陕西宝鸡市近50年0℃界限温度气候特征变化分析

为了研究气候变暖背景下0℃界限温度的变化特征,分析陕西宝鸡市1961—2010年日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、间隔日数及其积温、降水量的变化特征。结果表明：陕西宝鸡市日平均气温≥0℃的初日呈显著提早趋势,终日呈波动推迟趋势。初终日之间间隔日数显著增加。≥0℃期间的积温以73.86℃?a/10 a显著增加,降水量以13.706 mm/10 a缓慢减少。积温年代际波动增加,冷暖交替频繁。气候变化影响冬小麦种植品种特性转变,适宜播种期推迟,主要发育期提前,有效生长期明显延长,对提高作物产量有重要意义。     

农业气候资源变化对陇东塬区旱作粮食的影响分析

为了研究气候变化对陇东塬区旱作粮食的影响，利用陇东塬区1961—2020连续60年气候因子资料，采用线性回归、多项式函数、气候倾向率等方法，分析农业气候资源变化特征，进而分析80%保证率下农业气候资源变化对主要粮食作物冬小麦、玉米的影响。结果表明：日均气温稳定通过0℃和10℃的初日呈提前趋势，终日呈现推后趋势，初终日期间持续天数呈现极显著增加趋势；80%保证率下，日均气温稳定通过0℃和10℃初终日期间降水量随年代的增加呈现递减趋势，≥0℃和≥10℃积温随年代增加呈现增加趋势，日照时数随年代增加呈现递减趋势。农业气候资源变化造成小麦播种推迟，成熟提前，但生育期缩短主要体现在越冬期缩短上，有效生长期得到保证；夏季热量资源增加保证了玉米生长，成熟期提早为小秋作物收获后的秋播工作赢得了时间，有效扩大了作物种植面积。陇东塬区小麦、玉米气候产量与生育期内降水量呈显著正相关，水份影响着陇东粮食产量的生育全过程，水资源短缺是陇东塬区作物生长的制约因素；平均气温对小麦、玉米是不显著的负效应，温度是重要的影响因子；有效积温和日照时数对小麦、玉米的影响不一致，玉米受气候不确定性影响大于小麦。     

1959—2018年内蒙古地区热量资源时空变化特征分析

气侯变暖显著改变了内蒙古地区的热量资源,了解该地区的热量资源变化可为作物生产及空间布局提供一定的研究基础。本文基于1959—2018年50个气象站点的逐日平均气温,采用五日滑动平均法探讨了内蒙古地区≥0℃和≥10℃初终日、持续天数以及积温的时空分布特征。结果表明：（1）内蒙古地区≥0℃和≥10℃平均初日分别为3月29日和5月5日,≥0℃和≥10℃初日呈提前趋势。≥0℃和≥10℃平均终日分别为10月28日和9月24日。（2）初日提前和终日推迟显著增加了内蒙古地区的积温和持续天数,积温和持续天数在空间分布上相似,东西部差异较大,其中≥0℃积温在1874~4433℃之间,≥10℃积温在1360~4024℃之间,≥0℃持续天数在168~246天之间,≥10℃持续天数在89~180天之间。≥0℃和≥10℃积温和持续天数呈增加趋势。（3）≥0℃和≥10℃初日与经纬度呈正相关关系,终日、积温和持续天数与经纬度成负相关关系。（4）初终日、持续天数以及积温突变日期主要集中在1991—1996年之间。     

临汾市0℃界限温度气候特征变化分析

在气候变暖背景下,研究临汾市0℃界限温度的变化特征,以期为农业生产提供科学依据。利用临汾市17个地面气象站1981—2014年逐日气温资料,采用线性倾向估计法、滑动平均法、M-K法及距平,对临汾市日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、持续日数及积温的时空分布特征进行分析。结果表明：临汾市日平均气温≥0℃初日提前,终日延迟,持续天数呈增加趋势,增长速率为3.9天/10年,初日的提前程度大于终日的延迟程度,临汾市≥0℃的活动积温总体呈增加趋势,增长速率为115.4℃/10年,1993年为突变增长年,2000年之后上升趋势显著性增强;从地域分布看,中部平川地区出现≥0℃初日最早,结束最晚,持续期最长,≥0℃的活动积温最充足,而西山出现≥0℃初日最晚,结束最早,持续期最短,≥0℃的活动积温最少,东山介于平川和西山之间。对于气候变暖给农业生产带来的影响必须进行综合深入的研究。     

