甘肃东部气候变化及冬小麦生长发育响应特征

分析发现1971年以来陇东黄土高原变暖特征明显,其中西峰半湿润塬区1971～2005年增温线性趋势0.0525℃/a,环县半干旱川区增温线性趋势0.0367℃/a,平凉半湿润半干旱过渡地区增温线性趋势0.0411℃/a.除了环县川区夏季增温不明显,其余各区域四季增温均比较显著,西峰塬区四季增温幅度最大,增温趋势最明显,平凉次之.增温表现出夏季、秋季、春季、冬季依次增强的趋势.西峰半湿润塬区年降水量呈减少的趋势,环县半干旱川区年降水量呈增加的趋势,处于半湿润和半干旱过渡带的平凉年降水量则没有明显变化,不同区域秋季降水量均呈现出减少的趋势.气候变暖对陇东不同气候区域冬小麦生态影响既有相同之处,也有不同之处,相同之处主要表现在停止生长期和乳熟期均没有明显变化,起身期提前趋势明显.不同之处体现在西峰播种期明显推迟,返青期明显提前,而环县和平凉播种期和返青期均没有明显变化;西峰、平凉分蘖期明显推迟,抽穗期明显提前,而环县分蘖期和抽穗期没有明显变化;西峰、环县成熟期显著提前,全生育期日数显著缩短,而平凉成熟期和全生育期日数则没有明显变化;另外,西峰、平凉冬前及早春分蘖减少,越冬死亡率大幅度下降,产量显著增高,西峰、环县灌浆期显著延长,成熟期显著缩短,环县越冬死亡率较高时段对应秋春季降水偏少时段,产量增幅不大,增产趋势不明显.综合分析认为,西峰半湿润塬区气候变暖特征最明显,气候变暖对冬小麦的生态影响最显著.     

气候变化对西峰黄土高原地温与物候期的影响

用西峰黄土高原1971~2005年5、10、15、20 cm地温和1981~2005年冬小麦发育期、1984~2005年苹果树、梨树物候资料,分析了地温变化对物候期的影响。结果表明,西峰各季节10 cm地温均呈升高的趋势,增温幅度春季最明显,变幅也最大,冬季次大,再是秋季,夏季最小。地温与物候期均为负相关,冬季与冬小麦发育期最显著的是乳熟期,相关系数为-0.57~-0.65,与苹果树发育期最显著的是成熟期,相关系数为-0.48~-0.60,与梨树发育期最显著的是叶变始期和开花始期为-0.41~-0.52;春季与冬小麦发育期最显著的是返青期,相关系数为-0.60~-0.63,与苹果树发育期最显著的是叶芽开放期和展叶始期,为-0.66~-0.68,与梨树发育期最显著的是开花始期,为-0.68~-0.69。春季地温对作物发育期的影响具有明显的持续性和滞后性,冬季地温对作物发育期影响有阶段性,春季地温对作物发育期的影响比冬季的明显。     

甘肃西峰黄土高原区气温对梨树发育期的影响

利用甘肃西峰农业试验站的气温稳定通过10 ℃初日和梨树发育期资料,分析了气候特征及其对梨树发育期的影响.结果表明:西峰10 ℃初日与梨树发育期呈明显的正相关,最显著的是落叶末期,其次是开花末期.西峰代表站初日早的3个年份,积温高,日照充足,梨树的平均发育期普遍提前,尤其是叶芽开放期、开花末期,提前幅度最大,早年和迟年发育期出现日期差异较大,发育期最大相差21～24天.气温10 ℃初日对冬小麦发育期的影响趋势和梨树一样,只是影响显著程度有所差异,气温10 ℃初日对林果业的影响要比粮食作物显著,气候变化增大了本区林果业生产的风险性,但对粮食作物种植较为有利.     

