宁夏地区春玉米灌溉需水量特征研究

【目的】提高宁夏地区春玉米的灌溉效率,优化农业资源配置。【方法】依据宁夏地区11个站点1960-2019年的气象资料,确定宁夏地区年际及春玉米生育期不同水文年型的有效降雨量;然后,利用ET₀ Calculator软件计算参考作物腾发量,并结合作物系数法计算作物需水量,求得宁夏地区年际及不同水文年型下春玉米各生育期的作物需水量、灌溉需水量、耦合度和水分盈亏指数。【结果】1960-2019年间,宁夏地区年有效降雨量波动较大(158.5~424.2 mm),北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米生育期有效降雨量分别为123.9,205.4和334.4 mm。宁夏全区春玉米生育期需水量为482.0~690.7 mm,其中南部山区和中部干旱带春玉米需水量有降低趋势,而北部引黄灌区有增大趋势。北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米灌溉需水量分别为566.8,413.0和147.6 mm;在枯水年、平水年和丰水年宁夏全区春玉米灌溉需水量分别为448.5,378.9和317.0 mm。南部山区降雨对作物需水量的满足程度最高,耦合度为0.70,是北部引黄灌区的3.89倍。【结论】宁夏南部山区应以集雨技术为基础发展雨养玉米种植;北部引黄灌区和中部干旱带需要大力发展节水灌溉,其中在北部引黄灌区春玉米大喇叭口期、抽雄期和乳熟期需要分别补灌87.2,79.6和275.6 mm,在中部干旱带需要分别补灌65.7,62.4和212.8 mm。     

宁夏干旱区气候要素与苜蓿生产力时空分布 及关系模拟研究

将GIS与APSIM相结合,利用21个气象观测站点分别在1980、1990、2000年代的逐月气象数据,运用反距离插值法,分析宁夏干旱、半干旱地区苜蓿全生育期和不同生育阶段的平均降雨量、日照时数、最高气温、最低气温等气候要素与苜蓿产量时空分布特征,以及气候要素变化对苜蓿生产力的影响和苜蓿产业布局。结果表明:1980、1990、2000年代,降雨量由北向南呈增加趋势,日照时数、最低温和最高温均呈下降趋势。苜蓿产量分布特征与降雨量分布相似,但与日照时数、最低温和最高温分布规律相反。降雨量是影响苜蓿产量的关键气候要素,但不是唯一决定性因素。分枝至开花阶段是苜蓿生长发育的关键生育阶段,在这一阶段适当补充土壤水分对苜蓿增产具有重要作用。固原、西吉、海原大部以及盐池、中宁、同心部分地区可作为发展苜蓿产业的主要地区。     

黑龙江省春玉米产量潜力及产量差的时空分布特征

【目的】研究黑龙江省春玉米不同水平产量潜力及各级产量潜力之间产量差的时空分布特征,分析研究区域制约春玉米生产的限制因素。【方法】以黑龙江省春玉米种植区为研究区域,利用当地气候资料、作物生育期、栽培管理措施和土壤资料,使用区域尺度验证后的农业生产系统模型（APSIM）,分析研究区域春玉米1981-2010年不同水平产量潜力,明确春玉米产量潜力及各级产量差的时空分布特征。【结果】研究区域内春玉米产量潜力与玉米生长季内日照时数分布趋势一致,西部高于东部,产量潜力年际变化趋势有增有减;春玉米雨养产量分布特征与生长季降水量分布特征相似,表现为中部高于东西部的趋势,降水量愈少的地区,雨养产量低且稳产性愈差;最近30年研究区域82%的站点雨养产量呈下降趋势,雨养产量的不稳定性远高于产量潜力的不稳定性,气候土壤生产力区域特征为西部齐齐哈尔和绥化地区最低。近30年因降水变化造成的产量差呈增加趋势,表明生长季干旱发生风险加大。【结论】降水是制约黑龙江省西部玉米产量的主要因素,可通过灌溉提高产量;中部伊春地区、通河地区和牡丹江地区,水分不是限制春玉米产量的因素,提高产量的途径是改良土壤条件及优化栽培管理措施;在雨养条件下,东部的三江平原通过改良土壤物理性状,可提高产量16%-22%。     

