华北平原北部太阳辐射及地表辐射平衡特征——基于河北固城站的试验观测研究

利用位于河北定兴县的中国气象局固城生态与农业试验站2005年7月～2007年2月期间观测的太阳辐射各分量的资料,详细分析了该站太阳辐射及地表反射的基本特征。分别对到达地表的太阳总辐射、地面反射短波辐射、地表反射率、净辐射、光合有效辐射和紫外辐射(UV-B)的日、年变化特征进行了分析,揭示了该地区的辐射平衡特征。同时分析并给出了光合有效辐射和紫外UV-B辐射占太阳总辐射比值的变化规律。

华北平原北部紫外UV-B辐射特征及生态效应——以固城站观测资料为例

用固城试验站观测的紫外UV—B辐射（QUV-B）和总辐射（Q）的资料，对紫外UV-B辐射特征及生态效应进行分析。结果表明，紫外UV-B辐射年变化与太阳总辐射的变化规律基本一致，均呈波动的单峰型曲线，冬季1月份为全年最低，夏季6月份为全年最高，春末5月份出现低值。各季典型晴天QUV-B和Q的日变化均呈明显单峰型曲线，日出后随太阳高度角增加而增大，早晚低，中午高。各季典型晴天紫外UV-B辐射占太阳总辐射比值（ηUV-B）在0．15％-0．30％之间。其日变化在冬季和秋季呈浅“U”字型，早晚略高，而春、夏的日变化较平缓，与青藏高原的变化规律不一致。从紫外UV-B辐射增强对生物影响进行了评述，目前华北平原北部地区紫外uv—B辐射量小于1．6w／m^2，低于对人和动物安全标准2W／m^2，一般低于造成威胁人和动物的风险水平。

浅谈华北平原北部第四系沉积物的成因机制

第四系沉积物是地质历史时期新生代第四纪地质作用形成的产物，它的形成与分布是自然界固态、液态、气态物质相互作用所致，是地壳运动升降与拉张、挤压作用导致山（固态物质）与水（主要是河水、海水、湖水等液态物质）和以往气候变化因素相互作用的结果，是自然界形成、发展、演化的结果，华北平原北部第四系沉积物的成因机制就是上述机制作用的典型代表。

华北平原东北部小冰期干湿变化特征及其驱动机制

小冰期作为距今最近的一次冷期,是研究寒冷事件对人类社会和自然环境影响的重要参照期,其气候总体偏冷已达成共识,但干湿变化存在明显的时间和区域差异。华北平原作为东亚季风系统控制的核心区,对气候变化响应十分敏感,由于受到研究材料、技术方法等因素限制,致使华北平原小冰期次一级干湿变化过程研究较少,且缺乏高分辨率的定量研究。本研究在6个AMSC定年的基础上,通过对秦皇岛七里海湖泊深度为245~62 cm的钻孔沉积物92个样品的孢粉分析,利用加权平均偏最小二乘回归法(WA-PLS),高分辨率地定量重建了华北平原东北部1250~1610 A.D.的降水变化过程。结果显示:小冰期早期(1310~1450 A.D.)年降水量平均为565 mm,较中世纪温暖期降水减少约25 mm,气候变干,但程度较轻;小冰期中期(1450~1610 A.D.)降水量进一步降低,降至525 mm左右,最低可达410 mm,气候达到研究段最为干旱时期。分析认为,华北平原东北部地区小冰期冷干变化过程可能受太阳辐射量、火山活动和太平洋年代际振荡(PDO)的共同驱动。

晚冬早春田间阶段性覆膜增温促进冬小麦产量提高

针对华北平原北部冬春温度变化与冬小麦生长发育所需适宜温度间的矛盾,以及由此造成的冬小麦相对低产问题,于2012—2013和2013—2014连续2个生长季,通过大田试验研究了晚冬早春搭建棚室阶段性升高田间温度对小麦产量的影响。结果表明,2月20日前后麦田塑膜覆盖每提前1周积温提高23.0~49.7℃,1月下旬至3月上旬的整个升温阶段内可增加积温167.7~176.8℃,从而小麦生长发育提前。塑膜揭除后形成的相对低温环境使后续各生育阶段持续时间延长4~10 d。与常规种植(对照)相比,最早增温处理的开花期干物质产量提高18.8%,叶面积指数提高14.7%,花后光合势增加43.6%,花后净光合速率高值持续期延长10 d以上;返青后各生育阶段的延长促进了干物质积累和向籽粒转移,有效穗数增加48~98万hm?2、单穗粒数增加3.9~4.5粒、千粒重增加2.5~5.6 g。在全生长季积温较少的2012—2013年度,最早增温处理的籽粒产量提高37.5%,在积温较多的2013—2014年度增产18.2%,并提前5 d成熟。晚冬早春农田阶段性覆膜增温是有效提高小麦籽粒产量的新型方法,提前并延长了生长发育和干物质累积的时间是改善小麦产量构成因素和获得高产的原因。