未来气温和降水变化对山西冬小麦产量的影响

【目的】冬小麦是山西省重要的粮食作物，气候变化对冬小麦产量影响显著。利用模型模拟评估气候变化对山西省冬小麦产量的影响，为山西省冬小麦种植规划提供重要科学依据。【方法】利用山西省 2017—2018 年气象资料和 2018 年县级冬小麦产量数据，采用 DNDC 区域模拟方法，对山西省冬小麦种植区单产进行模拟和验证；模拟未来 8 种气候变化情景（温度上升 1、2℃，降水减少 20%、10% 以及温度和降水耦合）对冬小麦产量产生的影响。【结果】DNDC 模型可以较好模拟出山西省冬小麦产量整体水平（4 335.6 kg/hm2），总体平均误差为 4.63%，空间上的模拟误差主要由于山西省地形和气候差异导致。【结论】未来气候变化背景下，不同程度的增温对产量的影响不一，在温度平均升高 1℃情况下，山西省冬小麦单产下降 4.60%，而气温上升 2℃情景下，单产增加 16.44%；降水减少 10% 和 20% 情景下，产量均降低，说明水分依然是制约冬小麦产量的重要因子；但在增温和降水减少的耦合作用下产量增加 7.41%~15.84%。未来还需根据山西省种植特点，从轮作角度评估气候变化对农业的影响。     

内蒙古中东部地区耕地物候动态研究

 【目的】采用遥感手段监测内蒙古中东部地区耕地物候变化,探讨气候变化导致耕地物候变化进而对耕地生产力的影响。【方法】采用趋势分析监测研究区耕地物候变化及生产力变化,根据空间相关分析及显著性检验分析气候变化导致生长季变动对耕地生产力的影响。【结果】研究区内耕地生长季明显延长;生长季提前开始且延迟结束区域最大,其次为生长季延迟开始且提前结束区域;研究区耕地物候受温度、降水影响明显;空间上,耕地生长季缩短受降水负相关影响显著,并且受降水影响显著的耕地净初级生产力增幅较小且波动较大,而受温度影响显著耕地的净初级生产力稳定且明显提高。【结论】遥感技术能够整体把握区域耕地物候空间特征;物候对于温度和降水的响应均较明显,气候变化改变耕地物候进而影响生产力。     

气候变化对农田生态系统碳氮过程的影响及其对生产的启示

从农田生态系统过程角度综合分析了气候变化([CO_2]增加、温度升高)对土壤碳库、氮供给生物化学过程的综合影响和长期效应。总结指出,[CO_2]增加、温度升高对农田生态系统过程的影响具有明显的时间效应,短时间尺度上加快农田土壤养分周转,改变碳氮组分,长时间尺度上导致土壤养分有效性降低;[CO_2]增加、温度升高和养分管理对农田生态系统过程的影响具有显著的交互作用,土壤养分有效性制约着气候变化对农田生态系统生产力和碳汇功能的影响。因此,气候变化([CO_2]增加、温度升高)情景下对农业生产管理包括施肥运筹及秸秆还田策略等的启示在于:根据气候变化背景下土壤养分的周转规律有效管理农田土壤养分、保持农田土壤肥力,从而保障农业高产的可持续性以及农田碳汇的生态服务功能。     

福州高盖山马尾松树轮宽度对气候变化的响应

【目的/意义】气候变化对农业生态系统有着重要的影响。通过研究福州高盖山马尾松树轮宽度对气候变化的响应,建立农业生态系统与气候变化研究模型,为研究气候变化对农业经济与农业生态系统提供科学经验。【方法/过程】以福州高盖山马尾松的树轮样本为研究对象,建立了马尾松树轮宽度年表,并分析了马尾松径向生长与气候因子的响应关系。【结果/结论】不同季节限制马尾松生长的气候因子不同,上年1-3月份的降水成为影响马尾松径向生长的主要因子,树轮宽度与上年1-3月降水量呈显著负相关(r=-0.347);当年7-9月份温度成为影响马尾松径向生长的主要因子,树轮宽度指数与当年7-9月温度呈显著正相关(r=0.379)。研究表明,一年中不同时期限制马尾松径向生长的气候因子不同,说明亚热带湿润地区的树木径向生长也对气候的变化有一定的响应作用。     

