气候变化对晋城市热量资源及农作物气候生产力的影响及应对措施

选取1961—2008年晋城市3个代表站气温、降水资料,计算历年各地积温、无霜期和农业气候生产力,分析气候变化对气候生产力的影响,并提出了气候变暖背景下发展农业生产的对策。结果表明,近48年来,晋城市气温呈持续升高趋势,降水量呈波动减少趋势,≥10℃有效积温增多,大部分县市无霜期延长,农作物气候生产力减少。气候生产力的减少主要是由降水减少造成的,暖湿型气候对农业生产最为有利。     

近50年呼和浩特市植物气候生产力与气候变化特征

利用呼和浩特市近50年年平均气温及年降水量资料,应用Thornth waite Memorial模型,计算植物气候生产力(TSPV)对年均气温和降水量变化的响应情况,评估该地区植物气候生产力的年代际变化及未来气候变化情景下变化趋势。结果表明,近50年该区增温率为0.35℃/10a,降水呈弱减趋势,减少率为2.91 mm/10a;近50年呼和浩特市TSPV变化缓慢,表现为不显著的增加趋势;"冷湿型"、"暖干型"气候类型均出现TSPV正负距平现象,说明气温和降水不是该地区植物气候生产力变化的唯一限制因子;TSPV增减与年平均气温和降水变化同步,其中降水变化对TSPV的影响大于气温变化的影响。     

气候变化下四川盆地气候生产力时空响应

利用四川盆地21个站点1961-2012年气象资料,应用Thomthwaite Memorial模型、EOF等数理方法对该区近52a气温、降水和气候生产力的时空变化进行分析。结果显示:1)四川盆地的气温倾向率为0.095℃/10 a,降水倾向率为-21.461 mm/10 a,"暖干化"是该区主要的气候变化特征,气候生产力以-4.91 kg/(hm2·10 a)的速率减少。2)四川盆地年均气温自南向北递减,气候倾向率中间低、两侧高;年降水量则中间低、两侧高;植物气候生产潜力除东北部的万源、达县、奉节外,其余地区均呈减少趋势。3)对不同气候变化情景分别计算气候生产力可知,"暖湿型"气候环境对该区气候生产力最有利,增产范围为5.74%-16.77%;"冷干型"气候环境则对气候生产力最不利,减产范围为5.92%-18.53%。当降水量减少幅度在10%以内,区域气候生产力是有利的;一旦降水量的减少幅度超过10%,区域气候生产力将有所减少,农业发展的不稳定性也将增加。     

1965-2014年冀西北气候变化及其对气候生产力的影响

为了研究冀西北气候变化及其对气候生产力的影响,以张家口地区为例,利用全地区1965-2014年逐年年平均气温、降水气象资料,应用线性趋势分析、5a滑动平均以及Thornth waite Memorial气候生产力模型等对当地50a气温、降水和气候生产力的时空变化进行了分析。结果显示:(1)50a张家口地区变暖趋势显著,年平均气温呈由西北向东南逐渐增温的趋势;(2)降水量呈缓慢下降趋势,全区分布极不均匀,坝下多、坝上少,在东西方向出现由中心向四周依次递增的趋势;(3)气候生产力呈现弱上升趋势,降水量为气候生产力增加的主要限制因子。未来气候变化"暖湿型"气候对农业生产增加最有利,而"冷干型"气候对农业生产增加最不利。农业生产应以粮为本,利用控制气候因子等新技术发展错季蔬菜生产,特别是坝上地区,其气候生产率较低,较适宜发展蔬菜产业,可以提高气候生产率,实现农民增产增收。     

