大连市2000～2004年农业生态系统能值分析

能值为环境、资源、人类劳务、信息和发展决策的分析评价提供了新尺度。为了更好地评价大连市农业种植业对太阳能资源的利用情况和大连市农业的可持续发展情况,本文在简单阐述能值分析理论基础上,运用能值分析方法,计算分析大连市2000年到2004年农业生态系统的能值投入与产出,并根据实际情况构建了能值分析指标体系。从净能值产出率和环境负荷力角度来量化分析大连市农业系统的发展状况。结果表明:从2000年到2004年,大连市农业生态系统净能值产出率分别为9.48、9.24、8.52、8.00和7.59,环境负荷力分别为10.21、11.49、6.26、10.41和9.03。大连市农业生态系统发展整体处于较好态势,但对环境的压力较大,应进一步加大其高科技含量的能值投入,以促进农业系统的更好发展。

非点源污染环境模型(ANSWERS-2000)研究现状

ANSWERS-2000是一个以分布式参数、物理学基础、连续模拟农田或流域为尺度的山地规划模型,目的是评价农业和城市最优化经营管理措施(BMPs)对减少沉积物和养分进入地表径流及减少养分从根区流失的影响。该模型是专门为缺乏实测数据,无法对模型所需数据进行校正的流域规划者使用的。模型将整个研究区域模拟划分为面积相同的栅格(1 hm2或更小),假定同一栅格内所有特性(表层和下层土壤特性、植被、地表条件、农作物管理和气象条件)都相同。模型利用不连续的降雨数据,模拟水文过程,在径流事件内以30 s为步长,在径流事件间则以1 d为步长。模型能够预测截流、地面保水力/滞留力、渗透、浸透、沉积物分离和混合粒径等级粒子的运输、农作物生长、植物吸收营养物质、土壤中N、P的动态变化、硝酸盐淋滤及受土壤条件、养分条件、植被和水文条件影响的硝酸盐、铵态氮、凯氏法测定的总氮、磷的流失量。模型采用基于ArcInfo的用户界面,便于数据文件的建立和处理。

基于TM的渤海海岸带1988~2000年生态环境变化

海岸带作为海陆之间的过渡地带,是全球生态环境最为复杂和特殊之处。研究海岸带土地利用变化对于了解该区域生态环境演变具有重要意义。利用1988和2000年的Landsat-TM数据,在GIS技术支持下,通过一系列空间分析,得到渤海海岸带土地利用/土地覆盖变化,结合社会经济统计资料分析该区域生态环境的动态变化情况及其驱动因素。结果表明,1988~2000年,由于渤海海岸带社会经济的快速发展,海岸带土地利用格局发生了巨大的变化。耕地大面积减少,城乡工矿用地、养殖池塘、盐田急剧扩张;林地、湿地等具有重要生态价值的土地类型面积显著下降。表明强烈的人类活动已经使自然生态系统受到破坏,渤海海岸带生态环境质量总体上呈现下降趋势。

近2000年来内蒙后套平原黄河河道演变

通过遥感影像、地貌沉积、历史文献与地图等相关资料分析集成研究,将后套平原分为西部冲积扇平原,东部是泛滥冲积平原,并详细探讨了近2000年来本区黄河河道的演变。公元前2世纪时,后套西部平原南(上)冲积扇停止发育,北(下)冲积扇河道发育,黄河主河道的位置与现代不同,它偏于泛滥平原北部的阴山山前东流;公元6世纪后套平原西部北冲积扇上黄河河道向东移,在东部泛滥平原上黄河明显地分为南北两汊,而黄河主流仍位于河套平原北部山前;18世纪早期至末期,黄河主河道从河套平原的北部山前南移至平原南部;19世纪中叶‘北河’淤塞,

过去2000年中国东部地区的极端旱涝事件变化

利用据历史文献中汉代以来的旱涝灾害记载重建的逐年旱涝等级,结合已重建的东部地区干湿指数序列,通过定义判别历史时期极端旱涝事件的标准,分华北、江淮和江南3个区域辨识了过去2000年的重大旱涝事件。结果表明,各个区域的重大旱、涝多发时段分别是:华北地区出现在100～150年、550～650年、1050～1100年与1850～1900年;江淮地区出现在250～450年与1600～1850年;江南出现在350～400年、1100～1200年与1900～1950年。整个东部地区则出现在100～150年、250～35

基于历史文献重建的近2000年中国温度变化比较研究

文中对不同学者利用不同来源中国历史文献资料重建的温度变化代用序列进行了比对,分析了同一地区不同序列之间及不同地区间序列的异同,以及造成这些异同的主要原因。结果表明:(1)不同学者重建的同一地区温度(或冷暖)变化序列具有较高的相似性;不同学者所估计的30a平均温度相对变幅完全一致(即在99.9%置信水平下,二者通过无显著性差别的检验)的时段平均占所有时段的73.4%,还有8.6%的时段虽在幅度大小上有差异但冷暖定性一致,二者共计占82%。(2)不同地区间的温度变化序列也具有较高的相关性,且重建区域相距越近其

过去2000年中国温度变化研究的几个问题

根据最近重建的中国东部地区过去2000年冬半年温度距平序列,结合最近其他一些相关研究结果,对过去2000年中国温度变化序列的重建方法、小冰期及魏晋南北朝冷期的起迄时间与寒冷状况、中世纪暖期与隋唐暖期的温暖程度、过去2000年中国冷暖变化的幅度与速率、温度变化的千年波动周期、20世纪气候增暖是否超出过去2000年气候波动的最大范围及20世纪暖期历史相似型等几个问题进行了综合评述.

