吉林春大豆生育期变化及其对气候变暖的响应

基于1981−2014年吉林省4个代表站大豆生育期观测资料和同期气象观测资料,运用数理统计方法,分析大豆关键生育期的时间变化趋势及其与气候变暖的关系,并建立当地大豆生长发育速率对气温变化的响应模型。结果表明：大豆生长发育时空变化明显,平均而言,大豆播种和成熟日期分别为5月4日和9月24日,全生育期143d,需≥10℃活动积温2640.8℃?d,吉林省东部地区大豆主要发育期偏晚,生育期内平均气温与活动积温均偏低。吉林大豆主产区在20世纪90年代气温出现突变,大豆生长季气温明显升高（P＜0.01）,5−9月气温平均增长速率为0.34℃•10a⁻¹,大豆出苗−成熟期气温平均增长速率为0.43℃•10a⁻¹。34a间,大豆播种期、出苗期和三叶期显著推迟（P＜0.05）,成熟期无明显变化,营养生长期对气候变暖的响应更为显著,大豆生育期逐渐缩短（P＜0.01）。大豆生长发育速率与平均气温均呈极显著正相关（P＜0.01）,随着气候变暖,大豆生长速度加快,总体上,全生育期内平均气温每升高1℃,大豆生长发育速率增加2.8%,生育期缩短约5.4d。     

天水市玉米生长对气候变暖的响应

气温变暖已对农作物生长发育产生了较大的影响。利用天水市1968—2009年的气温、高温日数的变化资料,分析近几十年来天水市气温的变化趋势及特点,结合天水市农业科学研究所1980—2005年的玉米生育期资料,对数据进行统计和制图,应用DPS软件计算相关系数。通过分析玉米生育期与温度的关系及变化趋势,建立回归模拟方程,揭示玉米对气候变暖的响应,为探讨当地玉米的适宜播种期和玉米作物带的变迁,进而为种植业结构调整和粮食安全提供理论依据。结果表明,1968—2009年天水市年平均温度一直呈比较平稳的上升趋势,增幅为0.469℃.10a 1;年四季平均气温均呈上升趋势,其中以冬季、春季上升最为明显,年高温在30℃和35℃以上天数均呈逐渐增多趋势。玉米播种期、出苗期有推迟趋势,抽穗期、吐丝期、成熟期随气温的变暖均呈现提前的变化趋势,其中播种期推迟2.7 d.10a 1,出苗期延长0.1 d.10a 1,抽穗期提前3.3d.10a 1,吐丝期提前4.4 d.10a 1,成熟期提前8.7 d.10a 1;在玉米生育期各阶段中,播种—出苗期推迟0.1d.10a 1,出苗—抽穗期缩短3.4 d.10a 1,抽穗—吐丝期缩短1.0 d.10a 1,吐丝—成熟期缩短4.4 d.10a 1;生育期内平均气温升高,促使玉米生长加快,发育期提前,全生育期缩短。玉米在1980—2005年间的千粒重总体呈现下降趋势,极端高温对玉米全生育期和千粒重的影响较大。     

宁夏枸杞生长季气候变化特征及其影响

为明确宁夏枸杞（Lycium barbarum L.）生长季气候变化特征及其对枸杞生长的影响,为决策部门有效利用气候资源提供数据支撑,本文基于1961-2017年宁夏17个气象站点的观测数据,采用数理统计分析、Mann-Kendall突变检测、气候倾向率和相关性检验等方法,分析了宁夏枸杞生育期气候变化特征及其影响。结果表明：气候暖干化是宁夏枸杞生育期气候变化的主要特征。近57 a来,气候变暖使宁夏枸杞生育期平均气温、≥ 10℃积温及日照时数增加,其线性趋势通过了0.001显著性水平检验。平均气温在1990年左右发生突变,1991-2017年平均气温比1961-1990年上升了0.7℃。≥ 10℃积温在20世纪90年代增加速率最大,2003年发生突变,比突变前年平均增加370.6℃。日照时数在2005年前后发生突变,突变后平均年日照时数增加93.9 h。降水量整体呈弱的减少趋势。气候变化对枸杞生长发育的影响利多弊少。气温升高,春季气温回升快,积温增多,整个生育期热量条件充足,使枸杞树萌芽期提前,总生育期延长,单产提高;果熟期、采摘期降水量减少,使枸杞炭疽病、黑果病发生机率减少,有利于品质提高。研究发现,中宁枸杞产量与稳定通过5℃到枸杞萌芽期的积温、≥ 10℃积温均显著正相关。同时,气候变暖增加了冬季农田土壤水分蒸发,病虫害发生有增加趋势。如何充分利用有利的气候资源,减轻或避免气候变化对枸杞生产的不利影响是需要进一步研究的重要内容。     

