气候变暖对新疆棉花种植气候适宜性分区的影响

[目的]研究气候变暖背景下新疆不同品种熟性棉花适宜种植区的变化,对科学制定新疆棉花发展规划和品种布局,促进棉花生产的持续稳定发展具有重要意义。[方法]基于新疆102个气象台站1961-2020年历史气候资料,使用统计学方法以及ArcGIS的空间插值技术,在对近60a影响新疆棉花种植的主要气候因子,≥10℃积温、无霜冻期和最热月(7月)平均气温时空变化进行分析的基础上,结合新疆棉花种植气候适宜性区划指标,就不同品种熟性棉花适宜种植区的变化进行研究。[结果]新疆≥10℃积温、无霜冻期和最热月(7月)平均气温的空间分布总体呈现“南疆多,北疆少;平原和盆地多,山区少”的特点。在全球变暖背景下,近60年新疆≥l0℃积温、无霜冻期和7月平均气温分别以75.657℃?d /10a、4.36d/10a和0.218℃/10a的倾向率呈显著(P=0.001)增多或上升趋势,并且上述要素均于1997年发生突变,突变后较突变前全疆平均≥l0℃积温、无霜冻期和7月平均气温分别升高或增多了268.2℃?d、13.5d和0.8℃。受其影响,1997年后较其之前,新疆各棉区不同品种熟性棉花适宜种植区的海拔上限均不同程度的抬升,其中,准噶尔盆地和吐鲁番、哈密盆地棉区海拔上限抬升了150-200m,塔里木盆地棉区抬升了50-100m;全疆中熟、中早熟和早熟品种棉区占新疆总面积的百分率分别增大了2.1%、4.3%和1.7%,特早熟品种棉区和不宜棉区分别减小了2.1%和6.0%。[结论]气候变暖使新疆宜棉区扩大,不宜棉区缩小,且部分棉区适宜种植的品种熟性向生长期较长、产量较高的品种熟级转变,这对促进新疆棉花生产的发展具有十分重要的意义。     

石河子棉区棉花障碍型冷害的人工模拟试验研究

为了确定引起棉花障碍型冷害的主导气象因子,达到及时预报,减轻损失的目的。2007-2008年在新疆石河子棉区乌兰乌苏农业气象试验站内,通过智能人工气候箱对石河子主栽品种297-5实施低温模拟试验,研究不同范围低温(9℃~17.5℃和11.5~17.5℃),及低温持续时间(2~4天)对棉花生长的影响,结果表明：石河子棉区棉花在遭受不同强度低温冷害后,其叶片、蕾和幼铃都出现异常脱落现象,且其减少程度与冷害强度有关,相同最高温度,最低温度值越小,持续时间越长其减少率越高;棉花在遭受相同强度的低温后,其蕾、铃先于叶片出现异常脱落现象,并且减少率高于叶片15%~40%,但在一定强度范围内,当环境温度再次升高到满足其生长条件后,仍然可以继续稳定生长。     

低温胁迫下巴旦杏的形态生理变化及抗寒性研究

莎车1号、英吉沙2号和莎车18号是新疆喀什地区巴旦杏的主栽品种。通过测定低温胁迫下细胞膜透性、叶绿素荧光参数的变化,对巴旦杏品种的抗寒性进行了比较研究,并进行了冻害分级。结果表明,随处理温度降低,相对电导率逐渐增加,枝条细胞膜受损程度在加重。引起巴旦杏品种低温伤害的临界温度范围为-24～-27 ℃,3个品种枝条半致死温度（LT50）分别为-24.9 ℃、-29.3 ℃、-27.7 ℃,英吉沙2号的抗寒性较强。随处理温度降低,巴旦杏枝条基础荧光（Fo）值逐渐上升,至某一温度达到峰值后开始下降,光系统（PSⅡ）最大光化学效率（Fv/Fm）值呈明显下降趋势。-24～-27 ℃左右的低温会造成PSⅡ结构的损伤,且品种抗寒性越差,PSⅡ结构受损越明显。综合分析结果表明,供试的3个巴旦杏品种中, 英吉沙2号抗寒性较强,莎车18号次之,莎车1号抗寒性较弱。     

