近52 a铜仁市热量资源变化特征分析

为了解气候变暖对铜仁市热量资源变化的影响,对农业热量资源利用及农业经济的发展提供科学依据,该文基于铜仁市近52 a(1960—2011年)的日平均气温数据,采用线性倾向估计等统计方法,分析界限温度0℃、5℃、10℃及15℃的起始日期、终止日期、持续天数和积温的变化特征。结果表明:1960—2011年期间热量资源呈显著增加趋势。≥0℃、≥5℃、≥10℃和≥15℃的积温和持续天数普遍显著增加,≥0℃、≥5℃、≥10℃和≥15℃的年均积温分别为6 285. 51℃·d、5 976. 0℃·d、5 412. 2℃·d及4 614. 9℃·d,分别以59. 4℃/10 a、54. 8℃/10 a、48. 9℃/10 a及79. 4℃/10 a的速率显著增暖。初始日期整体表现为提前趋势,终止日期则为延后趋势。持续天数显著增加,积温显著增强。     

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。     

黑龙江省热量资源及其分布

本文阐述了黑龙江省热量资源与农业的关系;温度生长期长度;总热量;热量资源的变异性;温度水平及年内的分配;无霜期等。通过计算作物生长期的开始、终止及长度变化,积温带的变化,各月气温的变化等,论述近50a热量资源动态变化以及气候变化对农业可持续发展的影响。     

沈阳地区农作物生长季热量资源变化特征

利用1958-2009年沈阳地区7个气象站逐日平均气温资料,采用常规统计方法分析了农作物生长季界限温度的热量资源变化趋势。以此为当地在气候变暖的环境下,调整农业种植结构,探讨因升温所带来的利弊关系,促进农业经济稳步发展。结果表明：沈阳地区农作物生长季各界限温度普遍存在始日提前、终日椎后,持续时间延长,积温明显增多的变化趋势。〉10℃持续日数趋势延长11d,活动积温趋势增加340℃·d;≥5℃持续日数趋势延长13d,积温趋势增加359℃·d;≥10℃持续日数趋势延长12d,积温趋势增加305℃·d;≥20℃持续日数趋势延长8d,积温趋势增加326℃·d。初（终）日的地域分布特点为城市早（晚）于乡村、南部早（晚）于北部;不同界限温度下的积温变化特征为城市多于乡村、南部多于北部。     

基于GIS的黑龙江省积温带精细划分

根据黑龙江省的地理及气候条件,确定了黑龙江省积温区划指标;利用80个气象台站30 a的气候资料和地理信息资料,建立了区划的空间分析模型.在GIS的支持下,考虑地形的影响,按100 m×100 m网格推算出网格点的积温分布,对积温进行了区划,并对1961～1990年积温带与1976～2005年积温带进行比较,可见黑龙江省积温带发生了明显的北移和东扩.     

气候变暖对黑龙江省主要农作物的影响

利用黑龙江省和哈尔滨市的气温资料,通过5种气候模式,对黑龙江省及哈尔滨市的气温变化特点,以及未来50 a的变化趋势作了分析。结果表明：20世纪80年代以来,黑龙江省气候明显变暖,在1881-2001年120 a间哈尔滨年平均气温上升了1.4℃,全省1981-2000年较1951-1980年间平均气温上升近1.0℃。数值模拟结果显示,2030年和2050年的气温将分别升高1.9℃和2.4℃,到2050年≥10℃积温带将北移约5个纬距。气候变暖对水稻、玉米、大豆和小麦生长发育的影响很大,除大豆增产外,其他作物产量均有所降低。因此,必须进行作物结构调整才能逐步适应气候变化,获得增产     

气候变暖对我国南方水稻可种植区的影响

利用我国南方稻区214站1961—2009年逐日气象资料,研究气候变化对南方水稻可种植区的影响。研究结果显示：气候变暖使南方稻区活动积温（日平均气温≥10℃）明显增加,49年增加了324.4℃?d。同时水稻生长季长度也明显延长,49年延长了17.9 d。双季稻可种植区北界明显北移,三季稻可种植区北界略有北移,20世纪60—80年代,双季稻可种植区仅限于长江以南地区,但21世纪初以来的10年双季稻可种植区北界移到长江以北,即向北推移近300 km,从而使新增双季稻可种植区扩展到四川东北部、贵州东部、重庆、湖北大部、安徽中部以及江苏南部。     

