济宁地区1970～2012年热量资源变化特征及其对作物生长的影响

利用济宁地区11个县站1970~2012年逐日气象观测资料,运用最小二乘法进行线性倾向估计,分析济宁地区主要热量资源的时间、空间变化趋势及其对作物生长的影响。结果表明:济宁近43年作物生长季年平均气温整体呈阶段性上升趋势,增温速率为0.30℃/10a;≥0℃活动积温为5 222.1℃·d,增加速率为86.7℃·d/10a;≥10℃的积温为4 777.2℃·d,增温速率为77.4℃·d/10a;0℃负积温绝对值为99.1℃·d,增温速率为14.1℃·d/10a。≥0℃、≥10℃持续的日数增加4.5天和3.2天,稳定通过≥0℃、≥10℃初日提前了3天和2天,≥0℃、≥10℃的终日分别晚2天和1天。作物生长季内有效积温的增加,使冬小麦—夏玉米的生产系统受到显著影响,其中冬前生长积温增加导致传统播期的冬小麦冬前旺长,因此冬小麦须推迟播期以适应气候变暖带来的不利影响;对于夏玉米来说,由于热量的增加和冬小麦播期的推后,改变了原有套种模式,可以推迟至小麦收获后进行夏直播。     

冀南冬小麦冬前热量条件变化研究

近50年来,冀南冬麦区日平均气温≥0℃终日、冬小麦冬前≥0℃积温和10～12月平均气温年际间波动较大,总体线性增长趋势不明显.但近5年来,日平均气温≥0℃终日明显推迟,冬小麦冬前≥0℃积温显著增加.小波分析表明:日平均气温≥0℃终日变化存在4～7年和14～17年尺度周期变化规律,冬前≥0℃积温存在5～10年和15～20年尺度周期变化规律,未来3～5年日平均气温≥0℃终日将处于偏晚期,冬前≥10℃积温呈增加趋势;10～12月平均气温存在3～5年、8～10年和20～25年三类尺度周期变化规律,未来8～10年升高趋势比较明显.综合分析表明,未来3～8年冬小麦冬前热量仍呈增加趋势,但年际间波动明显,冬小麦播种期应根气象部门中长期气候预测年际间适当调整,避免热量资源波动对冬小麦生长发育的影响.     

近60年江苏沿江地区冬小麦适宜播种期的变化

利用江苏省南通市1957—2016年气象观测资料,根据有关界限温度指标,分析冬小麦传统播种期及越冬前气候指标变化情况。结果表明:越冬前有效积温和日平均气温随年份呈上升趋势,1997—2016年0℃及以上有效积温比1957—1976年增高65.9℃,日平均气温增高1.1℃。根据冬前壮苗形成所需积温,半冬性小麦适宜播期为10月22日—11月1日;春性小麦适宜播期为10月29日—11月8日。根据界限温度变化趋势,江苏沿江地区越冬始期推迟到12月27日(以3℃为界限温度),1997—2016年传统越冬期温度≥3℃的天数达42.5 d,表明该地区已无明显越冬期。1997—2016年播种后至越冬始期降水量有增多的趋势。越冬期有效积温和平均降水量变化趋势与越冬前一致,均随年份持续上升,小麦播种后需及时开沟降渍。     

