科研产出
中国桑园土壤碳氮耦合特征的空间分异
《资源与生态学报(英文版) 》 2023 CSCD
摘要：土壤是桑园生态系统的重要碳库,了解桑园土壤碳库特征对于经济林生态系统和农田生态系统碳汇的研究具有重要的参考意义.本研究通过分析我国华北、华东、中南、西南和西北5个地区的475个桑园表层土壤(0–20 cm)和亚表层土壤(20–40 cm)的有机碳含量和全氮含量,探讨了桑园土壤碳氮关系的空间分异规律.研究表明:(1)我国桑园土壤有机碳在土层深度上有显著差异,表层土壤有机碳含量为10.71±7.01 g kg?1,比亚表层高出37.13%.(2)我国桑园土壤有机碳具有明显的空间分异,表现为西南地区>中南地区>华东地区>华北地区>西北地区.(3)我国桑园土壤全氮含量对地区、土层深度,及两者的交互作用具有显著的响应.其中,西北地区土壤表层与亚表层之间无显著差异,华东地区全氮含量差异最大,表层全氮含量高出亚表层全氮含量56.68%;而西南地区和华北地区表层全氮含量分别比亚表层高34.27%和20.79%.(4)我国桑园土壤碳氮比显著响应地区差异,表现为西北地区>西南地区>华东地区>中南地区>华北地区,而对土层深度无显著响应.(5)土壤pH在调控我国桑园土壤有机碳和全氮含量上存在显著的空间分异.其中西北地区桑园土壤碳氮含量与pH无显著相关性,中南地区桑园土壤碳氮含量与pH呈显著正相关关系,其余地区桑园土壤碳氮含量与pH呈显著负相关关系.(6)我国桑园表层土壤碳氮比与pH呈显著负相关关系,这主要是西南地区土壤数据的贡献,因为其他地区表层土壤碳氮比与pH无显著相关性.(7)我国各地区桑园亚表层土壤碳氮比与pH无显著相关性.上述研究结果揭示了:我国桑园无论是碳库研究,还是绿色低碳种植技术创新,都不可回避土壤的空间分异特征,而土壤有机碳的空间分异可为桑树造林或生态修复项目提供规划设计的基础分层依据.
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1961-2015年西南区域单季稻生长季气候年型及其生产潜力分析
《自然资源学报 》 2021 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：了解气候变化背景下农作物气候年型以及不同气候年型下作物的生产潜力,对实现农业的可持续发展具有重要意义。基于1961—2015年西南区域单季稻种植区316个气象台站的逐日气象资料和单季稻生产资料,利用异常度概念分析了单季稻生长季的10种气候年型,解析了不同气候年型下单季稻的气候生产潜力,并分析气候变化对单季稻生长季气候年型及生产潜力的影响。结果表明:（1）近55年来西南区域单季稻生长季正常年型发生频次最高,平均21.5次,其次是少雨年型和多雨年型。从空间分布来看,正常年型多出现在云南南部和西北部、四川攀西和四川盆地南部的部分地区,少雨和多雨年型多出现在四川盆地大部和其他省市的部分地区,高温年型多出现在四川攀西地区、云南和贵州的个别地区,低温和寡照年型的空间差异不明显。（2）1961—2015年,西南区域单季稻气候生产潜力平均为7065.6 kg/hm2。与正常年相比,多雨年型气候生产潜力偏高超过10%,少雨年型偏低超过14%,降水是影响单季稻气候生产潜力的最主要因子。（3）气候变暖对西南区域单季稻生长季气候年型变化的影响最为显著。与1961—1990年相比,1991—2015年暖年增加,冷年减少。近55年来西南各省市单季稻气候生产潜力均呈下降趋势,1990年代以来暖年的增加有利于气候生产潜力的提高,而少雨和寡照年的增加是气候生产潜力总体下降的主要原因。
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气候变化对四川盆地主要粮食作物生产潜力的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：基于四川盆地1961—2018年63个气象台站的逐日气象资料和1981—2018年46个农业气象观测站的主要粮食作物(水稻、玉米和冬小麦)生育期资料,利用逐级订正的方法计算作物气候生产潜力,分析太阳辐射、气温、降水及气候变化对四川盆地主要粮食作物气候生产潜力的影响,研究旨在为提高区域农业生产力并保障农业可持续发展提供科学依据.结果显示:1961—2018年四川盆地作物多年平均气候生产潜力的分布为水稻由西向东递增,玉米在盆地北部和西南偏高、其他地区偏低,冬小麦南北高、中部低.辐射量减小对3种作物气候生产潜力的影响为负效应;平均气温升高对作物气候生产潜力的影响为正效应;降水量变化是作物气候生产潜力变化出现空间差异的主要原因,降水量增加对作物气候生产潜力的影响为正效应,而降水量减少为负效应.气候变化对水稻气候生产潜力的影响在盆地西南部和北部的部分地区为正效应,其余地区为负效应;气候变化对玉米气候生产潜力的影响在盆地南部和东部的部分地区为正效应,其余地区为负效应;气候变化对冬小麦气候生产潜力的影响在盆地东北部的部分地区为负效应,其余大部地区为正效应.总体来看,气候变化对四川盆地冬小麦气候生产潜力的影响最大,为9.9 kg·hm?2·a?1,而对玉米和水稻的影响分别为?1.4 kg·hm?2·a?1和0.5 kg·hm?2·a?1.为了适应气候变化,四川盆地应选育光合效率高和抗旱性强的作物品种,并加强农田管理,以提高农业生产水平并保障粮食安全.
