基于县域单元的我国水稻生产时空动态变化

水稻是我国最重要的粮食作物之一, 阐明近几十年来水稻的时空动态变化特征, 对于优化水稻布局、促进水稻生产的可持续发展具有重要意义。本研究基于1985年以来的县域水稻生产数据, 分析了我国水稻产量、面积和单产的时空动态变化特征和水稻生产重心迁移轨迹, 在此基础上量化了水稻面积和单产对总产的贡献度。结果发现, 我国水稻产量变化以49年周期为主, 21年为辅, 面积变化周期为26年, 单产变化周期为60年; 1985—2015年间, 在水稻种植区域内, 近50%地区产量上升, 约70%播种面积减少, 80%以上区域单产增加; 我国水稻产量、面积重心分别向东北方向迁移229 km和225 km, 而东北稻作区产量、面积重心分别向北偏东方向迁移238 km和242 km; 我国水稻生产主导因素中单产占比由56.3%下降至28.3%, 面积由34.7%上升至63.1%。结果表明, 全国各稻作区单产提升、东北早熟单季稻区面积增加、华中双单季稻区和华南双季稻区面积减少是我国水稻种植面积变化的主要特征。因此, 合理布局我国水稻的种植面积和持续提高的水稻单产是稳定和提升我国水稻产量的主要措施, 充分利用光热资源、提高机械化程度和比较效益是促进我国水稻生产发展的关键途径。     

信阳市1961-2015年高温日数时空变化特征

为了研究在全球变暖的大背景下信阳市高温日数时空变化规律,利用1961—2015年信阳市地面气象月报表的观测资料,采用线性倾向法、简单相关系数法、通径分析法和Morlet小波分析等方法进行分析研究。结果表明：信阳市≥35℃高温日7月下旬最多、而≥37℃和≥40℃的高温日均是8月上旬最多。山区、丘陵平原过渡区高温日数少,平原、山麓高温日数多。1961-2015年信阳市高温期没有出现明显的缩短或延长。1961-2015年信阳市高温日数整体呈不显著减少趋势,经历了先急剧减少后缓慢增多的变化过程。湿度是影响信阳市高温日数年际变化的主要因子,气压、降水和日照是次要因子。信阳市高温日数存在6、21、30和51年4个明显的周期振荡。未来几年信阳市仍将处于高温的多发期。     

基于农作制分区的1985—2015年中国小麦生产时空变化

Comparing spatio-temporal variation characteristics of China’s wheat production, yield, sown area and yield-area-contribution in different farming zones in the past 30 years could help improving wheat planting layout and adjusting planting structure. Concentration index, rate of change, moving of gravity and resolution of yield-area-contribution were used to analyze spatio-temporal changes of China’s wheat production and yield-area-contribution based on county wheat production statistics including sown area, production and yield from 1985 to 2015. The wheat sown area decreased obviously in Northeast farming region, Northwest farming region and South farming region and increased rapidly in Huang-Huai-Hai farming region and Yangtze Plain farming region. In Huang-Huai-Hai farming region, the concentration indexes of Haihe Plain farming region, Huang-huai Plain farming region and Fenwei Basin farming region reached to 20.64%, 25.77%, and 21.65% respectively in 2015. Wheat production increased significantly by more than 48 milliontons in Huang-Huai-Hai farming region, and nearly 8 million tons Yangtze Plain farming region but decreased by more than 2.6 million tons in Northeast farming region. In Huang-Huai-Hai farming region, wheat production was concentrated in Haihe Plain farming region, Huang-huai Plain farming region and Yuxi Hill farming region. The average wheat yield continuously improved during the study period, Huang-Huai-Hai farming region and Northwest farming region had the yield increase up to 103.5 kg hm ^-2 and 92.9 kg hm ^-2 each year. Wheat yield in Yuxi Hill farming region, Fenwei Basin farming region and Haihe Plain farming region was relatively high in Huang-Huai-Hai farming region. The yield-reduced area was mainly caused by the decreasing of sown area, while the yield-area-contribution rate was different in yield-increased area. Yield-dominant counties were reduced, area-dominant counties were increased and yield-area-dominant counties were relatively steady. In production increased area, yield-dominant and yield-area-dominant counties were the main types in Huang-Huai-Hai Farming region, area-dominant and yield-area-dominant counties were the main types in Yangtze Plain farming region. Chinese wheat production was increasingly concentrated in Huang-Huai-Hai farming region which has high and rapid increase of wheat yield over the past three decades. Haihe Plain farming region, Huang-huai Plain farming region and Fenwei Basin farming region were the most concentrated areas in Huang-Huai-Hai farming region for wheat production during this period. Wheat yield and sown area jointly promoted the increase of wheat production in Huang-Huai-Hai farming region, wheat sown area was the crucial factor to increase wheat production in Yangtze Plain farming region, especially in the north of Jiangsu, Anhui province and greater part of Xinjiang.     

