基于温度带分区的中国粮食生产格局与热量资源利用效率研究

研究并揭示粮食生产格局及自然资源利用效率变化规律,对于合理利用资源、保障国家粮食安全和实现可持续发展具有重要意义。本文利用ArcGIS空间分析方法,基于1985—2015年中国县域粮食生产数据和全国683个气象站点数据,分析了基于温度带分区的中国粮食生产格局变化及热量资源利用特征。研究表明,在1985—2015年间,中国粮食总产的90%左右由中温带、暖温带、北亚热带和中亚热带生产,其占比分别为18.6%、25.6%、21.6%和25.9%。30年来一熟区的粮食产量比重增加了13.8%,而二熟区和三熟区分别下降了2.7%和11.2%。其中一熟区的中温带粮食产量占比增加了13.9%,播种面积和单产的同步增加是中温带粮食增产的驱动因素,而三熟区中亚热带的粮食生产占比下降了13.9%。30年来不同温度带≥10℃年积温不断增加,南方增温趋势较北方更明显,但是热量资源利用效率增幅低于北方,中国粮食生产格局变化与热量资源分布间存在“错位现象”。因此,在进行区域粮食生产布局优化和策略制定时,需要以区域自然资源特点为基础,分析粮食生产与资源自然匹配的协调性,从而提高中国粮食生产的资源利用效率。     

基于县域单元的我国水稻生产时空动态变化

水稻是我国最重要的粮食作物之一, 阐明近几十年来水稻的时空动态变化特征, 对于优化水稻布局、促进水稻生产的可持续发展具有重要意义。本研究基于1985年以来的县域水稻生产数据, 分析了我国水稻产量、面积和单产的时空动态变化特征和水稻生产重心迁移轨迹, 在此基础上量化了水稻面积和单产对总产的贡献度。结果发现, 我国水稻产量变化以49年周期为主, 21年为辅, 面积变化周期为26年, 单产变化周期为60年; 1985—2015年间, 在水稻种植区域内, 近50%地区产量上升, 约70%播种面积减少, 80%以上区域单产增加; 我国水稻产量、面积重心分别向东北方向迁移229 km和225 km, 而东北稻作区产量、面积重心分别向北偏东方向迁移238 km和242 km; 我国水稻生产主导因素中单产占比由56.3%下降至28.3%, 面积由34.7%上升至63.1%。结果表明, 全国各稻作区单产提升、东北早熟单季稻区面积增加、华中双单季稻区和华南双季稻区面积减少是我国水稻种植面积变化的主要特征。因此, 合理布局我国水稻的种植面积和持续提高的水稻单产是稳定和提升我国水稻产量的主要措施, 充分利用光热资源、提高机械化程度和比较效益是促进我国水稻生产发展的关键途径。     

气候变化背景下我国天麻种植适宜性和适宜区的评估

气候变化通过改变物种栖息地的适宜性来影响物种的生长区域。天麻作为中国珍稀濒危药用植物,评估其种植适宜区分布以及气候变化对天麻种植适宜性的影响可以为天麻生产布局提供重要依据。本研究采用MaxEnt模型,基于我国天麻地理分布数据和环境数据,模拟天麻种植适宜性和适宜区的空间分布和变化。结果表明,影响天麻分布的主要环境因子是5月至7月太阳辐射量、10月至11月降水量、最冷月最低温和植被类型。我国天麻种植高适宜区主要分布在四川盆地周围的西南地区。1961—2020年,天麻种植适宜性呈波动增加趋势,种植适宜性提高的面积占全国陆地面积的9.10%,主要分布在西南地区、华中、华东的部分地区以及陕西省。过去60年间5月至7月太阳辐射量总体上的下降是天麻种植适宜性提高的主要原因。本研究通过对天麻种植适宜性准确评估和种植适宜区变化因子解析,为我国天麻生产与人工栽培选址提供科学依据,对制定应对未来气候变化的对策具有借鉴意义。     

1961-2020年中国玉米需水量及水分盈亏的时空变化格局

为明确不同区域玉米需水量的时空变化,根据联合国粮食与农业组织(FAO)推荐的彭曼公式和作物系数法,利用1961-2020年558个典型气象站点的标准气象数据对我国不同区域玉米的生育期作物需水量进行计算,并结合玉米生育期内的降水量进一步分析不同区域玉米的水分盈亏时空变化.结果表明,全国玉米生育期内需水量在区域间呈现明显的...     

