全球气候变化对作物气候适宜性的影响--以河南省冬小麦为例

运用建立的冬小麦气候适宜模型对全生育期气候适宜度年际变化进行了计算。结果表明,不同生育期三因子(降水、温度和光照)及其组合的累积距平变化反映了不同生育时段气候因子对冬小麦生长的作用大小及其趋势变动。分析发现,受近年来全球变暖的影响,冬小麦拔节期温度与降水适宜度明显提高。     

江淮地区一季稻气候适宜性变化研究

为了进一步提高江淮一季稻的生产管理水平,减少气候变化对一季稻产量造成的损失,本研究利用江淮地区4个代表台站逐日气象数据和逐年产量数据,对气温、降水和光照的适宜度变化特征进行了分析,建立了基于模糊数学的一季稻适宜度预报模型,并运用建立的一季稻气候适宜度模型对全生育期气候适宜度年际变化进行分析。结果表明:降水适宜度波动最强;温度适宜度与气候适宜度波动均较小,且20世纪90年代以来振幅明显变小;从变化倾向来看,温度和降水适宜度分别以每10年0.007和0.014的速度升高,光照和综合气候适宜度以每10年0.002 7和0.000 8的速率降低;从不同发育期的年际变化来看,全生育期气候适宜度表现为先降后升,降水适宜度变化则表现为"降-升-降"。     

气候变化背景下内蒙古翁牛特旗玉米气候适宜度变化

揭示气候变化对玉米不同生长阶段的影响,对合理改善玉米种植布局、培育玉米新品种、保证玉米高产稳产具有重要意义。利用内蒙古赤峰市翁牛特旗1981—2018年逐日气象资料,结合玉米生长气候适宜度指标,通过翁牛特旗玉米气候适宜度模型,计算分析了玉米在全生育期及主要生育阶段内的光照、温度、降水和综合气候适宜度及其变化特征。结果表明,1981—2018年,玉米全生育期内光照、温度和降水适宜度分别为0.72、0.94和0.60,综合气候适宜度为0.74,气候条件较适宜玉米种植。在气候变化背景下,玉米在出苗至拔节期,温度适宜度显著下降;在拔节至开花期,光照适宜度显著上升;在开花至乳熟期,光照适宜度显著上升,降水适宜度、综合气候适宜度显著下降。总体上翁牛特旗玉米的光照、温度适宜度较高且比较稳定;降水适宜度较低且波动较大,是影响研究区玉米生长发育的主要限制因子。     

河南省芝麻种植气候适宜度时空变化研究

为明确河南省芝麻气候适宜度时空分布特点，指导芝麻生产布局，根据芝麻光温水需求规律，采用模糊数学方法，构建芝麻生长发育气候适宜度模型，并利用河南省15个气象监测站点1961—2019年逐日气象数据，计算芝麻温度、光照、降水适宜度和综合气候适宜度。结果表明，15个站点芝麻温度适宜度（0.938～0.956）>光照适宜度（0.568～0.657）>降水适宜度（0.492～0.595），综合气候适宜度为0.641～0.712。1961—2019年，河南省芝麻光照适宜度和综合气候适宜度呈显著下降趋势，每10 a分别下降0.032和0.012；温度适宜度和降水适宜度变化趋势不显著。光照、降水适宜度和综合气候适宜度从北往南逐渐降低，而温度适宜度从西北往东南逐渐增加。可见，河南省芝麻温度适宜度较高，热量资源丰富；光照适宜度随年份降低，光照资源逐渐不利于芝麻生长；降水适宜度较低，降水是限制河南芝麻生产的主要气象因子。在河南芝麻生产中，巩固豫东南驻马店、周口等芝麻传统产区的优势，扩大气候适宜度高值区域豫北、豫东的种植范围，同时完善排灌配套设施，对提高芝麻气候资源利用率，保证河南芝麻稳产增产具有...     

