用前期月环流指数预测新疆棉区稳定≥10℃初日

用新疆22个棉区代表站的日平均气温资料,计算5d滑动稳定≥10℃初日作为棉花播种的农业气象学指标。以前一年3月到当年2月的74项月环流指数为因子,考虑了统计模型中因子与预测量之间相关不稳定性,分别建立了新疆棉区22站稳定≥10℃初日的"滑动相关—逐步回归—集合分析"预测模型。预测2009年全疆大部分棉区稳定≥10℃初日偏早,北疆大部分棉区偏早5d以上。入选新疆各棉区预测模型的前期环流因子中,以副热带环流系统因子为主,其次是高纬度地区极涡环流因子;北疆棉区稳定≥10℃初日的年际变化与前期热带海洋表面温度异常分布关系较密切。对预测结果以及模型的预测(拟合)效果进行检验,2009年的预测结果基本准确,尤其是预测出了北疆大部分棉区异常偏早的趋势,为棉花播种期预测分析提供了有力的技术支持。     

河西走廊中部≥10℃界限温度演变特征及其对玉米生产的影响

采用数理统计方法对河西走廊中部六县（区）1961—2009年逐日实测气温资料进行分析,分析≥10℃界限温度分布特征、年际和年代际演变规律及其异常变化特点,并分析≥10℃界限温度的演变对当地主导作物玉米的种植结构、生长性状及产量等的影响,结果表明：近50 a河西走廊中部≥1O℃界限温度表现为初日提早、终日推迟、持续日数延长、积温增加的趋势;20世纪70年代至80年代前期各地≥1O℃积温偏少,持续日数较短,90年代以来,积温增加趋势明显,尤其2001—2009年增加幅度为近50 a最大,热量资源充足;70年代、80～90年代初均出现积温异常偏少、持续日数异常偏短的年份,2000—2009年,河西走廊中部≥10℃积温异常偏多的年份占近50 a来异常偏多年份的83％;生长季≥10℃热量资源显著增加,利于扩大河西走廊中部主导作物玉米的种植面积和区域,提高了玉米单产及总产产量。     

近56年青海省≥0℃热量资源的时空变化特征

利用青海省44个气象站1960～2015年的逐日平均气温资料,采用线性倾向估计、Mann-kendall突变检验以及反距离权重插值(IDW)方法,对青海省近56 a日平均气温稳定≥0℃的积温、持续天数、初日、终日的时空变化规律进行了分析。结果表明:(1)近56 a青海省≥0℃的积温和持续天数分别以64.38℃·10a-1和3.25 d·10a-1的倾向率呈显著增加趋势,二者分别于1998年、1997年发生了突变。二者主要受初日提前和终日推迟的共同影响。(2)≥0℃积温和持续天数大体上均呈现由西南向东北逐渐增加的趋势,高值区主要分布在东部农业区和柴达木地区,低值区主要分布在三江源区西部。(3)与20世纪60年代相比,21世纪青海省≥0℃积温段Ⅱ(500～1 500℃)面积减小了14.06%;≥0℃积温段Ⅳ(2 000～3 000℃)面积增加了16.34%。(4)随着气候变暖,1 500℃等值线呈现出整体向高海拔扩张和向低纬度南移的趋势,且呈显著向西向南的移动趋势。     

榆林地区近43a玉米气候资源变化特征分析

基于榆林地区8个气象站1970—2012年日平均气温、≥10℃初日和≥14℃终日气象资料,计算80%保证率下≥10℃初日、≥14℃终日、全生育天数及≥10℃积温,采用线性趋势分析、累积距平、t检验和基于Surfer的空间插值等方法对榆林地区近43 a春玉米气候资源时空变化特征进行分析。结果表明:近43 a榆林≥10℃初日以~(-1).9 d·10a~(-1)倾向率呈显著提前趋势,1992年发生突变性提前,≥14℃终日有推后趋势,1981年发生突变性推迟。春玉米生育期天数和≥10℃积温分别以2.1 d·10a~(-1)和83.12℃·10a~(-1)的倾向率呈显著增加趋势,分别于1986年和1995年发生突变性增加。突变前后各要素变化量区域差异明显,≥10℃初日提前幅度和≥14℃终日推后幅度均呈由西北向东南递减分布特征;生育期天数及≥10℃积温增幅呈现西多东少的特点。80%保证率下≥10℃初日呈逐渐提前的年代际变化特征,2001—2012年80%保证率下≥10℃初日较20世纪70年代提前3~9 d,玉米适宜播种期为4月23日至26日。80%保证率下的≥14℃终日20世纪80年代出现最晚,较其它年代推后3~14 d。近43a间80%保证率下春玉米全生育期天数榆林西北部增加6~16 d,东南部增加3~4 d。近12 a来80%保证率下春玉米生育期≥10℃积温较70年代普遍增加200℃~483℃,使玉米熟制和布局发生变化,种植界限西移,范围扩大。     

