江苏初霜冻期发生时空变化特征

利用江苏省35个观测站1961-2008年逐日最低温度资料,计算苏北西部、苏北沿海、宁镇扬和苏南地区初霜期、秋霜日数的年代际时空变化特征.结果表明:江苏初霜由北向南逐渐出现,同纬度地区内陆略早于沿海;秋霜日数北部明显多于南部.初霜发生日期具有明显的年代际变化特征,各区特早初霜期均出现在1991年之前,20世纪90年代之后,初霜期偏晚年份逐渐增多,各区特晚初霜期均出现在1994年之后.48年中,各区平均初霜期均呈现明显推迟的变化趋势,各区初霜期在1998年发生突变,突变后的平均初霜期比突变前延迟了6～10 d.各区秋霜日数均呈现明显减少变化趋势,苏南地区在1996年、其他3个区在1998年发生突变,突变后的平均秋霜日数比突变前减少了2～5d.     

气候变化背景下江苏省冬小麦发育期对冬季积温的响应

利用江苏省35 个气象台站1960—2010 年的冬季积温资料和9 个农业气象观测站的冬小麦主要发育期资料,利用曼-肯德尔(Mann-Kendall)法、线性倾向估计和相关分析等数理统计方法,分析江苏省冬季积温的时空分规律、冬小麦主要发育期的基本特征和变化趋势及冬季积温对冬小麦各主要发育期的影响。结果表明：气候变暖背景下,（1）淮北地区自20世纪90年代初、淮河以南地区自20世纪90年代中期起的冬季积温呈显著增加的趋势;（2）从主要发育期特征来看,淮河以南地区播种—拔节期及以后各发育期长度较淮北地区更短;冬小麦播种—拔节期长度的各地差距最大,播种—孕穗、抽穗、开花、乳熟和成熟期长度的差别逐渐缩小,且淮河以南地区各站点播种—孕穗、抽穗、开花、乳熟和成熟期长度的差距较淮北地区小;（3）从主要发育期长度的年际变化趋势来看,近30 年来,播种—拔节期长度明显缩短,拔节—成熟期长度则显著延长,且产量形成的关键期——开花—乳熟期长度随时间也明显延长;（4）随着冬季积温的增加,播种—越冬、拔节—成熟、开花—乳熟期长度显著延长,越冬—拔节、播种—拔节期的长度与冬季积温线性负相关。分析冬季积温对冬小麦各发育期的影响,为进一步掌握其发育期变化的规律提供依据,对更好地指导冬小麦的生产管理具有重要的指导意义。     

极端降水对淮河流域气候生产潜力的影响分析

利用1961-2008年淮河流域127个站点年平均气温、降水量资料和Thornthwaite Memorial模型,计算了历年气候生产潜力(TSPV),分析了其时空分布规律及变化趋势,结果表明:48a间,淮河流域TSPV值的变化趋势与年降水量变化趋于一致,尤其是起伏变化比较接近,其空间分布表现为明显的纬向递减特征。流域TSPV值与极端强降水量、强降水日数呈极显著的正相关;大部分地区的气候生产潜力与强降水强度、持续5d以上的降水次数呈显著的正相关;流域的西北部地区及东部沿海的部分地区气候生产潜力与年持续15d以上无雨次数呈负相关关系。     

江苏省淮北地区冬小麦发育期特征及对气候变暖的响应

根据江苏省淮北地区6个农业气象观测站冬小麦主要发育期观测资料和11个气象台站1961-2009年冬小麦生育期内的气象观测资料,利用线性倾向估计、相关分析等数理统计方法分析了冬小麦主要发育期的基本特征、变化趋势及影响因素.结果表明:(1)从各主要发育期的多年平均情况看,各站之间差别以越冬期最小,拔节期最大.拔节期及之前的各生育期变幅较拔节后各生育期的大.(2)播种至起身期遵循纬度越高越早,拔节及拔节后的各发育期则遵循纬度越高越晚的变化规律.(3)从各发育期的变化趋势上看,冬小麦播种和越冬期随时间的变化趋势不明显,拔节、孕穗、抽穗和开花期逐年提前,尤其是孕穗、抽穗和开花期的提前趋势显著.(4)播种期内降水量年际间波动大是导致冬小麦播种期变化趋势不明显的主要原因;各站≥0℃终日的出现日期年际间波动大,且变化趋势不明显,可能是冬小麦越冬期变化趋势不明显且变幅最大的原因.(5)拔节、孕穗、抽穗和开花期逐年提前主要是由于冬季和春季平均气温逐年升高,而与冬前、冬季和春季的降水量和日照时数关系不大.     

基于自动寻优与试错法相结合的江苏冬小麦模型参数化研究

为了在省级层面更好地应用作物模型业务应用系统,利用江苏省2013—2015年站点观测资料,基于自动寻优方法,以均方根误差最小化原则,校正WOFOST中冬小麦发育相关参数,再采用“试错法”订正产量敏感参数,获取适合模拟江苏省冬小麦生长发育的作物参数,随后用2015—2016年的生育期和生物量观测资料验证参数,并用2017年的产量资料进行区域验证。将其模拟结果和业务系统运行结果与实测值对比后发现,本方法可以有效改善对发育期、叶面积指数、地上部分干物质和单位面积产量的模拟,对生育期的模拟改善幅度较大,得到的区域产量也与实测值更为一致。本方法较好地实现了江苏省冬小麦参数的本地化,可为作物模型的常态化应用提供基础,同时也可为其他省市的参数化提供一个借鉴的思路。