广东近40年来5—9月气候变化及与主要农作物关系

本文以广东省４７个测站近４０年来５－９月降水量，平均气温，总日照时数和一些主要农作物农年单产量资料为基础，用主分量分析，周期回归等方法、分析广东全省性的气候时空变化特征；分析一些主要农作物农年单产的变化规律；用多元逐步回归分析方法探讨了广东全省性气候变化与同期及后期主要农作物单产量间的关系并作了预报。     

用主分量方法分析广东春季低温阴雨年景

本文利用主分量方法对广东47站1954～1991年2～3月平均温度和广东2～3月间低温阴雨出现年景进行统计分析，根据主分量原理，计算该时期温度的时空分布特征，直接评价低温阴雨出现年景：①广东2～3月温度时空分布极为集中，第1主分量已占埸的总方差的95．1％；③用前4个主分量及其对应的特征向量配合划分温度分布类型；③广东2～3月温度分布主要由2个类型控制，即全省一致的偏低（或高）分布和南暖北冷或南冷北暧分布．由主分量极大值（正）和极小值（负）表明：1957、1968、1969年为全省性温度偏低年，1973和1987年为全省性温度偏高年。这些年份恰好对应广东2～3月低温阴雨严重和轻微（或无）的年份。     

广东全省性年气候变化的定量分析

利用广东的年气候要素资料,采用经验正交函数分解,周期回归等方法,并计算相关系数,持续性比等,统计分析了广东全省性气候变化的时空特征,年际持续特点及其与热带海气变化的关系。     

新疆主要气象灾害对农作物产量的影响及其防治

本文通过对新疆主要气象灾害和农作物产量数据的搜集、整理,利用偏相关分析法对二者之间的密切程度进行探索。结果发现,1980年～2017年间四种主要气象灾害与十种主要农作物单产的相关性表现为:风雹和低温呈现出强相关性,而洪水和旱灾的相关性较弱。最后通过搜集相关资料,为对农作物产量影响比较严重的风雹和低温两种气象灾害提出相应的防治措施。     

转型时期广东二元经济结构演进分析

自1979年以来，中国二元经济结构在改革开放的推动下，出现了双重的二元经济结构格局，在此背景下，为了更好地考察广东经济的发展情况，利用比较劳动生产率、二元对比系数、二元反差指数等指标对转型时期广东双重二元经济结构的演进进行测度．发现广东双重二元经济经济结构的显著性，并且有加剧的趋势．与珠三角相比差距也较为明显。造成这种现象的根源是产值比重和就业比重转换的不同步，最后在对广东二元经济结构演进过程和原因的分析基础上，提出一些建议和意见。     

绵阳市1985-2015年农田作物碳储量动态研究

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分。以四川省绵阳市为研究对象,根据统计年鉴资料,对该区农田生态系统主要农作物碳储量与碳密度进行研究分析。利用30年来(1985～2015年)绵阳市农业相关数据统计资料,对该区主要农作物碳储量与碳密度进行估算与动态变化分析。结果表明,30年来绵阳市耕地面积逐年减少,复种指数呈现上升趋势,粮经作物比例保持在80∶20水平。主要农作物碳储量从212.71×10~4 t增长到277.12×10~4 t,增幅达30.28%;碳密度从4.42 t/hm~2增长到5.50 t/hm~2,增幅达24.43%,总体呈现不稳定增长趋势。主要农作物碳储量以水稻和小麦为主,分别占总碳储量33.83%和26.55%;碳储量结构中粮食作物与经济作物比在80∶20～70∶30,近几年经济作物占比呈现上升趋势。该地区今后可调整农田种植业产业结构,提高农田种植业作物单产与复种指数,发展低碳农业;加强农业生产管理,改进农业生产技术,提高农田植被碳储量和碳密度。     

河西走廊水资源利用现状与节水灌溉工程分析

用节水灌溉方式替代落后的大水漫灌方式是降低成本增加效益和解决当地水资源供需矛盾的关键所在。作者依据河西走廊2000年调查资料, 对灌区水资源利用现状进行了分析, 并结合2005年节水灌溉发展规划, 对项目实施后的水资源与农作物产量、经济和区域可持续发展进行了分析和研究。     

