冀南冬小麦冬前农业气候资源变化特征

利用1962-2009年河北省南部4个气象站气象资料,采用线性气候倾向率、小波分析及Mann-Kendall检测方法对冬小麦越冬前主要农业气候资源变化特征进行分析。结果表明：近50年来,冀南麦区冬小麦越冬期推迟,冬前热量资源更加丰富;冬小麦冬前≥0℃积温和越冬开始日期变化在1987年前后存在突变点;冬小麦冬前日照时数及均一化干湿指数变化不明显,没有突变现象发生;冬小麦越冬开始日期存在6-7年和12-16年两类尺度周期变化规律;1962-1988年冬前≥0℃积温存在6-8年周期变化规律,1989-2009年存在8-10年周期变化规律;冬前日照时数具有明显多时间尺度周期变化特征,但近20年来逐渐呈现10-12年周期变化规律;均一化干湿指数变化存在4-6年和14-16年2类尺度周期变化。综合分析表明,河北省南部麦区冬前≥0℃积温及越冬始期变化明显,可适当调整小麦播期以适应气候变化;近10年来,麦区干湿特征呈现变湿趋势,冬小麦发生冻害概率减小,但年际间干湿变化较大,冬前灌溉仍为减轻小麦越冬冻害风险的有效措施。     

陕西宝鸡市近50年0℃界限温度气候特征变化分析

为了研究气候变暖背景下0℃界限温度的变化特征,分析陕西宝鸡市1961—2010年日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、间隔日数及其积温、降水量的变化特征。结果表明：陕西宝鸡市日平均气温≥0℃的初日呈显著提早趋势,终日呈波动推迟趋势。初终日之间间隔日数显著增加。≥0℃期间的积温以73.86℃?a/10 a显著增加,降水量以13.706 mm/10 a缓慢减少。积温年代际波动增加,冷暖交替频繁。气候变化影响冬小麦种植品种特性转变,适宜播种期推迟,主要发育期提前,有效生长期明显延长,对提高作物产量有重要意义。     

豫东北气温变化趋势及对冬小麦生长发育的影响

摘要： 利用线性分析方法,分析濮阳多时间尺度气温的变化特征,及气候趋暖对冬小麦生产的影响。结果表明：冬、夏季和年平均气温升、降温趋势分别为0.23～0.46℃/10a、-0.05～-0.11℃/10a年和0.14℃/10a;年高（≥35℃）、低（≤-10℃）温日数分别以3.36天/10a和2.35天/10年的趋势减少;日平均气温稳定通过0℃的初日提前4.91/10a、终日推后1.02天/10a,日平均气温稳定通过20℃的终日延长2.0天/10a;1987年以来濮阳相继出现17个暖冬,严重暖冬年份皆出现在1995年以后。当地引种的小麦品种冬性减弱,播种期推后,越冬期缩短,生育期延长。病虫害有加重趋势,农药、化肥用量增加。结论认为：当地气候变化具有冬趋暖夏趋凉的特征,高低温危害减少,积温的有效性增加,作物生长期与灌浆期延长;自上世纪90年代中期以来,异常暖冬事件增多,近10年是50年以来最暖的10年。同时冬季平均气温年际间波幅增大,春季气温不稳定,气温变化的不确定性增加。气候变暖对当地粮食生产有利因素较多,但不利因素也很突出,如何趋利避害,确保粮食安全是需要进一步研究的问题。     

