气候变化对沧州地区冬小麦产量潜力的影响

本研究利用DSSAT V4.5模型模拟近50年来沧州地区冬小麦光温生产潜力、气候生产潜力及其在实际水肥条件下可获得产量的变化情况,分析沧州地区近50年的气候变化特征及气候变化对冬小麦产量潜力的影响,旨在为分析气候变化对黄淮海平原冬小麦生产系统的影响提供方法和思路。结果表明:1)近50年来沧州地区冬小麦生育期内平均温度呈极显著上升趋势,平均日照时数和太阳辐射呈减少趋势,平均降雨量呈不显著减少趋势,但降雨分布发生了季节性转移。2)冬小麦的光温生产潜力近50年呈减少趋势,平均每年减少17.94kg/hm2;气候生产潜力和可获得产量均呈增长趋势,平均每年分别增长31.02和3.62kg/hm2;实际产量呈极显著增长趋势,平均每年增长100.85kg/hm2。3)光温生产潜力和气候生产潜力之间的产量差呈不显著减少趋势,气候生产潜力和可获得产量之间的产量差呈不显著增长趋势,可获得产量和实际产量之间的产量差呈极显著减少趋势。4)气候因素的变化对冬小麦的生长和产量产生了明显影响,其中温度增加对冬小麦生长影响较为复杂,不同时期温度变化对冬小麦生长影响不同,总体呈负面影响;平均日照时数和太阳辐射的减少是冬小麦产量潜力降低的主要原因;平均降雨量的变化对冬小麦生长有利,气候变化的综合影响使冬小麦的生育期极显著缩短,开花期和成熟期极显著提前。因此,气候变化对沧州地区冬小麦的生产和产量潜力影响具有一定的复杂性,可以通过优化水肥管理措施来抵消气候变化产生的负效应。     

气候资源变化对阜阳地区主要农作物产量的影响

利用1986—2015年阜阳市逐日降水、气温、日照资料,分析气候变化趋势,并以当地主要农作物冬小麦为例,分析气候变化对该地区农作物产量的影响,针对其不利影响提出农业领域应对气候变化的策略。结果表明,近30年来阜阳地区热量资源有所增加,但在增温的同时,降水及日照时数却略有下降。降水时期分布不均,特别是拔节孕穗期降水量的多寡是冬小麦产量的限制因子;越冬期≥10℃积温的提高,有助于冬小麦的安全越冬,但也造成虫口密度增加,导致病虫害危害加剧以及杂草蔓延。应从调整种植制度、加强新品种选育、加强农业气象灾害防御、加强农业基础设施建设等方面来应对气候变化对农作物的不利影响。     

5月份气候变化对宝鸡地区冬小麦产量的影响分析

气候变化常常会导致小麦产量波动,5月份作为冬小麦生育的关键期,该时段气候变化对冬小麦产量影响较为显著。[目的]为了促进冬小麦产量的提升, [方法]利用宝鸡地区近16年来5月份的气温、降水、日照等气候数据,与宝鸡地区冬小麦单位面积产量进行相关分析。 [结果] [结论]结果显示：宝鸡地区冬小麦5月生育的适宜生长的气温为20 ℃左右;冬小麦单产与5月份降水量之间存在着负相关的关系,但降水量减少所带来的冬小麦增产并不是无限的;冬小麦单产与5月日照累计时长没有明显的线性相关,但产量会随光照时长逐渐增多,充足的光照对于冬小麦5月生育有重要的意义。     