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气候变化背景下四川省热量资源时空变化特征研究
《农业大数据学报 》 2020
摘要：【目的】为研究气候变暖背景下四川省农业热量资源要素的变化趋势以及省内各个地区热量资源要素的变化特征。【方法】本文利用四川省40个气象站点1961-2016年逐日气象数据,采用气候倾向率、M-K检验分析了热量资源要素的时间变化趋势,构建了基于经纬度、海拔高程的多元回归方程,并采用多元回归残差反距离订正法分析了热量资源要素的空间变化特征。【结果】研究表明:1961-2016年四川省气温普遍增加,其中年平均气温、年均最低气温、≥0℃积温和≥10℃积温的平均气候倾向率分别为0.204℃/10a、0.267℃/10a、58.48℃/10a和61.49℃/10a。从空间变化看,全省年气温和积温的高值区间均由东南向西北扩大,其中川西北地区、攀西地区、川东盆区年平均气温和年均最低气温增加明显;川西平原≥0℃积温增加最明显,川东南地区≥10℃积温增幅最大。1961-2016年间四川省无霜期和喜温作物生长季天数普遍增多,其中无霜期增加区域以川西北高原、川西平原地区、川东北地区最为明显;川西南凉山州喜温作物生长季天数增加最为显著。【结论】1961-2016年四川省气温普遍增加,无霜期和喜温作物生长季普遍延长,农业热量资源要素增加明显,其中热量资源增加的区域主要是四川盆地、攀西地区和川西北高原等地区。
关键词： 气候变化 热量资源 四川省 时空特征 农业大数据 大数据
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气候变化背景下川西北高原多年生垂穗披碱草种植适生区分布预测
《草地学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本文以川西北高原主要栽种的多年生禾本科属垂穗披碱草(Elymus nutans)为研究对象,利用生态位模型(MaxEnt)模拟分析影响多年生垂穗披碱草种植的主要气候因子,预测当前及未来气候变化情景下的适生区分布格局。结果显示:湿润指数、≥0℃积温、等温性、气温年较差是影响川西北高原多年生垂穗披碱草分布的4个主要气候因子,其适宜值范围分别为>48.60,1 118.20℃·d～2 350.50℃·d,>36.10%,31.40℃～36.20℃。构建模型训练数据的受试者工作曲线下面积(Area under curve,AUC)值均大于0.85,测试数据AUC值均大于0.90,达到良好和极好的水平。气候变暖背景下,从当前到未来(21世纪80年代),川西北高原多年生垂穗披碱草的潜在分布气候适宜区面积将增加52.70%,海拔将升高252 m。本研究可为维持草地生态系统稳定、推动沙化治理乃至农牧业产业结构调整提供科学决策依据。
关键词： 气候变化 MaxEnt模型 适生区 主导因子 垂穗披碱草 川西北高原
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1961-2010年四川盆地冬小麦需水量时空变化
《西南大学学报(自然科学版) 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了给四川麦区的农业用水提供指导,采用四川盆地1961-2010年104个气象观测站的气象数据及1981-2010年17个农气站的冬小麦生育期数据,利用参考作物蒸散量法以及作物系数法分析冬小麦各生育期内的需水量和水分盈亏情况.结果显示:50年间四川盆地冬小麦整个生育期的降水量有增有减,但需水量和缺水量以下降趋势为主;需水量在播种至开花期下降,而在开花至成熟期有增有减;缺水量在各个生育期内均呈下降趋势.5个区域内的冬小麦整个生育期水分均不能得到满足,尤以拔节至开花期最为严重.分析各区域代表站点冬小麦的水分状况,盆地周边冬小麦的缺水最为严重.
