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气候变暖下西南春玉米生长季不利气象条件的时空演变 总被引：1，自引：0，他引：1
《资源科学》2017,(9)
为明确西南地区气候变暖前后春玉米生长季内不利气象条件的时空演变特征,本文采用西南地区27个农业气象站点1981-2010年的发育期资料和66个气象站点的1961-2010年的逐日气象资料,分析气候变暖前后西南春玉米生长季内连阴天、高温、低温及水分盈亏发生的时空分布特征。研究结果表明:(1)西南地区春玉米生长季内,连阴天主要发生在出苗-七叶和七叶-抽穗阶段,变暖后发生频率分别平均增加12%和15%,但仅11%和14%的研究站点显著增加(P0.05);(2)高温天气主要发生在乳熟-成熟阶段,且主要集中在东北部地区,变暖后发生天数每生长季平均减少2.5d,23%的站点高温发生的天数显著减少(P0.05);低温天气在整个生长季均有发生,变暖后低温出现天数每生长季平均减少2.2d,其中七叶-抽穗阶段低温发生天数减少最为显著,56%的站点发生天数显著减少(P0.05);(3)水分亏缺主要发生在播种-拔节阶段,变暖后轻、中度水分亏缺发生频率分别增加6%和7%;春玉米各个生长阶段均受不同程度的水分盈余影响,但主要表现为轻度盈余,除西北部外,变暖后轻度水分盈余发生频率增加15%,播种-拔节和灌浆-成熟阶段21%和11%的研究站点轻度水分盈余显著增加(P0.05)。总体来看,变暖后西南地区春玉米生长季高温、低温发生天数减少,对玉米生长有利,但连阴天以及水分盈亏发生频率增加,可导致玉米品质下降和产量减少。 相似文献
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根据甘肃省河东地区15个气象站点50年的气象资料,利用FAOPenman-Monteith模型和所提供的作物系数计算出各站点春玉米不同生育阶段的作物需水量,在此基础上计算出作物水分亏缺指数(CWDI),并划分河东地区的干旱等级,分析春玉米干旱发生的时空特征。结果表明:在春玉米生长季内,CWDI呈现先增大后减小的趋势,其中最大值出现在6月中下旬,且每旬的CWDI值均大于10%,即在作物整个生长季,降水都无法满足春玉米需水的要求。不同等级干旱发生的频率:轻旱8%～20%;中旱7%～23%;重旱0～17%;特旱0～47%。生长季内,河东地区春玉米干旱发生程度基本由南向北递增,不同生育阶段干旱的严重程度:抽雄-开花期>拔节期>乳熟前期>出苗-七叶期>乳熟后期-成熟期。近50年来,出苗-七叶期和拔节期的干旱有逐渐缓解的趋势;抽雄-开花期和乳熟前期干旱变化的趋势大致相同:20世纪60年代中后期及70年代初为干旱的严重时期,70年代中后期有所缓解,至今又有加重的趋势;乳熟后期-成熟期,近50年来干旱有加重的趋势。 相似文献
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基于SPEI的云南省夏玉米生长季干旱时空特征分析 总被引：9，自引：2，他引：7
基于云南省29个典型气象站1953年-2011年的气象资料和16个州(市)1979年-2011年的玉米生产资料,分析云南省夏玉米生长季4个时间尺度的干旱风险时空变化特征,计算其标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),并验证了其与玉米减产率的正相关性.结果表明,SPEI能够较好地反映云南省历史干旱变化的时空特征和夏玉米的产量变化情况:①随着时间尺度的增加,SPEI值变化幅度减小,干旱频率降低、持续时间增长.3个月尺度的SPEI-3和6个月尺度的SPEI-6可体现干湿季节变化,12个月尺度的SPEI-12更能反映干旱年际变化情况;②从云南夏玉米不同生长期的干旱频率看,播种期＞花丝期＞成熟期;③从干旱频率空间分布特征看,总体上是滇东北＞滇中＞滇西南;④从年代际变化特征看,云南省玉米全生育期干旱呈加重趋势,以昆明市为例,玉米全生育期干旱指数Sep-SPEI-6最小值出现在2010年;⑤从统计分析结果看,云南省16个州(市)SPEI与玉米减产率均呈正相关关系,其中年均SPEI-3、年均SPEI-6、玉米全生育期干旱指数Sep-SPEI-6与玉米减产率相关性较大,表明了玉米生长季的干温情况对玉米产量的影响较大. 相似文献
