全球气候变化对中国种植制度可能影响分析Ⅲ.中国北方地区气候资源变化特征及其对种植制度界限的可能影响

【目的】在全球气候变化背景下,分析中国北方地区的热量和降水资源变化特征,以及北方地区农业气候资源和种植制度界限变动情况。【方法】基于中国北方地区14个省(市、自治区)308个气象台站地面观测资料,综合分析热量和降水资源的年际和空间变化趋势。结合中国种植制度气候区划指标,分析从1950s—1980年和1981—2007年种植北界的空间位移情况。在种植制度北界变化敏感地带选择典型站点,运用作物生产潜力逐级订正法计算由一年一熟春玉米、春小麦及冬小麦种植模式改变为一年两熟冬小麦-夏玉米种植模式导致的作物生产潜力变化。【结果】(1)中国北方地区气温普遍升高,≥0℃积温带北移西扩,温度上升的累积效应十分明显,≥0℃积温为每10年升高65.5℃。年降水量呈带状分布,由东南向西北减少,全区年降水量呈减小的趋势,年降水量每10年变化-90—23mm,平均为每10年减少10.6mm。(2)在热量和降水共同影响下,北部中高原半干旱凉温作物一熟区(Ⅱ)面积减少,东北西北低高原半干旱温凉作物一熟区(Ⅲ)在东北地区面积增加,而在西北和华北地区面积减少,东北平原丘陵半湿润温凉作物一熟区(Ⅳ)面积增加,黄淮海水浇地二熟旱地二熟一熟区(Ⅵ)向北移动,总体而言北方地区东北部种植界限空间位移显著,而西南部变化不明显。(3)在种植制度北界变动的敏感地带,作物生产潜力明显改变:在东北平原丘陵半湿润温凉作物一熟区变化为一年二熟区,作物生产潜力增加1979kg.hm-2,相当于单位面积土地周年产量增加15.3%;在东北西北低高原半干旱温凉作物一熟区改变为一年二熟区,作物生产潜力增加7912kg.hm-2,相当于单位面积土地周年产量增加155.2%;在东北西北低高原半干旱温凉作物一熟区春小麦种植改变为春玉米,作物生产潜力增加2873kg.hm-2,相当于单位面积土地周年产量增加51.7%。【结论】全球气候变化背景下,研究区域内≥0℃积温增加,年降水量呈减少的趋势,种植界限敏感区域种植北界明显北移西扩,种植界限变化敏感区域内因种植模式改变带来单位土地面积周年作物产量增加。

中国北方地区成人椎体形态的测量

目的:分析中国北方地区成人椎体形态从C3～L5的连续性变化与脊柱生理弯曲的关系,以及探讨椎体形态是否存在地区差、性别差,旨在补充国人椎骨形态的数据资料,也为人类脊柱相关疾病的预防和治疗提供形态学依据。方法:实验于2006-10/2007-03在大连医科大学解剖学教研室完成。①实验材料:取来自中国北方的成人干燥游离椎骨(C3～L5)124套,根据髋骨形态和颅骨特征作性别鉴定,男56例,女68例,均为无明显畸形、破损及病理改变。②实验方法:采用人体测量方法,用电子游标卡尺测量椎体上、中、下横径,椎体上、中、下矢状径,椎体前、中、后高度。③实验评估:计算椎体垂直指数和椎体横径矢径指数,同时分析性别差异和地区差异。结果:①实验获得了男女颈椎、胸椎和腰椎的椎体上、中、下横径和上、中、下矢状径及前、中、后高度的平均值。②颈椎、胸椎和腰椎的椎体垂直指数男性分别为103.7、107.9和102.3,女性分别为101.0、106.5和99.3。颈椎、胸椎和腰椎的椎体横径矢径指数男性分别为58.9、83.0和73.6,女性分别为58.2、80.0和72.2。③椎体上、中、下横径,椎体上、中、下矢状径,椎体前、中、后高度均具有明显的性别差异,并且绝大多数是男性大于女性。④中国北方与成都及日本东京地区的成人椎体横径、矢状径、高度之间具有明显差别。结论:椎体的形态与脊柱的生理弯曲和承受重量及力量的传递有关。椎体横径、矢状径和高度均具有明显的性别差和地区差别。

