤利用率大干粮食作物，是小麦的2．1～2．8倍，玉米的2．0～2．5倍。

甘肃黄土高原土壤农业水分常数分布特征

通过对黄土高原23个农业气象观测站及3个农业气象试验站作物观测地段的土壤农业水分常数分析,以揭示该地域农业水分特性的分布特征。结果显示:在甘肃黄土高原,土壤容重从北到南、从浅层到深层呈减少趋势;凋萎湿度地域及垂直分布变化不大;田间持水量地域分布特征明显,陇西黄土高原大于陇东黄土高原;干旱的临界土壤含水量基本上为北部小于南部,最大值出现在陇西黄土高原的中部。

气候变暖对甘肃黄土高原苹果物候期及生长的影响

利用甘肃省西峰、天水两地1971—2005年气温资料及西峰农业气象试验站、天水农业气象试验站1984—2005年苹果物候观测资料，分析研究表明，在全球气候变暖的背景下，甘肃黄土高原自1971年以来，年平均气温增加了0．9～1．8℃。受此影响，苹果叶芽开放、展叶、开花等成熟前的发育期提前了14d左右，叶变色、落叶等成熟后发育期后延了2～5d；≥30℃和≥35℃的高温日数20世纪90年代比80年代分别偏多5．8～7．7d／a和2．8d／a，致使苹果的坐果率及品质等有所下降。因此，在苹果生产中，应适当提高栽培地的海拔高度、培育新品种以适应气候的持续变暖。

紫花苜蓿根系生长特征研究

根据2003—2004年天水农业气象试验站、清水县气象站紫花苜蓿Medicage sativa2年栽培试验资料，分析了紫花苜蓿的根系生长特征及其与环境因素的关系。结果表明：紫花苜蓿生育期所需用的气象资源与建植时间长短有关，建植1年的植株在播种一结荚期需用的光照、热量资源都高于建植2年的植株；结荚期以后，建植1年的植株生长速度加快，生育期时间缩短，需用的气象资源接近或少于建植2年的植株。根系的伸长速度与地上枝叶的生长速度关系密切，生长最快的时段是在地上枝叶停止生长或生长缓慢的冬、秋季节．最缓慢的时期是分枝到刈割的枝叶旺盛生长期。根系生物量与10cm地温≥0℃积温呈非线性关系，在积温≥3500℃后生物量开始迅速增长；根系的含水量在10cm土层地温≥0℃积温达到1580～1815℃及5344～5941℃时达到最大。在相同的时段内，紫花苜蓿的土壤水分利用能力远强于粮食作物，其100cm土层内的水分累积消耗量比麦田偏高30％，地下土壤干层迹线比麦田深40cm，持续的时间比麦田长约120d。

甘肃黄土高原地表湿润状况时空变化特征

干湿状况的时空分布是干旱半干旱区的气候研究热点之一,现代气候变暖加速了黄土高原暖干化的进程。根据甘肃省黄土高原13个气象站1961-2006年气象资料,利用Thornthwait公式计算该地区潜在蒸散及湿润指数,并分析了潜在蒸散值与蒸发量的相关关系、潜在蒸散及湿润指数的时空分布特征。结果表明,潜在蒸散计算值与该地蒸发量的实测值相关性显著。在蒸发较盛的3～9月,两者之间的相关性可以通过0.01的信度检验。1961-2006年潜在蒸散随时间呈二阶函数变化,20世纪80年代中期以来潜在蒸散呈明显的线性上升趋势。1984年是变换的转折点,1984-2006年陇西黄土高原潜在蒸散以19.8 mm/10 a的速度上升,陇东黄土高原以31.1 mm/10 a的速度上升。一年之中,湿润指数的变化呈开口向上的抛物线。湿润指数最低的季节为夏季,最高的季节为秋季。20世纪60年代以来,甘肃黄土高原的湿润状况逐渐变差,秋季变化最显著,从20世纪60年代到21世纪初,陇西黄土高原湿润指数下降了0.45,陇东黄土高原湿润指数下降了0.35。湿润状况最差的地区为环县;沿陇海铁路线"兰州-定西-天水"一线是湿润状况较差的地区;湿润状况较好的地区分布在陇东黄土高原的南部及陇西黄土高原的西侧。

天水市生态足迹和生态承载力研究

利用生态足迹分析方法,对天水市2004年生态足迹和生态承载力进行了研究。结果表明,天水市2004年人均生态足迹为0.978 5 hm2,比全国水平低0.52 hm2;人均生态承载力为0.57 hm2,比全国水平低0.03 hm2;人均生态赤字为0.41 hm2,超载率为72%,生态压力较小。在此基础上,提出了缓解天水市生态压力的建议。

