宁南山区胡麻发育期对气候变化的响应

为揭示宁夏南部山区胡麻发育期对气候变化的响应规律，利用1990～2020年固原农业气象观测站的胡麻观测报表，结合同期的地面气象观测记录，应用回归分析等方法研究胡麻发育期的气候变化特征。结果表明: 宁南山区胡麻全生育期天数平均为117d，最长为131d，最短为105d；出苗期表现为缩短的趋势，线性倾向率为-1.1d/10a；营养生长期表现为延长的趋势，其线性倾向率为0.8d/10a；生殖生长期变化趋势不明显；胡麻出苗期、营养生长期、生殖生长期的持续时间与其生育期内的平均气温均呈负相关；与其生育期内的降水量和土壤湿度在出苗期阶段表现为负相关，在营养生长期和生殖生长期阶段则表现为正相关；近15年来，宁南山区春季底墒改善，降水增多，是造成胡麻出苗期缩短、营养生长期延长的主要原因。     

玉米播种期水分胁迫及补水对幼苗生长的影响

利用华北平原49个气象站点的逐日气象数据和24个农业气象试验站的物候期数据,分析了1961—2010年冬小麦营养生长期、并进期、生殖生长期和全生育期的生长度日(Growing degree days,GDD)、高温度日(Killing degree days,KDD)、降水量及其气候倾向率的时空变化特征。研究表明,1)华北平原冬小麦全生育期GDD各省间差异不显著,但其他各生育期各省间空间分布差异显著(P<0.05),华北平原所有地区GDD的气候倾向率均呈正值,高值主要分布在山东东部(莱阳市和烟台市等)、河南东南部(信阳市和固始市等)一带;2)华北平原冬小麦各生育期KDD各省间差异不显著,营养生长期KDD均呈增加趋势,其他时期有增有减,生殖生长期与全生育期KDD倾向率呈现东北与西南正值,其他地区负值的特征;3)华北平原在过去的50年冬小麦各生育期降雨量均呈现由南向北递减特征,营养生长期及全生育期降雨量均呈增加趋势,并进期山东东部地区及生殖生长期河南南部地区呈现降低趋势。因此,过去50年,河北省西部(保定和石家庄等)一带小麦种植极端高温风险较大;山东东北及河南西南一带未来小麦种植极端高温风险较大。华北大部分地区干旱风险呈现降低趋势,山东东部(潍坊市和莱阳市等)在冬小麦并进期,河南南部(南阳市和固始市等)在冬小麦生殖生长期干旱风险呈增加趋势。     

近50年华北平原冬小麦主要生育期水热时空变化特征分析

利用华北平原49个气象站点的逐日气象数据和24个农业气象试验站的物候期数据,分析了1961—2010年冬小麦营养生长期、并进期、生殖生长期和全生育期的生长度日(Growing degree days,GDD)、高温度日(Killing degree days,KDD)、降水量及其气候倾向率的时空变化特征。研究表明,1)华北平原冬小麦全生育期GDD各省间差异不显著,但其他各生育期各省间空间分布差异显著(P0.05),华北平原所有地区GDD的气候倾向率均呈正值,高值主要分布在山东东部(莱阳市和烟台市等)、河南东南部(信阳市和固始市等)一带;2)华北平原冬小麦各生育期KDD各省间差异不显著,营养生长期KDD均呈增加趋势,其他时期有增有减,生殖生长期与全生育期KDD倾向率呈现东北与西南正值,其他地区负值的特征;3)华北平原在过去的50年冬小麦各生育期降雨量均呈现由南向北递减特征,营养生长期及全生育期降雨量均呈增加趋势,并进期山东东部地区及生殖生长期河南南部地区呈现降低趋势。因此,过去50年,河北省西部(保定和石家庄等)一带小麦种植极端高温风险较大;山东东北及河南西南一带未来小麦种植极端高温风险较大。华北大部分地区干旱风险呈现降低趋势,山东东部(潍坊市和莱阳市等)在冬小麦并进期,河南南部(南阳市和固始市等)在冬小麦生殖生长期干旱风险呈增加趋势。     

