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。     

基于GEE的气候变化对豫北地区冬小麦播种面积与产量影响研究

为了研究豫北地区气候变化对冬小麦播种面积和产量的影响,利用Google Earth Engine(GEE)云平台对1985—2019年Landsat影像数据进行特征构建,采用随机森林（Random forest,RF）算法提取冬小麦分布信息,分析豫北地区冬小麦播种面积的变化,再结合豫北地区已知的9个气象站气象观测数据,分析播种期、拔节-抽穗期和抽穗-乳熟期内的平均气温、降水、日照时数时空变化趋势,定量统计研究区播种面积和产量的数据,对气候因子变化与冬小麦播种面积和产量进行相关性分析、重要性评价并分析产量对气候的敏感性。结果表明,RF算法分类提取结果相对误差均在3.5%以内,样本点平均精度为94.94%,Kappa系数在0.88～0.94,达到了较高精度水平。1985—2019年冬小麦总体播种面积呈上升趋势,主要分布在中部和东部地区,且中部地区播种频率较高,播种期升温对播种面积具有促进作用（P=0.013<0.05）,气候因子对播种面积的重要性排序为：播种期平均气温>播种期日照时数>播种期降水。豫北地区冬小麦整体呈增产趋势,拔节-抽穗期的降水对冬小麦产量具有显著促进作用...     

气候变化对江汉平原冬小麦播种期的影响

以位于湖北省江汉平原的天门市为研究区域,利用1955-2015年天门市冬小麦播种期内气象观测资料,采用相关回归等数理统计方法分析气候变化对冬小麦播种期的影响。结果表明,在湖北省江汉平原地区,传统播种期内气温呈逐渐升高趋势,气候适宜冬小麦播种期逐渐推迟,传统播种期内降水量呈逐渐减少的趋势。利用1981-2015年天门市国家一级农业气象观测站冬小麦观测资料进一步分析了按照传统播期播种冬小麦存在的利弊,得出在湖北省江汉平原地区,冬小麦的播种必须打破传统的种植观念,适当晚播,才有利于冬小麦的正常生长。     

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。     

气候变化对成县冬小麦种植的影响及对策

从农业气候生态角度分析了影响成县小麦产量及其构成因素的气候因子,结果表明,对成县小麦生产影响最大的气候因子是干旱.气候生态因子变化最大的是降水,其次是日照,积温变化最小.就降水而言,冬前变化大于越冬期,返青—抽穗期变化大于后期,形成生育中期出现干旱、后期易受阴雨危害的特征;日照对成县小麦的生育期影响主要集中在中后期(返青—成熟期);成县冬前积温有的年份过高,使小麦冬前旺长,造成越冬冻害死亡现象较为严重,后期积温不足影响小麦发育期进程和干物质的积累.因此,建议在选用小麦品种时,一要注重小麦属性,二要注意产量三要素协调、丰产性好,三要有配套的耕作栽培技术.     

气候变化对三河地区冬小麦生产适应性研究

为了研究三河地区气候变化对冬小麦的生产适应性,对三河地区1980—2019年冬小麦各发育期的积温、降水量、日照时数的变化特征进行分析。结果表明,近40年来三河地区冬小麦各个发育期积温年变化普遍呈上升趋势,其中播种—越冬开始期积温变化趋势不太明显;降水量年变化播种—越冬开始、越冬开始—返青期呈上升趋势,其余发育期年变化均呈下降趋势,但总体趋势都不太明显,全发育期降水量年变化呈微弱上升趋势;日照时数年变化各发育期均呈下降趋势。对三河地区而言,气温和降水是影响冬小麦生长发育的主要气候因子,但由于冬小麦的整个发育期并不是全年降水量最多的集中时段,所以降水多的年份并没造成冬小麦减产,而降水少的年份由于人为的田间管理,及时进行灌溉,对冬小麦的产量影响也较小。冬小麦是大田作物,气温是限制冬小麦生长发育的主要气候因子,尤其是冬小麦的越冬期,冬季严寒或气温降幅过大,冬小麦易发生冻害,从而造成部分麦苗受冻致死,影响冬小麦的产量。     