河北省冬小麦生长和产量对气候变化的响应

利用河北省1981-2007年冬小麦产量资料和冬麦区23个农业气象站点冬小麦全生育期观测资料、逐日气象资料,采用最小二乘法、相关分析、通径分析等方法,分析冬小麦生长发育和产量对气候变化的响应。结果表明:冬小麦冬前各生育期、北部麦区起身期、中南部抽穗－开花期平均气温下降,其他发育期平均气温升高;各发育期平均日照时数减少;降水总量冬前增加,冬后减少。冬小麦冬前生育期延后,冬后生育期提前;播种－分蘖期和抽穗－成熟期延长,其他发育期缩短,实际生长天数变化不大。不同生育期内气象要素对冬小麦发育进程和产量影响不同:气温是影响发育进程的主要气象因子,各发育期内均有较大影响;降水对返青后发育进程影响较大;日照主要影响灌浆成熟期。北部麦区气象产量主要受冬前分蘖期、越冬期、起身－拔节期的气温,开花－成熟期的气温和日照,拔节－抽穗期的降水量影响;中南部麦区气象产量主要受全生育期降水量(以返青－抽穗期最为突出)、开花－成熟期的气温和日照影响。     

陇东黄土高原冬小麦生长对气候变暖的响应特征

使用地面平行观测资料,就甘肃陇东黄土高原作物冬小麦对气候变暖的响应进行初步比较分析.结果表明:1981年以来,冬小麦对气候变暖的响应主要表征为全生育期与越冬期缩短,返青期与成熟期提前;各发育阶段对增温的响应差异明显,增温使营养生长阶段的返青～起身～拔节和生殖生长阶段的开花及成熟日期提前,乳熟日期和开花～成熟期间的总日数无明显变化,但增温使开花～乳熟有延长趋势,使乳熟～成熟有缩短趋势.产量随平均最低气温的升高和≥0℃、≥5℃、≥10℃及≥15℃积温的增加而增加,随≥20℃积温的增加而减少,表明乳熟期的高温天气对冬小麦产量有逼熟减产的负作用.     

渭北旱塬区气温变化与冬小麦物候的响应

通过对渭北旱塬区永寿、风翔、蒲城、旬邑4个农业气象试验站1971年到2010年冬小麦观测数据以及30个县市区同期气象资料同步观测分析,得出渭北旱塬区气候近40年来增温明显,且以冬季和春季增温最为显著。受气候变化影响,本区域冬小麦播种期、越冬期推迟,返青期、拔节期、抽穗期、成熟期等发育期普遍提前,以返青期提前最为显著,相关性分析显示,除了冬前生长期,冬小麦越冬期以及春季各发育期间隔和发育期平均气温相关显著,而且春季的相关性明显比冬季显著,但表现在发育期间隔方面,却是冬小麦越冬期呈显著缩短趋势,而返青后各发育期间隔没有明显变化。结论认为：气候变暖一方面有利于越冬农作物安全越冬,减少冻害对农业生产的影响,而且温度升高,也增加了农业生产积温,使农作物可生长期延长,有利于提高复种指数;另一方面,由于旱塬区春季气温变率较大,发育期提前将导致作物受冻害的气候风险增大,尤其果树开花期遭受冻害,将对产量构成严重威胁。冬季气温持续上升,将导致冬小麦条锈病孢子和林果病虫害等安全越冬,对病虫害防治工作带来很大难度。因此,气候变暖对旱塬农业生产将产生深刻的影响,应引起高度关注。     

气候变暖对陇东塬区冬小麦成熟期的影响与适宜收获期预报

通过对陇东塬区近35年来的气温资料分析发现,平均气温随年代呈明显增加趋势,年平均气温上升幅度为0.0528℃/a,且以冬春季增幅最大,夏秋季增幅较小.气候变暖使陇东塬区冬小麦春季各发育期整体提前,是冬小麦成熟期提前的主要原因;春末夏初气温偏高、降水偏少,高温持续时间长,加快了冬小麦的生殖生长阶段的发育进程,使发育期间隔天数缩短,也是冬小麦的成熟期明显提前的另一原因.同时根据西峰农试站近10年来对陇东塬区冬小麦灌浆速度的测定结果,结合冬小麦拔节抽穗期的天气气候、作物生长发育进程、相似年型分析,建立了冬小麦成熟期的预报思路和方法,预测了2006年庆阳市冬小麦适宜收获期,并对庆阳市近5年来适宜夏收期间的降水日数进行了分析,做出了2006年庆阳市冬小麦适宜收获期为6月15～25日的预报结论,预报结论和冬小麦的实际成熟期相吻合.     