气候变化对石羊河流域农业生产的影响

用石羊河流域气象站47 a气象观测资料和武威农试站37 a农作物生育资料,探讨流域气候变化背景下农业气象、水文变化特征及对作物布局、生育和产量形成的影响。结果表明:流域内≥10℃积温呈逐年代增加趋势,热量条件好转;气候干旱指数呈逐年代增大趋势,暖干化明显;来水量呈逐年代减少趋势,水问题日趋严重;受气候变暖的影响,易受旱害的高耗水作物春小麦种植面积减小,耐旱、喜温的经济作物玉米、棉花种植面积扩大;春小麦生育进程加快,生育期缩短,对产量形成不利,反之,对喜温作物玉米、棉花等提高产量和品质有利。     

近50年基于农作物种植结构的新疆绿洲农田蒸散发时空变化分析

基于农作物种植结构准确估算绿洲农田蒸散发,对中国西北干旱区水土资源优化配置和生态环境可持续发展有重要意义。利用1960-2010年县级农业统计数据和基于遥感提取的绿洲耕地分布数据,产生逐年的新疆绿洲三种农作物(棉花、小麦、玉米)种植比例时空分布数据集,并在此基础上利用Penman-Monteith单作物系数法估算农作物蒸散发。结果表明:1960-2010年全疆绿洲耕地面积持续增加,粮食作物占优势的单一种植结构类型已被经济作物替代,形成南疆棉花快速增加、北疆小麦快速减少的种植格局。近50年全疆三种农作物总蒸散发量增加了47.85%,棉花贡献率最高,其次为玉米,小麦最低。耕地面积和结构变化对绿洲农作物蒸散发时空分布和组成结构变化具有重要影响。     

石羊河下游民勤绿洲生态安全时空变化分析

以生态安全面临着严重威胁的干旱区民勤绿洲为例，应用GIS、RS技术，从绿洲耕地风蚀潜在危险性、水资源利用与空间分布、作物安全生长格局与绿洲防护体系变化四个方面，对该绿洲近14a间生态安全状况进行了系统分析。研究结果表明：绿洲土壤风蚀潜在危险性逐年增大。地下水埋深持续下降，5～20m的地下水埋深区域面积比例由1987年的39．6％上升到2001年的62．1％。地下水矿化度在绿洲的北部表现为上升的发展趋势。作物安全生长格局变化显示春小麦与棉花的安全生长面积由1987年占绿洲总面积的63．8％和91．5％下降到2001年的56．2％和71．3％。由林地与荒草地组成的绿洲防护体系逐年被破坏。地表水资源的逐年减少是绿洲生态安全状况不断下降的主导因素，而人类不断扩大耕地面积，以及毁林、毁草开荒等行为进一步加剧了生态环境的恶化，使绿洲生态安全水平逐年减低。     

基于作物生长期的江苏省沿海地区气候生产潜力估算

江苏沿海地区是中国重要的耕地后备资源基地之一,气候生产潜力能够反映该地区粮食安全保障能力大小。考虑作物不同生长期光温水协调程度,对现有气候生产潜力模型基于作物生长期进一步改进,估算江苏沿海地区14个县市三大粮食作物气候生产潜力。结果表明：基于作物生长期的气候生产潜力模型具有可行性。江苏省沿海地区水稻和小麦作物气候生产潜力受太阳有效辐射、温度和降水因素共同影响;玉米气候生产潜力主要受太阳有效辐射和温度影响,不受降水因素限制。从地域分布特征看,江苏沿海地区水稻和玉米气候生产潜力南北方向呈现梯度递增规律;小麦气候生产潜力南北方向差异不大。     

ASSESSING THE SUITABILITY OF THE EPIC CROP MODEL FOR USE IN THE STUDY OF IMPACTS OF CLIMATE VARIABILITY AND CLIMATE CHANGE IN WEST AFRICA

