中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-448)
- 作品数：11 被引量：220H指数：7
- 相关作者：沈彦俊杨树聪郭英徐丽梅齐永青更多>>
- 相关机构：中国科学院遗传与发育生物学研究所中国科学院研究生院河北师范大学更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术天文地球水利工程更多>>
- 冬小麦生长季蒸散与水分利用效率变化特征被引量：3
- 2010年
- 利用中国科学院栾城农业生态系统试验站的涡度相关仪器观测数据,分析了2008年华北平原冬小麦的蒸散以及群体水分利用效率(WUE)的变化特征。分析结果表明,土壤含水量变化对蒸散量影响显著,冬小麦各生育期平均日蒸散量最大值为6.6mm,出现在灌浆期,最小值出现在返青-起身期为0.3mm。群体水分利用效率整个生育期内在0.1～12.3g/kg之间变化,在灌浆初期达到最高值。蒸散量和群体水分利用效率的总体变化趋势一致,CO2通量的变化趋势与WUE相同。
- 张玉翠沈彦俊裴宏伟杨树聪
- 关键词：冬小麦
- 黄壁庄水库入库径流变化及原因分析被引量：6
- 2010年
- 黄壁庄水库自1958年兴建以来,在工农业生产中发挥着重要作用,具有重要的经济效益和环境效益。但是近半个世纪以来水库的径流发生了很大的变化。通过采用Mann-Kendall趋势检验法和滑动t-检验法,分析了1917年以来径流的变化趋势和突变年份,并对径流变化的原因进行了研究。结果发现:建库前径流量多年平均值为23.32亿m3,且有逐年上升的趋势;建库后径流量明显下降,多年平均值仅有原来的一半。径流系数也呈波动下降趋势,且趋势显著。径流量在1938年、1947年、1964年、1967年、1979年和1996年发生突变,多数与暴雨的发生有关。降雨是影响径流变化的主要因素,同时气温升高和植被指数增加对径流存在负向影响。
- 徐丽梅刘艳丽沈彦俊
- 关键词：黄壁庄水库径流突变分析
- 1957年至2008年海河流域气温变化趋势和突变分析被引量：24
- 2011年
- 气温变化是气候变化背景下科学研究的热点问题。海河流域作为中国的粮食主产区,其气温的变化研究对于指导农业生产生活具有重要的意义。本文采用成熟的Mann_Kendall非参数检验方法对海河流域1957年-2008年的年平均气温、最高气温和最低气温的变化趋势进行了显著性检验,并采用滑动t-检验法对气温的突变期进行了分析,结果表明:海河流域年平均气温、最高气温、最低气温全部呈上升趋势,并且全区平均气温上升显著,东北部地区的最高和最低气温的上升趋势也全部通过显著性检验;各月平均气温中,1月、2月、3月、4月、9月气温上升显著。最低气温增温显著,邢台、蔚县和霸州等形成多个骤升中心,其中邢台最低气温最大变幅达0.78℃/10a;流域内大部分地区气温发生突变的年限多在1971年-1974年,1986年-1988年,1993年-1994年和1996年-1999年。气温突变主要发生在20世纪70年代和90年代,并且2月、3月份发生突变的范围最广。
- 徐丽梅郭英刘敏刘敏胡乔利陈福军杨树聪
- 关键词：气温变化趋势海河流域突变
- 中国陆地生态系统近30年NPP时空变化研究被引量：91
- 2011年
