信阳市冬小麦需水量的时空分布及其气候影响分析

基于信阳市7个气象站点1961-2016年逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水量、日照时数、相对湿度和平均风速等气象资料,采用一元线性回归法、相关分析法和多元线性回归模拟等,对信阳市近56 a冬小麦需水量分布规律及其主要影响因素进行分析研究,结果表明:1961-2016年信阳市冬小麦平均需水量为382.7～403.1 mm,呈弱增长趋势,研究区域内,空间变异较小,东部需水量较少、西部较多。冬小麦生育对降水的需求呈减少趋势,平均气温呈显著升高趋势,日照时数、相对湿度和风速呈显著降低趋势。平均气温、日照时数和风速与信阳市冬小麦需水量呈正相关关系,与降水量和相对湿度呈显著负相关关系。风速和平均气温对需水量的贡献最大。     

气候变暖对菏泽市冬小麦产量的影响

根据1981~2010年菏泽市冬小麦产量和气温资料,采用5a滑动平均法分离出冬小麦气候产量,并将气候产量与气温进行相关分析。结果表明:在冬小麦全生育期内,平均气温呈极显著上升趋势,上升速率为0.54℃/10a,冬季升温较春季升温明显。在18个温度因子中,共有15个因子与冬小麦气候产量呈正相关,其他3个因子与气候产量呈负相关。其中拔节期极端最低气温(X15)、灌浆~成熟期平均气温(X17)与气候产量相关达到了显著水平,相关系数分别为0.41和0.36。     

南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源变化特征分析

为探明气候变暖背景下南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源动态变化规律,选取1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花生育期数据和同期地面气象数据,采用最小二乘法、Mann-Kendall非参数突变检验、滑动t检验和显著性分析方法,对南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源动态变化及其突变进行了分析。结果显示：1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花全生育期降水量呈极显著增加趋势,相对湿度呈显著减小趋势,分别变化6.377 mm/10 a和1.583%/10 a,最高气温、最低气温、平均气温和积温均呈不显著增加趋势,气温日较差和日照时数均呈不显著减小趋势,主要表现在同期棉花播种－出苗期最高气温、平均气温和积温均呈极显著增加趋势,最低气温呈显著增加趋势;出苗－现蕾期气温日较差呈极显著增加趋势,积温和降水量均呈显著增加趋势;现蕾－开花期最高气温和降水量均呈极显著增加趋势,积温、气温日较差和日照时数均呈极显著减少趋势,平均气温呈显著降低趋势;开花－吐絮期降水量呈极显著增加趋势,气温日较差呈极显著减小趋势,相对湿度呈显著减小趋势;吐絮－停止生长期最高气温、降水量和日照时数均呈极显著增加趋势,其他时段各气候要素变化均不明显。1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花播种－出苗期最高气温、最低气温、平均气温、积温和日照时数分别在2014、1998、2012、1997和1998、2005年出现突变,出苗－现蕾期日照时数在2008年出现突变,现蕾－开花期最高气温、降水量、日照时数和积温分别在2001、2001、2007和2003、2010年出现突变,开花－吐絮期、吐絮－停止生长期和全生育期各气候要素均未发生显著突变。棉农应结合垦区棉花生育期气候资源量值及其动态变化规律适时调整田间管理措施。     

气候变化对乌鲁木齐市冬小麦产量的影响

【目的】探讨乌鲁木齐市冬小麦不同生长发育阶段气温、降水量和日照时数等气候条件对冬小麦产量形成的影响,进而对近35a冬小麦生长季气候变化及其对冬小麦产量形成的利弊进行分析,以期为制订适应和应对气候变化、采取趋利避害的冬小麦生产管理和技术措施提供理论依据。【方法】利用1977-2011年新疆乌鲁木齐国家基本气象站逐日气温、降水量和日照时数资料以及乌鲁木齐市冬小麦产量资料,在对近35a冬小麦生长季平均气温、降水量、日照时数变化趋势和变化特征分析的基础上,使用积分回归和相关分析方法,对冬小麦不同生长发育时段气候条件对产量形成的影响程度进行分析,进而就近35a气候变化对冬小麦产量影响的利弊进行探讨。【结果】在全球变暖背景下,1977-2011年,乌鲁木齐市冬小麦生长季平均气温以0.606℃/10a的倾向率呈极显著上升趋势,降水量和日照时数分别以4.010mm/10a和29.289h/10a的倾向率呈不显著的增多趋势,但生长季内不同时段各气候要素的变化及其对冬小麦产量的影响差异较大。【结论】近35a乌鲁木齐市气候变化对冬小麦生产既有有利的方面,也有不利的影响,但总体来看弊大于利。气候变暖,尤其是春、夏季气温升高对小麦产量产生了较明显的不利影响,降水量略增对提高冬小麦产量有一定积极意义,而日照时数的变化对冬小麦产量无显著影响。     

