气候变暖背景下河北省冬小麦冻害变化分析

利用河北省冬麦区23个农气观测站1981-2007年冬小麦冻害观测资料和逐日气象资料,应用数理统计方法,分析了气候变暖背景下河北省冬小麦冻害发生规律及变化趋势。结果表明:河北省冬麦区冬季平均气温、小麦越冬期最低气温显著升高;最低气温出现时过程降温幅度无明显减小趋势;冬小麦越冬期负积温明显减少。冬小麦冻害发生率自1986年起逐渐下降,1995-2000年没有冻害出现,2000年后中南部地区冻害发生率又呈现上升趋势,且多以入冬剧烈降温型冻害和融冻型冻害为主。气候变化的不确定性、冷暖交替突变、弱冬性品种小麦的引入、抗寒锻炼时间缩短和强度减弱及栽培管理不当是导致冬小麦冻害发生率回升的重要原因。因此,虽然气候变暖,但冬小麦冻害防御仍不容忽视。     

气候变暖背景下华北平原冬小麦生育期温度条件变化趋势分析

利用华北平原42个农业气象观测站1981-2010年逐日平均气温和冬小麦发育期观测资料,结合增温试验数据,统计分析冬小麦生长季各月平均气温的变化特征、冬小麦关键发育日期和各主要生育阶段平均气温的变化趋势,以探究气候变暖对华北平原冬小麦生育过程温度条件的影响。结果表明:研究期内华北平原冬小麦生长季的10月、12月和2-6月增温趋势显著,2月平均气温上升线性倾向率最大。气候变暖使冬小麦越冬阶段和返青-拔节阶段的平均温度显著升高,从而导致冬小麦拔节-成熟日期显著提前,但冬小麦冬前生长阶段和拔节-成熟阶段的平均温度则未呈现上升趋势。冬小麦冬前生长阶段的温度环境因播种期适应性推迟而保持基本稳定,拔节-成熟阶段平均温度变化不明显则归因于发育期前移和当地气温的季节性变化特点。气候进一步变暖将使冬小麦冬后发育期提前更多,而拔节-成熟阶段的平均温度则不会明显升高。     

浅析气候变暖背景下蚌埠地区冬小麦适播期的确定

利用蚌埠地区4个气象站1961—2016年的逐日气象数据,采用趋势分析、相关性检验等方法,对冬小麦适播期进行了分析。结果表明:蚌埠地区的≥0℃年有效积温均呈逐年增加趋势,怀远县以5.964 d·a-1的速度递增,五河县以5.258 d·a-1的速度递增,固镇县以6.069 d·a-1的速度递增,蚌埠市以5.504 d·a-1的速度递增。以界限温度16℃的平均日期10月16日作为播种日期,冬前≥0℃的有效积温过多,会造成小麦徒长,形成旺苗,不利越冬。最后确定适播期为11月11—20日,此时日平均气温稳定在9~11℃,认为比常规意义上通过15~18℃来确定冬小麦播种期更具实际意义。     

石家庄地区冬小麦适播期时空变化分析

气候变暖改变了作物的生长环境,冬季积温的增加使冬小麦的最佳播种期发生了改变,因此,为了更好地指导农业生产,分析气候变暖背景下冬小麦最佳播期的变化就显得尤为必要。基于这个目的,本文利用石家庄地区9个气象站1963—2012年的逐日气象数据,采用趋势分析、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波等分析方法,对该地区冬小麦适播期(冬前积温为495~570℃·d)的时空变化进行了分析。结果表明:近50 a来,石家庄地区山区冬小麦的适播期后延了3~4 d,山前平原区后延了5~7 d;在近50 a的时间序列里,山前平原区冬小麦的适播期发生了突变过程,突变发生年出现在1995年左右,在2006年左右适播期后延趋势显著增强;该地区冬小麦适播期自北向南相差3~4 d。山区部分的冬小麦适播期随气候变暖的变化不明显,近50 a的变化趋势为-0.1~0.4 d·10a-1;山前平原变化趋势较大,增加趋势为0.4~1.3 d·10a-1。该研究对当地冬小麦可起到积极的指导作用。     

