极端气候变化及其对水稻气候产量影响的实证分析——以湖北省为例

为考察湖北极端天气事件的时空变化,采用1980—2014年逐日气候数据,并利用实证分析法研究了极端气候对水稻气候产量的影响。研究表明:1)湖北极端降水量和降水天数均呈下降趋势,极端降水事件由东向西、由南向北递减。2)极端高温呈上升趋势,表现为极端高温天数和强度增加。鄂北、鄂西易发生极端高温事件。3)极端气候类因素对水稻气候产量具有负向影响,其中,最低气温的极小值每增加1%将会使水稻的气候产量降低0.197%。白天极端高温天数对水稻气候产量也具有抑制作用,其每增加1%将会使水稻气候产量降低0.046%。因此,应加强湖北省极端天气事件易发区在水稻生长期内的气候监测和防范。     

极端气候对水稻影响研究及预防对策探讨

以天津市种植的水稻品种为研究对象,对连续6年的水稻产量相关因素与当地气候数据进行比较分析,探讨气候变化对水稻生产的影响。结果表明,8月9~15日是天津地区极端气候频发期,容易出现极端低温、高温、高湿等天气过程。此时期正值水稻开花和灌浆期,也是水稻对极端气候的敏感期,湿害、冷害和热害都对水稻开花授粉和灌浆结实造成严重危害。为了避免极端气候对水稻产量的影响,选育抗逆品种是最有效的对策。     

基于灰色关联气候因素对新疆农八师垦区棉花产量的影响

为探索气候因素对新疆农八师垦区棉花产量的影响,选取该区1961—2018年棉花气候单产为参考因素,9个气候因子[X1,生长季（4—9月）平均气温;X2,4—9月平均最低气温;X3,≥10℃积温;X4,4—9月降水量;X5,5—9月日照时数;X6,终霜日期;X7,初霜日期;X8,播种出苗积温;X9,5月极端最低气温]为比较因素,进行棉花气候单产与气候因素的灰色关联度及相关分析。结果表明：棉花气候单产与各比较因素的关联度为：≥10℃积温（X3）＞5月极端最低气温（X9）＞生长季（4—9月）平均气温（X1）＞播种出苗积温（X8）＞初霜日期（X7）＞终霜日期（X6）＞5—9月日照时数（X5）＞4—9月平均最低气温（X2）＞4—9月降水量（X4）,其中,≥10℃积温、5月极端最低气温、生长季（4—9月）平均气温、播种至出苗正积温及初霜日期与棉花产量极显著相关。棉花生长季总热量、苗期低温冷害以及秋季初霜日期是影响棉花产量的主要气候因子。     

气候因素对新疆农八师垦区棉花产量的灰色关联分析

为探索气候因素对新疆农八师垦区棉花产量的影响,选取该区1961—2018年棉花气候单产为参考因素,9个气候因子[X1,生长季(4—9月)平均气温;X2,4—9月平均最低气温;X3,≥10℃积温;X4,4—9月降水量;X5,5—9月日照时数;X6,终霜日期;X7,初霜日期;X8,播种出苗积温;X9,5月极端最低气温]为比较因素,进行棉花气候单产与气候因素的灰色关联度及相关分析。结果表明:棉花气候单产与各比较因素的关联度为:≥10℃积温(X3)5月极端最低气温(X9)生长季(4—9月)平均气温(X1)播种出苗积温(X8)初霜日期(X7)终霜日期(X6)5—9月日照时数(X5)4—9月平均最低气温(X2)4—9月降水量(X4),其中,≥10℃积温、5月极端最低气温、生长季(4—9月)平均气温、播种至出苗正积温及初霜日期与棉花产量极显著相关。棉花生长季总热量、苗期低温冷害以及秋季初霜日期是影响棉花产量的主要气候因子。     

极端天气对水稻生长和产量的影响

目前的水稻生产模式中,极端气候、病虫危害、栽培措施不当严重影响水稻优质、高产和稳产。综述干旱、高温等极端天气气候环境对水稻生长和产量的影响,并提出相应的对策,可为今后水稻的生产和科研提供依据。     