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气候变化与灌溉对都江堰灌区参考作物蒸散量影响研究
《四川大学学报(工程科学版) 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决气候变化与灌溉对区域参考作物蒸散量(ET0)的影响问题,利用Penman-Monteith公式计算都江堰灌区5个站点60年逐日蒸散量,定性定量研究气候变化与灌溉对灌区蒸散量的影响。结果表明:近60年灌区蒸散量总体呈降低趋势。各气候变量对蒸散量的敏感性由高到底依次为相对湿度、平均温度、日照时数、风速;风速、日照时数的降低是蒸散量下降的主要原因,灌区建设前后相比,遂宁站风速的下降趋势远大于全国风速的下降趋势,灌溉主要使区域风速显著下降。在春、夏、秋、冬、主要作物生长期,蒸散量变化的主控因素分别为平均温度、相对湿度、平均温度、相对湿度和相对湿度。灌区灌溉与气候变化对蒸散量影响分别为49.97%、50.03%,因此气候变化与灌溉是引起灌区蒸散量变化的重要原因。
关键词： Penman-Monteith公式 贡献率分析 敏感系数 气候变化 灌溉
用统计降尺度模型预测川中丘陵区参考作物蒸散量
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：区域蒸散量(evapotranspiration)预测对精准灌溉预报与农田水分管理意义重大。该文利用川中丘陵区11个气象站点1961-2013年逐日气象资料,采用FAO-56 Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量(reference evapotranspiration,ET0),基于Hadley Centre Coupled Model version 3(HadCM3)的输出和统计降尺度模型(statistical downscaling model,SDSM)分别对A2(高温室气体排放)、B2(低温室气体排放)情景下川中丘陵区2014-2099年ET0进行预测,并使用Mann-Kendall检验和反距离加权插值法对1961-2099年ET0的时空演变特征进行分析。结果表明:基准期(1961-2010年)川中丘陵区ET0整体呈现明显下降趋势,空间上呈现出东北部、西北部和东南部相对较大、中部相对较小的差异;与基准期相比,A2、B2情景下未来2020 s(2011-2040年)、2050 s(2041-2070年)和2080 s(2071-2099年)川中丘陵区ET_0月和年均值都呈增大趋势;A2情景下3个时期ET0将分别增加7.9%、10.9%和16.7%,B2情景下ET_0将分别增加7.1%、4.9%和12.8%;A2、B2情景下3个时期川中丘陵区ET_0空间分布均呈现西北部和南部较大、中部较小的空间差异,且3个时期的ET0相对变化率显示中部及其偏北、偏南区域ET_0增幅相对较大,北部和南部增幅相对较小。因此,未来川中丘陵区ET0的上升可能导致水资源短缺与季节性干旱进一步加剧。该研究可为川中丘陵区水资源优化管理和灌溉制度制定提供科学参考。
增温和升高CO_2浓度对桑树幼苗的生长和叶片品质的影响
《应用生态学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：研究了增温(+2℃)、升高CO_2浓度(+300 ppm)及同时增温和升高CO_2浓度(+2℃和+300 ppm CO_2)处理60 d后1年生桑树幼苗的形态、生物量积累及叶片品质的变化.结果表明:与对照相比,增温显著增加桑树的基径、叶片数、总叶面积、叶干质量、叶干质量分数和可溶性蛋白含量,分别增加了9.9%、17.4%、23.0%、9.2%、10.1%和23.1%;升高CO_2浓度显著增加了桑树幼苗的茎干质量、根干质量和总干质量,比对照分别增加10.7%、15.9%和9.2%,但对幼苗的形态和叶片品质无显著影响;同时增温和升高CO_2浓度条件下,叶片数、株高、基径、总叶面积、叶干质量、根干质量、总干质量、叶片可溶性糖和粗蛋白含量均显著升高,与对照相比分别增加28.8%、9.1%、19.4%、32.6%、12.4%、17.2%、10.1%、45.8%和11.9%,但粗纤维含量显著降低16.8%.短期增温和升高CO_2浓度对桑树幼苗的生长发育和叶片品质有促进作用.
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