西藏气候变化及其对作物产量潜力的影响

以西藏1971—2010年6个代表性气象站气象资料为依据,运用线性倾向率方法分析了近40年来西藏气候变化的特征,同时分析了6个农业主产区40年来青稞、小麦的光温与气候生产潜力的变化趋势,并结合现实生产力数据分析了青稞和小麦的增产空间。结果表明：（1）1971—2010年 40年间,西藏温度和降水量均表现为升高趋势,6个农业主产区平均气温升高了2．26℃,远大于全国1．1℃?100a －1的平均气温升高速度;（2）伴随着温度的升高,青稞和小麦的光温生产潜力分别以每年53 kg?hm －2和107 kg?hm －2的速度增加,气候生产潜力也随着降水量的小幅升高而有所增加,平均每年增加94 kg?hm －2和110 kg?hm －2 ;（3）青稞与小麦的光温和气候生产增产空间均表现为减小的趋势,但至目前,青稞的光温和气候增产空间仍有10385 kg?hm －2和5969 kg?hm －2 ,小麦的光温和气候增产空间仍有9040 kg?hm －2和5197 kg?hm －2 。     

近30 a来黑龙江省气候变化及其对玉米产量的影响

基于全球气候变化,以黑龙江省为例,在收集1980-2009年气象站点农业气象资料的基础上,运用线性倾向率方法,分析了近30 a来黑龙江省玉米生长季和3个主要生育阶段的气候变化特征;在此基础上分析了玉米气象产量与不同生育阶段气候要素的相关性。结果表明：平均、最高和最低温度指标从时间变化来看,在各个生育阶段都表现为升高趋势,从空间变化来看,温度升高趋势基本表现为从东到西的增加趋势;日照时数和参考作物蒸散量的变化从时间上来看,除在播种-苗期表现为减少趋势外,在其他生育阶段都表现为增加趋势;从空间上来看,其变化幅度在各个生育阶段基本上表现为从西南向东北递增的趋势;降水量时间上主要表现为减少趋势,空间变化趋势则不明显。相关分析表明：穗期和花粒期的最低温度与玉米的气象产量呈正相关关系,花粒期的最高温度与玉米的气象产量呈负相关关系。     

近50年河南省夏玉米生产潜力及产量差时空变化特征

利用河南省96个县1961—2010年气象资料和夏玉米实际产量,采用逐步订正模型,计算了近50年河南省夏玉米光温生产潜力和气候生产潜力,分析了光温生产潜力与气候生产潜力、光温生产潜力与实际产量两种产量差的时空变化特征。结果表明:(1)光温生产潜力由北向南、由东向西递减,近50年呈极显著下降趋势,全省平均每10 a减少696.8 kg·hm-2,北、中大部分站点和南部的部分站点下降幅度较大。(2)气候生产潜力南部高于北部、东部高于西部,近50年变化趋势不明显。光温生产潜力与气候生产潜力之间的产量差呈极显著下降趋势,平均每10 a减少958.7 kg·hm-2。(3)夏玉米实际产量极显著增加,光温生产潜力与实际产量之间的产量差极显著下降,平均每10 a减少1 718.0 kg·hm-2,但71.9%的站点产量差大于24 000 kg·hm-2,产量潜力仍有较大提升空间。降水是制约河南省西部夏玉米产量的主要因素,可通过灌溉提高产量;后期热量不足影响北部玉米产量进一步提高,选用中早熟品种和改进栽培技术是提高产量的途径;东部可通过增加灌溉面积、选用优良品种和科学施肥等措施缩小产量差。     

川中丘陵区气候变化及其对春玉米生产潜力的影响——以遂宁为例

根据川中丘陵区6个站点1971—2013年逐日气象数据资料,分析川中丘陵区气象因子变化,并以遂宁地区为例研究了气候变化对春玉米生产潜力的影响。结果表明：(1) 研究区年日照时数、降水量变异系数分别为14.79%和18.71%,年际间差异明显,且日照时数呈逐年降低趋势,日照时数气候倾向率为-72.69 h·10a^-1,而年平均温度和相对湿度年际间差异不大。(2) 玉米生育期日照时数、降水量、平均温度和相对湿度的变化与年气候变化一致,玉米生育期日照时数和降水量的年际间差异更明显。(3) 研究区春玉米光温生产潜力和气候生产潜力均呈逐年波动下降的趋势,光温生产潜力与玉米生育期日照时数和温度极显著相关,而气候生产潜力与玉米生育期日照时数和相对湿度极显著相关,与降雨量呈显著相关关系。可见,日照时数是该区春玉米光温和气候生产潜力发挥的首要限制因子,而降雨量和相对湿度则是制约春玉米气候生产潜力的关键因子。     