SRES A1B情景下未来宁夏玉米生育期气候资源变化分析

玉米是宁夏的三大粮食作物之一,其种植分布广泛,中部干旱带和南部山区基本属于雨养玉米区,气候条件对当地的玉米生产影响很大。观测到的气候变化已经对当地农业造成不利影响,未来SRES A2和B2情景下宁夏地区的气候变化研究也有一定成果。由于气候变化引发宁夏的气温和降水出现异常,为分析未来中等排放情景下气候变化可能对当地玉米生产造成的影响,本文利用订正后的英国Hadley气候中心区域气候模式PRECIS模拟的情景数据,分析了SRES A1B情景下宁夏未来2020s、2050s和2080s时段相对于气候基准时段(1961—1990年)的玉米生育期(4—9月)平均气温、最高气温、最低气温、≥10℃有效积温和降水的变化,具体方法为先分析气候基准时段宁夏的气候要素分布并与实际状况进行比较,再将未来3个时段的气象要素与气候基准时段求差值(其中降水用距平百分率表示),分析未来玉米生育期的气候变化。结果表明:平均、最高和最低气温以及≥10℃有效积温的模拟值普遍低于实际值,且具有相似的北高南低的空间分布状态,而降水的模拟值在大范围区域内高于实测值,亦呈现出相似的南高北低分布状态,总体来讲模拟值可以较合理地反映出宁夏的实际状况。相对于气候基准时段,未来各气象要素总体表现为增加,且增幅随时间推移而加大;未来最高气温在宁夏南部增加剧烈,平均气温、最低气温和≥10℃有效积温在宁夏北部增加较多,降水则呈现北增南减的分布。在未来3个时段,最高气温和降水分别为增量最大和波动最大的气象要素,出现极端高温天气和发生干旱或洪涝等异常气候事件的可能性增大。总体上看,未来气温升高对宁夏北部灌区的玉米生产有一定促进作用,尤其是≥10℃有效积温的增加可以提供更充足的热量;而南部山区气温增加虽然对玉米生产有利,但是未来降水的减少将会给雨养玉米造成不利影响,应当采取合理的应对措施。     

宁夏硒砂瓜产量动态预测

通过对产量与各生育阶段气象要素的相关分析,研究宁夏中卫环香山地区气候条件对硒砂瓜产量的影响,建立产量动态预报模式。结果表明：降水是影响宁夏硒砂瓜生长的主要因素,播种前及全生育期降水量对产量的增减起着决定性的作用;各气象因子对硒砂瓜的影响主要集中在苗期和伸蔓膨瓜期,其中降水、平均相对湿度、平均风速的影响较显著。一定范围内,降水越多产量越高,平均最高气温越高、空气湿度越小、风速越大,硒砂瓜产量越低。     

宁夏酿酒葡萄生育期气象条件及管理措施综述

根据宁夏及西北其它酿酒葡萄种植区酿酒葡萄种植气象条件的相关研究成果,结合宁夏青铜峡、永宁以及芦花台赤霞珠生育期观测数据、宁夏气候特点以及宁夏玉泉营和贺兰山东麓广夏酿酒葡萄种植基地栽培管理经验,总结了宁夏酿酒葡萄各生育阶段的适宜气象条件、不适气象条件对酿酒葡萄生长的影响以及有效降低不利影响的实用栽培措施。本文研究结果已应用于宁夏农用天气预报业务中,为宁夏酿酒葡萄的科学种植、管理和酿酒葡萄农业气象服务提供了依据。     

