关山南麓地区牧草生产潜力对气候变化的响应

应用1971~2005年天水市关山南麓清水、张川两县的气象及牲畜存栏数资料,用数理统计方法,分析关山南麓的气候变化规律,计算牧草的气候生产力,并回顾分析该地羊畜饲养量的变化情况。结果显示:近35 a关山南麓地区年平均气温升高了0.7~0.8℃,前30 a年均降水量减少了50 mm;牧草生产的主要气象限制因子是降水量,牧草的热量气候生产力增加了3 080 kg/hm2,降水生产力减少了841 kg/hm2。水热条件匹配不好,实际生产力下降。畜牧业的初级生产力达到或接近载畜量的极限,今后关山地区的畜牧业的发展应定位在畜牧产品的精细加工及深化利用上。     

甘肃冬小麦主产区40年干旱变化特征及影响风险评估

干旱是影响甘肃省冬小麦生产的主要气象灾害。运用1971—2010年甘肃省冬小麦主产区8县（区）气象站降水资料及冬小麦产量资料,分析了40 a干旱时空变化特征,建立了干旱影响冬小麦产量的风险评估指数,对冬小麦在不同季节受不同等级干旱风险进行了分析评估。结果表明,春旱以陇东黄土高原出现频率最高,为0.35～0.39　次·a^-1;徽成盆地及两江流域出现频率最少,为0.18 次·a^-1;初夏旱出现频次最高的地区为环县,为0.35 次·a^-1,最少为西峰、成县及秦安;伏旱出现频率最高地区为环县及麦积,最低为张家川;秋旱出现频率最高为环县,最低为武都。各地干旱均以轻旱为主,其次为中旱。40 a中,20世纪90年代干旱出现频次最多,80年代最少。进入21世纪,秋旱发生频次明显减少,春旱则有相对增多的趋势。冬小麦全生育期徽成盆地及两江流域受旱灾影响风险最小,种植保险率最高,为92％～93％;其次为关山区,种植保险率为91%,干旱风险较小;渭河流域及渭北旱区风险较大,种植保险率为88％～89％;陇东黄土高原种植保险率最低,为83％～85％,冬小麦生长受干旱胁迫最大。     

陇东南“花牛”苹果产量质量与气象因子相关性研究

为了探索苹果生长与气象因子的关系,发展优质高产特色产业,运用陇东南"花牛"苹果产地1981—2016年试验资料及气象资料,建立苹果产量、质量与气象因子相关关系模型。结果表明,影响天水"花牛"苹果产量质量的主要气象因子是热量条件。1981—2016年,随气候变暖,"花牛"苹果含糖量、硬度下降,含酸量上升。含糖量与7—8月平均气温日较差呈显著正相关;含酸量的倒数与7、8、9月平均气温的倒数呈显著负相关;硬度与7、8、9月平均气温的自然对数呈负相关;果型指数与8月中旬平均日照时数呈显著负相关。果实累积重量及果径大小与≥10℃积温相关性显著,可用S型曲线模拟。充分利用气候资源,在果树生长的关键时期加强果园水肥、病虫害、修剪等各项管理,是提高果品产量及商品等级的重要环节。     

气候变暖对天水市作物生长的影响——以冬油菜为例

利用天水市1968-2009年间的气温变化资料,分析近几十年来天水市气温的变化趋势及特点;结合天水市农业科学研究所1980-2010年的油菜生育期资料,通过分析油菜生育期与温度的关系及变化趋势,建立回归模拟方程,揭示油菜对气候变暖的响应,为种植业结构调整和粮食安全提供理论依据.结果表明,天水市冬油菜播种期、出苗期有推迟趋势,现蕾期、抽薹期、初花期、盛花期及成熟期随时间的推移均呈现提前的交化趋势.冬油菜生育期间隔天数均表现为缩短趋势,成熟期提前10.1 d/10a.在油菜生育期各阶段中,播种～出苗期、抽薹～初花期、初花～盛花期间隔天数有延长的趋势,而出苗～现蕾期、现蕾～抽薹期、盛花～成熟期间隔天数均呈缩短趋势.油菜1980-2010年间千粒重总体呈现增加趋势,拟合方程为:y=0.0135x+ 2.5825,R2=0.0941.油菜全生育期与5、10、15、20 cm平均地温均呈极显著负相关.     

渭河流域上游1971—2020年玉米光照适宜性变化特征

运用甘肃渭河流域上游典型代表区1971—2020年气象站逐旬光照资料及1991—2020年玉米平均物候资料,建立了玉米光照气候适宜度计算模型,评估了1971—2020年玉米全生育期及各主要生育阶段的光照适宜度,并与气候变暖背景下1991—2020年变化进行了比较。结果表明：1971—2020年,玉米全生育期光照适宜度呈下降趋势,2008—2020年下降趋势显著;拔节期—抽雄期为最低值时期,1991—2020年下降趋势明显;抽雄期—乳熟期为最高值时段,随年份基本无变化。1991—2020年,玉米拔节期—抽雄期及全生育期光照适宜度与气候产量的相关性比1971—2008年显著增高,说明在气候变暖背景下玉米产量受关键时段光照不足的影响程度明显增大。依据FGOALS-f3-H模式CMIP6高分辨率模式比较计划模拟结果,预计渭河流域上游2021—2040年太阳辐射量低于2011—2020年,玉米生长中光照因子的制约作用将更加明显。玉米种植区应趋利避害,选择优良品种,合理布局种植密度,适当降低叶面积系数,有效减少光照不足造成的不利影响。     

干旱气候对陇东南主要农作物产量影响的评估

以天水市境内7个气象站1961～2005年(代表站1936～2005年)的逐月、逐年降水资料及干旱灾害发生的次数、造成粮食减产等数据为基本资料,运用数理统计方法分析干旱灾害的时间分布特征及造成的损失程度.得出1961～2005年干旱发生的频率呈上升趋势,一年之内干旱发生的频率以伏旱最高,春旱最低.提出了干旱灾害对主要粮食作物产量的影响系数,建立了定量评估模式,并对粮食作物的种植风险程度进行了评述.     

