吉林省春玉米生产潜力及其敏感性分析

基于“作物生长动态统计”模型计算吉林省春玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力,运用敏感系数法计算并分析了生产潜力对全生育期平均气温和降水的敏感性。结果表明：春玉米光合生产潜力和光温生产潜力在吉林省由西向东呈递减趋势,中部的气候生产潜力最大,为17 266kg/hm ²,西部和东部分别为10 787、16 983kg/hm ²;西部、中部和东部生产潜力气温影响率分别为20.1%、19.5%和30.9%;生产潜力降水影响率分别为50.9%、17.6%和3.2%;西部和中部的气温敏感系数均值分别为1.77和1.99,西部最大为3.63;西部的降水敏感系数均值最大,为1.6,东部则形成了低值区。     

渝西片区近45a气候变化特征及其对生产潜力的影响

本研究收集了重庆西部永川区、江津区、合川区、大足区、綦江区、荣昌区、铜梁区、璧山区、潼南区1970-2014年逐年温度和降水资料,分析了渝西片区近45a来农业气候资源及气候与农业生产力的同步变动关系,揭示渝西片区气候变化对气候生产力的影响。结果表明：渝西片区1970-2014年平均气温呈现一致上升的趋势,且上升趋势较为显著;年降雨量整体呈现下降的趋势,但趋势表现不明显;气候生产力整体呈微弱的下降趋势,趋势不明显。气温或者降水量任一要素增加均能使气候生产力上升,但降水是影响渝西片区气候生产力的主要因素。过去45a中,不同时期的气候生产力与气候环境共同形成不同的发展特征,表现为“冷湿型”、“暖干型”、“冷干型”三种类型,并依次呈现出逐渐降低的生产力水平。渝西西部的气候生产力对气温的平均敏感程度最高,而北部的气候生产力对降水的平均敏感程度最高。     

近30年冀东地区气候变化对气候生产力的影响

【研究目的】为了摸清全球气候变化背景下冀东地区年平均气温及年降水量变化情况,以及由此对作物气候生产力产生的影响和未来气候变化情景下作物气候生产力水平。【方法】笔者利用冀东地区11个观测站1977-2006年气象资料与统计资料,在分析年均气温和降水量变化的基础上,应用Thornth waite Memorial模型,计算气候生产力对年均气温和降水量变化的响应情况。【结果】结果表明：（1）该区气温增速为（0.41~0.75）℃/10a,年降水量波动减少,但不显著;（2）过去30年间气候生产力总体呈减少趋势,但不明显,气候生产力利用率平均为43.3%,呈提高的趋势;（3）未来不同气候情景下,“暖湿型”气候将使气候生产力增加7%~20.8%,“冷干型”气候将使气候生产力降低7.1%~9.7%。【结论】（1）年平均气温变化在山区、平原和沿海地区表现出很好的一致性,年降水量表现出非一致性;（2）本地区作物气候生产力随年平均气温和年降水量的增加而增加,单一的气温升高和降水量增加均可使气候生产力增加,降水量不足构成作物气候生产力变化的主要限制因子之一;（3）本地区作物生产力还有很大的潜力,针对非作物本身因素提高单产还有可能;（4）未来气候变化情境下,“暖湿型”气候对本地区气候生产力增加最有利,“冷干型”气候对气候生产力增加最不利。     

1951-2008年西辽河平原玉米气候生产潜力变化特征分析

为了研究气候变化对西辽河平原玉米生产潜力的影响,采用机制法,对1951-2008年西辽河平原玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力变化动态进行研究。结果表明,1951-2008年西辽河平原玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力均呈双波型变化曲线,其中光合生产潜力总体呈下降趋势,在1981年发生突变下降;光温生产潜力呈上升趋势,在1978年突变减少,1997年突变增加;气候生产潜力总体上呈下降趋势,在1957年突变增加。自1951-2008年以来,光温和气候生产潜力的差值趋于增大,表明降水对玉米生产潜力的制约加强。     

