东北地区主要粮食作物对气候变化的响应及其产量效应

综述了在全球气候变暖背景下,东北地区农业气候资源、农业气象灾害的变化特征以及主要农作物对气候变化的响应。结果表明,气候变暖给东北地区农业带来的影响利弊共存,主要表现为东北地区主要农作物生长季节温度升高、热量资源增加,适宜农作物生长的时期延长、适种区域扩大,为作物的光温生产潜力以及产量的提高提供了潜在的可能。但由于光照及水资源的限制以及CO₂浓度的增加而引发的温室效应,对农作物的产量和品质也产生了负面影响。极端天气事件增加,农作物生态环境恶化,干旱、洪涝、盐碱化速度加快,尤其是近几年受全球变暖的影响,东北地区主要农作物受干旱灾害的影响最为明显。降水总量减少和降水分布不均匀,使东北地区成为受气候变化影响最敏感和脆弱地区之一。     

气候变化对农作物生产的影响——基于东北地区水稻生产的变化

通过对气象观测数据、水稻产量及面积数据的整理,分析东北地区水稻生产的气候变化现象,探究气候变化对水稻生产的影响。分析表明:自改革开放以来,东北地区气候升温明显,热量资源增加且范围向东北方向扩大;但降水量成不同程度的减少趋势;霜冻害、洪涝、冰雹等农业灾害减少,而旱灾明显增加。这些气候变化对水稻生产的影响总体来说有利,具体表现为:由于热量增加且范围向东北方向扩大,喜温的水稻种植面积逐渐加大,同时,水稻成熟速度加快,适宜其生长的时间有一定程度的延长,产量一定程度增加。但这些是要基于水因素为非限制性因素条件下的。因此,综合考虑各种因素,依靠先进水利设施与技术,选育抗旱、抗病等新型水稻品种,是实现东北地区水稻生产可持续发展的重要措施。     

气候变化对中国农业生产的可能影响及适应对策

近100年来,全球地表温度呈不断升高的趋势,且这种趋势还将继续。全球气候变暖已经对许多自然系统和生物系统产生了可辨别的影响。农业是最脆弱的生态系统之一,受气候变化的影响也最直接。由于气候变化使农业气候资源发生变化,从而直接影响到农业种植结构、作物品种布局以及作物产量。综述了近年来气候变化对农作物产量、农业气候资源以及我国农业种植制度和作物品种布局影响的研究成果,并针对未来气候变化提出农业适应措施以及选择措施时应注意的一些问题。     

1961-2010年盐城市气候变化及其对农业的影响

对盐城地区7个气象观测站1961-2010年的气温、降水和日照等气象资料进行统计分析,分析了盐城市近50年的气候变化特征.主要的变化表现为温度呈明显上升趋势,降水略有减少,日照呈明显下降趋势;同时讨论了气候变化对农业生产的一些有利影响和不利影响,为合理利用变化了的农业气候资源提出了对策和建议,从而减少不利因素带来的影响.     

近55年来河西走廊农业水热资源变化特征与趋势

气候变化对农业水热资源影响巨大,评估其潜在影响可为制定未来区域农业发展策略提供科学依据。利用河西走廊13个地面气象站的观测资料,对1960-2014年间河西走廊地区农业水热资源时空变化特征与趋势进行了分析,结果表明：近55 a来,河西走廊≥0℃起始日期以1.8 d/10 a的趋势提前,作物生长期内平均温度、≥10℃积温和生长期持续天数呈显著升高的趋势,其气候倾向率分别为0.30 ℃/10 a、77.1 ℃/10 a和2.8 d/10 a,≥10℃积温超过3 000℃和生长期天数超过170 d的地区已经扩展到疏勒河流域和黑河流域大部以及石羊河流域的北部;生长期日照时数也呈显著增加的趋势,其气候倾向率达9.0 h/10 a;作物生长期内降水量、参考作物蒸散量以及湿润指数的变化趋势不显著,区域干旱状况并未得到缓解。总体上看,河西走廊地区农业气候资源变化以“气温升高、热量改善、日照增加”为主要特点,这一变化有利于满足作物生长发育所需的热量条件,为扩大粮油作物种植面积和进行粮饲作物周年复种提供了可能。     