陇东塬区冬小麦适宜播种期分析

通过对西峰农业气象试验站1981-2005年冬小麦观测资料和西峰国家基准气象站近35年来气象观测资料的详细分析,总体来看,气候变暖使陇东塬区冬小麦生育期发生显著变化,主要表现为冬前发育期推迟,生育期天数延长,春季发育期提前,生育期天数缩短。冬前旺长现象严重,春季易受晚霜冻和干旱危害,对冬小麦生产影响严重。气候变化对冬小麦播种出苗影响较大,当冬小麦播种期推迟8～10 d后,能有效控制冬前旺长现象的出现,避免和减轻春旱对冬小麦生产的危害。     

气候变化对陇东塬区冬小麦生长发育及产量的影响

分析西峰农业气象试验站冬小麦生育期的观测资料表明,气候变暖使陇东塬区冬小麦全生育期天数缩短,主要是越冬期天数缩短,而冬小麦实际生长的天数并未缩短;气候变暖使冬小麦播种期推迟,成熟期提前,从而使麦田的休闲期延长,延长了复种作物的生长期,为提高气候资源的利用率和单位面积的产量提供了保证。气候变化对冬小麦气候产量的影响具有明显的周期性。     

气候变化对陇东冬小麦生态影响特征研究

对黄土高原比较有典型代表性的残塬"董志塬"的变暖及冬小麦生态响应特征进行研究,发现"董志塬"近35 a来年平均增温线性趋势达0.0505℃,增温表现出平均气温、最高气温、最低气温同时上升,且冬春季增温速度最快,秋季次之,夏季增温最平缓;增温对冬小麦的生态影响主要体现在全生育期(线性趋势0.91 d/a)、越冬期(线性趋势0.85 d/a)显著缩短,春季发育期普遍提前(返青期以0.57 d/a的线性趋势提前,拔节期以0.42 d/a的线性趋势提前,成熟期以0.48 d/a的线性趋势提前),而春季各发育期间间隔日数并未出现缩短的趋势.认为气候变暖对当地农业生产有利有弊,气候变暖,尤其冬春气温显著升高将导致越冬期土壤水分损耗增大,春旱加剧,不利于春季农业生产;另一方面冬小麦全生育期缩短,成熟期提前,能有效提高复种指数和土地利用率.     

冬灌对农牧交错带人工草地越冬期土壤水热状况的影响

通过2005~2007年2个越冬期的田间试验,利用烘干法和时域反射仪测定的土壤总含水量和液态含水量,土壤温度探头测定土壤温度,结合气象资料,分析了处于华北农牧交错带的坝上地区冬灌对越冬期土壤水热动态状况的影响机制,进一步分析了冬灌对土壤水热状况的作用。结果表明,冬灌使土壤入冬时冻结较慢,入春时融化也较慢;冬灌可以缓冲土壤温度的剧烈变化,入冬时使土壤温度降低较慢,入春时使土壤温度的升高也较慢,显著提高表层土壤在入冬和越冬期的温度,有利于牧草的越冬;整个越冬期各处理的土壤总贮水量变化微弱,冬灌的土壤剖面水分优势可以持续到第二年作物返青。     