2011—2050年RCP4.5新情景下东北春玉米种植布局及生产评估

【目的】研究东北地区春玉米适种区域及其生育期、产量对气候变化的响应。【方法】基于气候模式RegCM4输出的未来RCP4.5新气候情景逐日资料,采用经验频率法预测80%保证率下2011—2050年中国东北地区早、中、晚熟型春玉米种植区域时空变化,同时结合作物模型DSSAT4.5对黑龙江省晚熟品种的生育期、产量变化特征及该省因气候变化而新增的晚熟品种可能种植区内晚熟玉米的适种性进行模拟评估。【结果】RCP4.5情景下,2011—2050年东北三省≥10℃的积温呈增加趋势,早、中、晚熟型玉米品种种植界限均有不同程度的北扩或东移,可能种植范围扩大。黑龙江省2011—2050年间晚熟玉米新增可能种植区域内适宜种植晚熟品种;气候变化对原有种植区内晚熟品种生殖生长期的影响程度大于对营养生长期的影响,全生育期天数平均缩短2—11 d;产量变化存在明显空间差异,不考虑CO2肥效作用和考虑CO2肥效作用两种方案下的产量变化范围均介于±20%以内,但考虑CO2肥效作用时的产量较高。【结论】因气候条件变化而新增的春玉米种植区域的适种性需要综合考虑多方面因素来评估。未来40a玉米全生育期天数变化主要源于生殖生长期缩短,大气中CO2浓度增加带来的肥效作用可抵消一部分因温度升高产生的对玉米产量形成的不利影响。     

气候变化对中国草原生态系统影响研究综述

分析了近50年来中国主要草原区以温度和降水变化为主的气候变化特征,阐述了气温和降水的改变对中国主要草原生态系统影响的相关研究结果,总结了气候变化对中国主要草原区植被时空格局的影响。近50年来,中国草原区气温普遍升高,降水变化时空差异较大。多数研究结果表明,温度升高对植物物候的影响存在较大的不确定性,对草原植被净初级生产力（net primary productivity, NPP）的影响也具有区域性差异,增温加速土壤碳分解,降低植物物种多样性。降水增多使植物物候期提前,生长季延长,草原NPP提高,物种丰富度增加,但植被生长对降水的变化具有一定的滞后性;不同的水热组合对植被生长的影响不同。温度升高和降水增多均会使草原植被覆盖度增加。总的来说,气候变化对中国草原区植被生长起促进作用,但在局部区域,抑制其生长。建议在未来的气候变化条件下,结合宏观和微观方面,系统分析中国草地生态系统的敏感性和脆弱性,加强对中国草地生态系统的综合研究,从而降低研究结果的不确定性。     

宁夏年、季平均气温时空变化及其对农业生产的影响

【目的】探讨宁夏年、季平均气温时空变化及对农业生产的影响,为提高农业生产应对气候变化的能力提供参考。【方法】对宁夏全境19个气象观测站的年、季平均气温资料进行分析,利用EOF分解法、谱分析法和Mann-Kendall法对宁夏年、季平均气温进行时空分解、周期分析和突变分析。并根据分析结果探讨宁夏年、季气温变化对农业的影响。【结果】宁夏春、夏季平均气温有一个明显的增高趋势,秋、冬季气温变化不明显,且宁夏夏季平均气温的局地性差异较大,冬季一致性较高。宁夏年平均气温分布有较好的区域一致性,且自1995年以来温度升高显著。宁夏平均气温南低北高,六盘山区是相对阴冷区。宁夏年平均气温具有年代际的振荡变化,20世纪60年代平均气温趋势变化频繁,发生了两次突变。年平均气温在1978、1986、1999年趋势发生了突变。【结论】宁夏是我国西北主要农业生产区,气温变化对农业生产有利影响与不利影响并存,需要针对不同区域采取不同措施,积极主动应对气候变化。     