1981—2014年西藏0℃界限温度变化趋势的时空分布

在气候变暖背景下,分析西藏0℃界限温度变化的时空分布特征,以期合理开发农业气候资源。利用西藏38个站点1981—2014年逐日平均气温资料,采用气候倾向率、M-K和距平等统计方法,对西藏≥0℃初日、终日、持续日数及积温的时空分布特征进行分析。结果表明：近34年西藏平均每10年≥0℃初日提早3.1天、终日推迟1.9天、持续日数延长5.0天和积温增加83.2℃·d,这种变化在低海拔地区表现的更明显。大部分站点≥0℃界限温度都表现初日提早、终日推迟、持续日数延长和积温增多的年代际变化特征。≥0℃初日和积温的突变点出现在21世纪初,终日突变时间早,发生在20世纪80年代后期,而持续日数在90年代中后期出现了突变。     

潍坊市农业气候资源变化特征分析

为了在气候变暖的大背景下最大限度地利用好自然资源,合理安排农业生产,利用1961—2010年潍坊市9个县市区气象资料,应用线性气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验方法以及Morlet小波分析方法,对潍坊市农业气候资源变化特征进行诊断分析。结果表明：潍坊市除了≥20℃积温以外,其他各界限温度积温都表现出极显著增多趋势,增幅在55.6~77.3℃?d/10 a之间;各界限温度初终日间降水量呈减少趋势,但减少趋势并不显著;≥0℃、≥10℃间隔日数及无霜期表现出显著增多趋势,增幅分别为4.8 d/10 a、2.6 d/10 a和2.3 d/10 a。≥0℃、≥10℃积温在1994年发生突变,≥5℃、≥15℃、≥20℃积温在1998发生突变;各界限温度初终日间降水序列不存在显著的突变点;≥0℃、≥10℃初终日间隔日数及无霜期突变点发生在1991年、1996年、2004年。除界限温度初终日间降水及≥20℃积温外,其他积温普遍存在6年时间尺度的周期变化,无霜期存在6~8年的时间尺度周期变化。     

大兴安岭林区1970—2019年积温的时空变化特征

研究依据内蒙古大兴安岭林区11个气象站点1970—2019年日平均温度资料,旨在分析气候变化背景下积温的时空变化特征。采用MK突变检验、小波分析等对不同界限温度下积温的初始日期、终止日期、持续日数、积温变化等进行研究。结果表明,正积温初日提前、终日推后;负积温呈相反趋势。在时间上,不同界限温度下积温变化幅度不同,但整体上受持续天数变化影响均呈现升高的趋势,各站点与全站变化整体趋势基本一致。正积温均大约在1994年前后发生突变,后期显著上升并且通过0.05水平显著性检验,负积温在20世纪80年代间存在多个突变时间点。各积温周期性变化均在2年尺度内波动显著。在空间上,纬度及海拔对积温变化有明显影响,积温整体由南到北呈减少趋势,其中阿尔山积温受海拔高度影响而减少。     

近57年高寒地区0℃界限温度变化特征

在气候变暖背景下,分析高寒地区0 ℃界限温度变化特征,以期为合理开发农牧业气候资源。利用青海省高寒地区贵南县气象局观测的1961—2017年逐日平均气温资料,采用滑动平均法、线性倾向估计、M-K突变分析等方法,对高寒地区贵南县≥0 ℃初日、终日、持续日数及同时期积温变化特征进行分析。结果表明：近57年高寒地区贵南县气温稳定通过0℃的初日呈不显著的提前趋势,终日呈不显著的后延趋势；持续日数以1.48 d.10a-1的气候倾向率呈现显著增多趋势；≥0 ℃的积温以每10年30.2 ℃.d的气候倾向率呈现极显著的升高趋势。气温稳定通过0℃的初日、终日未发生突变；持续日数在1985年发生了由少到多的突变；积温在1994年发生由少到多突变。     

青海黄河谷地热量资源变化分析

为合理的开发和利用青海省东部黄河谷地热量资源,选取黄河谷地4个气象站近55年(1961—2015年)逐日平均气温资料,采用气候倾向率、滑动平均法和累积距平法等统计方法,对黄河谷地≥10℃初日、终日、持续日数及积温的时空分布特征进行分析。结果表明:(1)黄河谷地≥10℃积温初日、终日、积温和初终间持续日数等地区分布不一致,地区差异较大;(2)近55年黄河谷地≥10℃积温总体上呈增加趋势,各地区变化幅度不一致;(3)黄河谷地≥10℃积温初日普遍提前、终日以延后为主,终日的延后趋势比初日提前的趋势显著。黄河谷地≥10℃持续日数呈逐年增加趋势;(4)黄河谷地年平均气温与≥10℃积温、持续日数、终日均呈极显著相关(P0.01),但关联程度有所不同。     