气候变化下宁夏引黄灌区玉米产量及其构成因素的预估

[目的]定量化估算未来气候变化情景下宁夏引黄灌区玉米产量变化趋势。[方法]利用区域气候模式输出的未来90年（2010～2100年）宁夏25 km×25 km网格的逐日温度、降水、辐射等资料,采用校正的CERES-Maize模型对宁夏21世纪的玉米产量状况进行研究。[结果]随着气候变暖,在未来气候情景下,采用目前玉米的适应性品种和最优生产管理措施,与基准年份BS（1961～1990年平均）相比,宁夏引黄灌区玉米产量在2020s和2050s表现为增产趋势,到2080s,随气温的进一步升高,则开始减产。玉米的产量构成因素穗粒数和穗粒重也表现相同的趋势。在2020s和2050s,B2情景下的玉米增产幅度大于A2情景,在2080s,B2情景下的玉米减产幅度小于A2情景。[结论]随着气候变暖,宁夏引黄灌区玉米增产,随气温的进一步升高,则开始减产。     

气候变化下宁夏引黄灌区玉米产量及其构成因素的预估

[目的]定量化估算未来气候变化情景下宁夏引黄灌区玉米产量变化趋势。[方法]利用区域气候模式输出的未来90a（2010～2100年）宁夏25km×25km网格的逐日温度、降水、辐射等资料,采用校正的CERES-Maize模型对宁夏21世纪的玉米产量状况进行研究。[结果]随着气候变暖,在未来气候情景下,采用当前玉米的适应性品种和最优生产管理措施,与基准年份BS（1961～1990年平均）相比,宁夏引黄灌区玉米产量在2020s和2050s表现为增产趋势,到2080s,随气温的进一步升高,则开始减产。玉米的产量构成因素穗粒数和穗粒重也表现相同的趋势。在2020s和2050s,B2情景下的玉米增产幅度大于A2情景,2080s,B2情景下的玉米减产幅度小于A2情景。[结论]随着气候变暖,宁夏引黄灌区玉米增产,随气温的进一步升高,则开始减产。     

宁夏沙坡头区气候变化对玉米产量及生产潜力的影响

基于全球性气候变化，以宁夏沙坡头区为研究区域，根据沙坡头地区1990-2019年玉米农业气象数据和产量数据，采用线性回归、主成分分析和Thornthwaite Memoriae模型分析沙坡头地区长时间序列气候变化背景下玉米产量和气候生产潜力。结果表明：近30年来，沙坡头地区玉米平均气温和蒸发量均有显著增减，而降水量和日照时数均呈不同程度波动上升；玉米同期总产量呈现非常显著的上升趋势，每年增产105.68 kg·hm^-2，气候生产潜力以每10年36.87 kg·hm^-2呈波动上升趋势的线性倾斜；影响玉米产量的主要气候因素是温度、水分和日照；未来气候变化对玉米气候生产潜力有重大影响，“暖湿型”和“冷湿型”气候有助于提高玉米产量，而“暖干型”和“冷干型”气候不利于玉米的生长，其中降水变化对玉米气候生产潜力的影响作用比温度更大。因此，我们应该大力推进智慧农业发展，合理调整作物的区域分布以适应气候变化，以期获得玉米增产增收。     