近49年新疆棉区≥10℃终日和初霜期的变化及对棉花生长的影响

利用新疆棉区22个站1961-2009年日平均气温和日最低气温资料,分析棉区≥10℃终日和初霜期的变化特征及对棉花生长的影响。结果表明,≥10℃终日和初霜期均以吐鲁番棉区最晚,南疆棉区次之,并由盆地东部向西部推迟,北疆棉区和哈密棉区最早。49年来,≥10℃终日在伊犁河谷和石河子地区变化趋势明显,呈显著性向后推迟,北疆其余棉区、东疆棉区、南疆棉区长期变化趋势不明显。初霜期北疆棉区大部变化趋势明显,呈显著性的推迟趋势,东疆棉区、南疆棉区长期变化趋势不明显。≥10℃终日变化吐鲁番棉区最为稳定,南疆棉区次之,北疆棉区波动幅度最大。初霜期变化东疆棉区幅度小于北疆棉区和南疆棉区。北疆棉区、东疆棉区、南疆棉区初霜变幅均大于≥10℃终日,尤以塔里木盆地东部棉区最为明显。全疆大部棉区90年代及2001-2009年≥10℃终日除少部分站点早于常年外,全疆大部棉区均晚于常年,尤其是北疆棉区、吐鲁番棉区、塔里木盆地西部棉区偏晚较多。初霜期全疆大部分棉区延迟趋势明显,且大部棉区2001-2009年平均初霜在各年代中是最晚的。这些对于棉花后期生长都是有利的,主要有利条件为热量多,棉花后期生长遭遇霜冻的风险减小,霜前花产量高,品质好。而且≥10℃终日和初霜日变化在很大程度上影响着棉花的种植界限,近年来新疆棉区向北向西扩展。因此生产上,各棉区可以根据该地的≥10℃积温和初霜变化状况选择合适的棉花品种,便于做到棉花生产的高产高效。     

1970-2012年山西省负积温变化特征及其影响

为了揭示山西省负积温的变化规律,科学合理利用冬季气候资源,在山西省境内选择70个地面气象观测站作为代表站,利用代表站1970-2012年冬季逐日气温资料统计负积温,分析负积温的变化趋势及其突变特征。结果表明：近43a来,山西省平均负积温和日平均气温0℃以下持续日数均呈现显著减少趋势,分别通过了 和 的显著检验,突变点分别出现在1987年和1995年;突变后,全省平均负积温减少了103.4℃,日平均气温0℃以下持续日数减少了约10天;代表站负积温的气候倾向率为-8～-78℃/10a,全省各地一致为减少趋势,约80%的代表站通过了 的显著检验,日平均气温0℃以下持续日数的气候倾向率为-7.9～0.1d/10a,只有一个站为增加趋势,但均未通过显著性检验。山西省从1980年代后期开始,发生暖冬年的频次明显增加。负积温减少有利于山西省冬小麦种植面积的扩大,可种植北界北移0.2个纬度,可种植区域增加3.0×106hm2,增加52%,但同时会增加病虫害的越冬几率,对山西省农业的影响利弊并存。     

基于小波和M-K的豫东农区近60年气温变化的多时间尺度分析

摘 要：了解全球变暖背景下豫东农区气温变化规律及其演变趋势,可为农业科学发展提供必要参考依据。本文选取豫东地区5个气象观测站1951—2011年的气温观测资料,集成Mann-Kendall分析、一元线性回归分析、5a滑动平均分析、Morlet小波分析等方法,分析了豫东地区气温的突变事实、变化趋势及变化周期。结果表明：豫东地区年、冬季、春季、秋季平均气温分别于1993、1969、1984和2004年发生增温突变,夏季平均气温没有突变年份;年、冬季、春季、秋季平均气温升温趋势明显,其年际倾向率分别为0.186℃/10a、0.251℃/10a、0.259℃/10a、0.221℃/10a,夏季平均气温变化趋势不明显;近60 a来四季及年平均气温的震荡周期变化特征复杂,存在多重时间尺度上的嵌套结构,年平均气温普遍存在准3年、准10年和准16年震荡周期信号。豫东地区近10年增温显著,气候变暖对农业生产的影响既有利也有弊,冬春季增温一方面有利于提高冬小麦产量,同时会加剧病虫害及霜冻干旱灾害的发生。     