近45年气候变化对哲盟作物生产潜力的影响

分析哲盟近４５年气候变化对作物生产潜力的影响,结果表明：光合物产潜力有减少的趋势;温度升高使得光温生产潜力变幅减少;受降水变率大的影响,气候生产潜力变幅最大。并从生产潜力的角度,说明了解决农业灌溉问题和充分利用热量的增加是适应气候变化,提高作物现实生产力的关键。     

黄土高原的气候生态环境、气候变化与农业气候生产潜力

分析了黄土高原的气候生态环境特征，计算了近40a黄土高原的光温和气候生产潜力，并根据未来气候变化的可能情景，计算和分析了未来50a该地区光温和气候生产潜力的可能变化。结果表明，在未来50a，除东南部外，其它各区总的来说无论是小麦的光温生产潜力还是气候生产潜力均有所增加，而且光温生产潜力增加的幅度大于气候生产潜力的增加幅度。     

黄土塬区主要粮食作物增产潜力分析

研究一个地区的作物生产潜力可以发现提高产量的主要障碍因子 ,为合理进行农业生产规划提供依据。本文以长武试区冬小麦和春玉米为例 ,计算了黄土塬区光温潜力、气候潜力 ,并与实际产量进行比较。结果表明 ,该区光温潜力多年平均值冬小麦为 691 0 .5kg/ hm2 ,春玉米为 1 0 663 .4kg/ hm2 ,年际变化不大 ;气候生产潜力多年平均值冬小麦为 590 4.6kg/ hm2 ,春玉米为 81 48.4kg/ hm2 ,年际波动较大。冬小麦 WCR为 0 .84;春玉米 WCR为 0 .76。试区大田产量冬小麦为旱作产量潜势的 57.7% ,光温潜力的 46.3 % ,春玉米为旱作产量潜势的 82 .8% ,光温潜力的 61 .6% ,还有较大的增产潜力     

北方农牧交错带气候变化对农作物生产力影响的诊断分析-以定西县为例

根据北方农牧交错带(定西县1970-2000年)的气候资料,分析了该地区30年来气候变化周期、趋势及其农作物气候生产力的变化。研究结果表明:气温有上升而降水呈减少的态势,并且都具有7年的准周期,预计在下一个周期平均气温可能会增加到7.88℃,而降水将减少到377.7mm。在温度升高而降水不变的情景下,温度每升高1℃,农作物生产潜力增加69kg/hm2.a;相反情况下,降水每减少1mm,生产潜力减少9.7kg/hm2.a。研究农牧交错复合生态系统气候变化及农作物生产力对气候变化的响应且有非常重要的意义。     

基于经验模型的日光温室生产潜力估算及分析

以经验模型中的逐级订正模型为依据,利用位于河北省中南部的高邑黄瓜日光温室2008—2011年10～5月3个生产季的小气候观测资料,对日光温室光合、光温生产潜力进行估算。结果表明,日光温室生产季光合生产潜力63803．7～130556．2 kg?hm －2,一般年份光合生产潜力较高,当出现持续寡照天气时,光合生产潜力较低,日光温室生产存在一定风险;光温生产潜力54691．1～59683．9 kg?hm －2,生产潜力较高;温度订正系数平均在0．8以上,温度对光合生产潜力制约作用不明显。生产季内光合生产潜力以5月最大,2月最小,光温生产潜力以5月最大,1月最小。在光温条件较好的年份,日光温室黄瓜实际产量达到潜在产量的17．9％,温室黄瓜生产仍有较大的潜力空间。     

渭干河-库车河三角洲绿洲主要作物气候生产潜力分析

采用作物生长动态统计模型,对渭干河-库车河三角洲绿洲冬小麦、夏玉米和棉花种植的光合、光温、光温水、光温土和光温水土生产潜力进行计算和分析。分析结果显示:研究区冬小麦、夏玉米和棉花种植的光温生产潜力远大于实际生产力,分别实际生产力的161.06%,134.15%和196.71%,光热资源丰富;光温土生产潜力与实际生产力较接近,分别为冬小麦、夏玉米和棉花实际生产力的80.40%、66.97%和98.20%,土壤肥力限制因子很大;光温水和光温水土生产潜力都远小于实际生产力,分别为冬小麦、夏玉米和棉花实际生产力的10.36%和5.17%、8.63%和4.31%、12.68%和6.31%%,水是制约作物气候生产潜力的最关键因子,没有灌溉,颗粒无收。渭干河-库车河三角洲绿洲光热资源是作物气候生产力最突出的优势,土壤水肥条件是限制作物气候生产力的主要可控因子,改善土壤水肥条件是实现作物气候生产潜力的有效途径。     