河北省冬小麦干旱预测技术研究

本研究以河北省冬小麦干旱综合监测模型为基础,对其包含的土壤相对湿度指数、作物水分亏缺距平指数、降水量距平指数进行未来10天的预测,建立冬小麦干旱预测模型;应用2001年、2008-2010年唐山、涿州、定州、黄骅、深县、栾城、南宫、肥乡8个站气象和土壤墒情资料,以农田土壤水分平衡方程为依据,对0 ～ 50 cm、0～20 cm土壤相对湿度预测结果和冬小麦干旱预测模型模拟结果进行检验.结果表明:0～50 cm土壤相对湿度相对误差在10％以下的站点占73％,在10％ ～ 15％的占12％,在15％以上的占15％;0～ 20 cm土壤相对湿度相对误差在10％以下的站点占68.4％,在10％ ～ 15％的占13.7％,在15％以上的占17.9％;干旱预测模型预测准确率为77.8％,如果以预测结果与监测结果相差一个干旱等级为正确,则干旱预测与监测结果完全一致,干旱预测模型可满足业务应用的需要,但干旱预测模型预测准确率依赖于降水预报的准确率.     

天水市冬小麦生长对气候变暖的响应

通过分析冬小麦生育期、产量与温度的关系及变化趋势,建立回归模拟方程,揭示冬小麦对气候变暖的响应,为种植结构调整和粮食安全提供理论依据。结果表明:1980年以来,天水冬小麦对气候变暖的响应主要表现为出苗期、拔节期、抽穗期、成熟期缩短,返青期推迟;增温使出苗～返青期、拔节～抽穗期延长,返青～拔节、抽穗～成熟期缩短;随着冬小麦全生育期平均气温和地温的升高,全生育期以6.7 d/10a的速度缩短;小麦全生育期与5、10、15、20 cm平均地温均呈负相关。小麦产量有先降后升的变化趋势。天水市小麦适宜播期应在10月1日左右。     

喷灌条件下冬小麦冠层温度的试验研究

研究了喷灌条件下冬小麦冠层温度在不同土壤水分条件下的变化规律及其随作物生长发育期的变化状况。结果表明．在喷灌条件下,冠层温度的变化规律同普通灌溉的变化规律基本相同。当灌水量达一定程度后,冠层温度不再下降,反而呈现上升趋势;土壤水分对冠层温度的影响程度相对减小,不为主要决定因子;对于冬小麦．．当灌溉量增加到一定程度时,反而不利于冬小麦的生长,水分利用效率也下降,在灌足底墒水和返青、拔节期均灌溉的情况下,小麦生长期间每次灌水量不宜过大,以每次灌水量不超过300m^3／hm^3为宜。     

污水灌溉对冬小麦产量及其品质的影响

通过测桶试验,研究了污水、稀释污水、再生水和清水灌溉条件下,冬小麦籽粒中淀粉、蛋白质、氮、磷、钾含量的变化,以及不同水质灌溉对小麦籽粒产量和籽粒中重金属残留的影响.结果表明:当灌水定额相同时,4种不同水质处理,小麦籽粒中粗蛋白质的含量为污水＞稀释污水＞再生水＞清水,且污水中粗蛋白质的含量要明显高于其他水质处理;低灌水定额时,污水、稀释污水和再生水处理与对照相比分别增产12.71%,9.57%和1.14%;高灌水定额时,污水、稀释污水和再生水处理与对照相比分别增产12.22%、5.05%和2.12%.污水、稀释污水和再生水与清水相比,小麦籽粒中的重金属含量无显著差异,其单项污染指数和综合污染指教远小于1.未形成污染.     

气候变化对山西省冬小麦种植的影响

以1961-2005年地面气象观测资料和冬小麦生长发育资料为基础,分析了山西省气候要素及关键界限温度等变化趋势和特征。结果表明:山西省年平均气温增温明显,最冷月平均气温稳定上升,其倾向率为0.42℃/10 a;冬、春两季增温明显,其中冬季气温上升尤为显著;年平均气温和极端最低气温等值线北移较明显;降水量总的趋势在减少,秋、夏两季节降水量下降趋势以及阶段性都较明显,冬、春季总降水趋势不太明显,但阶段性起伏比较大;年平均日照时数也呈下降趋势。≥0℃积温、降水量和日照时数较1960年代在区域分布上东南部地区则较正常,其余地区呈增加、减少趋势。经M-K检验可知,自上世纪70年代末、90年代初开始温度升高、降水减少趋势开始明显,并在1998年通过U0.05显著性检验,从1990年代开始的气候暖干旱化趋势明显。气候变化使冬小麦播种和越冬期推迟,从返青开始各发育期均有提前,冬小麦种植北界较1960年代北移约15km左右。     

