内蒙古主要家畜地理分布气候模式

利用内蒙古191个气象站1950—1959年的气象观测和主要家畜存栏数据,采用家畜生态适应指数和多元回归分析方法,分析内蒙古主要家畜的生态特征、畜种结构、家畜生态适应指数与关键气候因子之间的关系,建立内蒙古主要家畜地理分布气候模式,揭示了家畜地理分布对气候因子综合作用的响应,为草原畜牧业生产区家畜合理养殖提供科学依据。

内蒙古干草原冬、春季大气气溶胶的若干特征观测研究

内蒙古半干旱草原区大气气溶胶浓度以及散射等特性对生态环境、气候变化与预测研究有重要意义,文利用2009年1～4月在锡林浩特观象台草原站的观测资料,分析了冬、春季背景大气气溶胶质量浓度、黑碳质量浓度、散射系数的分布特征。研究发现,背景天气下,PM10、PM2.5、PM1.0浓度值都较低,平均值分别为22.7、9.5、6.1μg/m3,3种PM浓度值间的相关性不同;黑碳浓度平均值为0.59μg/m3,小粒子中的含量较高,其日分布规律受人类活动影响较大,与各PM浓度分布有较大不同;散射系数平均值为31.2Mm-1,与PM10、PM2.5、PM1.0、黑碳质量浓度都显著相关。三种PM中,PM2.5对散射和吸收的影响最大。风速、相对湿度对不同粒径的PM以及黑碳浓度、散射系数的影响有所不同。

锡林浩特市日照时数的气候变化特征分析

利用锡林浩特市50a(1961-2010)日照时数以及总云量、低云量、降水量和水汽压等资料,采用气候倾向率分析其变化趋势,利用滑动T检验法和累积距平结合的方法进行突变分析,并根据各气象要素的年、季变化趋势及其与日照时数变化趋势的对应关系对日照时数变化原因进行分析。结果表明,锡林浩特市年日照时数呈极显著增加趋势(P<0.01);从年代际变化看,20世纪60-90年代,年均日照时数呈持续增加趋势,90年代达到最大,进入21世纪后,年均日照时数则明显减少;四季中夏季日照时数呈极显著增加趋势(P<0.01)。各季日照时数偏少期为20世纪60-70年代,偏多期为80年代-21世纪初;各月日照时数均呈波动上升趋势,增加最多的为8月;年日照时数在1985年发生了由少到多的突变,季日照时数发生突变是导致年突变的原因,尤以春季和夏季最为显著;云量是决定日照时数增加的重要原因之一,日照时数增加还与夏季、冬季水汽压以及夏季和秋季降水量密切相关。

内蒙古典型沙尘天气过程中风速廓线及PM_(10)的变化特征(英文)

利用2005年1月至2006年4月朱日和地区20m气象塔的风速及PM10沙尘质量浓度资料,分析典型沙尘天气过程(沙尘暴、扬沙、浮尘)中近地层风速廓线及PM10的演变特征。结果表明,沙尘暴、扬沙发生发展过程中风速较大,梯度变化明显;浮尘天气风速相对较小,整个过程随时间均呈现出递增态势。沙尘天气结束后比开始前的风速均有所减小。沙尘暴期间PM10平均浓度在5436.38～10000μg/m3,扬沙天气发生过程中平均PM10质量浓度为1799.49～4006.06μg/m3,浮尘过程中PM10的平均质量浓度为1765.53μg/m3。

内蒙古典型沙尘天气过程中风速廓线及PM_(10)的变化特征

利用2005年1月至2006年4月朱日和地区20m气象塔的风速及PM10沙尘质量浓度资料,分析典型沙尘天气过程(沙尘暴、扬沙、浮尘)中近地层风速廓线及PM10的演变特征。结果表明,沙尘暴、扬沙发生发展过程中风速较大,梯度变化明显;浮尘天气风速相对较小,整个过程随时间均呈现出递增态势。沙尘天气结束后比开始前的风速均有所减小。沙尘暴期间PM10平均浓度在5436.38～10000μg/m3,扬沙天气发生过程中平均PM10质量浓度为1799.49～4006.06μg/m3,浮尘过程中PM10的平均质量浓度为1765.53μg/m3。

