中华猕猴桃在中国种植适宜性区划

中华猕猴桃(Actinidia chinensis)原产于中国,是我国主栽猕猴桃品种之一,由于其较高的经济价值,近年来种植规模呈逐步扩大趋势。本文利用MaxEnt模型,基于气候因子和物种分布记录,分析中华猕猴桃在中国的种植适宜性区划,采用刀切法(Jackknife test)筛选主导气候因子及其适宜值。基于筛选的气候因子10次重复的AUC平均值为0.960,表明MaxEnt模拟中华猕猴桃在中国潜在分布的准确性极好,其在中国的适生区为25°N~36°N, 101°E~122°E,高适生区包括四川、陕西、重庆、湖北、贵州、浙江、湖南、安徽、河南、江苏和甘肃等省份;中适生区则以高适生区为中心向外扩散,包括河南、湖北、安徽、江苏和山东等地。限制中华猕猴桃地理分布的关键气候因子为最冷季度平均温度、4月最高温度、10月最低温度、5月份平均温度、5月份平均雨量、平均日较差等。研究结果可为中华猕猴桃种植区划提供理论参考。     

北方旱寒区冬油菜种植气候适宜性研究

【目的】分析北方旱寒区冬油菜种植分布和气候条件之间的关系,确定影响冬油菜种植分布的主要气候因子,在区域尺度上划分冬油菜种植气候适宜性区域,为改进冬油菜生产布局,合理调整农业生产结构和种植布局提供参考依据。【方法】利用多年不同油菜品种地理分期播种试验数据和长序列气候数据,筛选影响冬油菜种植分布的潜在气候因子,采用基于DEM的小网格推算法建立潜在气象因子空间数据库,并在此基础上利用MaxEnt模型分析北方旱寒区冬油菜种植分布与气候条件的关系,确定影响北方旱寒区冬油菜种植分布的主要气象因子,模拟北方旱寒区冬油菜的潜在空间分布概率,并划分北方旱寒区冬油菜种植气候适宜性区域。【结果】潜在气象因子对冬油菜种植分布的总贡献率达到0.89,按贡献率大小确定影响北方旱寒区冬油菜种植分布的主要气候因子包括：年平均温度、负积温、极端低温、最冷月最低温度、最冷月平均温度;冬油菜在北方旱寒区潜在分布概率为0-0.84,按其分布概率将北方旱寒区冬油菜种植区域划分为4个等级：不适宜种植区域、次适宜种植区域、适宜种植区域和最适宜种植区域;冬油菜种植北界,大抵以吉林南部、内蒙古南部、新疆南部为界限,与传统冬油菜种植北界相比较,向北推进了1 200 km,纬度由39°N提升到45°N。【结论】北方旱寒区超过50%的地区都可以种植冬油菜,冬油菜种植区北移是可行的,且具有很大的扩展潜力,冬油菜将成为北方旱寒区重要的油料作物。这将突破原有传统的冬油菜种植区划,改变冬油菜生产的布局结构。     

基于MaxEnt模型的中国裸燕麦种植气候适宜性评价

为探究中国裸燕麦种植的气候适宜性,利用MaxEnt模型,基于1991—2017年全国707个标准气象站点数据,结合裸燕麦地理分布信息,分析影响裸燕麦分布的气候指标并对裸燕麦潜在适宜区进行划分。结果表明,从16个潜在气候因子中筛选出影响裸燕麦种植分布的4个主导气候因子,分别为:年降水量、年平均最低气温、日均温≥30℃日数和气温年较差;其最适宜阈值分别为302.7～462.8mm、-3.5～1.0℃、2.3～21.1d和29.2～37.4℃。MaxEnt模型模拟裸燕麦种植的气候最适宜区、适宜区、次适宜区与不适宜区面积分别为386.37×103、780.72×103、2 593.53×103和5 894.10×10~3 km~2,分别占中国陆地总面积的4.00%、8.09%、26.86%和61.05%。中国裸燕麦种植的气候最适宜区和适宜区多数分布在华北和西北,主要包括内蒙古自治区中部、河北与山西两省的北部、宁夏回族自治区南部、甘肃省南部以及青海省中东部,另外在新疆维吾尔自治区西部和西藏自治区山南地区也有零星最适宜区分布。中国东北地区西部的适宜区面积辽阔,发展裸燕麦规模种植的潜力较高。     

