气候变化对小麦生产影响研究进展

简述了国内外研究气候变化和评估气象变化对小麦生产影响的主要技术方法。分析表明,气候变化及其对冬小麦生产影响研究,主要是围绕气候变暖这条主线进行的。提出评估气候变化影响的主要研究技术途径是通过气候变化事实趋势外推和气候模式产生未来气候情景,通过冬小麦生长发育与气象条件关系的机理或统计模型,模拟未来气候情景下冬小麦生产状况。分析未来气候情景下与现在正常气候状况下,冬小麦生产状况的主要差异及其引起这种差异的主要气象要素的变化趋势。得出应对气候变化的主要措施是从精确栽培的角度研究冬小麦生产应对气候变化的技术措施,提出防范气候变化风险的管理措施,为保障冬小麦生产安全提供决策依据。     

中国农田减缓气候变化的潜力与技术途径

以全球变暖为主要特征的气候变化是当前人类面临的主要环境问题之一,并且对农业生产和粮食安全产生了重大影响。增强作物对气候变化的响应与适应能力,提升农田系统固碳减排潜力,是中国农业生产上亟待解决的重要问题。笔者简要分析了国内农业固碳现状,总结了农业生产上应对气候变化的相关技术体系。通过分析国内农业生产适应和减缓气候变化的潜力和技术途径,对未来增加农业固碳潜力的研究做出了展望,为气候变化背景下实现中国农业的可持续发展提供了新的参考和借鉴。     

气候变化对中国水稻生产的影响研究进展

水稻生产系统是响应气候变化最敏感的农业生态系统之一,本文综述了当前和未来气候变化对我国水稻生产的影响。气候变化背景下,我国水稻生长季的热量资源增多,辐射资源减少,降水不均一性加大。高温热害、干旱、暴雨和洪涝灾害发生更频繁,这可能降低水、热资源的有效性。气候变化使我国单季稻和双季稻潜在种植边界显著北移,导致单季稻、早稻和晚稻的主要生育期缩短。基于统计模型和水稻生长模型的研究结果表明,如果不考虑品种改良和栽培技术的进步,气候变化使单季稻、早稻和晚稻产量下降,但不同稻作区和方法间存在差异。我国水稻生产重心北移、实测生育期延长和产量增加的变化趋势,反映了水稻生产系统通过种植分布调整、品种改良和技术改进来适应气候变化的能力。未来气候变化将进一步导致水稻生育期缩短和产量下降,对我国水稻生产和粮食安全带来严峻挑战。仍需加强气候变化影响机制的研究及其在影响评估中的应用,减小影响评估的不确定性并增加其系统性,为制定有效的应对策略提供可靠的理论支持。     

晋城市近53年气候变化及对农业生产的影响

通过对晋城市有气象记录以来近53年的气温、降水量气候资料的分析发现,晋城市的气候变化出现了一些值得重视的特点:冬季明显变暖,夏季变暖幅度较小;年降雨量明显减少,20世纪初的季节特点是秋冬偏多,春夏偏少。探讨了气候变化对晋城市农业生产的有利影响和不利影响,提出调整种植季节、加强病虫害防治、培育和选用抗逆性强品种、建立生态农业系统,以及加强农业气象监测预报等应对不良气候变化的对策与措施。     

气候变化对新疆棉花种植布局与生长发育的影响

气候资源是农业生产的基本环境条件,气候因素中的温度、日照时数及降水量变化,对农作物种植区划和生长发育具有重要影响。本文通过收集统计年鉴数据资料及梳理相关研究文献,对近50年新疆植棉区气候因子与棉花种植区划和生长发育进行相关性分析,探明气候变化对新疆棉花种植布局与生长发育的影响,提出应对气候变化的新疆棉花生产管理建议。     