1961-2018年全球青豌豆生产时空变化及发展趋势

我国是全球最重要的青豌豆生产国和出口国,然而全球尺度的主要生产国青豌豆种植面积和产量的历史变化规律和发展趋势并不清楚,制约了我国青豌豆生产的可持续发展。基于1961-2018年全球青豌豆逐年的收获面积、总产量和单产等数据,利用一元线性回归模型以及优势指数等分析了1961-2018年全球青豌豆生产的时空变化特征。结果表明,全球青豌豆生产在1990年前后出现明显的时空变化规律,1961-1990年全球青豌豆生产集中在欧洲,其收获面积和总产量分别占全球的42.5%和41.5%。1990年之后,全球青豌豆生产重心逐步转移到亚洲,其收获面积和总产量分别占全球的71.1%和77.9%。与美国、英国和印度等主产国相比,我国在1990年之前优势指数较弱,但1990年后生产规模优势显著高于其他主产国,效率优势指数逐步缩小。尽管近年来我国青豌豆种植面积的增加带动全球青豌豆生产重心逐渐向亚洲转移,但相较于其他主产国,我国的生产效率并未呈现显著优势。因此,优化和调整我国的青豌豆种植布局,提高单产水平,对提升我国青豌豆的国际竞争力和可持续发展具有重要意义。     

1971—2015年鲁西南地区旱涝演变时空分布特征

旨在分析鲁西南地区的旱涝时空分布特征。笔者利用鲁西南地区9个县区1971—2015年的逐月降水资料,采用不同时间尺度的标准化降水指数(SPI)分析旱涝变化特征。结果表明:鲁西南地区20世纪70年代以雨涝为主,80年代干旱加剧,90年代又转为雨涝,21世纪00年代干旱持续减弱,雨涝加剧;旱涝的季节变化呈现旱涝交替发生的特点,其中夏季雨涝发生较为频繁,春夏秋季的SPI线性变化趋势较为平稳,无明显的干旱或雨涝趋势,冬季雨涝呈微弱增多趋势,干旱减少,但变化趋势不明显;在旱涝的空间分布上,全区3个区域的旱涝变化趋势基本一致,整体均呈微弱的雨涝化趋势,但变化趋势未达显著水平;21世纪初期的旱涝变率最大,20世纪70年代—90年代前期的旱涝变率无明显变化,90年代后期至21世纪初期的旱涝变率呈现出明显的干湿变化。鲁西南地区的旱涝变化具有明显的阶段性,旱涝发生极为频繁,整体呈现出涝—旱—涝的变化过程。     

近50年广西日照时数时空变化特征分析

为了能更好地指导广西地区的农业生产,需要对广西日照时数的时空变化特征做进一步研究,利用广西89个气象台站1961—2010年日照资料,运用GIS技术、气候倾向率以及M-K突变检验方法,对广西近50年来日照时数的突变特征及时空变化特征进行分析。结果表明：近50年广西区域年日照时数总体呈下降趋势,其气候倾向率为-35.1 h/10 a,1963年日照时数最多（达1905.6 h）,1997年最少（仅1225.1 h）,两者相差680.5 h。年日照时数的突变时间为1975年,其中1981年后日照时数进入显著下降阶段,下降一直持续到1997年,之后日照时数呈回升趋势。不同时期各地区间日照时数变化的趋势和幅度各有差异,年代际变化特征表明,除2000s相对于1990s是呈上升趋势之外,其余各年代际日照时数变化大部地区都呈下降趋势,桂东部分地区以及西林等少数地方每10年呈规律性的交替变化。     

鲜食枣树体根部矿质元素含量的年动态变化

为了研究枣树根系年生长周期内矿质元素含量变化的情况,提高枣园的栽培管理技术,为科学合理的施肥提供一定的科学依据。对‘大白铃枣’、‘大瓜枣’、‘梨枣’、‘苹果枣’、‘晋矮3号’果实生长发育时期根系氮、磷、钾、钙、镁含量的变化规律进行研究。结果表明:植株生长初期,根系开始活动,活力不高,植株主要依靠体内贮藏营养物质来提供生长发育所需矿质元素,各枣品种大多数矿质元素的含量有不同程度地减少;植株生长中期通过根系从土壤中吸收大量矿质元素供新器官发育,根系中矿质元素变化较为复杂;在植株生长后期,大多数矿质元素均出现不同程度地增加并趋于稳定,开始为冬季休眠进行营养物质的贮藏。     