基于“GIS”的环塔里木盆地杏气候适应性区划研究

利用新疆环塔里木盆地地区的地理信息数据及气象资料,结合气象要素细网格推算模型和精细化农业气候区划软件的空间分析功能,对影响该区杏树种植分布的主导气候因子和该区杏树种植分布与气候的关系进行研究.结果表明:1)影响该区杏树种植分布的主导气候因子有:3月下旬和4月极端低温、极端温度出现的频率、≥10℃年积温、年极端最低气温、12月一次年3月日均温7℃以下天数;2)将该地区潜在种植分布区划分成4个等级:气候最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区,并给出了各个气候适宜区的气候因子特征.揭示了新疆环塔里木盆地地区杏树种植的潜在分布及其气候适宜性,从气候适宜度的角度观察,该区杏树生产布局还有待进一步优化.     

未来气候变化对中国马铃薯种植气候适宜性的影响

【目的】马铃薯作为中国第四大主粮作物,其适宜性评价对保障国家粮食安全具有重要意义。本研究基于气候数据,构建集成物种分布模型预测中国未来时期马铃薯气候适宜区,为优化中国马铃薯种植提供重要科学参考。【方法】利用6种全球气候模式（global climate models,GCMs）未来气候数据驱动5种物种分布模型（species distribution models,SDMs）,集成模拟预测未来4种温室气体排放情景（ssp126、ssp245、ssp370、ssp585）下,中国历史上（1970—2000年）和4个未来时期（2021—2040、2041—2060、2061—2080、2081—2100年）的马铃薯气候适宜区时空分布特征。【结果】（1）最湿月份的降水量、最暖月份的最高温度,以及最冷季度的平均温度是影响中国马铃薯气候适宜度的主要气象因子,对模拟结果的贡献率分别为54.7%、21.4%和18.1%。（2）4种温室气体排放情景下对于各适宜等级区域的预测结果变化基本一致,都呈现适宜区、低适宜区面积变大而高适宜区面积变小的趋势,仅在海南、西藏、新疆等地局部存在种植气候不适宜区。马铃薯...     

基于我国玉米种植区分布的气候适宜性探究

我国玉米种植区的分布主要受降水量、年平均气温、湿润指数等因素影响,根据以上主导气候因子,玉米种植区可分为气候最适宜区域、适宜区域、次适宜区域以及不适宜区域。基于此,针对我国玉米种植区分布的气候适宜性进行简要分析。     

基于MaxEnt模型的湖北烟区潜在适宜性分布及其环境特征分析

为全面评价生态气候因子对湖北省烟叶生长发育的影响,利用2008—2020年中国气象局陆面数据同化系统（CMA land data assimilation system,CLDAS）数据集和其他环境因子,基于最大熵模型（MaxEnt）,利用湖北省西部烟区实际种植点位模拟湖北省烟区的潜在适宜性分布,并评估影响适宜性分布的主导环境因子。结果显示：MaxEnt模型对烟草适宜性分布的模拟预测精度较高（AUC=0.854）。海拔（650～1 750 m）、土壤类型（黄壤）、团棵期平均最低气温（8.9～15.0℃）、旺长期平均气温（16.0～22.9℃）、成熟期平均气温（18.8～25.6℃）是影响湖北烟草分布的主导环境因子。烟草的高适生区主要分布在恩施、十堰和襄阳南部及宜昌东南部,占湖北省总面积的18.2%,80%区域的海拔为700～1 350 m、团棵期平均最低气温11.2～14.5℃、旺长期平均气温19.2～22.8℃、成熟期平均气温22.0～25.4℃。在所有环境因子中,海拔高度起决定性作用,温度则是影响烟草生长发育的重要气象因子。研究表明,本研究结果与湖北烟区实际空间分布基本相符。     