气候变化对冬小麦生产潜力的影响——以豫东为例

使用豫东地区代表站点近50年的气象观测资料和冬小麦的农业气象观测资料,分析了该地区近50年来的气候变化特征,结合农业气象观测资料,利用气候适宜度函数和农业生态区域法(AEZ),计算冬小麦气候适宜度和气候生产潜力,分析该地区气候变化对冬小麦的产量和气候适宜性的影响,并提出相应的生产建议。结果表明,随着耕植传统改进、经济投入和技术水平大幅提升,实际产量与气候生产潜力仅相差20%左右,有些年份甚至反超。自然降水和土壤肥力的制约条件已经越来越弱,相对于充裕光照资源而言,热量条件则成为决定灌溉农田最高生产力水平的主要因素。在21世纪气候整体向"暖湿型"变化的情况下,研究地区冬小麦光温生产潜力和气候生产潜力均会维持增加,有利于豫东地区冬小麦产量的提高。建议进一步加大对农业生产的投入,通过扩大农田有效灌溉面积、秸秆覆盖保水或冬小麦覆膜、选育抗逆品种、加强突发病虫害防控和提高土地规模化经营等措施,提升生产单体应对气候变化的能力。     

1951-2010年南方晚稻气候适宜度时空变化特征分析

气候变化引起作物气候适宜度,为了明确1951—2010年南方晚稻气候适宜度的时空演变特征,研究依据南方稻区196个站点的1951—2010年逐日气象数据和作物生育期数据,采用现有的气候适宜度评估模型,分1951—1980年、1981—2010年2个时段对南方稻区晚稻生育期内气候适宜度的时空演变特征进行分析。结果表明,南方稻区晚稻气候适宜度呈下降趋势,且1981年以后下降趋势较为明显;其中,研究区内晚稻的温度适宜度总体呈增加趋势,而降水适宜度则呈先增加后降低的趋势,光照适宜度则总体呈显著的下降趋势。晚稻气候适宜度、光照适宜度及温度适宜度皆呈由东向西逐渐递减空间分布特征,降水适宜度空间分布特征不明显。从生育期来看,晚稻抽穗开花期的温度、降水适宜度均较低,为此,晚稻抽穗开花期应注意温度与水分的管理。文章的结果可为南方晚稻的田间管理提供理论参考。     

气候变化对豫东冬小麦产区的综合影响

分析了豫东冬小麦产区近50年的水、温要素的变化趋势,通过数学统计与模型模拟农业气候资源的变化和极端气候事件发生的规律,预测未来农业气候资源变化趋势和极端天气事件出现的规律,探讨气候变化和干旱灾害对豫东地区冬小麦产量的影响,结果表明,豫东冬小麦产区气候趋于"暖湿化",对冬小麦产量的提升较为有利;冬小麦生长中后期的光照、温度和降水适宜度与冬小麦产量的相关性显著;豫东冬小麦产区干旱受灾面积呈减小趋势,但成灾面积呈增大趋势。     

江西双季早稻气候适宜度小波分析

利用江西省12个水稻观测站逐日温度、光照、降水资料,运用Morlet小波函数,研究近50年来江西省双季早稻降水、温度、日照适宜度的年际变化特征和未来趋势,为早稻气候年景预测提供新方法,为水稻安全生产和粮食期货提供科学依据。结果表明:近50年来,江西省双季早稻降水适宜度较低,且近15年来表现得不稳定,年际变化幅度加大;温度、日照适宜度较高,且温度适宜度年际变化表现出阶段性的波动,而日照适宜度近35年的波动较前15年明显为小。研究还表明,降水适宜度存在准26年和准15年的周期振荡,从20世纪90年代中期开始,出现了一个准7年周期,加大了降水适宜度波动,并使降水适宜度偏小的年份增多。温度适宜度的准26年周期和日照适宜度的准34年周期在整个分析的时间段内均表现得非常稳定,信号较强。预计,2011—2014年江西省双季早稻生长季降水、温度、日照适宜度将处于偏小期。     