DSSAT模型在中国农业与气候变化领域应用进展

为了掌握农业转移支持决策系统(Decision Support System for Agrotechnology Transfer, DSSAT)模型在国内农业与气候变化领域的研究进展,更好地让模型在今后气候变化对农业生产影响评估和适应研究中应用,本文以近年来国内的研究和实践为基础,通过梳理模型应用的相关研究案例、方法和成果,从DSSAT 模型本地化适用性验证、数据库构建、参数订正和优化方案、气候变化影响评估及适应的应用等方面全面总结了模型的应用进展。结果表明：DSSAT模型在我国应用比较广泛,包括不同地区和不同作物之间;利用DSSAT模型研究气候变化对农业生产的影响的研究较多,研究结果比较丰富。但模型在应用中存在研究方法和结果比较分散、应用的作物种类有限、数据需求量大而实验数据有限等问题,这些都需要在今后的研究中不断完善解决。     

气候变化对中国农业生产影响的模拟评价进展

气候变化对农业生产影响评价研究已成为众多学者和政府部门关注的热点问题。近几十年来,国内外学者从不同角度用不同方法开展了大量的气候变化对农业生产影响的评估研究。该文重点论述了利用模型模拟方法评价气候变化对中国农业生产、作物生长发育的影响,以及适应对策的最近研究进展,并简要地讨论了该领域研究存在的问题和今后有待进一步深入的研究内容。     

异常天气对水稻稳产性的影响及对策

探讨了异常天气对东北吉林地区水稻种植的影响及应对策略,概述了东北吉林地区水稻种植现状,强调了其重要性,深入分析了冰雹、大风、暴雨、干旱和高温等异常天气对水稻稳产性的潜在威胁,阐述了异常天气现象可能引发的问题,针对每种异常天气提出了切实可行的对策,包括搭建防护设施、选择抗逆品种、改进排水系统、节水灌溉等,这些对策有助于降低异常天气对水稻产量和质量的影响,提升农业可持续发展水平,强调了科学管理与技术创新在确保东北吉林地区水稻稳产性方面的重要作用,为农业生产应对气候变化挑战提供了有益思路。     

半农半牧区农户生产现状及对气候变化的感知与应对——基于内蒙古林西县的调查研究

半农半牧区是全球气候变化反应敏感的生态脆弱带。该地区农业基础设施落后,人口与资源矛盾突出,生产力水平低下,经济欠发达,受气候变化影响,农民的生产生活水平的维持与提高面临着十分严峻的挑战。本调查研究以内蒙古赤峰市林西县为例,利用1954~2009年气象数据资料分析了该地区56年来年际和主要季节温度、降水变化趋势;同时,选用60个农户家庭调查样本,研究了农户家庭基本状况与经营现状、农牧户家庭对气候变化及其影响的感知与应对策略。最后,在全面总结研究结果的基础上提出增强农户家庭气候变化适应能力的对策建议。     

施用生物有机肥对烤烟生长及其产量和品质的影响

生物有机肥在农业生产中得到了广泛应用,为探索生物有机肥在烤烟生产中的作用效果,通过大田试验,研究施用生物有机肥对烤烟生长发育、产量和品质的影响。研究结果表明,生物有机肥的应用对烤烟生长发育无显著影响,但显著提高了烟叶产量、产值、中上等烟比例和均价水平,其中烟叶产量增加319.5~600.0 kg/hm2,产值增加7090~7890元/hm2,中上等烟比例增加4.1%~5.7%,均价提高1.0~1.3元/kg。生物有机肥的应用改善了烟叶香气质量和余味,降低了刺激性,显著提高烟叶评吸质量。     