基于Thornthwaite Memorial模型的近54年河南省农业气候生产力时空变化特征分析

利用河南省1961—2014年近54年的19个气象站逐月逐日气象资料,基于Arc GIS 10.1软件平台,采用气候倾向率、反距离加权插值(简称IDW)、Mann-Kendall检验等方法对降水和气温的时空变化进行分析;同时运用Thornthwaite Memorial模型对农业气候生产力时空特征进行研究,利用SPSS软件分析农业气候生产力对降水量和气温的敏感性。结果表明:(1)河南省近54年的降水量呈波动减少态势,减少幅度为8.92 mm/10年;河南省大部分地区的降水倾向率是负值,主要分布在豫东、豫南和豫北地区;(2)河南省近54年的气温整体呈上升趋势,上升速率为0.157℃/10年,纬度较低的南部地区气温较高,气温较低的地区主要在西部山区,且气温倾向率均为正值;(3)河南省近54年的农业气候生产力总体上呈微弱的上升趋势,农业气候生产力距平变化明显,正距平年份比负距平年份多,呈现由南向北递减的特征,南部农业气候生产力较大,西部的农业气候生产力较小,但大部分地区的农业气候生产力呈下降趋势,豫东和豫南地区农业气候生产力上升速率较快,豫西和豫北地区的则下降;(4)河南省农业气候生产力与降水量相关性显著,但与气温的相关性不显著,气候生产力受降水和气温的双重影响,降水量是影响农业气候生产力的主导因素,气候变暖对气候生产力的提高是有利的。随着降水量的逐渐减小,气温的逐渐增加,对农业气候生产力的影响也在进一步加大,要合理利用水资源,兴修水利来保障农业用水,加强稳固河南省在全国的农业地位。     

1986—2015年二连浩特市气候变化特征分析

利用1986—2015年二连浩特市气温、降水、日照时数资料,对二连浩特市气候变化特征进行分析。结果表明,二连浩特市近30年气温呈增加趋势,气候倾向率为0.542℃/10年;降水呈减少趋势,气候倾向率为-11.73 mm/10年;年日照时数呈逐年下降趋势。     

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。     

云南低纬地区气候生产潜力变化及其与水稻产量的关系——以临沧市临翔区为例

 以临沧市临翔区1961~2010年平均气温和降水量资料,采用Miami模型和Thornthwaite Memorial模型计算了气温生产力（Yt）、降水生产力（Yp）和气候生产潜力（Tspv）,并分析了气温、降水量和气候生产潜力变化特征、影响气候生产潜力的主要因素以及气候生产潜力与水稻产量的关系。结果表明：近50年临翔区年平均气温呈上升趋势,年降水量则呈缓慢下降的趋势,二者变化率分别为0.260℃/10a（P＜0.01）和-15.98mm/10a（P＞0.05）,从20世纪80年代开始变化加剧。干季增温较雨季快,而降水量减少较雨季慢。Tspv呈不明显上升趋势,气温升高和降水增加均能提高Tspv,而降水量是限制作物Tspv的主要气候因子。水稻实际产量占同期Tspv的比例较低,而从2004年开始比例有所增加。建议解决好农业生产用水问题,提高水资源利用率,采用新的高产品种,提高耕作技术水平等,以提高作物气候生产潜力应用水平。     

气候变化对静宁县苹果影响分析

利用1991～2020年静宁县逐日温度、降水、积温、无霜期、日照时数、晚霜日终日等资料,用线性趋势函数对30年气候变化进行了分析研究,对年平均气温和年降水进行突变检验。结果表明,本地区气候呈暖湿特征,30年平均温度为8.2℃,气温以气候倾向率为0.223℃ /10a的速率变暖,未发生突变。≥10℃年活动积温以气候倾向率为26.189d·℃/10a速率增多。30年年平均降水446.1mm,降水年际增多趋势比较显著,气候倾向率63.02mm/10a,降水在2018年开始发生突变,进入异常增多时期;年平均无霜期为170d,呈增多趋势,气候倾向12.389d/10a,晚霜冻终日主要出现在4月中下旬并以气候倾向率为-4.285d/10a的速率减少,苹果生长期内4-10月日照时数呈现弱减少趋势。晚霜冻若呈弱提前趋势,但气候变暖,苹果开花期明显提前,综合分析,苹果遭受春季冻害的风险加大,苹果生长期日照减少,对苹果生长不利。     

1953～2008年辽宁本溪地区气候异常年分析

对1953～2008年本溪地区温度和降水资料进行统计分析。利用Mann-Kendall方法对年平均气温和年降水量进行突变年检测;应用气温降水异常指标,分析确定异常年。结果表明,本溪地区气候变化特点是温度上升,降水呈减少趋势。气温增加幅度各季差异较大,对气候变暖贡献最大的是冬季,平均最低气温升高幅度明显高于平均最高气温;年平均气温1988年为突变年。1953～2008年,本溪地区降水量呈减少趋势,阶段性较明显;1974年为突变年,之前为降水偏多时段,之后为降水偏少时段。     

