气象因子对青岛市花生田西花蓟马种群数量的影响

气象因子是影响昆虫种群数量最重要的因素之一。本研究采用马来氏网收集法,2014年5月-2015年10月连续两年对青岛市重要花生害虫西花蓟马种群数量与气象因子间的关系进行了研究,结果如下:相关分析表明,最大风速风向、极大风速风向、最低气温、日最低地表气温、平均相对湿度等5因子与西花蓟马数量密切相关;偏相关分析表明,平均地表气温、极大风速、平均气温、极大风速风向、平均日降雨量、平均相对湿度、最高气温、平均风速等8因子与西花蓟马数量明显相关;通径分析表明,各气象因子都直接或间接影响西花蓟马数量,直接作用大于间接作用的气象因子为平均气温和平均日降雨量,间接作用大于直接作用的气象因子是最低气温和日最低地表气温,最大风速与西花蓟马数量变动直接和间接作用均呈负相关。通径分析决策系数由大到小依次为最大风速、平均相对湿度、平均日降雨量、极大风速、平均风速。综合分析表明,与西花蓟马数量变动密切相关的气象因子为最大风速、极大风速与风向、平均相对湿度、平均日降雨量、最高气温和平均地表气温。     

冬小麦不同生长阶段气象因素对产量影响的双重量化分析

为探究冬小麦各生育期的气象因素对其产量的影响程度,根据黄淮海冬小麦物候图将冬小麦生育期划分为9个生长阶段,选取河南省2005-2015年冬小麦的产量数据和日平均气象观测数据,利用指数平滑法计算出冬小麦的气象产量,建立气象影响因素集和灰色关联分析模型,双重量化分析河南省冬小麦不同生长阶段气象因素对产量的影响程度。结果表明,单重量化分析时,在播种期、分蘖期、越冬期和灌浆期,平均相对湿度对冬小麦气象产量影响最大;在返青期、拔节期和成熟期,平均风速对冬小麦气象产量影响最大;出苗期日平均气温对冬小麦气象产量影响最大;抽穗期光照时长对冬小麦气象产量影响最大。双重量化分析时,出苗期平均气温和日最高气温、分蘖期和越冬期平均相对湿度、拔节期平均风速对冬小麦气象产量影响较大。     

气候条件对冬小麦千粒重的影响

通过多年多点多项多品种的小区试验、高产攻关与高产示范，研究了气候条件对冬小麦千粒童的影响。结果表明，从其开花到成熟期的诸因子中，天数是影响冬小麦千粒重高低的主导因子，其次是平均最低气温，平均最高气温的作用最小。冬小麦受干热风的危害较大，在后期浇水不当情况下会引起千粒重下降。干热风对千粒征的危害是多种因素综合影响的结果，而麦田土壤只要能满足小麦对水分的需要，干热风来临时能保持麦株体内的水份平衡，就可极大地削弱干热风的危害程度，使千粒重少下降，甚至不下降；麦田浇水的终止期在乳熟末期前2～3d，水分不足的麦田只要在终止期前浇水，且水量适宜，就有利于千粒重的提高。     

气候变暖对黄淮海地区冬小麦生育进程与产量的影响

为了解气候变暖对小麦生长和产量的影响,利用我国黄淮海地区1990-2009年107个气象站点逐日气温、降水等气象资料和105个农作物生长发育观测点物候资料,以及历史冬小麦产量数据,分析近20年内黄淮海地区冬小麦生育期农业气候资源、生育期及产量变化特征。利用多元回归分析方法,分析了小麦生育进程变化特征及气候因子与产量的关系。结果表明,近20年黄淮海地区冬小麦生育期内最高温度(Tmax)、平均温度(Tavg)和最低温度(Tmin)均呈上升趋势,平均每年分别增加0.059、0.058和0.062℃。近20年黄淮海地区由于冬小麦播种日期推迟,抽穗和成熟日期均提前,营养生长期(播种到抽穗)缩短(平均每年缩短0.41d),生殖生长期(抽穗到成熟)延长(平均每年延长0.24d),而整个生育进程平均每年缩短0.17d。黄淮海地区20年中冬小麦产量均呈显著增加趋势。采用非线性法面板模型分析表明,除山东省外,Tmax、Tavg和Tmin升高对冬小麦产量均有正效应,主要原因是生殖生长期有所延长,增加了灌浆结实时间,以及气候变暖促使冬小麦有效分蘖增加。Tmax、Tavg和Tmin每升高1℃,小麦增产0.62%~4.78%。山东省冬小麦产量随着温度升高呈现出下降的趋势,可能是由于海洋性气候带来的高温影响。     

