基于ArcGIS的农业气候资源推算及应用

运用ArcGIS对大理州的主要农业气候资源进行推算，建立小网格推算模型推算温度以及稳定通过界限温度的积温和持续天数，用反距离权重插值方法推算雨量和日照时数。结果表明，基于ArcGIS的大理州农业气候资源推算结果较传统方法推算的结果更加精细、准确，应用更加广泛、方便。     

1961—2019年青海湖南部地区≥0℃农业界限温度变化特征

为有效利用农业气候资源及合理布局农作物品种提供科学依据，利用青海省共和县1961—2019年逐日平均气温资料，使用线性趋势分析、累积距平和t检验法等方法，分析青海湖南部共和县近59年农业气候资源的主要热量指标的变化特征。结果表明：1961—2019年青海湖南部共和县农业气候资源主要热量指标气温稳定通过≥0℃的初日、终日、持续日数和积温分别呈极显著提前、推迟、延长和增大趋势，气候倾向率速分别为－2.65 d/10a、2.19 d/10a、4.84 d/10a和90.22℃?d/10a，变异系数分别为11.5%、2.3%、5.2%和7.7%。共和县气温稳定通过≥0℃的初日、终日、持续日数和积温分别在2000年、1993年、1996年和1997年发生提前、推迟、延长和增多突变，≥0℃的初日提前9 d，终日推迟9 d，持续日数延长17 d，积温增加315.0℃? d。     

郧西县黄姜种植气候区划

利用郧西国家基准气候站1971～2000年气象资料,采用多元回归和逐步回归拟合方法,得到郧西县年平均气温、≥10℃积温、日照、降水量的小网格推算模式。利用arcwiewGIS地理信息系统推算出郧西县小网格点气候要素值,依据黄姜农业气候区划气候指标,借助于arcwiewGIS地理信息系统的空间分析功能,将郧西县分为黄姜种植最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区。     

陕西宝鸡市近50年农业气候资源特征分析

【目的】研究陕西宝鸡市近50年农业气候资源的变化规律。【方法】选用宝鸡市11个县(区)气象站的1961—2008年气温、降水量和日照等气象要素统计资料,对宝鸡市近50年光资源、热量资源和水资源的变化特征进行分析。【结果】1)年日照时数以38.95h/10年的倾向率波浪式减少,其中以夏季减少趋势最明显,线性倾向率为-28.8h/10年;年平均气温以0.238℃/10年倾向率上升,冬、春季平均气温上升最快,夏季平均气温升温幅度最小;年降水量以倾向率为31.187mm/10年波动性减少,这种减少主要是由于春季和秋季降水量减少而致。2)由于气温升高,各农业界限温度的初日明显提前,终日推迟,持续时间明显增多,积温显著增加,以平均气温≥0℃和平均气温≥10℃时各指标变化较明显,平均气温≥20℃时各指标变化较小。【结论】近50年,由于气候变化,宝鸡市农业气候资源发生了明显变化,使农业生产的不稳定性增加、产量波动加大。     

近58年沈阳地区积温变化趋势及其对农业生产的影响

[目的]研究沈阳地区近58年积温变化趋势及其对农业生产的影响。[方法]利用沈阳地面气温资料,应用气候统计学方法,分析了近58年沈阳≥0℃、≥10℃积温变化趋势,并探讨了积温变化对农业生产的影响。[结果]近58年来,沈阳地区气温≥0℃初日提前约10 d,终日推后不明显,持续日数延长13 d,≥0℃积温增加343℃;≥10℃初日提前约9 d,终日推后8 d,持续日数延长16 d,≥10℃积温增加370℃;后20年平均值与前20年相比,≥0℃、≥10℃持续日数均延长9 d,≥0℃、≥10℃积温分别平均增加196、202℃。另外,沈阳地区热量的增加对当地农业生产有一定影响。[结论]该研究可为当地掌握热量资源变化特征及调整农业布局提供理论依据。     