安徽省气候变化对水稻生产的影响及应对

收集了近30年来安徽气温和降水资料,统计分析了安徽省气候变化的特征,讨论了气候变化对水稻生产的影响。研究结果表明,近30年来安徽气温整体呈上升趋势,上世纪90年代以来增温明显。降水则表现为变率增大的趋势。当前全省处于气候高变率时期。气候变化对水稻生长期及水稻产量均有明显影响,气候变暖下双季稻生育期明显缩短,在一定程度上对水稻产量产生负面影响,极端气候事件对水稻生产产生了巨大影响。调整作物布局,加强极端气象灾害应对防范体系与能力建设是农业生产应对气候变化的重要途经。     

江苏省单季稻生育期内极端气候事件的分区变化

利用江苏地区52个气象站点1961—2012年逐日最高温、最低温、降水资料及单季稻产量逐年数据,提取了单季稻生育期内(5—10月)的18个极端气候指数进行气候分区,分析了不同子区域极端气候事件的变化及对产量的影响。基于各站点极端气候指数的多年均值,主成分和聚类分析的结果表明,江苏省可以划分为苏西北角、苏西北部、苏北部、苏西南部、苏南部和苏东南角6个气候子区域;生育期内极端气候指数的M-K趋势检验结果表明,多数子区域强降水事件的频次和强度有所加剧,而日最高温和日最低温的极值呈现出显著上升趋势,其中苏南地区的增湿增暖趋势尤为显著。生育期内极端气候指数与单季稻产量的相关分析表明,强降水是影响产量的主要气候要素,其中暴雨日数和极端雨天总雨量对产量的负效应最为显著,6个子区域中苏西南部和苏南部的产量对降水波动更为敏感。     

高温干旱气候对水稻产量构成要素的影响

2022年7、8月份,长江中下游地区出现连续近60天的极端高温干旱的气候条件,对水稻及其他旱地作物的生长、结实带来严峻的考验。本文基于20个籼稻品种（系）,田间调查不同品种的分蘖成穗能力、单穗结实能力、籽粒灌浆能力,结合室内考种籽粒千粒重,搜集统计2021年和2022年水稻季同期气候数据,对比分析水稻不同生育时期遭遇不利气候条件,对最终产量构成各因素的影响程度,以期为农业生产过程中,准确把握水稻田间群体结构,控制冠层温、湿度,抵御不良气候条件带来的损失提供借鉴和参考。     

云南省永胜县主要水稻生产区水稻产量影响因子分析*

 应用主成分分析和聚类分析方法,对永胜县7个乡镇的13个主要水稻生产区域的水稻产量及其影响因子进行分析。结果表明：7个乡镇的13个主要水稻生产区的水稻平均产量为12372kg/hm2。聚类分析将水稻生产区分为3类。主成分分析将23个产量影响因素提炼为6个主成分,代表原来88.3%的信息。除水稻品种外,海拔、年平均温度、7~9月降雨量、土壤pH值、成熟期土壤碱解氮含量和秸秆钾含量对产量具有极为关键的作用。因此,在水稻生产过程中,除品种和气候因素外,还应该注意土壤pH值、成熟期土壤碱解氮含量和秸秆钾含量的调节。     