江苏省冬小麦生长期间的气候特征

为了给江苏省科学安排冬小麦栽培田间管理、全面应对气候变化提供参考信息,主要采用农业气象试验研究和统计方法、地理信息系统(GIS)数据分析技术等,选取代表江苏省冬小麦生长发育期间气候状况的观测资料进行定量统计分析和定性描述,分析江苏省冬小麦生长发育期间主要气象条件及其气候变化趋势。江苏省冬小麦生长发育期间气候条件及其变化趋势区域分布特征明显,具有冬季变暖、全生育期总积温增加、日照时数、降水量和风速减小的气候变化趋势,这可能会加重江苏省冬小麦生长发育期间的干旱、低(高)温害等自然灾害,增加苏北北部等丘陵地区小麦产量和品质的不稳定性。江苏省气候变化相对比较明显的是苏北东北部、沿江和苏南东南部;各气候因子变化程度从大到小依次为风温度降水量日照时数,主要可能会增加冬小麦生产的脆弱性。气候变化主要发生在营养生长期,生殖生长期相对变化较小,因此须重点加强冬小麦营养生长期的应对气候变化栽培技术研究,搭好丰产架子,为保障冬小麦生产的生态、高效、优质提供基础条件。     

气候变化对乌鲁木齐市冬小麦产量的影响

【目的】探讨乌鲁木齐市冬小麦不同生长发育阶段气温、降水量和日照时数等气候条件对冬小麦产量形成的影响,进而对近35a冬小麦生长季气候变化及其对冬小麦产量形成的利弊进行分析,以期为制订适应和应对气候变化、采取趋利避害的冬小麦生产管理和技术措施提供理论依据。【方法】利用1977-2011年新疆乌鲁木齐国家基本气象站逐日气温、降水量和日照时数资料以及乌鲁木齐市冬小麦产量资料,在对近35a冬小麦生长季平均气温、降水量、日照时数变化趋势和变化特征分析的基础上,使用积分回归和相关分析方法,对冬小麦不同生长发育时段气候条件对产量形成的影响程度进行分析,进而就近35a气候变化对冬小麦产量影响的利弊进行探讨。【结果】在全球变暖背景下,1977-2011年,乌鲁木齐市冬小麦生长季平均气温以0.606℃/10a的倾向率呈极显著上升趋势,降水量和日照时数分别以4.010mm/10a和29.289h/10a的倾向率呈不显著的增多趋势,但生长季内不同时段各气候要素的变化及其对冬小麦产量的影响差异较大。【结论】近35a乌鲁木齐市气候变化对冬小麦生产既有有利的方面,也有不利的影响,但总体来看弊大于利。气候变暖,尤其是春、夏季气温升高对小麦产量产生了较明显的不利影响,降水量略增对提高冬小麦产量有一定积极意义,而日照时数的变化对冬小麦产量无显著影响。     

黄淮海地区冬小麦物候对气候变化的响应及对产量的影响

我国是农业大国,冬小麦是我国主要的粮食作物之一,研究其物候对于气候变化的响应以及对其产量的影响是研究气候变化对于农业生产影响的重要内容。以黄淮海地区5个省(市)为研究区域,利用1999—2015年SPOT VGT/NDVI数据提取出冬小麦主要生育物候期(返青期、抽穗期和成熟期)时空分布信息,分析气候变化对于冬小麦物候的影响以及物候变化与冬小麦产量之间的关系。结果表明,冬小麦返青期与气候数据之间并无明显相关性,而抽穗期和成熟期与3月份气温存在显著相关性,同时冬小麦产量与这2个物候期关系密切,抽穗期至成熟期时间段的长短与冬小麦产量极显著相关。     

气候变化对冬小麦产量的影响

选取1980—2012年33年间我国9个小麦主产省份(安徽、河北、河南、湖北、江苏、山东、山西、陕西、四川)的气候数据和冬小麦农业生产投入、产出数据,利用扩展的C-D生产函数分析了气候变化对冬小麦产量的影响。结果表明,总体上来看气候变化对冬小麦的产量有显著影响,温度与降水量的上升导致了冬小麦产量的增加,而日照时数的减少导致了冬小麦产量的降低。在不同地区,气候变化对冬小麦产量的影响程度甚至影响方向都不同。温度变化对华东地区冬小麦产量为正向影响,中南地区、西南地区和西北地区为反向影响,影响程度最深的是西北地区,其次是华东地区、西北地区、中南地区。温度对华北地区冬小麦产量可能有正的影响。     