气候变化对我国主要粮食作物产量的影响及适应措施

过去几十年气候变化对我国主要粮食作物产量产生了重要影响,为了研究作物产量对气候变化的响应和适应,保障粮食安全,基于国内相关研究文献,分析归纳了研究方法,综述了国内小麦、玉米和水稻等主要粮食作物产量对气候变化的响应和适应,得出如下结论:（1）作物产量对气候变化响应的研究方法主要包括田间试验观测、统计分析和作物模型模拟等方法,其中田间观测法最直观,统计分析法可操作性强、应用最为普遍,作物模型模拟机理性强,可以定量描述气候因子对作物产量的影响,外推效果好;（2）近几十年来,小麦生育期内气温升高和辐射变化使我国北方小麦增产0.9%~12.9%,南方小麦减产1.2%~10.2%;气候变暖对玉米产量贡献率为-41.4%~0.4%;水稻生育期内气温升高和辐射增强有利于东北地区水稻产量增加,增产贡献率为1.01%~3.29%,而辐射减弱对长江流域等南方主要水稻种植区的水稻产量（长江流域晚熟稻除外）产生不利影响;（3）未来气候变化情境下小麦应从延长生殖生长期、增加籽粒数量和提高收获指数等方面培育新品种应对气候变暖对作物产量的不利影响;耐高温和长生殖生长期的玉米品种可以用来应对气温、降水等气候因子的变化;水稻则应选育耐高温品种应对气温和辐射等因子的变化所带来的作物生产上的风险。     

太行山山前平原近50 年气候变暖特征及其对冬小麦-夏玉米作物系统的影响

气候变暖及其对作物系统的影响是农业应对全球变化领域的主要研究命题之一。本文以河北省石家庄为例, 通过对近50 年气温数据以及作物系统热量资源变化特征的分析, 探讨了太行山山前平原区气候变暖对冬小麦-夏玉米作物系统的影响。山前平原区近50 年来明显变暖, 增温速率为0.35 ℃·10a^-1, 其中冬季增温幅度最大, 为0.51 ℃·10a^-1。气候变暖对作物的影响主要体现在有效积温的增加。近20 年来, >10 ℃积温较基准时段增加明显, 农业热量资源条件改善, 相当于农作物有效生育期延长10~20 d。由于较大的增温幅度及季节不均衡性, 冬小麦-夏玉米作物系统受到显著影响: 1990 年以来, 冬小麦生长季积温较基准时段上升幅度超过10%, 冬前生长期积温增加易造成旺长, 影响其安全越冬能力, 需推迟冬小麦播种期以适应气候变暖导致的不利影响; 气候变暖改善了夏玉米生育期热量条件, 综合考虑其收获期因小麦晚播而相应推迟的影响,夏玉米生长季>10 ℃积温可超过2 900 ℃, 满足中晚熟玉米品种平播的热量条件。     

基于GIS的宁夏酿酒葡萄种植区划

根据宁夏1∶25万地理信息数据和宁夏各气象站1960年-2005年的气候资料，在运用GIS技术对宁夏气候要素网格推算的基础上，利用全国北方主要酿酒葡萄产区取样化验资料，将7～8月份水热系数作为一级区划指标，7～9月大于等于10℃积温作为二级区划指标，同时考虑了土壤类型和灌溉条件的影响，采用多边形叠置方法对宁夏酿酒葡萄种植区域进行气候精细区划，得到作物农业气候区划空间数据集合。对生成的各种资源空间数据 ,进行多种图形整饰和矢量化处理，制作出250 m空间分辨率的宁夏酿酒葡萄气候区划图和种植区划图。区划结果表明：宁夏开发优质酿酒葡萄基地的潜力很大，宁夏酿酒葡萄种植可分为4个区。酿酒葡萄种植特优区分布在包括贺兰山东麓在内的宁夏灌区周边风沙土区域，面积达1890 km²；优质区主要集中在宁夏平原，贺兰山东麓，清水河流域等，面积约为20580 km²，这一区域光热资源丰富、昼夜温差大、水热系数小于1.0，生长季降水量小于220 mm，有好的灌溉条件。适宜区包括中部干旱带的大部分地区和卫宁平原的中卫；宁南阴湿区光热不足，年积温少于2700℃，不宜种植酿酒葡萄。     