积温变迁对夏玉米冬小麦两熟制播期的影响

利用济宁市1967～2006年的气象资料及夏玉米、冬小麦生长发育资料,分析积温变迁及其对夏玉米、冬小麦两熟制播期的影响。结果表明：以10年为一时间段进行考察的前提下,随着时间的推移,自1967年以来套种夏玉米生育期间平均10℃以上积温逐渐增加,≥2700℃·d积温年份几率为100％,麦田套种夏玉米积温浪费现象严重。夏玉米早直播至日均温降至18℃前10℃以上积温≥2700℃·d年份几率逐渐增加,最近20年来夏玉米早直播期间平均10℃以上积温≥2700℃·d年份保证率为100％。夏玉米晚直播至日均温降至18℃前平均10℃以上积温≥2700℃·d年份几率逐渐增加,10年以来保证率为100％。夏直播完全可以满足夏玉米中晚熟品种正常生长发育对积温的要求。自1967年以来,冬小麦播种至越冬期每10年平均冬前0℃以上积温、0℃以上〉1700℃·d年份几率、≥750℃·d年份几率、≥800℃·d年份几率均显著增加,越冬期0℃以上积温也显著增加,而负积温显著减少。麦田适宜播种时间应推迟到10月5日至9日,不宜早于10月5日,遇暖秋年宜推迟至10月10日,偏春性、半冬性品种在上述各适宜播种时间的基础上再推迟5d,以便有效预防冬前旺长。     

北京冬小麦生长期农业热量资源变化特征分析

[目的]研究气候变化对小麦种植的影响。[方法]选用日平均气温稳定通过3℃的初日、日平均气温稳定通过0℃的终日、冬季极端最低气温和冬前积温、冬季负积温等作为小麦不同生长期农业热量资源指标,利用统计方法分析了北京地区冬小麦种植区近50年的热量资源变化特点、趋势和突变特征。[结果]从冬前壮苗对冬前积温要求的平均状况来说,北京冬小麦的最佳播种期为9月24~29日;返青期有提前趋势,停止生长期有推迟趋势;以冬季负积温作为越冬冻害标准来看,若低温发生期间无雪覆盖或冬前小麦抗寒锻炼不充分,近50年可能造成冻害的年份频率高达54%,但1988年以来气候变暖明显,冬季负积温不易发生冻害年的频率高达77%。[结论]分析北京冬小麦在热量资源因子的变化规律和突变特征,为合理利用气候变暖条件下农业气候资源具有重要意义。     

气候变暖背景下淮北冬小麦适宜播期试验分析

在宿迁、徐州、淮安观测站人工观测气象资料的基础上,进行田间试验,研究淮北冬小麦的适宜播期.结果表明:20世纪90年代以来,淮北冬小麦全生育期总积温增加了120～280℃,越冬前积温增加了50～100℃;越冬期缩短了23d左右,越冬期平均气温升高了1.5℃左右.在气候变暖和暖冬背景下,淮北地区冬小麦适宜播期比常年推迟7～10d,在10月中旬到10月下旬前期播种为宜.10月上旬播种,冬前易出现旺长;11月上旬或以后播种,叶龄偏小,不利于形成壮苗.温度越高,生长1张叶片所需要的能量越多,叶片生长速度越快.     

小麦冬前异常旺长对秋冬气候变暖的响应分析

[目的]分析冬小麦冬前生长高度、叶面积指数和大蘖数对气候变暖的响应,为河南省冬小麦的安全越冬、安全生产提供重要依据。[方法]使用2006～2007年郑州农业气象试验田的地面平行观测资料,并利用Excel2000软件绘制图表,进行统计分析。[结果]11月平均气温≥6．5℃时,多年冬前小麦生长高度随气温的上升而明显增高;叶面积指数与≥5℃积温呈0．01水平显著正相关关系,积温每增加15℃,叶面积指数将提高0．1。[结论]为有效地应对气候变暖对冬小麦的负面影响,小麦播期应推迟4d左右。     

基于气候变暖背景的西安市冬小麦适播期分析

【目的】探明西安市冬小麦适播期及预报方法,为当地冬小麦适播温度指标和适播期的确定提供科学依据。【方法】根据西安市7个国家气象站1961—2018年当年9月至翌年2月逐日平均气温资料,采用线性趋势、5日滑动平均、M-K检验、积温学指标法分析冬小麦适播期。【结果】西安市冬小麦适宜播种温度为14～17℃,随时间推移播种期平均气温呈上升趋势,每10年播种期推迟1.0～1.5d,日平均温度稳定通过14～17℃(14℃、15℃、16℃、17℃)各界限温度、0℃的平均日期变化趋势均由东南向西北递增,东南部明显偏早,东南部与西北部的平均适播期相差3～5d,停止生长期相差11d;冬前平均气温、积温均呈上升趋势,在1997年左右发生突变;1977年以来西安市冬季一直偏暖。【结论】在气候变暖背景下,西安市冬小麦适播期为10月9—14日,最晚播期为10月20日。     