气象条件对陇东塬区冬小麦灌浆速率的影响

为了解陇东塬区冬小麦灌浆与气候条件的关系,利用西峰农业气象试验站观测资料,分析了气象条件对冬小麦灌浆速率的影响。结果表明,冬小麦灌浆速率与日最高气温、日较差、日照时数、总辐射呈正相关,而与降水量、相对湿度呈负相关。通过通径分析,灌浆速率的主要决定因子是日较差和日照时数,其中日照时数影响最大,其直接通径系数达0.731 7,最高气温、日较差、总辐射主要通过日照时数对灌浆速率起间接作用。灌浆速率最大时期出现在冬小麦花后23d前后。     

二氧化碳浓度倍增对海南岛气候变化的影响

使用NCAR/RegCM2区域气候模式单向嵌套CSIROR21L9全球大气-海洋耦合模式的方法，模拟在CO2浓度倍增情景下海南岛的气候变化状况，结果表明，海南岛气温平均升高2.2℃，最高气温，最低气温也都有增加，降水量变化幅度较大，平均增加37.0%，雨日增加21.0%，蒸发量增加29.1%；但空气相对湿度和常风风速变化不大，总体而言，温室效应使得海南岛气候更加温暖，湿润。     

中国小麦主产省不同筋型冬小麦品质形成的气候条件分析

为明确冬小麦品质形成的气候条件，本研究利用2006-2015年中国5个小麦主产省（河北、山东、河南、安徽、江苏）冬小麦的10个品质指标数据及其抽穗至成熟期的气候资料，统计并分析了5个省内冬小麦抽穗至成熟期的气候资源特征、4种筋型（强筋、中强筋、中筋和弱筋）冬小麦的品质特征以及两者的关系。结果表明，不同筋型冬小麦同一品质指标的主导气候因子不同，同种筋型冬小麦的不同品质指标的主导气候因子也不同。整体上看，冬小麦品质形成的主导气候因子为温热和水湿因素。强筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内≥32 ℃的高温日数和降水量影响，温热条件越好，强筋冬小麦品质越优；中强筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内降水日数和气温日较差影响，且两者的贡献均为负（延伸性除外）；中筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内最高温度和降水日数影响，最高温度越高，品质越差；对于弱筋冬小麦，抽穗至成熟期内日最高气温≥32 ℃的持续天数越多或空气湿度越大，其品质越差。     

“金太龙”叶面肥对冬小麦产量及干热风抗性的影响

为探究"金太龙"叶面肥对冬小麦产量及干热风抗性的调节作用,通过两因素随机区组试验,对不同水、肥喷施量下冬小麦产量及干热风抗逆指数进行了分析。结果表明,干热风胁迫下,冬小麦的产量、干热风抗性与叶面肥用量和喷施水量均密切相关。孕穗期喷施"金太龙"叶面肥的增产作用主要归因于穗粒数、千粒重增加,尤其是千粒重。喷施水量较低时,提高叶面肥用量不利于增加粒重,低叶面肥用量则可保证冬小麦高产和提高抗干热风的能力;喷施水量较高时,提高叶面肥用量有助于延长旗叶功能期,有利于增加粒重。综合来看,孕穗期"金太龙"叶面肥用量为3kg·hm~(-2)、喷施水量225kg·hm~(-2)时,冬小麦产量最高,对干热风的抗性最好。     

宁夏灌区春小麦干热风灾害的时空特征

为给宁夏灌区春小麦干热风防治提供参考,根据春小麦干热风国家气象行业标准,利用1981-2014年宁夏灌区16个气象站的气象资料,分析了当地春小麦高温低湿型干热风日数和天气过程次数的时空分布特征。结果表明,近34年中干热风日数与天气过程次数均呈上升趋势,且在1995年出现了突变;近24年中6月中旬干热风日数增多,7月下旬减少,干热风日出现的时间提前;2001-2010年干热风日数和天气过程次数最多。在宁夏灌区北部、东部和南部春小麦干热风出现较多,其中大武口最多;春小麦干热风日在宁夏灌区发生的区域呈扩大趋势,但干热风天气过程发生区域2008年前呈扩大趋势,2008年后呈缩小趋势。为了减轻干热风灾害对春小麦的危害,在实际生产中,应采取长期治理生态环境和短期预防相结合的防治措施。     

气候条件变异对吉林省玉米单产的影响分析

基于1978～2009年吉林省东、中、西部共8个县(市)玉米单产和气候条件数据,运用面板回归模型研究该时期内气候条件变异对吉林省玉米单产的影响。结果表明,1978年以来,吉林省玉米单产波动性较强,产能不稳定。日平均气温、日照时数、日降水量、相对湿度和风速均对玉米气象产量有显著影响。从影响方向看,除风速外,其他因素均对吉林省样本地区玉米气象产量产生正向影响;从影响程度看,玉米生育期内的日降水量影响最大,其次是日均气温和日照时数,相对湿度和风速的影响相对较小。     