气候变化对现代农业新品种引进的影响

利用气候学、农学、地理信息、用数理统计学等方法、根据野外控制实验和作物生长模型,结合农作物生长对气象条件需要及灾害指标体系,系统地对东北地区粮食生产格局的气候变化影响与适应性开展研究。从历史气象资料、灾情资料、粮食产量资料和气候预测资料入手分析了农业气侯资源的变化特征及趋势,研究了气候变化背景下农业气象灾害的变化特征并进行了风险区划,探讨了气侯变化对种植带及粮食产量的影响,评估了未来气候变化对主要农作物产量的影响,从应对气候变化角度,提出了对策及建议。     

气候变化对豫东冬小麦产区的综合影响

分析了豫东冬小麦产区近50年的水、温要素的变化趋势,通过数学统计与模型模拟农业气候资源的变化和极端气候事件发生的规律,预测未来农业气候资源变化趋势和极端天气事件出现的规律,探讨气候变化和干旱灾害对豫东地区冬小麦产量的影响,结果表明,豫东冬小麦产区气候趋于"暖湿化",对冬小麦产量的提升较为有利;冬小麦生长中后期的光照、温度和降水适宜度与冬小麦产量的相关性显著;豫东冬小麦产区干旱受灾面积呈减小趋势,但成灾面积呈增大趋势。     

气候变化对大别山区农业的影响

利用六安地区近55年(1961—2015年)的气象资料和农业生产数据,分别从气候变化对农业气候资源、农业气象灾害以及农业产量的影响3个方面进行了研究分析。结果表明:(1)1961—2015年,大别山区出现了以变暖为主要特征的气候变化;(2)1955—2001年,大别山地区旱灾的发生率呈显著上升趋势;(3)水稻、小麦和油菜籽的种植面积年际波动大,表明气候变化对粮油生产的负面影响已经显现。     

临汾市农作物时空变化研究

作物种植结构的时空分布与变化,是制订农业种植结构调整政策的科学依据和农业可持续发展的重要研究内容。运用数理统计和空间分析方法,对2005~2015年临汾市主要农作物的时空变化进行了研究。结果表明:11 a间,玉米种植面积大幅增加,种植面积比例增加了8.77个百分点,且呈不断提高趋势;谷物种植面积比例增加了2.36个百分点;小麦播种面积减少最多,种植面积比例减少了5.64个百分点;其余作物种植面积均呈现小幅度减少趋势。作物空间变化呈现了较强的规律性:谷物、玉米和小麦种植集中分布在襄汾县和洪洞县,且由中东部地区向西南地区集中;豆类种植主要分布在尧都区和襄汾县,且由南部向西北边集中;薯类种植主要分布在襄汾县和隰县,种植面积由南部向西北部扩大。     

气候变化对我国农业影响的研究进展

综述了全球气候变化对我国农业的影响。气候变化直接影响农业湿地作物产量,使水稻产量减少;CO2浓度的增加既有利于作物生长,又会抑制利于作物生长的其他因素;紫外线增多直接使作物产量降低、蛋白质和脂肪减少;气候变暖会影响我国的农业气候条件和种植制度、作物品种的布局、产量、施肥水平;气候变暖将使江河水量、水资源的供需状况、旱涝灾害出现的频率、水质等发生变化,从而影响农业。     

黑龙江省农业气象灾害的风险评估与预测研究

黑龙江省农业在全国范围内具有十分重要的地位,但黑龙江省又是一个受气象灾害的影响较大的省份,导致农业的生产存在一定的波动性,每年会因气象灾害造成一定的损失,更主要是会使国家粮食安全受到冲击,对保证农民收入稳定持续的增长存在一定的制约.对黑龙江省农业生产和农业气象灾害分布进行了介绍,从黑龙江省的基本情况出发,着重对黑龙江省...     

适应气候变化的中国农业种植结构调整研究

近百年来,全球正经历一次以变暖为主要特征的气候变化,随着气候变化及其所带来的影响日益显著,目前适应气候变化越来越成为全球关注的热点问题。我国已有的农业种植结构调整适应气候变化实践非常丰富,但诸多研究者并未进行过系统的梳理,对已有实践的适应气候变化内涵没有清晰地认识。为了更好的应对未来气候变化,从种植制度、作物布局、品种布局三个方面阐述了气候变化对中国农业种植结构调整的影响,结合东北水稻玉米扩种、冬麦北移、华北"两晚"技术、长江中下游双季稻改制、南方冬季农业开发等典型适应气候变化案例,探讨复种指数、间作套种模式、作物配置、种植界限、种植比例、抗旱品种、抗病虫害品种等农业种植结构调整的不同方面适应气候变化的内涵,提出了种植结构调整中适应气候变化工作面临的关键问题,倡导进一步加强气候变化各要素对种植熟制的综合影响研究,深入开展农业精细区划与作物布局优化配置研究以及适应气候变化的育种多目标优化决策研究。     