关中西部冬小麦播种期对气候变暖的响应

为了研究在气候变暖背景下冬小麦适宜播种期的变化特征,选用宝鸡市11个气象站1961-2010年气温资料和1981-2010年冬小麦生长状况观测资料分析,结果表明:近50年来,宝鸡市年平均气温以0.238℃·10a-1倾向率显著升高,以冬、春季升温幅度最为显著,影响冬小麦播种期气温明显升高;气温稳定通过0℃、14℃、18℃的终日以不同趋势延后,冬小麦越冬前有效积温显著增加,平均播种期推迟3~7 d,利于长成壮苗安全越冬;在目前正常的气候年份内适当晚播冬小麦产量的提高。     

热量对冬小麦产量潜力影响的研究

<正> 随着京郊种植业集约化水平的不断提高,耕作制度的逐步改革,热量不是的矛盾已成为提高产量、增加效益的制约因素,本试验系统研究了热量与冬小麦的产量关系,根据研究结果,冬小麦随着播期的推迟,适时播种麦(25/9播)、晚播麦(10/10播)、过晚播麦(20/10),冬前≥0℃积温相差400℃,但冬后各生育期所需≥0℃积温基本一致,各播期小麦均能正常成熟。     

不同耕作方式麦田土壤温度及其对气温的响应特征——土壤温度特征及热特性

 【目的】研究耕作方式对冬小麦田土壤温度和热特性的影响规律。【方法】于河北省栾城县设置翻耕、旋耕和秸秆覆盖免耕处理,采用热脉冲-时域反射技术监测2004－2005年冬小麦生育期土壤温度及热特性,探讨了不同耕作方式下的土壤温度效应。【结果】耕作方式对土壤温度主要集中在冬小麦拔节前。相对于其它处理,免耕在气温降低阶段表现“增温效应”,在升温阶段表现“降温效应”,且达到极显著水平;免耕在播种-分蘖期降低土壤日均温0.69～1.02℃,推迟了冬小麦出苗2 d、分蘖7 d,缩短了冬前分蘖时间7 d,分蘖活动积温减少54.12～55.55 ℃?d;免耕越冬期具有较高土壤平均温度0.02～0.09℃和耕层土壤负积温0.87～2.25℃?d,但在越冬期稳定通过0℃以上晚7 d,低温持续时间长2～3 d,并推迟返青2～6 d;免耕完成返青消耗了更多活动积温21.54～29.15℃,造成拔节推迟5 d;免耕在冬小麦营养生长阶段降低累积温差123.43～148.62℃和日平均温差1.17～1.42℃。旋耕相对于翻耕推迟了返青4 d,减少活动积温8.55℃,增加累积温差25.19℃。不同耕作方式农田土壤容积热容量、热导率和热扩散系数无明显差异。【结论】从冬小麦生育进程上来说,热量资源利用效率以翻耕最高、旋耕居中、免耕最低;免耕缩小温度变化幅度不利于冬小麦生长发育,但有利于冬小麦保苗。免耕表现增降温效应的主要原因是秸秆覆盖而不是土壤物理性质的变化。     

河南省冬小麦热量条件的时空变化及对产量影响

以河南省逐日平均气温数据、冬小麦发育期数据和冬小麦平均单产数据为基础,分析了不同发育阶段热量资源的时空变化及其与产量关系。结果表明,出苗-返青期≥3℃有效积温、返青-抽穗期≥10℃有效积温、抽穗-乳熟期≥12℃有效积温呈显著上升趋势,越冬期负积温及越冬期长度呈显著下降趋势。空间上,≥3℃有效积温、越冬期负积温和越冬期长度呈现明显的纬向分布趋势,≥3℃有效积温随纬度降低而增加、越冬期负积温绝对值随纬度降低而减少、越冬期长度随纬度降低而缩短,≥10℃有效积温和≥12℃有效积温的区域分布不规律。冬小麦产量与正有效积温和越冬期负积温呈正相关关系,与越冬期长度呈负相关关系。     