1961—2019年湖北省一季稻气候生产潜力时空变化规律

为研究气候资源变化对湖北省一季稻气候生产潜力的影响,采用湖北省28个气象站点1961—2019年逐日地面气象资料及一季稻生育期资料,分析一季稻生育期内太阳总辐射、≥10℃有效积温和降水量的时空变化规律;并利用逐级订正法计算一季稻光合、光温及气候生产潜力并进行时空变化规律分析,定量描述辐射、温度和降水变化对作物生产潜力的影响。结果表明：1961—2019年一季稻生育期间绝大部地区太阳辐射显著下降,≥10℃有效积温为显著上升趋势;太阳辐射和有效积温在湖北省内呈北高南低分布。降水量年际变化为不显著的上升趋势,全省仅西南地区为降水高值区。一季稻光合、光温和气候生产潜力均值分别为20134.63 kg/hm²、19434.79 kg/hm²和13523.16 kg/hm²;绝大部分地区光合与光温生产潜力都呈显著下降趋势,气候生产潜力为不显著下降趋势,三者的平均气候倾向率分别为-39.26 kg/(hm²·a)、-35.68 kg/(hm²·a)和-15.76 kg/(hm²     

黄土高原小杂粮降水生产潜力开发和增进的技术途径

在黄土高原,水资源已成为对粮食生产的主要制约因素。现阶段高原旱作农区农田降水利用效率仅为35%左右,研究表明在较为合理的生产条件用水效率可以达到70%~80%。在此,通过从提高种群的内在生产力、建设基本农田控制坡耕地水分的径流输出、抑制农田水分的无谓损耗、实施农田水分的空间富集、确立与降水分布相吻合的种植结构几方面阐述黄土高原小杂粮作物降水生产潜力开发和增进的技术途径。     

1987—2017年青海省东部农业区粮食作物生产潜力及产量差时空变化特征

为了研究青海省东部农业区粮食生产潜力及主要限制性气候因子,笔者利用1987—2017年4—9月青海省东部农业区13个气象台站的逐日气象要素和粮食作物实际产量资料,采用逐步订正模型,分析了粮食作物的生产潜力、实际产量及产量差的时空变化特征。结果表明：1987—2017年光合生产潜力呈下降趋势,而光温生产潜力、气候生产潜力以及粮食作物实际产量均呈增加趋势变化;光温生产潜力实现了光合生产潜力的37%,气候生产潜力实现了光温生产潜力的53%,说明产量潜力仍有较大的提升空间,气温和降水是提高生产潜力的限制因素;气候生产潜力与实际产量的产量差平均每10年下降178.6 kg/hm2,除贵德、循化、同仁产量进一步提升难度较大外,其余大部地区可以通过优化灌溉、合理利用热量资源等途径缩小产量差距。     

太仓市水稻和小麦气候生产潜力估算

小麦和水稻是太仓市主要的粮食作物，为了解太仓市小麦和水稻的气候生产潜力的变化趋势以及光温水条件对其生产潜力的影响程度，本研究收集并整理了太仓市近几十年来的温度、湿度、辐射、降雨等数据信息，分析了太仓市气象条件的变化趋势，并采用联合国粮食和农业组织（FAO）推荐的逐步订正法，估算了太仓市水稻和小麦生育期内的生产潜力和气候资源利用率。结果表明：（1）近几十年来太仓市太阳辐射能量有所下降，而气温和降水量则有所提升；（2）在太仓市气候条件变化影响下，小麦气候生产潜力呈升高趋势，而水稻气候生产潜力没有明显上升或下降趋势；（3）太仓市小麦气候生产潜力受水分条件影响较大，而水稻气候生产潜力则主要受到温度条件的影响；（4）水稻的气候资源利用率范围为38.50%~64.30%，而小麦则更低，仅23.72%~51.39%。综上所述，太仓市水稻和小麦作物的增产潜力仍然很大，可通过监控温度，调整农时，加强水分管理，改善土壤肥力，提高复种指数，引进新品种等途径提高太仓市作物产量。     

广东省1988—2018年气候生产潜力变化特征

基于广东省1988—2018年21个地级市的气候资料，运用Thornthwaite Memorial模型，在计算气候生产潜力的基础上，研究广东省气候生产潜力的变化机制以及时空变化特征。结果表明，1988—2018年广东省气候生产潜力呈下降的趋势变化，气候倾向率每10年为18.4 g/m²，空间变化呈阶梯状分布，从沿海到内陆递减。EOF第一特征向量分析表明，广东省的气候生产潜力变化趋势呈现出全省全年气候生产潜力同时偏多或偏少的分布特征；第二特征向量表现出纬向的偶极型空间分布。气候生产潜力与降水呈很强的正相关关系，气温的影响比较弱。暖湿型使气候生产潜力增加，冷干型、冷湿型和暖干型情景下气候生产潜力均减小。未来10年广东省气候生产潜力将呈增加趋势。     