唐山地区近48年农业气候资源变化特征分析

以全球变暖为主线的气候变化已被世界公认。气候变化会影响到农业气候资源的变化,从而影响农业生产的格局,作物品种布局、粮食产量等。为此,利用唐山地区11个气象观测站1961~2008年日平均气温和逐日降水资料,运用最小二乘法进行线性倾向估计,分析唐山地区主要农业气候资源时间、空间变化趋势及其差异,为政府部门指导农业生产,发展设施农业和名优农产品开发、引进、农业气候资源利用论证提供决策依据。结果表明：唐山地区热量均呈增加趋势,西南部热量增加趋势明显,东北部热量增加较缓;≥0 ℃活动积温、≥10 ℃活动积温的变化与年平均气温的变化密切相关;年降水量表现为减少趋势,且年际间变化较大。     

1981—2020年西藏“一江两河”主要农区负积温的时空变化特征

利用西藏“一江两河”流域9个气象站点1980—2020年逐日平均气温资料,采用线性回归、Mann-Kendall非参数检验、相关分析等方法,分析了研究期内“一江两河”主要农区负积温的时空分布特征及其与气温、积雪和冻土的关系。结果表明：“一江两河”农区负积温总体上呈自西向东递减分布,并随海拔升高而降低。该农区负积温初日推迟率为3.11 d/10 a,终日平均10年提早2.53天,持续日数缩短率为6.03 d/10 a,负积温以24.93(℃·d)/10 a的速度显著升高。在10年际变化尺度上,负积温表现为逐年代升高的变化特征,其中1980s—1990s偏低,2000s—2010s明显偏高。进入21世纪后,负积温初日推迟、终日提早、持续日数缩短和积温升高的年代际变化特征尤为明显。M-K检验显示,负积温终日突变时间较早,为1993年;初日和持续日数均发生在1996年,负积温出现在1995年;突变后负积温初日推迟9天、终日提早6天、持续日数缩短17天、积温减少68.6℃·d。负积温升高与冬季平均气温上升、积雪日数减少和冻土退化具有较好的一致性。负积温对农业生产的影响有利有弊。     

赞皇大枣需冷量及界限温度变化分析*

利用赞皇县1971-2017年的逐日平均气温数据和2004-2017年的逐时气温数据,采用趋势分析、Morlet小波、皮尔逊系数等统计方法分析了赞皇县枣树需冷量7.2℃的界限温度变化规律,结果表明：赞皇县气温稳定升至7.2℃的初日、终日和持续日数变化不明显,初日多年平均日期是3月20日；终日多年平均日期是11月10日；持续日数多年平均日数是131天；气温稳定降至7.2℃的初日、终日和持续日数均存在一定的周期性变化规律,初日存在准12a的变化周期、终日存在准14a的变化周期、持续日数存在准12a的变化周期；气温在0-7.2℃的总需冷量多年平均小时数为1181小时；需冷量达到612℃的多年平均日期为1月19日。     

热量资源对浙江甘蓝型冬油菜生育期及产量的影响

为研究气候变暖背景下热量资源变化对浙江甘蓝型冬油菜的影响,利用国家一级农业气象试验站浙江龙游站2000—2020年甘蓝型冬油菜生育期、产量及生长季内逐日气象资料,采用一元线性回归方程、Pearson相关系数、5 d滑动平均、3 a滑动平均等统计方法,分析多时空、多要素热量资源对浙江甘蓝型冬油菜生育期及产量的影响。结果表明,20 a来浙江省龙游县秋、冬、春三季平均气温呈明显上升趋势,其中冬季年际分布差异最大,并于2020年达到峰值。稳定通过10℃界限温度的初、终日表现均为提前,且持续日数呈显著性增加趋势,但最长、最短日在缩短;寒冷日数呈减少趋势,高温日数有所增加。20 a油菜现蕾期提前,其他生育期推迟,推迟最明显的为绿熟期,冬季现蕾期提前主要受1、2月气温影响。全生育期近年有所增加,成熟期明显提前,≥10℃活动积温增加。油菜实际产量和趋势产量均呈增加趋势,气候产量也呈增加趋势,但年际间波动较大。10月下旬—11月下旬（五真叶至成活期）气温呈升高趋势,且10月下旬平均气温与气候产量呈显著性正相关,有利于越冬前油菜苗稳健生长,促进子叶生长,形成壮苗。油菜越冬期内气温偏低、入春后气温偏高是影响...     

