受全球气候变暖的影响,青藏高原湖表温度、湖泊热浪的总天数和平均强度呈现显著增加,使得热力分层期间的湖表温度更易被加热,导致夏季湖表温度升高更快,湖表可能出现缺氧。现有研究在分析湖泊热浪的变化特征时是将较大区域内的多个湖泊...受全球气候变暖的影响,青藏高原湖表温度、湖泊热浪的总天数和平均强度呈现显著增加,使得热力分层期间的湖表温度更易被加热,导致夏季湖表温度升高更快,湖表可能出现缺氧。现有研究在分析湖泊热浪的变化特征时是将较大区域内的多个湖泊的热浪特征进行平均,而青海湖的热浪特征尚不清楚。因此,本研究使用青海湖水温和湖表温度的原位观测数据、刚察气象站观测数据、MODIS地表温度观测数据、第三极地区长时间序列高分辨率地面气象要素驱动数据集(A high-resolution near-surface meteorological forcing dataset for the Third Pole region,TPMFD)和一维湖泊模式(Freshwater Lake Model,FLake)研究了青海湖1980-2022年湖表温度的变化和热浪特征,利用相关性分析和去趋势分析法揭示了湖表温度和湖泊热浪变化的原因。研究表明:(1)TPMFD再分析数据的气温、比湿和风速与刚察气象站观测的气温、比湿和风速相关性较好且偏差和均方根误差较小,两者的相关系数分别为0.96、0.84、0.74,偏差分别为0.55℃、0.00068 g·g^(-1)、-0.31 m·s^(-1),均方根误差分别为0.59℃、0.00069 g·g^(-1)、0.38 m·s^(-1),TPMFD气温的变化速率[0.48℃·(10a)^(-1)]与观测气温的变化速率[0.44℃·(10a)^(-1)]接近,TPMFD比湿的变率[0.0001 g·g^(-1)·(10a)^(-1)]与观测值一致,TPMFD风速的变率[-0.1 m·s^(-1)·(10a)^(-1)]较观测[-0.25 m·s^(-1)·(10a)^(-1)]略小,并且TPMFD和刚察气象站的气温、比湿和风速的变化速率均通过了95%的显著性检验。模拟的青海湖湖水、湖表温度与青海湖原位观测的湖水和湖表温度相关性很好且偏差及均方根误差较小,长时间序列的模拟湖表温度与MODIS地表温度的相关性也较好且偏差和均方根误差均在合理范围,模拟结果与三种观测的相关系数分别为0.99、0.96、0.98,偏差分别为0.25℃、-0.1℃、0.87℃,均方根误差分别为0.58℃、2.65℃、2.20℃。(2)1980-2022年的青海湖湖表温度和湖泊热浪特征均呈现出显著的升高趋势(p<0.05),湖泊热浪的频次在0~6次之间波动,每年发生湖泊热浪的总天数明显增多,2022年的总天数达到150天,多数年份的平均持续时间都超过了10 d·time^(-1),2022年的热浪最长持续时间甚至达到76天,平均强度也显著增强,其中2016年和2022年的青海湖热浪强度等级已处于比多年平均强度等级(“中等”等级)强两个量级的“严重”等级状态。(3)气温、比湿、向下长波辐射、向下短波辐射及气压与模拟湖表温度、湖泊热浪总天数和平均强度呈现正相关关系,而风速则与之呈负相关,与湖泊热浪总天数的增加和平均强度的增强呈正相关。对湖表温度的升高呈正贡献的气象要素从大到小依次为气温(23.83%)、比湿(20.52%)、风速(16.05%)、向下长波辐射(14.79%)和向下短波辐射(10.68%);对湖泊热浪总天数的增加呈正贡献的气象要素分别为气温(37.54%)、风速(35.86%)、比湿(30.03%)、向下长波辐射(28.27%)、向下短波辐射(27.72%);对湖泊热浪强度的增强呈正贡献的气象要素分别为气温(13.25%)、风速(13.07%)、比湿(12.35%)、向下长波辐射(11.05%)、向下短波辐射(10.98%),气压则对湖表温度、湖泊热浪总天数和平均强度的升高呈现抑制作用。展开更多
针对高寒生态区饲草生产需求,本研究系统评估了10个燕麦品种在产量、营养品质及土壤改良方面的综合表现。通过方差分析、结构方程模型和TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)模型综合评价方法揭示...针对高寒生态区饲草生产需求,本研究系统评估了10个燕麦品种在产量、营养品质及土壤改良方面的综合表现。通过方差分析、结构方程模型和TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)模型综合评价方法揭示品种适应性以及与土壤的互作机制,为环青海湖共和盆地草牧业发展提供科学依据。结果表明:美达、福瑞至和黑玫克表现出显著产量优势,鲜草产量50.20~54.78 t·hm^(-2),干草产量18.68~21.48 t·hm^(-2);其中艾斯克鲜干比最低(1.67),而爱沃茎叶比最低(2.19)。营养价值呈现品种特异性,楷模和爱沃粗蛋白含量8.23%~8.45%,美达和艾斯克粗脂肪含量突出(4.94%和4.85%);贝勒2纤维组分表现突出,其粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均表现较低,且相对饲喂价值和总可消化养分显著领先,饲用价值较优。贝勒2和福星种植区土壤磷含量表现出较高水平;楷模种植区土壤全氮和全碳含量表现出较高水平。相关性分析提示了高产燕麦品种通常伴随优质营养价值和良好的土壤生态反馈。结构方程模型显示,品种通过直接效应(路径系数0.4088~0.4368)和土壤介导的间接效应(0.0725~0.6885)共同调控产量与营养品质。TOPSIS综合评价表明,楷模综合得分最高(0.580),兼具高产特性、优质营养及良好的土壤反馈能力,可作为环青海湖共和盆地退化草地修复与草牧业发展的优选品种。展开更多