吕梁山南部乡宁县酿酒葡萄种植的气候适应性分析

以山西吕梁山南部乡宁县为代表,基于乡宁站1972?2015年的气象观测资料、乡宁戎子酒庄有限公司2009?2015年的酿酒葡萄实验观测数据,运用数理统计和相关分析等方法,分析乡宁地区酿酒葡萄种植的光、热、水等气候条件,并通过葡萄生长季的温度、降水、日照、光热系数以及成熟期的水热系数等指标,评价乡宁地区酿酒葡萄种植的气候适宜性,揭示吕梁山南部地区发展酿酒葡萄生产的气候优势。结果表明：（1）乡宁地区年无霜期平均为202.8d,≥10℃积温平均为3498.0℃·d,最冷月低温均值?4.4℃,极端最低气温?21.6℃,气候条件十分优越,适宜酿酒葡萄种植。（2）20世纪90年代以前,葡萄生长季积温少,可种植中、早熟酿酒葡萄品种,随着气候变暖,90年代以后,积温大幅增加,满足了种植晚熟酿酒葡萄品种的热量条件。（3）葡萄生长季光、温、水资源及其在关键发育时段的分布特征总体有利于葡萄生长发育和优质品质的形成,但4月中旬葡萄萌芽期霜冻概率为22.7%,存在低温灾害风险,夏季无38℃以上高温天气,7、8月个别年份降水偏多,易出现连阴雨天气,对葡萄糖度造成一定影响。（4）相关分析表明,葡萄糖度与葡萄成熟期光、热因子呈正相关,与水分因子呈负相关,成熟期湿度对葡萄糖度影响极显著。葡萄成熟前一个月（9月）平均气温21.9℃,降水量74.4mm,日照时数6.7h,气温日较差为10.6℃,水热系数为1.5,温度条件优越、日照充足、早晚温差大、降水少,具有优质酿酒葡萄生长的气候环境。种植试验表明,乡宁县葡萄含糖量达到酿造高品质葡萄酒的标准,具有经济栽培的价值。     

未来中高排放情景下松嫩平原农业气候资源变化分析

基于松嫩平原地区基准时段（1961−1990年）的观测数据,应用统计方法对模型模拟的未来30a(2021−2050年)温度、降水、辐射的逐日数据进行偏差订正,同时采用五日滑动平均法计算≥10℃积温,分析研究区域相对于基准时段,未来30a农业气候资源指标的时空变化特征。结果表明：在RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下,未来30a松嫩平原大部分地区平均温度在4～8℃,较基准时段升高2.5～2.8℃,且北部地区的增温幅度大于南部地区;此外,大部分地区≥10℃积温介于3000～3700℃·d,两种情景下分别增加500～550℃·d和600～670℃·d,其中南部部分地区增幅超过670℃·d;大部分地区年降水量在460～580mm,增量为50～90mm不等,降水增量在空间分布上表现为南多北少,其中南部地区增量超过90mm,而北部地区年增量则不足50mm,两种情景在相同区域的降水增量表现为RCP4.5多于RCP8.5;相较于基准时段,年辐射量减少85～100MJ·m−2,生长季内辐射量减少10～40MJ·m−2,变化趋势均不明显。综上所述,未来松嫩平原地区农业气候资源表现为整体提升趋势,农作物可种植期相对延长,因此,应适当种植生育期更长的作物,避免因未来气温升高,造成现有作物生育期缩短,导致产量降低的情况发生;同时研究结果对调整种植结构、改变种植措施和选育作物品种等具有指导意义,有利于充分利用气候资源,提高作物产量。     

基于站点数据分析中国大陆区域喜凉/温作物界限温度的时空演变

喜凉/温作物界限温度的时空分布能够影响作物物候和种植区域。利用全国585个气象站点1961-2020年地面气象观测资料,以喜凉/温作物界限温度(0℃和10℃)的积温、初日、终日作为农业热量资源研究指标,基于ANUSPLIN气象插值软件,从年际和年代际时间尺度分析1961-2020年喜凉/温作物界限温度的时空演变特征,并探讨热量资源变化对全国农业生产格局的影响。结果表明：受纬度和地形影响,全国热量资源变化幅度较大,东部地区≥0℃、≥10℃积温随纬度变化呈阶梯状分布,而在西部地区主要受海拔影响,总体表现为由南向北逐渐递减。各地≥0℃和≥10℃积温范围分别为700.0～8960.0℃·d和46.3～8960.0℃·d,≥0℃和≥10℃积温气候倾向率平均为72.8℃·d·10a^-1和73.7℃·d·10a^-1。60a内,界限温度0℃、10℃初日分别提前9.6d和8.4d,终日分别推迟4.8d和7.8d。界限温度初日的提前和终日推迟使60a内日平均气温≥0℃和≥10℃的持续日数分别增加14.4d和16.2d。2011-2020年是研究时段内最温暖10a...     