石河子地区近48年来气候变化对棉花产量影响分析

根据石河子地区3个气象台站1961-2008年的气象资料,建立石河子地区年平均最高气温、年平均最低气温、积温、无霜期及日照时数时间序列,利用距平、一元线性回归、相关性检验、小波分析等方法,对石河子地区近48年来5个基本气象要素变化进行分析。结果表明：(1)近48年来石河子地区年平均最高气温、最低气温除年际间的微小波动外,均呈现出上升趋势,前者变化幅度小于后者,气温年较差呈减小趋势;（2）≥10℃的年积温呈现出显著增多趋势,其上升幅度为93.1℃/10年,相关系数为0.546,通过了置信度α=0.01的显著性水平检验,且年平均积温主时间周期为16年,存在8年正负振荡;(3)无霜期及日照时数都呈增多趋势,但增多趋势不显著,而积温与日照时数呈显著的正相关。最后分析了石河子地区积温,年日照时数等热量的增多对棉花产量的影响。     

北京地区小麦生育期温度演变及不同生育时期温度指标

为了明确北京地区小麦生长发育与温度的关系和各生育时期的温度指标,为技术人员科学指导生产提供参考。采用对多年农情调度数据和气象数据分析的方法,总结归纳了北京地区小麦生育时期温度演变及各生育时期的温度指标。分析表明,北京小麦适宜播种的温度指标为17~18℃;进入越冬期即基本停止生长（稳定通过0℃终日）的时期常年（近30年）为11月28日;小麦返青平均需要气温0℃以上的日期19d,需要0℃以上的积温73.3℃·d;返青期至起身期需18~29d,平均需积温216.5℃·d;起身期至拔节期需8~12d,平均需积温147.5℃·d;拔节至挑旗历时12~15d,平均需积温231.2℃·d;挑旗至抽穗历时7d左右,平均需积温153.4℃·d;抽穗至开花需5d左右,平均需积温113.4℃·d;开花至成熟历时32~37d,平均需积温800.4℃·d;全生育期260d左右,最短256d,最长262d,所需积温1 970.7~2 325.5℃·d,平均为2 294.0℃·d。     

气候变化对郑州市冬小麦适宜播种期的影响

为了探明气候变暖对郑州市冬小麦适宜播种期的影响,对郑州市1981-2010年间冬小麦冬前生长期内的正积温及其生长状况进行统计分析。结果表明：郑州市10-12月的正积温呈上升趋势,且与冬小麦冬前株高和分蘖数呈显著正相关,相关系数分别为0.720和0.495;同时1981-2010年间,稳定通过冬小麦适宜播种温度的日期呈推后趋势,2001-2010年以来稳定通过17℃的日期分别较1981-1990和1991-2000推后5天和6天,而稳定通过15℃的日期分别推后5天和4天。因此,初步认为郑州市冬小麦适宜播种期在10月中下旬。     

红寺堡酿酒葡萄根系层冬季土壤温度变化特征

为了全面掌握红寺堡酿酒葡萄根系层冬季土壤温度的气候变化特征,利用同心气象站1961－2015年冬季(12月至次年2月)0、10、15、20、40厘米逐日平均土壤温度资料,对其变化规律分析。结果表明：酿酒葡萄根系层冬季土壤温度垂直变化特点是随着深度增加呈升高趋势;55a冬季0～40cm平均土壤温度日变化趋势一致,先降后升,最低值在-7.3℃～-3.4℃之间,出现时间在1月13至25日之间;55a冬季土壤温度年际变化呈显著上升趋势; 0～20cm各层气候变化倾向率在0.432～0.604℃/10a之间,0cm、5cm、10cm、20cm土壤温度分别在1989年、1989年、1989年、1984年发生了突变,突变前均为冷期,突变后均为暖期;55a冬季土壤温度年代际变化总体以升温为主,2010年代较2000年代呈下降趋势。     