气候变化对菏泽冬小麦播种期的影响及对策

 利用36年（1970—2006年）气温资料分析了菏泽市局地气候变化对来年小麦产量的影响。根据相关和综合分析结果,发现局地气候变化对本地区冬小麦的冬前生长具有较大影响。由于传统播种期没有考虑这种影响,其结果严重影响了来年小麦的产量,所以研究冬小麦产量与播种—出苗间平均气温之间关系,并找出适合本地冬小麦适宜播种期,无疑对提高来年小麦产量具有重要意义。     

沈阳地区分期播种对冬小麦产量的影响

采用2个冬小麦品种在沈阳地区进行分期播种试验，探讨冬小麦在沈阳地区的最佳播期及分期播种对冬小麦产量的影响，试验结果表明：在9月15日至10月13日的5个播期中，各品种均能顺利结实。后2个播期对产量的影响较大，前3个播期对产量的影响较小。     

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。     

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。     

Impacts of climate change on drought risk of winter wheat in the North China Plain

Drought is a major natural disaster causing crop yield losses, while its occurrence mechanism and spatiotemporal variations in a changing climate are still not clear. Based on a long-term climatic dataset(during 1958–2015) from weather stations in the North China Plain(NCP), the influencing mechanism of various climatic factors on drought risk of winter wheat was quantified by using sensitivity analysis, Mann-Kendall trend test and slope estimation. The results indicated that climatic factors have changed considerably over the past six decades in the growth season of winter wheat. As a result, winter wheat suffered from severe droughts(with 350 mm of water deficit during its growth season), particularly at the jointing–heading and heading–mature stages, which were critical to crop yield formation. There were large spatial and temporal variations in drought risk and climatic change factors at different growth stages of winter wheat. Despite precipitation playing a vital role in determining the spatiotemporal patterns of drought risk, high temperature and low humidity along with other climatic factors at key growth stages of winter wheat aggravated drought risk. Particularly, temperature at nearly 90% weather stations showed a notablely upward trend, which exacerbated water deficit and drought risk of winter wheat. Given the complexity and high uncertainty of climate change, these findings provide important information for adapting crop production to future climate change and accompanied droughts while ensuring food security and agricultural sustainability.     

气候变化下的农户适应性行为及其对粮食单产的影响

为探究农户适应性行为及其对农业产出的影响效应,基于河北、河南省等地粮食种植户的调查数据,采取处理效应模型,实证分析农户气候变化适应性行为对粮食单产的影响.研究表明:1)面对气候变化及其影响,近80％的农户会采取应对措施,而且农户倾向于采用成本较低的措施.2)农户是否采取适应性措施的行为决策受到内、外部因素的影响,气温、...     

黄土高原地区冬、春小麦对气候变化的适应度评价

以整个黄土高原地区为研究区域,建立作物的气候变化适应度模型,通过数理统计和地理空间分析方法,分析了自1960—2011年来,区域冬、春小麦对水分、温度、光照的适应度时空变化特征,并进行了适应度分区。结果表明：区域冬小麦全生育期的综合适应度达到了较强适应水平,有减小趋势;除返青—拔节期在中度适应水平外,其他生育期均为较强适应水平。春小麦全生育期的综合适应达到较强适应水平,有升高趋势;灌浆—成熟期最大,达到了较强适应水平;播种—出苗期最小,只达到中度适应水平。区域综合适应度由西北向东南呈增加趋势且与水分适应度分布的相关性最大,与温度适应度的相关性相对较小,与日照适应度的空间分布呈负相关;其倾向率在西部、西北和东北地区呈增加趋势;在南部和东南部呈减少趋势。冬小麦在返青—拔节期,春小麦在播种—出苗期需要加强人工管理,以增强其适应度;且气候变化对北部的春麦种植较为有利,而对南部的冬麦种植不利。     