气候变暖对石家庄市小麦-玉米周年生产热量资源循环利用的影响

通过对石家庄市1955～2012年气象资料分析,明确了年均气温、≥OoC积温呈升高趋势,特别是近20年≥0℃积温升高明显,各季节≥0℃积温增加不均衡,以小麦季（春、秋）增加较多,比常年增加151．9℃,玉米季（夏季）增加较少为58．3℃;近20年该地区小麦冬前10～11月份≥0℃积温比常年增加44．6℃,冬前积温增加不利于其安全越冬,小麦播期应适当做出调整;根据热量资源增加情况与小麦冬前、玉米成熟积温需求,提出应通过小麦-玉米耕作制度优化,重点调整秋季小麦-玉米上下茬热量资源配置,定向减少增量积温资源在小麦上的配置,增加下茬玉米生长季积温资源,使热量资源在小麦一玉米上下茬循环高效利用,实现两季高产。     

北京市农业热量资源变化特征及对农业生产的影响

选取了北京市山区和平原两大农业种植生态区的9个代表气象观测站,基于1961～2008年的地面气象观测资料,采用统计回归分析方法分析了逐年山区和平原的≥0℃活动积温、≥10℃活动积温、≥10℃有效积温、稳定通过0、5、10、15和20℃的初、终日期及持续日数、年极端最高、最低气温、季节日较差平均值和年较差、初、终霜日期、无霜期日数和冬季负积温等热量资源指标的历史变化趋势特征,同时以突变理论中的Mann-Kendall方法检测分析热量资源指标的突变特征。结果表明,山区和平原区活动积温和有效积温在1961～2008年呈上升趋势,平原上升趋势比山区明显,平原在1996年存在突变点;山区和平原区日平均气温稳定通过0、5、10℃的初日突变后比突变前提前了4～10d,终日山区和平原没有突变点,但也分别推迟了0～3d和1～10d,初终日持续日数也呈增加趋势,但平原多于山区,高温区域低于低温区域;年极端最低气温呈明显的上升趋势,平原比山区增温速度快;年极端最高气温呈现不明显的上升趋势;除山区的夏季和秋季外,年较差和季平均气温日较差都呈现减小的趋势;初霜日期推迟,终霜日期提前,无霜期日数增加,山区比平原表现更为显著;平原区和山区冬季负积温均呈现明显的上升趋势,平原高于山区。     

气候变化对临沂冬小麦主要生育期的影响及适播期研究

为了研究气候变化对临沂市冬小麦生产的影响,确定合理播期和适宜的田间管理措施。利用2001—2021年临沂市气象资料和农业农村部门苗情调查数据,同时参考1962—2000年临沂市历史天气数据,采用线性趋势性预测对小麦生育期温度、积温以及主要生育期日期和持续时间进行变化规律分析。结果表明：临沂市冬小麦适播期和各生育期均对气候变化发生了不同的响应,适播期为10月8—19日,最佳播期为10月11—14日;分蘖期出现反复降温频率变高,促进了小麦冬前抗寒锻炼,利于形成壮苗;冬前积温增多和越冬期延迟,间接推迟了适播期,为上一季玉米晚收创造了条件;返青大幅提前和返青后积温显著增加,大幅缩短了小麦停止生长和越冬时间,增加了冬小麦实际生长时间,有利于冬小麦苗情转化;拔节期大幅提前,使小麦更容易遭受晚霜冻（冷）害和倒春寒;4月和5月温度下降为小麦抽穗、扬花、灌浆提供了更好的气候条件,特别是5月温度下降既减少了干热风的发生机率又利于小麦后期灌浆。确定了临沂市冬小麦适播期,为小麦全生育期田间管理和高产栽培提供了依据。     