近46年宿迁市冬小麦生长期的气候资源变化特征

根据江苏省宿迁市1960-2005年的气温与降水资料,利用线性拟合、5年滑动及Mann-Kendall等方法,通过计算冬小麦生长期间的平均最高气温、平均最低气温、降水量及日照时数等气象指标,对该市小麦生长期间的气候变化特点进行分析.结果表明:近46年来宿迁市冬小麦生长期间平均最高气温和最低气温呈上升趋势,平均最低气温上升明显,气候倾向率达到0.34℃/10年;降水量变化不明显,但年代间波动较大;日照时数呈明显减少趋势,且发生突变,突变现象从1987年开始;＞0℃积温变化呈明显升高趋势,每10年增加54.04℃.     

连云港市气候变化对水稻产量的影响

利用江苏省连云港市近年的气象资料分析出气候变化趋势,并对应水稻(Orvza sativa L.)气象产量的变化,分析在当今气候变暖的背景下气象因子对水稻产量的影响。结果表明,在水稻全生育期,最高气温、最低气温、平均气温、降水都呈逐年上升趋势,日照时间和温差呈逐年下降的趋势,各气象因子在不同地区也呈现相同的变化趋势,但变化程度不相同。在水稻的6个生育期阶段,气象因子的变化趋势与全生育期基本相同,但在各地区各生育阶段也存在着不同的变化趋势。在水稻全生育期,通过特征分析表明,降水量与水稻产量的相关性最高,由降水在水稻全生育期的变化趋势可以看出,降水量的变化使得水稻产量增加。水稻在移栽返青期的温差与抽穗开花期和灌浆成熟期的最高气温、温差、日照时间对水稻产量的影响最为明显。最高气温在近年呈上升趋势,将有利于水稻产量的增加,而温差与日照时间呈减小趋势,将会对水稻造成减产。     

平罗县2000—2019年气候变化对玉米产量的影响研究

选取2000—2019年平罗县地面气象资料、农业气象观测资料及国家统计局平罗县调查队产量数据，分析了玉米生育期气温、降水量、积温、生育期天数的变化趋势，利用相关系数法，研究了气象要素变化和产量的关系。结果表明，2000—2019年平罗县玉米生育期平均气温、平均最低气温呈下降趋势，平均最高气温呈上升趋势；降水量呈增加趋势；稳定通过0℃、10℃、15℃积温均呈下降趋势；各生育期平均日期均比历年最迟日期提前，全生育期日数呈减少趋势，播种期到拔节期日数呈减少趋势，拔节期到成熟期日数呈增加趋势；平罗县玉米平均产量呈增加趋势。≥0℃积温与单产在0.05水平上显著负相关，平均气温、平均最低气温、播种期到收获期天数与单产在0.01水平上显著负相关，平均最高气温、降水量、≥10℃积温、≥15℃积温与单产不相关。     

气候变化对盘锦水稻生育期的影响分析

[目的]研究气候变化对盘锦水稻生育期变化的影响。[方法]选取盘锦大洼气象站1980~2009年水稻生育期观测资料及生育期气象资料,通过统计分析方法研究生育期变化及其与气象条件的关系。[结果]水稻全生育期平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈现升高的趋势,降水量呈减少的趋势,日照时数变化平缓;营养生长期与生殖生长期内平均气温、平均最高气温、平均最低气温的变化与全生育期的变化相似;平均气温与平均最高气温的升高导致全生育期和营养生长期缩短,却使生殖生长期延长。[结论]气候变化致使水稻生育期缩短,但营养生长期与生殖生长期变化不同。     