中国北方地区主要农作物气象灾害风险评估方法综述

农业气象灾害是指大气变化产生的不利气象条件对农业生产和农作物等造成的直接和间接损失。由于中国北方地区农业本身的脆弱性,近年来随着气候变化的日趋明显,农业气象灾害的频率增加,强度增强,对粮食安全的威胁也日趋严重。针对北方地区的三种主要农作物小麦、玉米和马铃薯所遭受的三种主要灾害旱灾、低温冷害及霜冻风险评估方法的优缺点以及适用范围进行了归纳总结,并对目前三种灾害风险评估研究存在的问题和未来的研究方向进行了初步探讨,以期为北方地区农业风险评估研究提供参考,为农业生产提供有力的理论依据。

中国北方地区近50年来气温变化特征及其突变性

从1951-2000年中国北方地区(包括东北、华北和西北)的平均气温、日最高气温、日最低气温随时间的变化趋势特征来看。通过分析发现:在全球气候变暖的前景下,中国北方地区近50年来平均气温、日最高气温和日最低气温的增温态势十分明显;东北地区的增温大于西北和华北地区;日最低气温的增温比平均气温和日最高气温更加显著;冬季增温比夏季显著。20世纪80年代中后期平均气温、日最高气温、日最低气温大多发生了一次显著的变暖突变。90年代以来中国北方地区的气温明显偏高。但是不同季节、不同区域气温的多年变化特征并不完全相同,具有各自的特殊性。

中国北方地区植被覆盖度的遥感解译及水土保持作用系数推算研究

采用遥感信息解译了中国北方地区植被覆盖度 ;通过植被覆盖度推算出水土保持作用系数 ;保土作用系数与降水蒸发差呈负相关 ,与植物初级生产力呈正相关 ,其相关性很高 ,可信度均超过 0 .0 1水平。在北方地区保土作用系数有可能成为评价区域生态功能的综合指标。

中国北方地区汉族男性PPARGC1基因多态性与耐力训练效果的关联性研究

目的:探讨中国北方平原地区汉族男子过氧化物酶体增殖受体γ辅激活因子α(PPARGC1)基因多态性分布特点以及与耐力训练效果的关联性。方法:102名无训练史的健康男子进行18周有氧耐力训练,测试训练前后的最大摄氧量、跑节省化。用PCR-RFLP法分析PPARGC1基因的G482S、A2962G和T394T多态性。结果:(1)3个多态位点分布频率均符合H-W平衡,且有显著的种族差异。(2)A2962G多态性与ΔVO2max(ml/min/wt)可能关联,GG基因型群体显著性高于AG和AA,但GG基因型频率仅为3%;未发现其他单点多态性和单体型与训练敏感性有较强的关联。结论:PPARGC1基因的G482S和T394T多态性不是预测个体耐力训练敏感性的基因标记;对于A2962G,则有必要加大样本进一步确认。

中国北方地区成人椎弓根形态的测量及其临床意义

目的:探讨中国北方地区成人C3～L5椎弓根形态的连续性变化及其地区差和性别差。方法:选用中国北方出土的干燥椎骨(C3～L5)124套(其中男112侧,女136侧),采用人体测量方法,测量了椎弓根的横、矢状径和长度。结果:1.颈椎的椎弓根横径、椎弓根矢状径和椎弓根长(x±s,mm)男性分别为6.12±0.60、7.27±0.85和7.27±0.89,女性分别为5.33±0.79、6.73±0.85和7.29±0.96。胸椎的椎弓根横径、椎弓根矢状径和椎弓根长(x±s,mm)男性分别为6.69±0.65、13.52±0.85和11.46±0.94,女性分别为5.97±0.86、12.38±0.99和11.42±1.03。腰椎的椎弓根横径、椎弓根矢状径和椎弓根长(x±s,mm)男性分别为13.81±0.78、15.71±0.81和12.62±0.95,女性分别为11.71±0.89、14.64±1.09和12.14±1.05。2.椎弓根横径、矢状径和长度均具有明显的性别差。3.中国北方地区与十堰地区的椎弓根的横径、矢状径和长度有较明显的差别。结论:椎弓根的横、矢状径和长度具有明显的性别差和地区差。

