气候变暖对新疆乌昌地区棉花种植区划的影响

在对新疆乌昌地区1961-2010年≥10℃积温、最热月（7月）平均气温和无霜期等热量要素时空变化进行分析的基础上,结合北疆棉区区划指标,完成了2004年前、后乌昌地区棉花种植气候区划。并对未来年平均气温升高1～4℃时,棉花种植气候区划的可能变化进行了预估。结果表明：乌昌地区热量资源在空间分布上表现为“平原多,山区少”的格局。1961-2010年≥l0℃积温、最热月平均气温和无霜期分别以每10年52.3℃• d、0.1℃和3.3 d的速率增多（升高、延长）,并分别于1995年、2004年和1987年发生了突变。受其影响,2004年后乌昌地区宜棉区较之前明显扩大,次宜棉区、风险棉区和不宜棉区有不同程度的缩小。未来气候变暖将对乌昌地区棉花种植气候区划产生较大影响,年平均气温每升高1℃,宜棉区面积将扩大6600 km²,次宜棉区和不宜棉区分别缩小2100 km²和4700 km²,风险棉区面积变化不大。     

气候变化对新疆哈密瓜种植气候区划的影响

基于新疆101个气象台站1961-2013年逐日平均气温、最高气温、最低气温和日照时数资料,采用线性趋势分析、累积距平、保证率分析以及ArcGIS空间插值方法,分析影响哈密瓜种植的关键气候因子（日平均气温稳定≥15℃日数、≥20℃光温指数以及6-8月平均气温日较差）时空变化特征,并结合各气候因子突变前、后的变化特征,研究了气候变化对新疆不同熟型哈密瓜最佳种植区、次佳种植区和不宜种植区分布区域及其面积的影响。结果表明：新疆≥15℃日数、≥20℃光温指数、6-8月平均气温日较差的空间分布表现为“南疆多、北疆少,东部多、西部少,平原和盆地多、山区少”的特点。近53年,新疆≥15℃日数以2.493 d/10a的倾向率显著增多（P＜0.001）,≥20℃光温指数以0.06/10a的倾向率显著增大（P＜0.001）,6-8月平均气温日较差以-0.249℃/10a的倾向率显著（P＜0.001）减小,各要素还分别于1997年和1987年发生了突变。新疆哈密瓜种植气候可分为4个大区和7个亚区。受气候变化的影响,1997年后较其之前,新疆中、晚熟哈密瓜最佳种植区明显扩大,次佳种植区有所减小;早熟哈密瓜适宜种植区以及哈密瓜不宜种植区也不同程度地减小。     

基于GIS的棉花气候适宜性区划

采用陕西1981—2010年30a的气候资料,以8月上旬平均气温、8月下旬—10月中旬降水量、5月中旬—6月上旬日照、生育期大于≥10℃的活动积温4个因子作为陕西棉花气候适宜性区划指标。利用GIS空间分析及制图功能,在实现区划指标空间化基础上,采用模糊综合评判方法,对陕西棉花气候适宜性进行区划,陕西省棉花生态气候适宜性区划图分为适宜区、较适宜区、次适宜区和不适宜区。陕西棉花气候适宜区主要分布于关中中东部及沿黄河的滩地,在适宜区内,应根据秋季降水预测情况,选择棉花中早熟品种,以避免秋霖危害。     

近50a石河子棉区≥10℃积温时空变化特征

利用石河子棉区4个气象站1971—2020年逐日气象资料，采用气候倾向率、累积距平、均方差、Mann-Kendall突变检验等方法，分析了石河子棉区≥10℃积温的变化特征。结果表明：石河子棉区≥10℃初日呈显著提前趋势，终日略微推迟，持续日数显著延长，积温明显增多；≥10℃积温及持续日数均在1994年发生了由少到多的突变；≥10℃积温正常年份的概率超过64%，依次向两端递减；≥10℃积温偏低地区主要在莫索湾，偏高地区主要在乌兰乌苏。气候变化背景下，石河子棉区热量条件有较好的改善，棉花延迟型低温冷害有所减轻，石河子棉区品种布局应以早熟棉为主。     

博州地区近30年热量资源变化对棉花生育期的影响

利用博乐市、精河县2个国家基本气象站1991—2020年气象资料,采用相关分析、气候倾向率、突变检验等统计分析方法分析了近30 a博州地区热量资源变化对棉花生育期的影响。结果表明：(1)棉花生育期月平均气温、≥10℃积温呈明显上升趋势,≥35℃高温日数呈缓慢增加趋势;初霜期延后,终霜期提前,无霜期延长;日照时数呈缓慢增加趋势。(2)棉花生育期平均气温、≥10℃积温、无霜期的突变,博乐分别发生在2005、2008、2008年,精河分别发生在2005、2005、2011年,突变后两地平均气温分别增加0.6、1.2℃,≥10℃积温分别增加247.1、334.4℃·d,无霜期分别延长13.6、11.4 d;棉花生育期日数呈现增加趋势,博乐市、精河县变化趋势率分别为1.9、7.5 d/10 a。(3)相关分析表明,平均气温、10℃积温越高,棉花各发育期越提前,生育期越长;35℃高温日数越多,现蕾期、开花期、裂铃期越提前;无霜期越长、日照条件越好,对棉花生长越有利。(4)气候变化对博州地区棉花生产以有利为主。     