喀什市热量资源对气候变化的响应特征及对农业的影响

利用新疆喀什市气象局1971—2010年逐日气象资料,运用线性回归、P检验、Mann-Kendall突变检验等方法分析了喀什市热量资源对气候变化的响应特征及对农业的影响。结果表明：近40a喀什市年平均气温呈极显著上升趋势,并于2000年发生了增暖性突变;无霜期明显延长,于1999年从一个相对偏短期跃变为一个相对偏长期;各界限温度积温和持续日数均呈增加趋势;0℃积温在2004年发生了由少到多的突变,20℃初、终日,持续日数,活动积温均在1999年发生了突变,其它各级农业界限温度出现日期、持续日数及活动积温未出现气候突变现象。喀什市热量资源整体增加趋势对农业生产有利。     

冬小麦潜在北移区农业气候资源评价

基于PRECIS模拟的中等温室气体排放强度RCP 4.5情景下高分辨率(50 km×50 km)气候情景估算未来(2071—2097年)相对于1981—2010年冬小麦潜在北移区的范围,选取与冬小麦生长相关的光、温、水资源的9项气候指标,分析1981—2010年中国冬小麦潜在北移区(包括辽宁省、内蒙古自治区、河北省、山西省、陕西省、宁夏回族自治区和吉林省)农业气候资源的时空变化特征,并利用DTOPSIS方法进行区域农业气候资源配置评价。结果表明:1981—2010年中国冬小麦潜在北移区辐射为东低西高,年际间辐射为减少的趋势;热量资源主要为中部的山西省较好、西部的陕西省和北部的辽宁省南部地区较差,热量资源的5项指标(年平均气温、年负积温、生长季≥0℃积温、极端低温和无霜期)均为增加的趋势;降水资源主要为东高西低,年降水量和湿日数均为减少的趋势,但冬小麦生长季内降水量则为增加的趋势。冬小麦潜在北移区农业气候资源总体配置较好的地区为辽宁省东部的丹东和岫岩等地,农业气候资源总体配置较差地区分布在内蒙古自治区的翁牛特旗、河北省的围场及山西省的右玉和五寨等地区。相较于1980—2010年,未来2071—2097年冬小麦潜在北移区内辽宁省冬小麦的适宜种植区面积减小,而冬小麦次适宜种植区面积增加,主要是由于西南部的陕西和宁夏等地区由原来的冬小麦次不适宜种植区转变为次适宜种植区。     

1990年以来鲁南地区热量资源的变化及未来趋势

为了解1990年以来鲁南地区热量资源变化情况,将资料分为近15 a(1991—2005)及前30 a(1961-1990年)两组,用K-W检验分析两组样本是否有显著差异,并用一元线性回归模型的回归系数估算未来气候变暖时热量资源的变化。结果表明:1991-2005年鲁南地区与前30 a相比,年平均气温明显升高,≥0℃及≥10℃积温及持续日数明显增加,无霜期明显延长,热量资源显著增加。当未来气候变暖时,年平均气温每升高1℃,≥0℃积温将增加308~309℃.d,持续日数延长15~16天,≥10℃积温将增加235~248℃.d,持续日数延长6~8天,无霜期将延长9~14天。     

武川地区春玉米生长季水热资源和安全播期变化特征

气候变化背景下我国玉米种植界限北移且气象灾害频发。为给内蒙古武川地区在合理调整品种布局和优化利用农业气候资源上提供科学参考,本研究利用武川地区1961-2018年逐日气象观测数据,对该地区春玉米生长季水热资源和安全播期变化特征进行分析。研究结果表明:武川地区稳定通过10℃的持续日数为99～156d,≥10℃的活动积温值为2051.4℃·d,并以66.0℃·d·(10a)~(-1)的速率显著增加,5、9月活动积温稳定性较差。春玉米始播期显著提前、最迟播期显著推迟,各年代可播种成熟的年份数增加。全生长季降水量为299.8mm,5月降水量年际波动较大,8月降水量显著减少。玉米全生长季中旱灾达到"十年七旱",8月干旱灾害不断加重。     