北疆农业热量资源时空变化及其对熟制的影响研究

利用1961—2012年北疆48个代表站的年平均气温、无霜冻期和≥10℃积温气象资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall检验和Arc GIS中反距离权重插值等方法分析了北疆各县市农业热量资源的时空变化及其对熟制的影响。结果表明,近52年北疆年平均气温、无霜冻期和≥10℃积温分别以0.36℃·10a-1、4.7 d·10a-1和80.66℃·d·10 a-1的倾向率呈增加及延长趋势,其中塔城地区、伊犁河谷和阿勒泰地区较其它地区增温明显。各气象要素均在20世纪80年代之后发生突变,突变年后农业热量资源增加明显,作物熟制从仅满足一年一熟逐渐向多熟制发展,表现为,突变后一年三熟的地区较之前以吐鲁番市为中心向周边地区扩大,一年二熟的地区扩大到精河县-克拉玛依市沿线以东,克拉玛依-奇台-鄯善沿线以南天山以北的大部分地区和伊犁河谷西部以及哈密市周边地区,而二年三熟地区增加较小,一年一熟的县市呈继续向高纬度地区减少的趋势变化。     

黑龙江省玉米苗期低温冷害与干旱混发特征及其对产量的影响

利用1981—2016年黑龙江省玉米农业气象观测站的资料,引入中华人民共和国气象行业标准中≥10℃积温距平、水分亏缺指数(K_CWDI)等指标,分别对玉米出苗～七叶期冷害、干旱进行判识,规定同一站点同一年份内冷害、干旱均有发生为两种灾害混合发生,并分析其时空分布特征,以数理统计方法构建积温距平、K_CWDI与玉米单产的关系,同时应用相对产量方法探讨两种灾害混发逆境对玉米产量的影响。结果表明:1981—2016年间,研究区玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平呈增加趋势(P<0.01),空间上具有北低南高的纬向特征,K_CWDI随时间呈波动式变化,空间上表现为西多东少的经向规律,两种灾害指标的变化对气候变暖趋势及研究区资源分布配置具有明显响应;研究期间,各站玉米出苗～七叶期冷害、干旱混合发生年数为0～10 a,研究区累计发生59 a。时间上,两种灾害混合发生呈减少趋势,1990年代中期以前为高发期,之后发生频率下降。空间分布上,两种灾害混合发生表现为由西至东减少趋势,频发区处于松嫩平原西部;玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平、K<...     

甘肃黄土高原气温稳定通过10℃初日对苹果生育期的影响

用1971～2004年甘肃黄土高原39个气象站的气温稳定通过10℃初日和西峰农业气象试验站的苹果生育期资料,分析了其气候特征及对苹果生育期的影响.结果表明,甘肃黄土高原日平均气温稳定通过10℃初日有3个偏早区,分别位于北道、兰州、泾川,有3个偏迟区,分别位于华家岭、东乡、岷县附近;最早的是北道,为4月14日,最迟的是华家岭,为6月5日;其空间分布特征是定西、临夏偏迟,天水、平凉、庆阳早,西北部的白银也较早;总的趋势是日平均气温稳定通过10℃初日越来越早,特别是90年代以来,早的趋势更加明显;70年代大部分地区偏迟,80年代北部偏早,南部偏迟,90年代定西、临夏偏迟,其余偏早.西峰气温稳定通过10℃初日早的3个年份,积温高,日照充足,苹果各平均生育期比3个迟的年份普遍提前了4 d以上,尤其是展叶盛期、开花未期提前了6～8 d;最早的2004年比最迟的1993年各生育期普遍提前了13 d以上,特别是叶芽开放期、开花未期,提前了21～25 d.苹果叶芽开放期、展叶盛期、开花盛期最早的分别是2004年3月20日、2001年4月8日、2001年4月16日,最迟的均为1996年,分别为4月25日、4月30日、5月10日,最早与最迟年相差了36、22、24 d.1984年较早,1985年较迟,1986年突然提早,1987年突然推迟,1988～1992年较早,1993年较迟,1994年以后基本持续提早.     