气候变暖背景下江西不同育秧方式双季早稻安全播期分析

明确双季早稻安全播种期及春季气候资源变化规律,是提高早春气候资源利用率和农业生产效率的重要基础。本研究基于江西省79个国家气象站过去30a（1992−2021年）2月1日−4月30日的逐日平均气温数据,系统分析了气候变暖背景下江西省不同区域不同育秧方式双季早稻50%保证率和80%保证率安全播种期的时空分布情况。结果表明,1992−2021年江西省2−4月平均气温和候平均气温呈显著逐年上升趋势,2−4月平均气温的年际变化倾向率为0.055℃·a⁻¹,候平均气温升高极显著时段主要集中在2月第5、第6候,3月第4、第5、第6候及4月第1候。近30a来,江西省双季早稻覆膜旱育秧、覆膜湿润育秧和直播3种育秧方式安全播种日期均呈显著提前趋势,且提前幅度从大到小依次为覆膜旱育秧＞覆膜湿润育秧＞直播。与传统播种日期相比,覆膜旱育秧赣北赣中可提前至3月上旬后期,赣南可提前至3月上旬前期;覆膜湿润育秧赣北维持3月下旬后期的传统播期或提前至3月下旬前期,赣中赣南可提前至3月中旬后期;直播方式下赣北赣中可提前至清明前2～3d,赣南可提前至3月下旬后期。     

气候变暖对小麦蒸散和产量的可能影响

利用水分与小麦生长关系的模拟模式，估算了气候变暖后小麦不同发育阶段农田蒸散量的可能变化及其对产量的影响。结果表明，温度升高时小麦生长中后期实际蒸腾量和总蒸散量明显减少，将导致干物质下降，产量减少，产值降低，并需额外增加灌溉，从而使农业生产费用增加。     

气候变暖背景下中国北方地区谷子生长季气候适宜性分析

基于气候适宜度模型,利用Anusplin软件对中国北方谷子一作区314个气象站点谷子生长季气候资源和气候适宜度进行1km×1km的精细化插值,分1960-1989年、1990-2019年两个气候年代对其空间分布和年代变化特征进行分析。结果表明：（1）北方谷子生长季气候资源呈现出日照时数由东到西、由南到北递增,累积降水量由北向南、由西向东递增,平均气温南高北低的空间分布;随着气候变暖,研究区谷子生长季平均气温呈上升趋势,日照时数和累积降水量均呈下降趋势。（2）北方谷子生长季气候适宜度呈现出温度适宜度由东向西、由南向北递减,降水适宜度由西北向东南递增,日照适宜度由西北向东南递减的态势;由于气候变暖,温度适宜度和降水适宜度高值区增多,日照适宜度高值区减少。（3）根据综合气候适宜度的计算结果,利用自然断点法将其划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜4个等级。1960-1989年（前30a）北方约21.5%的地区为谷子种植气候最适宜区,随着气候变暖,1990-2019年（后30a）约有10.5%的地区从适宜区转变为最适宜区,主要分布在山东、山西一带,未来可以考虑在该区域根据实际情况扩大种植规模。     

河北省冬小麦气候适宜度及其时空变化特征分析

为定量评价气象要素对作物生长的影响,采用逐日气象要素和统计方法,建立了河北省冬小麦各生育期气候适宜度评价模型,并分析了1981-2010年逐年冬小麦各生育期气温、降水、日照和气候适宜度的时空变化特征。结果表明：冬小麦生育期内日照和气温适宜度较高,降水适宜度最低且变异系数最大。日照适宜度以冬小麦分蘖期最小,变异系数最大;降水适宜度以拔节-抽穗期最小,变异系数最大;气温适宜度以越冬-返青期最小,分蘖期变异系数最大。全麦区气温适宜度高值区分布在西北部,低值区分布在东南部;降水适宜度高值区分布在东北部,低值区分布在东南部;日照适宜度高值区分布在北部,低值区分布在南部。多年气候适宜度变化趋势为：全生育期日照适宜度显著下降,气候适宜度缓慢下降,气温和降水适宜度无明显变化趋势。气候适宜度下降主要由各生育期日照、越冬期和灌浆期气温适宜度下降引起。     

气候变暖对石家庄冬小麦主要生育期的影响及对策

通过对石家庄近50年来气候资料和20多年来冬小麦主要生育期变化规律的分析,结果表明:20世纪90年代以来,石家庄冬春季升温明显,与之相适应的,冬小麦春季各生育期均有不同程度的提早,特别是1998年以后,各生育期提早更明显;通过对冬小麦各生育期与不同时段气温的相关分析可见,各生育期与春季气温呈反相关,对大多数生育期而言,它与返青到该生育期之间平均气温的相关性最好。在此基础上,提出了适应气候变化的冬小麦栽培管理对策。     