天山云杉生态气象监测基地建成投入试运行

在国家财政部修购项目“林木生长与环境监测系统”的支持下,中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所分别在阿尔泰山、天山建立起西伯利亚落叶松和云杉生态气象监测基地。11月1日,建在天山白杨沟乌鲁木齐牧业气象试验站附近的“天山云杉生态气象监测基地”的仪器设备完成系统总体安装,投入试运行。“天山云杉生态气象监测基地”的仪器设备全部选择国际公认的标准仪器并通过公开招标采购。     

风沙灾害对策勒绿洲棉花生物量的影响

为定量评估风沙灾害对策勒棉区棉花生物量的影响,2011—2012年以新陆中21号为供试品种,在中国科学院新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站农民常规栽培模式田内进行有、无防风沙网防护对棉花最终产量影响的对比观测试验,发现频繁的风沙天气对棉花产量形成的影响分两个阶段,前期营养生长阶段,棉花植株抗逆性弱,而此时该地区风沙活动频繁,植被盖度低,平均风速较大,因此该时段棉花遭受风沙危害后其出苗率明显降低,导致后期严重缺苗;棉花营养生长和生殖生长并进时期抗逆性增强,绿洲植被覆盖度增加,起沙风频次减少,从而导致风沙对棉花生长的影响减弱,仅使棉花植株发育期延迟,地上部分单位面积上的生物量在防护网内比网外多52%,但单株生物量仅多4%。     

棉田干旱指标研究进展

干旱是影响作物生长发育的主要非生物胁迫因素之一,水分亏缺所造成的危害超过了一切逆境因子的总和,严重影响作物产量及农业生产。作为全国重要优质棉区之一的新疆,干旱及水资源缺乏也成为棉花产业发展的重大限制因素之一,棉花种植几乎完全依赖灌溉,而棉花或棉田是否需要灌溉,可根据土壤含水量以及植株本身受旱程度特征等指标来判断。本文从棉花干旱形态变化、生长发育进程、生理生态特征、产量结构差异、土壤水分变化、气象干旱等不同方面对绿洲棉田干旱指标研究的现状和进展进行总结,并对进一步开展滴灌模式下棉田干旱发生发展过程以及干旱敏感性指标研究提出建议。     

复水对花铃期轻度干旱胁迫棉花形态特性和产量的解除效应研究

水资源匮乏是限制棉花可持续发展的主要因素之一,明确棉花干旱后的复水灌溉量、复水时间及其对生长发育的影响解除程度,可为制定有效抗旱减灾降损措施提供科学依据。采用精准水分模拟试验,研究了花铃期不同复水程度（50%、75%、100%灌溉量）对棉花轻度干旱胁迫（土壤湿度为50%-60%）形态特性、产量的解除效应。结果表明,干旱复水后,100%和75%复水量处理棉花蕾铃干物质、地上总干物质均高于或接近对照,干物质增加量与复水程度呈正比,而50%复水量处理始终低于对照,复水对干旱的解除效应不显著。复水过程中,棉田土壤湿度和植株叶片含水率的差异变化趋势一致,复水后第4d达到最高,随后逐渐下降;复水后第19天至30天,50%复水量叶片含水率显著低于对照,土壤已发展为重旱,而75%、100%复水量叶片含水率与对照间差异不显著,土壤为无旱状态,二者配合可快速监测棉田干旱状况。复水后株蕾铃数、单铃重、棉花纤维长度均低于对照,蕾铃脱落率增加,最终产量低于对照,但75%、100%复水量产量与对照差异不显著。50%复水量无法解除轻度干旱胁迫对棉花生长发育的影响,75%、100%复水量可有效解除干旱影响,且在复水后第19d内受旱棉花处于恢复生长的旺盛期,进行干旱复水灌溉时需考虑复水程度和时间差。     

农业气象指数保险研究及其应用进展

全球气候变化背景下，极端天气事件和自然灾害频发，农业生产面临着巨大的气象灾害风险。新疆农区各类气象灾害呈现多发、频发的趋势，以合同中约定的天气指数作为触发值进行赔付的农业气象指数保险，是转移农业灾害风险的重要途径。分析农业气象指数保险的发展历程与研究进展，讨论其在新疆农业生产中的应用现状，提出新疆农业气象指数保险的研究重点及发展方向，以期为气象指数保险服务于农林业安全生产提供思路和参考。     

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。