未来气候变化情景下江苏水稻高温热害模拟研究Ⅱ: 孕穗 - 抽穗期水稻对高温热害的适应性分析

利用经过校准和验证的CERES-Rice模型结合CMIP3数据下的A2和A1B两种方案2020s时段天气数据,通过改变播期(提前6d、12d、18d,推迟6d、12d、18d)和品种耐高温系数G4(G4=1.03、1.06、1.09、1.12、1.15),研究江苏地区孕穗-抽穗期水稻对高温热害的适应性。结果表明:(1)播期提前12d和18d,水稻生育期和开花期延长,与基准期(1961-1990年)相比,其产量增加较多;相反,播期推迟,水稻产量均以降低为主,生育期和开花期缩短。A1B情景下高邮增产最多,达13%,A2情景下吕泗增产最多,为14%。(2)当水稻耐高温系数G4值在1.09~1.15时,所有站点均增产,A1B情景下高邮增产最多,为11%,A2情景下赣榆增产最多,为7%,生育期和开花期均以延长为主。(3)采取播期提前12d同时改变品种参数G4为1.1时,产量增加最明显。可见,将播期适当提前并提高品种的耐高温系数可以提高水稻对高温热害的适应能力,研究结果对未来江苏水稻生产具有一定指导意义。     

1961-2015年吉林省降雨侵蚀力的时空变化特征

[目的]分析吉林省1961-2015年降雨侵蚀力的时空变化趋势,为该省的农业和生态保护、水土保持等工作提供科学依据.[方法]利用吉林省46个自动气象站1961-2015年逐日降雨量资料估算吉林省逐气象站的降雨侵蚀力,并采用相关系数、气候倾向率和反距离空间插值方法分析吉林省降雨侵蚀力的时空变化趋势.[结果]吉林省年平均降雨侵蚀力在空间分布上从集安开始呈向西北和东北逐渐递减的变化趋势,其空间分布特征与年平均降水量的空间分布特征基本一致.时间分布上与多年平均降水量的时间分布特征具有高度一致性,在7月达到峰值.有34.8％的气象站点降雨侵蚀力呈上升趋势,中、西部大部分地区呈下降趋势,东部有1/2以上呈上升趋势,但只有长白站的下降趋势通过显著性检验.不同地区各年代平均降雨侵蚀力变化也不一致,具有波动性.不同年代各降雨侵蚀力等值线在空间分布上总体变化不大.[结论]吉林省降雨侵蚀力在时空变化上与降水量一致,不同地区降雨侵蚀力变化趋势不一样,几乎没有通过显著性检验.     

吉林省地表温度时空变化及影响因素研究

为了掌握吉林省地表温度的时空变化规律及其影响因素,利用吉林省46个气象站的气象数据,采用气候统计和诊断方法,分析了1961—2015年吉林省地表温度的时空变化及其影响因素。结果表明：1961—2015年吉林省地表温度平均值空间分布呈由西向东逐渐降低的趋势,气候倾向率由西向东先升高后降低。地表温度高的站点升温幅度小于地表温度低的站点。地表温度多年平均值的季节排序为夏季>春季>秋季>冬季。地表温度在1月最低,7月最高。1961—2015年吉林省地表温度以0.70℃/10 a的气候倾向率显著上升,春季、夏季、秋季和冬季气候倾向率分别为0.44、0.36、0.51、1.50℃/10 a。冬季和年平均地表温度分别在2001年和1993年发生突变。地表温度绝大多数异常气候年份为异常偏暖年,多在2010年之后。未来季节和年地表温度均呈上升趋势。海拔是影响地表温度的主要地理因子,气温是主要的气候因子。夏季降水量对地表温度为负效应,冬季降水量以正效应为主。     

吉林省地表温度时空变化及影响因素研究

为了掌握吉林省地表温度的时空变化规律及其影响因素，利用吉林省46个气象站的气象数据，采用气候统计和诊断方法，分析了1961—2015年吉林省地表温度的时空变化及其影响因素。结果表明：1961—2015年吉林省地表温度平均值空间分布呈由西向东逐渐降低的趋势，气候倾向率由西向东先升高后降低。地表温度高的站点升温幅度小于地表温度低的站点。地表温度多年平均值的季节排序为夏季＞春季＞秋季＞冬季。地表温度在1月最低，7月最高。1961—2015年吉林省地表温度以0.70℃/10 a的气候倾向率显著上升，春季、夏季、秋季和冬季气候倾向率分别为0.44、0.36、0.51、1.50℃/10 a。冬季和年平均地表温度分别在2001年和1993年发生突变。地表温度绝大多数异常气候年份为异常偏暖年，多在2010年之后。未来季节和年地表温度均呈上升趋势。海拔是影响地表温度的主要地理因子，气温是主要的气候因子。夏季降水量对地表温度为负效应，冬季降水量以正效应为主。     