鲁西南木本植物物候期对气候变暖的响应

以鲁西南地区9种木本植物为研究对象,采用统计分析方法研究其物候期对气候变暖的响应规律。结果表明:(1)研究区气温呈上升趋势,尤以冬季升温最显著,在春、秋、冬季及年际水平的气温变化中,平均最低气温的上升趋势明显高于平均气温和平均最高气温。(2)随着气候变暖,木本植物春季物候期普遍提前,秋季物候期推迟,其中旱柳的整个物候期及毛白杨和榆树的春季物候期均呈极显著提前(P0.01),榆树的落叶期和梧桐的叶全变期和落叶末期呈极显著推迟(P0.01)。(3)春季物候期与前1~2个月平均气温及年平均气温呈负相关,秋季物候期主要与其前2旬的平均最低气温呈正相关。9种木本植物中,旱柳对气候变暖的响应最明显,其次是毛白杨和榆树,合欢和梧桐对气候变暖的响应则较迟钝。研究结果可为气候变暖背景下城市绿化及农时预报提供参考。     

气候变暖对河北省冬小麦产量的影响

根据河北省多年冬小麦产量和冬麦区气候资料,采用改进的气候产量分离方法,分析气候变暖对小麦产量的影响。结果发现：河北省冬麦区冬季气温呈上升趋势,平均每10a上升0．5℃,春季气温也是升高的,但不如冬季升温明显,平均每10a上升0．3℃;冬小麦产量与冬季、春季降水量相关不明显,而与冬季、春季气温存在显著的正相关关系。河北省冬小麦实际单产呈逐年增加趋势,每10a约增加1125kg／hm^2;而气候产量与冬小麦实际单产变化明显不同,随着气候变暖,气候产量波动性逐年增大,近年气候产量波动幅度达到±300kg／hm^2.从总体看,随着气候变暖,气候产量呈下降趋势,平均每10a减少52．7kg／hm^2。气温造成小麦产量波动幅度一般在±10％之间,但随着小麦实际单产逐年提高,气候变暖对小麦单产所造成的损失越来越大。     

基于作物模型与最佳季节法的锦州地区玉米最佳播种期分析

为了探究锦州地区平均气候状态下玉米最佳播期,同时检验作物模型法和最佳季节法确定最佳播期的适用性,利用辽宁锦州农田试验站3a分期播种试验数据,在对作物生长模型CERES-Maize进行参数校正与模拟效果检验的基础上,应用模型模拟不同播期下玉米30a（1981-2010年）的产量,同时应用最佳季节法分析该地区的玉米最佳播期,结合作物模型法的研究结果,提出对最佳季节法的改进办法。结果表明：CERES-Maize模型能够较好地模拟不同播期玉米的物候期和产量,其归一化均方根误差（NRMSE）小于10.3%,对不同播期下30a的产量模拟结果显示,当播期从4月10日推迟至5月10日,玉米平均产量增加6%,当播期从5月10日推迟至5月30日,玉米产量中值从9112kg·hm-2降至8619kg·hm-2,4月25日和4月30日播种玉米的平均产量与5月10日播种的玉米产量无显著差异。结果显示最佳季节法确定的锦州地区玉米最佳播期较为滞后,与作物模型法的研究结果及实际生产的播期有较大出入,因此,提出了对最佳季节法的改进办法即将灌浆期间的不利气温条件考虑在内,改进后得到的最佳播期与作物模型法研究结果较一致。从30a平均气候状况看,该地区玉米的最佳播期在4月25日-5月10日,作物模型法有较好的适用性,最佳季节法经过改进后也可实际应用。     

基于决策系统模拟不同降水年型旱作冬小麦的最佳播期

冬前积温以及播前土壤墒情是旱作冬麦区播期选择的重要依据,利用模型选择不同降水年型下小麦适宜播期具有重要意义。收集山西省闻喜县旱作小麦区2009−2014年（2009、2010和2012年为枯水年,2011年和2013年为丰水年）的大田试验数据,对小麦决策系统进行品种参数校验和验证。利用校验过的决策系统模拟分析闻喜地区近36a（1980−2015年）冬小麦最佳播期变化以及不同降水年型下播期随产量的变化情况。结果表明：（1）1980−1984年,冬小麦最佳播期主要集中在9月25日前后;1985−1995年,历史最佳播期推迟至9月30日前后;1995−2015年,最佳播期推迟至10月5日前后。（2）研究期内,丰水年和平水年9月30日前后播种小麦平均产量最大,分别为4293.1kg·hm−2和4055.2kg·hm−2;枯水年10月5日前后播种小麦平均产量最高,为3334.5kg·hm−2。因此,随着气温的逐渐增高,冬小麦的历史最佳播期呈现明显后移趋势;丰水年和平水年9月30日前后播种,枯水年以10月5日前后播种为宜。     

地膜小麦增产节水效果与适播期研究初报

小麦地膜穴播覆盖栽培技术具有较好的保墒蓄水、增温保温效能,有明显的增产增收作用,适期播种增产率可达50%以上,能有效解决冬小麦生产中存在的粗、旱、冻等突出问题,是小麦生产再上台阶的一项有力措施,值得在陕西省渭北缺水区大力推广应用.     