- 通过陆地生态系统碳循环模型(CASA模型),利用AVHRR的NDVI长期监测数据,逐像元模拟1981～2008年中国陆地生态系统NPP的时空变化,分析其对气候因子的响应关系。结果表明,中国陆地生态系统NPP总量在3.38～4.35 Pg C/a之间变化,平均约为3.8 Pg C/a,且研究期间呈上升趋势。在青藏高原、新疆天山地区和东北大小兴安岭、长白山等冷湿区,NPP年总累积量和年均温呈显著正相关,和年降水量呈显著负相关;地处华北的太行山、燕山等山区和内蒙古中部草原区等干燥环境区,NPP与年降水呈正相关关系;青藏高原及新疆地区和华北平原、四川盆地等农业区,NPP与年均温呈正相关关系。
- 陈福军沈彦俊李倩郭英徐丽梅
- 关键词：NPPCASA模型中国陆地生态系统气候因子
- 海河流域农田林网碳储量及其潜力评估被引量：4
- 2011年
- 海河流域是中国农田林网建设的主要地区之一,准确评估海河流域农田林网的碳储量及其潜力对区域碳汇核算有重要意义。笔者基于高分辨率遥感影像、海河流域耕地面积和林网内速生杨生物量的实测数据,构建了适用于农田林网碳储量及潜力评估的方法。结果表明,当前海河流域农田林网碳储量为(0.97～1.55)×106t,年累积量为(0.13～0.21)×106t/年;如果适宜的田间道路全部建成林网,则碳储量可增至(4.71～7.53)×106t,相应的年累积量为(0.63～1.01)×106t/年。海河流域农田林网碳储量巨大,且仍有较大建设潜力,加强农田林网管理和建设水平,对于增加区域生态系统碳汇,开辟农业区固碳增汇的新途径具有重要意义。
- 齐永青刘荣慧沈彦俊朱骥
- 关键词：海河流域农田林网碳储量
- 华北平原典型井灌区农田水循环过程研究回顾被引量：15
- 2011年
- 本文回顾了中国科学院栾城农业生态系统试验站在农田水分循环和水量转化方面的研究工作和进展。目前,对于冬小麦-夏玉米农田的蒸散耗水量及其结构(植物蒸腾和土壤蒸发)有较详细的研究结果。全年总蒸散量多年平均870 mm,每年亏缺的350 mm左右需要靠提取地下水保证;同位素分析结果显示土壤蒸发的深度在地表下20 cm处,而植物蒸腾耗水也主要是利用0-40 cm土层的土壤水分。对于土壤深层渗漏量和地下水接受垂直补给的问题,不同研究结果间仍然存在较大差异,尚需更精细的试验来确定。对于区域水量平衡和地下水资源可持续性的评价和管理,目前急需重点开展区域蒸散量的精确估算和模拟研究,以及不同土地利用和不同农业种植方式的水量平衡与水分转化过程研究。
- 沈彦俊刘昌明
- 关键词：能量平衡华北平原井灌区
- 太行山山前平原近50年气候变暖特征及其对冬小麦-夏玉米作物系统的影响被引量：15
- 2011年
- 气候变暖及其对作物系统的影响是农业应对全球变化领域的主要研究命题之一。本文以河北省石家庄为例,通过对近50年气温数据以及作物系统热量资源变化特征的分析,探讨了太行山山前平原区气候变暖对冬小麦-夏玉米作物系统的影响。山前平原区近50年来明显变暖,增温速率为0.35℃.10a-1,其中冬季增温幅度最大,为0.51℃.10a-1。气候变暖对作物的影响主要体现在有效积温的增加。近20年来,>10℃积温较基准时段增加明显,农业热量资源条件改善,相当于农作物有效生育期延长10-20 d。由于较大的增温幅度及季节不均衡性,冬小麦-夏玉米作物系统受到显著影响:1990年以来,冬小麦生长季积温较基准时段上升幅度超过10%,冬前生长期积温增加易造成旺长,影响其安全越冬能力,需推迟冬小麦播种期以适应气候变暖导致的不利影响;气候变暖改善了夏玉米生育期热量条件,综合考虑其收获期因小麦晚播而相应推迟的影响,夏玉米生长季>10℃积温可超过2 900℃,满足中晚熟玉米品种平播的热量条件。
- 齐永青孙宏勇沈彦俊
- 关键词：太行山山前平原华北平原气候变暖积温
- 灌溉农田水汽氢氧同位素组成特征研究初探被引量：2
- 2011年