南北过渡带浅层地温变化及其对冬小麦产量的影响 ——以河南省信阳市为例

利用南北过渡带地区河南省信阳市1961—2017年逐月0～20 cm浅层地温和1992—2016年冬小麦产量资料,采用数理统计方法分析过去57年信阳市浅层地温的变化特征,并定量估算不同地温对冬小麦产量的贡献率。结果表明:(1)1961年以来信阳各层年平均地温均呈显著升高趋势,0 cm地层升温幅度最大,10 cm地层升温幅度最小,变化速率分别为(0.396±0.09)、(0.295±0.08)℃/10年,冬小麦生育期间各层平均地温也呈显著升高趋势;(2)1992—2016年信阳市冬小麦实际产量以(103.855±19.801) kg/(hm~2·年)的速率呈显著增加趋势,冬小麦气候产量大致经历了"高—低—高—低"的阶段波动,1992—1997年和2006—2012年气候产量相对较高,1998—2005年和2013—2016年则相对较低;(3)1992年以来信阳市冬小麦生育期5、10 cm平均地温与冬小麦气候产量呈正相关关系,0、20 cm地温与气候产量呈负相关关系,20 cm地温对冬小麦气候产量的贡献率最大,为42.3%,其次是10 cm地温(27.6%)和5 cm地温(23.2%),0 cm地温的贡献率最小,为6.9%。     

玉米播种期水分胁迫及补水对幼苗生长的影响

利用华北平原49个气象站点的逐日气象数据和24个农业气象试验站的物候期数据,分析了1961—2010年冬小麦营养生长期、并进期、生殖生长期和全生育期的生长度日(Growing degree days,GDD)、高温度日(Killing degree days,KDD)、降水量及其气候倾向率的时空变化特征。研究表明,1)华北平原冬小麦全生育期GDD各省间差异不显著,但其他各生育期各省间空间分布差异显著(P<0.05),华北平原所有地区GDD的气候倾向率均呈正值,高值主要分布在山东东部(莱阳市和烟台市等)、河南东南部(信阳市和固始市等)一带;2)华北平原冬小麦各生育期KDD各省间差异不显著,营养生长期KDD均呈增加趋势,其他时期有增有减,生殖生长期与全生育期KDD倾向率呈现东北与西南正值,其他地区负值的特征;3)华北平原在过去的50年冬小麦各生育期降雨量均呈现由南向北递减特征,营养生长期及全生育期降雨量均呈增加趋势,并进期山东东部地区及生殖生长期河南南部地区呈现降低趋势。因此,过去50年,河北省西部(保定和石家庄等)一带小麦种植极端高温风险较大;山东东北及河南西南一带未来小麦种植极端高温风险较大。华北大部分地区干旱风险呈现降低趋势,山东东部(潍坊市和莱阳市等)在冬小麦并进期,河南南部(南阳市和固始市等)在冬小麦生殖生长期干旱风险呈增加趋势。     

气候变暖对天水市冬小麦生长的影响

【目的】分析气候变暖对天水市冬小麦生育期的影响,以揭示小麦对气候变暖的响应,为探讨当地小麦的适宜播种期和小麦作物带的变迁以及种植业结构调整和粮食安全生产提供理论依据。【方法】利用甘肃省天水市的相关气象资料(气温、负积温、地温),结合天水市农业科学研究所1979-2007年的小麦生育期资料,应用DPS软件,建立小麦生育期与气温的回归模拟方程,探讨小麦生育期与气温的关系及变化趋势。【结果】天水市平均气温、四季平均气温、地温均呈现上升趋势,负积温绝对值呈减少趋势。平均气温、负积温、平均地温与小麦全生育期均呈负相关关系,出苗-拔节期与冬季、春季平均气温呈负相关关系。1979-2007年,随着冬小麦全生育期平均气温的升高,天水冬小麦对气候变暖的响应主要表现为拔节期、抽穗期、成熟期缩短,其中拔节期、抽穗期、成熟期分别缩短了4.261,2.759,4.811d/10年;气温升高使出苗-拔节期、抽穗-成熟期缩短,拔节-抽穗期延长。【结论】气候变暖已对天水市冬小麦的生长发育产生了较大影响,冬小麦全生育期缩短趋势明显。     

