基于实际生育期的东北地区玉米气候生产潜力研究

应用1981-2006年中国东北三省30个农业气象观测站玉米生育期资料和玉米种植区内1961-2006年70个气象台站的气象资料,统计分析了东北三省玉米主要发育期的变化特点,研究了东北地区玉米实际生长期间的气候生产潜力的变化特征,结果表明:东北地区玉米各生育期呈现自西南—东北方向逐步推进的趋势;东北地区玉米光合生产潜力、光温生产潜力均呈现由西向东、由北向南递减的趋势,而气候生产潜力呈现由西南向东北逐渐递减的趋势.46年来东北地区光合生产潜力、气候生产潜力呈逐年减少的趋势,而光温生产潜力辽宁、吉林呈现逐年减少的趋势,黑龙江呈现增加趋势.从年代际来看,东北地区玉米气候生产潜力在20世纪60年代最高,进入90年代后显著减少,2001年后进入气候生产潜力的最小时期.在玉米生产中应根据热量资源增多的特点,适当扩大晚熟型玉米种植面积,延长生长期,采取水分调控等措施提高玉米的综合生产能力.     

宁夏中部干旱带气候变化及其对春玉米气候生产潜力的影响

根据宁夏中部干旱带盐池县、同心县和海原县气象站1961—2011年平均气温和降水量资料,分析该区域气候变化特征和规律,应用Miami和Thornthwaite Memorial模型探讨该区域春玉米生产潜力及其变化特征,并深入研究气候变化对春玉米气候生产潜力的影响。结果表明:1)研究区气候呈气温明显升高、降水波动减少的"暖干型"趋势变化。2)春玉米温度生产潜力呈逐年增加,降水和气候生产潜力呈波动中减少的趋势。3)研究区春玉米气候生产潜力平均值为5 037kg/(hm2·年),气候生产潜力与年平均降水量有着极其显著的线性相关,与年平均气温没有明显的线性相关,表明降水条件是制约研究区春玉米气候生产潜力的关键因子。未来气候变化显著影响着春玉米气候生产潜力,其中降水量变化对春玉米气候生产潜力的影响远大于气温变化的影响,降水的多少及变率对其限制作用将更明显。因此,应大力发展农业技术,合理安排农作物布局来适应气候变化,以保证春玉米产量和品质。     

西辽河流域玉米气候生产潜力变化分析

研究玉米气候生产潜力可以正确辨识与评价影响玉米产量的光、热、水等自然资源条件,对挖掘玉米的产量潜力具有重要意义。基于西辽河流域1985—2015年气象站点逐日观测资料,利用GAEZ 3.0模型,分析西辽河流域气候变化特征和玉米气候生产潜力,探讨影响玉米气候生产潜力变化的主要因子。结果表明,1985—2015年西辽河流域玉米生育期气候呈现温度升高、降水减少的"暖干化"趋势。1985—2015年西辽河流域光温生产潜力、气候生产潜力分别为12.52~13.40 t/hm2和2.41~7.05 t/hm2,前者表现为轻微变化,后者呈现波动变化的特征。西辽河流域光温生产潜力呈现由北向南逐渐增加的趋势,气候生产潜力空间差异显著,2015年高值区分布在流域东北部的通辽等地。影响西辽河流域玉米气候生产潜力变化的首要因子是水分条件,灌溉水平提升是提高西辽河流域玉米产量的有效途径,升温对流域气候生产潜力变化的影响相对较小。     

1961—2017年周口夏玉米气候生产潜力时空变化特征

选取周口10个气象站点1961—2017年的逐日气象资料,应用气候线性倾向率法、相关分析法、ArcGIS空间插值等,分析周口气候生产潜力时空变化特征。结果表明,1961—2017年周口夏玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力年际变化均呈显著下降趋势,且年际波动较大;光合生产潜力空间分布呈现一定的带状分布,光温生产潜力空间分布特征不明显,气候生产潜力呈辐散型分布。     

贵州省水稻气候生产潜力估算

基于贵州省81个气象站1961—2015年的气象资料,采用逐步订正和线性趋势等方法,分析水稻的光合、光温、气候生产潜力的变化特征和气候资源利用率。研究结果表明:贵州省水稻光合、光温和气候生产潜力均随时间推进而呈现递减趋势,递减速率分别为484.46、206.78、357.38 kg·hm~(-2)·10 a~(-1)。空间分布上,光合生产潜力总体表现为东西部高、中北部低,光温生气潜力表现出由东南部向西北部递减的变化趋势,气候生产潜力与光温生产潜力空间分布基本一致。水稻气候资源利用率多年平均为9.06%,随时间变化呈递增趋势,递增速率为0.017%·a~(-1)。     