宁夏年、季平均气温时空变化及其

【目的】探讨宁夏年、季平均气温时空变化及对农业生产的影响,为提高农业生产应对气候变化的能力提供参考。【方法】对宁夏全境19个气象观测站的年、季平均气温资料进行分析,利用EOF分解法、谱分析法和Mann-Kendall法对宁夏年、季平均气温进行时空分解、周期分析和突变分析。并根据分析结果探讨宁夏年、季气温变化对农业的影响。【结果】宁夏春、夏季平均气温有一个明显的增高趋势,秋、冬季气温变化不明显,且宁夏夏季平均气温的局地性差异较大,冬季一致性较高。宁夏年平均气温分布有较好的区域一致性,且自1995年以来温度升高显著。宁夏平均气温南低北高,六盘山区是相对阴冷区。宁夏年平均气温具有年代际的振荡变化,20世纪60年代平均气温趋势变化频繁,发生了两次突变。年平均气温在1978、1986、1999年趋势发生了突变。【结论】宁夏是我国西北主要农业生产区,气温变化对农业生产有利影响与不利影响并存,需要针对不同区域采取不同措施,积极主动应对气候变化。     

气候变化下东北玉米种植风险及适宜品种空间布局分析

【目的 】探讨基于不同气候变化情景下玉米品种的选育和布局,对极端气候变化下的粮食高产稳产具有重要意义。【方法 】文章构建了低温、高温、干旱等玉米风险评估模型,对东北地区玉米种植的低温干旱高温风险等级进行评估,制定风险区划;基于风险区划,对未来东北地区玉米适宜品种的变化和空间布局进行分析。【结果 】（1）采取种植环境空间型聚类方法,东北地区可划分为9个生态亚区。（2）在二氧化碳浓度为4.5(RCP4.5)和二氧化碳浓度为8.5 (RCP8.5)两种情境下,预计2021—2026年东北地区各生态亚区玉米的活动积温变化不大,熟期品种也相差不大,低温冷害风险在V-3和V-5生态亚区存在一定差异;干旱程度整体上由东向西逐渐增强;高温风险主要处于无风险和低风险,少部分地区存在中风险。（3）未来情景下,由于温度升高、活动积温增加,东北地区玉米适宜种植品种均在一定程度上向更加晚熟转变。【结论 】应重点关注这些地区受耕作方式的影响,选择耐低温干旱的玉米品种或者调整玉米播种时期,规避或减缓气象风险。     

气候变化对中国农业生产的可能影响及适应对策

近100年来,全球地表温度呈不断升高的趋势,且这种趋势还将继续。全球气候变暖已经对许多自然系统和生物系统产生了可辨别的影响。农业是最脆弱的生态系统之一,受气候变化的影响也最直接。由于气候变化使农业气候资源发生变化,从而直接影响到农业种植结构、作物品种布局以及作物产量。综述了近年来气候变化对农作物产量、农业气候资源以及我国农业种植制度和作物品种布局影响的研究成果,并针对未来气候变化提出农业适应措施以及选择措施时应注意的一些问题。     

近50年中国东北地区气候变化对农业的影响

在回顾中国学者关于东北地区气候变化及对农业影响研究成果基础上,系统概括分析了近50年东北地区农业气候资源和灾害的变化特征及气候变化对农业的影响特征。近50年东北地区升温明显,生长季热量资源增加;农业可用水资源和光能资源呈不同程度减少趋势,且时空分布不均。霜冻害、低温冷害、寒潮、洪涝、冰雹等农业气象灾害减少,旱灾增加。东北地区气候变化对农业影响总体有利,表现为作物适宜生育期延长,发育进程加快,全生育期缩短;积温增加且积温带北移东扩明显,主栽作物适宜种植区域扩大;作物品种由中晚熟替换早中熟;作物种植格局的变化为玉米、水稻、马铃薯等喜温作物种植面积扩大,春小麦种植面积减小。在水分为非限制因子的农区,作物气候生产潜力和产量为增加趋势。气候变化对农业影响的研究存在较大的不确定性,有必要针对农业气候变化及其对农业影响等开展系统性研究。     

辽西北霜期气候变化及气象服务对策

为了霜期设施农业充分利用气候资源适应气候变化,规避气象灾害风险,利用辽宁西北部气象资料分析霜期气候资源变化,并探讨霜期设施农业气象服务对策。结果表明：辽西北地区霜期气温升高而不稳,极端最低气温天气更显突出,霜期降雪增加,阴天日数增加,日照时间减少,太阳总辐射减弱,大风强度增加,霜期极端天气现象对霜期设施农业影响显著。霜期设施农业气象服务势在必行,为了推动霜期设施农业的发展,应从设施农业工程、环境控制、利用气候资源节约能源、适应气候变化等方面入手,建立评估、监测、预警气象服务一体化服务系统,通过网络平台,搭建专业化、动态化、多元化、精细化的霜期设施农业气象服务预警平台,提高防灾减灾能力,确保霜期设施农业可持续发展。     

