河南省稻麦类作物对气候变化的响应

小麦和水稻是世界最重要的粮食作物。利用河南省小麦和水稻的历史观测资料,结合DSSAT-CERES小麦和ORYZA2000水稻模拟模型,分析和模拟河南省稻麦类作物在历史气候变化条件下生育期和产量的变化。结果表明:冬小麦全生育期长度呈缩短趋势,但播种-越冬天数平均每10 a增加1.7 d,开花到乳熟天数平均每10 a增加2-4 d,返青后各生育期均表现出不同程度的提前;水稻各生育期均有不同程度的提前,尤其是拔节期以前,分蘖前的生育期间隔天数以缩短为主,拔节后以延长为主。雨养小麦模拟产量和水氮增产潜力均呈减少趋势;随着播种期的提前,水稻减产趋势逐渐减弱。     

浅谈光照条件在引种中的应用

目前 ,全国各地经济作物和粮食作物品种较多 ,且互相引种栽培。有的引种栽培获得高产 ,而有的却失败无收获。因此 ,在引种时 ,必须考虑光照条件的作用。在不同纬度与季节 ,光照时间不同 ,即昼夜长短不同。而不同植物和品种对光周期与感光性的反应也不同。所以 ,不同地区的引种必须注意光照长短对作物生育期的这种影响。从光照上分析 ,主要有以下几种情况 :①纬度和海拔高度相近的地区相互引种 ,因光温条件大致相同 ,生育期变化小、较易成功。②北种南引 :短日照作物北方品种向南引种时 ,由于光照变短 ,温度增高 ,生育期常减短 ,会出现早抽穗…     

水稻冷害的机制(节译)

1、冷害发生地带:(略)2、冷害的类型和减产因素(1)冷害的定义作物有各自的生育适温,当作物生育期温度低于适温时,就会发生生育受抑制或生理障碍,其影响如何因生育期和冷温强度而异。在生理学上由冷温引起的生理障碍都是冷害,但在农业上当它成为抑制作物生育或生理障碍的原因,作为最终目     

我国日平均气温≥10℃的积温及其持续日数的周期分析

一、前言 作物的生长发育与大于、等于某一界限温度的积温,及此界限温度以上持续时间的长短有着密切的关系。一般以日平均温度≥10℃作为喜温作物开始生长的温度指标,并以其持续时间作为喜温作物的生育期。这个生育期随着纬度而变化。近几年来由于气温偏低,特别是高纬度地带,常出现低温冷害,给粮食作物带来严重影响。因此,研究气候变动与农作物生育的关系甚为重要。本文就我国≥10℃的积温及其持续日数的周期进行初步分析,为合理安排作物布局提供农业气候依据。     

黑龙江省水稻主栽品种热量指标鉴定及应用

本文主要从热量指标角度，通过黑龙江省水稻主栽品种的各生育期所需的活动积温、生育日数的实际观测，计算各生育期的有效积温、生育期下限温度。从热量资源的空间分布、可能生育期日数与各主栽品种全生育期活动积温、生育期日数的实测值作对比分析，讨论水稻各主栽品种的熟型和适宜分布区域。     

山区热量资源与作物安全生育期的计算方法

山区热量资源具有较大的地区性和不均衡性,其数量多寡和时空分布特征以及与其他要素(如降水、风、CO_2等)组合状况,构成了各种农业气候划区,其中热量条件在一定程度上又决定了农业生产的不同类型(如作物布局、品种特性、耕作制度等)和气候产量的高低。 为了深刻揭示山区热量资源所具有的特殊规律,于1981年1、4、7、10四个月对都庞岭山地进行了综合考察试验研究。本文以灌阳温度资料为例,重点说明山区热量条件和作物(以水稻为主)安全生育期的计算方法。这对作物合理布局,品种合理搭配,     

贵州茶树生长季热量资源的时空分布特征研究

该研究根据贵州省1961—2010年茶树生育期内积温的气象观测资料,分析了贵州春、夏、秋茶季内热量资源的时空变化特征。结果表明:研究区茶树生育期热量资源最充足的是夏茶季,其次是秋茶季,最少的则是春茶季;春茶季、夏茶季及秋茶季热量资源的空间分布特征相似,都是由西到东逐渐增加;而且3个茶季生育期的热量资源从1961—2010年期间都呈增加趋势;春茶季、夏茶季、秋茶季热量资源呈现减少趋势的站点占研究区域总站点数的比例分别为9.9%、46%、12.3%。春茶季、夏茶季、秋茶季热量资源的地区间差异均呈现缩小的趋势。     