北碚农业气候区划探析

[目的]分析并探讨重庆市北碚地区的农业气候区划.[方法]根据北碚地区一年三熟之主要农作物小麦(春性小麦、半冬性小麦)、水稻(中熟早稻、迟熟早稻、迟熟晚稻、一季中稻)、油菜所需热量和不同耕作方式及品种搭配的耕作区,利用统计分析方法,得到不同耕作方式及品种搭配的耕作区所需积温;根据北碚地区近30年各地年平均温度和年积温资料,结合各区域地形、海拔高度、降水量和土壤性质等因素,利用统计归类分析方法,对北碚地区进行农业气候区划.[结果]不同耕作方式及品种搭配的4类耕作区所需积温分别为:第1类耕作区年积温≥6 530℃,第2类耕作区6 530℃＞年积温≥6 350℃,第3类耕作区6 530℃＞年积温≥5 990℃积温,第4类耕作区年积温≤5 990℃;将北碚地区划分为浅丘平坝温热区、高丘温热区、单斜低山与岩溶槽谷温和区、低山岭脊温凉区4类农业气候区.[结论]利用4类农业气候区主要气候特征和4类耕作区所需积温,对北碚地区进行农业气候区划,可为合理安排作物种类、品种等提供指导,同时对稳定农业生产、提高农作物产量和品质以及增加农民收入具有重要指导与现实意义.     

新疆奎屯柳沟垦区积温变化特征初探

为探明新疆奎屯柳沟垦区近20年积温变化趋势及其对农业生产的影响,利用新疆奎屯柳沟垦区1998-2017年的积温资料,通过五日滑动平均法、年际变化曲线、累积距平等方法对其进行统计分析。结果表明:历年平均稳定≥0℃积温为4 200.1℃,持续期为243d。≥0℃积温年际变化存在3~4年的变化周期,≥0℃积温累积距平曲线整体也呈现出下降的趋势。稳定≥10℃积温平均为3 844.4℃,持续期为184d。≥10℃积温累积距平变化情况与≥0℃积温基本一致,存在约4年的变化周期,累积距平曲线整体呈现出减少的变化趋势。在80%的保证率下,稳定≥0℃积温值为4 116.2℃,稳定≥10℃积温值为3 769.5℃。     

1961—2010年贵州省积温的时空变化特征

基于1961—2010年全国0.5°×0.5°逐日气温格点数据,采用Kriging插值法等方法分析了1961—2010年贵州省积温的时空变化特征。结果表明:50 a间,全省≥0℃和≥10℃的积温呈增加的趋势,并呈现出西低东高的空间格局;随着高程的增加,≥0℃和≥10℃的积温逐渐降低;随着坡度的增加,≥0℃和≥10℃的积温先增加后降低;各农业区≥0℃和≥10℃的积温存在明显的空间异质性。气候变暖和地形是影响贵州省积温时空变化的重要因素。     

近60年大连市农业界限温度变化特征分析

利用大连市近60年的日平均气温资料,对稳定通过≥0℃、≥10℃的积温和积温日数及其变化率的特征进行了分析,探讨大连市农耕期各界限温度的变化特征。结果表明,近60年来大连市稳定通过≥0℃、≥10℃的积温和积温日数均呈上升趋势,其中稳定通过0℃积温、积温日数比稳定通过10℃的上升趋势显著。除第1个30年稳定通过0℃积温呈非常缓慢的递减趋势外,其余各时间阶段通过0和10℃的积温呈递增趋势,且前期递增趋势较弱,后期增强,第3个30年最强。稳定通过0和10℃的积温日数各阶段均呈递增趋势,后期较前期趋势显著。     

