冬小麦生长要素特征分析

冬小麦生长虽然处在不同的气候背景下,但表示小麦生长变化的生物学要素基本上保持较为稳定的曲线特征.相对生长率呈先升后降分布型,拔节期以前相对生长率较小,拔节期到孕穗期间达到最大,之后又逐渐减小.净同化率从整个变化情况来看,基本上表现出了拔节到抽穗开花后逐渐升高,开花后逐渐减小的特点.叶面积比率的生物学特征最为明显,冬小麦返青到拔节期间的叶面积比率最大,拔节之后,叶面积比率逐渐下降,在冬小麦乳熟期前后达到最小.冬小麦的灌浆速度变化率则呈较为明显的正态分布,营养物质转移理论"源-流-库"对营养物质的转移给予了充分的科学解释.     

UV-B辐射增加对小麦的影响

通过观测，分析了UV—B辐射增加对小麦生长发育的影响，计算了UV—B增加条件下对作物群体生产力生态特征值发生变化的情况。分析结果表明，UV—B辐射增加影响小麦生长发育表现在：生育期推迟，叶面积、分蘖和开花数减少，植株矮化，绿叶数、单株干物重、叶重、穗重等减小；影响小麦群体生产力表现在：群体生长率、相对生长率、叶面积指数、叶日积、净同化率都在生育期的中后期有很大幅度的减小，从而使小麦每亩株数、每株穗数、每穗粒数、千粒重也明显下降，最终影响到小麦群体生物学产量及经济学产量。     

鲁中地区冬小麦水分盈亏及灌溉需水量的时空变化特征

利用1980—2014年鲁中地区气象资料和冬小麦生育期资料,采用Penman-Monteith模型和单作物系数计算冬小麦各生育阶段需水量,利用美国农业土壤保持局推荐方法计算有效降水量、水分盈亏指数(CWSDI)和灌溉需水量,对冬小麦不同生育阶段的需水量、有效降水量、水分盈亏指数及灌溉需水量时空变化进行分析。结果表明:近35 a来,鲁中平原地区冬小麦全生育期需水量呈弱的减少趋势,山区呈增加趋势;拔节—乳熟期是需水量最大的阶段,呈减少趋势,强度中心在中部地区。有效降水量全生育期呈减少趋势,拔节—乳熟期呈增加趋势,强度中心在中部地区;除平原地区的越冬期外,其它生育阶段有效降水量呈减少趋势。CWSDI全生育期呈减少趋势,乳熟—成熟期减少幅度最大,自中部向南北两边递减。为满足冬小麦需水要求,全生育期平均灌溉需水量515 mm,呈上升趋势,强度中心在西部地区,拔节—乳熟期是灌溉需水量最大的阶段,呈减少趋势,返青—拔节期是增加趋势最明显的阶段。     

黄淮海平原冬小麦最大可能蒸散的估算

作物最大可能蒸散考虑了作物及当地地表状况,为当地地表实际覆盖情况下实际蒸散的理论上限值,能客观分析作物对水分的需求程度和农业干旱状况。基于遥感（叶面积指数和地表反照率）数据和逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式,计算黄淮海平原小麦种植区27个气象站冬小麦生育期2000-2015年逐日蒸散,提取得到冬小麦生育期逐日最大可能蒸散数据集,并分析其时空变化特征及成因。结果表明:与联合国粮农组织（FAO）单作物系数法计算的最大可能蒸散E_k对比,区域平均最大可能蒸散E_c的时间变化趋势与E_k一致,空间分布上E_c符合客观实际。黄淮海平原冬小麦全生育期、越冬期和返青-拔节期E_c均呈北低南高的分布特征,日平均值分别为1.99 mm,0.44 mm和2.75 mm;其余3个生育期（越冬前、抽穗期、乳熟-成熟期）在空间分布上差异不大,日平均值分别为1.23 mm,4.71 mm和3.74 mm。冬小麦不同生育期（含全生育期）E_c的空间分布主要受叶面积指数分布特征的影响,二者呈显著正相关关系。     

盘锦湿地芦苇群落冠层内辐射分布特征

基于盘锦湿地芦苇群落冠层内不同层次的微气象要素与生物学特性观测,探讨芦苇群落冠层内总辐射分布与叶面积指数(LAI)的关系。结果表明:芦苇群落内太阳辐射的垂直分布在生长前期(5月)和后期(9月)呈S型曲线,生长盛期(6月和7月)呈指数曲线变化。冠层内不同层次的太阳辐射透射率随叶面积指数的增加而减少,消光系数(k)存在明显的季节变化,表现为从萌芽期到成熟期逐渐减小趋势(最小值k=0.436)。     