北方强冬性区白菜型冬油菜临界安全越冬率及产量补偿效应分析

以3个不同抗寒性的白菜型冬油菜品种为材料,在模拟不同越冬条件下,探讨越冬率对强抗寒性白菜型冬油菜产量、株型性状、角粒性状、生育期等的影响。结果表明:当越冬率在30%～100%范围内,随越冬率的增加,白菜型冬油菜产量呈先增加后降低的趋势,陇油7号、冬油2号越冬率为85%时产量分别为4 462.2 kg·hm~(-2)和4 057.0 kg·hm~(-2),达到最高值;天油4号越冬率为90%时产量最高,为3 591.8 kg·hm~(-2)。方差分析表明,陇油7号和天油4号越冬率大于75%,冬油2号越冬率大于70%时,越冬率变化对其产量水平无显著影响,而越冬率低于这一阈值时,其产量显著降低。回归分析表明,白菜型冬油菜越冬率与其产量的关系符合线性模型;相关性分析表明,白菜型冬油菜越冬率变化与植株分枝部位呈显著正相关(P0.05),与单株分枝数、角果长度和数量、粒数和粒重、单株重量等呈显著负相关(P0.05),种子、角果和侧枝的干鲜质量及蔗糖含量与越冬率变化呈显著或极显著负相关(P0.01或P0.05)。因此,冬前播种密度保持在65万株·hm~(-2)时,我国北方强冬性区白菜型冬油菜安全越冬临界值范围为70%～75%,不同品种的安全临界越冬率存在差异;在一定范围内,增加白菜型冬油菜的分枝和结实性能,对返青群体不足导致的产量损失具有补偿效应。     

不同品种冬小麦的抗旱性鉴定与分析

以13个抗旱等级不同的冬小麦品种为材料,设旱地和水地两种处理,在冬小麦起身期、拔节期、挑旗期、抽穗开花期、灌浆期、乳熟期测定了叶片相对含水量、叶绿素含量、叶片渗透调节能力、脯氨酸含量、丙二醛含量、SOD活性、POD活性等7个与抗旱相关的生理指标。计算各指标旱、水地差值绝对值,并与抗旱指数分别进行相关、逐步回归、通径、灰色关联分析。结果表明,挑旗期叶绿素含量差值、拔节期叶片渗透调节能力、起身期脯氨酸含量差值、拔节期丙二醛含量差值、灌浆期SOD活性差值等5个生理指标与冬小麦抗旱性显著相关,可作为抗旱鉴定指标。     

河南省冬小麦气候干旱风险评估

冬小麦生育期内降水亏缺,不能满足作物的需要,是形成冬小麦气候干旱的首要条件.本文从自然降水角度,分析了河南省干旱发生的强度、概率和对冬小麦产量的影响,构建了冬小麦气候干旱风险模型.在此基础上,对河南冬小麦干旱风险进行了评估、分区.     

陇东黄土高原冬小麦生长量与气象要素相关分析

对陇东黄土高原半湿润半干旱气候区冬小麦生长量、灌浆速度等指标与气象要素、水分因子、生长势、产量以及产量构成要素进行了相关分析,结果显示春季营养生长阶段,发育期降水对生长量正效应显著,光照、积温等光、热要素对生长量负效应显著。进入生殖生长阶段以后,发育期降水对生长量、产量和灌浆速度的影响逐步减弱,光、热要素由前期的负效应转变为正效应,光照对陇东冬小麦后期生长和产量形成尤为重要。而进入生殖生长期以后,由于降水对光照的影响,前期土壤水库蓄水成为冬小麦有效耗水的主要来源。