- 灌溉农田生态系统水汽变化能够直接反映其耗水状况。本研究应用基于高频实时气态稳定同位素分析仪的箱式法测定水汽氢氧同位素特征,结合涡度相关技术所测定的农田水汽通量结果,探讨不同高度大气水汽在不同时段的稳定同位素组成特征。研究结果表明:对于不同的时间尺度,生态系统边界层水汽稳定同位素组成在连续几天内的变化有波动,日变化比较稳定,小时尺度波动很小;水汽稳定同位素的大气背景组成特征表现为日尺度上的组成变化呈稳步富集趋势,小时尺度上几乎无变化。蒸散水汽重同位素特征随时间推移富集明显,午夜蒸发和蒸腾水汽同位素组成特征相似,清晨蒸腾水汽比蒸发水汽轻,午间蒸腾水汽比蒸发水汽重。对于不同高度的水汽来说,玻璃箱内蒸散水汽稳定同位素组成要比生态系统边界层2 m处水汽高。建立了土壤蒸发和植物蒸腾稳定同位素变化特征与蒸散过程的线性关系,相关系数达到0.87。
- 张玉翠蔡颖哲Stephen ParkesMatthew F.McCabe杨凡王茜沈彦俊
- 关键词：华北平原灌溉农田水汽通量蒸散同位素组成
- 大孔径闪烁仪与涡度相关系统对灌溉农田蒸散量的对比观测被引量：12
- 2011年
- 蒸散是地表能量平衡的重要组成部分,在土壤-植物-大气连续体的能量、质量、动量交换过程中起着重要作用。大孔径闪烁仪(LAS)是近时期兴起的观测跨像元尺度地表通量的地面仪器,为验证其观测数据的可靠性,本文把专家认可且在中国生态系统研究网络(CERN)中广泛应用的涡度相关仪(EC)的观测数据作为参考依据,于2010年8月在中国科学院栾城农业生态系统试验站夏玉米田对大孔径闪烁仪计算结果进行验证。验证结果表明,两种仪器测定的地表感热通量日变化和月变化观测结果基本一致。由于下垫面属性、环境因子及观测范围等因素的影响,大孔径闪烁仪与涡度相关仪观测的蒸散量日变化之间有一定的差异,但日蒸散总量的测定基本一致。试验证明了大孔径闪烁仪观测数据的准确性。将大孔径闪烁仪计算的蒸散量与涡度相关仪观测值进行线性回归分析,二者的吻合度较高(R2=0.800 4)。研究结果显示,大孔径闪烁仪在地表水热通量的数据监测中具有很大的使用价值,为日后用大孔径闪烁仪验证遥感估算蒸散值奠定了基础。
- 杨凡齐永青张玉翠Bridget R.Scanlon沈彦俊
- 关键词：地表感热通量蒸散量灌溉农田
- 基于表观热惯量的土壤水分监测被引量：24
- 2011年
- 土壤水分含量是监测农业干旱的重要指标,遥感法是大面积监测土壤水分时空特征的主要方法,热惯量法是遥感方法监测土壤水分的主要研究手段之一。本文提出了一个改进的表观热惯量模型计算表观热惯量,并通过地面验证试验对该模型的适用性进行了分析。在中国科学院栾城农业生态系统试验站,通过严格的控制试验,设计了10个不同植被覆盖、不同土壤水分含量的试验小区,针对表观热惯量的适用条件,利用实测的地表温度、植被指数、反照率、太阳辐射等参数计算了不同植被覆盖不同土壤水分含量下的表观热惯量,并与土壤体积含水量进行了相关和回归分析。结果表明:在植被覆盖度较低情况下[归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)<0.35],表观热惯量法具有较好的效果,表观热惯量与土壤体积含水量之间的相关系数大于0.7,通过了95%的显著性检验,两者具有很高的相关性,可以用热惯量法监测土壤水分状况;在较高植被覆盖情况下(NDVI>0.35),表观热惯量与土壤体积含水量之间没有相关性,热惯量法监测土壤水分失效;NDVI为0.35可以作为热惯量法监测土壤水分状况是否可行的判断条件。
- 杨树聪沈彦俊郭英近藤昭彦
- 关键词：土壤水分归一化植被指数地表温度反照率净辐射