内蒙古半干旱区近地层总体输送系数特征

利用内蒙古锡林浩特2009年1月至2010年12月通量观测系统资料,用涡动相关法计算分析了湍流交换参数变化特征。结果表明,草原下垫面动量输送系数(Cd)和热量输送系数(Ch)存在相同的季节变化和不同的日变化特征,夏季最大,冬季最小,Cd的日变化为单峰型,而Ch多为双峰型;Cd随高度增加而减小,Ch仅在夏季随高度增加而减小;Cd和Ch在不稳定情况下均随风速增大而减小,而在稳定情况下,Ch随风速无明显变化,Cd先随风速增大而减小,当风速大于6m/s时随风速增大而增大并趋于常值。逆温条件下,Cd和Ch随温差的减小而增大,反之,Cd随温差增大而增大,Ch与温差呈明显反比例变化特征。

1961-2010年锡林浩特地区夏季降水量特征的小波分析

运用墨西哥帽函数(Mexican Hat Function)小波分析方法对锡林浩特地区50年来夏季降水量进行了小波分析。结果表明,夏季降水量在不同时间尺度上的周期变化不同,在较大时间尺度上振荡平缓,在较小时间尺度上振荡剧烈。夏季降水量周期振荡的第1~4主周期分别为30年、27年、24年和21年,夏季降水量多少和周期变化对年降水量产生一定影响。该区夏季降水量在30年以上较大时间尺度上存在7~15年的周期变化;在15年时间尺度上存在明显的10年左右的周期变化;在9年时间尺度上存在2~9年的周期变化;在3年以下较小时间尺度上周期振荡明显加强,无稳定周期,降水存在明显的不确定性。降水量的多少是决定草地植被生长状况和营养成分积累及含量的主要原因之一。

锡林浩特地区太阳紫外辐射极值分析

为了解锡林浩特地区太阳紫外辐射变化规律,并为全球太阳紫外辐射研究提供可靠的基础依据和参考。根据锡林浩特国家气候观象台2007—2009年太阳总辐射与紫外辐射观测资料,笔者运用数理统计学方法,对锡林浩特地区太阳紫外辐射UV-B极值进行分析。结果表明：太阳紫外辐射是太阳总辐射的一部分,日极值出现在12：30左右并且有云的天气。一天内早晚小,中午大,总体变化范围为0.01~3.05W/m2。年极值只有冬季出现在晴天,春、夏、秋季均出现在有云的天气,最大值出现在7月为3.05W/m2。锡林浩特地区紫外辐射日瞬时极值变化和季节变化的主要趋势与太阳总辐射一致,瞬时极值可出现在不同云量的天气条件下,一年四季紫外辐射强度均在安全范围变化。

锡林浩特市50年降水量变化特征分析

为了预估锡林浩特市未来降水演变趋势,为制定流域治理规划以及合理开发利用水资源提供理论依据,利用气候趋势分析、小波分析和M-K突变检验等方法,分析锡林浩特市1961—2010年50年降水的多时间尺度变化特征。结果表明:年降水量呈弱减少趋势,夏季和秋季呈减少趋势,夏季尤为明显,但夏季降水量对年降水量的贡献最大;春季和冬季虽呈弱增加趋势,且春季大于冬季。各月降水量呈现出偏多和偏少波动变化趋势,其中减少最多的是8月,其次是7月。年降水量历史极大值出现在1974年,极小值出现在2005年,极差达359.9mm。多雨期出现在20世纪60年代末期—70年代末期以及90年代,少雨期出现在20世纪60年代和2l世纪初。降水量变化存在明显的多时间尺度变化特征,变化周期在小尺度上变化频率较高,而在大尺度上相对较低,分别以2～5年和10年左右周期表现显著。1999年是50年年降水量变化的显著突变点,由多雨期转为少雨期。

锡林浩特站太阳光度计仪器故障分析

2002年3月沙尘暴监测预警服务系统一期工程投入实施,锡林浩特沙尘暴站最先安装了CE318型太阳光度计,通过近几年锡林浩特站太阳光度计出现的故障及解决方案的总结,确保了仪器处于良好的工作状态,采集的数据具有代表性和准确性,且可为各大气成份站、沙尘暴台站分析、排除太阳光度计故障提供参考。