北方旱作农区农业气候资源时空变化特征

利用北方旱作农区317个气象台站1961—2010年地面气象观测资料,分析和比较了1961—1990年(时段Ⅰ)和1991—2010年(时段Ⅱ)农业气候资源变化特征。结果表明：全区日照时数总体呈降低趋势,时段Ⅱ较时段Ⅰ平均减少了92.9 h;研究区域近50年年降水量变化呈现西部增加东部减少的特征;与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ研究区域年均气温增加了0.97℃,高于全国平均水平,日平均气温稳定通过0℃、10℃的持续日数普遍呈增加趋势,喜凉作物生长期内≥0℃积温和喜温作物生长期内≥10℃积温分别平均增加198.6℃·d和197.3℃·d;研究期间全区气候变化西部地区总体呈暖湿趋势,东部地区总体呈暖干趋势。     

辽阳市近50年气温变化特征研究

对辽阳市1960～2009年年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、日平均气温稳定通过10℃起日、止日、起止日间日数及≥10℃积温进行分析,结果表明,近50年辽阳市年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温都在升高;日平均气温稳定通过10℃起日在提前、止日在推后、起止日间日数在延长,≥10℃积温在增大;气候变暖趋势明显。     

近50年建昌县热量资源特征变化研究

利用建昌近50年气象观测资料,采用线性趋势分析方法、气候倾向率概念,分析热量资源特征变化。结果得出,近50年来,建昌县年平均气温升高1.5℃;春、夏、秋、冬四季气温升高依次是1.7、0.9、1.0、2.5℃;11～4月是气温升高的主要时段。≥10℃积温增加207℃,无霜期延长5d。80年代是气温变化的＂拐点＂,其前后年平均气温平均升高1.0℃,春季平均气温升高1.2℃,冬季升高1.6℃,夏季、秋季均升高0.8℃;≥10℃积温平均增加148℃;无霜期平均延长6d。     

沈阳地区农业气候资源分析

利用沈阳地区1981—2010年气候资料,应用GIS和线性气候倾向率方法对年日照、≥10℃积温、温度、降水等气候资源进行诊断分析。结果表明,近30年来沈阳地区日照时数呈现逐年减少的趋势,日照时数的年际变化存在明显的季节差异,春季、夏季、秋季均呈现减少的趋势;≥10℃积温、平均温度、平均最高温度、平均最低温度均呈逐渐升高的趋势,沈阳地区呈现出"暖干"状态;降水量呈减少趋势,趋势并不剧烈,但地域差异较大。     

近50年来锦州地区气候变化对生态环境及农业生产的影响

利用一元线性回归、滑动平均、小波分析等方法,对锦州地区1956~2006年气温、降水、≥10℃积温、初霜日、终霜日、无霜期日数等资料进行了统计分析。结果表明,近50年锦州地区年平均气温以0.28℃/10年速度递增;≥10℃积温逐年增多;无霜期延长;初霜日提前;终霜日变化不大;降水以13.9 mm/10年速度递减;气候变化使锦州地区生态环境及农业生产均发生了不同程度的改变。     

浙江省农业气候资源时空变化特征研究

基于浙江省20个气象站点1961-2010年的逐日气象数据,分析了浙江省农业气候资源的时空分布特征和变化规律。结果表明: 气候变暖背景下,浙江省气温显著升高,≥10℃积温增加,气温稳定≥20℃终日延迟,作物气候生长期增长。热量资源要素在空间上具有一定的纬向分布特征。1961-2010年浙江省日照时数年际间呈显著下降趋势,其中以金衢盆地与台州玉环地区减少最为明显;年均降水量增加,降水天数减少,雨日平均降水强度年际间呈明显上升趋势,以舟山及嘉兴-宁波-台州沿海增速最大。沿海岛屿及金衢地区的参考作物蒸散量较高,丽水地区最少。1961-2010年全省平均湿润指数为164,整体上表现出增加趋势。本研究结果可为浙江省农业种植区划、生产布局调整及制定气候变化对策提供参考。     