濮阳冬小麦生育期气候变化及其对小麦产量的影响

利用线性分析方法,分析濮阳多时间尺度气温、降水、日照的变化特征及其对冬小麦生长发育与产量的影响。结果表明：（1）气温：濮阳地区冬季气温异常度在1991年发生跃变,从-0．3到0．8,春季气温异常度在1997年发生跃变,从～0．6到0．9;逐旬气温气候系数25旬有23旬为正值,最大为3月下旬的0．42;冬小麦生育期内寒冷日和酷冷日数平均每10a分别减少4．30d和1．81d。（2）降水：冬季降水距平百分率阶段性明显,极端事件增多,春季极端事件减少,降水变化趋向缓和;逐旬降水气候趋势系数25旬中有17旬为正值,最大为1月中旬,但生育内整体增减趋势不明显。（3）日照：冬季和春季日照异常度发生了跃变,冬季在1984年由0．1跃变到1985年的-2．2,进入一个明显减少的下降通道;春季在1983年由0．3跃变为1984的-1．1,跃变时间同步。逐旬日照气候趋势系数25旬中有19旬为负值,绝对值较大的为1月中旬和6月上旬,均通过0．01水平的显著性检验。结论：生育期内冬季气候明显变暖,寒冷日数和酷冷日数减少,有利于小麦安全越冬,生长期和灌浆期延长;冬小麦生育期各旬降水量呈现抛物线分布,降水为减少趋势,对冬小麦稳产高产不利;生育期内尤其在中后期日照时数迅速减少,不利于小麦发育成熟。     

旱地冬小麦宽幅匀播光合效应研究

宽幅匀播技术优化了作物群体结构,使小麦显著增产。为了给大面积推广宽幅匀播技术提供理论支撑,以常规条播为对照,采用田间试验研究了旱地冬小麦宽幅匀播的光合效应。结果表明,从拔节期到灌浆期,旱地宽幅匀播冬小麦旗叶叶绿素SPAD值较常规条播高3.1～6.3;盛花期较常规条播小麦旗叶净光合速率(Pn)提高13.4%、气孔导度(Gs)增加34.84%、胞间CO₂浓度(Ci)降低16.05%、蒸腾速率(Tr)提高8.47%。宽幅匀播能显著提高小麦叶片叶绿素含量,改善冬小麦光合特性,使小麦叶片能更有效利用胞间CO₂,提高光合和运输能力,从而显著增加产量。     

播期对小麦籽粒储藏蛋白及加工品质的影响

为明确播期对四川中、弱筋小麦储藏蛋白组分和加工品质的影响,以指导该地区专用型中、弱筋小麦生产,本试验以4个中、弱筋小麦品种为材料,设置早播（B1）、中播（B2）和晚播（B3）3个处理开展两年两点试验。结果表明,随着播期的推迟,中、弱筋小麦品种的谷蛋白、醇溶蛋白组分含量在崇州点增加,而仁寿点总体呈先降后升的变化趋势;储藏蛋白组分比例在不同品种间变化差异较大。两种筋型小麦的粗蛋白、湿面筋含量和沉降值在早播和晚播时高于中播,形成时间、稳定时间、粉质质量指数在晚播时高于早、中播,弱化度在崇州点随播期推迟显著降低,在仁寿点则先降后升。相关性分析表明,谷蛋白大聚合体（GMP）、高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和总谷蛋白（Glu）含量与加工品质性状相关性较强。主成分分析表明,HMW-GS、ω-醇溶蛋白（ω）、总醇溶蛋白（Gli）含量和高/低分子量谷蛋白亚基比（H/L）、（α/β-醇溶蛋白）/Gli[(α/β)/Gli]可概括蛋白组分的主要变化信息;沉降值、稳定时间、粉质质量指数、形成时间、湿面筋含量可概括加工品质性状的主要变化信息。综合来看,四川麦区中筋小麦适当推迟播期、弱筋小麦适当提前播期可使小...