锡林郭勒地区近50年气候变化分析

为了解锡林郭勒地区对全球气候变化的响应程度,并为生态资源的开发利用提供可靠的基础依据。根据锡林郭勒地区15个气象站1960—2009年基本气象观测资料,运用一元线性回归、线性倾向估计、相关分析等数理统计方法,分析锡林郭勒地区近50年气候变化特征。结果表明,气温变化呈显著上升趋势,增温速率为0.43℃/10年,地表平均气温上升约1.6℃,气候生长期平均增加了7.1天。与全球、北半球、中国变化趋势基本一致,气温变化幅度大于全球。四季平均气温均呈上升趋势,其中冬季和春季上升趋势最为明显,秋季次之,夏季变化最小。地面风速呈显著减小趋势,变化速率为-0.28(m/s)/10年。降水量、日照时数、蒸发量无显著变化趋势。锡林郭勒地区近50年的气候变暖趋势明显,全球变暖的大背景是影响该地区气温变化的主要因素,个别气象要素的变化趋势和速率具有区域性差异。

气候变化及人类活动对中国土壤有机碳储量的影响

在我国进行的第2次土壤普查工作当中可以发现，土壤剖面的碳储存量和气温、降水量之间的关系，他们之间的关系在不同的温度下有不同的表现，在年平均温度小于等于10℃时，土壤当中的邮寄弹出存量和温度呈现出一种反比的关系，在年平均温度在10～20℃之间的时候，和降水呈现一个正比的关系，若在年平均大于20℃的地区，土壤当中的碳储存量和温度与降水之间的关系就很小了。在中国。由于温度和降水成正比，二者之间的关联性很强，所以在进行分析的时候要选用偏相关的分析方法。受到人类活动的一个制约限制，耕地土壤的有机碳储存量和温度与降水之间的关系要远远低于非耕地土壤。对同一温度和降水量地区的耕地及非耕地土壤进行一个比较可以看出，前者的有机碳存量与后者的有机碳储存量有着明显的差异性，人类的活动在一定程度上会对土壤中碳的石方造成影响。

半干旱区气溶胶散射特性研究

利用2005年1月至9月锡林浩特观象台积分浊度计的观测资料,结合同期的PM10质量浓度、能见度以及常规气象资料,分析了半干旱地区气溶胶的散射系数变化特征,讨论了它的季节变化、日变化、不同沙尘天气下气溶胶散射系数的变化情况,以及散射系数与PM10质量浓度、能见度的关系。结果表明1月至9月散射系数总体呈先下降再升高的趋势,日变化呈明显的双峰型;散射系数能很好的反映沙尘天气的强度;它与PM10质量浓度变化规律基本一致,两者之间具有很好的相关性;散射系数与能见度呈指数相关关系。

利用EOS/MODIS植被供水指数监测锡林郭勒地区土壤湿度

利用锡林郭勒盟13个测墒站0-10cm土壤相对湿度和对应时段MODIS卫星资料,分析植被供水指数(VSWI)与土壤相对湿度间的相关性。结果表明,二者呈极显著的线性关系(P<0.01),在此基础上建立了基于植被供水指数的土壤相对湿度监测模型。运用该模型反演的土壤相对湿度分布与实测结果基本吻合。从动态监测旱情的变化角度,用植被供水指数(VSWI)监测了锡林郭勒草原在2011年8月旱情的发生、发展和加重过程。说明植被供水指数法适用于植物生长季大范围的干旱监测,通过动态监测,可为及时、准确掌握大范围土壤水分状况和旱情提供决策依据。

锡林郭勒放牧草地封育后植被恢复过程的研究

通过对不同时期(1987、1997、2003年)围封禁牧的草地与自由放牧草地的对比试验,研究了封育后锡林郭勒典型草原的恢复过程,结果表明:围封禁牧对草原植被的盖度、地上生物量、净生产力都有显著的影响;随禁牧时间的增加,群落覆盖度及生物量都有明显的增加;随着封育时间的延长,草原生态系统的物种多样性和丰富度都表现出先上升后下降的趋势;长期封育不利于草地物种多样性的提高。