旱灾成灾综合指数的研究

分析了旱灾成灾的主要影响因素。指出作物的需水状况及环境对水的供应状况是决定旱灾能否发生的关键因素。自然降水的变异、土层水的调贮量、作物不同生育期对缺雨的反应状况及人类活动都会对灾情产生影响。因为不同生育阶段作物的水分敏感度不同，旱灾不是单凭降水距平就可以完全确定，必须根据缺雨程度、缺雨持续时间和缺雨期间作物对水分的敏感度等情况进行综合评价，并给出了全面评价成灾状况的旱灾综合指数。     

丹寨气候资源分析及应用

利用丹寨县气象观测站1961～2000年的气象资料，对光、温、水及风能资源进行分析，重点分析热量资源和水资源。总的来看，丹寨气候资源比较丰富，其主要特征表现为：空中云水资源丰富，降水主要集中在4～8月上半月，雨量比较稳定，与作物需水高峰期相一致；夏季气候凉爽，日最高气温一般在32℃左右，非常适宜避暑；热量资源较丰富，作物生育期积温保证率高；日照与全国相比，虽处于低值区，但基本能保证作物进行光合作用。     

延边地区的低温冷害及其预报经验总结

低温冷害,即在农作物生育期间内温度低,热量不能满足作物生长发育的需求,而使生育期推迟,霜前不能保证成熟度（延迟型）或作物在对气温敏感的生育期遇到低温,使正常生育受到障碍,降低结实率,从而导致减产的自然灾害（障碍型）。１概述延边地处中纬度东北亚滨海区域,由于经...     

Impacts of climate change on crop evapotranspiration with ensemble GCM projections in the North China Plain

As one of the key grain-producing regions in China, the agricultural system in the North China Plain (NCP) is vulnerable to climate change due to its limited water resources and strong dependence on irrigation for crop production. Exploring the impacts of climate change on crop evapotranspiration (ET) is of importance for water management and agricultural sustainability. The VIP (Vegetation Interface Processes) process-based ecosystem model and WRF (Weather Research and Forecasting) modeling system are applied to quantify ET responses of a wheat-maize cropping system to climate change. The ensemble projections of six General Circulation Models (GCMs) under the B2 and A2 scenarios in the 2050s over the NCP are used to account for the uncertainty of the projections. The thermal time requirements (TTR) of crops are assumed to remain constant under air warming conditions. It is found that in this case the length of the crop growth period will be shortened, which will result in the reduction of crop water consumption and possible crop productivity loss. Spatially, the changes of ET during the growth periods (ET_g) for wheat range from ?7 to 0 % with the average being ?1.5?±?1.2 % under the B2 scenario, and from ?8 to 2 % with the average being ?2.7?±?1.3 % under the A2 scenario/consistently, changes of ET_g for maize are from ?10 to 8 %, with the average being ?0.4?±?4.9 %, under the B2 scenario and from ?8 to 8 %, with the average being ?1.2?±?4.1 %, under the A2 scenario. Numerical analysis is also done on the condition that the length of the crop growth periods remains stable under the warming condition via breeding new crop varieties. In this case, TTR will be higher and the crop water requirements will increase, with the enhancement of the productivity. It is suggested that the options for adaptation to climate change include no action and accepting crop loss associated with the reduction in ET_g, or breeding new cultivars that would maintain or increase crop productivity and result in an increase in ET_g. In the latter case, attention should be paid to developing improved water conservation techniques to help compensate for the increased ET_g.     

Impacts of a Ghg-Induced Climate Change on Crop Yields: Effects of Acceleration in Maturation, Moisture Stress and Optimal Temperature

The present study involves using the Canadian Climate Centre (CCC) climate change scenario to evaluate the impacts of a CO₂-induced climate change on agriculture in Québec and vicinity. Climate change using the CCC General Circulation Model (GCM) data are fed into a crop model (FAO) so as to gauge the changes in agroclimatic factors such as growing season length and growing degree days, and subsequently potential yield changes for a variety of cereal (C₃ and C₄), leguminous, oleaginous, vegetable and special crops, for twelve major agricultural regions in southern Québec. Our results show that depending upon the agricultural zone and crop type, yields may increase (ex. corn and sorghum by 20%) or decrease (ex. wheat and soybean by 20 to 30%). Also, these crop yield changes appear to be related to acceleration in maturation rates, mainly to change in moisture stress and to shifts in optimal thermal growth conditions. These possible shifts in agricultural production potentials would solicit the formulation of appropriate adaptation strategies.     