天水市近50年干旱灾害变化特征及对夏、秋粮影响风险评估

干旱是影响天水市地区粮食生产的主要气象灾害。运用1961—2010年天水市7县(区)气象站降水资料及2001—2010年冬小麦、玉米播种面积及产量资料,建立了干旱影响粮食产量的风险评估指数,并对不同冬小麦、玉米在不同季节受不同等级干旱的影响风险进行了分析。结果表明,轻旱出现的频率为7.09次/年,中旱频率为2.52次/年,重旱出现频率为0.50次/年,特旱出现频率0.25次/年。各等级干旱春季出现频率较高,其次为初夏和伏期,初秋出现频率较低。轻、重、特旱渭北地区出现频率较高,中旱藉、渭河谷出现频率较高。冬小麦轻旱、中旱风险指数较高,重旱、特旱风险指数较低;玉米轻旱风险指数较高,其次为中旱,重、特旱对玉米产量影响风险较小。冬小麦在春季受干旱威胁的风险较大,玉米在初秋受干旱威胁的风险较大。渭北地区冬小麦全生育期受干旱威胁风险较大,藉、渭河谷地区及秦安、清水玉米全生育期受干旱威胁风险较大。冬小麦干旱风险指数大于玉米,秋粮生产气候优势大于夏粮。

干旱对陇东及陇东南地区粮食产量的影响评估

干旱灾害是影响陇东南及陇东地区粮食生产的主要气候灾害。评估其对该地粮食生产的影响及粮食作物种植的风险程度,是干旱研究工作的目的之一。根据陇东南及陇东4市1981-2006年粮食产量及各地同期历年降水资料,借助数理统计方法分析了4市的干旱灾害变化的基本特征和该地冬小麦和玉米受干旱影响的减产程度,构造了评价冬小麦及玉米种植风险系数及评价方法。结果表明,陇东地区比陇东南地区更容易发生旱灾,春旱以陇东地区的庆阳最易发生且程度严重,初夏旱以陇东地区的平凉最易发生,伏旱以陇东南地区的天水最易发生。冬小麦的种植比玉米的种植风险大,陇东地区粮食作物的种植的风险比陇东南地区大。冬小麦种植风险最大的地方为平凉,其次为庆阳,最小的为陇南。玉米种植风险最大的地方是庆阳,其次为平凉,最小为陇南。

近40年甘肃河东地区夏秋作物气候适宜性变化

根据甘肃省河东地区天水、西峰农业气象试验站及平凉、礼县、成县农业气象观测站1981～2008年主要夏、秋作物物候期观测资料及当地气象站1971～2008年气象资料,建立了作物气候适宜度模型。分析了近40 a该地区冬小麦、玉米气候适宜度变化,对夏、秋作物种植的气候适宜度进行了比较。结果表明,全生育期内冬小麦光照适宜度较高,其次为温度;玉米温度适宜度较高,其次为光照;夏、秋作物的水分适宜度都比较低。水分对粮食作物的正常生长影响较大。近年来,冬小麦、玉米光照适宜度呈上升趋势,冬小麦温度适宜度呈上升趋势,玉米温度适宜度呈下降趋势。冬小麦、玉米的水分适宜度分别以0.013/10a及0.069/10a的线性趋势下降。夏、秋粮生产受到的水分胁迫逐年增大。玉米综合气候适宜度一般大于冬小麦。夏、秋粮综合气候适宜度的较大差值出现在20世纪80年代末,1971～1987年玉米与冬小麦综合气候适宜度差值以0.068/10a线性趋势上升,1987～2008年差值以0.047/10a的趋势下降。近年来,秋粮生产的气候优势逐渐降低。调整作物种植结构中应予以重视。

甘肃陇东地区季节冻土变化对气候变暖的响应

受气候变暖的影响,季节冻土的冻结、融化及持续时间都发生了较大变化。运用陇东地区8个气象站1971—2005年温度、冻土观测资料,分析了该地气候变化对季节冻土的影响。结果表明:自20世纪70年代以来,该地冬季气温升高了2.7℃,30cm的冻土冻结时间大约推后了10d,冻土融化时间提前了10d,冻土持续时间缩短了20d左右;35年来平均最大冻结深度减少了约20cm;随着气候的持续变暖,最大冻土深度将进一步减少,预计2050年至少比现在减少15cm左右,对未来建设工程的设计及施工有较大影响。

天水市雹灾对粮食作物生产影响的风险评价

为了有效防御冰雹对粮食作物的危害,根据天水市7县(区)气象站1971—2010年冰雹观测资料及2010年各县(区)粮食作物播种面积、农业人口、人均GDP值及防雹高炮数量,建立了天水市雹灾对粮食作物生产影响风险评价模式,并对冰雹及雹灾风险度的时空分布进行分析。结果表明:天水市冰雹主要发生在4—10月,集中发生在5—6月。空间分布为北多南少。风险度的空间分布与冰雹的发生次数分布基本一致。在冰雹主要发生月份,以5、7、9月风险度较高,6、8月风险度较低。各县(区)不同时段雹灾发生的风险度差异较大,应根据风险度的高低的时空分布,制定防雹措施,科学安排防雹工作。

关山南麓地区牧草生产潜力对气候变化的响应

应用1971～2005年天水市关山南麓清水、张川两县的气象及牲畜存栏数资料,用数理统计方法,分析关山南麓的气候变化规律,计算牧草的气候生产力,并回顾分析该地羊畜饲养量的变化情况.结果显示：近35 a关山南麓地区年平均气温升高了0.7～0.8℃,前30 a年均降水量减少了50 mm;牧草生产的主要气象限制因子是降水量,牧草的热量气候生产力增加了3 080 kg/hm^2，降水生产力减少了841 kg/hm2.水热条件匹配不好,实际生产力下降.畜牧业的初级生产力达到或接近载畜量的极限,今后关山地区的畜牧业的发展应定位在畜牧产品的精细加工及深化利用上.