The EPIC (Erosion Productivity Impact Calculator) crop model, developed by scientists of the United States Department of Agriculture (USDA), has been successfully applied to the study of erosion, water pollution, crop growth and production in the US but is yet to be introduced for serious research purposes in other countries or regions. This paper reports on the applicability of the EPIC 8120 crop model for the assessment of the potential impacts of climate variability and climate change on crop productivity in sub‐Saharan West Africa, using Nigeria as the case study. Among the crops whose productivity has been successfully simulated with this model are five of West Africa's staple food crops: maize, millet, sorghum (guinea corn), rice and cassava. Thus, using the model, the sensitivities of maize, sorghum and millet to seasonal rainfall were demonstrated with coefficients of correlation significant at over 98 per cent confidence limits. The validation tests were based on a comparison of the observed and the model‐generated yields of rice and maize. The main problems of validation relate to the multiplicity of crop varieties with contrasting performances under similar field conditions. There are also the difficulties in representing micro‐environments in the model. Thus, some gaps appear between the observed and the simulated yields, arising from data or model deficiencies, or both. Based on the results of the sensitivity and validation tests, the EPIC crop model could be satisfactorily employed in assessing the impacts of and adaptations to climate variability and climate change. Its use for the estimation of production and the assessment of vulnerabilities need to be pursued with further field surveys and field experimentation.     

香港降水的预测研究

利用香港１９５４～１９９０年月降水资料,通过相关和逐步回归,求出外界因子场的主分量与香港降水的关系,从而实现对香港年、前后汛期和春夏秋冬四季的降水进行逐步回归预报。结果表明,香港各时跨降不的逐步回归预报效果很好,复相关和系数（除对后汛期降水的预报外）在０．８０以上,预报与实况跨平符号相关百分率平均达８６．２％拟合和试报效果较好;而影响香港降水的因子复杂多样,主要受高度场、海温场和环流指数的影响。     

RCP8.5气候变化情景下21世纪印度粮食单产变化的多模式集合模拟

基于跨部门影响模型比较计划（ISI-MIP）中20种气候模式与作物模型组合的模拟结果,预估了RCP 8.5排放情景下21世纪印度小麦和水稻单产变化。研究发现：① 多模式集合模拟结果基本再现了印度小麦和水稻单产的空间差异;同时,再现了小麦和水稻单产对温度和降水变化的响应特征：与温度呈负相关,与降水呈正相关。② RCP 8.5情景下,水稻和小麦生长季温度和降水均呈增加趋势,小麦生长季的温度、降水增加幅度大于水稻。空间上,温度增加幅度自北向南逐渐减小,降水增幅则逐渐增加,并且小麦种植区升温幅度大于非种植区,降水增幅则少于非种植区,水稻种植区升温幅度小于非种植区,降水增幅则多于非种植区。③ RCP 8.5情景下,小麦和水稻单产均呈下降趋势,21世纪后半叶尤为明显。小麦单产的下降速度明显大于水稻,其中21世纪前半叶小麦和水稻单产下降速度约分别为1.3%/10a （P < 0.001）和0.7%/10a （P < 0.05）,后半叶分别增至4.9%/10a （P < 0.001）和4.4%/10a （P < 0.001）。小麦和水稻单产变化存在明显的空间异质性,小麦单产的最大下降幅度出现在德干高原西南部,降幅约60%,水稻单产最大下降幅度出现在印度河平原北部,降幅约50%。这意味着未来气候变化情景下印度粮食供给将面临较大的挑战。     

CROP RESPONSE TO CLIMATE CHANGE IN THE SOUTHERN GREAT PLAINS: A SIMULATION STUDY*

This study utilizes global climate models and crop growth models to estimate the potential agricultural effects of climate change caused by a doubling of atmospheric carbon dioxide for the southern Great Plains. Projected climate changes cause simulated wheat and corn yields to decrease in the study area. Decreases in modeled grain yields are caused primarily by temperature increases which shorten the duration of crop life cycle and curtail the harvestable biomass production. While physiological effects of carbon dioxide and changing cultivars offer some hope of climate change mitigation, detrimental consequences to regional crop production, including need for increased irrigation, are suggested.     

近30年中国农作物种植结构时空变化分析

综合运用时序变化趋势、空间集聚分析等方法,从种植结构类型和种植比例变化趋势分析了1980年以来中国县域种植结构的时空特征。结果表明：① 近30年来中国前10位的种植结构类型有16种,2002年后多元种植结构逐步替代单一型种植结构。粮食作物占优的单一种植结构类型呈逐年递减趋势,其中1980年全国82.7%的县级农业种植结构是水稻、小麦、玉米及其组合种植类型,2002年后的果蔬类型增加改变了种植结构格局。② 全国种植县中有47%的水稻、61%的小麦和29.6%的玉米的种植比例显著减少,其他作物呈现增加趋势。粮食作物由以水稻为主的格局调整为水稻、小麦和玉米共存格局,其中玉米种植面积比例在空间上变化最为显著,在中国形成北东—西南向的“玉米减少带”。种植结构调整热点的城市地区,城市化对种植结构变化影响显著,水果和蔬菜类种植比例在城市化地区快速增加。③ 种植结构变化趋势在1300个县形成空间集聚效应,水稻的高高聚集占全国县数的2.86%、小麦占5.64%、玉米占6.11%、大豆为4.53%、麻类为1.62%、棉花占7.77%、蔬菜占8.24%、薯类占12%、水果占10%、糖料占1.41%、油料占9.35%,主要分布于中国东北、新疆和沿海的城市化地区。     