关中西部冬小麦生长发育对气候变化响应

为了研究气候变化背景下陕西关中西部冬小麦生长发育变化特征及其影响,选用陕西省宝鸡市9个气象站1981~(-2)010年气温、降水、日照时数等观测资料,应用气候变化理论统计分析,结果表明:近30 a来,宝鸡市冬小麦生长发育期内,平均气温以0. 52℃·10 a~(-1)的趋势显著上升,降水以-6. 765 mm·10 a~(-1)的趋势波动下降,日照时数以42. 96 h·10 a~(-1)的倾向率微弱增加。影响冬小麦越冬前生育期普遍延后,越冬后生育期显著提前。全生育期持续时间显著缩短,平均每年缩短0. 92 d。最终导致气候产量平均每年下降4. 91 kg·hm~(-2)。     

江苏省冬小麦生产潜力气候变化趋势评估

气候变化背景下粮食安全问题受到世界各国政府的高度重视,作为主要粮食作物之一的冬小麦,随着气候变化其脆弱性增加,给粮食安全带来了隐患。为研究处于我国黄淮和长江冬小麦主产区的江苏省冬小麦生产潜力随气候变化的趋势,以江苏省域内气象部门观测的气象和冬小麦生育期资料为基础,利用光温经验模型进行数值模拟分析。结果表明,随着气候变化,以江苏冬小麦目前生产水平下的光能利用率为3%计算,江苏冬小麦单产以每年8.84 kg/hm2的速度下降,引起脆弱性增加。小麦生产潜力的减少主要发生在营养生长阶段,生殖生长阶段生产潜力略有增加,即不利于形成足穗,但利于形成大穗。因此,从栽培技术研究方向上要改变以往以分蘖成穗为主的思维,可以考虑增加基本苗,增加主茎穗比例,保障穗数年际间的相对稳定,实现高产优质。     

气候变化对民和县冬小麦的影响分析

利用1987-2016年民和基准气候站的冬小麦观测资料和对应的气象观测资料以及县统计局的统计资料,采用数理统计的方法,研究分析气候变化对冬小麦的生长发育和产量形成的影响,以及极端天气气候事件对冬小麦产量的影响。结果发现:近30年,民和地区热量资源增加,冬小麦生育期延长,同时由于降水变化的季节性和空间分布的差异,干旱、冰雹、洪水等气象灾害呈现出增多,霜冻、低温冷害等呈现减少的趋势,冬小麦种植区域面积扩大,农业生产的结构和布局在不断调整以适应气候变化。     

气候变化条件下陕西省不同气候区灌溉对冬小麦减产风险影响评估

研究未来气候变化条件下灌溉对陕西省不同气候区冬小麦生长情况、减产风险及其对气候变化的响应机制,以期为决策者制定应对气候变化长期粮食战略,提供必要的参考依据.联合运用作物模型DSSAT4.6和天气发生器LarsWG5.5,模拟气候变化条件下陕西省不同气候区域、时期灌溉对冬小麦生长的影响.同时计算本研究提出的新概念——冬小麦减产风险,横向和纵向综合评估气候变化对冬小麦产量的影响.选取陕西省干旱半干旱地区、半湿润地区、湿润地区作为研究对象,选择典型站点并获取土壤数据,统一设定灌溉制度,运用天气发生器LarsWG5.5模拟预测未来气象数据,并输入已校准验证的作物模型,模拟气候变化条件下不同地区在雨养、灌溉时的冬小麦产量并评估减产风险.结果表明,未来50年,陕西省大部分地区冬小麦生育期内降水先减少后增多,年平均温度不断增加.不同区域产量、减产风险变化情况不尽相同,气候变化对冬小麦产量的影响程度自北向南逐渐降低,总体上气候变化对陕西地区冬小麦产量的稳定具有积极作用.3区(陕西省北部黄土高原干旱半干旱地区)受气候变化的影响较大,2区(关中平原半湿润易旱区)次之,1区(陕西南部湿润地区)受气候变化的影响较弱,但各地区增产总量差距不大.1区减产风险逐年增加,2区、3区减产风险逐年减少.灌溉能够减缓并利用气候变化对冬小麦生长的不利影响,大幅提高产量、水分利用率,降低减产风险.灌溉条件下,1区减产风险逐年上升,但仍远低于雨养下的减产风险;2区、3区减产风险则逐年下降至零.综合各区域灌溉对减产风险的影响,建议1区、2区增加灌溉设施,3区不推荐但有充足灌溉资源的地区仍可以增加灌溉.     