近50年华北平原冬小麦主要生育期水热时空变化特征分析

利用华北平原49个气象站点的逐日气象数据和24个农业气象试验站的物候期数据,分析了1961—2010年冬小麦营养生长期、并进期、生殖生长期和全生育期的生长度日(Growing degree days,GDD)、高温度日(Killing degree days,KDD)、降水量及其气候倾向率的时空变化特征。研究表明,1)华北平原冬小麦全生育期GDD各省间差异不显著,但其他各生育期各省间空间分布差异显著(P0.05),华北平原所有地区GDD的气候倾向率均呈正值,高值主要分布在山东东部(莱阳市和烟台市等)、河南东南部(信阳市和固始市等)一带;2)华北平原冬小麦各生育期KDD各省间差异不显著,营养生长期KDD均呈增加趋势,其他时期有增有减,生殖生长期与全生育期KDD倾向率呈现东北与西南正值,其他地区负值的特征;3)华北平原在过去的50年冬小麦各生育期降雨量均呈现由南向北递减特征,营养生长期及全生育期降雨量均呈增加趋势,并进期山东东部地区及生殖生长期河南南部地区呈现降低趋势。因此,过去50年,河北省西部(保定和石家庄等)一带小麦种植极端高温风险较大;山东东北及河南西南一带未来小麦种植极端高温风险较大。华北大部分地区干旱风险呈现降低趋势,山东东部(潍坊市和莱阳市等)在冬小麦并进期,河南南部(南阳市和固始市等)在冬小麦生殖生长期干旱风险呈增加趋势。     

陇东黄土高原塬区夏季气候变化对春玉米发育及产量的影响

利用地处陇东黄土高原塬区的庆阳市西峰区1990—2018年夏季平均气温、降水量、日照时数、春玉米发育期及产量资料,分析了夏季平均气温、降水量、日照时数的变化特征及其对春玉米发育期和产量的影响。结果表明,夏季平均气温呈上升趋势,上升速率为每10年0.46℃;降水量呈波动增加趋势,增加速率为每10年4.22 mm;日照时数呈减少趋势,减少速率每10年为4.76 h。夏季平均气温偏高年较偏低年春玉米各平均发育期均提前,全生育期日数缩短,平均气候产量偏低;夏季降水量偏多年较偏少年春玉米各平均发育期均推迟,全生育期日数延长,平均气候产量偏高;夏季日照时数偏多年较偏少年春玉米各平均发育期均提前,但对全生育期日数和平均气候产量的影响不明显。夏季气象因子影响气候产量最显著的是降水量,其次是气温,日照时数与气候产量的相关性不显著。平均气温影响气候产量相关最显著的是拔节-抽雄期;降水量影响气候产量相关最显著的是拔节-抽雄期;日照时数影响气候产量相关最显著的是开花-吐丝期。     

气候变化对河北低平原冬小麦需水量及水分生态适应性的影响

在气候变化和水资源短缺背景下,河北低平原地区冬小麦生产面临着巨大挑战。本研究以沧州市吴桥县为例,分析该地区1981—2015年冬小麦生育期内各项气象因素变化特征,采用SIMETAW模型模拟冬小麦各生育期需水量变化,分析冬小麦各生育阶段的水分生态适应性,提出影响冬小麦各生育阶段需水量的重要气象因素。结果表明:近35年来,气温是冬小麦生育期内变化最为显著的气象因素,其中最低气温呈极显著上升趋势,增幅为0.41℃/10a,平均气温呈显著上升趋势,增温幅度为0.27℃/10a;其次是降雨量的变化,冬小麦生育期内降雨量历年来呈增加趋势,每10年增加6.06mm;其他气象因素均呈不显著上升趋势。在上述气候变化背景下,冬小麦生育期内需水量近35年总体呈上升趋势,其中1981—1998年需水量呈下降趋势,1998—2015年呈上升趋势;冬小麦3个生长阶段(播种~越冬、返青~拔节、孕穗~成熟)的需水量均为上升趋势,其中拔节~返青阶段需水量显著高于其他2个生育阶段,且水分生态适应性最差,降水耦合度多年平均仅为17.84%。影响冬小麦各生育阶段需水量的气象因素有所不同,其中影响冬小麦返青~拔节阶段需水量的主要因素包括空气相对湿度(-)、最高气温(+)、平均风速(+)、太阳辐射(+)、最低气温(+)。根据回归方程,预测吴桥县冬小麦生育期需水量在2020和2030年分别为466.7和472.6mm。本研究结果将为河北低平原地区冬小麦节水种植制度构建提供理论依据。     

基于实证估算的冬小麦产量对气候变化的趋势分析——以山东省1960-2014年数据为例

本文分析了山东省气候要素对冬小麦产量的近54年来的变化影响,在确定突变点位的收益率基础上,进行相关性分析,提取气候因素对产量形成的影响,构建山东省气候对冬小麦影响的生产模型,用近54年的气候变化因素对冬小麦产量的贡献率模型进行定量估计。结果表明:山东省在气候变暖趋势明显的条件下,冬小麦生长季节的平均气温逐步升高,没有显著降水量变化趋势,但每年的波动范围较大,日照时数呈显著下降。越冬最高温度,最低温度和灌浆期日照时数和产量显著的正相关,产量与灌浆期降水量显著负相关。     