黄淮麦区半冬性小麦冬前壮苗叶龄指标的确定

选用3个有代表性的不同类型半冬性小麦品种,在河南省21个试验点(北纬32°~36°)种植,研究了冬前积温(播期)对小麦产量的影响及冬前壮苗叶龄指标的确定。结果表明:①冬前积温与产量存在二次回归关系,半冬性小麦品种的冬前积温在720℃时产量最高,表明此冬前积温下的播期是生产上的适宜播期。②半冬性小麦冬前长1片叶子所需要的积温随冬前积温增加(播期提早)而增加,河南冬前积温在450~860℃范围,长1片叶子所需要的积温在62~83℃范围内变化。③根据适宜冬前积温与出1片叶子所需积温推算,河南省冬前壮苗应处于七叶一心期,这种冬前壮苗既能充分利用冬前积温获得高产,又能保证半冬性小麦安全越冬。     

小麦新砖发芽法

适期播种对调整群体、培育壮苗越冬极为有利。壮苗需≥0℃以上的有效积温480。550℃。若积温超过600℃会形成旺苗，而小于300℃则形成弱苗。因此，秋播温度15～18℃为适播期。故拜城县冬麦适宜播种期在9月15日前后5～10天，新冬18号高产田应在9月15日播种最佳。     

桐城市农业热量资源对气候变化的响应分析

根据1961—2017年桐城市气温及初、终霜期等气象资料,采用数理统计方法,分析了桐城市的气温和稳定通过0与10℃农业热量资源及初、终霜期的变化特征及其对气候变化的响应规律。结果表明,桐城地区气候总体呈微弱的变暖趋势,且冬、春季气候变暖明显,夏、秋季节则呈变凉趋势,并存在3个温暖期和2个温凉期。农业热量资源越来越丰富,≥0℃初日和≥10℃初日均呈微小的提早趋势,但1997年以后存在明显的推迟;≥0℃终日和≥10℃终日均呈延迟趋势,且1997年以后延迟明显;≥0℃和≥10℃初日与终日之间的持续日数均呈延长趋势,2011年以后延长显著;活动积温虽然总体是增多的,但20世纪80年代中期以前是呈减少的趋势,以后则呈增多的趋势,尤其是2011年以来活动积温显著增多。无霜期显著增多,2011—2017年无霜期长达264.6 d。     

山东省≥0℃和≥15℃终日的时空变化特征分析

选取山东省境内17个气象站1986—2015年的逐日平均气温数据,采用线性倾向估计方法和空间插值方法,对山东省≥0℃终日和≥15℃终日的时间和其间的积温的时空变化特征进行分析.结果表明:山东省≥0℃终日的空间分布呈现南部和沿海地区晚、中部和北部地区早的特征;近30年来山东省17个气象站点≥0℃终日的变化均未达到显著水平.山东省≥15℃终日的空间分布呈东部沿海地区晚、中部地区早的特征;近30年来山东省17个气象站点≥15℃终日的变化总体呈推迟趋势.山东省≥0℃终日至≥15℃终日期间活动积温的空间分布特征为西南地区高、东北地区低,呈现出由西南向东北逐渐降低的趋势;近30年来≥0℃终日至≥15℃终日期间活动积温变化均未达到显著水平.     

冬前积温对河北省中南部麦区冬小麦适宜播期的影响

 以黄淮冬麦区的邯郸、石家庄、衡水和北部冬麦区的保定1997—2006年期间的小麦冬前积温为依据,采用积温指标法对冬小麦的适宜播期进行了研究。结果表明,邯郸市冬小麦的适宜播期为10月9日—18日;石家庄市冬小麦的适宜播期为10月6日—15日;衡水市冬小麦的适宜播期为10月3日—12日;保定市冬小麦的适宜播期为10月2日—11日。初步认为,在选择适宜品种的基础上,黄淮冬麦区北部冬小麦适宜播期为10月3日—18日,北部冬麦区南部冬小麦适宜播期为10月2日—11日。