蒙城砂姜黑土区气候波动对冬小麦产量影响的研究

本文用Ｆｉｓｈｅｒ积分回归法，统计分析了３０年来蒙城砂姜黑土区气候对冬小麦产量的影响。结果表明，蒙城砂姜黑土区内气候波动中，以降水波动对冬小麦产量影响最明显。其次是日照和温度。研究明确了气候变化对小麦产量影响量化关系。提出了削减气候波动对产量影响的技术措施。     

气候变化对冬小麦生产潜力的影响——以豫东为例

使用豫东地区代表站点近50年的气象观测资料和冬小麦的农业气象观测资料,分析了该地区近50年来的气候变化特征,结合农业气象观测资料,利用气候适宜度函数和农业生态区域法(AEZ),计算冬小麦气候适宜度和气候生产潜力,分析该地区气候变化对冬小麦的产量和气候适宜性的影响,并提出相应的生产建议。结果表明,随着耕植传统改进、经济投入和技术水平大幅提升,实际产量与气候生产潜力仅相差20%左右,有些年份甚至反超。自然降水和土壤肥力的制约条件已经越来越弱,相对于充裕光照资源而言,热量条件则成为决定灌溉农田最高生产力水平的主要因素。在21世纪气候整体向"暖湿型"变化的情况下,研究地区冬小麦光温生产潜力和气候生产潜力均会维持增加,有利于豫东地区冬小麦产量的提高。建议进一步加大对农业生产的投入,通过扩大农田有效灌溉面积、秸秆覆盖保水或冬小麦覆膜、选育抗逆品种、加强突发病虫害防控和提高土地规模化经营等措施,提升生产单体应对气候变化的能力。     

气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式和产量的影响

【目的】全球气候正以变暖为主要特征发生显著变化,探究气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植制度的影响,为制定合理的应对措施提供理论依据。【方法】通过气象站点观测值的加权平均和一元线性回归分析黄淮海各省市地区1992—2013年来的气候变化特征。利用农业气象站点多年长期观察的夏玉米-冬小麦物候数据,通过加权求平均,分析气候变暖背景下夏玉米-冬小麦的生育期和茬口推移情况。采用一元线性回归分析1992—2013年来黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量变化。同时利用非线性回归分析法和面板数据敏感性分析法分析气候变化对黄淮海地区夏玉米-冬小麦周年产量的影响。【结果】1992—2013年来,黄淮海地区温度整体呈现波动上升趋势,降水总量变化趋势不明显,但区域差异显著。在气候变化的背景下,黄淮海地区夏玉米-冬小麦种植模式发生明显改变:冬小麦播种时间推迟,生育期存在缩短趋势,不同地区缩短2—5 d不等;夏玉米播种时间南部推迟而北部提前,收获时间总体呈现推迟趋势,整个黄淮海地区生育时长未发生明显变化。茬口时间因夏玉米-冬小麦生育期的推移呈现不同程度延长,造成了气候和土地资源的浪费。1992—2013年间黄淮海地区夏玉米-冬小麦单产呈显著上升趋势,多数省份达到显著水平。非线性敏感性分析表明,最低温度、最高温度和平均温度对夏玉米-冬小麦产量的影响基本表现为同时增产或同时减产的一致性。冬小麦产量受最低温度的影响最为显著,东南部的江苏省和山东省减产明显,而北部河北省和西部河南省表现为增产。温度升高除对河南省夏玉米有增产作用外,其他省份夏玉米产量均出现不同程度的降低,这可能与温度升高的幅度不同和降水的区域性差异有关。降水量对夏玉米-冬小麦产量影响存在地区差异。总体上气候变暖对周年单产影响表现为北部增产,而南部减产,因而选择适宜早播且生育期长的夏玉米品种对保障周年产量具有重要意义。【结论】气候变暖背景下,黄淮海地区冬小麦播种时间推迟,生育期缩短,夏玉米生育期北部延长而南部缩短,生育期的推移导致茬口时间延长,造成了气候资源和土地资源的浪费。1992—2013年间夏玉米-冬小麦周年产量显著提高。温度升高和降水增加对产量的影响存在区域差异,整个区域平均来看升温使夏玉米减产,冬小麦增产;降水增加有利于黄淮海北部地区夏玉米的产量形成,对南部地区夏玉米产量则存在不利影响,而对黄淮海大部分地区冬小麦的产量形成不利。     