发展高产农业保障粮食安全的探索和实践

实现粮食安全始终是中华民族生存与发展进程中的头等大事。中国农业大学中国粮食安全研究中心1998年提出了以发展高产保障粮食安全的“‘123,234’粮饲超高产工程”,并开展了长期研究。在该研究基础上对发展高产农业保障粮食安全的必要性、可行性进行了分析,对发展高产农业保障粮食安全的战略构想进行了阐述,提出了未来粮食增产的3种不同预期,并从高产农业发展中存在的主要问题、发展对策和建议等几个方面进行了简要阐述。     

实现未来我国粮食安全的粮食贸易对策

分析了半个世纪以来我国粮食贸易的发展变化趋势,以及近20年粮食进出口品种结构变化和不同粮食品种进出口情况的变化。未来我国实现粮食安全的基本对策为：①适当增加粮食进口是保障我国粮食安全的必然的、经济的、有效的选择;②广泛参与世界粮食贸易,合理利用国际市场,保持90％左右的粮食自给率;③适当增加玉米和小麦的进口,控制稻谷的进出口规模。     

我国粮食综合生产能力区域布局研究

以2001年中国耕作制度区划为基本蓝图,通过分析全国2500多个县的基本农业生产数据库,确立了全国各熟制区粮食作物高、中、低产布局,并对未来粮食安全的生产战略进行了预测。研究结果表明。到2020年,若全国低产区域粮食总产保持在8862万t;中产区域的单产提高到高产区域的水平,即中产区域粮食总产达到19784万t;高产区域的粮食单产再提高30％,即粮食总产达到32643万t,则全国粮食总产可达到61289万t,基本满足15亿人口的粮食需求。为实现以上目标,我们建议：进行全面产量区划,在对全国国粮食产量进行规划的基础上,建立0．3亿hm。左右超高产田和0．3亿hm^2左右高产田,稳定0．3亿hm^2左右的中低产田,建立1亿hm^2“国家粮食安全基地”;尽快确立国家粮食综合生产能力长期研究机制,建立高产、超高产综合技术体系,力争首先在实验田实现：一熟地区粮食产量达到1000kg,二熟地区达到1500kg,三熟地区接近1800～2000kg;建立“国家粮食综合生产能力预警中心”,开展国内外粮食安全的综合性研究,为国家提高粮食单产提供技术高产、超高综合技术体系与示范样板。     

生物炭对设施土壤化学性质及黄瓜产量品质的影响

为探究生物炭对设施土壤的改良作用,研究在2014年和2015年分别施用不同用量的生物炭对设施土壤化学性质及黄瓜生产的影响。[结果]研究表明：不同生物炭施用量对土壤速效钾和硝态氮含量作用效果差异显著,当季施用生物炭的处理明显增加土壤速效钾含量60~152 mg/kg,有效减缓了速效磷的下降趋势14.57%-18.42%,与对照相比提高了土壤有机碳的含量1.76~2.59倍,土壤pH值提高了0~0.22个单位,生物炭对降低表层土壤的电导率效果显著。施用生物炭能够增加黄瓜的产量和品质,果实中维生素C含量提高5.64%~13.26%,可溶性糖含量提高17.21%~40.73%,硝酸盐含量降低0.94%~8.34%。[结论]当季施用生物炭明显提高了土壤中有效养分的含量和黄瓜产量,改善了黄瓜品质,而施用生物炭1年后促进效果减弱。     

中国二熟耕作区粮食生产现状、潜力与对策

二熟耕作区是我国粮食生产的重点区域，其产量占全国总产量的53．2％。1985年以来该区粮食生产形势及生产格局发生了巨大变化，黄淮与江淮地区粮食总产量分别增长47．63％和61．67％，四川与西南地区粮食总产量增长43．76％和10．32％。二熟耕作区未来粮食增长的重点应放在黄淮与江淮地区，其技术对策为主攻高产田，大力抓好中低产田改造；选用优良品种，提高水肥利用效率，以提高综合效益，降低成本。     

我国杂交粳稻发展现状、问题及其对策

对中国杂交粳稻的研究历史和发展现状分析表明,目前杂交粳稻发展中存在的主要问题是投入不足、研究力量分散和精品杂交粳稻组合少.增加投入、组织杂交粳稻育种单位进行科研大协作,实现资源和材料共享是杂交粳稻快速发展的关键.还从育种、栽培、生产、推广等方面提出了杂交粳稻发展对策.