干旱区不同灌溉模式和播期对玉米干物质积累分配的影响

在武威荒漠生态与农业气象试验站,设滴灌、喷灌、漫灌三种灌溉模式和4月10、20、30日三个播期,共九种处理,分析了不同灌溉模式和播期对干物质积累分配的影响,并从中找出最适宜当地玉米节水、增产的灌溉模式和播期。试验结果表明:滴灌、喷灌、漫灌3种灌溉方式中喷灌最有利于提高玉米干物质总量(较滴灌提高11.2%~26.2%,较漫灌提高13.9%~53.9%),且喷灌模式下的器官干物质转移分配率较高,果穗重最大(较滴灌提高9.0%~25.9%,较漫灌提高19.2%~59.3%)。3个播期中第二播期是试验区最适宜的播种时期,其干物质总量较第一播期提高0.1%~53.5%,较第三播期提高8.8%~22.0%;这一播期下的叶片转移分配率较高,果穗干物质积累较高(较一期提高0.2%~54.7%,较三期提高10.4%~18.8%)。     

播期对江苏省冬小麦产量及其构成的影响

以江苏省冬小麦播期为主要研究对象,利用近20年冬小麦大田播期试验数据相关文献,按照晚播天数、品性、区域、年代进行分组,利用Meta分析方法定量研究了播期变化对江苏省冬小麦产量及其产量构成的影响。结果表明:近20年江苏省冬小麦的播期随时间的推移总体呈现出延迟的趋势,约5.5 d·10a^-1,苏北和苏南地区冬小麦均在晚播18～22 d开始出现减产趋势,苏中地区冬小麦在晚播23～27 d开始出现减产趋势;整体上江苏省晚播13～17 d左右的冬小麦有显著增产效应,增产达3.1%(95%置信区间0.4%～5.8%),晚播18～22 d及以上时,冬小麦产量开始呈现减产趋势。随着年代不断向后推移,晚播的减产效应出现的越来越早。2000—2010年,晚播23～27 d开始出现减产趋势;2011—2017年,晚播18～22 d开始出现减产趋势;(弱)春性冬小麦从晚播18～22 d开始出现减产效应,(半)冬性冬小麦从晚播8～12 d开始出现减产趋势,冬小麦的选择偏于春性化。Meta分析的数据中,冬小麦穗数对产量的影响更大(P<0.05,R²=0.3166)...     

近50年河南省夏玉米生产潜力及产量差时空变化特征

利用河南省96个县1961—2010年气象资料和夏玉米实际产量,采用逐步订正模型,计算了近50年河南省夏玉米光温生产潜力和气候生产潜力,分析了光温生产潜力与气候生产潜力、光温生产潜力与实际产量两种产量差的时空变化特征。结果表明:(1)光温生产潜力由北向南、由东向西递减,近50年呈极显著下降趋势,全省平均每10 a减少696.8 kg·hm-2,北、中大部分站点和南部的部分站点下降幅度较大。(2)气候生产潜力南部高于北部、东部高于西部,近50年变化趋势不明显。光温生产潜力与气候生产潜力之间的产量差呈极显著下降趋势,平均每10 a减少958.7 kg·hm-2。(3)夏玉米实际产量极显著增加,光温生产潜力与实际产量之间的产量差极显著下降,平均每10 a减少1 718.0 kg·hm-2,但71.9%的站点产量差大于24 000 kg·hm-2,产量潜力仍有较大提升空间。降水是制约河南省西部夏玉米产量的主要因素,可通过灌溉提高产量;后期热量不足影响北部玉米产量进一步提高,选用中早熟品种和改进栽培技术是提高产量的途径;东部可通过增加灌溉面积、选用优良品种和科学施肥等措施缩小产量差。     

近40a新疆阿拉尔垦区初终霜日及无霜期的变化特征

根据阿拉尔气象站1961-2000年日平均气温资料,求其逐年初终霜日及无霜期持续天数,用最小二乘法分析时间序列变化特征及趋势。结果表明：近40a新疆阿拉尔垦区初霜日提前,终霜日推后,无霜期持续天数以0.359d/10a的不显著趋势减少;初终霜日及无霜期持续天数年际差异不明显,变化相对稳定。结论：鉴于无霜期持续天数缩短,...     