猕猴桃属(Actinidia)植物的遗传多样性

目的明确美味猕猴桃(Actinidia deliciosa)在中国的气候适宜性,为品种合理布局提供理论参考。方法应用21个与温度和降水相关的气候数据和275条美味猕猴桃地理分布记录,采用MaxEnt生态位模型预测美味猕猴桃在中国潜在适宜分布,运用ROC曲线对模拟准确性进行验证,利用刀切法及相关分析筛选主导气候因子并分析其与存在概率之间关系。结果MaxEnt模拟准确性极好,10次重复的AUC平均值为0.961;美味猕猴桃在中国的适生区为N22°~38°,E96°~122°,总面积336.79×10⁴ km²,显著高于美味猕猴桃的实际种植面积;高适生区位于秦岭—巴山一线、四川盆地东部、云贵高原东部、武陵山—巫山和武夷山脉;11月平均温度、最冷季度平均温度、12月最高温度、4月最高温度、2月平均温度和温度季节性变化标准差为限制美味猕猴桃地理分布的关键因子。结论研究结果可为美味猕猴桃种植区划提供理论参考。     

中国橡胶树种植气候适宜性区划

【目的】天然橡胶是国民经济建设不可缺少的重要战略物资,受气候因素限制,中国种植橡胶树范围有限,迫切需要厘清天然橡胶树种植的气候适宜性区域。本研究旨在划分出中国橡胶树种植气候适宜性分布,以阐明中国橡胶树种植的气候差异格局。【方法】根据中国橡胶树种植区的自然气候特点和生物学特征,基于橡胶树种植存在概率、橡胶树台风影响概率和橡胶树寒害影响概率,分别采用最大熵模型和影响橡胶树种植的5个主导气候因子（最冷月平均温度、极端最低温度平均值、月平均温度≥18℃月份、年平均气温、年平均降水量）计算橡胶树种植气候适宜性指数。根据台风历史资料和橡胶林台风灾害分级标准计算橡胶树台风灾害指数、参照《橡胶寒害等级（QX/T169-2012）》行业标准计算橡胶树综合寒害指数。根据确定的橡胶树种植的气候区划指标（气候适宜性指数、橡胶树台风灾害指数、橡胶树综合寒害指数）,结合模糊综合评价模型,进行中国橡胶树种植气候适宜性区划,区划结果划分为高适宜区、中适宜区、低适宜区。【结果】橡胶树种植的气候高适宜区面积约4.99×10⁴ km²,占研究区面积的20.94%,主要分布在海南儋州、澄迈、定安、乐东、保亭,广东徐闻、雷州、湛江、阳江,云南景洪、勐腊,福建诏安、云霄,广西防城等地。该区域气候条件优越,但部分区域属于台风高影响区,因此需要防御台风灾害对橡胶树的影响。气候中适宜区面积约8.85×10⁴ km²,占研究区面积的35.86%,主要分布在在海南琼中、东方、昌江、万宁、琼海等,广东廉江、高州、茂名、信宜、惠来、潮州,福建漳州、漳浦等,云南瑞丽、旧过,广西北海、合浦。与高适宜区相比,该区域橡胶树寒害发生概率增加,部分区域受台风影响概率也增加,应针对不同灾害特点,加强橡胶寒害和风害的防御。气候低适宜区面积约10.3×10⁴ km²,占研究区面积的43.20%,主要分布在在云南盈江、永德、思茅、屏边等一线,广西玉林、浦北,广东阳春、海丰、陆河,福建华安等地。该区域主要受寒害影响为主。【结论】该方法考虑了农业气候资源与农业气象灾害的综合影响,可以较好地反映中国橡胶树种植的气候优势区域分布,对橡胶树种植的区域布局和科学规划具有重要的参考意义。     

重庆地区青蒿气候适宜性区划研究

以青蒿适宜的气候环境调研与相关资料为基础,研究了青蒿生长发育与青蒿素合成积累过程所依赖的气候条件,确定了青蒿气候区划的指标因子.将重庆地区青蒿气候适宜性划分为最适宜、偏凉适宜、偏暖适宜、偏冷较适宜、偏热较适宜、不适宜6个等级,并应用1∶25万DEM和GIS分析技术进行了区划.结果表明,最适宜区集中于武陵山区的酉阳、秀山与三峡库区的涪陵、万州等地的山地、丘陵地带,南川、丰都、黔江、彭水等地也有零散的最适宜区.这些地区海拔在350～750 m之间,是发展青蒿产业的最佳区域.     