四川盆地玉米生育期气候资源及生产潜力的变化特征

基于四川盆地1961－2010年104个气象台站的气象资料和1981－2010年17个农气观测站的玉米生育期资料,利用农业生态区划模型(aez)计算了玉米生育期内生产潜力,并分析了农业气候资源及生产潜力的空间分布特征。结果表明：1961－2010年,四川盆地玉米生育期内平均≥10℃积温在盆地西部和南部呈增加的趋势,而在其他地区呈减小趋势,气候倾向率为-9.5~18.7℃·d·(10a)-1;平均日照时数在所有站点均呈现减少趋势,气候倾向率在-48.3～-4.3h·(10a)-1;平均降水量除川东北外均呈现下降的趋势,气候倾向率为-47.9～29.3mm·(10a)-1。近50年来,光合生产潜力和光温生产潜力均呈减少趋势,气候倾向率分别为-708～-64 kg·hm-2·(10a)-1和-404～-32kg·hm-2·(10a)-1;气候生产潜力在大部分站点呈减少的趋势,气候倾向率在-408～34kg·hm-2·(10a)-1。研究可对未来应对气候变化及玉米生产宏观决策提供重要的理论依据。     

宝鸡市气候变化及其对小麦产量的影响

为了定量评估气候变化对小麦产量的影响,进而指导区域建立适应气候模式。在运用滑动平均、线性回归对气候变化趋势探讨的基础上,对关键气候因子与小麦产量进行相关分析,采用标准时段解析小麦气候产量与技术产量。结果表明,宝鸡市气温及降水突变发生在1991 年,但季节性突变存在差异,气温及降水突变春、秋季均晚于夏、冬季。宝鸡市气温呈升温趋势,升温幅度为0.15℃/10 a,以冬季升温为主。降水呈下降趋势,下降幅度约为15.4 mm/10 a,夏秋季降水减少贡献最大。春季气温与小麦气候产量的相关系数达0.67,气候产量以27.5 kg/(hm2 ·10 a)速率增加。近54 年宝鸡市气候变化呈暖干化趋势,在满足灌溉的基础上,气温升高对小麦生产具有增产作用。     

气候变化对北碚区蔬菜气候生产潜力影响研究

为了最大限度地提高北碚区蔬菜产量,促使蔬菜充足供应和农民增收,利用北碚区1951—2010年逐日平均气温、降水量等气象资料,结合周广胜气候生产力模型,统计了北碚区蔬菜气候生产潜力。在此基础上,采用线性回归、MK突变、小波理论等方法重点分析其变化分布特征。结果显示：北碚区蔬菜气候生产力呈上升趋势,并具有2~4年、12~13年的周期振荡,年平均蔬菜生产力为11412.11 kg/(hm2?a);蔬菜气候生产力存在明显的突变,影响北碚气候生产潜力变化的主要因素是降水量。建立了北碚蔬菜气候生产潜力预测模型,模拟的蔬菜气候生产力与实际蔬菜产量的变化趋势基本相同,当北碚气候处于暖干型气候（温度增加3℃,降水量减少10%）和暖湿型气候时,对蔬菜的生长最为有利。关键词 气候变化 北碚区 蔬菜气候生产潜力     

Influence of Climate Change on Cotton Production Potential Based on DSSAT Model Simulation

[Objective] Analyze the influence of climate change on cotton potential productivity in Shihezi region by using decision support system for agrotechnology transfer (DSSAT) model, so as to provide thoughts for sustainable development of cotton planting management. [Method] Based on the field test data in Shihezi area, this study verified the applicability of DSSAT V4.7 model, simulated cotton light and temperature potential productivity and climate production potential, and analyzed the impact of climate change on potential productivity on cotton. [Results] After the adjustment of variety parameters, the simulated value of the model is in good agreement with the experimental measured value, so the model can be used in the study of cotton in Shihezi. In the past 51 years, the average temperature and total solar radiation in the growth period of cotton in Shihezi have shown a very significant trend of increasing, while the rainfall change is not significant and the trend of climate change is partly various in different growth stages of cotton. The actual yield and light and temperature potential productivity of cotton have shown a very significant improving trend; the average value of production potential was 3.6 times than the actual yield, and due to the lack of precipitation in this area, the simulation results of climate production potential are not good. Cotton light and temperature potential productivity has a strong correlation with the meteorological factors in the growth period, and has a very significant positive correlation with the monthly average minimum temperature and the monthly total solar radiation. But the potential productivity has no significant correlation with most monthly rainfall and some monthly average maximum temperature. Therefore, the increasing of temperature and total solar radiation are conducive to the production of cotton. [Conclusion] Climate change has a positive effect on cotton yield and production potential in Shihezi.     