温度变化对东北春玉米生长发育速率的影响

为了明确当代农业和气候变化条件下气温对玉米生长速率的影响,在吉林省榆树市开展玉米分期播种试验。试验采用3个品种和3个播种期,进行玉米发育期和温度等项观测。结果表明,温度对玉米各阶段生长速率的影响呈显著的线性关系,平均气温提高1℃,出苗速率提升18%,幼苗生长速率提升7%～8%,出苗至乳熟期生长速率提高13.2%左右,生殖生长和灌浆成熟速率提升8%。在出苗至成熟期间(主要生长季),如果平均温度每升高1℃,生长速率提升17.0%,生育期可以缩短14 d左右,则玉米低温冷害将减轻,可以采用更晚熟的玉米品种,从而提高单产。因此,东北地区夏半年气候变暖对玉米生产是有利的。     

1951～2007年东北地区有效积温时空变化特征

利用1951~2007年东北3省86个站点最高气温和最低气温数据,通过arcgis和SPSS软件分析了东北地区近57年来〉10℃的有效积温的时空变化。结果表明,东北3省有效积温在时间上呈显著递增趋势,其中吉林（P=0.024）、黑龙江（P=0.003）和辽宁（P〈0.001）递增趋势依次增强;阐明了东北区域农业气候资源的发展变化,探讨气候变化下,东北区域农业发展存在的问题,增温导致有效积温增加,同时有可能加剧区域性干旱,加快作物的生长和成熟,从而导致作物产量减少和品质下降。     

东北稻作系统对气候变暖的实际响应与适应

【目的】明确气候变暖对作物生产的实际影响,降低对未来粮食安全预测的不确定性。【方法】依据东北水稻生产和气候变化的长期观测数据,并结合田间开放式增温试验（free air temperature increase,FATI）,系统研究稻作系统对气候变暖的实际响应与适应。【结果】历史数据分析发现,近几十年来东北水稻单产与其生长季的气温呈明显递增趋势,相关显著,但与降水量变化相关不显著。理论推算表明,水稻生长季最低气温升高1℃,水稻单产可提高6.0%以上。田间试验发现,在目前的气温背景下,水稻冠层气温升高1℃,单产可提高10%左右。近四十年来东北水稻新品种的生育期每10年约延长3 d,与近二十年来田间观测到的水稻实际生育期延长幅度基本一致,达5 d左右;与1970年相比,2010年黑龙江省的水稻种植面积扩大了24倍,种植重心向北位移了近110 km,与东北水稻生长季≥10℃有效积温带北移的幅度一致。【结论】气候变暖对东北水稻的直接增产效应显著,稻作系统可以通过品种改良、栽培改进和区域调整等策略来逐步适应气候变化的趋势。在应对气候变化的稻作制度调整上,应充分挖掘增温的增产效应及作物系统的适应潜力,调整时机和幅度应适当迟后于预测的气候变化进程。在气候变暖的大趋势下,要注意因水稻生育期延长和种植区域北扩而可能遭遇的低温冷害等极端性天气。     

2002-2009年东北早熟春玉米生育期及产量变化

[目的]分析气候变暖背景下中国东北春玉米生育期及产量的变化趋势,为品种栽培和育种目标方向提供科学依据.[方法]利用2002-2009年国家东北早熟春玉米品种区域试验中对照品种生育期、产量和气候资料等相关数据,分析气候变暖对东北早熟春玉米生产及育种的影响.[结果]对照品种的生育期、营养生长期、花粒期与相应期间的活动积温呈较强的正相关,随着活动积温的增加,生育期和花粒期均有延长的趋势.对照品种产量和年平均气温呈显著正相关(r=0.647*,Sig.=0.041,o=0.05).随着年平均气温的增加,对照品种产量有进一步提高的趋势.同时,随着生产水平、栽培方式等因素的变化,东北玉米种植密度呈增加趋势.[结论]气候变暖显著影响中国东北早熟春玉米的生育期、产量、生产栽培和育种.选育总生育期长、营养生长期短但生殖生长期长,耐密植的高产品种是东北春玉米适应气候变暖的育种方向.     