冬小麦水分适应性变化研究——以天水市为例

[目的]探讨降水对冬小麦生长发育及产量的影响。[方法]根据冬小麦的生长及水分利用特点,依据天水农业气象试验站1981~2006年冬小麦生育期物候观测资料,建立了估算水分适宜性的水分适宜度模式,分析了天水市冬小麦生长期间的水分适宜性。[结果]水分适宜度模型能较为客观地反映冬小麦的水分适宜性动态变化及与产量的关系。从1981~2006年,冬小麦冬前生长期的水分适宜度上升明显,以每10年0.02的速度上升;越冬期的水分适宜度逐年降低,以每10年0.01的速度下降。[结论]冬小麦的越冬期和拔节生长阶段水分的适宜性最好,旺盛生长阶段的水分适宜性最差。     

气候变暖背景下丰满流域汛期降雨天数的变化特征分析

利用1951~2010年丰满流域逐日降水资料、NCEP再分析资料、吉林省探空资料,对该流域气候变暖背景下6~9月降水进行分析。结果表明:流域汛期降水量具有随着气候变暖降水量减少的特点,6~9月降水量减少38.8毫米,年降水量减少45.9毫米。气候变暖后大雨以下降雨天数减少,暴雨天数增加;还分析丰满流域出现区域暴雨次数及影响系统,气温变暖前平均每年出现1次,以气旋类和台风暴雨为主;气温变暖后暴雨平均每年出现1.5次,以气旋类和倒槽类为主。分析吉林省对流层各标准等压面温度变化,在850百帕高度以下温度是增温趋势,500百帕以上温度呈下降趋势,且有随高度增加下降趋势越明显的特征。     

气候变化对天水冬小麦生产潜力开发程度的影响

计算了天水3个气候区冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度,分析了气候变化对其影响情况。结果表明,冬小麦在渭北区、河谷区和关山区的冬小麦生产潜力开发程度仍较偏低,为49.9%～60.0%;生产潜力适宜开发程度和可开发程度都较高,分别达73.6%～78.7%和18.7%～23.8%,排序为渭北区〉河谷区〉关山区,长远看还有很大的潜力可以挖掘;冬小麦生长季平均温度、日照时数对冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度具有负效应,降水量则具有正效应。其中,全生育期温度、秋季温度和冬季日照对天水、渭北小麦生产潜力开发程度负效应显著,全生育期降水、秋季降水在天水和各气候区正效应显著;并提出了区域生产潜力适度开发的对策措施。     

5月份气候变化对宝鸡地区冬小麦产量的影响分析

气候变化常常会导致小麦产量波动,5月份作为冬小麦生育的关键期,该时段气候变化对冬小麦产量影响较为显著。[目的]为了促进冬小麦产量的提升, [方法]利用宝鸡地区近16年来5月份的气温、降水、日照等气候数据,与宝鸡地区冬小麦单位面积产量进行相关分析。 [结果] [结论]结果显示：宝鸡地区冬小麦5月生育的适宜生长的气温为20 ℃左右;冬小麦单产与5月份降水量之间存在着负相关的关系,但降水量减少所带来的冬小麦增产并不是无限的;冬小麦单产与5月日照累计时长没有明显的线性相关,但产量会随光照时长逐渐增多,充足的光照对于冬小麦5月生育有重要的意义。     