基于Meta-analysis的中国北方地区免耕玉米产量效应研究

【目的】定量分析免耕对中国北方地区玉米产量的时空效应和影响机制,为该地区免耕的科学应用和推广提供依据。【方法】以中国北方为研究区域,以传统耕作为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据(截止2017年4月共获得68篇文献和82组试验数据,将数据按照区域(东北、华北和西北)、年降水量(<500 mm和≥500 mm)、年均气温(<10℃和≥10℃)、耕作模式(平作和垄作)、种植制度(连作和轮作)、是否秸秆还田、试验年份(2000年之前、2000—2009年和2010年之后)和免耕持续年限(1—2 a、3—5 a、6—9 a和≥10 a)进行分组),利用Meta-analysis方法系统探究免耕对玉米产量的时空效应与影响因素。具体分析过程包括异质性检验、综合效应量计算、发表偏倚检验、敏感性分析、累积Meta-analysis和亚组分析(影响因素分析)。【结果】与传统耕作相比,免耕总体上可显著提高玉米产量,平均增产率为3.1%(置信区间0.7%—5.5%,数据不存在发表偏倚和极端值)。2000年之前,免耕的累积增产效应不稳定(平均-0.7%—6.6%);2000年之后,免耕与传统耕作的累积产量差异逐渐由不显著变为显著。在东北地区,免耕表现出显著的增产效应(平均5.3%,置信区间1.5%—9.2%);而在华北和西北地区,免耕的增产效应不显著,分别为-2.6%—6.4%和-1.0%—6.4%。在年降水量<500 mm、年均气温<10℃的地区和轮作、秸秆还田条件下,免耕的增产率显著提高,平均分别为5.4%(置信区间1.7%—9.1%)、3.8%(置信区间0.8%—6.7%)、4.4%(置信区间1.3%—7.5%)和3.3%(置信区间0.8%—5.8%)。平作和垄作下,免耕的增产效应均不显著。2010年之后,免耕的增产效应显著提高(平均6.1%),且变幅较小(2.5%—9.7%)。随着免耕持续年限的延长,玉米增产率呈先增加后降低的趋势,当持续3—5 a时,免耕的增产效应显著且达到峰值(平均3.8%,置信区间1.6%—6.0%)。【结论】在年降水量较少或年均气温较低的区域,轮作或秸秆还田条件下,有利于发挥免耕的增产效应;东北地区较华北和西北地区更适宜免耕;3—5 a为较合理的免耕持续年限。

中国北方地区汉族人冠心病患者血清胆固醇酯转运蛋白的水平

为分析冠心病患者血清胆固醇酯转运蛋白的水平 ,采用病例—对照研究胆固醇酯转运蛋白与血脂、脂蛋白和载脂蛋白水平的相关性。应用酶联免疫吸附试验测定 10 6例冠心病患者和 6 4例正常对照者血清胆固醇酯转运蛋白浓度 ,结果分别为 2 .15± 0 .90mg L和 2 .31± 1.0 8mg L ,两者差异无显著性 (P >0 .0 5 )。相关分析显示 ,血清胆固醇酯转运蛋白浓度与其他血脂和脂蛋白水平无显著相关性 (P >0 .0 5 )。以上提示 ,血清胆固醇酯转运蛋白水平不是中国北方地区汉族人冠心病发生的主要危险因素。

