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基于ETCCDI指数的京津冀地区极端气候事件特征及影响分析
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作者 宋扬 王冀 +5 位作者 冯璞玉 徐丽萍 王凤 张伟 唐夕茹 王玢 《气象与环境学报》 2024年第3期97-105,共9页
利用京津冀地区1961—2020年175个气象站逐日气温和降水资料,通过计算9个典型极端指数,采用线性趋势、Sen突变分析,分析了极端气温和降水时空变化,并基于极端指数构建极端事件影响评价指标体系,量化了2003—2019年本地区受极端气候影响... 利用京津冀地区1961—2020年175个气象站逐日气温和降水资料,通过计算9个典型极端指数,采用线性趋势、Sen突变分析,分析了极端气温和降水时空变化,并基于极端指数构建极端事件影响评价指标体系,量化了2003—2019年本地区受极端气候影响的强度。结果表明:1961—2020年,京津冀地区呈极端暖事件显著增多、冷事件显著减少趋势,自20世纪90年代末以来增温速率快速增加,冷事件减少突变时间早于暖事件增加;与天津、河北两地相比,北京极端高温增温及暖事件频次增多幅度最大、极端低温增温及冷事件减少最小,说明北京暖事件更强、冷事件不弱;京津冀地区极端降水指数呈微弱的减少趋势且年代际变化特征明显,北京、河北极端降水量极值增大,说明两地极强降水事件增强;2020年日最高温(TXx)、暖昼(TX90p)、热持续指数(WSDI)、日最低温(TNn)略高于常年值,冷夜(TN10p)、冷持续指数(CSDI)及降水指数低于常年值,天津多个站点(CSDI)及降水指数为1961年以来最低,指示本地区2020年的极端气温接近正常年、极端降水在天津地区为最少年;2003年以来极端事件的影响总体上升;北京气候灾害损失强度优于河北,但极端天气强度较高。 展开更多
关键词 极端气温 极端降水 影响评价
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气候变化条件下海河平原作物灌溉策略优化模拟
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作者 谭丽丽 冯璞玉 +2 位作者 刘德立 乔学瑾 李保国 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期84-93,共10页
定量化评估未来气候变化条件下农田水分利用和作物产量变化,并探究适应气候变化的灌溉策略对水资源紧缺粮食主产区的农业可持续发展具有重要意义。该研究应用改进的SWAT(soil and water assessment tool)模型与CMIP6(coupled model inte... 定量化评估未来气候变化条件下农田水分利用和作物产量变化,并探究适应气候变化的灌溉策略对水资源紧缺粮食主产区的农业可持续发展具有重要意义。该研究应用改进的SWAT(soil and water assessment tool)模型与CMIP6(coupled model intercomparison project phase 6)的大气环流模式(general circulation model, GCM)相结合的方法,在3种共享社会经济路径(SSP1-2.6, SSP2-4.5和SSP5-8.5)下评估了未来时期(2041-2070年)海河平原实际蒸散量、灌溉量、地下水净使用量(net groundwater use, NGU)和作物产量的变化情况,探究了未来气候情景中适宜的作物灌溉策略。结果表明:1)与历史时期(1971-2000年)相比,未来时期区域年实际蒸散量增加5.5%、年灌溉量和年地下水净使用量分别减少5.9%和25.8%。在SSP5-8.5情景下,年实际蒸散量的增幅最低,年灌溉量和年地下水净使用量的减幅最高。2)相较于历史时期,未来时期冬小麦和夏玉米产量分别增加14.3%和6.5%,其中夏玉米产量增幅随温室气体排放情景的增强而降低。3)在未来气候情景中,雨养夏玉米结合冬小麦拔节期进行灌溉(灌水定额为25 mm,根据自动灌溉系统确定灌水频率)或可最大限度地实现该区地下水资源恢复。从确保粮食安全的视角,推荐雨养夏玉米与冬小麦在拔节期和灌浆期灌溉相结合。研究结果可为区域农业水资源合理规划、可持续的粮食生产政策的制定提供参考。 展开更多
关键词 气候变化 地下水 灌溉 SWAT模型 CMIP6 作物产量 海河平原
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基于CMIP6气候模式的东北三省农业水热资源时空变化特征 被引量:4
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作者 张晨霞 陈方正 +5 位作者 黄明霞 李林超 肖登攀 冯璞玉 刘德立 胡克林 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期94-103,共10页