Rust-proofing wheat for a changing climate

This paper offers projections of potential effects of climate change on rusts of wheat and how we should factor in a changing climate when planning for the future management of these diseases. Even though the rusts of wheat have been extensively studied internationally, there is a paucity of information on the likely effects of a changing climate on the rusts and their influence on wheat production. Due to the lack of published empirical research we relied on the few published studies of other plant diseases, our own unpublished work and relevant information from the vast literature on rusts of wheat to prepare this overview. Three broad areas of potential risks from a changing climate were described: increased loss from wheat rusts, new rust pathotypes evolving faster and the reduced effectiveness of rust resistances. Increased biomass of wheat crops grown in the presence of elevated CO₂ concentrations and higher temperatures will increase the leaf area available for attack by the pathogen leading to increased inoculum production. If changed weather conditions were to accelerate the life cycle of a pathogen, the increased inoculum can lead to severe rust epidemics in many environments. Likewise should the effects of climate change result in more conducive conditions for rust development there will also be a corresponding increase in the rate of evolution of new pathotypes which could increase the rate of appearance of new virulences. The effectiveness of some rust resistance genes is influenced by temperature and crop development stage. Climate change may directly or indirectly influence the effectiveness of some resistance genes but this can not be ascertained due to a complete lack of knowledge. Since disease resistance breeding is a long term strategy it is important to determine if any of the important genes may become less effective due to climate change. Studies must be made to acquire new information on the rust disease triangle to increase the adaptive capacity of wheat under climate change. Leadership within the Borlaug Global Rust Initiative (BGRI) is needed to broker research on rust evolution and the durability of resistance under climate change.     

气候变化对我国小麦产量的影响

本研究采用英国Hadley中心的区域气候情景PRECIS (Providing Regional Climate for Impacts Study),结合校正的CERES-Wheat 模型,对21世纪70年代（2070s）气候变化情景下我国小麦的产量变化进行了研究。结果表明,在PRECIS预测的2070s气候变化条件下,我国雨养小麦和灌溉小麦的平均单产较基准年（1961－1990平均值）约减少20%,其中雨养小麦的减产幅度略高于灌溉小麦,春小麦或春性较强的冬小麦减产明显,减产的区域主要集中在东北春麦区和西南冬麦区。     

Yield variation of double-rice in response to climate change in Southern China

Food security is a major concern in China due to increasing nutritional demands, limited resources, and a changing and uncertain climate. Rice (Oryza sativa L.) plays an important role in food security, whilst its yield is greatly influenced by climate change. Thus, it is critical to quantify changes in rice yield, determine the potential climatic conditions affecting yield variation, and identify strategies to counter the effects of climate change. Historical double-rice yields and climatic variables were analyzed in the major double-rice region of Southern China. Yield varied nonlinearly in most provinces, fluctuated more for late-rice, and exhibited stagnation in 1980–2012. During the growth stages, the mean temperature (T_mean) increased significantly at 75.1% of the stations examined (P < 0.05), while high inter-annual variation in precipitation (Prec) and radiation (Rad) decreased for 64.2% and 62.2% of stations. The joint effects of the three climatic variables increased yields of early- and late- rice by 0.51% and 2.83%, respectively. Climatic variation accounted for 40.04% and 29.72% of yield variability for early- and late-rice, respectively. Thus, double-rice production in Southern China is strongly affected by inter-annual climatic variation, requiring resilient farming practices to adapt to climate change and consequently enhance food security.     

1951—2012年河南省气候变化对冬小麦和玉米产量的影响

在分析河南省1951—2012 年历史气候变化背景下,对冬小麦和玉米不同生长时期对应的气候要素变化对其产量的影响进行定量研究。利用国家气象局网站提供的历史气象数据,基于Matlab 和Surfer 8.0 绘制年平均气温和降水量的小波系数实部等值线图。通过用二次函数拟合趋势产量,将冬小麦和玉米的历年气象产量分离出来。之后利用SPSS进行逐步回归分析,建立以气候产量为因变量,不同生长时期的气候要素为自变量的回归模型。结果表明：（1）河南省年降水量在其变化过程中存在多时间尺度特征,小波波幅中心在36~58 年、15~35 年以及8~14 年这3 类时间尺度上正负交替出现,存在周期性的变化规律。在18 年尺度上,年均气温到2012 年处于升高状态。（2）冬小麦全生育期内,在其他自变量不变的情况下,越冬期降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.221 万t;越冬期平均温度每增加1℃,气象产量将减少13.277万t;在冬小麦生长期第二阶段中,降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.149万t。（3）在玉米全生育期内,保持其他自变量不变的前提下,营养生长期内降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.003 万t;营养生长期平均温度每增加1℃,气象产量将减少6.389 万t;玉米生殖生长期间,降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.159 万t。从总体上来看,温度和降水变化对气象产量的影响皆为负面影响,并且温度变化对粮食产量的影响比降水变化产生的影响显著得多。通过对2 个回归模型进行对比发现冬小麦比玉米具有更强的气候变化敏感性。     