黄土高原南部旱塬地苜蓿水分生产潜力模拟研究

应用EPIC模型对黄土高原南部旱塬地苜蓿水分生产潜力进行了长期的模拟研究。结果表明,用EPIC模型中的气象模型模拟的30 a降水特征与本地区实际规律较为接近。30 a降水模拟值和13 a实际值的多年平均值相对误差为1.53%、标准差误差为1.86%,变异系数误差为1.99%;30 a苜蓿水分生产潜力模拟值在2.018~17.521 t/hm2,平均值为7.7 t/hm2。模拟试验前5 a,年均干旱胁迫日数较少,仅为10.2 d,苜蓿生水产潜力值较高且波动平稳。模拟试验后25 a,年干旱胁迫日数增加为123.1 d,苜蓿水分生产潜力值较低且随年降雨量的丰缺而变化。苜蓿水分生产潜力长期模拟试验结果说明了该区降水无法满足苜蓿长期稳定维持较高生产力的水分要求。     

基于GIS的内蒙古土地资源生产潜力与未来人口承载力

本文采用改进的农业生态区位法,利用GIS技术,以1km×1km栅格为基本单元,计算了内蒙古自治区栅格与县域尺度的土地资源生产潜力;在此基础上,以旗县为单元,定量评价了内蒙古的土地资源承载力,结果表明:温度与水分是内蒙古粮食生产的主要限制性因子;内蒙古县域土地资源生产潜力均值为4.37 t/hm2.a,大兴安岭—阴山—贺兰山一线以东、以南地区生产潜力较高,以西、以北潜力较低。整体而言,内蒙古基于粮食安全的人口发展仍有较大空间,旗县差异显著。     

南疆地区农业资源生产潜力分析与评价——以阿拉尔垦区为例

本文针对阿拉尔垦区主要农作物的光合生产潜力、光温生产潜力、天然状态下光温水生产潜力、光温水土生产潜力及灌溉保证下的土壤生产潜力进行了计算和分析。结果表明,水分和肥力是限制该区生产潜力发挥的主要因素。在此基础上,对提高本地区农业资源生产潜力的主要措施进行了讨论。     

作物生产潜力模型研究进展

系统介绍了作物生产潜力的研究方法,评述了该领域在国内外的发展历史及研究现状,探讨了作物生产潜力经验模型和物理模型的优缺点及在应用中存在的问题.在此基础上提出今后作物生产潜力研究的发展方向,认为作物生产潜力研究将从单纯考虑自然因素转向自然因素与社会经济技术因素相结合;机理模型的完善还需要大量相关数据库的组建及相关技术的支持.随着研究工作的不断深入,作物生产潜力研究将在农业生产中发挥更大作用.     

吉林省春玉米生产潜力估算及其时空变化特征分析

对1961～2008年吉林省18个县(市)模拟光温生产力和气候生产力的时空变化特征进行了统计分析.结果表明:吉林省平均光温生产力为25 t/hm2,分布趋势是西北-东南部递减,中西部地区较高,大干25 t/hm2,东部地区较低为24.3 t/hm2,近50a来吉林省光温生产力呈上升趋势,光温生产力年际间及年代季间变化比...     

4种播期下西吉马铃薯气候生产潜力稳定性分析

马铃薯为宁夏西吉县发展经济的支柱产业,为了进一步提高其生产潜力、挖掘农业资源潜力,利用西吉县1988～2009年20 a气象资料,应用潜力递减法,分别估算了西吉县马铃薯4月8日、4月28日、5月18日、6月9日四种播期的气候生产潜力(终止日期分别为各种播期下马铃薯的收获期),并以4月28日播种情况为例分析其与实际产量的...     

黑龙江省黑土区主要作物对农业资源利用率评价

采用机制法对光、温、水、土逐级衰减,计算黑龙江省黑土区各市县玉米、水稻、大豆的气候-土壤生产潜力,在此基础上,利用因子-能量评价法测算并分析了三种作物的农业资源利用率。在光温生产潜力层次上,水稻利用率最高,为40.6%,其次是大豆31.4%,玉米27.7%。对于水稻还可以有59.4%的光热资源可以转化为产量,而大豆,玉米则更多,分别为68.6%和72.3%;在气候生产潜力层次上,大豆利用率最高;在气候-土壤生产潜力层次上,水稻的利用率最高。对于不同种作物来讲,黑土区农业资源利用率存在差异。三大主要作物光合、光温资源的利用率较低,还有较大潜力可以挖掘。但水分、土壤资源的利用率已较高,只能将其余小部分未利用的有限资源转化为产量,因此要提高产量,水分和土壤质量是主要的自然限制性因子,资源利用效率的提高有待于从水、肥两方面着手进行不断完善。     

作物生产潜力模型在中国的应用

作物生产潜力的研究可以为提高作物产量及合理进行农业生产规划提供依据。长期以来 ,中国学者采用了包括经验模型和物理模型等多种方法计算作物的生产潜力。经验模型使用方便但计算精度比较低 ,而物理模型计算精度较高但使用比较复杂。中国目前这些方法都有使用 ,但仍以应用国外研制的模型为多。本文回顾了各类模型的特点和应用情况 ,以利于发现问题和明确研究方向 ,发展中国自己的作物生长模型。