新疆阿拉尔垦区棉花种植气候生产潜力分析

:采用作物生长动态统计模型,对阿拉尔垦区棉花种植的光合、光温、光温水、光温土、光温水土生产潜力进行计算和分析.结果表明:该垦区棉花种植的光温生产潜力远大于现实生产力,现实了生产力的224.09%,光热资源丰富;光温土生产潜力与现实生产力接近,现实了生产力的116.33%,土壤肥力限制因子很大;光温水、光温水土生产潜力都远小于现实生产力,分别只有现实生产力的22.26%和11.10%,水是最重要的制约和影响棉花气候生产潜力的关键因子.垦区光热条件是棉花气候生产潜力最突出的优势,土壤水肥条件是限制气候生产潜力的主要可控因子.     

气候变化背景下未来中国气候生产潜力时空动态格局

基于气温及降水数据,运用Thornthwaite Memorial模型,分析了气候变化背景下中国未来(2021-2099年)RCP4.5和RCP8.5气候情景相对于基准期(1986-2005年)气候生产潜力的时空分布及动态变化特征。结果表明:基准期、未来RCP4.5及RCP8.5情景下中国气候生产潜力(CPP)年均值分别为754.14、878.48、920.34g/(m~2·a)。未来CPP呈显著增加趋势,但并未发生突变。其中,RCP4.5情景下年均增加124.34g/(m~2·a),只21世纪前半叶显著增加;RCP8.5情景下年均增加166.20g/(m~2·a),21世纪前半、后半叶均显著增加,且后半叶增幅更大。未来RCP4.5、RCP8.5情景下中国CPP呈年代际递增趋势,20年代最低,分别为841.90、849.94g/(m~2·a),90年代最高,分别为894.43、1001.44g/(m~2·a);随着年代增加距平百分率由负到正,增幅逐渐变大。在空间上CPP总体呈现出从西北向东南逐渐递增的带状分布。未来CPP在大部分区域都增加,增幅在北部大于南部,大部分地区增幅在300g/(m~2·a)以下,只有西北部分地区增幅超过600g/(m~2·a),最高达14倍。在西、南部少数地区,未来CPP将下降,最大降幅为293g/(m~2·a)(93%)。该研究对于未来合理利用气候资源、科学应对气候变化、实施可持续发展战略具有一定的指导意义。     

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。     

呼伦贝尔典型草原区牧草气候生产潜力评估

利用迈阿密模型和Tharnthwaite Memorial模型研究了呼伦贝尔典型草原区6个旗县牧草气候生产潜力,结果表明,牧草气候生产潜力在4925.500~5551.542 kg/(hm2.a),潜力较大,地区差异不很明显;最大潜力地区在降水量较多的陈旗以南一带,北部新右旗至满洲里一带的降水较少,气候潜力普遍偏低;牧草气候资源潜力的利用率陈旗以南地区为34.2%~37.9%,新右旗至满洲里一带为27.6%~30.9%,表明现实的生产力远未达到气候生产潜力,尚有很大潜力可以开发;与气温相比,降水量是限制该地区牧草气候生产潜力的主导因素,决定牧草气候生产潜力高低的关键因子是水热组合情况;在温度不变的情况下,降水每增加1 mm,牧草的生产潜力增加8.7111~14.0877 kg/(hm2.a);用气温、降水量与牧草气候生产潜力建立的6个县级单元气候评估模式均通过了0.01信度检验,模拟的平均相对误差均<5%,可以用于未来气候变化条件下呼伦贝尔草地生产力的评估研究。     

天水冬小麦气候条件与生产潜力开发程度变化动态

对天水的渭北、河谷和关山区农业自然条件光温水进行了分析,并通过冬小麦实际和试验产量资料,对天水三个气候区冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度进行了计算,分析了它们的年际变化规律.结果表明,天水地区和各气候分区年平均气温在20世纪的90年代初开始出现剧烈的增暖,增暖后时段(1991～2006年)的平均值比增暖前(1969～1990年)均高0.8℃～0.9℃;降水量的减少主要发生在20世纪90年代,其中,渭北区减少幅度较大;冬小麦在渭北区、河谷区和关山区生产潜力适宜开发程度和可开发程度都较高,排序为渭北区>河谷区>关山区,长远看还有很大的潜力可以挖掘,以渭北、河谷区域表现突出;天水及各气候区潜力开发程度、潜力适宜开发程度和潜力可开发程度的年际变化具有明显的区域差异,其大多数距平年际变化幅度,分别在-10%～10%、-15%～15%、-3%～3%之间波动;气候条件的变化对冬小麦生产潜力开发程度、适宜开发程度和可开发程度的年际变化影响十分明显,降水量的不足仍是限制冬小麦潜力适度开发的主要因子;提出了区域生产潜力适度开发对策措施.     