气候变化对中国东北地区生态与环境的影响

【研究目的】综述了气候变化对东北地区的影响,以期在区域发展中能利用气候变化的有利方面,降低其不利的影响;【方法】根据近年来发表的相关论文,文章综述了东北地区已经发生的气候变化影响及未来可能受到的影响;【结果】结果表明,过去100年东北地区的温度升高明显且降水普遍减少,干旱化趋势严峻。温度的升高改善了东北的热量资源,部分农业生产从中受益。但由于气候变化,目前特殊的生态系统如湿地,冻土退化或消失。未来的气候变化,会改变农业生产布局,降低主要作物的产量,生态系统结构发生改变,农牧带沙漠化的风险增加;【结论】东北地区必须客观认识气候变化的利弊影响,采取相应的适应和应对措施,促进区域发展。     

Contributions of cultivars,management and climate change to winter wheat yield in the North China Plain in the past three decades

The detailed field experiment data from 1980 to 2009 at four stations in the North China Plain (NCP), together with a crop simulation model, were used to disentangle the relative contributions of cultivars renewal, fertilization management and climate change to winter wheat yield, as well as the relative impacts of different climate variables on winter wheat yield, in the past three decades. We found that during 1980–2009 cultivars renewal contributed to yield increase by 12.2–22.6%; fertilization management contributed to yield increase by 2.1–3.6%; and climate change contributed to yield generally by −3.0–3.0%, however by −15.0% for rainfed wheat in southern part of the NCP. Modern cultivars and agronomic management played dominant roles in yield increase in the past three decades, nevertheless the estimated impacts of climate change on yield accounted for as large as −23.8–25.0% of observed yield trends. During the study period, increase in temperature increased winter wheat yield by 3.0–6.0% in northern part of the NCP, however reduced rainfed winter wheat yield by 9.0–12.0% in southern part of the NCP. Decrease in solar radiation reduced wheat yield by 3.0–12.0% across the stations. The impact of precipitation change on winter wheat yield was slight because there were no pronounced trends in precipitation. Our findings highlight that modern cultivars and agronomic management contributed dominantly to yield increase in the past three decades, nevertheless the impacts of climate change were large enough in some areas to affect a significant portion of observed yield trends in the NCP.     

气候变化对中国粮食生产的影响

气候变化对中国粮食生产的影响已得到高度关注,并形成了诸多研究成果,但影响的评估结果存在一定的争议.笔者对21世纪以来百篇国内外相关高质量文献进行整合梳理,总结讨论了气候变化对中国粮食生产的影响.研究表明:(1)1961年以来气候变化主要通过影响作物生长发育、引起种植结构改变、导致农业病虫害和气象灾害加剧的方式影响了中国...     

1951—2015年北京极端降水变化研究

摘要：为了掌握北京极端降水事件的气候变化规律,基于1951—2015年北京日降水数据,利用主成分分析、相关分析、突变检测以及R/S分析等方法,对北京地区极端降水变化趋势进行研究。结果表明：1951—2015年北京持续湿期、暴雨日数、强降水量、1日最大降水量、降水强度、湿日降水量呈显著下降趋势。北京暴雨日数、强降水量、1日最大降水量、降水强度、湿日降水量具有相似的年代际变化,均在1950s偏强,在1960s—1990s呈波动减少趋势, 2000s均显著减少减弱。突变检测结果表明,北京1日最大降水量和降水强度分别于1968和1988年发生由强到弱的突变。除持续干期指数之外的其他极端降水指数之间存在显著的正相关,极端降水量指数、各等级降水日数、持续降水时间是导致北京极端降水变化的主导因子。R/S分析表明北京极端降水指数未来具有减小减弱的趋势。北京极端降水未来呈减少趋势将增大干旱灾害的风险,严重影响水资源供给,因此应加强调节控制,以保障北京社会经济尤其是农业的可持续发展。