黑龙江省热量资源变化特征及对水稻不同发育期生长的影响

[目的]明确黑龙江省热量资源变化特征及对水稻不同发育期生长的影响,为理解和评价气候变化对水稻生产的影响提供科学依据.[方法]利用黑龙江省28个农业气象站点1974—2016年≥10℃积温、逐日最高气温、逐日最低气温及水稻发育期和产量数据,运用线性倾向估计法、相关性分析法等对黑龙江省水稻不同发育期的热量资源时空变化及其对水稻生长和产量的响应进行分析.[结果]水稻生育期内≥10℃积温、逐日最高气温、逐日最低气温等热量资源呈增加趋势,空间上从北到南、由东向西逐渐增加;水稻整个生育期长度逐渐延长,但营养生长和生殖生长并进期略有缩短;生殖生长期持续天数与生殖生长期≥10℃积温、营养生长和生殖生长并进期持续天数与营养生长和生殖生长并进期≥10℃积温、营养生长期持续天数与营养生长期最高气温和营养生长期最低气温、气象产量与营养生长和生殖生长并进期≥10℃积温和营养生长期最低气温,呈极显著相关(P<0.01),相关系数分别为-0.719、0.712、-0.606、-0.501、0.537和0.554.营养生长期持续天数与营养生长期≥10℃积温,气象产量与营养生长期最低气温、生殖生长期最高气温和营养生长期最高气温呈显著正相关(P<0.05),相关系数分别为0.337、0.318、0.374和0.349.[结论]1974—2016年黑龙江省热量资源呈增加趋势,对水稻生长有利,导致水稻产量增加.     

气候变化对冬小麦产量的影响研究——以山东省为例

在MODIS数据产品MOD13的支持下,采用决策树分类法提取了山东省小麦种植面积,划定研究区的小麦种植区,将非种植区的气象站点数据剔除,着重分析麦区范围内的气候变化特征,分析了1980~2010年山东省冬小麦产量受麦区气候影响的规律,结果表明:(1)1980~2010年山东省麦区气候变化主要表现为全生育期内平均气温的升高和总日照时数的减少,变化率分别为0.6℃/10 a和-60 h/10 a;生育期内总降水量没有明显的变化规律。(2)1980~2010年山东省冬小麦单产与全生育期内平均日最低气温、平均气温、≥0℃积温在0.01水平上显著正相关;越冬期平均日最低气温和返青期平均日最低气温与单产在0.01水平上显著正相关。     

气候变化对冬小麦产量的影响研究——以山东省为例

在MODIS数据产品MOD13的支持下,采用决策树分类法提取了山东省小麦种植面积,划定研究区的小麦种植区,将非种植区的气象站点数据剔除,着重分析麦区范围内的气候变化特征,分析了1980²010年山东省冬小麦产量受麦区气候影响的规律,结果表明:(1)19802010年山东省冬小麦产量受麦区气候影响的规律,结果表明:(1)1980²010年山东省麦区气候变化主要表现为全生育期内平均气温的升高和总日照时数的减少,变化率分别为0.6℃/10 a和-60 h/10 a;生育期内总降水量没有明显的变化规律。(2)19802010年山东省麦区气候变化主要表现为全生育期内平均气温的升高和总日照时数的减少,变化率分别为0.6℃/10 a和-60 h/10 a;生育期内总降水量没有明显的变化规律。(2)1980²010年山东省冬小麦单产与全生育期内平均日最低气温、平均气温、≥0℃积温在0.01水平上显著正相关;越冬期平均日最低气温和返青期平均日最低气温与单产在0.01水平上显著正相关。     

气候要素、品种及管理措施变化对河南省冬小麦和夏玉米生育期的影响

为揭示气候要素和品种及管理措施变化对冬小麦和夏玉米生育期的影响,利用1980—2014年河南省30个冬小麦站点和18个夏玉米站点的物候观测资料和逐日气象资料,通过一阶差分结合逐步回归的方法分析生长季温度、降水和辐射3个气候要素变化以及品种及管理措施变化对冬小麦、夏玉米全生育期和各生育阶段长度的影响。结果表明:1)河南省冬小麦返青期推迟,拔节、抽穗和成熟期提前;返青-拔节期、拔节-抽穗期分别缩短了4.8±1.9和3.3±0.9 d/10年,抽穗-成熟期延长了2.3±0.8 d/10年,全生育期长度无显著变化趋势。夏玉米大部分站点物候期变化趋势不显著;44%的站点全生育期延长,主要表现在抽雄-成熟期延长2.5±1.4 d/10年。2)冬小麦生长季温度升高,33%的站点降水减少,总辐射无显著变化趋势;气候要素变化主要发生在返青-拔节期。夏玉米生长季温度升高的站点占39%,降水量无显著变化趋势,39%的站点日均总辐射减少;温度升高主要发生在出苗-拔节期,日均总辐射减少主要发生在出苗-拔节期和抽雄-成熟期。3)冬小麦全生育期长度对温度、降水和辐射变化均较敏感,夏玉米全生育期长度对温度和辐射变化敏感。温度、降水和日均总辐射变化使河南省冬小麦全生育期平均缩短了6.3±4.2 d/10年,使夏玉米全生育期平均缩短了0.8±0.9 d/10年;而品种等其他因素使冬小麦和夏玉米全生育期分别延长了5.2±5.4和2.6±2.6 d/10年。气候要素变化缩短了河南省冬小麦和夏玉米的生育期,品种及管理措施等因素改变减缓了气候的负作用。但是各要素变化对河南省冬小麦、夏玉米全生育期、各生育阶段长度的影响仍存在较大的不确定性。     