锡林郭勒地区降水时空分布特征及变化趋势

通过对锡林郭勒地区降水变化特征的探讨,为水资源的开发利用及防洪和流域治理规划提供理论依据。根据锡林郭勒地区15个气象站1960—2009年基本气象观测资料,运用一元线性回归、线性倾向估计、相关分析等数理统计方法,分析了近50年降水时空分布特征及变化趋势。结果表明,降水量整体分布不均匀,局地差异大,大体由东南部向西北部递减。变化趋势呈不明显的减少趋势,变化速率为-3.5mm/10年。降水日数有减少的趋势。四季降水量春冬季略有增加趋势,变化速率分别为1.1mm/10年、0.1mm/10年,夏秋季略有减少趋势,变化速率分别为-4.1mm/10年、-0.7mm/10年,夏季降水量的减少,会造成该地区旱灾频繁,对牧草及农作物生长和成熟十分不利。

禁牧对典型草原生态系统服务功能影响的价值评价

为了定量评价禁牧对典型草原生态系统的影响,采用生态系统服务功能经济价值评价方法对放牧及禁牧时间不同(2、7和17年)的典型草原生态系统服务功能进行了评价。结果表明,禁牧可以显著提高典型草原生态系统物质生产、碳吸收、氧气释放及物质循环功能的价值量;物质生产功能价值量随禁牧时间的增加而增加,以禁牧17年典型草原为最高;碳吸收、氧气释放及物质循环功能的价值量则以禁牧2年的典型草原为最高。禁牧可以显著提高典型草原的生态系统服务功能,但长期禁牧不利于典型草原生态系统服务功能的提高和维持。

不同禁牧时间对典型草原净初级生产力的影响

为了研究禁牧对典型草原生产能力的影响,对在不同时间采取禁牧措施的典型草原的生物量和净初级生产力进行了研究。结果表明,禁牧有利于生物量的提高,而且禁牧时间越长,生物量越高,禁牧17年、7年、2年以及放牧草原的生物量分别为3771.69g/m2、3248.33g/m2、2711.06g/m2和2348.50g/m2。草原生态系统地下生物量明显高于地上。3种禁牧草原的净初级力普遍高于放牧草原,分别为后者的1.23(禁牧2年)、1.20(禁牧7年)和1.08倍(禁牧17年),但是净初级生产力并不随禁牧时间的增加而增加。典型草原物质价值由高到低的顺序为:禁牧17年(1011.68元/hm2.a)>禁牧7年(600.32元/hm2.a)>禁牧2年(521.52元/hm2.a)>放牧草原(301.28元/hm2.a)。以上结果表明,禁牧对典型草原的净初级生产力及生物量有明显影响,采取禁牧措施有利于典型草原生产能力的恢复。

锡林郭勒盟榆树近30年物候变化特征及其对温度变化的响应

为了草地生态环境更好地适应气候变化和合理安排牧业生产,根据1984—2012年锡林郭勒盟3个农(牧)试验站榆树的物候观测资料,利用气候趋势分析和相关分析等方法,对榆树春季萌动和秋季叶变色的物候特征分析。结果表明:近30年来榆树春季平均芽开放期有推后趋势,全盟平均推迟速率为10.1 d/10 a,其中21世纪第1个10年内出现推后的年次百分比最高,20世纪90年代和最近3年次之;秋季叶全变色期有推迟趋势,全盟平均推迟速率为3.9 d/10 a,其中20世纪90年代和21世纪第1个10年内出现推后的年次百分比达到最高值;全盟除锡林浩特和太仆寺旗分别与最高气温和最低地温对榆树物候期影响显著外,其余地区的其他温度影响不明显;近30年来锡林郭勒盟春季、秋季物候期整体向后推移,致使生长季向后延迟。

典型草原区3种牧草生育规律及物候期气象指标

为了解典型草原区天然牧草生长发育规律,根据锡林浩特国家气候观象台多年牧草观测资料,运用统计学原理、物候学方法对典型草原区克氏针茅(Stipa kryloyii)、羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)3种牧草生育规律及物候期气象指标进行了研究。结果表明,3种牧草生长季高度与盖度、产量变化趋势一致,8月末牧草高度、盖度、产量同时达最高值。返青期在4月下旬至5月初,成熟期在8月中旬至9月上旬,抽穗期牧草生长速率最快,各物候期与40cm日平均地温存在显著的相关性。牧草生长发育有着自身的生物学特性,生态环境的变化制约着牧草的生长发育规律。