近20年黄淮海地区气候变暖对夏玉米生育进程及产量的影响

【目的】探求黄淮海地区近20年气候变暖对夏玉米生长发育进程及产量的影响,为气候变暖背景下夏玉米的高产稳产制定合理的应对措施提供理论依据。【方法】选取黄淮海地区,包括河北、京津地区、河南、山东、安徽和江苏等地区进行区域研究,利用该地区近20年长期观察的气候数据和夏玉米生产数据以及历史产量数据,采用相关分析和非线性多元回归等分析方法,明确气候因子（温度和降水）与夏玉米生育期和产量的关系。【结果】近20年间黄淮海大部分地区夏玉米生长季内区域平均温度呈上升趋势,但存在地区间差异。降水方面,该区东北部的京津-河北地区与山东降水量呈下降的趋势。与1990s相比,2000s河北和山东夏玉米营养生长期天数呈下降趋势,分别下降2 d和1 d,河南呈上升趋势,增加1 d;而生殖生长期呈上升趋势,分别上升4 d和2 d,河南下降1 d。全生育期天数有所增加,平均增加2 d和1 d。河南保持不变。利用F检验法分析审定品种和试验地玉米全生育期线性趋势一致性。结果表明,审定品种生育期和试验地玉米生育期变化呈现一致的趋势,说明品种的变化是影响夏玉米生育期的因子。采用线性偏回归测验法分析品种和气候因子对夏玉米生育期影响重要性。结果表明,气候因子是夏玉米生育期变化的主要因子,影响率占75.3%。黄淮海地区（除江苏外）夏玉米产量以增产为主。非线性分析表明,气温升高会导致黄淮海地区北部的河北与西部的河南夏玉米产量上升,东南部地区各省份夏玉米的减产。降水对该地区干旱少雨的北部地区夏玉米产量有正效应,对湿润多雨的南部地区有负效应。此外,当GDD10上升时,黄淮海地区北部的河北与西部的河南的夏玉米产量会随着上升,而东部和南部的山东、安徽与江苏夏玉米产量将会下降;整个黄淮海地区,当GDD30上升时,会造成全地区夏玉米产量下降,且山东下降最为明显。【结论】黄淮海地区夏玉米的实际生产受气候变暖的影响,夏玉米对气候变暖是逐步适应,可以利用其适应潜力,通过选育生育期长和耐热的夏玉米品种和改进栽培措施来适应气候变暖,从而提高夏玉米产量。     

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。     

1981—2020年精河县枸杞生长季农业气候资源的变化特征

【目的】探明精河县农业气候资源的变化特征,为当地枸杞产业应对气候变化提供科学依据。【方法】利用精河县气象站1981—2020年逐日气象资料,采用Mann-Kendall突变检测和气候倾向率等方法,分析枸杞生长季农业气候资源的变化特征。【结果】1981—2020年,枸杞生长季气温为19.7～23.5℃,平均气温21.5℃,气候倾向率为0.4℃/10 a;≥10℃积温3 062～4 400℃·d,平均3 845.6℃·d,≥10℃积温气候倾向率为162.6 ℃·d/10a,≥10℃积温日数气候倾向率为4.6 d/10a;平均气温、≥10℃积温及其日数随年份增加呈明显升高趋势,且均在2004年发生由低到高的显著突变。1981—2020年精河县初霜日推迟,气候倾向率为2.8 d/10a;终霜日提前,气候倾向率为-3.0 d/10a;无霜期延长。枸杞夏果成熟期间高温日数增加,生长季降水量呈微弱增加趋势,年代变化趋势不明显,但波动较大。日照时数在1999年发生突变,呈显著增多趋势。枸杞生长季降水主要集中在6月和7月,气候倾向率分别为-0.4 d/10a和2 d/10a。【结论】气候变化背景下,精河枸杞生长季热量资源的增加有利于提高枸杞产量,但枸杞萌芽展叶期遭遇霜冻风险增大,4月需加强霜冻灾害防范。夏果成熟期间高温日数增加,需关注高温对枸杞幼果生长发育造成的不利影响。7月降水量增加,对枸杞产量形成有一定影响。     

云南河口1953年植胶以来气候变化与橡胶树寒害初步分析

通过对云南河口县气象站1956~2010年共55年的气象资料．以年均温、降雨量、年极端最高温及极端最低温为指标．初步分析了河口地区55年来气候变化趋势和特点。结果显示：年均温以每年0．0269℃的速度逐渐升高：年极端最高温以每年0．0219℃的速度及年极端最低温也以每年0．0417℃的速度在逐年上升;云南河口地区气候变暖趋势明显,虽然橡胶树寒害次数有所下降,尤其是从20世纪90年代以后,但受害频率和严重程度与气候变暖没有明显的相关性。     