全球气候变化深刻影响农业水热资源分布,预估未来农业水热资源的时空变化有助于应对气候变化带来的机遇和挑战。该文基于CMIP6中的27个气候模式和东北三省85个气象站的观测数据,采用泰勒图法评估新一代全球气候模式对东北三省气候变化... 全球气候变化深刻影响农业水热资源分布,预估未来农业水热资源的时空变化有助于应对气候变化带来的机遇和挑战。该文基于CMIP6中的27个气候模式和东北三省85个气象站的观测数据,采用泰勒图法评估新一代全球气候模式对东北三省气候变化的模拟性能,在此基础上分析SSP245和SSP585情景下东北三省农业水热资源的时空变化特征。结果表明:①CMIP6中能较好模拟东北三省气候变化的模式为MRIE、ACC2和GFD2,且经过较优模式等权重集合修订后,模拟性能得到提升;②未来农业热量资源显著增加,SSP585情景下的增温速率(0.69℃/(10 a))明显高于SSP245情景(0.26℃/(10 a)),东北三省北部的增温幅度高于南部,东部高于西部,沿海高于内陆,增幅高值区位于大兴安岭;③未来农业降水资源有所增加,但波动较大,到21世纪末期,SSP245和SSP585情景下降水量较基准期分别增加27.8%和22.1%,呈由东南向西北递减的空间分布格局,且东部降水变率普遍高于西部,辽宁东南部将成为降水增加最显著地区。 展开更多
关键词 CMIP6 东北三省 气候变化 水热资源
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基于模糊Borda组合模型评价番茄产量及品质对水肥供应响应 被引量:13
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作者 胡田田 何琼 +5 位作者 洪霞 刘杰 李鸿祥 冯璞玉 王丽 杨硕欢 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第19期142-151,共10页
为构建番茄产量-品质组合评价模型,分析综合评价值对水肥供应的响应,该文采用温室番茄五元二次通用旋转组合设计的水肥试验数据,选取番茄可溶性糖、可溶性固形物、可滴定酸、番茄红素、维生素C、糖酸比6个品质指标及产量数据作为评价指... 为构建番茄产量-品质组合评价模型,分析综合评价值对水肥供应的响应,该文采用温室番茄五元二次通用旋转组合设计的水肥试验数据,选取番茄可溶性糖、可溶性固形物、可滴定酸、番茄红素、维生素C、糖酸比6个品质指标及产量数据作为评价指标。研究表明:主成分分析法、隶属函数法、基于组合赋权的TOPSIS模型和灰色关联度法4种单一评价方法的评价值排名存在明显的不一致性;在Kendall-W协和系数事前检验的基础上,运用Broda法、Copeland法、模糊Borda法和基于整体差异的组合评价方法,构建番茄产量-品质组合评价模型。事后检验表明,针对32个处理,4种组合评价模型与各单一评价方法的排序值具有很好的相关性,以模糊Borda组合评价模型表现最优。进一步,根据模糊Broda组合评价模型的番茄产量-品质综合评价指标与水肥用量间的回归模型,各因子的主效应表现为:施氮量≥灌水量>有机肥用量>施磷量>施钾量。其他因素为中间水平时,番茄产量-品质评价值随灌水量、施氮量、施磷量或有机肥用量的增加呈开口向下的抛物线变化,随施钾量无显著变化。而且,灌水量和有机肥用量存在负交互作用,施氮量和施磷量为正交互作用,表明灌水量过高不利于番茄产量-品质的提高,合理增施有机肥及氮、磷肥可有效提高番茄的产量和品质。该试验条件下,将灌水量、有机肥及氮、磷、钾肥用量依次控制为488.3~508.7 mm、19.3~21.8 t/hm^2、498.4~565.6 kg/hm^2、399.7~447.1 kg/hm^2、698.1~777.9 kg/hm^2,可望获得较高的番茄产量,同时兼具较高的品质。 展开更多
关键词 模型 灌水 产量-品质综合评价 组合评价模型
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滴灌施肥下水肥用量对温室土壤硝态氮残留的影响 被引量:7
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作者 张绍武 胡田田 +2 位作者 刘杰 冯璞玉 张美玲 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期56-63,共8页
【目的】通过水肥管理达到减少温室土壤硝态氮残留、维持土壤质量的目的,探求温室土壤硝态氮残留与水肥用量的关系。【方法】在滴灌施肥条件下,以灌水量和氮、磷、钾及有机肥用量为试验因素,根据当地日光温室番茄长季节栽培实际中的水... 【目的】通过水肥管理达到减少温室土壤硝态氮残留、维持土壤质量的目的,探求温室土壤硝态氮残留与水肥用量的关系。【方法】在滴灌施肥条件下,以灌水量和氮、磷、钾及有机肥用量为试验因素,根据当地日光温室番茄长季节栽培实际中的水肥用量,设计各试验因子的水肥水平,采用五元二次通用旋转组合设计进行试验。拉秧后测定耕层土壤硝态氮量,建立土壤硝态氮量与水肥因子间的数学模型,据此分析了各单因子效应及二因素的耦合效应。【结果】施氮量对土壤硝态氮残留量影响最大,施磷量、灌水量和施钾量次之,有机肥用量最小。当其他因子为0水平时,土壤硝态氮残留量随氮肥用量的增多而增加,随施磷量呈开口向上的抛物线变化,随灌水量、施钾量以及有机肥用量呈开口向下的抛物线变化。灌水量及氮、磷、钾和有机肥用量对土壤硝态氮残留产生的影响程度随其他因子的水平而变,存在明显交互作用。模型寻优显示:灌水量455.1~471.5 mm,施氮量532.3~586.5 kg/hm2,施磷量420.8~466.4 kg/hm2,施钾量646.1~723.5 kg/hm2,有机肥用量25.6~27.9 t/hm2,耕层土壤硝态氮量可维持在100~150 mg/kg的较低水平。【结论】温室菜地土壤硝态氮残留量相对较大,可以通过优化水肥用量来减少土壤硝态氮的残留,故在滴灌施肥条件下仍需严格控制水肥用量。 展开更多
关键词 灌水量 氮、磷、钾及有机肥用量 土壤硝态氮残留 日光温室 土壤
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Simulating Responses of Rice Yield and Nitrogen Fates to Ground Cover Rice Production System under Different Types of Precipitation Years