气候变化对中国东北地区生态与环境的影响

【研究目的】综述了气候变化对东北地区的影响,以期在区域发展中能利用气候变化的有利方面,降低其不利的影响;【方法】根据近年来发表的相关论文,文章综述了东北地区已经发生的气候变化影响及未来可能受到的影响;【结果】结果表明,过去100年东北地区的温度升高明显且降水普遍减少,干旱化趋势严峻。温度的升高改善了东北的热量资源,部分农业生产从中受益。但由于气候变化,目前特殊的生态系统如湿地,冻土退化或消失。未来的气候变化,会改变农业生产布局,降低主要作物的产量,生态系统结构发生改变,农牧带沙漠化的风险增加;【结论】东北地区必须客观认识气候变化的利弊影响,采取相应的适应和应对措施,促进区域发展。     

2000-2019年我国农业气象灾害灾情特征分析

气象灾害是制约农业生产的重要因素之一,对气象灾害的灾情特征进行分析,可以为我国农业技术发展、防灾减灾决策部署提供依据。基于2000—2019年农业气象灾害数据,本文对近20年我国主要农业气象灾害的受灾特点和变化规律进行分析,结果表明,近20年间,我国主要农业气象灾害引起的农业受灾面积均有不同程度下降;虽然旱灾引起的农业受灾面积下降趋势最为明显,但其目前仍然是我国最主要的农业气象灾害;作为第二大农业气象灾害的水灾,其农业受灾面积整体呈下降趋势但存在起伏波动变化。风雹灾和冷冻灾引起的受灾面积仅占农业受灾总面积的10%左右,且均呈不显著下降趋势。未来农业发展和防灾减灾工作中,应加强政策导向,不断提升农业技术创新推广、完善气象灾害预测预警系统、制定全面有效的灾害应对措施。     

1951～2007年东北地区有效积温时空变化特征

利用1951~2007年东北3省86个站点最高气温和最低气温数据,通过arcgis和SPSS软件分析了东北地区近57年来〉10℃的有效积温的时空变化。结果表明,东北3省有效积温在时间上呈显著递增趋势,其中吉林（P=0.024）、黑龙江（P=0.003）和辽宁（P〈0.001）递增趋势依次增强;阐明了东北区域农业气候资源的发展变化,探讨气候变化下,东北区域农业发展存在的问题,增温导致有效积温增加,同时有可能加剧区域性干旱,加快作物的生长和成熟,从而导致作物产量减少和品质下降。     

全球气候变暖对中国种植制度的可能影响XIV.东北大豆高产稳产区及农业气象灾害分析

【目的】大豆是主要的粮油兼用作物,东北三省是我国大豆主产区,研究气候变化背景下东北三省大豆气候生产潜力高产稳产性区域分布及其变化特征,明确不同区域限制大豆高产稳产性的主要农业气象灾害,可为东北三省大豆合理布局、防灾避灾以及高产稳产提供科学参考。【方法】以1981年为时间节点,将研究时段划分为1961—1980年（时段Ⅰ）和1981—2019年（时段Ⅱ）两个时段,利用调参验证后的DSSAT-CROPGRO-Soybean模型模拟研究区域大豆潜在种植区各站点气候生产潜力,明确气候变化背景下大豆气候生产潜力高产稳产性区域分布及其变化特征;结合大豆冷害和干旱指标,明确不同高产稳产性区域冷害和干旱的时空分布特征;结合统计方法,明确限制大豆高产性和稳产性的主要农业气象灾害因子。【结果】（1）与1961—1980年（时段Ⅰ）相比,1981—2019年（时段Ⅱ）大豆潜在种植区增加2.81×10⁶ hm²,占研究区域总土地面积的3.57%;（2）与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ稳产区面积占比减少,其中高产稳产区面积占潜在种植区内总土地面积的比例由17.67%减少到17.11%,高产不稳产区占比由13.54%增加到15.13%,低产稳产区占比由34.98%增加到38.17%,低产不稳产区占比由18.58%减小到18.49%;（3）研究时段内,大豆生长季冷害发生频次总体呈现先上升后下降趋势,高产稳产和高产不稳产区冷害特别是严重冷害发生频次高于低产稳产区以及低产不稳产区;大豆生长季轻旱和中旱发生频次增加,重旱发生频次减小;（4）大豆产量变化与冷害发生频次呈负相关关系,产量变异性的变化与冷害和干旱发生频次均呈正相关关系。【结论】气候变暖背景下,东北三省大豆潜在种植区呈北移西扩趋势,可种植面积增加;大豆高产不稳产和低产稳产面积增加,高产稳产区和低产不稳产区面积减少;不同高产稳产性区域内主要农业气象灾害不同,低产区较高产区总体低温冷害发生频次高,不稳产区较稳产区干旱发生频次高。但在高产稳产性变化区域,冷害发生频次下降,干旱发生频次上升。总体而言冷害是大豆高产性的主要限制因子,冷害和干旱是大豆产量不稳定的主要限制因子。     