气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式和产量的影响

【目的】全球气候正以变暖为主要特征发生显著变化,探究气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植制度的影响,为制定合理的应对措施提供理论依据。【方法】通过气象站点观测值的加权平均和一元线性回归分析黄淮海各省市地区1992—2013年来的气候变化特征。利用农业气象站点多年长期观察的夏玉米-冬小麦物候数据,通过加权求平均,分析气候变暖背景下夏玉米-冬小麦的生育期和茬口推移情况。采用一元线性回归分析1992—2013年来黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量变化。同时利用非线性回归分析法和面板数据敏感性分析法分析气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量的影响。【结果】1992—2013年来,黄淮海地区温度整体呈现波动上升趋势,降水总量变化趋势不明显,但区域差异显著。在气候变化的背景下,黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式发生明显改变:冬小麦播种时间推迟,生育期存在缩短趋势,不同地区缩短2—5 d不等;夏玉米播种时间南部推迟而北部提前,收获时间总体呈现推迟趋势,整个黄淮海地区生育时长未发生明显变化。茬口时间因夏玉米-冬小麦生育期的推移呈现不同程度延长,造成了气候和土地资源的浪费。1992—2013年间黄淮海地区夏玉米-冬小麦单产呈显著上升趋势,多数省份达到显著水平。非线性敏感性分析表明,最低温度、最高温度和平均温度对夏玉米-冬小麦产量的影响基本表现为同时增产或同时减产的一致性。冬小麦产量受最低温度的影响最为显著,东南部的江苏省和山东省减产明显,而北部河北省和西部河南省表现为增产。温度升高除对河南省夏玉米有增产作用外,其他省份夏玉米产量均出现不同程度的降低,这可能与温度升高的幅度不同和降水的区域性差异有关。降水量对夏玉米-冬小麦产量影响存在地区差异。总体上气候变暖对周年单产影响表现为北部增产,而南部减产,因而选择适宜早播且生育期长的夏玉米品种对保障周年产量具有重要意义。【结论】气候变暖背景下,黄淮海地区冬小麦播种时间推迟,生育期缩短,夏玉米生育期北部延长而南部缩短,生育期的推移导致茬口时间延长,造成了气候资源和土地资源的浪费。1992—2013年间夏玉米-冬小麦周年产量显著提高。温度升高和降水增加对产量的影响存在区域差异,整个区域平均来看升温使夏玉米减产,冬小麦增产;降水增加有利于黄淮海北部地区夏玉米的产量形成,对南部地区夏玉米产量则存在不利影响,而对黄淮海大部分地区冬小麦的产量形成不利。     

2001-2009年中国北部冬小麦生育期和产量变化

【目的】研究中国北部冬麦区水地组小麦品种农艺性状适应气候变暖的变化规律,为小麦品种改良提供理论依据和指导方法。【方法】利用2001—2009年国家冬小麦区域试验北部冬麦区水地组对照品种的农艺性状和该地区相关气象资料,研究对照品种农艺性状变化规律,并进行农艺性状和气象要素的相关分析。【结果】对照品种出苗日期和成熟日期逐渐推迟;生育期逐渐缩短,且与年平均温度和生育期≥0℃积温呈负相关;生殖生长阶段随着相应期间≥0℃积温的增加而延长;随着气候变暖,千粒重和每公顷产量呈增加趋势。农艺性状相关分析表明,千粒重与每公顷产量呈极显著正相关,生殖生长阶段与每公顷产量呈较强正相关;多元线性回归分析表明,株高和千粒重2 性状决定了产量变异的95.7%。【结论】气候变暖对北部冬麦区冬小麦生长发育有较强的影响,选育生育期较短,但生殖生长阶段较长,千粒重大的高产品种是北部冬麦区未来适应气候变暖的品种改良方向。     