1981-2013年湖南省蒸发量的时空变化特征

为揭示湖南省蒸发量的时空分布特征,基于1981—2013 年的日蒸发量观测值,采用气候倾向率、滑动平均、累积距平、Mann-Kendall 检验和R/S 分析法,对湖南省年、季蒸发量进行了时空变化分析、突变检验及变化趋势预测。结果表明：（1）33 年来湖南省年蒸发量总体呈波动上升趋势,春、秋、冬三季呈现出相似的增减趋势并决定了年蒸发量的变化趋势;（2）湖南省蒸发量主要集中于夏季,年代际变化具有明显的区域性;年、季节平均蒸发量的空间分布呈现由东南向西北递减的格局;（3）M-K突变分析表明,除夏季之外,春、秋、冬三季和年蒸发量整体均呈上升趋势,且突变点出现在2000年的春季和1983年的秋季;（4）年蒸发量整体上呈现较强的正持续性,四季中春季正持续性最为显著。     

2015年我国农药生产与使用概况分析

<正>2015年,农药市场一如既往的买方市场,货源充足,供过于求。从使用量来看,杀虫剂基本上是辛硫磷和毒死蜱抢滩第一;杀菌剂排名第一的是多菌灵和代森类产品;除草剂无论商品量还是折百量均位居第一的是草甘膦,它既是出口老大,也是国内市场的抢手货;植物生长调节剂以多效唑、乙烯利、芸苔素内酯为主打。农药生产量配合国家农药减量控害的大环境,各大类农药均比上年有了较大幅度的减少。农药进口量价齐增,农药出口量价齐跌。主要病虫草鼠害发生面积和防治面积与上年相比均略有减少。     

2001-2015年河南省审定小麦品种产量构成分析

为了解近年来河南省审定的小麦新品种的情况,揭示小麦产量构成因素对产量影响的相对重要性,对2001-2015年河南审定的109个半冬性小麦品种和52个弱春性小麦品种的产量及主要性状指标进行相关和通径分析。结果表明:半冬性小麦品种产量主要性状与产量的相关顺序为株高穗粒数千粒重有效穗数;弱春性品种的相关顺序为穗粒数千粒重有效穗数株高。小麦新品种3个产量构成因素对产量的直接通径系数都为正值,产量三因素间的间接作用都为负值,这与简单相关的分析结果一致。根据分析结果结合河南省生态条件及当前的栽培习性,今后在小麦新品种选育上,重点选择多粒型、千粒重高的大穗型品种,同时注意三要素的协调发展,尤其注重有效穗数与千粒重的协调。生产上根据小麦种性区分对待,在半冬性小麦生产中可以通过栽培措施提高穗粒数和千粒重来提高产量,弱春性小麦生产上重点通过提高穗粒数和有效穗数来获得高产。     

中国大麦生产格局变化及其决定因素

笔者分析了中国大麦生产的时序变化特征以及大麦生产格局的总体变化。研究表明,1996—2010年,中国大麦生产重心由华北部向西北部及西南部转移,黄土高原区、蒙新区和西南区在全国大麦生产中的地位上升;长江中下游地区在全国大麦生产中的地位进一步加强;华北区大麦生产在全国的地位逐渐减弱。影响大麦生产格局变化的决定因素主要是：种植大麦的比较利益变化;大麦的茬口优势是否存在;大麦收购商是否存在、饲料加工企业是否积极采用大麦原料等。建议制定有利于提高农民大麦种植比较利益的政策;关注饲用大麦的发展,着手解决饲用大麦生产—销售—饲料加工—畜牧养殖—畜产品消费等饲用大麦产业链的各环节问题。     

中国棉花生产优势省域分析

中国棉区分布广阔,各地宜棉程度差别很大。在前人研究的基础上,利用1989—2003年的全国及各省区的生产统计资料,以规模优势指数、单产优势指数、集中度优势指数、综合优势指数、棉粮单产比指数、棉粮面积比指数对各省区近阶段产棉优势分布及部分省区优势变化进行了分析。分析结果表明：中国有新疆、河南、山东、河北、湖北、江苏、安徽,这7个稳定的棉花生产优势省区,天津可能成为新兴的棉花优势省区,总体而言,中国棉花生产优势在东部有所波动,略有减小的状态下,植棉重心向西北部偏移。     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