西藏气候变化趋势及其对青稞产量的影响

为了研究气候变化对西藏青稞产量的影响,采用西藏37个气象站点1986-2015年的气象资料,选取年均以及青稞生长期平均气温、最高气温、最低气温、降水量、空气相对湿度和日照时数以及逐年青稞产量数据,运用趋势分析、相关分析和逐步回归方法分析了气候变化趋势及其对青稞产量的影响。结果表明：1986-2015年以来西藏地区气温呈线性增加趋势,温度（平均气温、最高温和最低温）增加特别是最低温的增加与青稞产量增加呈极显著正相关,是影响青稞产量的最重要因素;降水量也是影响青稞产量的主要因素之一,与青稞产量呈极显著正相关;空气相对湿度对青稞产量的影响不显著;日照时数与青稞产量呈负相关,但相关性不显著。     

气候变化背景下江西省双季晚稻气候生产潜力的时空变化特征

【目的】科学评价气候变化对江西省水稻气候生产潜力的影响对保障粮食稳产增产具有重要意义。【方法】本文基于江西省85个气象站54年的气象数据、晚稻生育期资料,采用逐步订正法、线性趋势分析法、Manner-Kendall检验法等分析了江西省双季晚稻光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力的时空分布特征,并结合现实生产力数据分析了气候变化背景下江西省双季晚稻的增产潜力。【结果】1961-2014年双季晚稻光合生产潜力的空间分布呈东部高、西部低,光温生产潜力呈东南部高、西北部低,气候生产潜力呈北部低、南部高特征。近55年双季晚稻的光合生产潜力和光温生产潜力呈下降趋势,下降速率分别为534和465 kg·hm~(-2)(10a)~(-1),气候生产潜力呈上升趋势,上升速率为189.7 kg·hm~(-2)(10a)~(-1)。对江西省晚稻影响较大的气象因子是降水,其次是温度,但降水的影响在逐年减少。【结论】双季晚稻存在着增产潜力,但增产潜力呈下降趋势,增产潜力高值区集中在南部地区、低值区集中在中北部地区。未来可以通过增加农业科技投入,合理安排农业种植结构,提高气候资源的利用率,实现晚稻可持续增产。     

不同RCP情景下山东省小麦、玉米关键生育期的气候变化预估

为了研究气候变化情况下小麦、玉米关键生育时期气候要素的变化趋势和对生产的适应性,选用基于BCC-CSM1-1气候系统模式下的3种不同浓度路径(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)的模拟数据,研究了山东省冬小麦和夏玉米播种至出苗期和抽穗至灌浆期的最高温和降水量变化趋势。结果表明:在历史(1961—2005年)气候条件下,小麦季和玉米季关键生育期的最高温均呈增加趋势;在未来情景模式下,小麦季和玉米季播种至出苗期的最高温均在RCP2.6情景下呈下降趋势,在RCP4.5和RCP8.5情景下呈增加趋势,且在RCP8.5情景下增加最快,气侯倾向率分别为0.56、0.62℃/10a;小麦季和玉米季抽穗至灌浆期的最高温在3种RCP情景下均存在不同程度的增加趋势,在RCP8.5情景下增加最快,气候倾向率分别为0.45、0.76℃/10a。在历史气候条件下,小麦季播种至出苗期的降水量呈上升趋势,抽穗至灌浆期的降水量呈下降趋势,而玉米季两关键生育期的降水量均呈下降趋势;在未来情景模式下,小麦季播种至出苗期的降水量在3种RCP情景下均呈下降趋势,在RCP4.5情景下下降最快,气候倾向率为-0.43 mm/10a;小麦季抽穗至灌浆期和玉米季播种至出苗期的降水量均呈增加趋势,在RCP8.5情景下增加最快,气候倾向率分别为1.53、4.62mm/10a;玉米季抽穗至灌浆期的降水量在RCP2.6和RCP8.5情景下呈增加趋势,在RCP4.5情景下呈减少趋势,在RCP2.6情景下降水量增加最快,气候倾向率为2.41 mm/10a。综合来看,在RCP4.5和RCP8.5情景下玉米季关键生育时期最高温的增温速率均大于小麦季,而降水量的变化不显著,因此,在未来气候变化条件下,随着CO2浓度的增加,可通过调整播期和优化作物管理模式实现作物产量的提高。     