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气候变化对黄淮海地区夏玉米气候适宜度的影响 总被引：14，自引：0，他引：14
基于未来气候变化情景(A1B)下区域气候模式(RegCM3)模拟的黄淮海地区1951-2100年0.25°×0.25°格点气象资料和1971-2000年逐日站点气象资料,结合夏玉米不同发育时段对温度、降水和日照的需求,在前人温度、降水和日照适宜度的基础上构建了黄淮海地区夏玉米全生育期气候适宜度模型,并对1951-2100年黄淮海地区夏玉米气候适宜度的时空变化特征做了分析。结果表明:1951-2100年黄淮海地区夏玉米气候适宜度总体呈下降趋势。2011年之前黄淮海大部地区夏玉米气候适宜度高于0.80,河北南部、河南中东部、山东西部等地出现小幅上升;2011-2040年夏玉米气候适宜度开始下降,大部地区降至0.65~0.75,之后下降趋势越来越剧烈,至2071-2100年大部地区夏玉米气候适宜度仅为0.45~0.50。夏玉米拔节-抽雄和抽雄-成熟期对水热条件变化较其它发育期更为敏感,气候变化中这两个发育时段降水和温度适宜度的急剧下降是导致夏玉米气候适宜度下降的主要原因。 相似文献
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黄土高原半湿润区玉米生长发育及产量形成对气候变化的响应 总被引：6，自引：0，他引：6
利用黄土高原半湿润区西峰农业气象试验站玉米生长发育观测资料、加密观测和对应平行气象观测资料,分析气候变化对玉米生长发育的影响,以及玉米穗干重生长与气象条件的关系。结果表明,1951-2010年,试验区逐年降水量呈波动变化,20世纪90年代降水量较其他年代为最少。降水量序列3a、8a的周期变化特征明显。试验区逐年气温为上升趋势,逐年气温序列线性拟合气候倾向率为0.325℃/10a。逐年作物生长季干燥指数显著上升,逐年干燥指数序列线线性拟合气候倾向率为0.051/10a,进入20世纪70年代,试验区气候暖干化特征明显。气候变暖使玉米拔节－成熟期提前(5~6)d/10a,全生育期缩短。玉米穗干重在播种102 d后,从缓慢生长期转为迅速生长期,在播种129 d后,又从迅速生长期转为缓慢生长期,玉米穗的干物质积累最大速率出现在播后115d左右。气候变暖使玉米大部分生育期可利用热量资源充裕,玉米产量形成对抽雄－开花期气温变化十分敏感,大部分时段气温对玉米产量形成呈负效应。气温变化的影响函数与降水量变化的影响函数表现为反相位特征。在玉米成熟期,降水对产量的影响为负效应,其余生育期降水的影响为正效应,玉米产量形成对三叶－拔节期降水变化十分敏感。灌浆－成熟期光照对玉米产量形成呈显著的正效应。 相似文献
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基于净初级生产力的海南天然橡胶产胶潜力研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以CASA模型为基础,建立基于MODIS数据的天然橡胶林净初级生产力遥感估算模型,利用2009年生长季（4月-12月）250m分辨率的MODIS数据和气象站点的气象数据估算了阳江农场天然橡胶的生长季净初级生产力（NPP）。并通过天然橡胶的干物质分配率计算了阳江农场天然橡胶的产胶潜力,最后以地面实际橡胶干胶产量的时间序列、空间序列与估算的天然橡胶林产胶潜力进行了相关分析。结果表明,阳江农场天然橡胶产胶潜力空间差异显著,且在时间变化上具有明显的季节性规律;产胶潜力与实际干胶产量存在明显的线性关系,表明本研究所采用的天然橡胶林净初级生产力估算模型、产胶潜力估算模型可行。2009年阳江农场全场的产胶潜力为5573t,比实际年干胶产量4572t高出22%,阳江农场干胶产量仍有很大的提升空间。 相似文献