气候变暖背景下秦岭地区≥10℃热量的时空变化

在全球气候变暖背景下,秦岭地区农业热量的时空变化研究对调整农业种植结构,优化农业产业布局和实现农业的可持续发展具有重要意义。依据1961—2010年秦岭南北71个气象台站的资料,应用气候倾向率、Mann-kendall 突变检验、Moralt 小波分析和ArcGIS 空间插值法,对秦岭南北近50 年来≥10℃的积温、初日、终日和持续日数的变化特征进行分析。结果显示：（1）秦岭南北≥10℃的积温和持续日数均呈增加趋势,初日为提前趋势,终日为推迟趋势;秦岭北部≥10℃初日变化速率低于秦岭南部,秦岭北部≥10℃积温、持续日数和终日的变化速率高于秦岭南部。（2）秦岭北部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为1995 年、2003 年、1973 年和2000 年,秦岭南部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为2004 年、1995 年、1974 年和1977 年。秦岭南北部≥10℃积温具有明显的20~30年和7~10年的振荡周期。（3）空间上,秦岭地区≥10℃积温的空间变化相似,整体呈增加趋势。     

气候变暖对陕西中北部冬小麦返青前热量资源的影响

利用1961-2018年陕西中北部50个气象站温度数据和1997-2017年13个农业气象观测站的冬小麦生育期资料,采用线性趋势分析、M-K检验和GIS技术等方法,分析陕西中北部冬小麦关键发育期与界限温度的相关性,分区研究气候变暖背景下该区冬小麦返青前热量资源时空变化特征及其对冬小麦的潜在影响.结果 表明:(1)陕西中...     

基于作物种植角度的黑龙江省热量资源时空格局

基于作物种植角度分析黑龙江省1971—2014年共44年（改成“年”）的热量资源时空特征,利用GIS精细划分积温带,对积温带的移动与变化进行分析。结果表明：近44年中,黑龙江省5℃、8℃、15℃稳定通过初日日期总体表现为偏早出现,且趋势显著,每10年提前约1.2~1.8天（改成“天”）;生长活动期、旺盛生长期显著延长,每10年增加约1.6~3天;≥10℃积温显著增加,每10年增加84℃×d。近22年与前22年比较,黑龙江省农业种植区大部稳定通过5℃、8℃、15℃初日提前2~8天,生长活动期增加3~7天,旺盛生长期增加3~5天。第一、二积温带北移东扩显著,2500℃×d以下的积温带收缩,2500℃×d以上的积温带扩大,近30年积温带变化幅度更明显。2000s第一和第二积温带总和约占黑龙江省近半面积,基本覆盖黑龙江省主要农业种植区。研究结果对黑龙江省应对气候变化,调整农作物种植结构和品种熟性具有指导意义。     

A spatially explicit crop planting initiation and progression model for the conterminous United States

The ability to accurately estimate crop planting date and planting progression has major implications in crop management, crop model applications, and in developing adaptation strategies for future climate change. The objectives of this study are: 1) identify major factors that determine planting initiation and progression of six major crops in the U.S. and 2) develop a spatially explicit planting initiation and progression model. The crops that were evaluated are maize (Zea mays), cotton (Gossypium hirsutum), rice (Oryza sativa), sorghum (Sorghum bicolor), soybean (Glycine max), and winter wheat (Triticum aestivum). County-level daily planting data from 2005 to 2015 for representative states were obtained from USDA Risk Management Agency. For the five summer crops, the earliest planting gradually shifts to later dates with increasing latitude and elevation. The trend is reversed for winter wheat, with planting initiation shifting to earlier dates from south to north and from low to high elevation. A minimum planting temperature threshold was established for the five summer crops, which decreases from south to north and from low to high elevation. A maximum planting temperature threshold was established for winter wheat, which decreases from south to north but increases from low to high elevation. A spatially explicit temperature model as a function of latitude, longitude and elevation was established to predict planting initiation, while a soil texture-based soil wetness index predicts planting delays due to excessive precipitation. The model was calibrated with 2005–2009 data and validated with 2010–2015 data; it provided sound goodness of fit for planting initiation and weekly planting progression. The spatially explicit model for planting initiation and progression could be used to guide crop production planning and to improve the planting date and progression algorithms in crop models for regional simulation analysis.     

辽宁西部热量资源及霜期变化特征

为了充分利用热量资源,预防霜冻灾害,更好地服务于农业生产结构调整。采用1953—2012年气候资料,运用气候诊断分析方法分析辽西地区热量资源和霜期变化。结果表明：辽西地区年平均气温、夏半年平均气温、冬半年平均气温变化速率分别为0.311℃/10 a、235℃/10 a、219℃/10 a;年平均最低气温、年平均气温、年平均最高气温在1986—1988年出现暖突变;暖突变之后使得近20年（1993—2012年）≥0℃、≥10℃活动积温增加256℃·d、233℃·d,初霜冻日期后推8天。热量资源虽然增加,而终霜日期并未提前结束,故大田播种期也不能提前;初霜日期明显后推,可考虑成熟期也后推的原则,如果播种期退后8~10天可减少95%终霜冻的威胁。辽西地区气温升高、积温增加和无霜期延长,对区域农业经济发展具有促进作用。     