江苏省冬小麦生长期间的气候特征

为了给江苏省科学安排冬小麦栽培田间管理、全面应对气候变化提供参考信息,主要采用农业气象试验研究和统计方法、地理信息系统(GIS)数据分析技术等,选取代表江苏省冬小麦生长发育期间气候状况的观测资料进行定量统计分析和定性描述,分析江苏省冬小麦生长发育期间主要气象条件及其气候变化趋势。江苏省冬小麦生长发育期间气候条件及其变化趋势区域分布特征明显,具有冬季变暖、全生育期总积温增加、日照时数、降水量和风速减小的气候变化趋势,这可能会加重江苏省冬小麦生长发育期间的干旱、低(高)温害等自然灾害,增加苏北北部等丘陵地区小麦产量和品质的不稳定性。江苏省气候变化相对比较明显的是苏北东北部、沿江和苏南东南部;各气候因子变化程度从大到小依次为风温度降水量日照时数,主要可能会增加冬小麦生产的脆弱性。气候变化主要发生在营养生长期,生殖生长期相对变化较小,因此须重点加强冬小麦营养生长期的应对气候变化栽培技术研究,搭好丰产架子,为保障冬小麦生产的生态、高效、优质提供基础条件。     

咸阳市农作物生育期变化对气候变暖的响应研究

利用陕西省咸阳市秦都区1960-2012年共53a的地面气象观测资料,1981-2012年共31 a的农业气象观测资料和物候观测资料,分析研究了咸阳市秦都区近53 a来的气候变化规律及主要农作物小麦物候期变化对气候变化的响应。结果表明,近53 a以来,在咸阳市秦都区年平均温度、年最高温度和年最低温度以1984年为突变点,其中平均温度和最高温度前期有下降趋势,后期有上升趋势;年最低气温前期有上升趋势,后期有下降趋势,在农业生产方面存在高温热害及低温冻害发生几率增加的趋势。近31 a来,无霜期平均以7.47 d·10 a~(-1)幅度增加;小麦生育期以6.92 d·10 a~(-1)幅度减少,小麦越冬后营养生长期(返青-抽穗)持续日数呈显著缩短趋势,平均缩短幅度8.83 d·10 a~(-1)。但是,与产量形成密切相关的生殖生长期(抽穗-成熟)并未明显的缩短,气候变化并未对小麦产量的形成带来负面的影响。无霜期也有相应改变。     

豫北主要农作物光热资源利用效率研究

利用豫北地区沁阳市农业气象观测站长时间序列冬小麦和夏玉米观测资料及其对应气象资料,采用数理统计和线性趋势分析方法,分析了该地区冬小麦和夏玉米主要物候期、全生育期光热资源及其利用效率的状况和时间变化特征。结果表明,1983-2007年,豫北地区冬小麦成熟期显著提前,全生育期天数明显缩短,其缩短趋势为每10a4.9d;夏玉米播种期显著提前,全生育期明显延长,其延长趋势为每10a4.0d;豫北地区气温升高的趋势显著,冬小麦和夏玉米全生育期有效积温均明显增加,其速率分别为7.8(℃.d)/a和10.0(℃.d)/a;太阳总辐射在冬小麦全生育期显著减少,其减少速率为9.5MJ/(m2.a),而在夏玉米全生育期变化趋势不明显。经统计分析发现(n=25),豫北地区冬小麦光、热利用效率分别为0.40%和3.5kg/(℃.d.hm2),夏玉米分别为0.70%和4.0kg/(℃.d.hm2);从时间变化趋势看,冬小麦和夏玉米光热资源利用效率均呈现明显增加的趋势,其热量利用效率的增加速率分别为每10a0.7kg/(℃.d.hm2)和每10a0.6kg/(℃.d.hm2);而光能利用效率的增加速率均为每10a0.10%。     