文摘受全球气候变暖的影响,青藏高原湖表温度、湖泊热浪的总天数和平均强度呈现显著增加,使得热力分层期间的湖表温度更易被加热,导致夏季湖表温度升高更快,湖表可能出现缺氧。现有研究在分析湖泊热浪的变化特征时是将较大区域内的多个湖泊的热浪特征进行平均,而青海湖的热浪特征尚不清楚。因此,本研究使用青海湖水温和湖表温度的原位观测数据、刚察气象站观测数据、MODIS地表温度观测数据、第三极地区长时间序列高分辨率地面气象要素驱动数据集(A high-resolution near-surface meteorological forcing dataset for the Third Pole region,TPMFD)和一维湖泊模式(Freshwater Lake Model,FLake)研究了青海湖1980-2022年湖表温度的变化和热浪特征,利用相关性分析和去趋势分析法揭示了湖表温度和湖泊热浪变化的原因。研究表明:(1)TPMFD再分析数据的气温、比湿和风速与刚察气象站观测的气温、比湿和风速相关性较好且偏差和均方根误差较小,两者的相关系数分别为0.96、0.84、0.74,偏差分别为0.55℃、0.00068 g·g^(-1)、-0.31 m·s^(-1),均方根误差分别为0.59℃、0.00069 g·g^(-1)、0.38 m·s^(-1),TPMFD气温的变化速率[0.48℃·(10a)^(-1)]与观测气温的变化速率[0.44℃·(10a)^(-1)]接近,TPMFD比湿的变率[0.0001 g·g^(-1)·(10a)^(-1)]与观测值一致,TPMFD风速的变率[-0.1 m·s^(-1)·(10a)^(-1)]较观测[-0.25 m·s^(-1)·(10a)^(-1)]略小,并且TPMFD和刚察气象站的气温、比湿和风速的变化速率均通过了95%的显著性检验。模拟的青海湖湖水、湖表温度与青海湖原位观测的湖水和湖表温度相关性很好且偏差及均方根误差较小,长时间序列的模拟湖表温度与MODIS地表温度的相关性也较好且偏差和均方根误差均在合理范围,模拟结果与三种观测的相关系数分别为0.99、0.96、0.98,偏差分别为0.25℃、-0.1℃、0.87℃,均方根误差分别为0.58℃、2.65℃、2.20℃。(2)1980-2022年的青海湖湖表温度和湖泊热浪特征均呈现出显著的升高趋势(p<0.05),湖泊热浪的频次在0~6次之间波动,每年发生湖泊热浪的总天数明显增多,2022年的总天数达到150天,多数年份的平均持续时间都超过了10 d·time^(-1),2022年的热浪最长持续时间甚至达到76天,平均强度也显著增强,其中2016年和2022年的青海湖热浪强度等级已处于比多年平均强度等级(“中等”等级)强两个量级的“严重”等级状态。(3)气温、比湿、向下长波辐射、向下短波辐射及气压与模拟湖表温度、湖泊热浪总天数和平均强度呈现正相关关系,而风速则与之呈负相关,与湖泊热浪总天数的增加和平均强度的增强呈正相关。对湖表温度的升高呈正贡献的气象要素从大到小依次为气温(23.83%)、比湿(20.52%)、风速(16.05%)、向下长波辐射(14.79%)和向下短波辐射(10.68%);对湖泊热浪总天数的增加呈正贡献的气象要素分别为气温(37.54%)、风速(35.86%)、比湿(30.03%)、向下长波辐射(28.27%)、向下短波辐射(27.72%);对湖泊热浪强度的增强呈正贡献的气象要素分别为气温(13.25%)、风速(13.07%)、比湿(12.35%)、向下长波辐射(11.05%)、向下短波辐射(10.98%),气压则对湖表温度、湖泊热浪总天数和平均强度的升高呈现抑制作用。
文摘针对高寒生态区饲草生产需求,本研究系统评估了10个燕麦品种在产量、营养品质及土壤改良方面的综合表现。通过方差分析、结构方程模型和TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)模型综合评价方法揭示品种适应性以及与土壤的互作机制,为环青海湖共和盆地草牧业发展提供科学依据。结果表明:美达、福瑞至和黑玫克表现出显著产量优势,鲜草产量50.20~54.78 t·hm^(-2),干草产量18.68~21.48 t·hm^(-2);其中艾斯克鲜干比最低(1.67),而爱沃茎叶比最低(2.19)。营养价值呈现品种特异性,楷模和爱沃粗蛋白含量8.23%~8.45%,美达和艾斯克粗脂肪含量突出(4.94%和4.85%);贝勒2纤维组分表现突出,其粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均表现较低,且相对饲喂价值和总可消化养分显著领先,饲用价值较优。贝勒2和福星种植区土壤磷含量表现出较高水平;楷模种植区土壤全氮和全碳含量表现出较高水平。相关性分析提示了高产燕麦品种通常伴随优质营养价值和良好的土壤生态反馈。结构方程模型显示,品种通过直接效应(路径系数0.4088~0.4368)和土壤介导的间接效应(0.0725~0.6885)共同调控产量与营养品质。TOPSIS综合评价表明,楷模综合得分最高(0.580),兼具高产特性、优质营养及良好的土壤反馈能力,可作为环青海湖共和盆地退化草地修复与草牧业发展的优选品种。
