华北平原夏玉米潜在产量时空演变及其对气候变化的响应

华北平原是我国的粮食主产区,为探讨气候变化可能对该地区粮食产量产生的影响,本文以中国科学院青藏高原研究所的中国区域地面气象要素数据集为基础,对作物生长模型WOFOST(WOrld FOod STudy)进行面域化,模拟华北平原1979—2015年夏玉米的生长情况;利用一元线性回归、经验正交分解(EOF)分析了华北平原夏玉米潜在产量的时空变化,利用逐个栅格相关性分析、奇异值分解(SVD)分析了华北平原不同区域夏玉米潜在产量与全生育期、吐丝前和吐丝后平均温度及日均太阳总辐射的相关性。结果表明,研究区夏玉米潜在产量大致呈现从南向北逐渐升高的特点,大部分地区夏玉米潜在产量为7 000~9 000 kg?hm~(-2);研究区西北部夏玉米潜在产量波动较大,波动较小的地区在北京南部、天津以及河北中部一带,标准差在500 kg?hm~(-2)以下;研究区西北部及河北唐山北部以及山东半岛东部夏玉米潜在产量呈上升趋势,这些地区的夏玉米潜在产量上升幅度大部分在200~600 kg?hm~(-2)?(10a)~(-1);研究区的其余大部分地区夏玉米潜在产量呈下降趋势,其中河北中南部、天津、鲁西北以及皖北的部分区域下降较明显,变化幅度在-250 kg?hm~(-2)?(10a)~(-1)左右。河北西部和东北部、北京西北部以及山东中部和东部等地区的夏玉米潜在产量与气温具有较显著的相关关系,相关系数在0.9以上,这些地区的夏玉米潜在产量在过去37年呈上升趋势,表明这些地区夏玉米潜在产量的增加可能是由气温上升导致的。北京东部和南部、天津、河北中南部及秦皇岛唐山南部、山东、河南东部、皖北和苏北等地区的夏玉米潜在产量与太阳总辐射具有较好的相关关系,相关系数在0.8左右,其中,吐丝后通过显著性检验的区域较吐丝前大,相关系数也较吐丝前大,该区域大部分地区夏玉米潜在产量呈下降趋势,可能是由该区域太阳总辐射下降导致的,且总辐射的下降主要对夏玉米的生殖生长阶段构成影响。总的来说,研究区夏玉米潜在产量上升的区域与温度的上升有关,温度的变化是这些地区夏玉米潜在产量变化的主导因子;研究区夏玉米潜在产量下降的区域与太阳总辐射的下降有关,太阳总辐射的变化是这些地区夏玉米潜在产量变化的主导因子。因此,气候变化背景下针对华北平原不同地区制定不同的合理应对措施显得尤为重要。     

1978—2020年我国有效灌溉面积时空变化特征

为准确评估我国不同地区有效灌溉面积的变化情况，采用趋势分析及常规数理统计方法，对1978—2020年我国31个省级行政区(统计数据未含港、澳、台地区。下同)的有效灌溉面积及相关农业统计数据进行研究，探究我国有效灌溉面积时空变化特征。结果表明：1)1978—2020年我国有效灌溉面积总体不断增加，增加趋势的倾向率达到了631.5×10³ hm²/a,有效灌溉面积与粮食总产量的相关系数达到0.96(P<0.001);2)我国大部分省区市有效灌溉面积呈现出增加的趋势，其中东北地区增加最为明显，黑龙江省是全国有效灌溉面积增加最明显的省份，河北、内蒙古、山东、江苏、安徽、河南、湖北、湖南、新疆、贵州和云南有效灌溉面积增加也较为明显；3)部分发达省市有效灌溉面积呈现出减少的趋势，北京、天津和上海的有效灌溉面积在2000年后减少趋势较为明显；4)从我国1978—2020年有效灌溉比例变化来看，北京、天津和新疆是我国有效灌溉比例最高的地区，达到了80%左右，南方地区的有效灌溉比例普遍较北方低，东北地区是我国有效灌溉比例增加最明显的地区。综上，1978—...