THE VARIATION FEATURES OF AGROCLIMATIC RESOURCES AND CROP YIELD OF CHINA IN RECENT 40 YEARS

ＴＨＥＶＡＲＩＡＴＩＯＮＦＥＡＴＵＲＥＳＯＦＡＧＲＯＣＬＩＭＡＴＩＣＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＣＲＯＰＹＩＥＬＤＯＦＣＨＩＮＡＩＮＲＥＣＥＮＴ４０ＹＥＡＲＳＧａｏＳｕｈｕａ（高素华）ａｎｄＺｈａｎｇＹｕ（张宇）ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＡｇｒｉ...     

基于SPI的1961－2020年昌吉地区作物生长季气象干旱时空特征研究

基于昌吉地区7个气象站1961－2020年降水量资料，计算昌吉地区作物生长季标准化降水指数（SPI-7）。运用趋势分析法、M-K突变检验法和小波分析法探究了昌吉地区作物生长季SPI-7指数的年际和年代变化特征；在此基础上分析了作物生长季干旱的站次比和干旱强度的年际变化,并结合该区实际发生的旱灾对SPI进行了验证。结果表明：1961—2020年昌吉地区作物生长季标准化降水指数以0.08/10 a的速率呈微弱的正趋势（变湿），在年代变化趋势中呈现出变干-变湿-变干的变化波动, 1981年标准化降水指数由低到高突变；干旱强度呈增加趋势，干旱发生的区域面积有轻微减少的趋势；干旱强度在全区范围内主要为轻旱和中旱等级，并表现为全域性干旱和区域性干旱；空间分布上看干旱率最高区域在东部地区，轻旱主要集中在东部，中旱、重旱和特旱集中在西部地区，干旱强度大的区域大致分布在西部地区；在周期性变化方面，SPI指数存在着6年、9年、16年周期震荡；历史旱灾与SPI指数干旱评价结果吻合率较高，SPI指数在昌吉地区作物生长季的干旱监测与分析中具有较好的实用性。     

Climate Change Impacts for the Conterminous USA: An Integrated Assessment

As carbon dioxide and other greenhouse gasses accumulate in the atmosphere and contribute to rising global temperatures, it is important to examine how a changing climate may affect natural and managed ecosystems. In this series of papers, we study the impacts of climate change on agriculture, water resources and natural ecosystems in the General Circulation Model (GCM)-derived climate change projections, described in Part 1, to drive the crop production and water resource models EPIC (Erosion Productivity Impact Calculator) and HUMUS (Hydrologic Unit Model of the United States). These models are described and validated in this paper using historical crop yields and streamflow data in the conterminous United States in order to establish their ability to accurately simulate historical crop and water conditions and their capability to simulate crop and water response to the extreme climate conditions predicted by GCMs. EPIC simulated grain and forage crop yields are compared with historical crop yields from the US Department of Agriculture (USDA) and with yields from agricultural experiments. EPIC crop yields correspond more closely with USDA historical county yields than with the higher yields from intensively managed agricultural experiments. The HUMUS model was validated by comparing the simulated water yield from each hydrologic basin with estimates of natural streamflow made by the US Geological Survey. This comparison shows that the model is able to reproduce significant observed relationships and capture major trends in water resources timing and distribution across the country.     

中、高温室气体排放情景下2069~2098年中国冬小麦气候适宜种植分区对比北大核心CSCD

基于温度、降水、光照等指标,通过利用区域气候模式所预估的分辨率为1°(纬度)×1°(经度)的未来气候预估数据,对1981~2005年的基准期和RCP4.5、RCP8.5两排放情景下2069~2098年中国热量资源以及冬小麦种植界限、理论生育期和气候适宜种植分区的空间分布特征进行了对比分析。研究主要结论为:与基准期相比,两未来气候变化情景下我国热量资源、冬小麦种植条件与气候适宜性差异显著。且相比于RCP4.5情景,在RCP8.5情景下中国2069~2098年多数地区热量资源增加、冬小麦种植北界和南界北移东扩、可种植面积扩大,多数区域理论适宜播种期推迟、理论成熟期提前、潜在生长季缩短,且潜在生长季内的光—温—水配置使得冬小麦气候适宜性有所提高。但由于冬小麦为喜凉作物,对高温胁迫非常敏感,RCP8.5情景下更多的极端高温天气和不对称增温等因素带来的负面影响很可能抵消前述光—温—水配置所带来的有利影响,从而降低冬小麦的种植适宜性。因此,未来研究工作仍应致力于减缓气候变化,以保障我国粮食生产的安全。     