近52年新疆吉木乃县气温、降水变化特征及未来变化分析

为了了解吉木乃县自1961年以来的气候变化特征,依据吉木乃气象台站月平均气温、降水资料,运用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波变换分析1961—2012年吉木乃县气温、降水变化特征,并结合区域气候模式PRECIS输出的气候情景数据,预估SRES A1B情景下2021—2050年吉木乃县气温、降水变化趋势。结果表明：（1）近52年吉木乃县年平均气温与年降水量分别以0.4℃/10 a、10 mm/10 a的速率呈明显上升趋势,1988、1986年分别为两者的升高突变年,且20年和18年是两者变化的主要周期;（2）就四季气温增幅而言,秋季>春季>夏季>冬季,其中冬季气温升高不明显;就四季降水量变化而言,仅有冬季降水量增加明显;（3）PRECIS能够模拟出1971—2000年吉木乃县气温、降水的季节变化特征。气温模拟值以冷偏差为主,降水模拟值以正偏差为主;（4）SRES A1B情景下,2021—2050年吉木乃县年均温、年降水量预计分别以0.75℃/10 a、5.6%/10 a的速率升高和减少。较气候基准时段,未来30年年均温预计升高2.8℃,年降水量预计减少9.5%。     

脱驯化对寒地冬小麦抗寒性影响的探析

寒地冬小麦的安全越冬受制于 3个外界因素, 分别是低温驯化程度、 越冬期间温度、 以及返青期温度。为分析低温驯化对冬小麦抗寒性的影响, 笔者以抗寒性不同的 2个冬小麦品种为材料, 在其生长的低温驯化阶段分别对其进行脱驯化及低温处理, 测定不同处理下冬小麦植株的成活率及保护酶活性。研究结果得出, 10℃脱驯化处理 2天对植株造成的伤害较 20℃脱驯化 2天显著降低; 抗寒品种 ‘东农冬麦 1号’ 只有在 11月 10日发生 10℃脱驯化 2天其成活率显著降低, 而不抗寒品种在 10月 26日发生10℃脱驯化 2天其成活率为 50%; 20℃脱驯化 2天再-12℃ 3天处理, 抗寒品种在 10月 31日后其成活率低于 50%, 相同处理下不抗寒品种所有时期成活率均低于 50%。抗寒品种经历 20℃脱驯化 2 天后再经历-12℃ 1天低温植株的 SOD酶活性达到最高。由此得出, 低温驯化期发生脱驯化冬小麦植株的成活率降低。     

气候变化对伊犁河谷冬小麦产量的影响

为了明确气候变化对伊犁河谷冬小麦产量的影响,以伊犁河谷冬小麦主产区的伊宁、霍城、巩留、新源4县为例,在对1980—2011年各县冬小麦生长季气温、降水量变化特征分析的基础上,探讨冬小麦不同生长发育时段气候条件对产量形成的影响,进而对近32年气候变化对冬小麦产量影响的利弊进行分析。结果表明：就多年平均而言,伊犁河谷冬小麦生长季气候条件对小麦生长发育和产量形成是较适宜的,但气候的年际间差异对冬小麦产量的影响仍十分明显,由其导致的冬小麦产量的年际间波动可达-1507~745 kg/hm2。冬小麦生长季内不同时段各气候因素对产量的影响差异较大,气温的影响,在冬小麦越冬前表现为正效应,越冬期影响很小,但返青后为负效应。降水量对冬小麦的影响在生长季各时段大多表现为不显著的正效应,生长季总降水量对冬小麦产量的影响,除新源、巩留县通过了P=0.05的显著性检验外,伊宁、霍城县未达到显著水平。在全球气候变化背景下,1980—2011年,伊犁河谷各地冬小麦生长季平均气温分别以0.503~0.653℃/10年的倾向率呈极显著的上升趋势,降水量分别以3.828~18.948 mm/10年的倾向率呈不显著的增多趋势。气候变暖对冬小麦有利也有弊,但总体来看弊大于利,其中,冬前的播种至分蘖期气温升高对小麦较有利,越冬期气温变化对小麦影响不大,但返青至成熟期气温升高将对小麦产量形成一定的不利影响,其中,抽穗开花至成熟期的不利影响更为明显。降水量增多对提高小麦产量具有一定积极意义,但对灌溉农业区的伊犁河谷来说,其直接影响大多不显著。     