黄土高原地区冬、春小麦对气候变化的适应度评价

以整个黄土高原地区为研究区域,建立作物的气候变化适应度模型,通过数理统计和地理空间分析方法,分析了自1960—2011年来,区域冬、春小麦对水分、温度、光照的适应度时空变化特征,并进行了适应度分区。结果表明：区域冬小麦全生育期的综合适应度达到了较强适应水平,有减小趋势;除返青—拔节期在中度适应水平外,其他生育期均为较强适应水平。春小麦全生育期的综合适应达到较强适应水平,有升高趋势;灌浆—成熟期最大,达到了较强适应水平;播种—出苗期最小,只达到中度适应水平。区域综合适应度由西北向东南呈增加趋势且与水分适应度分布的相关性最大,与温度适应度的相关性相对较小,与日照适应度的空间分布呈负相关;其倾向率在西部、西北和东北地区呈增加趋势;在南部和东南部呈减少趋势。冬小麦在返青—拔节期,春小麦在播种—出苗期需要加强人工管理,以增强其适应度;且气候变化对北部的春麦种植较为有利,而对南部的冬麦种植不利。     

近39年来渭河上游主要气候因子变化特征

渭河是影响陕西关中地区及甘肃东部工农业生产及人们生活的重要河流。为了探索近39年渭河上游主要气候变化特征,运用1971～2009年渭河上游流域11个气象站的资料,对气候因子变化特征进行了分析。结果表明,流域内降水呈下降趋势。温度以0.3℃/10a趋势上升,冬、春季增温趋势为0.4℃/10a,夏、秋季增温趋势不明显。潜在蒸散近年呈逐年上升趋势。降水减少、温度升高、潜在蒸散加强将不利于上游流域内及下游生态系统健康运行,加剧水资源的短缺程度。     

夜间增温对小麦-土壤系统影响的研究进展

目前,我国粮食生产正遭受以非对称性增温为特征的气候变暖影响,以春冬季和夜间升温明显为特征的非对称性增温过程与我国主要粮食作物小麦的生育期基本重叠,因此,亟须明确夜间增温对小麦优质高产的影响,为准确判断和预测全球气候变暖背景下农田生态系统对夜间增温的响应程度与趋势以及制定对策提供科学依据。综述了夜间增温对小麦物候期、农艺性状、产量、品质及土壤微生物、养分含量、呼吸等方面的影响,并对夜间增温对小麦-土壤系统影响的未来研究方向进行展望,以期为气候变暖背景下小麦安全生产研究方向的确立及粮食安全生产措施的制定提供理论依据。     

气候变化对豫西旱地冬小麦生育的影响及对策

以豫西伊川县为例,分析丘陵区旱地冬小麦生育期气候变化规律。观测资料表明,冬小麦生育期气温呈上升而降水呈减少趋势,以春季气温增幅和降水减幅最大。气候变暖,使冬小麦发育进程加快,除分蘖期、越冬开始期和抽穗期推迟外,其余发育期均有所提前,以成熟期表现最为明显,每10年提前4．90d,其次为返青期,每10年提前3．30d。生育前期,播种至起身期发育间隔日数明显缩短,越冬期推迟,开花至乳熟期间隔日数稍有缩短。起身至开花期发育期间隔日数延长,全生育期每10年缩短了9．05d。产量结构因素表现为：有效穗数每10年减少44．65茎／m2,穗粒数每10年减少3．70粒,千粒重每10年增加2．24g。针对气候变化对豫西旱地冬小麦生长发育、产量因素的影响,提出了适应气候变化的对策。     

气候资源变化对阜阳地区主要农作物产量的影响

利用1986—2015年阜阳市逐日降水、气温、日照资料,分析气候变化趋势,并以当地主要农作物冬小麦为例,分析气候变化对该地区农作物产量的影响,针对其不利影响提出农业领域应对气候变化的策略。结果表明,近30年来阜阳地区热量资源有所增加,但在增温的同时,降水及日照时数却略有下降。降水时期分布不均,特别是拔节孕穗期降水量的多寡是冬小麦产量的限制因子;越冬期≥10℃积温的提高,有助于冬小麦的安全越冬,但也造成虫口密度增加,导致病虫害危害加剧以及杂草蔓延。应从调整种植制度、加强新品种选育、加强农业气象灾害防御、加强农业基础设施建设等方面来应对气候变化对农作物的不利影响。