利用随机天气模式及多种插值方法生成逐日气候变化情景的研究

针对目前大气环流模式在用于气候变化影响评估研究中时间分辨率较低的局恨性, 以及气候情景的要求和气候变化影响研究的需要, 结合GCM的模拟试验结果, 利用随机天气模式WGEN生成了中国东北地区未来气候变化的逐日情景, 其中包含了可能的气候变率信息, 可与作物动力模式等气候影响模式嵌套, 研究作物生长发育及其产量的可能变化, 及气候变率变化的可能影响等.     

近30年东北春玉米发育期对气候变化的响应

基于1981—2010年东北地区55个农业气象观测站发育期数据、16个气象站逐日气象资料,采用趋势变率、秩相关分析、主成分分析和结构方程模型等方法,分析了近30年东北春玉米关键发育期的变化特征,探讨了春玉米发育期对不同时间尺度气象因子的响应规律。结果表明:1981—2010年春玉米关键发育期 (播种期、抽雄期、成熟期) 均有延后趋势,大部分地区春玉米生长前期 (播种期—抽雄期) 日数减少,生长后期 (抽雄期—成熟期) 日数增加,全生育期日数增加。在绝大多数年份,春玉米播种期在温度适播期之后,成熟期在初霜日之前。近30年对东北春玉米生育期日数影响最大的气象要素为温度,主成分分析结果显示,年际尺度的升温、温度生长期的延长和作物生长期的高温对生育期日数影响显著;结构方程模型指出,作物生长期的最高温度和最低温度对生育期日数影响有间接效应,主导气象要素能够解释生育期日数变异的44%。全球变暖背景下,东北春玉米发育期变化是作物响应气候变化和农业生产适应气候变化的共同结果。     

对IPCC AR6报告中有关农业系统结论的解读

与IPCC第五次评估报告相比,第六次评估报告（AR6）有关农业的评估对象由作物生产系统延伸到粮食供应链系统,气候变化对作物生产不利影响的证据在加强。气候变化改变了作物适宜种植区,使中高纬度及温带地区作物种植界限向高纬度、高海拔地区推移。人为引起的气候变暖阻碍了作物产量的增长,地表O₃浓度增加使作物产量降低,CH₄排放加剧了这种不利影响。气候变化加剧作物病虫草害,极端气候事件高发加剧了粮食不安全,推升了国际粮食价格。适应措施有助于减缓气候变化不利影响,基于自然的适应方案在增强作物生产系统气候恢复力和保障粮食安全方面具有较高潜力。从保障国家粮食安全和重大战略需求出发,AR6报告对我国农业应对气候变化相关工作的启示如下：需要高度重视气候变化背景下作物种植适宜区转变与种植带北移的重要战略价值,合理规划农业生产布局;加强农业气象灾害和病虫害防治体系和能力建设,保障粮食生产稳定性;关注气候变化对国际作物生产和谷物贸易的影响,统筹国内、国际市场粮食资源,保障粮食安全;推进农业温室气体减排与作物生产高效协同,为实现国家减排目标做出贡献。     

近九十年吉林省松辽平原作物生长季气温变化的小波分析

利用功率谱、小波分析及突变分析方法分析了以长春站为代表的吉林省松辽平原作物生长季（５～９月）平均气温近９０ａ的变化,结果表明其存在３ａ左右的甚低频振荡,１５ａ和６０ａ左右两个主要长周期振荡,从本世纪２０年代初期到５０年代初期处于暖阶段,从５０年代初期到７０年代末期为冷阶段,从７０年代末期至９０年代中期又处于暖阶段内。预计现在所处的暖阶段将持续到２０１０年左右。由突变分析结果表明,吉林省松辽平原作物生长季平均气温具有明显的阶段性变化,其各冷暖阶段同小波分析的结果具有很好的一致性,在作物生长季内月平均气温的变化有突变发生。在近期气温变化呈上升趋势。