气候变暖背景下廊坊寒潮的变化与极端特征

摘 要：为揭示寒潮天气的变化及其极端天气对农业的影响,应用1964—2017年寒潮、气温、降水、大风、扬沙、地温等气象资料,采用线性趋势分析、数理统计、天气气候分析等方法对廊坊市寒潮天气的变化与极端分布特征进行了深入分析。结果表明：（1）廊坊市寒潮天气主要出现在10—12月及1—4月,10月最多。随年代变化,寒潮日数总体呈明显下降的趋势,但3、10月寒潮日数没有明显减少;寒潮初终日期有提前现象,最晚结束日期提前相对明显;（2）寒潮以48 h最低气温标准下为最多、24 h平均气温标准为最少;强寒潮、特强寒潮总数随年代变化有明显减少趋势,但48 h平均气温及最低气温统计标准的强寒潮次数没有减少,降温强度没有减弱;（3）80%以上的寒潮过程伴高影响天气,寒潮天气有5种类型：干型（大风降温）、湿型（雨雪降温）、先湿后干（先雨雪后大风降温）、混合型（大风伴雨雪降温）及先干后湿型（先大风后雨雪降温）,前两种占比69.1%。大风出现在寒潮日当天及前一天概率较高,平均比例达63%;降水出现在寒潮前两天及前一天概率较高,平均比例为45%;（4）90%的寒潮天气过程有地面霜冻。随年代变化,3月中下旬、10月中下旬寒潮日数呈弱增加趋势,由于年代分布不均,寒潮频发年代霜冻概率增加。[结论]上述寒潮的变化与极端分布,将可能对小麦返青以及生长初期和成熟收获期的农作物带来不利影响,需引起重视。 关键词：寒潮;变化;极端分布特征;不利影响     

白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的研究

为探究白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的原因。以8个抗寒性不同的冬油菜品种为材料,采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,待油菜长至5~6片真叶时,大田试验进行植物学形态,干物质积累量的测定,盆栽试验按24℃→10℃→5℃→0℃→-5℃→-10℃各48 h依次降温处理后测定生理生化指标。结果表明,白菜型冬油菜冬前生长点洼陷,幼苗匍匐生长,干物质积累主要集中在地下部分,其中白菜型冬油菜地下部鲜质量与地下部干质量较甘蓝型冬油菜平均增加了236.1%,263.0%,说明抗寒性强的冬油菜能够在营养生长阶段将光合有机产物优先运输到地下部,建立庞大的根系,为安全越冬提供代谢能量。随着温度的变化,不同类型冬油菜的生理生化活性有较大的差异,-5℃时陇油7号SOD活性较CK增加了10.7%,0℃时陇油7号CAT、POD活性较CK分别增加了24.7%,28.6%,而0℃时白菜型冬油菜SP含量较甘蓝型冬油菜平均增加了32.3%,-10℃时白菜型冬油菜的SS含量较甘蓝型冬油菜平均增加了71.4%,-10℃甘蓝型冬油菜MDA含量较白菜型冬油菜平均增加了52.8%,这说明抗寒性强的品种在低温条件下能够保护自身免受损伤,其中CAT、POD、SP是抵抗冷害的保护性物质,SOD、SS是抵御冻害的保护性物质。白菜型冬油菜比甘蓝型冬油菜在形态学及生理水平上都具有明显的优势,形态学上的优势使其有利于抵御极端低温天气,提供维持越冬及冬后返青所需的代谢能量;生理水平上,低温胁迫后保护性酶活性、调节性物质含量增加,能够有效地保护细胞膜结构,MDA含量减少,可以缓解低温对冬油菜叶片的伤害,从而保证高越冬率,为北方白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒性研究提供理论依据。