近50年建昌县霜期设施农业生产中光热气候资源变化特征

[目的]研究近50年建昌县霜期设施农业生产中光热气候资源变化特征。[方法]利用近50年建昌县气候资料,采用常规数理统计方法,分析了1960～2009年建昌县霜期光照、气温变化趋势。[结果]1960～2009年建昌县霜期日照时数、日照百分率呈减少趋势,气候倾向率分别为-55.556 h/10 a、-2.39%/10 a,近50年分别减少了278 h和12%;1981、1982年发生了气候跃变,跃变前后日照时数、日照百分率分别减少161 h和7%。霜期气温总体呈升高趋势,平均气温、平均最高、最低气温气候倾向率分别为0.386、0.392和0.567℃/10 a,近50年分别上升了1.93、1.96和2.84℃;1987、1988年发生气温跃变,跃变前后霜期平均气温、平均最高、最低气温分别升高了1.3、1.2和1.7℃。近50年来,建昌霜期光照资源减少,而热量资源增加,形成光热互补。[结论]该研究为当地霜期设施农业的发展提供了气候依据。     

气候变化对中国农业的影响研究进展

农业是气候变化的主要敏感部门之一,气候变化对中国农业的影响利弊并存,但以负面影响为主。为明确气候变化对中国农业的影响程度,根据以往的相关研究,对中国农业对气候变化的敏感性进行了综述。分析表明,由于受到气候变化的影响,未来中国的种植制度格局会发生改变,一熟制种植区面积会减少而三熟制种植区会增加,以现有生产方式经营的主要粮食作物和经济作物会不同程度减产,牧业和渔业也会受到气候变化的负面影响。     

近20年东北气候变暖对春玉米生长发育及产量的影响

【目的】探求东北三省近20 年气候变暖对春玉米生长发育进程及产量的影响,为东北地区气候变暖下粮食安全问题提供理论依据。【方法】选取东北黑龙江、吉林和辽宁省三省进行区域研究,利用东北地区近20 年气候观察数据和春玉米长期观测数据,通过相关和回归等数理统计方法系统分析东北三省春玉米生长季的气候因子（温度和降水量）与春玉米生育进程数据和历史产量数据之间的关系。【结果】东北地区1989-2009 年春玉米生长季日最高温度、最低温度以及平均温度均呈明显上升趋势,气候倾向率每年分别为0.050、0.045和0.044℃,表现为春玉米生育期间白天增温幅度较夜间增温幅度大,降水量变化不显著。近20 年黑龙江省各试验站平均播种日期变化趋势是每年提前0.10 d,而吉林省、辽宁省各试验站每年分别推迟0.18和0.21 d。黑龙江省、吉林省以及辽宁省各试验站春玉米平均成熟日期变化趋势分别每年推迟0.39、0.35和0.55 d,平均生育期天数变化趋势分别每年增加0.49、0.17和0.34 d,成熟日期推迟的幅度大于播种日期的推迟幅度导致三省试验站春玉米生育天数增加。对1991-2006 年东北地区审定品种生育期数据与气候数据关系进行相关性分析表明,黑龙江省最高温度（Tmax）上升会延长审定品种生育期,而吉林和辽宁省春玉米的审定品种生育期与平均温度（Tavg）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）均呈现为正相关。采用T检验法分析春玉米审定品种生育期和试验站春玉米生育期关系表明,黑龙江和辽宁省的审定品种和试验站春玉米生育天数呈一致的增加趋势,且无显著性差异。采用线性偏回归测验法分析品种和气候因子对春玉米生育期影响重要性的结果表明,品种生育期的延长是导致春玉米生育期不断延长的主要原因。三省春玉米近20 年平均产量表现为增加趋势,其趋势由小到大的次序是辽宁省、吉林省以及黑龙江省,越往北其产量增加趋势越大,产量增加越明显。东北各省地级市1989-2009年面板数据分析表明,东北地区平均温度（Tavg）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）的变化均会影响春玉米的产量。温度上升,东北部产量增加明显,尤其是黑龙江省东部的三江平原地区,而东北地区西南部减产。【结论】受气候变暖的影响,东北春玉米品种对气候变暖是逐步适应,可以利用其适应潜力,通过春玉米品种改良和调整播期等措施来适应气候变暖,从而提高春玉米产量。