湖南农业气候资源对全球气候变化的响应分析

为了揭示全球气候变化背景下湖南农业气候资源的变化特征,利用湖南省97个台站1960-2010年逐日气象观测资料,在进行均一性检验和订正的基础上,分析湖南省农业气候资源时间、空间变化趋势及其差异。结果表明：湖南气温与全球气温变化趋势一致,呈现以变暖为主要特征的气候变化,相对应的热量资源也呈现为显著增多的变化趋势,以活动积温对气候变暖响应最敏感;湖南降水量无显著趋势变化,但在不同季节、不同地区的变化趋势差异较大,冬季湘北地区呈显著增多趋势,春季湘西地区呈显著减少趋势,夏季湘中地区呈显著增多趋势,秋季湘西南地区呈显著减少趋势;日照时数呈现以夏季显著减少为主要特征的变化趋势,减少幅度最大的地区位于湘江中下游地区。气候变化导致湖南省农业气候资源发生变化,进而影响到农业生产布局和结构,需合理利用气候资源,提高农业适应气候变化的能力。     

气候变化对西部绿洲地区年气候生产力的影响

为了解灌溉区气候变化对农业生产的影响规律,笔者通过对西部绿洲地区（甘肃河西、新疆南疆地区及宁夏）气象资料与年气候生产力的分析,发现年气候生产力年际变化规律为：甘肃河西、新疆南疆地区呈逐年增加趋势,增速为0.97~38.12 kg/(hm2?a),宁夏地区呈逐年减少趋势,减速为4.65~17.86 kg/(hm2?a),且与降水量的变化趋势非常一致。空间变化规律表现为：在经度小于90°的地区,随着纬度及经度的增大,年气候生产力增加;在经度大于90°的地区,随着纬度减小及经度的增大,年气候生产力增加。针对未来可能出现的49种情况,预测年气候生产力的变化趋势,以湿型气候年型最为有利,呈增长趋势,增幅为3.4~28.5 kg/(hm2?a);干型气候年型不利,呈递减趋势,减幅为6.6~29.9 kg/(hm2?a)。     

气候变化对内蒙古牧草气候生产潜力的影响

气候变化对牧草生产潜力的影响研究对充分利用气候资源,应对气候变化,提高牧草生产潜力有重要意义。基于1960—2010 年内蒙古地区30 个气象站逐日气象资料、1983—2009 年8 个牧草观测站牧草观测资料,采用气候线性倾向率模型、迈阿密模型对内蒙古3 个不同类型草原区（草甸草原、典型草原、荒漠草原）的气候及牧草生产潜力特征进行分析。结果表明：近50年内蒙古草原气温升高、降水量偏少,使得暖干化趋势显著,且有发展态势。牧草气候生产潜力空间上由东北到西南逐步递减,3类典型草原气候生产潜力草甸草原＞典型草原＞荒漠草原,分别为4490~6180、4100~6000、420~5000 kg/hm2;气候资源利用率草甸草原＞典型草原＞荒漠草原,分别为39.2%~79.0%、28.9%~66.3%、21.2%~38.7%,尚有潜力可以开发。降水量对草原气候生产潜力的影响均具有正效应;气温对草原气候生产潜力的影响不同草原类型区存在差异,气温对草甸草原牧草气候生产潜力的影响均具有正效应,气温对位置偏南地区的典型草原和荒漠草原牧草气候生产潜力形成负面影响,气温与降水的协同作用对内蒙古草原区牧草气候生产潜力产生影响。总体上,降水量是限制牧草气候生产潜力的主要气候因子,对牧草气候生产潜力起主导作用。     