北疆棉区棉花生长期气候变化特征及其对棉花发育的影响

利用1961～2007年北疆棉区代表站气温、降水、日照时数资料,采用气候趋势系数等方法,分析了北疆柿区棉花生长季的气候变化特征,结果显示,北疆棉区棉花生长季呈现平均气温升高、降水增多、日照时数减少,初霜推迟、终霜提早、无霜期延长,10℃初日提早、终日推迟、持续天数延长、积温增加等特征.对比分析1991年以来的棉花发育期资料,棉花自播种至裂铃的各发育期均表现为提前的趋势,停止生长期略有推后,棉花全生育期天数增加.气候变化对北疆棉区棉花生产的影响以有利为主.     

氮肥对北疆滴灌复播青储玉米光合特性及养分利用的影响

为了解氮肥对北疆滴灌复播青储玉米生理指标的影响,提高氮肥利用效率,通过田间小区试验,研究了一管一行毛管布置模式下,不同氮肥处理（100、170、240、310、380 kg?hm －2）对复播青储玉米光合特性、土壤铵态氮分布的影响。结果表明,不同氮肥处理条件下复播玉米叶片净光合速率、蒸腾速率日变化曲线均呈单峰型;土壤铵态氮含量总体上随施氮量的增加先减少后增加;产量随施氮量的增加先增加后减小。综合分析认为,一管一行毛管布置模式下,240 kg?hm －2的施氮量处理下水氮耦合效果最佳,土壤铵态氮含量总体最少,产量与叶片水分利用效率最高,净光合速率较高。     

陕西省彬县近53年来气温及降水变化对白梨物候的影响

对陕西省气象局1957—2009年气温与降雨资料及陕西省经济作物气象服务台2001—2009年白梨物候观测资料进行了统计分析。结果表明:近53年来彬县气温呈极显著线性上升趋势,平均上升0.178℃/10a,降水量呈下降趋势,平均减少8.57 mm/10a,气候趋向暖干化;气温是影响白梨物候变化的主要因子,气候变暖,白梨成熟前物候期提前,成熟需要时间缩短,落叶期延迟,使得整个生长发育期变长;气候趋向暖干化增加了白梨生长需要的热量,减少白梨在春季花期冻害;7—8月是白梨生长需水期,降雨呈减少趋势,应注意补水灌溉。     

近40年气候变化对松嫩平原玉米带单产的影响

气候变化对农业生产的影响是全球变化研究中的焦点问题之一,松嫩平原是我国重要的农业区,研究过去的气候变化对其作物产量的影响具有重要的现实意义。本文选取松嫩平原玉米带为典型区,进行过去气候变化对作物产量影响的实证研究。借鉴相关研究成果,首先确立基准时段,进而建立气温影响系数,来表征气温对玉米单产的影响程度,从而分析过去气候变暖对松嫩平原玉米带玉米单产增加/减少的贡献率。结果表明:20世纪90年代作物生育期气温条件与以前相比已经发生了显著改变。如果以1961-1969年为基准时段,则相对于20世纪60年代、70年代和80年代,90年代的气候变暖对玉米增产的贡献率分别为3.55%、5.86%和9.48%。如果以1970-1982年为基准时段,则20世纪90年代气候变暖对玉米增产的贡献率相对于70年代和80年代分别为17.98%和26.78%。     

近54a中国北方严寒期时空变化特征及其影响因素

利用中国北方269个气象站点1960—2014年逐日平均气温数据,以候均温为统计数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall(M-K)检验、累积距平、Morlet小波功率谱及相关分析等方法,探讨了中国北方严寒期的时空变化特征及其影响因素。结果表明:近54 a来,中国北方各区域严寒期起始候推迟,终止候提前,候数缩短,其中,西北地区起始候推迟最显著,华北地区终止候提前最突出,华北地区候数缩短最长。严寒期空间差异显著,表现为:自南向北,起始候提前、终止候推迟、严寒期延长的趋势更突出;且严寒期变短地区多于变长地区。突变和小波分析表明,北方严寒期在1980s末到1990s初发生了突变,东北、华北和西北地区的严寒期分别存在4.00 a、7.09 a和3.19 a的优势周期。此外,纬度每增大1°,严寒期延长1.30 p;北半球极涡面积指数和亚洲区极涡面积指数是中国北方严寒期变化的重要因素。     

