为深入分析那曲流域河流生态系统的健康状况，并评估梯级水电开发对其产生的影响，本研究于2025年6月在那曲流域的17个监测站位采集浮游植物样品，测定水环境因子，鉴定并量化了浮游植物的种类、细胞密度和生物量，基于浮游植物的群落分布特征，构建浮游植物完整性指数(P-IBI)评价体系，用以评估那曲流域栖息地的生态健康状况，并解析P-IBI值和水环境因子之间的相关性。调查结果显示，研究区域共鉴定出浮游植物7门82种（属），其中，硅藻门种数最多，占总物种数的60%以上，绿藻门和蓝藻门次之。那曲上游区域的浮游植物平均密度和生物量均高于下游。那曲干流上游的4个站位和1个支流站位被评定为“健康”—“亚健康”状态，中游的2条支流2个站位处于“一般”状态，那曲干流中游和下游以及下游支流的10个站位处于“差”状态。研究表明，那曲流域的“健康”和“亚健康”河段主要分布于干流上游受人类活动干扰较小的区域，海拔、碱度、pH、溶解氧是影响那曲流域河流生态健康状态的关键环境因素。
为评估Sentinel-1合成孔径雷达(SAR)数据在典型干旱半干旱农区的土壤水分反演能力，本研究以内蒙古河套地区为研究区，基于2015—2024年获取的99景Sentinel-1 GRD影像，分别提取VV和VH两种极化方式的后向散射系数，与研究区内10个土壤水分站监测站点10 cm、20 cm深度的体积含水量、重量含水率、有效水分贮存量和相对湿度等实测数据进行相关性分析，并应用水云模型评估植被校正效果。结果表明：（1）VV极化方式的后向散射系数与10 cm深度各土壤水分指标均呈显著负相关，决定系数(R2)可达0.75以上，其反演效果显著优于VH极化；20 cm深度相关性显著下降，验证了C波段SAR在黏壤土条件下有限的穿透深度（约10 cm）。（2）分月验证结果显示，VV极化与10 cm土壤相对湿度的相关性呈现明显季节性特征：7月最高，8月次之，5月最低，此季节性变化与河套地区雨热同期的降水分布高度吻合，表明Sentinel-1 SAR的VV极化能有效反映汛期主降水时段的土壤水分动态。（3）不同地类对比分析表明，VV极化在作物覆盖区和草地覆盖区均表现良好，R2分别达0.80和0.83，但作物覆盖区的月际波动更为显著，受生育期蒸散和降水脉冲的共同影响。（4）采用默认经验参数的水云模型校正后，反演精度未见明显提升，表明模型参数需针对研究区的具体下垫面类型进行本地化率定。本研究证实Sentinel-1 SAR的VV极化方式可有效反演干旱半干旱区0~10 cm表层土壤水分，反演精度受季节降水和地类覆盖的显著调制，可为数据匮乏地区土壤水分的业务化监测及农业干旱预警提供技术支撑。
为深化对长江流域喀斯特地区气候资源不确定性变化的理解，本研究选取贵州省1961—2024年78个国家气象站的气象数据，采用滑动时窗(30 a)与逆向云算法，系统分析气温生产潜力(Yt)、降水生产潜力(Yp)、蒸散生产潜力(Ye)及标准气候生产潜力(Ys)的正态云模型参数（期望值expectation，Ex、熵entropy，En和超熵hyper-entropy，He）的时空演变规律。研究主要发现如下：（1）整体上，贵州热量资源（Yt期望值高达19087.25 kg/hm2）决定了生产潜力上限，水分条件是主要限制因子，Yp的随机性与模糊性最高，是Ys不确定性的主要来源。Yt的随机性与模糊性最低，变化相对稳定。（2）时间趋势上，Yt的期望值增速最快为138.2 kg/(hm2·10a)，Yp的期望值显著减少为-80.3 kg/(hm2·10a)，导致Ys增速缓慢为36.4 kg/(hm2·10a)，Yp的熵与超熵增加趋势最强，表明降水的不稳定性加剧。突变现象集中发生在1976—1988年，与气候年代际转型一致，突变前后的变化与长期趋势一致，且未来Yt上升、Yp下降及Ys模糊性增强的趋势将持续6~11 a(H>0.75)。（3）空间上，经验正交函数(EOF)分解揭示出贵州气候生产潜力变化“全局响应”与“局地分异”的复合特征。第一模态（方差贡献率47.0%~96.3%）反映了在气候整体驱动下，生产潜力的基准和波动性表现出同步变化的“全局响应”特征；第二模态（反映地形影响）则突显了区域内因地形、海拔等因素造成的“局地分异”现象。本研究应用正态云模型，可以有效刻画气候生产潜力的基准、波动与模糊边界，为多维度评估区域农业气候资源提供了新途径。