张家口地区气候特征及其对玉米生产的影响

基于张家口地区近50年(1965-2014)的气温和降水等气象资料,以及近34年(1981-2014)玉米产量资料,研究了张家口地区气候变化特征,并分析了气候变化对张家口玉米生产的影响。结果表明,近50年平均气温呈上升趋势,并在1986/1987年发生突变,降水量变化表现为年际间波动性大,存在稳定的9年左右变化周期。干旱具有明显变化特征,自气温发生突变后,夏季干旱的空间范围、持续时间和干旱程度均有所增加。各县玉米产量变化与气候要素变化具有很强的相关性,其中降水是影响产量变化的主要因素,玉米产量与降水量呈正相关关系。     

气候变化对沧州地区冬小麦产量潜力的影响

本研究利用DSSAT V4.5模型模拟近50年来沧州地区冬小麦光温生产潜力、气候生产潜力及其在实际水肥条件下可获得产量的变化情况,分析沧州地区近50年的气候变化特征及气候变化对冬小麦产量潜力的影响,旨在为分析气候变化对黄淮海平原冬小麦生产系统的影响提供方法和思路。结果表明:1)近50年来沧州地区冬小麦生育期内平均温度呈极显著上升趋势,平均日照时数和太阳辐射呈减少趋势,平均降雨量呈不显著减少趋势,但降雨分布发生了季节性转移。2)冬小麦的光温生产潜力近50年呈减少趋势,平均每年减少17.94kg/hm2;气候生产潜力和可获得产量均呈增长趋势,平均每年分别增长31.02和3.62kg/hm2;实际产量呈极显著增长趋势,平均每年增长100.85kg/hm2。3)光温生产潜力和气候生产潜力之间的产量差呈不显著减少趋势,气候生产潜力和可获得产量之间的产量差呈不显著增长趋势,可获得产量和实际产量之间的产量差呈极显著减少趋势。4)气候因素的变化对冬小麦的生长和产量产生了明显影响,其中温度增加对冬小麦生长影响较为复杂,不同时期温度变化对冬小麦生长影响不同,总体呈负面影响;平均日照时数和太阳辐射的减少是冬小麦产量潜力降低的主要原因;平均降雨量的变化对冬小麦生长有利,气候变化的综合影响使冬小麦的生育期极显著缩短,开花期和成熟期极显著提前。因此,气候变化对沧州地区冬小麦的生产和产量潜力影响具有一定的复杂性,可以通过优化水肥管理措施来抵消气候变化产生的负效应。     

Rainfall variability,carbon cycling,and plant species diversity in a mesic grassland

Ecosystem responses to increased variability in rainfall, a prediction of general circulation models, were assessed in native grassland by reducing storm frequency and increasing rainfall quantity per storm during a 4-year experiment. More extreme rainfall patterns, without concurrent changes in total rainfall quantity, increased temporal variability in soil moisture and plant species diversity. However, carbon cycling processes such as soil CO2 flux, CO2 uptake by the dominant grasses, and aboveground net primary productivity (ANPP) were reduced, and ANPP was more responsive to soil moisture variability than to mean soil water content. Our results show that projected increases in rainfall variability can rapidly alter key carbon cycling processes and plant community composition, independent of changes in total precipitation.     