Impact of climate change on maize yield in China from 1979 to 2016

Climate change severely impacts agricultural production, which jeopardizes food security. China is the second largest maize producer in the world and also the largest consumer of maize. Analyzing the impact of climate change on maize yields can provide effective guidance to national and international economics and politics. Panel models are unable to determine the group-wise heteroscedasticity, cross-sectional correlation and autocorrelation of datasets, therefore we adopted the feasible generalized least square(FGLS) model to evaluate the impact of climate change on maize yields in China from 1979–2016 and got the following results:(1) During the 1979–2016 period, increases in temperature negatively impacted the maize yield of China. For every 1°C increase in temperature, the maize yield was reduced by 5.19 kg 667 m–2(1.7%). Precipitation increased only marginally during this time, and therefore its impact on the maize yield was negligible. For every 1 mm increase in precipitation, the maize yield increased by an insignificant amount of 0.043 kg 667 m–2(0.014%).(2) The impacts of climate change on maize yield differ spatially, with more significant impacts experienced in southern China. In this region, a 1°C increase in temperature resulted in a 7.49 kg 667 m–2 decrease in the maize yield, while the impact of temperature on the maize yield in northern China was insignificant. For every 1 mm increase in precipitation, the maize yield increased by 0.013 kg 667 m–2 in southern China and 0.066 kg 667 m–2 in northern China.(3) The resilience of the maize crop to climate change is strong. The marginal effect of temperature in both southern and northern China during the 1990–2016 period was smaller than that for the 1979–2016 period.     

The impacts of climate change on wheat yield in the Huang-Huai-Hai Plain of China using DSSAT-CERES-Wheat model under different climate scenarios

Climate change has been documented as a major threat to current agricultural strategies. Progress in understanding the impact of climate change on crop yield is essential for agricultural climate adaptation, especially for the Huang-Huai-Hai Plain(3 H Plain) of China which is an area known to be vulnerable to global warming. In this study, the impacts of climate change on winter wheat(Triticum aestivum L.) yield between the baseline period(1981–2010) and two Representative Concentration Pathways(RCP8.5 and RCP4.5) were simulated for the short-term(2010–2039), the medium-term(2040–2069) and the long-term(2070–2099) in the 3 H Plain, by considering the relative contributions of changes in temperature, solar radiation and precipitation using the DSSAT-CERES-Wheat model. Results indicated that the maximum and minimum temperatures(TMAX and TMIN), solar radiation(SRAD), and precipitation(PREP) during the winter wheat season increased under these two RCPs. Yield analysis found that wheat yield increased with the increase in SRAD, PREP and CO2 concentration, but decreased with an increase in temperature. Increasing precipitation contributes the most to the total impact, increasing wheat yield by 9.53, 6.62 and 23.73% for the three terms of future climate under RCP4.5 scenario, and 11.74, 16.38 and 27.78% for the three terms of future climate under RCP8.5 scenario. However, as increases in temperature bring higher evapotranspiration, which further aggravated water deficits, the supposed negative effect of increasing thermal resources decreased wheat yield by 1.92, 4.08 and 5.24% for the three terms of future climate under RCP4.5 scenario, and 3.64, 5.87 and 5.81% for the three terms of future climate under RCP8.5 scenario with clearly larger decreases in RCP8.5. Counterintuitively, the impacts in southern sub-regions were positive, but they were all negative in the remaining sub-regions. Our analysis demonstrated that in the 3 H Plain, which is a part of the mid-high latitude region, the effects of increasing thermal resources were counteracted by the aggravated water deficits caused by the increase in temperature.     

硫素对冬小麦品质和产量的影响

在高氮低硫地块施用硫肥提高了冬小麦的群体光合速率 ,鲁麦 2 2群体光合速率随施硫量的增加而提高 ,烟农 15的S3 处理和S2 处理之间差异不显著。施硫肥显著提高两品种旗叶硝酸还原酶活性 ,两品种植株体在各个时期的氮素含量及积累量均增加。施硫肥后 ,两品种籽粒容重、出粉率、蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间均显著提高 ,其中S2 处理显著高于S1处理和S0 处理。施硫肥增加两品种的产量 ,鲁麦 2 2穗数、穗粒数和千粒重随施硫量的增加显著增加 ,S3 处理的产量最高 ;硫肥对烟农 15的穗数和穗粒数有提高作用 ,但对千粒重影响较小     

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。