为揭示高寒短生育期地区油菜“密植增效”的特殊机制，明确阿尔山地区适宜的种植密度及气候适应性，本研究基于1996—2025年连续30 a的田间定位观测数据，系统分析种植密度对油菜农艺性状、产量及生育期的影响，并探讨密度与气象因子的协同效应。结果表明：随着种植密度的增加，单株油菜的一次分枝数、荚果数和株籽粒重显著提升，增幅达60%~110%，群体产量持续上升的趋势，且未出现经典密度效应中产量下降的拐点；阿尔山地区油菜的适宜种植密度为60.0万~85.0万株/hm2，理论产量最高可达6511.4 kg/hm2；密植显著缩短了油菜的生育期，平均可减少15~16 d，这对于高寒地区而言，有利于油菜早熟、规避晚霜冻害，提高产量稳定性。相关性分析显示，种植密度与产量与≥10℃活动积温、日照时数呈负相关，与降水量、10 cm地温呈正相关，其中降水量与产量的相关性最为显著(r=0.68)，是影响产量的关键因素。尽管在2016—2025年期间，活动积温略降且日照时数减少，但通过提高种植密度和品种改良，油菜产量依然实现了大幅提升，证明了品种耐低温性增强及“以密补光”栽培策略的有效性。本研究不仅为高寒短生育期地区油菜耐密品种的选育提供了重要的理论支撑，也为建立适合当地的密植高产栽培技术体系奠定了坚实的科学基础。
为了探究不同硅含量的生物炭对根际盐渍化土壤的改良路径与机制，本研究通过盆栽试验，以小麦、棉花秸秆为原料，于300℃和500℃条件下制备了4种生物炭，分别标记为WS300、WS500、CS300、CS500，并以未添加生物炭的处理为对照（标记为CK），系统分析了生物炭对根际微环境、硅形态转化及离子吸收的影响。结果表明，麦秆生物炭（WS系列）在活性硅形态（如水溶态硅和无定形硅）的含量和离子释放能力上，显著优于棉秆生物炭（CS系列）。其中，300℃的低温热解更利于保留这些活性组分。WS300生物炭在小麦分蘖期快速释放盐分离子，显著提高了根际EC值，大幅增加了Na+、Cl-、K+、Ca2+含量，塑造了一个高盐启动微环境；至收获期，其有效态硅含量约为CS300的1.15倍、CS500的2.35倍。WS300生物炭多孔结构在培养后，表面Si含量富集而Cl、Ca含量下降，表明快速释盐与同步固硅的表面作用过程。相比之下，CS500生物炭结构致密，硅的有效性较低且释盐缓慢。WS500生物炭则通过降低分蘖期的Na/Cl比值、提升K/Na比值，并在扬花期维持Ca/Mg稳定，收获期保持最高的K/Na比，持续优化根际离子平衡。上述过程进一步表明，盐分释放与硅活化之间存在耦合关系。研究将不同生物炭的功能归纳为2个主导维度：WS300以其突出的高活性硅与高K/Na选择性为特征；CS500偏向于高盐分负载。综上，本研究明确了麦秆与棉秆生物炭在调控根际环境方面的差异化路径，为干旱盐渍区硅含量不同的生物炭进行定向设计和应用提供了理论依据。
本研究以当地种植的‘四季’金银花(Lonicera japonica)为试验材料，探究不同施肥处理对金银花产量、品质及根际土壤微生态的影响，以期为金银花的科学施肥管理提供科学依据。试验采用单因素设计，初步确定最佳施肥处理后，设置增施有机肥、增施生物菌肥和仅施基肥(CK)对照3个处理组，通过16S rRNA基因扩增子测序技术，并对根际土壤细菌群落进行分析。同时，测定了金银花花蕾的鲜重、干重、长度、腺毛数量、绿原酸含量和产量，全面评估了不同肥料处理对金银花产量和品质的效应，并结合根际土壤细菌群落的变化，分析探讨其土壤微生态调控机制。结果表明，增施有机肥显著提升了金银花的各项品质指标：花蕾长度较对照组平均增加1.24 mm，腺毛数量和绿原酸含量比对照分别提高4.13%、17.99%。增施有机肥处理的金银花产量分别比增施生物菌肥和对照提高了5.61%、9.51%。不同的施肥处理均能改变了金银花根际土壤细菌群落的组成结构。综上，不同的施肥策略对当地金银花的产量和生长指标均产生显著影响，其中增施有机肥表现出最优越的效果，为当地金银花的科学施肥管理策略提供了重要参考。