沧州地区冬小麦的水分供需特征及水资源的合理利用

本文根据前人的田间试验结果和气象观测资料,应用彭曼公式和气候生产潜力的理论与方法,分析了沧州地区冬小麦水分供需特征,并从理论上探讨了不同时期灌水的生产效率。结果表明:本区小麦冬前水分条件较好,基本上可以满足需要,返青后水分供需矛盾日趋尖锐,返青—成熟各关键期各生育阶段的缺水幅度为88—138mm,产量降低幅度为18—50％。 灌溉的增产作用以拔节—抽穗期最好,在灌溉量相同的情况下,分别比返青—拔节期和抽穗—成熟期灌溉的增产40.6％和18.3％。     

科尔沁草甸草地生长季能量平衡特征

草地生态系统具有植被多样性和较大的气候变异性,研究草地的能量平衡特征对认识草地的生态效应具有重要意义。利用开路涡度相关系统和常规气象观测系统的观测结果,运用最小二乘法、线性回归等方法对科尔沁草甸草地2010年生长季能量平衡特征进行了分析。结果表明：科尔沁草甸草地生长季能量闭合比率为80.4%,说明该地存在不闭合现象,且闭合度居于同类观测的中上水平,涡度相关观测数据较为可靠。反射率日变化呈先降后升趋势,中午达到最低值,生长季（5-9月）内在0.040-0.120之间波动,整体也呈先降后升趋势,平均值为0.061。净辐射与太阳辐射的比值为0.386,二者呈线性正相关关系。潜热通量是科尔沁草甸草地最主要的能量支出项,其次是感热通量。各分量日变化与净辐射基本相同,呈单峰型变化,日出后开始增加,中午达到最大值,之后开始减小,峰值及其出现的时间稍有不同。两种典型天气下,各分量占净辐射比例次序与生长季平均情况相同。晴天时各分量与净辐射相同,呈单峰型,而阴天时变化规律均不明显。     

基于涡度相关的春玉米逐日作物系数及蒸散模拟

作物系数是计算作物蒸散量的关键参数。利用2006—2008年和2011年辽宁锦州玉米农田生态系统的涡度相关、气象、作物发育期及叶面积指数观测数据,分析不受水分胁迫条件下玉米逐日作物系数特征及其与叶面积指数的关系。研究表明:作物系数与玉米农田实际蒸散均呈单峰型变化,约在7月末至8月初达到最大值 (玉米开花吐丝期)。在此基础上,建立了不受水分胁迫条件下玉米逐日作物系数与叶面积指数关系 (达到0.01显著性水平), 同时,采用积温表示的标准化生育期方法模拟相对叶面积指数,并建立了逐日作物系数与相对叶面积指数关系 (达到0.01显著性水平),解决了无叶面积观测地区玉米逐日实际蒸散量的计算。研究结果可为玉米农田用水管理以及灌溉措施的制定提供参考。     

安徽淮北平原冬小麦气候适宜度分析及作物年景评估

选取安徽省淮北平原37个气象站1960-2016年逐日气象资料,构建气温、降水、日照及气候适宜度模型,分析气候变暖背景下冬小麦气候适宜度时空演变特征,揭示冬小麦生育期气候风险,评判农业气候年景。结果表明：淮北平原冬小麦不同生育期对气候因子适宜程度不同,单要素各生育期适宜度均为灌浆-乳熟期较高,返青-拔节期较低,其中降水适宜度分蘖期最低;全生育期温度适宜度最高、日照适宜度次之、降水适宜度最低,水分是冬小麦生长的限制因子。气候综合适宜度灌浆-乳熟期最高,分蘖期降水适宜度最低,并且其序列变异系数大,常遭遇秋冬连旱,引起产量波动;全生育期气候适宜度呈东高西低分布,淮北中东部较高,而淮北西部及沿淮地区较低,冬小麦生产风险相对较高。1961-2016年全生育期温度适宜度线性增大趋势显著,降水适宜度线性趋势不明显,而日照适宜度呈显著的线性减小趋势;综合来看,全生育期气候适宜度无明显线性增减趋势,空间上淮北东部略有增大,而西部及沿淮地区略有减小,气候风险增加。淮北平原多数年份气候适宜度适中,适宜性偏差年发生概率高于偏好年。基于气候适宜度评判冬小麦气候年景等级,评估结果与实际产量增减情况基本相符,表明农业气候年景模型评估精度能满足业务服务需求,具有推广应用价值。     