冬玉米的栽培技术分析

<正>一定生态条件决定了相应的种植制度,随着全球气候变暖,中国的气候变化与世界的气候变化相一致,气候变暖使干旱、冷害、少雨等不利气候因素更加频繁。在冬小麦生长期内由于气候变暖使冬小麦在常规条件下播种,容易造成苗期徒长,不仅浪费自然资源,还有可能使冬小麦越冬期遭遇严寒造成冷冻害,因此,冬玉米现在已经越来越多的应用。     

气候变化对河北低平原冬小麦需水量及水分生态适应性的影响

在气候变化和水资源短缺背景下,河北低平原地区冬小麦生产面临着巨大挑战。本研究以沧州市吴桥县为例,分析该地区1981—2015年冬小麦生育期内各项气象因素变化特征,采用SIMETAW模型模拟冬小麦各生育期需水量变化,分析冬小麦各生育阶段的水分生态适应性,提出影响冬小麦各生育阶段需水量的重要气象因素。结果表明:近35年来,气温是冬小麦生育期内变化最为显著的气象因素,其中最低气温呈极显著上升趋势,增幅为0.41℃/10a,平均气温呈显著上升趋势,增温幅度为0.27℃/10a;其次是降雨量的变化,冬小麦生育期内降雨量历年来呈增加趋势,每10年增加6.06mm;其他气象因素均呈不显著上升趋势。在上述气候变化背景下,冬小麦生育期内需水量近35年总体呈上升趋势,其中1981—1998年需水量呈下降趋势,1998—2015年呈上升趋势;冬小麦3个生长阶段(播种~越冬、返青~拔节、孕穗~成熟)的需水量均为上升趋势,其中拔节~返青阶段需水量显著高于其他2个生育阶段,且水分生态适应性最差,降水耦合度多年平均仅为17.84%。影响冬小麦各生育阶段需水量的气象因素有所不同,其中影响冬小麦返青~拔节阶段需水量的主要因素包括空气相对湿度(-)、最高气温(+)、平均风速(+)、太阳辐射(+)、最低气温(+)。根据回归方程,预测吴桥县冬小麦生育期需水量在2020和2030年分别为466.7和472.6mm。本研究结果将为河北低平原地区冬小麦节水种植制度构建提供理论依据。     

气候变化对豫西旱地冬小麦生育的影响及对策

以豫西伊川县为例,分析丘陵区旱地冬小麦生育期气候变化规律。观测资料表明,冬小麦生育期气温呈上升而降水呈减少趋势,以春季气温增幅和降水减幅最大。气候变暖,使冬小麦发育进程加快,除分蘖期、越冬开始期和抽穗期推迟外,其余发育期均有所提前,以成熟期表现最为明显,每10年提前4．90d,其次为返青期,每10年提前3．30d。生育前期,播种至起身期发育间隔日数明显缩短,越冬期推迟,开花至乳熟期间隔日数稍有缩短。起身至开花期发育期间隔日数延长,全生育期每10年缩短了9．05d。产量结构因素表现为：有效穗数每10年减少44．65茎／m2,穗粒数每10年减少3．70粒,千粒重每10年增加2．24g。针对气候变化对豫西旱地冬小麦生长发育、产量因素的影响,提出了适应气候变化的对策。     