近50年贵州省气候生产潜力时空变化特征

利用1961-2010年贵州省81个气象站的逐日气温和降水资料、DEM数据,采用Thornthwaite Memorial模型估算了全省气候生产潜力,分析了气候生产潜力的时空变化特征以及地形因子和气候因素对其的影响。结果表明:近50年来,贵州省气候生产潜力在1363.9~1620.3g·m-2·a-1之间,就其变化趋势而言,气候生产潜力呈微弱上升趋势,上升速率为0.140g·m-2·a-1。气候生产潜力异常偏少年份多发生在20世纪60年代和80年代,而异常偏多年份在近50年中仅出现过1次(1972年)。区域分布差异性明显,基本上呈"三级阶梯式"分布,表现为由东南向西北逐渐减少,而且随着海拔升高,气候生产潜力逐渐降低,两者呈显著负相关。气候生产潜力受到气温和降水的双重影响,增温和增湿均有利于气候生产潜力的增加,但降水是限制气候生产力的主要因素。     

华北地区冬小麦生产潜力数值模拟及其自然正交分析

利用自然正交分解(EOF)对由机理性作物生长模型模拟的华北地区冬小麦的光温和气候生产潜力结果进行了分析,揭示生产潜力在时空上的分异规律。首先在中国科学院禹城综合试验站进行了冬小麦田间试验,测定了冬小麦生理生态及干物质积累过程等试验数据。根据试验数据对WOFOST模型进行了改进,获取了相关模型参数并对模型进行了充分验证,验证结果表明模型可以较好地模拟冬小麦生长过程。随后利用验证后的WOFOST模型模拟了华北地区42个站点1961—2006年冬小麦的光温生产潜力和气候生产潜力,并对其进行EOF分析。结果表明华北地区光温生产潜力呈东北高西南低的变化趋势,气候生产潜力大致呈南高北低的趋势,该结果与以往研究结果较为一致。EOF分析则表明,影响光温生产潜力最重要的因子是辐射,其次是温度。影响气候生产潜力最重要的是降水,其次是该区域光温条件的综合效应。     

陕北、渭北及关中气候生产潜力的估算与分布特征分析

利用陕西各气象台站１９６１年至１９９０年气象观测资料和１９９２年陕西省农业生产状况调查报表的资料,应用布达哥夫斯基连乘原理,引用了灌溉因子对陕西省陕北黄土高原沟壑区,胃北旱塬区和关中平原区三个气候区的光合生产潜力,光温生产潜力,气候生产潜力和综合气候生产潜力进行了估算,并将综合生产潜力小网格方法绘制成小网格分布图,分析了各气候区综合气候生产潜力的分布特征,以为上述地区的农业及多种经营的潜力开发提供     

内蒙古地区气候资源生产潜力及其人口承载力分析评估

利用内蒙古地区46 a的气象和粮食产量以及社会经济等资料,运用Tharnthwaite Memorial和迈阿密气候资源生产潜力计算模型以及数理统计方法,分析评估了目前和未来内蒙古地区气候变化对气候资源生产潜力和承载能力的影响,得出:(1)内蒙古地区温度生产潜力的利用率为24%,降水生产潜力利用率略有增加,为47%,多年平均气候资源利用率为45%,表明内蒙古地区植物实际的生产力远未达到气候资源生产潜力,约有50%多的潜力可以开发。(2)目前情况下,内蒙古地区气候资源承载力较高,但东西部地区气候资源差异较大。内蒙古东部偏南以及内蒙古中部偏南地区承载能力最高,可承载6~7.6人/hm2;内蒙古广大牧区可承载能力相对较低,为4~5.9人/hm2;西部北部最低,不足4人/hm2,其中阿拉善盟地区不到1人/hm2。(3)随着未来30~50 a内蒙古地区气温升高2℃、降水增加6%的情况下,内蒙古地区气候资源承载能力将进一步提升。但由于各地区未来气候变化的不均匀性,气候资源生产潜力波动性较大,承载能力地区间差异较大。     

气候变暖对晋北黄土高原半干旱区马铃薯适播期的影响

以气候变暖为主要特征的气候变化对马铃薯物候期、生长发育及产量都产生很大影响,研究马铃薯生长季热量资源和适播期变化特征,对调整品种布局和合理利用气候资源具有重要意义。利用1981—2016年晋北地区地面气象观测站和农业气象观测站资料,通过趋势分析和相关分析,研究晋北马铃薯气候资源变化特征及对马铃薯产量的影响;基于积温稳定性原理,建立气象产量预测模型,得出最高气象产量对应的适播期,并分析适播期的年代变化特征。结果表明,晋北马铃薯生长季气温以0.32℃·10a^-1速率呈升温趋势,≥5℃积温以47.0℃·d·10a^-1速率呈增加趋势。气候变暖背景下对晋北马铃薯产量影响显著的气候因子主要是出苗～分枝期的平均气温,全生育期的积温、日照时数、需水量,出苗～分枝期、花序形成～可收期及全生育期的最高气温≥30℃的日数。气温和日照基本为负效应,降水在营养生长期为负效应,生殖生长期为正效应。晋北马铃薯适播期随着气候变暖有提前的趋势,20世纪80年代适播期在5月上旬末至5月中旬,90年代适播期在5月上旬,21世纪最初10 a适播期在4月下旬至5月上旬初,2010年以...     