降水变化对中国农作物病虫害的影响

基于已有研究成果,采用农作物病虫害发生危害时空变化对降水时空变化响应事实检测的方法,系统分析降水变化对农作物病虫害影响的已有观测事实及其变化规律性,提出其影响的最新认知,并对今后的发展方向进行了展望。已有影响事实检测表明：一定区域、时段的降水偏少、高温干旱有利于部分害虫的繁殖加快、种群数量增长,降水、雨日偏多有利于部分病害发生程度和害虫迁入数量的明显增加,病虫危害损失加重;暴雨洪涝可使部分病害发生突增,危害显著加重;暴雨可使部分迁入成虫数量突增、田间幼虫数量锐减;降水强度大,可使部分田间害虫的死亡率明显增加、虫口密度显著降低。高温干旱年可使部分病虫害大发生、飞蝗可比常年多发生1代,持续多雨年可使部分病虫害发生界限北移。梅雨期长且梅雨量多的年份有利于江淮地区稻飞虱、稻纵卷叶螟的迁入危害,稻纵卷叶螟迁入早的年份可比常年多繁殖1代。西太平洋副热带高压偏强年份有利于害虫迁入始见期提早、数量增加、范围扩大、危害加重。台风暴雨可使部分病害突发流行、田间虫口密度显著降低,台风多雨有利于害虫的迁入危害。厄尔尼诺年的当年、次年易暴发农作物病虫害。降水变化对农作物病虫害影响的时空变化及其规律性、发生与灾变的影响预估、风险评估及适应对策将是未来需要重点解决的关键问题。     

辽宁省建昌地区春播期水热资源气候特征分析

采用气候倾向率、春旱指数等方法,分析了建昌春播期降水和气温的变化特征。结果表明,近50年（19602009年）建昌春播期热量资源在增加,平均气温趋势升高1.25℃;19902009年较19611980年平均气温升高1.00℃;气温稳定通过≥10℃初日变化稳定;终霜日期趋势提前4 d结束,变化幅度由31 d缩短至19 d,趋于稳定。降水量存在增加趋势,降水量变率过大对春播及苗期生长不利;春旱频率较大影响春季播种;重旱、偏旱年有30年,占60%;近20年（19902009年）重春旱频率较之前略有增加。适宜播种期在4月15-20日     

瓦房店地区农业气候资源变化特征

应用气候倾向率、有序聚类分析等数理统计方法,分析了瓦房店地区1961—2010年气温、降水、日照等资料。结果表明,瓦房店地区年平均气温有明显升高趋势,平均每10 a升高0.201℃,其中,冬季增温最为显著,平均每10 a升高0.443℃;稳定通过0,10℃的活动积温呈明显上升趋势,平均每10 a分别增加32.2,26.9℃.d。年降水量呈减少趋势,其中,春季降水增加,夏秋冬季减少。日照时数呈明显减少趋势。气温突变在1985年,突变后气温升高0.7℃;降水量突变不明显;日照时数突变在1984年,突变后日照时数平均减少281.2 h。     

山东省莘县气候特征分析

利用统计方法对山东省莘县45年温度、降水资料进行分析,得出本地气候20世纪60-70年代气温正常偏低,降水偏多;80年代气温正常、降水偏少;90年代气温持续偏高,降水持续偏少。尤其是90年代至今气候异常,气温明显偏高、降水偏少。     

气温和降雨量对高寒草甸不同功能群植物产草量的影响

[目的]研究气温和降雨量对高寒草甸不同功能群植物产草量的影响。[方法]选择典型的高寒草甸为研究对象，通过对1995~2004年气温和降雨量变化的分析，对不同功能群产草量的影响进行了研究。[结果]气温和降雨量对禾本科功能群植物的产草量的影响较大，相关性均达到极显著水平；降雨量对莎草科产草量影响较大且相关性达到显著水平。[结论]不同植物个体对气温和降雨量的反应不同。该研究结果可为草地生态学研究提供理论依据。     

Climate change and agriculture: Impacts and adaptive responses in Iran

The impacts of climate change on agriculture are still shadowed with uncertainty. However, climate change is expected to adversely affect Iran's agricultural practices through changes in precipitation, temperature and carbon dioxide fertilization. Therefore, adaptation of this sector to the increasing weather events is imperative. This study is aimed to document the likely impacts of climate change on Iran's agriculture and the current adaptation efforts made by government and farmers. The review of literature shows that changes in rainfall and water endowments will have significant impacts on crop yield, crops' water requirements and income and welfare of farm families. The extent of the changes in yield depends on the crop type, assumptions related to the CO₂ fertilization effect, climate scenarios and adaptation abilities. On adaptation, the government's efforts have been distinguished in the improving agricultural productivity and irrigation development based on current technology, developing new technologies and policy reforms. Farmers' adaptive responses have also been identified. Some conclusions and recommendations are offered to increase the adaptive capacity of farmers and reduce negative impacts of climate change.