东北地区玉米主要气象灾害风险评价模型研究

【目的】农业生产过程中经常面临着一种以上气象灾害的威胁。目前,农业气象灾害风险评估普遍是以单一灾种对承灾体的影响为研究对象,无法反映真实气象条件下农业生产面临的综合风险;作物在不同发育时期或发育阶段遭受气象灾害对最终产量的影响有所不同。本文以东北地区玉米为例,研究基于作物不同发育阶段多种气象灾害风险评价方法与技术体系。【方法】将东北玉米生育期划分为播种-七叶、七叶-抽雄、抽雄-乳熟、乳熟-成熟4个发育阶段,把冷害、干旱、涝害作为3种主要气象灾害,利用玉米发育期、气象、土壤、作物面积和产量等多元资料,根据自然灾害风险理论和农业气象灾害风险形成机制,以一定区域自然灾害风险由自然灾害危险性、承灾体的暴露性和脆弱性及人类防灾减灾能力4个因素综合作用的“自然灾害风险四要素说”为理论依据,在全面分析东北玉米发育阶段冷害、干旱、涝害的孕灾环境和致灾因子的危险性、承灾体的暴露性和脆弱性、人类防灾减灾能力四要素的基础上,从风险四要素的内涵出发选取风险评价指标。采用孕灾环境多指标法,从气象、作物、自然地理等方面选取指标全面反映发育阶段主要气象灾害的危险性;从承灾体暴露性、脆弱性的内涵出发选取评估指标;鉴于防灾减灾能力比较滞后的研究现状,选用产量变异系数综合反映防灾减灾能力,形成了比较完备的发育阶段主要气象灾害风险评价指标体系。由于农业气象灾害成因的多要素性、复杂性,影响要素之间的模糊性和不确定性,利用层次分析法确定发育阶段主要气象灾害风险四要素及危险性指标的权重。利用自然灾害风险指数法构建发育阶段主要气象灾害风险评估模型。利用加权综合评分法构建发育阶段主要气象灾害危险性评价模型,发育阶段3种主要气象灾害频率之比作为权重系数反映不同发育阶段主要气象灾害的相对严重程度。【结果】在发育阶段主要气象灾害风险评价的基础上,利用加权综合评分法构建作物生育期主要气象灾害风险评估模型,根据作物减产率与4个发育阶段主要气象灾害风险指数的相关性调试确定各发育阶段风险指数的权重系数,建立比较完备的基于发育阶段的主要气象灾害风险评价指标体系,构建发育阶段主要气象灾害风险评价模型、发育阶段主要气象灾害危险性评价模型及生育期主要气象灾害风险评价模型,进而初步建立了东北玉米基于发育阶段的多种农业气象灾害风险评价技术体系。【结论】对东北典型全域灾害年份及代表站点主要气象灾害典型年份关键发育阶段主要危险性指标与减产率的分析表明,发育阶段主要气象灾害危险性指标的选取是合理的。     

张掖市种植结构优化调整

在中国西北干旱区,气候变化对地区气温、降水以及水资源供应等方面的影响直接影响到地区绿洲农业发展。在全球变暖的背景下,为实现社会-经济-生态效益最大化,研究黑河中游张掖市农作物的调整模式,以最终实现区域农业可持续发展。将土地资源、农作物种植面积、粮食安全、农民收入保障和生态压力作为约束条件,以利润最大化为目标,建立线性规划模型。结果表明,在农作物总体种植面积减少0.41%的情况下,将主要的粮食、经济和其他作物种植面积由原来的39.96%、37.71%和22.33%,调整到40.13%、39.96%和19.91%,可使农业净产值增加11.52×10~8元,并实现农业节水27.9%。