气候变化对黄淮海地区冬小麦光温生产潜力的影响

[目的]研究气候变化对黄淮海地区冬小麦光温生产潜力的影响,为应对气候变化提供理论依据。[方法]基于黄淮海地区51个气象站点的1971～2006年的逐日气象数据,以WOFOST模拟冬小麦的光温生产潜力,借用ArcGIS软件,研究光温生产潜力的时空变化。[结果]研究时段内,黄淮海冬小麦光温生产潜力整体呈增加趋势,然而不同区域的趋势不一致。不考虑20世纪80年代冷湿气候的影响,河北西北部和南部、河南东南部及环渤海湾地带的光温生产潜力呈上升趋势;冀东、京津和鲁中地区的光温生产潜力呈下降趋势;河南西部和北部的光温生产潜力20世纪80、90年代连续下降,进入21世纪初后大幅上升。[结论]气候变化整体上有利于光温生产潜力的提高。     

未来气温和降水变化对山西冬小麦产量的影响

【目的】冬小麦是山西省重要的粮食作物,气候变化对冬小麦产量影响显著。利用模型模拟评估气候变化对山西省冬小麦产量的影响,为山西省冬小麦种植规划提供重要科学依据。【方法】利用山西省 2017—2018 年气象资料和 2018 年县级冬小麦产量数据,采用 DNDC 区域模拟方法,对山西省冬小麦种植区单产进行模拟和验证;模拟未来 8 种气候变化情景（温度上升 1、2℃,降水减少 20%、10% 以及温度和降水耦合）对冬小麦产量产生的影响。【结果】DNDC 模型可以较好模拟出山西省冬小麦产量整体水平（4 335.6 kg/hm2）,总体平均误差为 4.63%,空间上的模拟误差主要由于山西省地形和气候差异导致。【结论】未来气候变化背景下,不同程度的增温对产量的影响不一,在温度平均升高 1℃情况下,山西省冬小麦单产下降 4.60%,而气温上升 2℃情景下,单产增加 16.44%;降水减少 10% 和 20% 情景下,产量均降低,说明水分依然是制约冬小麦产量的重要因子;但在增温和降水减少的耦合作用下产量增加 7.41%~15.84%。未来还需根据山西省种植特点,从轮作角度评估气候变化对农业的影响。     

河北省冬小麦返青期预测模型研究

利用河北省11个农业气象观测站1981—2018年农业气象、地面气象观测资料,基于线性回归和灰色系统模型GM(1,1)构建冬小麦返青期预测模型,并对模型模拟效果进行评估。结果表明,各站冬小麦返青期线性趋势模拟曲线不显著。用灰色系统模型G(1,1)模拟各站冬小麦返青期,11个站点中有10个站点模拟精度在二级及以上。通过分析积温序列与冬小麦返青期的相关性,确定10月1日至次年2月15日的负积温为冬小麦返青期关键影响因子。各站点综合冬小麦返青期序列与关键时期负积温一元线性回归方程极显著。单站线性趋势模型、灰色系统模型GM(1,1)模拟和以负积温为因变量的各站点综合线性回归模拟冬小麦返青期检验绝对误差小于7 d的概率分别为73%、94%和80%。单站数据变化比较平稳的条件下,冬小麦返青期预测可根据灰色系统模型GM(1,1)来构建;单站数据存在突变式波动时,可用线性方程构建预测模型;在气候变化波动较大的背景下,基于各站点综合数据序列的线性回归方程,用关键时期负积温来预测冬小麦的返青期适用于区域分析。