气候变暖对黑龙江省农作物结构调整影响及未来50年农业情景对策

在未来30、50年气温将增高1．9℃、2．4℃情景下,积温带向北推移近5个纬距,2050年,原第1积温带北移至大兴安岭北部,其余4个积温带基本消失。气候变暖将使黑龙江省主栽农作物水稻、小麦、玉米、大豆等种植区域和模式发生变化。因此提出了未来适应农业发展的6项对策,特别是主要作物结构调整及区域分布。     

江苏省GEF项目区气候变暖的农业效应

基于江苏适应气候变化农业开发项目区1961-2008年逐日气温和降水资料,统计分析了48a来苏北项目区气温、降水的变化特征,以及在此背景下界限温度的积温、无霜期长短、四季时间和参考蒸散的变化特征.结果表明,48a来苏北≥0℃、≤ 10℃积温量和积温日数显著增加,无霜期延长了15-30d;春季时间延长最明显,夏季次之,冬...     

沈阳地区农作物生长季热量资源变化特征

利用1958-2009年沈阳地区7个气象站逐日平均气温资料,采用常规统计方法分析了农作物生长季界限温度的热量资源变化趋势。以此为地方在气候变暖的环境下,调解农业种植结构,掌握因升温所带来的利弊关系,促进农业经济稳步发展。结果表明：沈阳地区农作物生长季各界限温度普遍存在始日提前、终日推后,持续时间延长,积温明显增多的变化趋势。≥0℃持续日数趋势延长11 d,活动积温趋势增加340 ℃?d;≥5℃持续日数趋势延长13 d,积温趋势增加359℃?d;≥10℃持续日数趋势延长12 d,积温趋势增加305 ℃?d;≥20 ℃持续日数趋势延长8 d,积温趋势增加326 ℃?d。初（终）日的地域分布特点为城市早（晚）于乡村、南部早（晚）于北部;不同界限温度下的积温变化特征为城市多于乡村、南部多于北部。     

未来气候情景下冬小麦潜在北移区农业气候资源变化特征

基于区域气候模式系统PRECIS输出的RCP4.5气候情景数据分析表明,相较于1981-2010年,至2071-2097年冬小麦种植北界将平均向北移动147.8 km,北移面积约1.86×105 km²。选取代表光、温、水资源的9项农业气候资源指标,探究未来情景下,2021-2097年冬小麦潜在北移区内农业气候资源变化特征,结果表明：(1)相较于基准时段(1961-1990年),未来潜在北移区内光照资源变化呈减少趋势;热量资源呈明显增加趋势,在21世纪末的30年,波动性加大;降水资源整体增加趋势不明显,但波动性亦呈现增大趋势。(2)未来潜在北移区内,2030T (2021-2050年)、2050T (2041-2070年)和2070T (2061-2090年)时段光照资源在研究区域的东北部减少幅度较大,而在西南部较小;热量资源在研究区域的北部增加比南部明显;降水资源则主要在研究区域的东北部增加明显。     

1951-2013年浙江热量资源变化研究

基于1951—2013年浙江71个常规气象站逐日气温资料和1971—2013年土温资料,采用M-K检验、气候倾向率等气候统计诊断方法,分析浙江地区气温、地温、农业界限温度等热量资源要素的变化规律及气候变化下浙江热量资源区划的年代际变化特征,以期为充分利用气候资源、优化农业结构和作物引种提供科学依据。研究结果表明：1）1951—2013年浙江四季和年平均气温变化幅度分别为0.24 ℃·10a-1(P0.01)、0.10 ℃·10a-1(P0.05)、0.14 ℃·10a-1(P0.01)、0.14 ℃·10a-1(P0.05)和0.18 ℃·10a-1(P0.05),突变起始年分别为1997、2005、2002、1993和1999年;2）1951—2013年浙江平均极端最高、最低气温的气候倾向率分别为0.10 ℃·10a-1(P0.01)和0.30 ℃·10a-1(P0.10);3）土温与农业密切相关,0—20 cm土温与日平均温度通过0.01显著性相关;4）气候变暖导致浙江农业界限温度(0 ℃、5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃)初日提前、终日延后、持续天数和积温增加,农业界限温度初日、终日、持续天数和积温的气候倾向率平均值分别为-3.2～-1.5 d·10a-1、0.3～1.6 d·10a-1、2.8～4.1 d·10a-1、95.7～107.3 ℃·d·10a-1;5）1951—2013年浙江初霜延迟、终霜提前、无霜期增加,初霜、终霜和无霜期气候倾向率平均为-3.62 d·10a-1、1.32 d·10a-1和4.97 d·10a-1;6）气候变暖导致浙江热量资源区划变化显著,2001—2010年淳安建德浦江义乌诸暨嵊州天台三门线以南地区≥10 ℃积温超过5600 ℃·d。     