气候变化对东北沼泽湿地潜在分布的影响

东北地区是我国沼泽湿地分布最广泛的地区。为研究沼泽湿地对气候变化的响应,选取了对沼泽湿地分布可能存在影响的26个环境因子,利用最大熵(Maximum Entropy, MaxEnt)模型模拟了沼泽湿地基准气候条件下的潜在分布,并预测了气候变化情景下2011-2040 年、2041-2070 年和2071-2100 年3个研究阶段东北沼泽湿地潜在分布。研究结果表明:最大熵模型预测精度较高(平均AUC(Aera Under Curve)为(0.826±0.005))。基准气候条件下东北沼泽潜在分布区主要为大小兴安岭和三江平原地区。随着时间的推进,东北地区沼泽湿地原有潜在分布面积明显减少,而新增潜在分布面积较少,总面积呈现急剧减少趋势。至2071-2100年,原有沼泽湿地潜在分布面积将减少99.80%,新增潜在分布面积仅2.48%,总潜在分布面积减少97.32%。空间分布上,东北沼泽湿地潜在分布呈现由东向西迁移,南北向中心收缩的趋势。研究结果可为东北地区沼泽湿地保护政策的制定提供参考。     

全球天然橡胶种植的潜在气候适宜区预测

在前期研究的基础上,根据全球气候数据集和影响橡胶种植的5个主导气候因子,基于最大熵模型,预测了全球橡胶种植的地理分布。结果表明,亚洲、非洲、美洲、大洋洲均存在橡胶种植的潜在适宜区,并与实际橡胶种植的情况进行对比分析,预测结果与实况基本一致。     

沈阳地区气候因子对稻米品质的影响

采用灰色关联分析的方法，研究了气候因子对稻米品质的影响。结果表明：8月中旬至9月中旬是影响稻米品质的气候关键期，这个时段的温度是影响稻米品质最主要的气候因子。其次为日照，降水的影响最小。在此基础上进一步分析了各项稻米品质指标与其关键期气象要素的关系，得出整精米率与8月中旬至9月中旬的平均温度呈凸的抛物线关系，与日照总时数呈线性正相关：垩白粒率与8月中下旬的平均气温呈线性正相关：胶稠度和直链淀粉与8月中旬至9月上旬的平均气温分别呈抛物线关系和负的线性相关关系。最后，采用2个定点资料检验了各相关规律．证实回归值和实测值的总体残差较小．说明由历史资料所寻求的规律与实际情况相吻合，为今后的相关研究提供一定的借鉴。     

海南岛罗非鱼养殖气候适宜性分析

依据1981—2010年的气象资料对海南岛气候资源进行分析,探讨海南岛罗非鱼养殖的气候适宜性。结果表明,海南岛罗非鱼养殖全年气候条件均较优越。各地全年平均气温适宜罗非鱼的养殖,尤其是5—8月温度普遍较高,罗非鱼生长最快;全岛降水充沛,利于养殖池塘水质更新;日照充足,利于保持养殖水体溶氧量。每年1—2月易出现低温阴雨天气,夏季强降水时易出现漫堤现象,建议海南岛罗非鱼养殖在这期间应做好灾害性天气的应对工作。     

1951-2010年南方晚稻气候适宜度时空变化特征分析

气候变化引起作物气候适宜度,为了明确1951—2010年南方晚稻气候适宜度的时空演变特征,研究依据南方稻区196个站点的1951—2010年逐日气象数据和作物生育期数据,采用现有的气候适宜度评估模型,分1951—1980年、1981—2010年2个时段对南方稻区晚稻生育期内气候适宜度的时空演变特征进行分析。结果表明,南方稻区晚稻气候适宜度呈下降趋势,且1981年以后下降趋势较为明显;其中,研究区内晚稻的温度适宜度总体呈增加趋势,而降水适宜度则呈先增加后降低的趋势,光照适宜度则总体呈显著的下降趋势。晚稻气候适宜度、光照适宜度及温度适宜度皆呈由东向西逐渐递减空间分布特征,降水适宜度空间分布特征不明显。从生育期来看,晚稻抽穗开花期的温度、降水适宜度均较低,为此,晚稻抽穗开花期应注意温度与水分的管理。文章的结果可为南方晚稻的田间管理提供理论参考。