河北省沿海地区气候变化特征及相关分析

利用南堡盐场气象站1966～2005年40 a逐年各月的气温、降水量、蒸发量、日照时数和风速等资料,应用气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验和相关分析等方法,分析了各气候要素的变化特征。结果表明：年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温呈上升趋势,且均通过了99%显著性检验,气候倾向率分别为0.41℃/10 a、0.31℃/10 a和0.46℃/10 a;年日照时数和年蒸发量呈减少趋势,且通过了99%显著性检验,气候倾向率分别为-224.1 h/10 a和-147 mm/10 a;年降水量和年平均风速变化趋势不显著;年平均气温与年日照时数和年蒸发量为负相关关系,年日照时数与年蒸发量为正相关关系,年平均气温升高不是日照时数和蒸发量减小的直接原因,日照时数是影响蒸发量的1个主要因子。     

武汉市城市化发展对气候变化影响研究

根据武汉市1966-2015年的气候数据资料及统计年鉴资料,使用线性趋势分析法、滑动平均法、MK和MTT突变检验法对武汉市50 a气候进行分析,选取5个城市化指标,建立城市化指数模型并与气象要素做相关拟合分析。结果表明,武汉市50 a的年平均气温、极端最高气温、极端最低气温呈上升趋势,相对湿度、日照时数呈下降趋势,降水量变化不显著;年平均气温、极端最低气温、相对湿度、日照时数突变年份分别为1983、1980、1994、1988年。城市化指数与年平均气温、极端最低气温呈显著正相关,与相对湿度、日照时数呈显著负相关,与极端最高气温和降水量无明显相关性。城市化指数与年平均气温拟合曲线的拟合程度较高,说明城市化发展对年平均气温影响较大。     

宁夏灌区玉米产量与气象因子关系初探

通过对产量与各生育阶段气象要素的相关性分析,研究宁夏灌区气候条件对玉米产量及其构成要素的影响。结果表明:平均气温、平均最高气温、平均最低气温、平均日较差、≥10℃平均积温、平均相对湿度、平均降水量、总日照等气象因子对玉米干物质的积累及产量有较大影响。其中,平均相对湿度及平均降水量对玉米生殖生长期的影响较为明显;平均气温、平均最高气温、总日照等气象要素对玉米全生育期的生长影响非常重要。一定范围内,温度越高、日照越充分,玉米产量越高;降水量和相对湿度越大,玉米产量越低。     

浑善达克沙地及周边地区平均最高气温、最低气温及气温日较差的变化特征

利用浑善达克沙地及其周边地区18个气象站点1958²015年的最高气温、最低气温和平均气温资料,详细地分析了该区域年、季平均最高气温、最低气温以及气温日较差的变化趋势、突变性以及周期性。结果表明:近58年来,该地区的年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈上升趋势,其中年平均最低气温的上升变化最显著。年气温日较差呈下降趋势且在1972年发生了突变。季平均最高气温、最低气温均呈显著的上升趋势,尤其是在春季和冬季;季气温日较差呈不显著的下降趋势,以春季和冬季的下降趋势最明显。浑善达克沙地的气温日较差与平均风速和日照时数呈显著正相关,与降水量呈显著负相关。该地区年平均最高气温的周期性不明显,而年平均最低气温存在9年和25年左右的周期性变化。     

浑善达克沙地及周边地区平均最高气温、最低气温及气温日较差的变化特征

利用浑善达克沙地及其周边地区18个气象站点1958~2015年的最高气温、最低气温和平均气温资料,详细地分析了该区域年、季平均最高气温、最低气温以及气温日较差的变化趋势、突变性以及周期性。结果表明:近58年来,该地区的年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈上升趋势,其中年平均最低气温的上升变化最显著。年气温日较差呈下降趋势且在1972年发生了突变。季平均最高气温、最低气温均呈显著的上升趋势,尤其是在春季和冬季;季气温日较差呈不显著的下降趋势,以春季和冬季的下降趋势最明显。浑善达克沙地的气温日较差与平均风速和日照时数呈显著正相关,与降水量呈显著负相关。该地区年平均最高气温的周期性不明显,而年平均最低气温存在9年和25年左右的周期性变化。