伊犁河谷冰葡萄最佳延迟采收时间探讨

2018−2019年对伊宁县观测区的冰葡萄进行分期采收试验,并测定不同延迟采收时间果实的总糖、总酸、糖酸比,利用相关分析、偏回归分析和多元线性回归分析,探寻不同延迟采收期冰葡萄的品质变化、品质年际变化以及品质与气象因子关系的变化规律,并以此判别当冰葡萄达到“最优品质”时的最佳采收时间,为优化冰葡萄品质、合理化区域管理提供参考依据。结果表明：（1）2018年及2019年随着冰葡萄成熟后采收时间的推迟,总糖和总酸含量的整体变化趋势基本一致,均表现为总糖含量随采收时间推迟逐渐增大,总酸含量随采收时间推迟呈先减后增的变化特点。（2）影响冰葡萄总糖含量的主要气象因子有采摘前120d平均气温（T120）、采摘前120d平均最低气温（Tmin120）、采摘前30d平均气温日较差（ΔT30）;影响冰葡萄总酸含量的主要气象因子有采摘前120d平均气温（T120）、采摘前120d平均最低气温（Tmin120）、采摘前120d平均相对湿度（RH120）、采摘前60d平均相对湿度（RH60）。（3）形成“最优品质”所需的气象条件适宜区间为7.5℃≤T120≤18.3℃,4.8℃≤Tmin120≤9.6℃,48%≤RH60≤70%,52.3%≤RH120≤64.8%,研究区采收期气象条件满足上述范围时,冰葡萄达到最佳采收时间。2018年最佳采收时间为11月21日,2019年最佳采收时间为12月1日。根据此气象条件,对2020年伊宁县冰葡萄最佳采收期进行验证,结果与实际相符,说明研究结果可以用于实际推广。     

气候变化对中国北方玉米种植及物候的影响

通过分析北方地区玉米生产典型区1992—2012年40个有长时间序列记录站点的物候信息与年均温度及≥10℃有效积温之间的关系发现:随着年际之间气温波动,玉米自身进行着生育期的调整,年均温每升高1℃,玉米生育期大致缩短3～5 d;年均温11℃可能是春夏玉米的分界阈值,也可能是一年一作和一年两作两种种植方式的温度划分基线;东北和西北地区作物在1992—2012年间对气候变化响应程度强于华北地区,潜在适应性更强。通过本研究发现玉米物候对气候变化的响应规律,对于阐明玉米品种空间分布与气候变化的关系以及未来气候条件下玉米物候、品种及种植结构变化趋势具有重要意义。     

长治农业气候资源的变化特征分析

对1961-2000年长治市11个县（市）平均气温和降水资料的变化特征进行统计分析。结果表明：长治气候趋向变暖，特别是20世纪90年代气温升高明显，冬季增温的贡献最大；降水为减少趋势，从1977年开始降水减少明显，1977—1984年为降水匮乏期，1985—2000年呈波动性减少。进一步分析发现：气候变化导致盛夏农业干旱事件发生的频次增多，90年代几乎每年盛夏出现干旱事件；暴雨过程次数从80年代起逐渐减少，90年代减少明显；80年代初开始终霜冻日期提前，初霜冻日期推迟；70年代起无霜期逐渐延长；稳定≥10℃的活动积温随年代增加。这些变化必将影响到农业生产的布局和结构。     

甘肃省近55年来积温变化趋势特征分析

选用甘肃省27个资料序列较长的气象站点1960—2014年日平均气温资料,运用线性倾向估计、M-K检验等气候统计诊断方法,对近55年来甘肃省≥0℃和≥10℃积温的时间变化趋势、突变特征进行了检测分析,采用基于ArcGIS的混合插值法对其空间分布特征及变化趋势进行了分析。结果表明:（1）甘肃省稳定通过≥0℃和≥10℃的积温空间分布总体呈现“自东南向西北,由平川、河谷、盆地向高原和高山逐渐减少”的布局;（2）1960—2014年稳定通过≥0℃和≥10℃的积温分别以66℃/10 a和64.75℃/10 a的倾向率呈显著上升趋势,并均在1998年发生了突变,突变前后积温增加幅度的空间分布总体呈“随纬度增高由西南向东北增大”的格局;（3）气候带的分布在气候变暖形势下呈现出整体向高海拔扩张和高纬度北移的趋势,具体表现为北亚热带、中温带以及暖温带区域逐渐扩大,高原气候带区域减少。