1961—2018年吉林省水稻低温冷害时空变化特征

为了研究吉林省水稻低温冷害时空演变规律,采用水稻生长发育和产量形成气象影响模式,判定吉林省1961—2018年水稻障碍型和延迟型冷害,利用数理统计方法分析水稻低温冷害时空变化特征。结果表明:1961—2018年吉林省水稻障碍型和延迟型低温冷害发生站数比呈降低趋势,障碍型低温冷害主要以轻度冷害为主,中度次之,重度最少。重度延迟型冷害发生站数比高于轻度和中度冷害。障碍型冷害发生站数比在1981—1990年最高,延迟型冷害发生站数比在1971—1980年最高。吉林省水稻障碍型低温冷害发生频率呈由西向东逐渐升高的趋势,20世纪90年代之后,冷害主要分布在东部。延迟型冷害发生频率也由西向东逐渐上升,但轻度和中度冷害主要集中分布在中西部,重度冷害主要集中在东部。研究成果可为吉林省合理搭配不同熟性的水稻品种,充分利用热量资源,抵御低温冷害提供保障。     

怀山药的研究现状及其发展的几点建议

概述了栽培技术、生物技术、生态环境等对怀山药产量和品质影响方面的研究进展;并在此基础上,为怀山药的可持续利用提出建议。认为环境气象因子(气温、空气湿度、降水、日照、土壤温度、土壤湿度等)与山药产量和品质的相关关系的建立、适宜种植区精细化区划指标及模型的建立、气象灾害以及风险评估等方面是今后怀山药研究的重点。     

近几十年吉林省水稻品质气候资源变化状况

本文利用吉林省46个气象站1961～2015年逐日平均气温、日照时数、相对湿度数据,基于前人研究提出的东北地区米质气候指标,研究吉林省近几十年米质气候资源的变化情况及米质气候资源综合评价结果随年代的演变情况。研究结果表明:1961～2015年吉林省水稻灌浆结实期平均气温全省各地均呈上升趋势,并且大约有一半站点通过了0.05置信度水平的显著性检验;平均日太阳总辐射各地变化不一致,但大多数变化不显著;相对湿度普遍呈下降趋势,并且有30个站点通过了0.05水平的显著性检验。从吉林省2011～2015年平均米质气候资源综合评价情况来看,大部分地区综合评价达到Ⅰ～Ⅱ级,其中Ⅰ级占到所统计站点的80.4%。除20世纪70年代以外,各个年代米质气候资源都非常优越,米质气候资源综合评价达到Ⅰ级的站点均在76%以上,达到Ⅰ～Ⅱ级均在87%以上。尤其是2011～2015年为Ⅰ～Ⅱ级的站点占91.3%,其中Ⅰ级占80.4%。     

1960—2015年吉林省玉米生长季有效降水和水分亏缺指数的变化特征

利用吉林省1960—2015年50个气象站的气象数据、1981—2014年玉米生育期观测资料,分别采用FAO推荐的Penman-Monteith方法、参考作物蒸散量和降水量的比率法,计算玉米生长季及各阶段的需水量、有效降水量,进而计算水分亏缺指数并分析其变化特征。结果表明：吉林省近56年玉米生长季平均有效降水量为242～374 mm,变化趋势在-12.0～4.9 mm·10a^-1,多数呈下降趋势,营养生长期有效降水在中西部大部、东部个别地区呈上升趋势,其它各生育时段以下降趋势为主。玉米生长季平均需水量为452～637 mm,气候倾向率在-16.5～10.3 mm·10a^-1,以下降趋势为主,生殖生长期需水量多数呈上升趋势,其它生育时段多数呈下降趋势。玉米生长季平均水分亏缺指数在23%～58%,气候倾向率在-0.8～1.9·10a^-1之间,以上升趋势为主,玉米营养生长期水分亏缺指数以下降趋势为主,其它生育阶段以上升趋势为主。中西部是有效降水量的低值区,需水量的高值区,水分亏缺严重;东部是有效降水量的高值区,需水量的低值区,水分亏缺相对较轻。     

吉林省春玉米生产潜力及其敏感性分析

基于“作物生长动态统计”模型计算吉林省春玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力,运用敏感系数法计算并分析了生产潜力对全生育期平均气温和降水的敏感性。结果表明：春玉米光合生产潜力和光温生产潜力在吉林省由西向东呈递减趋势,中部的气候生产潜力最大,为17 266kg/hm ²,西部和东部分别为10 787、16 983kg/hm ²;西部、中部和东部生产潜力气温影响率分别为20.1%、19.5%和30.9%;生产潜力降水影响率分别为50.9%、17.6%和3.2%;西部和中部的气温敏感系数均值分别为1.77和1.99,西部最大为3.63;西部的降水敏感系数均值最大,为1.6,东部则形成了低值区。