本研究旨在明确不同覆盖方式对枸杞根际微生态的调控效应及其关键驱动因子。试验以10a生‘宁杞1号’为研究对象，设置秸秆覆盖(SM)、园艺地布覆盖(CM)、黑膜覆盖(BM)和生草覆盖(CK)4个处理，测定土壤理化性质、酶活性、微生物量碳氮、微生物数量和群落结构，并进行相关性、冗余和主成分分析，评估不同覆盖方式的效果。结果表明，所有覆盖方式均不同程度改善根际土壤环境，其中SM效果最显著。与CK相比，SM使土壤有机质、湿度分别提高23.23%、22.85%，pH和土壤温度分别降低9.51%、8.32%；脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性提高52.67%~59.84%；微生物量碳、微生物量氮、细菌数量、真菌数量和微生物总数分别提高30.39%、41.25%、30.88%、132.26%和32.61%。SM提高了真菌群落丰富度和多样性，促进功能类群富集；CM和BM亦表现出一定促进作用，但整体效果弱于SM。主成分综合评价表现为：SM>CM>BM>CK。综上，秸秆覆盖能更有效地协调土壤养分、水热条件、酶活性和微生物群落结构，可作为西北干旱区枸杞园根际微生态调控的适宜覆盖方式。
为了合理利用冻土资源及推动区域可持续发展，本研究基于1991—2024年大兴安岭林区长序列地面气象站冻土资料和同期气象观测数据，采用线性倾向估计、Pearson相关系数等统计分析方法，系统分析冻土冻融关键参数的时空变化特征及其与气象、地理要素的关联。结果表明：（1）研究期内，大兴安岭林区季节性冻土退化趋势显著，呈现“冻结期推迟、融化期提前、冻结深度减小”特征，具体而言，冻结初日平均每10 a推迟2.6 d，融化初日和融化终日平均每10 a分别提前1.6 d和5.5 d，最大冻土深度平均每10 a下降4.3 cm，导致冻融周期持续缩短；（2）冻融过程及最大冻土深度的时空分异明显，冻结初日空间分布上表现为“北早南晚”的格局，融化初日则表现为“东南部早于西北部”。融化终日的空间跨度近4个月，最大冻土深度呈“东南浅、西北深”分布特点；（3）气象与地理因子协同季节性驱动冻土的变化。关键气象因子包括：秋季平均气温/秋季降水量（影响冻结初日）、年平均气温（影响融化初日）及年/夏季降水量（影响最大冻土深度）。核心地理因子为海拔（调控冻融时间）、经度（影响融化初日与冻土深度）和纬度（作用于冻融关键时间与冻土深度）。研究成果揭示了大兴安岭林区季节性冻土的冻融规律及主要驱动因子，为该区域冻土资源管理、生态保护及应对气候变化提供科学依据。
为识别甘肃东南部冬小麦产量对气象因子的响应特征，并评估近未来县域单产变化趋势，本文以天水市的秦州区、麦积区、秦安县、甘谷县和武山县为研究区，基于2015—2024年冬小麦单产数据、AgERA5农业气象再分析资料和CMIP6未来气候数据，构建涵盖不同生育阶段的气象指标体系，综合采用相关分析、偏相关、灰色关联、多元线性回归、随机森林及KNN等方法开展分析。结果表明：研究区冬小麦单产对热量条件较敏感，全生育期日平均气温最大值和灌浆成熟期日平均气温最大值与单产呈稳定负相关；返青拔节期的太阳辐射、极端低温及灌浆成熟期的降水等关键气象指标也对小麦产量具有较高影响。随机森林模型在历史数据拟合效果优于多元线性回归，KNN残差模型在2024年独立验证中表现较好。2025—2035年预测结果显示，研究区域内五县区的冬小麦单产总体呈波动变化，未表现出持续上升趋势，且县域之间的单产变化存在一定空间差异。研究表明，高温热胁迫是限制区域冬小麦稳产的重要气象风险因素，返青拔节期和灌浆成熟期是气候影响小麦产量的关键阶段。