1980-2000年中国LUCC对气候变化的响应

基于中国1980-2000年气候数据及两期土地利用／土地覆盖(LUCC)数据,利用Holdridge植被生态分区模型、重心模型及土地利用程度模型,分析气候变化及人类活动对中国植被覆盖及土地利用的影响程度及变化趋势。1980-2000年间,中国大部分地区温度升高,降水增多。气候变化不仅影响了中国植被群落分区,更进一步影响了植被群落的生长状况;东北、华北、内蒙古高原等区域未利用土地型向草地和灌木生态类型转换,草地和灌木型生态类型向林地和耕地型转换;又因为1980-2000年间中国经济的发展,东部沿海区域城市乡村建设用地及交通用地的增多,使土地利用类型南农业耕地型向建设用地型发展,导致土地利用程度指数的升高。气候变化及经济发展的双重作用,导致中国土地利用程度重心20年来向东北方向移动了54km,东西方向土地利用程度偏移强度,气候占81％,人类活动占19％,南北方向土地利用程度偏移强度,气候占85％,人类活动占15％。

1990～2000年中国土壤碳氮蓄积量与土地利用变化

基于2473个土壤剖面资料和1980年代末~1990年代末陆地卫星TM影像分析中国1990~2000年林地、草地、耕地之间的土地利用变化对土壤碳氮蓄积量的影响。IPCC建议的国家温室气体清单方法计算表明从1990~2000年中国林地、草地、耕地土壤(30cm)有机碳氮库分别损失了77.6±35.2TgC(1Tg=106t)和5.6±2.6TgN,年均损失约7.76TgC/yr和0.56TgN/yr,其中耕地土壤碳库分别增加了79.0±7.7TgC和9.0±0.7TgN,草地土壤碳氮蓄积量分别损失了100.7±25.9TgC和9.8±2.2TgN,林地土壤碳氮蓄积量分别损失了55.9±17.0TgC和4.9±1.1TgN。同时根据中国6大行政区林地、耕地和草地之间的相互转换面积、土壤有机碳氮密度的变化率进行估算,表明土壤(30cm和100cm)有机碳氮蓄积量分别损失了53.7TgC、5.1TgN和99.5TgC、9.4TgN。由于中国不同地区土地利用变化的空间格局差异显著,从而导致东北地区土壤碳氮蓄积量变化较大,而华东地区变化较小。

GIS环境下1999～2000年中国东北参考作物蒸散量时空变化特征分析

为了实现农业持续发展和保护生态环境,该文应用Penman-Monteith公式和GIS的空间分析功能,通过建立区域参考作物蒸散量的空间分布模型计算了中国东北地区自20世纪90年代以来参考作物蒸散量的时空变化特征。研究发现,20世纪90年代东北地区5～9月份日平均蒸散量呈逐年增大趋势,并以每年0.04mm的速度递增;其中5、6、7、8、9各月份绝大部分地区日均蒸散量年变化呈增加的趋势,东北平原年增长超过0.05mm,≥0.4mm蒸散地区年平均增长面积为248.73万hm2。5月份和8月份大部分地区日均蒸散量呈减少的趋势,6、7、9月份大部分地区日均蒸散量呈增加的趋势。5月和8月蒸散量的减少以及6月到9月蒸散量的增加都由东北(三江平原)向西南(辽河平原)迁移,并在空间范围上表现出一定的收缩趋势。日均蒸散量≥0.4mm蒸散地区的重心呈有规律的波动,5～9月份平均重心年际波动主要位于呼伦贝尔高原和西辽河平原两个地区,5、6、7、8、9月份重心的波动轨迹基本为由西北—东北—西南地区,空间上也逐渐由较集中变为较分散。

Temperature variation through 2000 years in China: An uncertainty analysis of reconstruction and regional difference

Chinese Academy of Sciences [KZCX2-YW-315, KZCX2-YW-Q1-01]; National Natural Science Foundation of China [40625002, 90502009, 200905006]; Office of Science (BER), U. S. Department of Energy ; EU/FP7 [212250]

Spatio-temporal changes in annual accumulated temperature in China and the effects on cropping systems, 1980s to 2000

Change in thermal conditions can substantially affect crop growth, cropping systems, agricultural production and land use. In the present study, we used annual accumulated temperatures > 10 degrees C (AAT10) as an indicator to investigate the spatio-temporal changes in thermal conditions across China from the late 1980s to 2000, with a spatial resolution of 1 x 1 km. We also investigated the effects of the spatio-temporal changes on cultivated land use and cropping systems. We found that AAT10 has increased on a national scale since the late 1980s, Particularly, 3.16 x 10(5) km(2) of land moved from the spring wheat zone (AAT10: 1600 to 3400 degrees C) to the winter wheat zone (AAT10: 3400 to 4500 degrees C). Changes in thermal conditions had large influences on cultivated land area and cropping systems. The areas of cultivated land have increased in regions with increasing AAT10, and the cropping rotation index has increased since the late 1980s. Single cropping was replaced by 3 crops in 2 years in many regions, and areas of winter wheat cultivation were shifted northward in some areas, such as in the eastern Inner Mongolia Autonomous Region and in western Liaoning and Jilin Provinces.