中原腹地气候变化对冬小麦产量的影响——以商丘地区为例

为探明气候变化对商丘地区冬小麦产量的影响,根据1991～2010商丘市气候资料和小麦产量资料,利用数学统计与Thornthwaite Memoriae模型,结合未来气候预测结果定量分析了气候变化对冬小麦产量的影响。结果表明,冬小麦产量整体上呈波动上升趋势;主成分分析表明,气温、降水量、蒸发量与极端温度为影响冬小麦产量的主要气候因子,蒸发量过大及极端低温对冬小麦生产不利。商丘地区"暖湿型"气候有利于冬小麦生产力的提高,"冷干型"气候对冬小麦生产最为不利;未来几十年内气候可能将向"暖湿型"变化,对商丘地区粮食作物产量的提升较为有利。     

中国作物物候对气候变化的响应与适应研究进展

以气候变暖为主要特征的气候变化对作物物候产生了重要的影响,通常气温升高会导致作物生长速度加快,生育期缩短,从而造成作物产量下降,不利于农业发展。同时,作物物候变化可以直接或间接反映气候变化情况,对于气候变化具有重要的指示意义。作物物候的研究对于农业气象灾害的预防、农业生产管理水平的进步以及农业产量提高都极为关键。随着全球地表气温的持续升高,作物物候相关研究也越来越引起科学家的关注。论文结合作物物候的主要研究方法,综述了中国近几十年来小麦、玉米、水稻以及棉花、大豆等主要农作物的生育期变化特征以及主要的驱动因子,得到以下主要结论：①在研究方法上,统计分析方法应用最为普遍,其他几种方法都需要与统计分析方法相结合使用。另外,作物机理模型模拟方法易于操作、可行性强,在物候研究中应用也比较多。遥感反演方法对作物生育期的特征规律要求较高,一般主要关注作物返青期。②整体上,小麦全生育期主要呈缩短趋势,而玉米和水稻全生育期以延长趋势为主。③作物物候变化的驱动因子主要是气候变化和农业管理措施改变,其中,气候变化是主导驱动因子,对作物物候变化起决定作用,而调整农业管理措施,在一定程度上抵消气候变化对作物生育期的不利影响。作物物候对气候变化的响应和适应研究可以为农业生产适应气候变化提供重要的理论依据和对策。     

中国粮食生产的综合影响因素分析

采用模型模拟的方式, 根据中国社会发展规划, 将未来社会经济发展情景与区域气候模型、水资源模型和作物模型相连接, 综合评估和分析未来中国的粮食生产状况, 以期为宏观决策提供科学参考。结果表明, ①气候变化将影响未来三大作物单产, 如果不考虑 CO₂ 肥效作用, 未来雨养作物单产将受到更大冲击; 当灌溉条件保障后, 水稻受到冲击更大, 单产降低最多, 尤其是 A2 情景。如果考虑 CO₂ 肥效作用, 未来玉米平均单产变化不大, 小麦单产明显增加, 尤其是雨养小麦, 水稻单产也有所增加。②未来气候变化、水资源、社会经济发展将影响中国三大作物的需水量和农业供水量, 导致水稻、灌溉玉米和小麦的播种面积下降, 而雨养小麦和玉米的播种面积上升。③未来气候变化、 CO₂ 肥效、水资源和土地利用变化对粮食生产的影响较为复杂, 依情景和时段的不同而不同。农业可用水资源对粮食总产的影响最不利, 致使三大作物粮食总产量明显降低, 成为未来粮食生产的主要限制因素, 尤其是水稻生产; 土地利用对总产的负面影响最小; 气候变化和 CO₂ 的相互作用可使总量少许增加。未来各情景下水稻受到冲击最大, 而小麦和玉米则表现为不同程度的增产。