• 蒸散分离的玉米水分利用效率变化及影响因素

    分类: 农、林、牧、渔 >> 土壤学 提交时间: 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 水分利用效率(WUE)是农田生态系统碳水循环的重要指标,对指导农业灌溉和提高水分生产力有重要意义。宁夏灌区是我国地处干旱气候带的大型灌区,其中,玉米种植面积最大。在涡度通量观测农田生态系统实际蒸散发(ET)的基础上,利用氢氧稳定同位素法将蒸散发分割为土壤蒸发(evaporation,E)、植物蒸腾(transpiration,T),并通过光能利用模型估算宁夏引黄灌区典型玉米农田生态系统的总初级生产力(GPP),计算群体水分利用效率WUET=GPP/T、生态系统水分利用效率WUEET=GPP/ET 以及固有水分利用效率(Intrinsic Water Use Efficiency)IWUEVPD=(GPPVPD)/ET三种水分利用效率,进而从函数响应关系、相关性以及敏感性三个方面分析不同水分利用效率与气温、饱和水汽压差(VPD)、CO2浓度、光合有效辐射以及土壤含水量等环境因子之间的关系。结果表明:宁夏引黄灌区玉米农田生态系统生长季的实际蒸散发变化呈单驼峰型,作物蒸腾与实际蒸散发的变化趋势相一致。WUET在生育期内呈W型变化,WUEET与IWUEVPD在生育期内呈单峰型变化,三种WUE的峰值出现在抽雄期,分别达到5.90 kg Cm-3H2O、5.02 kg Cm-3H2O和32.90 kg ChPam-3H2O,灌浆后期三种水分利用效率开始降低,玉米成熟晚期由于蒸腾微弱所以WUET略有增加。WUET、WUEET和IWUEVPD与土壤含水量显著正相关,相关度和敏感性最强;VPD与三种WUE显著负相关,相关度和敏感性最强次之;气温、光合有效辐射以及CO2浓度与三种WUE的负相关性但不是敏感因素。因此,在宁夏引黄灌区土壤水分和VPD是影响玉米农田生态系统WUE的关键因素。

  • 基于K-means聚类分区的西北地区近半个世纪气温变化特征分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 采用K-means聚类分区,Sen’s斜率估计,Kendall-Tau非参数检验等方法,分析和讨论了近半个世纪(1960—2015年)我国西北地区不同区域的气温变化特征。发现近半个世纪西北地区气温保持了持续的显著上升,年均最低气温上升速率高于年均气温和年均最高气温。从空间的角度来看,新疆北疆地区的东北部,内蒙古北部、西部中东部,甘肃中部、西部,青海北部、中部,宁夏中部、北部地区以及陕西北部是升温最快的区域。虽然西北地区气温总体是上升趋势,但在时间上并不均匀一致。从1998年开始,西北地区气温升温减缓,部分地区出现了下降趋势。近半个世纪西北地区季节气温与年际气温变化趋势并不一致,变暖减缓在该地区不同季节的响应不同。1998—2015年,冬季是增温幅度最小的季节,多数子区冬季存在升温趋势减缓,甚至转为下降趋势。