气候变暖对河西走廊中部农业的影响

选取河西走廊中部张掖市6县（区）1961～2006年日平均气温、日最低气温、年降水资料。计算历年各地气温、积温、无霜冻期和农业气候生产力,分析河西走廊中部气候变暖对农业生产的影响。结果表明：20世纪80年代末期以来,河西走廊中部气温呈持续升高趋势,1987～2006年的平均气温明显增高,且冬季升温幅度最为显著,秋季次之,春、夏季升温幅度较小;≥0℃和≥10℃积温增多,无霜冻期延长,气候生产力增加。80年代后期气候明显变暖,喜温作物面积扩大,复种指数提高,有利于冬季大棚蔬菜等设施农业的生产;干旱发生频率加大,病虫越冬存活率上升,导致农业生产成本增加。     

近50a石河子棉区≥10℃积温时空变化特征

利用石河子棉区4个气象站1971-2020年的逐日气象资料,采用气候倾向率、累计距平、均方差、Mann-Kendall突变检验等方法,分析了石河子棉区10℃积温的时空变化特征。结果表明;石河子棉区各地及全区≥10℃初日呈显著提前趋势,≥10℃终日略微推迟,≥10℃持续日数显著延长,≥10℃积温明显增多。≥10℃积温及持续日数均在1964年发生了由少到多的突变,≥10℃积温主要在5-9月,7月为高峰值。≥10℃积温正常年份最多,概率超过64%,依次向两端递减。≥10℃积温偏低地区主要在莫索湾,≥10℃积温偏高地区主要在乌兰乌苏。阶段Ⅱ（1995-2020年）与阶段Ⅰ（1961-1994年）相比,≥10℃积温3500-3800℃·d明显减少,3800-4100℃·d明显增多。气候变化背景下,石河子棉区热量条件有较好的改善,棉花低温冷害会有所减轻,石河子棉区品中布局仍应以早熟或特早熟为主。     

五家渠地区气候变化及其对棉花产量的影响

根据五家渠地区102团气象站1956--2007年的气温和降水资料,利用线性趋势函数及t检验法分析了该地区52a的气候变化,并对20世纪80年代以来的气候资源与棉花产量进行相关性分析.结果表明,五家渠地区年平均气温和年降水量均呈上升趋势,但都略小于新疆的上升趋势;XX季节来看,秋季增温最多,其次是春、冬季,夏季最小;各季降水量均有增加趋势,且增率差距不大;气候资源变化表现为由次宜棉区向宜棉区转变,棉花单产逐年增加显著,并与该地区≥10℃的积温和无霜冻期气候指标值显著相关.     

近55年海东地区温度变化特征及影响分析

利用海东地区6个气象站点自1961—2015年的实测资料,应用统计学方法分析海东地区近55年来气温、积温、地温等热量资源的变化特征及对海东农业产生的影响。结果表明1961—2015年海东地区年平均气温呈显著的升高趋势,升温率达0.37℃/10年;年平均地表温度也呈上升趋势,其增温率达0.41℃/10a;年平均20cm地表温度为8.8℃,近55a来呈波动上升态势,増温率为0.38℃/10a,大于年平均气温的增温速率但小于地表温度的增温速率,且对年平均气温、地面0cm温度、20cm温度进行了突变分析,结果均未出现突变。积温变化就区域平均而言,2010年以来,≥0℃积温与多年平均相比偏多295.3℃,与60年代相比偏多485.7℃;≥5℃积温与多年平均相比偏多346.9℃;≥10℃积温与多年平均相比偏多505.3℃。气候明显变暖,气候变暖使春播作物播种期提早,越冬作物播种期推迟,初春提前返青,使海东大多数农作物的适宜种植面积有所扩大,气候变暖对海东的农业生产布局和种植结构产生了明显的影响。     

1961-2007年台安县气候变化特征分析

在全球变化背景下,台安县气候变化地域特征明显。本文利用1961—2007年的气候资料,通过气候倾向率和Mann-Kendall检测等方法,研究了台安县气候变化特征。结果表明:近47 a来,台安县气候明显变暖,平均气温以0.34℃/10 a的速度上升,积温净增加约260 ℃或以上,冬季增温对气候变暖的贡献最大,直接导致冬季最大冻土深度以3.6 cm/10 a速度变浅。年降水量出现减少趋势,春、夏季降水量减少比较明显,极端降水日数无变化规律。四季日照时数明显减少,不利于绿色植物的光合作用。近47 a间,除了年平均最高气温和降水量外,平均气温、年日照时数、平均最低气温、最大冻土深度、大于等于10 ℃积温和大于等于0 ℃积温等要素都发生了显著突变,但突变时间存在差异。