辽宁省农业界限温度时空变化特征及其对农业生态环境的影响

[目的]探讨气候变化背景下辽宁省农业界限温度变化对全省农业生产的影响,为农业生产合理规划布局及充分利用农业生态资源进而提高农作物产量提供科学依据.[方法]基于当前全球普遍升温的气候变化,利用1960~2014年辽宁省22个气象站点的逐日气温资料,在Matlab和ArcGIS等技术支持下,分析辽宁省农业界限温度初日、终日、持续天数和积温的时空变化特征、农业界限温度的时空变化特征及其对农业生产的影响.[结果]辽宁省10 ℃农业界限温度初日气候倾向率为-0.445 d/10年,终日气候倾向率为1.757 d/10年,持续天数气候倾向率为2.202 d/10年,积温气候倾向率为53.73 ℃·d/10年;1960~2014年辽宁省农业界限温度初日提前、终日延后、持续天数增加、积温增加,变化幅度与纬度和地理位置密切相关.从空间变化来看,农业界限温度初日由西南向东北推迟、终日由东北向西南延后、积温由西南向东北递减.[结论]未来辽宁省种植趋势应以辽西山地丘陵区为核心,向中部平原区和辽东低山丘陵区扩展;在农业生产过程中应合理使用化肥、农药,从而推动农业生态环境的可持续发展.     

黔西南优质烤烟种植分区农业气象关键因子研究

[目的]为黔西南地区优质烤烟种植提供技术指导。[方法]通过分析黔西南烤烟主要种植区的温度、降水、日照条件考察了黔西南烤烟产量和质量的影响因子。[结果]Ⅰ区海拔高度为1 450～1 650 m,≥20℃的天数为80 d左右,活动积温为1 200～2 100℃,年均温为13.5～14.6℃。Ⅱ区海拔高度为1 300～1 450 m,≥20℃的天数为110 d左右,活动积温为2 100～2 700℃,年均温为14.6～16.3℃。Ⅲ区海拔高度为1 050～1 300 m,≥20℃的天数为150 d左右,活动积温为2 700～3 600℃,年均温为16.3～17.0℃。Ⅳ区分两个区,一区海拔高度〈1 000 m,≥20℃的天数〉160 d,活动积温〉3 600℃,年均温为〉17.5℃;二区海拔〉1 700 m,基本无连续≥20℃日数,年均温〈13.0℃。[结论]该研究提出了各海拔区域的优质烤烟种植农业气候指标条件,为贵州发展烤烟生产提供了参考。     

河西走廊东部近52年热量资源变化特征

[目的]研究气候变暖背景下河西走廊东部热量资源的变化特征。[方法]利用1959～2010年河西走廊东部5个气象站日平均气温资料,得出各年代稳定通过10、0℃积温及其持续天数和起止日期分布的变化,进而分析了气候变暖背景下河西走廊东部热量资源的变化特征。[结果]河西走廊东部气温持续增暖,线性趋势达0.34℃/10a,较我国大部分地区更为显著,且与各热量资源指标有较好的相关性。气候变暖使得河西走廊东部稳定通过10、0℃积温显著升高,且稳定通过10、0℃积温的起始日期提前、终止日期延后,使得稳定通过10、0℃积温的持续天数显著增加,特别是0℃积温终止日期延后比起始日期提前更显著。[结论]河西走廊东部热量资源的增加有利于当地粮食产量的稳定提高。     

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。     

石羊河流域气候与主要农业气象灾害变化特征

基于石羊河流域气象站近35年气象和主要农作物种植资料,探讨流域农业气候变化和农业生产、水文变化及其对作物布局、种植的影响。结果表明,≥0℃、≥10℃积温增加线性倾向率中北部大于南部,热量资源增加明显。年降水量以4.719mm/10a线性倾向率在增加,而年径流量以0.274亿m^3/10a的速率在减少。气候生产力以134.62kg/（hm^2.10a）的速率增加。春末夏初旱局部增加明显,无霜期延长,沙尘暴减少显著,大风南部增加、中北部减少。农业气候变化使春小麦种植区域向海拔较高区推进,播种期提前,生育期缩短,对产量形成不利,而对喜温作物玉米、棉花和酿酒葡萄等提高产量和品质有利。