湘西州1960—2017年气候变化及对农业的影响

为掌握全球气候变暖背景下的湘西州气候变化特征,减缓和适应气候变化对农业生产带来的不利影响。[方法]本研究以湘西州8个县（市）气象台站1960—2017年逐日气象观测数据及古丈国家农业气象一级观测站的观测数据为基础,利用滑动平均、线性拟合、M-K检验、小波分析等,研究1960—2017年湘西州气温、降水、相对湿度、日照时数的变化特征及对农业的影响。[结论]结果表明：年平均气温升温趋势明显,1960—2017年升温0.81℃;气温的年代际变化明显,21世纪后气温明显上升;冬季、春季升温突出,夏季升温不明显;年降水量无显著趋势变化,年际波动较大;相对湿度、日照时数呈减少趋势。水稻、油菜生育期明显缩短,产量下降。[结果]气候变化对农业生产布局、作物生长、产量品质等均有一定影响。     

黄土高原庆阳地区春玉米生育期对气候变化的响应

旨在研究黄土高原庆阳地区春玉米的生育期气候变化特征及物候变化规律,给粮食生产安全及情报服务提供理论依据。通过以黄土高原庆阳地区有代表性的物候观测站的春玉米生育期内的气温、降水、≥10℃的活动积温作为研究对象,来分析气候变化背景下春玉米生育期的气候资源及物候变化特征。结果表明:春玉米全生育期内平均气温呈上升趋势,上升速率为0.6℃/10a;平均降水量呈减少趋势,减少速率为8.7 mm/10a,但绝大多年份雨水能满足玉米生长发育需要;积温呈增加态势,变化速率为58.0℃/10a,热量资源充足;稳定通过10℃的日期为偏早出现趋势,变化速率为6.3 d/10a。春玉米全生育期日数呈现为缩短的响应特征,减少量为1.7 d/10a。因此,气候变化对春玉米种植较为有利,尤其热量资源增加,有利于拓展种植界限及提高产量。要充分利用气候资源,因地制宜,选择适合的品种及播期进行生产,同时要加强田间管理,充分挖掘气候增产潜力,提高玉米种植的经济效益,为精准脱贫提供决策依据。     

气候变化对西北地区不同气候类型区春小麦生长的影响

以直接研究观测到气候变化对作物发育和产量的影响,可以为评估气候变化对作物生产影响提供更准确的信息。利用西北地区特干旱(敦煌)、干旱(武威)、半干旱(定西)、半湿润(临夏)、湿润(岷县)5个案例区1981(1986)—2017年地面观测数据,分析气象变化趋势,确定春小麦生长、产量与气候因子的关系。结果表明,1981—2017年间,5个案例区的气候变化模式及其对春小麦物候和产量的影响在空间和时间上是不同的。除极端干旱地区出现较暖和较潮湿的趋势,其他地区观测到较暖和较干燥的趋势。相关分析表明,1981(1986)—2017年武威、定西、临夏站春小麦产量呈增加趋势,但变化趋势除武威站外均不显著,其中武威站生育期内≥30℃天数的减少致使武威站近37年来产量增加,而定西站生育期内降水增多、每穗粒数显著增多及不孕小穗数的显著减少致使定西站近32年产量呈增加趋势。预计随着全球气温的持续升高和未来降水格局的变化,将进一步影响中国西北地区春小麦生产。     

气候变化对鲁西南地区气候生产潜力的影响

为了明确不同气象要素对生产潜力的影响程度,分析影响该地区作物生长的主导限制因素,基于鲁西南地区50年的气象数据,应用线性趋势法分析了研究区的气候变化趋势,运用布达格夫斯基连乘原理估算了研究区的生产潜力。结果表明：平均气温以0.16℃/10 a的速率呈极显著上升,年降水量的变化趋势不显著,以3.0 mm/10 a的平均速率增加,日照时数以112.05 h/10 a的速率呈极显著减少。近50年的光合、光温、光温水生产潜力平均值分别为22.6×104、17.6×104、7.4×104 kg/hm2,其变化趋势分别为：光合、光温生产潜力总体呈减少趋势,而光温水生产潜力的总体减少趋势不明显。温度对气候生产潜力具有负效应,降水对气候生产潜力具有正效应,与温度相比,水分是制约鲁西南地区气候生产潜力的关键气候因子。