川滇交界干热河谷地区农业气候资源特征

利用四川攀枝花和云南华坪、元谋等3个时间序列较长的气象站地面观测资料,运用线性趋势法、气候倾向率法、Mann-Kendall非参数统计检验法等方法分析了川滇交界干热河谷地区光能、热量、水分和风能等农业气候资源特征。结果表明：川滇干热河谷地区光能资源丰富,热量资源充足,风能资源良好,但水分资源结构不平衡,易出现干旱。并且在全球气候变化背景下,光能、热量、水分和风能等农业气候资源都发生了明显的变化,对农业会造成一定的影响,如温度升高导致作物生长期延长,生长季热量增加,适宜种植范围扩大。≥10 ℃积温的增加为热量要求较高的热带经济作物种植提供了有利条件,川滇干热河谷地区适宜热带经济作物种植区域将增加。此外,农业气候资源的变化也会带来一定的负面影响,如冬季温度升高,将导致热带作物抗旱能力下降等。     

基于格点积温指标的黄淮海冬麦区冬小麦气候生产潜力预估

为宏观了解冬小麦产量及产量稳定度的变化规律,基于1991-2013年黄淮海冬麦区91个有冬小麦种植的农业气象站点的冬小麦发育期及对应年份100个气象站点逐日气象资料,采用格点积温指标划分生育期,通过逐步订正法对冬小麦的气候生产潜力及其变异系数进行估算,之后结合国家气候中心RegCM3模式模拟A1B情景下1951-2100年0.25°×0.25°格点气象资料,对未来情景下冬小麦气候生产潜力及其变异系数进行预估。结果表明,从年际变化看,黄淮海冬麦区冬小麦气候生产潜力总体呈现波动下降的趋势,且该波动逐渐趋稳;各时段气候生产潜力基本介于6 277~7 044kg·hm~(-2),除2011-2040年有21.94kg·hm~(-2)·10a~(-1)的上升趋势外,其余时段均呈明显下降趋势。冬小麦气候生产潜力在空间上总体呈北部低、四周高,在时间上主要呈先平稳后逐渐降低的趋势;其变异系数在空间上总体呈北高南低,在时间上呈北部先增后减、南部先减后增的变化趋势。在实际生产过程中应更加注重冬小麦生长发育过程中光、温、水的匹配程度。     

黄淮麦区小麦主推品种（系）干热风抗性鉴定

为了确立黄淮麦区小麦干热风抗性评价指标,并筛选出抗干热风的品种(系),以黄淮麦区推广的91个小麦品种(系)为供试材料,于灌浆期对其设置温室模拟干热风处理,探讨干热风对小麦植株冠层形态特征、旗叶功能期、产量性状及籽粒主要营养成分积累的影响。结果显示,经干热风处理后,不同抗性小麦品种(系)冠层黄化程度不尽相同,而所有小麦品种(系)冠层的绿光标准化值下降,旗叶功能期缩短,千粒重下降,蛋白质相对含量显著增加,淀粉含量显著降低。同时,确定了旗叶功能期和千粒重抗逆指数共同作为小麦干热风抗性的评价指标,并鉴定出山农19等高抗干热风的小麦品种及济南17等敏感品种。利用旗叶功能期和千粒重抗逆指数能够鉴定出小麦干热风相对抗性,可为小麦品种布局以及抗干热风相关性状的遗传改良提供参考。     

1971-2017年陇中地区气候变化及其对旱地春小麦产量的影响

为了解不同生育阶段气候变化对旱地春小麦产量的影响,利用陇中地区1971-2017年逐日气温和降水量,运用APSIM模型模拟春小麦生育期和产量,对近47年来该地区气候变化特征及其与春小麦产量的相关性进行了分析。结果表明,陇中地区年降水量按4.639 mm·10a^-1的速率显著减少,春小麦全生育期降水量按1.304 mm·10a^-1的速率减少,8个生育阶段的降水变化趋势不同,其中灌浆-成熟期的降水量下降幅度最大,倾向率为-2.995 mm·10a^-1;分蘖-拔节期的降水量有明显的上升趋势,倾向率1.855 mm·10a^-1。旱地春小麦全生育期和各生育阶段的日均温、日均最高温和日均最低温都呈上升趋势,并且日均最低温的上升幅度要大于日均最高温。经相关分析,旱地春小麦全生育期降水量和日均最高温与产量分别呈极显著和显著相关;拔节-孕穗期和灌浆-成熟期降水量与产量的相关性分别达显著和极显著水平,拔节-孕穗期和灌浆-成熟期日均温与产量均呈极显著相关,拔节-孕穗期和灌浆-成熟期的日均最高温与产量分别呈显著相关和极显著相关。     