官司河流域农业自然生产潜力研究

选取四川省绵阳市官司河流域为研究对象,采用农业自然生产潜力阶乘修正模型,综合分析光照、热量、降水、土壤等主导环境因素,对研究区水稻、小麦、玉米3类主要粮食作物的农业自然生产潜力进行估算。结果表明,就订正系数而言,温度对光合生产潜力的影响较小,光温生产潜力接近光合生产潜力;降水对光温生产潜力的平均订正系数为74%,土壤因子对气候生产潜力的订正系数为63%。就3类粮食作物的农业自然生产潜力而言,水稻为10785.22kg/hm2,小麦为6653.01kg/hm2,玉米为9586.26kg/hm2。官司河流域不同作物间增产潜力存在明显差异,由大到小依次为玉米小麦水稻,表明该区域可挖掘的农业自然生产潜力空间较大,据此提出了提高农业自然生产潜力的有效措施和增产途径。     

三峡库区农业气候生产潜力评价

选用三峡库区33个台站1961-2007年气象资料,利用“作物生长动态统计”模型方法,对三峡库区气候生产潜力的状况和改善气候条件所能获得的增产效益进行了评价。结果表明：三峡库区年平均温度具有西北高、东南低的分布特征,年降水量的分布与温度分布相反;而年日照时数的分布特点是,库区东北部日照时数较多,库区西南部日照时数较少。库区光合生产潜力分布基本与日照时数分布比较一致,都是东北高-西南低;受温度和水分条件的影响,三峡库区光温生产潜力和气候生产潜力都是东北高-东南低的分布型。三峡库区平均的水稻、玉米和冬小麦光合生产潜力分别为23 268、18 447和11 194 kg/hm^2;光温生产潜力分别为19 333、16 689和9 068kg/hm^2,而气候生产潜力分别为12 810、11 548和5 423 kg/hm^2。三峡库区生产潜力的分布空间差异都较大,玉米差异最小在29.7%-52.3%,水稻在23.4%-89.6%,冬小麦最大在49.8%-92.9%。通过改善三峡库区热量条件,水稻可以获得大约20%的增产,玉米大约10%,冬小麦在10%-40%;而改善水分条件所能获得的增产率则是冬小麦最大,水稻次之,玉米最小。     

内蒙古玉米主产区农业热量资源变化及其对策探讨

为了探讨在气候变化、生态环境恶化和农业提质增效的压力下,内蒙古玉米主产区农业热量资源的变化及其生产对策,分析了1961—2017年间内蒙古玉米主产区通辽市、赤峰市、巴彦淖尔市、鄂尔多斯市和兴安盟等地区年均温、≥10℃年积温和生长季（5—9月）积温的变化。结果表明,各地区年均温、≥10℃年积温和生长季积温存在地区差异,但1961—2017年间三者均呈线性上升趋势,而生长季积温占比下降。气温的升高和积温的增加使农业热量资源增加,有利于玉米增产和种植面积的扩大,使内蒙古气候温暖区玉米生产潜力增大;但应避免越区种植,警惕气象灾害风险。在气温升高的背景下,通过品种选择、播期调整和肥料管理,充分利用农业热量资源,可使热量资源利用率提高15%,对于内蒙古地区应对气候变化、实现玉米生产的高产高效具有重要现实意义。     

东北地区主要粮食作物气候生产潜力估算与分析

以东北三省71个站点的气象资料为依据,运用逐步订正法计算了玉米、水稻、大豆的光温生产潜力和气候生产潜力,讨论了温度和水分对气候生产潜力的影响。结果表明,东北三省主要粮食作物的光温生产潜力和气候生产潜力由东南向西北差异较大,呈递减趋势。且玉米最适宜种植在吉林省平原地区,水稻最适宜在辽宁省东南部种植,大豆则适宜种植在北部、东部低温或多雨地区。     

格尔木地区气温和降水变化对气候生产潜力的影响

利用格尔木地区4个气象站1961—2015年平均气温、降水量资料,分析了该区域气温、降水量及气候生产潜力的时空变化特征,探讨了气候生产潜力对气温、降水量变化的响应。结果表明,格尔木地区年平均气温呈明显升高趋势,升温率为0.47℃/10 a;年降水量呈略增加趋势,增加倾向率为8.2 mm/10 a;格尔木地区气候生产潜力增加趋势明显,增加倾向率为18.0 g/m2·10 a,2001年为增加突变点。格尔木地区气温、降水对气候生产潜力均有正影响,气温升高、降水量增加有利于气候生产潜力提高,降水量对气候生产潜力影响较气温更明显。