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作者 REN Jian HU Kelin +3 位作者 feng puyu William DBATCHELOR LIU Haitao LÜShihua 《Rice science》 SCIE 2024年第6期725-739,I0023,I0024,共17页
The Ground Cover Rice Production System(GCRPS)has considerable potential for securing rice production in hilly areas.However,its impact on yields and nitrogen(N)fates remains uncertain under varying rainfall condition... The Ground Cover Rice Production System(GCRPS)has considerable potential for securing rice production in hilly areas.However,its impact on yields and nitrogen(N)fates remains uncertain under varying rainfall conditions.A two-year field experiment(2021–2022)was conducted in Ziyang,Sichuan Province,located in the hilly areas of Southwest China.The experiment included two cultivation methods:conventional flooding paddy(Paddy,W1)and GCRPS(W2).These methods were combined with three N management practices:N1(no-N fertilizer),N2(135 kg/hm^(2)urea as a base fertilizer in both W1 and W2),and N3(135 kg/hm^(2)urea with split application for W1 and 67.5 kg/hm^(2)urea and chicken manure separately for W2).The WHCNS(Soil Water Heat Carbon Nitrogen Simulator)model was calibrated and validated to simulate ponding water depth,soil water storage,soil mineral N content,leaf area index,aboveground dry matter,crop N uptake,and rice yield.Subsequently,this model was used to simulate the responses of rice yield and N fates to GCRPS under different types of precipitation years using meteorological data from 1980 to 2018.The results indicated that the WHCNS model performed well in simulating crop growth and N fates for both Paddy and GCRPS.Compared with Paddy,GCRPS reduced N leaching(35.1%–54.9%),ammonia volatilization(0.7%–13.6%),N runoff(71.1%–83.5%),denitrification(3.8%–6.7%),and total N loss(33.8%–56.9%)for all precipitation year types.However,GCRPS reduced crop N uptake and yield during wet years,while increasing crop N uptake and yield during dry and normal years.Fertilizer application reduced the stability and sustainability of rice yield in wet years,but increased the stability and sustainability of rice yield in dry and normal years.In conclusion,GCRPS is more suitable for normal and dry years in the study region,leading to increased rice yield and reduced N loss. 展开更多
关键词 precipitation year type ground cover rice production system rice yield nitrogen fate model simulation
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