川中丘陵区气候变化及其对春玉米生产潜力的影响——以遂宁为例

根据川中丘陵区6个站点1971—2013年逐日气象数据资料,分析川中丘陵区气象因子变化,并以遂宁地区为例研究了气候变化对春玉米生产潜力的影响。结果表明：(1) 研究区年日照时数、降水量变异系数分别为14.79%和18.71%,年际间差异明显,且日照时数呈逐年降低趋势,日照时数气候倾向率为-72.69 h·10a^-1,而年平均温度和相对湿度年际间差异不大。(2) 玉米生育期日照时数、降水量、平均温度和相对湿度的变化与年气候变化一致,玉米生育期日照时数和降水量的年际间差异更明显。(3) 研究区春玉米光温生产潜力和气候生产潜力均呈逐年波动下降的趋势,光温生产潜力与玉米生育期日照时数和温度极显著相关,而气候生产潜力与玉米生育期日照时数和相对湿度极显著相关,与降雨量呈显著相关关系。可见,日照时数是该区春玉米光温和气候生产潜力发挥的首要限制因子,而降雨量和相对湿度则是制约春玉米气候生产潜力的关键因子。     

施氮量对滴灌超高产春玉米根系时空分布及产量的影响

为探究不同施氮量对北疆滴灌超高产春玉米根系生长时空分布特征的影响,采用土壤剖面取样法大田研究了0、150、300、375和450 kg·hm~(-2)5个施氮水平对春玉米0~60 cm土层根系生长及产量的影响。结果表明,滴灌超高产春玉米根干重和根长度主要集中在0~20 cm土层,且生育期内表现为先升高而后降低变化,吐丝期达到峰值。增加施氮量显著提高各土层根干重密度和根长密度。大喇叭口期配合吐丝期施氮可明显延缓春玉米各土层根系衰老,特别是显著提高灌浆期20~60 cm土层根系活力。当施氮量在300 kg·hm~(-2)左右时,春玉米根系长势相对较好,此时农学利用率为13.8 kg·kg-1,籽粒产量为17 117 kg·hm~(-2),较缺氮处理增产32.10%。若继续增加施氮量,各土层根系参数表现为降低变化趋势,且增产不显著,农学效率明显降低。综合考虑,该地区春玉米获取超高产的适宜施氮量可确定为拔节期结合大喇叭口期配合吐丝期施氮300 kg·hm~(-2)。     

邢台市近61年降水变化特征及其对生态环境的影响

根据邢台市国家气象观测站1954—2014年的逐日降水资料,运用线性倾向分析、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验等方法对邢台市的降水气候变化特征进行了分析。结果表明:近61 a来,邢台市月不同等级降水日数随着降水等级的升高而快速下降,月雨日和月雨量的峰值均出现在7月份,平均为18.67 d和150.46 mm;小雨日和小—中雨日分别呈-3.17 d·10a~(-1)和-0.61 d·10a~(-1)的显著性下降,其他等级降水的雨日也都呈不明显的下降趋势,年总雨日呈-4.37 d·10a~(-1)的显著性下降,其中在夏季的下降趋势最明显;年总雨量的气候倾向率为~(-1)8.23 mm·10a~(-1),其中小雨量呈-5.22 mm·10a~(-1)的显著下降;总雨量下降的原因一方面是雨日的减少,另一方面是小雨日和小—中雨日雨量在夏季的显著性减少。检验证明小雨日、小—中雨日的突变时间分别在20世纪70年代中后期和60年代末,总雨日和小雨量的突变时间分别发生在20世纪70年代初和80年代初。     

利用播期研究气候条件对黑龙江春玉米产量性状的影响

不同播期致使作物所处的气候条件不同,进而影响作物的生长发育和产量。本文以哲单37(特早熟,生育期113 d)、先玉335(中早熟,118 d)、郑单958(中熟,120 d)等3个玉米品种为试验材料,于2012年到2014年在黑龙江林甸县进行了为期三年分期播种试验,分析了玉米产量相关性状与各个生育阶段气象因子的关系。结果显示:分期播种对3个玉米品种均有影响,其中对早熟品种影响最大。播期主要通过影响玉米百粒重、穗长和秃尖引起产量的变化,贡献最大的因素是百粒重,总效应为0.847,其次是穗长,总效应为0.840,秃尖为负效应,总效应为-0.213。产量性状与气候条件相关性分析发现,玉米产量与抽雄~成熟期的日均温度、降雨呈显著正相关。因此在黑龙江第二积温带播种中早熟和中熟玉米品种(先玉335和郑单958)适当早播可增加抽雄~成熟期的日均温度,增加积温以达到增产的效果;晚播有利于避开早春易发生的干旱、冷害等自然灾害。采用偏最小二乘路径模型PLS-PM处理分析结果显示,播期对产量性状有较大的直接作用(0.763),同时通过影响各生育期的气候和土壤条件间接影响产量。综上所述,在黑龙江西部地区影响玉米产量最关键的气象因子是抽雄~成熟期的温度和降雨,此时适量的灌溉更有利于增加产量。