气温变化背景下中国黄淮旱地冬小麦农艺性状的变化特征 ——以山西临汾为例

【目的】作物品种选育是在气候变化背景下的自然选择和人工选择的结果。黄淮麦区是中国最大的麦区,在保障中国小麦生产和粮食安全中有重要作用。研究过去30年黄淮旱地冬小麦品种农艺性状和气温要素变化规律,为旱地小麦育种适应未来气候变化提供理论依据和技术支撑。【方法】利用近30年来国家黄淮旱地冬小麦区域试验典型代表临汾点的对照品种农艺性状及该市的气温资料,研究对照品种农艺性状、生育期平均气温和≥0℃积温的变化规律,并进行农艺性状和气象要素的相关、多元回归和通径分析。【结果】小麦生育期的平均气温、≥0℃积温、最低和最高温度在逐年呈缓慢增加。小麦生育期平均气温平均每年上升0.05℃,≥0℃积温平均每年上升21.9℃,且二者呈正相关关系。≥0℃积温变化更能深入反映小麦生育期的温度变化情况。小麦生育期最高气温平均每年上升0.02℃、最低气温平均每年上升0.16℃。播种至越冬前的平均气温和≥0℃积温增加最多,营养生长阶段平均气温和≥0℃积温增加明显,生殖生长阶段平均气温增加较少且≥0℃积温有下降趋势。随着气候变暖,分蘖多的强冬性品种逐渐被分蘖适中的冬性和弱冬性品种替代。1986-1996年对照品种农艺性状变化幅度不大,1997-2007年期间变化较大,2007-2014年变化幅度最大;这和小麦生育期平均气温变化趋势基本相同。黄淮旱地对照品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,分别每年平均增加1.57%和3.39%。有效穗数和产量及株高缓慢下降,分别每年平均下降0.16%和1.29%。产量与株高（0.684^**）、有效穗（0.531^**）和千粒重（0.541^**）均极显著正相关。株高、起身至拔节期≥0℃积温和平均气温是决定小麦产量的3个主要因子,分别决定了小麦产量的46.73%、26.17和3.26%的变异。在黄淮旱地小麦适应气候变化中,起身至拔节期≥0℃积温和株高对产量贡献较大且为正效应;起身至拔节期平均气温为负效应。【结论】气候变暖对黄淮旱地冬小麦农艺性状变化趋势有较强的影响,选育株高和有效穗数适中、穗粒数较多、千粒重较大的中高产抗旱品种是黄淮旱地小麦适应未来气候变化的育种改良方向。     

主要气象因子与冬小麦产量的灰色关联度分析

为了客观评价气象因子对小麦产量的影响,合理利用气候资源,提高鲁南地区小麦产量。利用灰色关联度分析法和逐步回归分析法,对鲁南地区2008—2017年冬小麦产量和主要气象因子的关系进行分析。灰色关联度分析结果表明,影响鲁南地区冬小麦产量的主要气象因子是≥10℃积温,关联系数0.4721;其次是生育期的降水量,关联系数0.4201;其余依次为≥0℃积温、冷量、≥20℃积温、日照时数,关联系数分别是0.3992、0.3756、0.3621、0.3131。逐步回归分析结果与灰色关联度分析结果一致,≥10℃积温是影响冬小麦产量主要因子,其次为降水量,且均为正效应;所得回归方程(P=0.0408, R ²=0.9811)可以适用于鲁南地区冬小麦产量的预测。     

2001-2009年中国北部冬小麦生育期和产量变化

【目的】研究中国北部冬麦区水地组小麦品种农艺性状适应气候变暖的变化规律,为小麦品种改良提供理论依据和指导方法。【方法】利用2001—2009年国家冬小麦区域试验北部冬麦区水地组对照品种的农艺性状和该地区相关气象资料,研究对照品种农艺性状变化规律,并进行农艺性状和气象要素的相关分析。【结果】对照品种出苗日期和成熟日期逐渐推迟;生育期逐渐缩短,且与年平均温度和生育期≥0℃积温呈负相关;生殖生长阶段随着相应期间≥0℃积温的增加而延长;随着气候变暖,千粒重和每公顷产量呈增加趋势。农艺性状相关分析表明,千粒重与每公顷产量呈极显著正相关,生殖生长阶段与每公顷产量呈较强正相关;多元线性回归分析表明,株高和千粒重2 性状决定了产量变异的95.7%。【结论】气候变暖对北部冬麦区冬小麦生长发育有较强的影响,选育生育期较短,但生殖生长阶段较长,千粒重大的高产品种是北部冬麦区未来适应气候变暖的品种改良方向。     