1981—2016年河南省冬小麦产量对气象因素变化的响应

基于河南省19812016年18个农业气象观测站的冬小麦观测资料及气象资料,采用一元线性回归法、偏相关分析法和多元线性回归模拟等,分析河南省冬小麦生长发育和产量对气候变化的响应。结果表明：河南省冬小麦出苗返青期和开花成熟期延长,返青开花期缩短,全生育期缩短。全生育期内最高气温和最低气温呈升高趋势,降水量变化不明显,太阳辐射呈减少趋势,不同生长阶段内各气象要素变化趋势不一致。最高气温与小麦气象产量为负相关关系,最低气温、太阳辐射与小麦气象产量为正相关关系,降水量与不同区域的小麦气象产量相关关系不同。小麦相对气象产量与各气象要素敏感性分析结果表明：不同生长阶段小麦相对气象产量对各气象要素变化的敏感性不同;小麦生长时期内最高气温升高1 ℃,相对气象产量减少约16.00%;最低气温升高1 ℃,相对气象产量增加约17.00%;降水量减少10.00%,相对气象产量增加约0.35%;太阳辐射减少10.00%,相对气象产量减少约1.70%。     

秋冬气候变化对乌鲁木齐冬小麦播期的影响

通过对1976-2006年秋冬气候条件分析。得出鸟鲁木齐冬小麦冬前生长期间和越冬期间的气候条件发生了较明显的变化,表现为气温升高、降水减少、冬前〉0℃积温增加,越冬期初日后推,冬前生长期延长,越冬期间负积温减少。结果表明随着气候的变暖适当晚播更有利于冬小麦生长,冬小麦的适宜播种期应在传统播种期的基础上向后推迟一候左右。     

亳州市2006年影响小麦灌浆的低温冷害过程分析

2006年亳州市小麦出现瘦穗瘪穗等灌浆受阻现象。基于2005／2006年小麦生育期、灌浆速度、千粒重以及相应时期的气象要素和天气图等资料,利用与常年比较、因子筛选、天气系统分析等方法,分析了小麦灌浆的变化情况,筛选了影响小麦灌浆受阻的气象要素,阐述了小麦灌浆期间低温冷害的天气条件。结果表明：（1）小麦灌浆速度及千粒重都是呈现双峰变化趋势;（2）小麦灌浆受阻的主要原因是低温冷害;（3）低温冷害过程是由3次冷空气交替影响造成的。     

Effects of climate change and agronomic practice on changes in wheat phenology

Phenological changes in crops affect efficient agricultural production and can be used as important biological indicators of local and regional climate change. Although crop phenological changes and their responses to climate change, especially temperature, have been investigated, the impact of agronomic practice such as cultivar shifts and planted date changes on crop phenology remains unclear. Here, we used a long-term dataset (1981–2010) of wheat phenology and associated local weather data from 48 agro-meteorological stations in four temperature zones in China to analyze phenological changes of spring and winter wheat. Trend analysis method was used to estimate changes in the date of growth stages and the duration of growth phases, while sensitivity analysis method was used to qualify the response of growth phase duration to mean temperature (T_mean), total precipitation (PRE), and total sunshine duration (SSD). Using the Crop Environment Resource Synthesis-wheat model, we isolated the impacts of climate change, cultivar selection, and sowing date on phenological change of wheat. Results show that phenological changes were greatest in the warm-temperate zone. Sensitivity analysis indicates that growth phase duration was generally negatively related to T_mean and positively related to PRE and SSD. The positive sensitivity response to T_mean occurred in the tillering to jointing and sowing to maturity growth periods in the warmer temperature zones, suggesting that warmer temperatures during the overwintering period hampered effective vernalization in winter wheat. Modeling results further indicate that reductions in wheat growth duration caused by climate change could be offset by the introduction of new cultivars with high thermal requirements and accelerated with delayed sowing date.     

新源县冬小麦对气候变化的响应

根据新源县气象站1982—2018年冬小麦生育期、产量及同期气温、降水、日照时数资料,采用线性回归、pearson相关系数、3 a直线滑动平均等统计方法,研究了近37 a来新源县冬小麦对气候变化的响应。结果表明:近37 a来新源县冬小麦冬前生育期显著推迟,返青至乳熟期显著提前,春、夏季生育期提前主要受3月上、中旬气温影响。出苗—越冬开始期显著缩短、乳熟—成熟期显著延长,其它各生育期间隔无显著变化,全生育期缩短是由播种期显著推迟造成的。冬小麦气候产量与营养生长期的气象要素显著相关。播种期显著推迟导致冬前的热量积累不足,建议播种期提前10 d左右,利于形成壮苗。     