西吉县小麦丰产抗锈病品种综合分析选优

2003~2005年进行了冬春小麦42个水旱地品种的比较试验,运用灰色关联综合评价方法,筛选出西吉县丰产抗条锈病品种:冬小麦水地品种静冬9717、静冬941、静冬9718,旱地品种8802、陇原935、陇原992综合性状较好且抗条锈病;春小麦水地品种宁春4号、802-15、定丰806;旱地品种93-163-6、陇春8139-2综合性状较优,除宁春4号较易感条锈病外,其它品种均抗锈病。抗病品种比感病品种提高产量15.40%~61.12%。建议今后在西吉县大面积推广种植这些品种时,水浇地要特别注意宁春4号品种的条锈病预测及防治工作。     

黑龙江省气候变化及其对玉米生产潜力的影响

基于全球气候变化这一不争的事实,本研究以黑龙江省为例,在收集1980—2009年气象站点农业气象资料的基础上,首先运用线性倾向率方法分析了近30年来黑龙江省的气候变化特征;其次运用AEZ模型测算了30个站点1980—2009年30年来的光温和气候生产潜力,分析了30年来黑龙江省玉米光温和气候生产潜力的变化趋势。最后结合现实生产力数据分析了玉米的增产空间。结果表明:(1)1980—2009年30年间,黑龙江省温度表现为升高趋势,而降水则表现为减少的趋势。(2)伴随着温度的升高,光温生产潜力表现为增加趋势,气候生产潜力则随着降水量的减少而呈减少趋势;(3)相对于光温生产潜力和气候生产潜力上限值而言,玉米的增产潜力空间均表现为减小趋势,但增产空间仍较大,相对于光温生产潜力而言还有66%的增产空间,相对于气候生产潜力也仍有51%的增产空间。     

通辽地区农业生产潜力分析

对通辽市农业区主要粮食作物及苜蓿的生产潜力及增产潜力进行了分析。结果表明通辽地区的光合、光温潜力较大,降水生产潜力较低,热量条件是限制通辽地区粮食增产的主要非可控因素;土壤生产潜力较低,其主要限制因素是土壤有机质含量低。通辽市不同地区、不同作物间增产潜力存在明显差异。     

新疆沙雅县近50a来气候变暖特征及其对农业生产的影响分析

利用沙雅县气象站1960～2009年的日均温度数据,以回归分析和趋势线分析方法,分析沙雅县近50 a来年均气温、≥10℃积温、极端气温的年际和季节变化特征及其对农业生产的影响.分析结果显示:(1)近50 a来沙雅县年均气温总体呈增加趋势,其线性倾向率为0.424℃/10a,气温波动基本上与我国西北地区气温变化趋势一致....     

渭干河—库车河三角洲绿洲植物气候生产力变化特征分析

收集位于渭干河-库车河三角洲绿洲区的库车气象站和沙雅气象站1961～2000年的气温和降水实测资料,应用Thamthwaite Memorial模型计算渭于河一库车河三角洲绿洲区近40 a来自然植被净第一性气候生产力,并以回归分析和趋势线分析方法分析了其年际变化特征.结果表明:①近40 a来渭干河-库车河三角洲绿洲区自然植被净第一性气候生产力呈现出明显的增长趋势,其变化倾向率为28.21 g/(m2·10a),在40 a中增加约为112.84 g/m2,近40 a来研究区自然植被净第一性气候生产力的变化趋势为自北向南显著增加.②由于研究区水热条件的不同,自然植被净第一性气候生产力有明显的区域差异,整个研究区近40 a的自然植被净第一性气候生产力平均值为123.35 g/(m2·a),北部库车县137.10 g/(m2·a),南部沙雅县110.16 g/(m2·a),即自然植被净第一性气候生产力的空间分布是北高南低.③研究区自然植被净第一性气候生产力与年降水量的相关性优于自然植被净第一性气候生产力与年均气温之闻的相关性,因为渭干河-库车河三角洲绿洲是个干旱区绿洲,气候干燥,水资源短缺,降水是自然植被净第一性气候生产力的主要限制因子.     

黄土高原气候与气候生产力对全球气候变化的响应

应用黄土高原7省51个代表性气象站1961～2000年主要气象要素观测资料,采用EOF和其他数理统计方法研究了黄土高原气候与气候生产力对全球气候变化的响应,结果表明：中国黄土高原年和各季节的平均气温均呈明显的上升趋势,增温速度大于全国同期增温速度;年降水量和作物生长季节降水量均呈下降的趋势;气候生产力呈递减趋势;未来“暖湿型”气候对作物生产最有利,平均增产幅度为5．9％,而“冷湿型”气候对作物生产最不利,平均减产幅度为6．3％。     

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。