河南省近50年气候变化特征

利用河南省13个观测站点1961～2010年逐日气象观测资料,研究了近50年河南省气候的变化趋势和变化周期。结果表明,近50年来河南省气温表现为增加趋势;年平均气温和年最低气温表现为中部和西部升幅较小,中北部较大;年最高气温以西部升温幅度最大,中部最小。降雨量总体呈增加趋势,中部、东部降雨量呈增加趋势,北部、豫西、豫南降雨量呈减少趋势;年日照时数总体呈减少趋势,东部减少最多,西部减少最少;相对湿度总体呈减少趋势,南部中北部减少较多,中部、东部、最北和最西部地区相对湿度呈增加趋势。气候变化显著周期分别为平均气温3～5年,降雨量5～6年。     

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。     

基于AEZ模型的黑龙江省玉米生产潜力变化分析

【目的】分析30年来黑龙江省玉米生产潜力和增产空间的变化趋势,为提高当地玉米的生产水平提供参考。【方法】以黑龙江省1980-2009年共30年的气象资料为基础,采用联合国粮农组织（FAO）农业生态区法（AEZ）计算了黑龙江省玉米的光温生产潜力和气候生产潜力,在此基础上计算了玉米的增产空间,并对黑龙江全省和典型县(市)域的增产空间进行了分析。【结果】1980-2009年的30年间,黑龙江省光温生产潜力呈增加趋势,而气候生产潜力则呈减少趋势;相对于光温生产潜力和气候生产潜力上限值而言,黑龙江省玉米的增产潜力空间均表现为减小趋势,但增产空间仍较大,相对于光温生产潜力而言还有66%的增产空间,相对于气候生产潜力也仍有51%的增产空间。对典型县(市)域玉米增产空间的分析表明,位于三江和松嫩平原县（市）域玉米生产潜力的开发程度较大,增产空间相对较小,而其他县（市）域的增产空间则较大。【结论】水分是限制黑龙江省玉米增产的主要因子,除三江和松嫩平原外其他区域的增产空间相对较大。     

1961—2015年中国热区降水和气温时空变化特征

【目的】为深入认识中国热区降水和气温的变化特征,探讨中国热区农业气候资源对全球气候变化的响应。【方法】按照气候区划方法选取中国热区,利用1961—2015年76个气象站降水、气温资料,结合线性倾向率、距平与累积距平、Mann-Kendall检测、最小二乘法、克里金插值等方法分析了研究区年际、年代气候变化特征。【结果】(1)55年来,中国热区年降水量呈不显著增加趋势,线性倾向率为13.85 mm/10 a, 20世纪60年代为枯水期,20世纪90年代为丰水期,2002—2003年间降水发生了由多到少的突变;(2)降水量的空间分布具有明显的由东南向西北减少趋势,降水量增加明显的地区为海南岛,降水量减少明显的地区为云南。(3)热区年均温、年均最高温、年均最低温都呈上升趋势,增温速率分别为0.09、0.07、0.13℃/10 a, 1996—1997年间发生了由低温向高温的突变,1990—1999年气温呈增温趋势;(4)年均温、年均最高温、年均最低温高值区分布在雷州半岛,气温增加明显的地区为福建,气温减少明显的地区为云南西南部。(5)热区水热资源主要集中在中部和南部广西、广东和海南岛,热区西部云南地区气候较为适宜。【结论】中国热区过去55年整体呈增湿增温趋势,是中国响应全球气温变暖的非显著地区,年均最低温是热区增温的主要贡献者。研究从时间、空间方面把握热区气候资源的现状与趋势,为热区农业资源区划、农业可持续发展及其研究提供基础。     