大蒜、玉米带田套种气候资源利用率及经济效益研究

根据2004-2005年大蒜、玉米套种观测资料,探讨了大蒜、玉米物候特性及生态气候适应性,对大蒜与玉米套种模式的气候资源利用程度及经济效益进行了分析评估,提出了合理利用气候资源,提高经济效益途径,为发展大蒜与玉米套种种植产业提供科学依据.     

甘肃冬小麦主产区40年干旱变化特征及影响风险评估

干旱是影响甘肃省冬小麦生产的主要气象灾害。运用1971—2010年甘肃省冬小麦主产区8县（区）气象站降水资料及冬小麦产量资料,分析了40 a干旱时空变化特征,建立了干旱影响冬小麦产量的风险评估指数,对冬小麦在不同季节受不同等级干旱风险进行了分析评估。结果表明,春旱以陇东黄土高原出现频率最高,为0.35～0.39　次·a^-1;徽成盆地及两江流域出现频率最少,为0.18 次·a^-1;初夏旱出现频次最高的地区为环县,为0.35 次·a^-1,最少为西峰、成县及秦安;伏旱出现频率最高地区为环县及麦积,最低为张家川;秋旱出现频率最高为环县,最低为武都。各地干旱均以轻旱为主,其次为中旱。40 a中,20世纪90年代干旱出现频次最多,80年代最少。进入21世纪,秋旱发生频次明显减少,春旱则有相对增多的趋势。冬小麦全生育期徽成盆地及两江流域受旱灾影响风险最小,种植保险率最高,为92％～93％;其次为关山区,种植保险率为91%,干旱风险较小;渭河流域及渭北旱区风险较大,种植保险率为88％～89％;陇东黄土高原种植保险率最低,为83％～85％,冬小麦生长受干旱胁迫最大。     

近30a陇东南旱作区特色林果水分适宜性变化特征

运用陇东南旱作区林果主产区天水市1981—2010年气象资料及1998—2010年物候资料,利用FAO Penman-Monteith公式及作物系数,建立了估算果树水分利用程度的水分适宜度计算模型,计算了1981—2010年果树全生育期及各生育阶段的水分适宜度。结果表明:在气候变暖背景下,陇东南旱作区果树生长不同时段干旱中,以春旱发生频率最高,且呈加重趋势。30 a来,果树全生育期水分适宜度均呈下降趋势,其中葡萄、苹果水分条件最优,水分适宜度年平均值0.50,降水满足果树生理需水;大樱桃、桃水分适宜度较低,分别为0.41和0.47,果树生理需水不能得到有效供给。初始生长期水分适宜度均呈下降趋势,葡萄水分适宜度较高,在0.8以上,其次为苹果,桃、大樱桃均不及0.40,水分供需矛盾突出。旺盛生长阶段葡萄、苹果21世纪初期水分适宜度出现增高趋势,果树生理需水得到有效改善;而桃及大樱桃水分适宜性较差,特别是大樱桃,下降趋势明显,21世纪初期水分适宜度仅为0.31,水分亏缺较多,因春旱的加剧导致的水分胁迫增强。生长后期果树水分适宜度呈上升趋势,葡萄为1.2~2.0,水分充盈;苹果在1.0左右,适宜;大樱桃、桃水分适宜度也在0.5以上,基本可以满足作物生理需水。利用建立的水分适宜度模型,可对陇东南旱作区果树环境气候进行评价,为当地特色林果种植区划及科学管理提供依据。     

甘肃旱作区玉米近40年干旱影响评估

运用1971-2010年甘肃旱作玉米主产区降水资料及产量资料,分析了40年干旱时空变化特征,建立了干旱影响玉米产量的风险评估指数,对玉米不同时期不同等级干旱风险进行了分析评估.结果表明:春旱以陇东黄土高原及陇西黄土高原的定西出现频率最高,均在0.35次/年以上;徽成盆地及两江流域出现频率最少,为0.18次/年;初夏旱出现频次最高的地区为环县,为0.35次/年,最少为西峰、成县及秦安;伏旱出现频率最高地区为环县及麦积,最低为定西一带;秋旱出现频率最高为陇东黄土高原平凉一带,最低为陇南地区.各地干旱均以轻旱为主,其次为中旱.40年中,上世纪90年代干旱出现频次最多,80年代最少.进入21世纪,秋旱发生频次明显减少,春旱则有相对增多的趋势.玉米全生育期陇南地区受旱灾影响风险最小,种植保险率最高;其次为陇西黄土高原;陇东黄土高原种植保险程度最低,干旱影响最大.