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淮河流域降水变化对主要农作物气候生产潜力的限制 总被引：2，自引：0，他引：2
《资源科学》2017,(3)
针对淮河流域粮食主产区旱涝灾害频繁,严重制约粮食作物生产能力的问题,本文基于淮河流域171站1971-2010年的气象资料及121站作物历年生育期资料,采用气候生产潜力逐级订正模型计算了冬小麦、夏玉米和一季稻的气候生产潜力,着重分析了气候变暖背景下降水变化对作物气候生产潜力的影响。结果表明:近40年淮河流域三种主要农作物的气候生产潜力以一季稻最高,其次是夏玉米,冬小麦最低;各作物气候生产潜力的年际间变异系数均超过10%,其中冬小麦超过20%,但三种作物均无显著的时间变化趋势。各作物气候生产潜力占光温生产潜力的比例(简称气候比)以冬小麦最低,多年平均值仅为49.7%,且变异系数达到25.4%;夏玉米和一季稻的多年平均值分别为67.3%和66.4%,变异系数仅为12.9%和16.3%。降水变化对三种作物气候生产潜力的限制以冬小麦最大,其次是夏玉米,一季稻最小。冬小麦生育期间降水量严重不足,且降水变异系数大,构成了对气候生产潜力的双重限制作用;夏玉米生长季内降水量的偏多偏少和变异系数均是限制夏玉米的气候生产潜力的主要因素;一季稻的气候比则仅与生长季降水量相关显著,气候生产潜力主要受降水量多少的影响。 相似文献
10.
农作物气候适宜度模型研究－以河南省冬小麦为例 总被引：40，自引：1，他引：40
农作物的生长发育受温度、降水和日照等气候要素的综合影响，适宜度模型的建立是农作物气候适宜评估的基础。该文运用模糊数学方法，结合河南省冬小麦生理生态特征建立了旬温度适宜度函数、旬光照适宜度函数和旬降水适宜函数。考虑到不同生育期气候条件对作物生长影响强度的客观差异，运用相关系数法设定每个生育期内各旬的权重；运用因子分析法设计全生育20期个旬的权重。冬小麦的生长发育过程受光温水的共同影响，为反映其气候适宜性变化，必须模拟三因子的协同效应，因此该文采用几何平均法计算同期光温水的综合气候适宜度，对10个代表站点的气候适宜度计算结果与冬小麦气象产量的相关分析发现，两者间的相关性极为显著，说明用这种方法模拟作物气候适宜性变化是合理可行的。 相似文献
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根据1980—2015年河南省及周边39个气象站点逐日观测数据,选取与主要粮食作物生育机理相关的气候指标,运用气候统计方法分析河南省主要粮食作物生育期内水热气候要素的时空变化。结合统计数据,运用面板非线性回归模型分析主要粮食作物产量对气候变化的敏感性。研究发现：①河南省冬小麦返青期最低气温和生育期平均气温均呈显著增加趋势,在空间上两者升温速率呈现从河南省中部向周边递减的特征。夏玉米生育期总日照时数呈明显减少趋势,其减少速度在豫中地区最快,在豫西南地区最慢。②从敏感效应来看,冬小麦和夏玉米产量分别对生育期平均气温和生育期总日照时数的敏感效应最强,对生育期总降水量的敏感效应均最弱。从敏感区看,冬小麦产量敏感区主要分布在豫北、豫西和豫南地区,夏玉米则集中在豫西和豫东地区。③冬小麦生育期平均气温突变后有利于除豫北以外共83.3%区域内产量的增加,返青期最低气温突变后有利于豫北和豫东共44.4%区域内产量的增加。夏玉米生育期总日照时数突变后对豫中和豫西共44.4%区域的产量增加有利。 相似文献
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未来气候变化对中国东北地区水热条件影响的数值模拟研究 总被引：16，自引：1，他引：15