河北省南部干旱特征及其对冬小麦产量的影响分析

以河北省南部冬小麦产区为例,基于标准化降水指数(SPI),采用数理统计方法,分析了近40 a(1971—2010年)冬小麦生育期干旱的时空变化特征,干旱对冬小麦产量的影响及干旱风险特征。结果表明:河北省南部干旱在空间上具有一致性,在时间上春季干旱20世纪90年代少于20世纪70年代和80年代,冬小麦全生育期干旱无明显变化。河北省石家庄地区冬小麦产量受干旱影响较小,沧州地区影响大,其他地区一般主要受春季干旱的影响。干旱的影响与各地灌溉条件及管理水平有关。冬小麦全生育期,邯郸西南部为干旱较高风险区;邢台、邯郸局部地区为干旱低风险区;其他大部分地区为干旱中风险区。     

安徽省冬小麦水分盈亏特征及其对产量的影响

利用安徽省1971—2010年的气象资料和冬小麦产量资料,采用水分盈亏指数分析了安徽省冬小麦全生育期和关键期（孕穗至乳熟期）水分盈亏的时空变化特征,以及旱涝对产量的影响。结果表明：冬小麦全生育期和关键期水分盈亏指数基本呈纬向分布,合肥以北水分亏缺明显,江淮南部及其以南地区水分供应基本充足,越往南水分盈余程度越大,总体来看缺水程度关键期大于全生育期;近40年冬小麦水分盈亏指数的时间变化趋势不明显,但年际波动大,旱涝灾害风险增加。干旱主要发生在沿淮淮北地区,涝渍在江淮及其以南地区发生频率较高,典型旱涝年平均减产率分别为4.2%和12.4%;造成冬小麦减产10%的中度旱灾风险北部大于南部,中度涝灾风险南部大于北部。南部涝渍风险和造成的产量损失明显大于北部的干旱,水分偏多的南部地区要尽量减少冬小麦的种植。     

济宁冬季天气条件及其对冬后小麦生长的影响

利用济宁市2005年冬季11县市的平均气温、降水等气象资料,并通过对冬后不同生长时段的小麦进行系统调查研究,分析了2005年冬季天气特点及其对冬后小麦生长的影响。整个冬季,前期气温偏高,中后期气温偏低,负积温较常年偏多,使小麦发生了不同程度的主茎冻枯型冻害,致使其苗高增长、单茎绿叶面积衰减、茎秆干重、千粒重增长等差异较大,从而使济宁市小麦平均产量降低,并针对造成小麦冻害的主要原因提出了相应的预防措施和建议。     

气象因素与麦类赤霉病群体流行波动的研究

本文以日常栽培管理情况下,常年种植的一般大小麦品种为对象,着重讨论1960—1980年气象因素与长江中下游麦类赤霉病群体流行波动之间的关系。 统计发现:在一般年份,大、小麦赤霉病病情间具有同步级的相关性,且小麦赤霉病病情比大麦略有偏重的特点,这种病情关系对赤霉病的防治有参考价值。 分析发现:麦类花期暖雨湿天的变化对麦类赤霉病群体波动起着主导作用;由于长江中下游各地间四月份的气候具有同一性变化,因而导致赤霉病群体变化趋势的一致性;这是由于不同的大型天气系统支配的结果。因此,只要掌握花期气候(或大型天气系统)变化规律,即可作出麦类赤霉病的预报,为防病或避病提供重要依据。     

冬小麦冬季干旱时段灌溉气象适宜指数研究

对1955-2010年宿州市冬季降水量和气温变化的数理统计分析结果表明：宿州市冬小麦冬季仍处于缓慢生长状态,特别是在干旱和暖冬的双重影响下,冬季麦田一般需要灌溉一次。在此基础上,采用德尔菲法（Delphi technique）,确定了影响冬季麦田实施灌溉的降水、日最低气温和风速3个气象要素的各自的量化等级和影响灌溉适宜与否的权重系数,给出了冬季干旱时段灌溉气象适宜指数概念和计算模型,再结合天气预报产品的释用方法,得到了冬小麦冬季干旱时段灌溉农用天气预报产品。经实例应用,可适应对外发布冬季麦田灌溉农用天气产品的需要。     

黄河中下游小麦赤霉病气象指数的建立与应用

按照小麦赤霉菌的活动规律，把小麦赤霉菌活动周期划分为三个时段，即菌丝体形成期、越冬休止期和侵染流行期。分时段选取有植病流行学意义的气象因子，组成小麦赤霉病气象指数，建立小麦赤霉病气象条件的分析、评价与预报指标，经应用，取得较好的效果。