宁夏不同基因型小麦春化特异性研究

为了解宁夏引黄灌区小麦的发育特性,以4个春小麦品种(系)和4个冬小麦品种(系)为试验材料,采用0、5、10、20、30、40 d六种春化处理,研究了不同春化处理对小麦生育时期、穗分化进程、株高及产量构成的影响。结果表明:春化作用可促进小麦二棱期的出现和通过,缩短苗穗期,不同春化处理下,冬小麦苗穗期的变异系数较春小麦的高;适度延长低温春化时间能够限制小麦主茎的顶端优势,促进小麦从营养生长转向生殖生长,有利于小麦穗长的增长和产量的提高。     

5月份气候变化对宝鸡地区冬小麦产量的影响分析

气候变化常常会导致小麦产量波动,5月份作为冬小麦生育的关键期,该时段气候变化对冬小麦产量影响较为显著。[目的]为了促进冬小麦产量的提升, [方法]利用宝鸡地区近16年来5月份的气温、降水、日照等气候数据,与宝鸡地区冬小麦单位面积产量进行相关分析。 [结果] [结论]结果显示：宝鸡地区冬小麦5月生育的适宜生长的气温为20 ℃左右;冬小麦单产与5月份降水量之间存在着负相关的关系,但降水量减少所带来的冬小麦增产并不是无限的;冬小麦单产与5月日照累计时长没有明显的线性相关,但产量会随光照时长逐渐增多,充足的光照对于冬小麦5月生育有重要的意义。     

气候变暖对天水冬小麦生长发育的影响

运用天水农业气象试验站1981～2008年冬小麦生育期观测资料及麦积国家基本气象站同时期的气象资料,分析了近28年气温升高对冬小麦生长发育的影响。结果表明,1981～2008年天水年平均气温以0．04℃／a的线性趋势上升,其中升温幅度最大的为春季,最小的为夏季。受气温升高的影响,冬小麦全生育期温度适宜性逐年代变好,拔节期～抽穗期、抽穗期～乳熟期温度适宜度线性上升明显。冬小麦返青以后,各生育期提前比较明显,起身期、拔节期、开花期、成熟期分别以0．97、0．50、0．40、0．36d／a的速度提前。全生育期天数以O．59d／a的速度减少,1988～2008年全生育期减少了20d。返青期～拔节期、抽穗期～开花期间隔日数分别以0．57、0．16d／a的速度减少。冬小麦生育期天数减少,有利于气候资源的充分利用,但也增加了生长后期的水分胁迫。     

1985-2015年沙坡头区24节气气候变化及春小麦物候期的响应

利用沙坡头区逐日气象观测资料以及春小麦物候资料,运用统计学方法分析24节气气候变化及春小麦物候期的响应.结果表明,沙坡头区24节气的平均气温呈单峰型准正态分布,小暑和大暑是全年最热节气,平均气温均为23.1℃,小寒为最冷节气,平均气温为-7.3℃;平均气温随时间的变化趋势呈单峰单谷型,升温幅度最大值出现在春分,为0.25℃/d,降温最大幅度出现在霜降,为-0.26℃/d;相邻节气之间平均气温变量曲线也为单峰单谷型,峰值出现在清明,变量达0.22℃,是上升最快的节气,谷值出现在霜降,变量为-5.5℃,是气温下降最显著的节气;随着全球气温的变暖,沙坡头区后16年(2000-2015年)各个节气平均气温比前15年(1985-1999年)气温普遍偏高,差值在0.2 ～3.3℃;惊蛰、清明、芒种和小暑4个反映物候现象的节气中,芒种和小暑平均气温随年份呈显著性升高.平均气温对各物候期影响十分显著,气温升高,加速了物候进程,春小麦营养生长期出现延长现象,生殖生长期出现缩短现象,其全生育期呈现缩短趋势.