鄱阳湖及周边经济区主要农作物生态适宜区域分析

根据鄱阳湖及周边经济区地形、土壤、气候条件,分析了该区主要农作物的生态适宜性,划分出鄱阳湖及周边经济区水稻、棉花和油菜的生态适宜种植区域。     

不同种植方式下温度升高对水稻产量及同化物转运的影响

【目的】气候变暖对水稻生产系统的影响备受关注,研究不同种植方式下,水稻产量及其形成对气候变化的响应规律,为水稻种植区划、栽培措施和品种调整提供依据。【方法】 2017—2018年以南粳9108和南粳46为供试品种,模拟机插秧移栽和机械化直播2种种植方式,以常温（NT）为对照,于始穗期进行中度升温（平均增加2℃,MT）和极端高温胁迫（平均增加5℃,HT）,研究不同种植方式下温度升高对不同水稻品种的产量及其构成、同化物转运、光合生产特性的影响。【结果】在中度升温和极端高温胁迫下,南粳9108和南粳46产量降幅均为移栽<直播,长生育期品种南粳46产量降幅较小。穗干物重增长速率表现为NT>MT>HT,水稻茎叶向穗的干物质转运量、转运率均随着温度升高而递减,且南粳9108下降趋势大于南粳46。穗后21 d至成熟期,剑叶SPAD值总体随着温度的升高而增加,差异达极显著水平;剑叶净光合速率穗后14—21 d均以极端高温胁迫处理下最小,而到穗后35 d以极端高温胁迫处理下最大。剑叶气孔导度、蒸腾速率均呈NT>MT>HT趋势,生育后期差异更显著。通径分析表明,产量各构成因子对产量的影响程度为结实率>千粒重>穗数>每穗粒数,温度处理对产量各构成因子的影响都表现为负效应,且以结实率影响最大（-0.819）。相关分析表明,不同种植方式下受中度升温、极端高温胁迫后,成熟期干物质总重量、茎叶干物质转运量与产量构成因子（穗数除外）,一、二次枝梗籽粒结实率都呈极显著正相关。【结论】始穗期2—5℃升温均显著降低粳稻结实率,从而导致水稻产量降低。从光合物质特性究其原因是由于温度升高降低了干物质向穗的转运率和穗干物质积累速率,从而导致生育后期水稻剑叶SPAD值增加,延长叶片持绿时间,抑制“源”向“库”转移。从气候变暖应对措施来看,选择采用移栽种植方式和长生育期品种易于表现出对极端高温胁迫逆境较好的抗性。     

气象因素对水稻产量的影响及预测模型的建立

全球气候变暖作为一个不争的客观事实,不可避免地对农业生产产生影响。为了解气象因素对水稻生产的影响,利用桐乡市2001—2013年气象资料和水稻产量数据,运用指数平滑法测定水稻趋势产量,分离出水稻气象产量,与水稻生育期逐月平均温度、最高温度、最低温度、日照时数、降水量进行相关分析,确定了影响水稻产量的关键因子,建立回归方程并进行检验。结果显示,桐乡市水稻产量与当地气象因素存在一定的相关性,相关度最高的为9月日照时数和6月日照时数。水稻产量预测公式对2001—2013年历年水稻产量进行校验,平均准确度达99.0%;对2014—2017年水稻产量进行预测,平均准确度达96.2%。     

种粮大户对极端气温灾害感知的影响因素 ——基于Logistic-ISM模型

提高农户对极端气温灾害的风险感知对提高农业生产产量具有重要意义。基于248份调查数据,运用有序Logistic模型和ISM模型分析了种粮大户对极端气温灾害风险感知的影响因素及影响因素间的关联关系和层级结构。结果显示农户的风险感知受到参加技能培训的频率、水稻种植规模、与其他村民关系、所在村自然灾害发生频率、经常关注与气象灾害相关的新闻信息、政府出资购买水稻险、抗灾信息发布服务评价七个因素的影响。以此为基础提出相应的政策启示,以提高农户对极端气温灾害的风险感知和提高农业的生产产量。     

建三江地区2014年水稻生殖生长期间气象条件对高产的影响

影响水稻高产的原因有很多,但气候条件是其中的主要因素,一般把作物的产量分解为趋势产量、气候产量和随机误差三部分。其中趋势产量和随机误差对年际间产量的波动影响不大,它是年际间渐变的,受气候条件影响较大的是气候产量部分。通过气候产量(3点滑动平均法)和气象因素的相关分析和各月份的光照、温度、降水对比来寻求水稻生殖生长期间气象条件对高产的影响。     

气候变化对江西省双季稻生产的影响

利用1961—2011年江西省81个常规气象观测站资料,双季稻产量资料和全球气候模式ECHAM5/MPIOM在SRES A1B排放情景下2015—2100年逐日气温和降水资料,定量研究了气候变化对江西省双季稻生产的影响,结果表明:1)双季稻生长期光、温和水基本能满足水稻生长的需求,21世纪以来,生育期≥10℃积温以正距平为主,晚稻生长期日照时数自20世纪90年代以来呈明显下降趋势;2)分析极端气候事件对水稻生产的影响发现,随着气候变暖,高温逼熟的次数呈明显上升状态,寒露风出现的几率越来越小;3)建立了气候产量预测模式,并利用气候模式的预测结果模拟2015—2100年的气候产量,发现2060年以前,早稻气候产量基本以正值为主,2060年后气候产量呈正负波动状态,晚稻气候产量整体变化幅度较早稻气候产量小。     