中国北方地区冬季雨雪年度变化与大气气溶胶分布特征研究

近年来,随着大气观测技术的快速发展,为冬季大雪年际变化研究提供了一些新的观测事实,增加了新的认识。认为大气环流对降雪的年际变化的影响只是重要方面之一。新的观测事实启示研究者,冬雪的年际变化和差异还可能与其他影响气候变化有更为复杂的因素——大气气溶胶特征有关。基于1980—2008年中国气象台站降水量资料和1980—2005年北方地区大气气溶胶光学厚度(AOD)资料,研究中国北方地区大范围多雨雪以及少雨雪年度变化与大气气溶胶分布特征的关系。结果表明:1980—2008年,中国北方地区典型的多雨雪年为1980、1984、1989、1993、1998、2003年和2006年;少雨雪年为1982—1983、1985—1988、1997、2001年和2005年。根据1980—2005年华北逐年冬半年雨雪总量与北方地区同期AOD相关分析,揭示中国北方地区雨雪年度变化与气溶胶光学厚度(AOD550nm)的年度变化存在正相关,相关系数达到0.001的显著性水平。同期资料AOD550nm分析表明,中国北方地区冬季多雨雪与少雨年大气气溶胶光学厚度差异显著,多雨雪年大气气溶胶光学厚度显著偏厚,中国华北北部、东北南部地区AOD正距平的平均值达到1×10-3—5×10-3,冬季北方地区少雨雪年与此差异显著,AOD为显著负距平,其平均值为-5×10-3。

基于特征空间的蒸散反演方法在中国北方地区的比较与应用

【目的】通过验证和比较来选定适合于中国北方地区的蒸散反演方法,旨在为改进蒸散的算法提供支持并初步认识中国北方地区蒸散的时空分布规律。【方法】使用中等分辨率成像光谱仪(MODIS)的遥感影像、气象观测资料以及干旱-半干旱区协同观测的地表蒸散通量数据,对Jiang等(1999)、Wang等(2006)和Roerink等(2000)这3种特征空间方法进行验证与比较,在选定适合试验区的方法后,计算和分析中国北方地区蒸散的空间分布与季节变化特征。【结果】在中国北方地区,由Wang等(2006)方法反演得到的蒸发比相关性最高,误差最小(R^2=0.65,RMSE=0.17);受地表温度随海拔升高而降低的影响,Jiang等(1999)和Roerink等(2000)的方法在高海拔地区普遍存在高估的现象;基于Wang等(2006)的方法反演得到蒸发比,通过运算得出中国北方地区的蒸散空间分布,回归分析表明,该方法得出的蒸散结果精度较高(R^2=0.57,RMSE=0.78 mm·d^(-1));在不同季节,蒸散在空间上都表现出东高西低的特征;夏季最高,春季略高于秋季,冬季最小;在冬季,大部分地区蒸散在0.5 mm·d^(-1)以下;在春季,除西北地区的准噶尔、柴达木、塔里木等沙漠区域外,其余地区都有较明显的蒸散活动,大部分区域达到了0.8 mm·d^(-1)以上;在夏季,整个区域蒸散达到全年最大值,绝大部分地区蒸散强度在1.5 mm·d^(-1)以上;在秋季,蒸散明显回落,除华北地区和秦岭一带保持在1~2.5 mm·d^(-1)之外,其余地区蒸散大多在1 mm·d^(-1)以下。【结论】Wang等(2006)的方法可以在克服海拔对地表温度产生影响的同时,保持特征空间法中对地面气象参数精度要求不高的优点,能够更好地模拟中国北方地区蒸散的空间分布,适于在下垫面复杂、海拔落差大的地区使用。

中国北方地区秋季植被变化及对气候变化的响应研究

基于1982～2006年的AVHRR GIMMS NDVI数据，使用一元线性回归和分段线性回归等方法，通过对中国北方地区植被变化及其与气候因子的关系研究，揭示该地区近25年来在不同时段的植被变化趋势及对气候变化的响应规律，从而为该地区的生态环境变化研究提供理论依据。研究结果表明：1）中国北方地区秋季植被在25年时间内整体呈上升趋势。秋季NDV1在秋季温度断点之前以上升趋势为主，秋季NDVI在秋季温度断点之后仍以上升趋势为主，但上升趋势有所放缓。2）通过分段线性回归方法和相关分析研究得出中国北方地区秋季温度是秋季NDVI变化的主要驱动力。在秋季温度断点之后，秋季温度仍呈上升趋势而降水呈显著减少的面积增多，从而在温度和降水双重影响下的干旱胁迫导致植被下降；当秋季温度下降而秋季降水增多时干旱发生概率变小，从而使秋季NDVI呈上升趋势。