全生育期增温对冬小麦物侯期、产量和水分利用效率的影响

为明确太行山山前平原地区冬小麦生长发育、产量形成及水分利用对气候变暖的响应,以冬小麦品种藁优5218为材料,于2017-2018和2018-2019连续两个冬小麦生长季在旱棚内采用开放式增温系统(free air temperature increase,FATI)模拟气候变暖趋势,分析了FATI的增温效果及全生育期增温对冬小麦物候期、茎秆发育、产量及水分利用效率的影响。结果表明,与自然条件(CK)相比,增温后冬小麦穗分化进程加快,整个生育期缩短4~6 d,主要表现为越冬—拔节期的生育进程缩短,而灌浆期的持续时间延长;增温导致冬小麦茎秆基部变细薄,降低节间横截面维管束数目及木质化程度,增加倒伏风险;增温降低了冬小麦产量和水分利用效率(WUE),两个生长季分别减产10.4%和5.3%,WUE分别下降16.1%和12.7%。因此,气候变暖不利于该区域小麦产量和WUE的提高,可通过栽培管理措施或品种改良来使冬小麦生产系统适应增温趋势,实现稳产提效。     

小麦干热风抗性鉴定及热胁迫相关基因TaHSPs的表达分析

为鉴定黄淮麦区小麦品种干热风抗性以及不同抗性品种热激蛋白(TaHSPs)基因的表达差异,以98个小麦品种为试验材料,于花后10~20d进行人工模拟干热风处理,通过测定小麦不同生长时期的叶绿素含量、收获后的千粒重与籽粒品质,评价不同品种干热风抗性;对筛选出的干热风抗性不同的品种在出苗15d进行热胁迫处理,通过荧光定量PCR测定热胁迫0~4.5h内TaHSPs基因表达量的变化。结果表明,干热风处理后,供试小麦品种旗叶的叶绿素含量均降低,高抗干热风品种降幅较小,热敏感型品种降幅较大;供试小麦品种的千粒重均降低。山农23号等3个品种达到高、中抗干热风等级,且抗性比较稳定,师栾02-1为热敏感型品种。干热风处理后籽粒蛋白质含量升高,总淀粉含量降低,抗干热风小麦品种总淀粉相对含量降幅较小。不同小麦品种幼苗在热胁迫0~4.5h期间,TaHSPs基因表达量均为抛物线趋势,抗干热风品种在热胁迫1h时TaHSP16.9基因表达上调幅度大于热敏感型品种。对于TaHSP17.8基因,抗干热风品种在热胁迫期间,上调表达反应时间均早于热敏感型品种;在热胁迫0.5h时,山农23号、周麦18与泰山9818三个抗干热风品种基因表达均上调至590倍以上,而师栾02-1与济南17号的上调幅度在300倍以下。对于TaHSP23.6基因,山农23号的上调表达峰值远高于其他品种。对于TaHSP26.6基因,热敏感型品种在热胁迫后期的上调倍数高于抗干热风品种,师栾02-1与济南17号两个热敏感型品种在热胁迫4.5h时上调幅度均在4 000倍以上,而抗干热风品种山农23号、周麦18与泰山9818上调幅度均在3 000倍以下。     

Climate Change and Potato Production in Contrasting South African Agro-ecosystems 1. Effects on Land and Water Use Efficiencies

Explorations of the impact of climate change on potential potato yields were obtained by downscaling the projections of six different coupled climate models to high spatial resolution over southern Africa. The simulations of daily maximum and minimum temperatures, precipitation, wind speed, and solar radiation were used as input to run the crop growth model LINTUL-Potato. Pixels representative for potato growing areas were selected for four globally occurring agro-ecosystems: rainy and dry winter and summer crops. The simulated inter-annual variability is much greater for rainfall than for temperature. Reference evapotranspiration and radiation are projected to hardly decline over the 90-year period, whilst temperatures are projected to rise significantly by about 1.9 °C. From literature, it was found that radiation use efficiency of potato increased with elevated CO₂ concentrations by almost 0.002 g?MJ^?1?ppm^?1. This ratio was used to calculate the CO₂ effect on yields between 1960 and 2050, when CO₂ concentration increases from 315 to 550 ppm. Within this range, evapotranspiration by the potato crop was reduced by about 13% according to literature. Simulated yield increase was strongest in the Mediterranean-type winter crop (+37%) and least under Mediterranean summer (+12%) and relatively warm winter conditions (+14%) closer to the equator. Water use efficiency also increased most in the cool rainy Mediterranean winter (+45%) and least so in the winter crop closer to the equator (+14%). It is concluded from the simulations that for all four agro-ecosystems possible negative effects of rising temperatures and reduced availability of water for potato are more than compensated for by the positive effect of increased CO₂ levels on water use efficiency and crop productivity.