结合DKRZ OPYC模式在中国东北地区的模拟试验结果,利用随机天气模式WGEN对该地区未来水热条件的可能变化进行数值模拟,由此可以克服以基准气候下建立的线性统计关系,通过大尺度平均气候要素研究气候资源变化的不足。文中不仅给出了农业气候资源基本特征量的变化,如作物生长季、≥0℃有效积温和不同时间尺度的平均降水量等,而且详细分析了2×CO2气候情景下,该地区极端气候要素值的可能变化,如生长秀内极端平均最高气温、冷害低温如日、≥30℃高温日、≥50mm暴雨日和日最大降水量等。文中还针对不同作物类型,以作物需水量和缺水量,模拟了未来气候条件下,该地区主要农作物春小麦、春玉米和一季稻水热条件匹配状况的可能变化。结果表明,未来增温有利于改善东北地区当前的热量条件,减轻低温冷害的危害;降水量增加有利于改善干旱地区作物的供水条件,提高作物产量。但是由于降水的增加不足以补偿增温引起蒸发蒸腾的增强,东北地区主要作物生长发育期间水分普遍不足,在没有灌溉条件的地区,农业产量将受到影响。另外,平均气候变化以后,气候极端值的变化将更加剧烈,因此,异常天气灾害对农业的危害程度有可能增加。 相似文献
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北极地区是受全球变暖影响最为显著的地区之一。北极升温速率超过全球平均速率的2倍,这一“极地放大现象”和海冰的快速消融不仅造成当地环境的剧烈变化,还深刻影响着中纬度的天气和气候系统。深入理解气候长期趋势的季节和地理分布特征,有助于应对北极气候变化及其影响,并为未来开发北极资源服务。考虑到北极地区观测台站稀疏带来的不确定性,本文利用多套格点化的观测分析和ERA-Interim再分析资料,结合线性趋势分析,研究了1979—2017年60°N以北陆地地表温度、降水、气温日较差、年较差及相关极端气候指标的变化趋势。结果显示：①各资料中气温变化的一致性很高,但对于降水在2008年之后的变化,不同资料差异较大,可能是金融危机下可用台站数量急剧下降造成的。②ERA-Interim再分析资料能够很好地再现北极陆地温度和降水的整体增加趋势,变化速率分别约（0.57±0.07） ℃/10 a和（0.10±0.05） mm/d/100 a。春、秋、冬季升温趋势强,而夏季升温趋势较弱。北冰洋沿岸地区升温速率最大,局地可超过1.0 ℃/10 a。③降水的增加趋势在秋季最大。西伯利亚降水的增加与局地升温有很好的对应关系,其中秋季西伯利亚东部平均和极端降水的增加趋势可达热力学约束的8 %/K。④夏季气温日较差没有显著的变化趋势,春季阿拉斯加和加拿大北部地区的气温日较差呈显著增大趋势,其他区域则以减小趋势为主。气温年较差在北欧、阿拉斯加和加拿大北部呈减小趋势,在西伯利亚西部和东部呈增加趋势。无论冬夏,温度最小值的升高趋势比最大值更显著;冬季温度最小值的升高趋势比夏季更显著。研究表明,地表升温是北极陆地局地降水增加的重要驱动因素,不同区域降水变化的差异则可能与环流变化有关;观测台站数量的减少对降水趋势的监测有显著影响;ERA-Interim可作为北极地区观测分析资料的重要补充,特别在台站稀疏地区和台站数量减少的时段,ERA-Interim可提供一致和可信的气候变化信息。 相似文献
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黄河上中游降水正态性与稳定性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
基于1961-2011年黄河上中游45站年、月降水量资料,利用偏态(峰度)系数、变差系数、皮尔逊Ⅲ型分布等统计方法,对该区降水量进行正态性和稳定性分析,并拟合不同保证率下的年降水量及百年重现期.结果表明:年降水量有33.3％的台站未通过正态性检验.月降水量冬季各月几乎所有台站均不服从正态分布,夏季各月降水量正态性略好,但未通过正态性检验站数也在60％以上.对降水量进行非线性变换后的正态化效率达95.4％,其中1月、2月、3月平方根法优于立方根法,11月、12月反之,其余月份基本相同.降水稳定性冬季最差,春季次之,夏、秋季最好,从区域看,青海高原东部降水稳定性最好,河套北部最差.P=50％和P=80％保证率下的降水量自东南向西北递减,前者接近平均值,后者远低于平均值.有21个台站年降水量历史极大值突破了百年一遇,与年降水量未通过正态性检验的台站基本对应,主要集中在陇中-陇东-宁夏南部地区,该区域属于气候变化的敏感区和极端降水事件的多发区. 相似文献