中国北方地区成人C_3～L_5椎孔形态的测量及临床应用研究

目的:研究中国北方地区成人椎孔形态从C3～L5的连续性变化特征,补充国人椎骨形态的数据资料。方法:选用中国北方出土的干燥椎骨(C3～L5)124套,其中男性56例,女性68例,采用人体测量方法,用电子游标卡尺测量了椎孔横、矢状径,也计算了椎孔指数。结果:(1)颈、胸、腰椎的椎孔横径男性分别为23.02、16.17和23.40mm,女性分别为22.78、16.49和22.83mm。(2)颈、胸、腰椎的椎孔矢状径男性分别为13.39、14.80和15.62mm,女性分别为13.06、14.80和16.29mm。(3)颈、胸、腰椎的椎孔指数男性分别为58.2、92.5和67.2,女性分别为57.4、90.4和71.7。结论:椎孔横径和矢状径有明显的地区差别,而性差不明显。

略论中国北方地区古代游牧民族文化发展模式

游牧经济的研究主要涉及人、畜群与环境的相互关系。中国北方作为欧亚草原的边缘地区,既有与欧亚草原的相似性,也有自身特点。与欧亚草原的游牧化过程研究相比,中国北方地区畜牧向游牧的转化有缺环,需要加强对乳制品开发与羊在畜群中所占比重变化的研究。根据古代文献与民族志所构建的畜群构成、畜群规模和放牧方式,有助于理解北方各地考古发掘中墓葬的殉牲所反映的经济类型。

中国北方地区新石器时代考古学文化与周边的关系

中国北方地区新石器时代遗存大致划分为辽西、河套和内蒙古高原三个地区。辽西地区属东北筒形罐文化区,以农业经济为主,同时受来自中原地区彩陶文化和东北文化影响,成为中原地区和东北地区文化交流的桥梁。河套地区仰韶时代早期和中期是中原农业文化扩张地区,晚期与周围联系加强,形成地区特色文化,即海生不浪文化,龙山时代早期延续区域特点,并接受中原地区影响。龙山时代中期和晚期河套地区向中原地区施加影响。内蒙古高原地区细石器发达,是蒙古高原以狩猎经济为主的草原文化重要组成部分,向外输出细石器,向内输入陶器。

中国北方地区绿色建筑标杆——解析天津建筑节能推广中心设计方案

天津建筑节能推广中心大楼座落在天津市梅江区,是该市首座集示范、展示、实验、办公等功能为一体的中国北方地区绿色建筑示范项目,其多项技术达世界先进水平,具有一定的推广作用。该项目绿色节能设计方案经国内外九位知名专家评审,专家一致认为"此方案的综合节能指标已满足并超过了国家现行的《公共建筑节能设计标准》及《绿色建筑设计导则》等各工程建设标准的要求。该设计方案处于国内领先水平,对推动我国绿色建筑的建设和发展具有示范作用,在三北地区具有多方面的推广意义。本文作者为该方案设计者。

被动房在中国北方地区及夏热冬冷地区应用的可行性研究

我国北方寒冷和严寒地区及夏热冬冷地区在采暖和制冷方面有极大的需求,因此建造被动房和低能耗建筑节能潜力巨大。被动房或超低能耗建筑不是完全由尖端和复杂技术堆砌的产品,而更倚重于优化的建筑节能设计与细节处理、高效与适用的节能技术、严格的建筑质量控制来实现。

中国北方地区养殖大菱鲆病害及其防治对策

大菱鲆（Scophthdmas maximus）是原产于欧洲沿海的一种名贵比目鱼，自1992年由黄海水产研究所引进以来，以其特有的高生长速度、优良品质和强抗病害能力逐渐成为我国北方优秀的水产养殖品种和工厂化养殖的主要对象，产生了很好的经济和社会效益。但由于其繁殖难度大、成活率低、白化率高，制约了大菱鲆养殖的进一步发展，且伴随着养殖范围的扩大和养殖密度的增加，以及品种的退化，大菱鲆的病害问题日趋严重。根据近几年的生产经验，现将大菱鲆的病害及其防治技术与同行探讨如下。