黄土丘陵区退耕地景观植被与土壤特征时空变异及其相关分析

对黄土丘陵区退耕地景观不同尺度的植被特征中的物种丰富度、物种多样性、物种均匀度,土壤特征中的有机质、全N和全P含量的相关关系和时空格局进行了研究。结果表明：区域尺度退耕地的植被指数小于流域尺度,但具有更大的变异性。两种尺度上物种丰富度与物种均匀度之间、物种多样性与物种均匀度之间均存在接近显著或具有显著的正相关关系,有机质含量与全N含量之间存在着极显著的正相关关系。区域尺度和流域尺度退耕地的植被特征与土壤养分含量具有不同的时空格局,但并没有显著的相关关系。说明黄土丘陵区退耕地植被特征和土壤养分含量可能受控于别的环境因素或干扰过程,导致了其植被特征与土壤养分特征的时空差异性。     

超高产春小麦品种的产量结构特点及干物质动态积累研究

以超高产春小麦品种克丰4号为试材,以新克旱9号、东农7742、克涝3号为对照品种,综合考察其独特的产量的结构及其干物质动态积累规律。试验结果统计分析表明：超高产品种克丰4号较其它三个品种具有明显的生物学特征特性,单株小麦的生物产量和粒重相对较低,但单位面积上群体的生物产量和粒重分别提高16.7%和48.2%。尤其以杆强和耐密成为具有当今高产产量潜力的主要因素。为今后东北春小麦超级种的组合配制、后代选择及高效栽培提供理论依据。     

鄂西南地区稻瘟病菌AVR-Pia动态变化研究

为了解鄂西南地区稻瘟病菌AVR-Pia的分布和动态变化,于2017—2020年在鄂西南9个地点同时种植特定100个水稻品种,采集感病稻杆并分离稻瘟病菌;利用水稻单基因系IRBLa-A进行致病性鉴定,设计无毒基因AVR-Pia特异性引物进行PCR扩增和序列分析。结果表明2017—2020年分离保存的661株稻瘟病菌菌株中,有49株含有无毒基因AVR-Pia（占7.4%）,不同年份及不同地点AVR-Pia出现频率差异明显,2017—2020年分别为7.5%、16.0%、3.1%、5.0%,AVR-Pia出现频率最高的是野三关(15.8%),其次是柏杨和来凤（都是14.6%）,咸丰、建始和太平未出现。含Pia的单基因系IRBLa-A对其中91个菌株(13.8%)具有抗性。49个菌株能扩增出463 bp的特异性条带,序列分析发现其CDS区域未发现突变,起始密码子上游109 bp位点发生碱基突变G/T,该位点变异是否与表达相关有待进一步研究。说明鄂西南地区无毒基因AVR-Pia存在较少,抗性基因Pia不适合在鄂西南地区作为主效抗病基因来选择育种。     

华北平原县域中低产田土壤养分状况及其变化

为了解华北平原县域中低产田土壤养分状况及变化,以平乡县为例,在2008—2010年测土配方施肥项目数据基础上,结合二次土壤普查结果,采用常规统计分析方法进行研究。结果表明：2008年平乡县实施测土配方施肥以来,耕层土壤有机质、碱解氮、速效钾含量均呈上升趋势,分别增加了1.3 g/kg、2.5 mg/kg、5.6 mg/kg,有效磷变化不大,2008年和2010年全县耕层土壤有效磷分别为10.0 mg/kg、10.8 mg/kg。较二次土壤普查结果,2010年全县耕层土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效铁、锰、铜、锌均有不同程度增加,其中以有效锰、锌增加最多,增长率分别达到218.6%和527.3%,有机质、碱解氮、有效磷、有效铁、铜分别增加了4.4 g/kg、0.9 mg/kg、3.5 mg/kg、1.3 mg/kg、0.34 mg/kg,速效钾降低了50.4 mg/kg。本地区自实施测土配方施肥至2010年,耕层土壤有机质、碱解氮、速效钾含量均呈上升趋势,但有效磷变化不大。较二次土壤普查结果2010年全县耕层土壤除速效钾外,有机质、碱解氮、有效磷、有效铁、锰、铜、锌均有不同程度增加,其中以有效锰、锌增加最多。