未来气候变化对东北玉米品种布局的影响

为探求未来气候变化对我国东北玉米品种布局的影响,基于玉米生产潜力和气候资源利用率,结合区域气候模式输出的2011—2099年RCP_4.5,RCP_8.5两种气候背景气象资料和1961—2010年我国东北地区91个气象站的观测数据,分析了未来气候变化情况下,东北玉米品种布局、生产潜力、气候资源利用率的时空变化。结果表明:未来东北地区玉米可种植边界北移东扩,南部为晚熟品种,新扩展区域以早熟品种为主,不能种植区域减少。未来玉米生产潜力为南高北低,增加速率均高于历史情景,水分适宜度最低,而历史情景下温度是胁迫玉米生产的关键因子。未来东北玉米对气候资源利用率整体下降,其中RCP8.5情景利用率最低。     

1971-2010年雅鲁藏布江中游气候生长期变化特征

利用1971-2010年雅鲁藏布江中游河谷地区拉萨、日喀则、泽当和江孜4个站逐日平均气温和降水量资料,分析了该地区气候生长期变化特征。结果表明:(1)雅鲁藏布江中游地区各界限温度气候生长期以5~8 d·(10a)-1的速率增加,其中≥0℃和≥10℃界限温度的气候生长期都增加了30天左右,≥5℃气候生长期增加了20天左右;以稳定通过10℃界限温度来判断,该地区冬半年时间在缩短,夏半年时间在延长。(2)该地区稳定通过各界限温度的初日提前、终日推后,持续天数和活动积温增加趋势显著;≥10℃界限温度的降水量和降水日数增加趋势显著,分别以19 mm·(10a)-1和1.5 d·(10a)-1的速率增加,且在20世纪80年代末发生突变,表明该地区稳定通过10℃界限温度的水热条件显著地向暖湿变化。(3)各界限温度的终日年际变化相对较稳定,其他要素年际变化均处于不稳定状态;年代际变化上,≥10℃界限温度的初日、终日、持续天数以及各界限温度的活动积温保持台阶式变化,其他要素呈波动变化,最小值出现在20世纪80年代。(4)≥10℃界限温度的终日、持续天数和活动积温的变化趋势在20世纪90年代后期出现突变现象,表明≥10℃界限温度的终日显著推后趋势对夏半年的延长贡献最大。     

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。     

气候变化背景下河北夏玉米生长季热量资源利用率时空变化

探究夏玉米生长季热量资源利用率的时空分布特征，可为夏玉米品种布局调整、保障高产稳产提供理论依据。基于河北省夏玉米主产区15个农业气象观测站1981—2019年逐日气象数据、玉米及后茬轮作小麦的发育期观测数据，利用回归分析及空间插值等方法，分析气候变化背景下夏玉米生长季热量资源利用率时空变化。结果表明，1981—2019年河北省夏玉米潜在生长日数无显著变化、潜在积温显著增加（P<0.05）；生长季热量资源利用率显著增加（P<0.05），生长日数利用率从1981年的80.4%提高到2019年的94.5%，积温利用率从1981年的84.5%提高至2019年的94.9%。河北地区夏玉米潜在生长季日数、潜在积温呈现南多北少的空间分布；生长日数利用率及积温利用率整体呈现南低北高的分布特征，其中廊坊地区生长日数利用率及积温利用率均较高（95%以上），邯郸生长日数利用率较低（85%以下）。1981—2019年夏玉米花前积温与花后积温气候倾向率分别为19.6、58.7℃·d·（10 a）-1，花后积温的上升速度明显高于花前积温，积温比呈现明显下降趋势，从1981年的1.6下降到2019年的1...