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青藏高原高寒区青稞光温生产潜力和产量差时空分布特征及其对气候变化的响应被引量：5: 2020年; 【目的】探讨有气象数据记录以来1977—2017年青藏高原青稞生长季内气候变化,以及对青稞光温生产潜力和产量差的影响。【方法】基于青藏高原农气资料,校正DSSAT-CERES-barley模型,模拟过去40年间青藏高原青稞生育期长度及光温生产潜力,并结合实际统计产量计算产量差,通过数理方法解析气候变化对其影响情况。【结果】(1)青藏高原多数站点过去40年间青稞生长季内温度、降水呈显著上升趋势,太阳辐射量呈下降趋势,且林芝站达到显著水平,与增湿相比增温趋势更加明显;(2)在播期和品种不变的情况下,过去40年青稞生育期长度显著缩短,引起不同站点下降的主要气候因子不同,高海拔站点主要由平均最高气温升高所致,低海拔站点主要由生育期内平均温度升高导致有效积温增加所致;(3)青藏高原青稞光温生产潜力受海拔影响,3500 m左右的高海拔站点光温生产潜力高且稳定,如山南站平均光温生产潜力最高可达12000 kg·hm^-2。3000 m左右的低海拔站点光温生产潜力低,平均在6000 kg·hm^-2,且易受气候变化影响,高海拔站点光温生产潜力对太阳辐射更敏感;(4)青藏高原在过去30年间由于实际产量增加,导致绝对和相对产量差都呈减小趋势,平均相对产量差由58.2%缩小至34.5%,但缩小幅度放缓,2007—2017年拉萨和日喀则站点平均相对产量差最低,小于25%。【结论】青藏高原不同站点光温生产潜力差异较大,高海拔站点青稞光温生产潜力显著高于低海拔站点,过去40年气候变化导致低海拔站点光温生产潜力波动大,而高海拔站点较为稳定。由于品种改良和栽培管理水平提高,过去30年青藏高原产量差逐渐缩小,但除拉萨和日喀则外,其他站点产量差仍较大,未来有较高的增产潜力。; 弓开元何亮邬定荣吕昌河李俊周文彬杜军于强; 关键词：青藏高原青稞光温生产潜力作物模型气候变化

散射辐射比例与冬小麦光能利用率和总初级生产力的关系被引量：4: 2018年; 利用冬小麦拔节-乳熟期(2004-04-01—05-20和2005-04-10—05-31)在田间观测的每30min涡度相关和小气候数据,计算散射辐射比例(DF)与光能利用率(LUE)和总初级生产力(GPP)之间的数量关系,以期为提高LUE模型和作物模型的模拟准确度提供依据。结果表明:冬小麦拔节-乳熟期DF与LUE间呈极显著的线性正相关关系(P<0.001),DF与GPP间为极显著的抛物线关系(P<0.001),即随着DF的增加,LUE呈线性增长,而GPP呈先增加后降低的变化趋势。2004年和2005年观测实验表明,中等太阳辐射条件下,即DF和光合有效辐射(PAR)的均值分别为0.57和27.7mol?m-2?d-1时,冬小麦GPP达到最高。2004年与2005年相比较,DF与LUE、DF与GPP关系均存在较大差异,这主要归因于两年间冬小麦拔节-乳熟期PAR水平和DF分布频率的差异。; 杨晓亚李俊江晓东同小娟于强; 关键词：光能利用率光合有效辐射冬小麦

气孔导度模型在北方农牧交错带的适用性评价——以马铃薯和油葵为例被引量：2: 2016年; 基于北方农牧交错带主要作物马铃薯和油葵的叶片气孔导度、净光合速率和气象因子的平行观测数据,对常用气孔导度模型(Jarvis模型、Ball-Berry模型、Leuning模型和Medlyn模型)进行了适用性评价.结果表明:马铃薯的气孔导度与净光合速率呈现较强的线性关系,而油葵气孔导度与净光合速率的线性关系较弱.对于马铃薯气孔导度,Ball-Berry模型模拟效果最佳,Leuning模型和Medlyn模型次之,Jarvis模型模拟效果最差;各模型的模拟值与观测值的均方根误差(RMSE)分别为0.0331、0.0371、0.0456和0.0794 mol·m^(-2)·s^(-1),归一化均方根误差(NRMSE)分别为26.8%、30.0%、36.9%和64.3%,拟合度(R^2)分别为0.96、0.61、0.91和0.88.对于油葵的气孔导度,Jarvis模型模拟效果略好于Ball-Berry模型、Medlyn模型和Leuning模型,其RMSE分别为0.2221、0.2534、0.2547和0.2758 mol·m^(-2)·s^(-1),NRMSE分别为40.3%、46.0%、46.2%和50.1%,R^2分别为0.38、0.22、0.23和0.20.气象因子对气孔导度作用的通径分析表明,北方农牧交错带马铃薯和油葵气孔导度日变化主要受饱和水汽压差影响.模型评价结果表明用于油葵的气孔导度模型需要进一步改进.; 黄明霞王靖唐建昭于强张君薛庆禹常清谈美秀; 关键词：净光合速率

格点天气预报数据与机理模型耦合的冬小麦干旱预警方法被引量：2: 2019年; 为了开展大范围的冬小麦干旱预警,以中国北方冬小麦区为实例,构建了土壤水分动态预报模型,结合未来10d高精度天气要素预报、土壤自动水分观测和冬小麦发育期观测数据,建立了北方冬小麦区干旱预警系统。利用该系统对2018年4—5月进行逐日的冬小麦干旱预警,对干旱预警产品的分析表明:系统对未来10d土壤相对湿度预报的决定系数在0.63~0.91之间,均方根误差在5.6%~18.2%之间,预报时效越近,准确率越高。从不同的干旱等级预测准确率看,对于干旱等级较高的重旱和特旱预报准确率较高,轻旱和中旱的预报准确率略低。该系统基本满足冬小麦干旱预警需求,对国家级农业气象部门大范围农业干旱监测和预警业务是有益的补充。; 何亮钱者东靳宁于强于强; 关键词：冬小麦格点