近20年东北气候变暖对春玉米生长发育及产量的影响

【目的】探求东北三省近20 年气候变暖对春玉米生长发育进程及产量的影响,为东北地区气候变暖下粮食安全问题提供理论依据。【方法】选取东北黑龙江、吉林和辽宁省三省进行区域研究,利用东北地区近20 年气候观察数据和春玉米长期观测数据,通过相关和回归等数理统计方法系统分析东北三省春玉米生长季的气候因子（温度和降水量）与春玉米生育进程数据和历史产量数据之间的关系。【结果】东北地区1989-2009 年春玉米生长季日最高温度、最低温度以及平均温度均呈明显上升趋势,气候倾向率每年分别为0.050、0.045和0.044℃,表现为春玉米生育期间白天增温幅度较夜间增温幅度大,降水量变化不显著。近20 年黑龙江省各试验站平均播种日期变化趋势是每年提前0.10 d,而吉林省、辽宁省各试验站每年分别推迟0.18和0.21 d。黑龙江省、吉林省以及辽宁省各试验站春玉米平均成熟日期变化趋势分别每年推迟0.39、0.35和0.55 d,平均生育期天数变化趋势分别每年增加0.49、0.17和0.34 d,成熟日期推迟的幅度大于播种日期的推迟幅度导致三省试验站春玉米生育天数增加。对1991-2006 年东北地区审定品种生育期数据与气候数据关系进行相关性分析表明,黑龙江省最高温度（Tmax）上升会延长审定品种生育期,而吉林和辽宁省春玉米的审定品种生育期与平均温度（Tavg）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）均呈现为正相关。采用T检验法分析春玉米审定品种生育期和试验站春玉米生育期关系表明,黑龙江和辽宁省的审定品种和试验站春玉米生育天数呈一致的增加趋势,且无显著性差异。采用线性偏回归测验法分析品种和气候因子对春玉米生育期影响重要性的结果表明,品种生育期的延长是导致春玉米生育期不断延长的主要原因。三省春玉米近20 年平均产量表现为增加趋势,其趋势由小到大的次序是辽宁省、吉林省以及黑龙江省,越往北其产量增加趋势越大,产量增加越明显。东北各省地级市1989-2009年面板数据分析表明,东北地区平均温度（Tavg）、最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）的变化均会影响春玉米的产量。温度上升,东北部产量增加明显,尤其是黑龙江省东部的三江平原地区,而东北地区西南部减产。【结论】受气候变暖的影响,东北春玉米品种对气候变暖是逐步适应,可以利用其适应潜力,通过春玉米品种改良和调整播期等措施来适应气候变暖,从而提高春玉米产量。     

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。     

东北三省春玉米产量差时空分布特征

【目的】随着人口增加、气候变化和环境问题日益凸显,粮食生产能力及粮食安全受到广泛重视。然而,目前中国粮食产量远远低于作物潜在产量,如何利用有限耕地生产更多粮食已经成为中国农业目前面临的重大问题。东北三省是中国重要的玉米生产区,其春玉米产量占全国总产量的29%,该区玉米产量提升对中国粮食安全具有重要的意义。【方法】论文以东北三省春玉米种植区为研究区域,基于1961—2010年气候资料、农业气象观测站作物资料和统计资料,利用农业生产系统模拟模型(APSIM-Maize)和数理统计方法,解析气候变化背景下研究区域春玉米潜在产量与实际产量的差及各级产量差的时空分布特征,为提升东北三省春玉米产量提供科学依据和参考。【结果】东北三省春玉米潜在产量与农户实际产量之间产量差(总产量差)呈明显的经向和纬向分布(P0.01),即由南向北递减,由西向东递减,且地区间差异较大,变化范围为4.8—11.9 t·hm~(-2)。春玉米潜在产量与可获得产量之间的产量差(产量差1)、可获得产量与农户潜在产量之间的产量差(产量差2)均呈现随经度升高而降低的趋势,这与春玉米生长季内降水量分布有关。产量差1变化范围在0.06—3.2 t·hm~(-2)之间,产量差2地区间差异较大,变化范围为1.7—8.0 t·hm~(-2),主要是由于栽培管理措施的差异造成的。从全区50年平均来看,春玉米潜在产量与实际产量间的产量差为64%,其中由于不可转化的技术因素、农学因素和经济社会因素限制的产量差分别为8%、40%和16%。从时间变化趋势来看,过去50年(1961—2010)研究区域春玉米各级产量差均呈现减小的趋势,其中总产量差和产量差3呈显著缩小趋势(P0.01),每10年分别缩小1.55 t·hm~(-2)和1.40 t·hm~(-2),但产量差1和产量差2变化趋势并不显著。【结论】东北三省春玉米潜在产量与农户实际产量之间的产量差呈明显的经向和纬向分布,即由南向北递减,由西向东递减。农学因素是限制当地玉米产量提升的主要因素,通过改善农学因素,如提高栽培管理措施、改善土壤条件和更换高产品种可有效缩小产量差达40%。