我国不同区域粮食作物产量对有机肥施用的响应差异

探明全国不同气候、土壤和作物类型条件下,化肥配施有机肥对产量的影响及其增产效果的主控因素,可为粮食增产和有机肥的合理施用提供重要的理论依据。本研究通过收集109篇已公开发表的文献,建立了包含不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和化肥配施有机肥（NPKM）处理的402组作物产量的数据库。采用整合分析（Meta-analysis）方法分析了不同施肥处理对小麦、玉米和水稻产量的影响,以及不同土壤性质和气候条件下有机肥的增产差异;采用随机森林（Random forest）方法量化土壤和气候因素对有机肥增产效果影响的重要度。全国来看,与NPK相比,NPKM处理下作物的产量平均增幅4.7%,其中小麦、玉米和水稻的增产率分别为5.6%、7.6%和4.5%;作物的平均增产率在西北地区最高,东北和华北地区次之,南方和华东地区较低。配施有机肥对产量的提升作用在我国温带大陆性气候区和温带季风性气候区显著高于亚热带季风性气候区,其中年降雨量是影响小麦和水稻产量对有机肥响应的主要因素,年均温和无霜期是影响玉米产量对有机肥响应的主要因素。有机质和全氮含量是土壤性状中影响有机肥增产效果的主要因素,其中土壤有机质和全氮含量越低,配施有机肥后产量的增幅越高。总的来说,化肥配施有机肥可显著提高作物的产量,尤其在低温少雨、土壤养分含量较低的地区,可通过化肥配施有机肥来进行增产促产。     

鄱阳湖流域水资源量预测

针对气候变化条件下鄱阳湖流域未来水资源量的问题,分析了鄱阳湖流域历史水资源量、降水量、蒸发量的变化趋势,确定了影响水资源量的主要气候因素,建立了水资源量多元逐步回归预测模型,然后采用全球气候模式(GCM)下的CMIP3数据,预测了鄱阳湖流域3种SRES情景下未来的水资源量,结果显示鄱阳湖流域的水资源量将有小幅增加。该研究结果可为鄱阳湖流域经济社会发展的中、长期规划提供理论支撑。     

极端温度对水稻的影响及防御技术对策探讨

通过2008-2018年水稻生长期间温度、光照、降雨对水稻生长及产量影响的分析,表明"前高、后低"的极端温度造成了2018年京津唐稻区水稻大幅度减产。探讨了京津唐稻区未来温度变化的可能性及影响,提出了选择感光性强水稻品种、建立适宜适时群体、调控最佳抽穗期、减少化肥用量、以水调温、以水防风的极端气候防御技术对策。     

水稻早穗的原因和预防措施

正水稻是人类的主要粮食作物之一,中国作为农业大国,水稻发展状况不仅直接影响本国的粮食安全,也关系到世界的粮食安全。近年来随着水稻产量的不断的提高,水稻生产环境也在发生一些变化,全球气候变暖,极端气候频繁发生,一定程度的影响了水稻正常生产,今年三江地区气候属于倒春寒气候,水稻个别品种也出现了部分早穗现象,给水稻生产带来了一定的不利影响。本文针对早穗出现的症状,分析了其出现的原因并提出一些预防措施,希望能为红卫     

抽穗期高温对水稻产量构成要素和稻米品质的影响及其基因型差异

田间条件下,采用远红外增温设施,在水稻抽穗期对6个品种进行高温(40℃)处理,以探讨全球气候变暖情况下,极端高温对水稻产量构成要素和稻米品质的影响及其基因型差异。结果显示:水稻抽穗期高温会显著降低水稻结实率,高温处理下6个水稻品种的结实率平均比常温对照下降25个百分点以上,但对穗粒数和千粒重影响不显著;高温也显著(P<0.05)降低稻米的整精米率,提高稻米的垩白率和垩白度,但对糙米率影响不显著。尽管各品种对高温的响应表现出显著的基因型差异,但是高温对所有品种的产量和品质均产生了严重影响。因此,培育耐热品种是解决热害的技术途径之一,但近期内,关键在于进行种植制度调整与栽培技术创新,以提高植株生态避热和生理抗热能力。