四川省农作物种植结构与气候变化耦合协调性研究

为了探究四川省作物种植结构与气候变化的协调关系,本研究基于四川省气候数据与农作物播种面积数据,分析了2000—2018年四川气候变化、农作物种植结构变化以及它们之间的协调关系。结果发现：四川省2000—2018年间降水量、≥10℃积温均呈显著上升趋势,降水量气候倾向率为53.5 mm/10 a,≥10℃积温气候倾向率为123.7℃/10 a;作物播种面积明显增加的有玉米、油料作物、豆类、果园,薯类播种面积保持相对稳定状态,作物播种面积明显下降的有水稻、小麦和其他作物;各主要农作物种植结构占比变化明显。四川省农作物种植占比前三种为水稻、玉米和薯类,多年平均占比分别为21%、17%和13%,且水稻在所有种类中占比较稳定;小麦种植占比正在逐年降低。四川省2000—2018年农作物种植结构变化与气候变化整体相互适应,耦合度与耦合协调度均较高。     

气候变化对陇东塬区冬小麦生长的影响分析

为了研究气候变化对冬小麦生长的影响,利用陇东塬区1981—2013连续33年冬小麦生育期观测资料及气候因子资料,采用线性回归、多项式函数、气候倾向率等方法,分析气候变化对冬小麦的影响。结果表明,33年来,冬小麦生育期内,平均气温显著增加,气候倾向率为0.75℃/10 a;有效积温上升,气候倾向率为45.79℃/10 a;降水总量下降,气候倾向率为-29.17 mm/10 a;日照时数增加,气候倾向率为25.75 h/10 a。气候变化引起陇东塬区冬小麦播种期和越冬开始期推迟,返青、拔节、抽穗、成熟期提前,冬小麦全生育期显著缩短,倾向率为-6.69 d/10 a;植株生长高度下降;植株密度,三叶期增加,其余发育期减少;分蘖数和大蘖数减少;越冬死亡率下降;不孕小穗率减少,籽粒数、千粒重、亩成穗率增加。1981—2013年陇东塬区冬小麦气候产量呈上升趋势,气候产量与生育期内平均气温呈负相关,与降水量、有效积温和日照时数呈正相关,水资源短缺是陇东塬区冬小麦生长的制约因素,温度是影响冬小麦产量的关键因子。     

黑龙江终霜日变化对粮食生产影响的分析

为了达到提前做好粮食产量预估的目的,笔者利用实际监测1961—2011 年终霜日、平均气温、≥10℃积温、粮食单产等资料,采用统计相关和趋势计算方法,分析了近50 年终霜日年代际、年际变化特点。结果表明,20 世纪80 年代后伴随全球气候变暖,终霜日提前速率加快与同期年平均温度、5 月平均温度具有反位相相关变化特征,与5 月平均温度相关系数达-0.63。通过终霜日推后与提前对作物生长季≥10℃积温关系的分析,揭示它们之间也同样存在明显的反位相相关关系。同时分析了终霜日对粮食单产影响的关系,相关系数为-0.58;指出终霜日提前年份对粮食增产的概率可达0.65,其中在0.35减产年份中全部是由于严重的旱和涝象所造成;综上表明,黑龙江省在气候变暖的大背景下,终霜提前,生长季≥10℃积温增加,粮食增产的概率大大增加。     

适期晚播对不同密度冬小麦产量和茎秆抗倒性能的调控效应

(方法)本试验在宽幅播种条件下,以大穗型冬小麦品种泰农18为材料,设计常规播期10月10日和适期晚播10月20日2个播期处理,各播期下分别设置225、375和525万/公顷3个种植密度,(目的)研究了播期和密度互作对冬小麦产量及产量形成、茎秆重心高度、基部节间机械强度和茎秆抗倒指数的影响,以期明确适期晚播对密植高产冬小麦产量和茎秆抗倒性能的调控效应。(结果)研究结果表明,播期和种植密度显著影响冬小麦的产量和抗倒性能。各播期间适度密植(375万/公顷)可通过提高穗数获得高产,且在两播期间无显著差异。适度晚播显著提高各密度冬小麦抗倒指数；在晚播条件下,随种植密度增加,小麦重心高度提高的幅度、基部节间机械强度降低的幅度显著低于常规播期,从而使得适期晚播密植小麦的抗倒能力仍可维持在较高水平。(结论)适度密植小麦可通过适期晚播平衡其产量和抗倒能力,本试验条件下,采用375万/公顷的种植密度,在10月20日播种,可协同实现高产、稳产。