基于极值概率分布函数的中国早稻高温热害时空分布统计特征被引量：7: 2018年; 揭示水稻高温热害风险特征对农业适应气候变化具有重要意义。本研究以中国早稻种植区为研究区域,基于早稻种植区214个气象站1971—2015年的数据,利用Mann-Kendall非参数趋势检验方法和极值概率分布理论,探究中国早稻高温热害的时空变化趋势和极值概率分布规律。研究发现:1)反映早稻高温热害的两个指标即高温热害累计天数(ADHS,accumulateddaysofheatstress)和热害有害积温(HDD,heatstressdegree days)的均值在湖南中南部、江西中部、浙江和福建中部较大,表明这些区域的早稻遭受高温热害的风险较大;从Mann-Kenall趋势检验看,两个指标在超过1/3的站点都呈显著增加的趋势,说明高温热害风险在这些站点显著增加,尤其20世纪90年代以后超过1/2的站点两个指标都呈显著增加的趋势。2)超过1/2以上的站点的高温热害累计天数和高温有害积温都满足极值概率函数分布。对于高温热害累计天数,56个站点满足耿贝尔分布(Gumbel),82个站点满足广义极值分布(GEV);对于热害有害积温,61个站点满足耿贝尔分布,58个站点满足广义极值分布。3)两个高温热害指标的10年、50年、100年重现期的空间分布规律和2个指标的均值空间分布类似,即均值较大的区域,其10年、50年、100年重现期对应的重现期水平(return level)也较大;重现期水平与经度、纬度和海拔无明显相关关系。研究结果有助提升对早稻高温热害时空趋势和概率分布规律的认识,可为农业适应气候变化和农业天气指数保险设计等方面提供理论参考。; 何亮吴门新侯英雨赵刚靳宁于强; 关键词：早稻

不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟影响研究被引量：8: 2018年; 为了探究不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟结果的影响,以中国北方冬麦区为研究区域,采用薄盘样条插值方法生成4种空间分辨率(5、10、25、50 km)的气象驱动数据,采用空间聚集方法构建相应空间分辨率的土壤参数集,以农业气象观测站数据为基础,通过泰森多边形方法扩展农田管理和作物模型品种参数,在以上基础上建立不同空间分辨率的WOFOST模拟平台,结合区域统计产量数据,诊断不同空间分辨率驱动数据对作物模型区域模拟的影响。研究表明:对于模拟的开花期、成熟期、潜在产量水平的地上生物量和穗质量、雨养产量水平的地上生物量和穗质量,4种空间分辨率的区域平均值模拟结果之间无显著差异;高分辨率驱动数据下,模拟结果分布上有更多的极值。不同空间分辨率的模拟结果均能反映冬小麦生长的空间分布规律;与同区域统计产量相比,不同空间分辨率下WOFOST雨养产量可以解释观测产量年际变异的75.4%~85.4%。不同空间分辨率的潜在产量和雨养产量与气候因子相关分析表明,生育期辐射可以解释16.6%~29.6%的潜在产量变化,生育期降水可以解释13.3%~17.8%的雨养产量变化。高空间分辨率的数据存贮量和计算时间分别是低空间分辨率的80和100倍以上。研究结果可以为作物模型区域应用,尤其是空间分辨率的选择提供理论依据。; 何亮侯英雨于强于强; 关键词：空间分辨率不确定性

散射辐射对冬小麦总初级生产力和光能利用率的影响: 伴随着总太阳辐射降低的散射辐射增强，是影响作物总初级生产力(GPP)和光能利用率(LUE)的重要因素。明确LUE和散射辐射比例(DF)之间的数量关系，是在作物模型LUE的模拟中急需解决的问题。本文在冬小麦田间CO2通量观...; 杨晓亚李俊同小娟于强; 关键词：光能利用率光合有效辐射冬小麦

青藏高原冬小麦生产潜力及其对气候变化的响应被引量：9: 2021年; 小麦是青藏高原第二大作物。青藏高原是气候变化的敏感地区。为研究青藏高原冬小麦生产潜力及气候变化对其的影响,我们用WOFOST模型模拟了冬小麦物候发育和产量。经模型验证,模拟的冬小麦各发育阶段天数和产量的标准均方根误差分别为4.9%和13.8%,一致性指数均大于0.92,模拟效果较好。采用校验好的WOFOST模型模拟1958-2017年青藏高原8个站点的冬小麦物候及产量,发现冬小麦播种~出苗、出苗~开花、开花~成熟及全生长季天数平均分别为18、241、52和311天;总体显著减少(α<0.001),平均每10年分别减少0.85、1.45、0.78和3.08天。冬小麦光温潜在产量变化范围在9~12 t hm^(-2),平均为11.25 t hm^(-2);总体显著下降(α<0.001),平均降幅为每10年0.27 t hm^(-2)。青藏高原气温低、辐射强,温度是冬小麦生长、发育的限制因子。升温使冬小麦生长季显著缩短,植株接收的辐射总量减少,不利于干物质的积累,从而导致冬小麦光温生产潜力显著下降。; 穆青云李俊何亮邬定荣朱婷婷吕昌河于强; 关键词：青藏高原冬小麦物候光温生产潜力 WOFOST模型气候变化

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于强

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