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为预测气候变化下的森林植被生长季特征变化,本文基于华北晋冀山地区和黄土高原区两个区域44个气象站1961-2013年日气温数据,分析了华北湿润半湿润地区两个区域树木生长季特征的变化趋势。定义生长季开始时间为当连续5天日平均温度≥5℃,选第5天作为生长季开始时间;生长季结束时间为当秋季连续5天日平均温度<5℃,选第5天作为生长季结束时间。结果表明:①1961-2013年晋冀山地区和黄土高原区以及两个区域整体树木生长季开始时间呈现显著提前趋势,变化速率分别为-1.7d/10a、-2.1d/10a和-1.9d/10a;树木生长季结束时间均呈现显著延后趋势（p<0.05）,变化速率分别为0.9d/10a、1.1d/10a和1.0d/10a;研究区树木生长季长度表现出明显的延长趋势,晋冀山地区和黄土高原区以及两个区域整体的树木生长季长度时间变化速率分别为2.6d/10a、3.2d/10a和2.9d/10a,树木生长季长度分别延长13.3d、16.4d和14.8d;②1961-2013年,海拔对树木生长季指标的影响,除了对晋冀山地区的树木生长季开始影响不大以外,对于两个研究区的其他树木生长季指标均有显著影响;研究区树木生长季指标（生长季开始时间,结束时间和生长季长度）与春季和秋季气温都显著相关;③1961-2013年,树木生长季开始时间变化趋势在整个研究区空间上大部分呈提前趋势,树木生长季结束时间大部分呈延后趋势和树木生长季长度的变化趋势在空间上则大部分呈延长趋势。 相似文献
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华北春旱年型对冬小麦影响的模拟试验 总被引：17，自引：1，他引：16
利用大型活动式遮雨棚遮档自然降水,采用人工控制定量喷灌模拟冬小麦生产中3、5、7、10、14a-遇的春旱年型,研究不同春旱年型对冬小麦不同生长发育阶段和产量的影响。试验结果表明：随着春旱年型的增加,冬小麦根、茎、叶、的生长速度明显降低,总生物量减少;春季干旱使冬小麦春生分蘖减少,单位面积总穗数减少,穗长变短,穗粒数减少,千粒重降低,不孕小穗数增加;3、5、7、10、14a－遇春旱处理的冬小麦产量分别比CK减少2.6%、14.6%、22.1%、43.0%、47.2%。春季干旱程度与冬小麦产量呈指数曲线相关。 相似文献
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根据玉米分期播种资料,得出不同品种播种到出苗,出苗到抽雄及抽雄到成熟的热量指标,以地区热量资源的满足程度确定其成熟度及成熟概率。根据不同品种的成熟概率及收益状况,利用概率决策方法确定地区的主栽品种以及利用线性规划的方法求解不同品种最佳搭配的比例,从而为充 热量指标;概率决策;线性规划 相似文献
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河南小麦-玉米轮作系统热量利用率时空分布 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究河南省小麦、玉米及其轮作系统热量利用率的时空变化规律,因地制宜地提出挖掘河南省不同区域热量潜力和提升热量利用率的有效措施,本文利用河南省17个农业气象观测站1981—2014年的气象资料及小麦和玉米的生长发育资料,统计分析了河南省不同区域小麦、玉米及小麦-玉米轮作系统的热量分布及其利用率的时空变化特征,剖析了其区域差异及形成原因。结果表明：1981—2014年,不同年代小麦-玉米轮作系统生育期在豫北略增加、在豫东呈增—减—增变化特征、在豫西缩短、在豫南则先减后增;河南省各区域小麦和玉米生育期所需有效积温均呈增加趋势,是各区域适应气候变化、提高热量利用率而选用中晚熟品种的结果;小麦和玉米潜在与实际有效积温差南高北低,且小麦有效积温差升高,玉米有效积温差降低,表明玉米热量利用程度高于小麦热量利用程度;在小麦和玉米潜在与实际有效积温的共同变化下,小麦-玉米轮作系统有效积温差在豫南和豫东大部较高,而热量利用率北高南低,东高西低,但均呈升高趋势,表明河南大部分地区小麦-玉米轮作系统热量利用率有明显提升,但在豫南和豫东仍存在较大的提升潜力,今后应着重提高该区的热量利用率。 相似文献