近20年内黄淮海地区气候变暖对冬小麦夏玉米生育进程及产量的影响

【摘要】：本文利用我国黄淮海地区多个气象站点与农业观测点自1990～2009年逐日气温、降水水等气象资料和物候资料,以及主要农作物产量数据,分析了1990～2009年黄淮海地区冬小麦和夏玉米生长季温度和降水等农业气候资源变化特征,主要农作物生育期及产量变化特征。利用相关分析,非线性多元回归分析等方法,明确了气候因子对作物生育期与产量的关系,为制定合理的应对措施提供理论依据。主要结论如下： 1.近20年来,黄淮海地区冬小麦生长季内气温呈现波动上升的趋势,分别上升0.56,0.55和0.60℃·10a。随着气候变化,冬小麦生长发育进程发生变化,地区内冬小麦的播种时间都有一定程度的推迟,然而抽穗时间则有一定程度的提前,六个地区冬小麦成熟期提前,黄淮海平原冬小麦的生育进程存在缩短的趋势。生育期内天数变化呈现趋势性,营养生长期S1内呈缩短趋势；生殖生长期S2内,天数变化呈地区间差异,且S2占全生育期比例在逐渐上升。冬小麦生育期天数与温度因子有一定相关性,营养生长期S1与各温度指标均呈现负相关性,并且相关系数大小以纬度的降低而逐渐增大,生殖生长期S2与温度指标均呈现显著负相关关系,且达到极显著水平。综合考虑各方面因素影响,黄淮海地区20年内冬小麦产量变化呈增加趋势。剔除非气候因素影响,最低气温升高,位于东部的山东省与江苏省冬小麦产量降低,而西部地区的安徽省与河南省和北部的河北省产量增加；平均温度升高对安徽省产量影响显著；最高气温升高对黄淮海地区冬小麦产量均有正效应,南部地区的江苏省与安徽省冬小麦产量增加更为显著。 2.自1990年开始,20年间黄淮海大部分地区夏玉米生长季内温度呈上升趋势,温度变化存在地区间差异。降水方面,位于该地区东北部的京津地区、河北省与山东省降水量20年间均存在下降的趋势。与1990年代相比,2000年代黄淮海地区夏玉米播种期、拔节期与成熟期均有一定程度变化,并且,自1992年起,该地区夏玉米营养生长期S1天数呈下降趋势而生殖生长期S2呈上升趋势,全生育期天数以增加为主。各生育期阶段与温度因子相关性各不相同；降水方面,三个地区内降水量与营养生长期S1以及全生育期S1+S2均呈负相关关系,与生殖生长期S2呈正相关关系,且对北部干旱少雨地区影响明显。黄淮海地区除江苏省外夏玉米产量以增产为主。剔除非气候因素影响后,气温升高会导致黄淮海地区北部的河北省与中西部的河南省夏玉米产量上升,东南部地区各省份夏玉米的减产。降水对该地区干旱少雨的北部地区夏玉米产量有正效应,对湿润多雨的南部地区有负效应。此外,黄淮海地区北部的河北省与中西部的河南省当GDD10上升时,产量会随着上升,且河南省对GDD10的变化更为敏感；同时,东南部的山东省、安徽省与江苏省夏玉米产量将会下降；整个黄淮海地区,GDD30上升时,会造成全地区夏玉米产量下降,且在山东省下降较为明显。 3.整个冬小麦——夏玉米作物系统生育期进程发生明显变化,夏玉米播种期与成熟期普遍推迟,整个生育进程延长；冬小麦因夏玉米成熟期推迟,导致拔期推迟,但生育进程缩短,成熟期显著提前。气候变化对生育期变化有消极影响。黄淮海地区周年实际产量显著提高,在剔除非气候因素影响后,周年产量变化受气候变化影响呈现一定区域性,北部地区温度升高产量增加,南部减产,降水量缺乏的北部地区,在降水增加后产量有上升的趋势,而南部降雨充沛的地区产量则有下降趋势。 【关键词】：气候变化 黄淮海地区 作物生产 生育期 产量
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S512.11;S513
【目录】：

• 目录4-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 引言10-22
• 1.1 气候变化10
• 1.2 气候变暖对农作物的影响10-15
• 1.2.1 气候变暖对冬小麦的影响11-13
• 1.2.2 气候变暖对夏玉米的影响13-14
• 1.2.3 气候变暖对冬小麦夏玉米轮作制度影响14-15
• 1.3 研究目的及意义15-16
• 参考文献16-22
• 第二章 研究内容与方法22-28
• 2.1 研究区域概况22-23
• 2.2 研究思路及内容23-24
• 2.2.1 研究技术路线23-24
• 2.2.2 研究内容24
• 2.3 数据来源与分析方法24-27
• 2.3.1 资料来源24-25
• 2.3.2 分析方法25-27
• 参考文献27-28
• 第三章 黄淮海地区气候变暖对冬小麦物候与产量的影响28-44
• 3.1 冬小麦生育期气候变化28-30
• 3.2 冬小麦生育期变化30-32
• 3.2.1 冬小麦生育进程变化30-31
• 3.2.2 冬小麦生育期时长趋势变化31-32
• 3.3 冬小麦生育期与气候因子的相关分析32-35
• 3.3.1 冬小麦不同生育期与温度因子的相关性32-34
• 3.3.2 温度因子对冬小麦生育期的影响34-35
• 3.4 冬小麦产量与气候因子的关系35-37
• 3.4.1 冬小麦产量变化35-36
• 3.4.2 气候变暖对冬小麦产量的影响36-37
• 3.5 讨论与结论37-40
• 参考文献40-44
• 第四章 黄淮海地区气候变暖对夏玉米物候与产量的影响44-62
• 4.1 夏玉米生育期气候变暖45-47
• 4.1.1 夏玉米生育期气温趋势变化45-46
• 4.1.2 夏玉米生育期降水趋势变化46-47
• 4.2 夏玉米生育期变化47-50
• 4.2.1 夏玉米生育进程变化47-48
• 4.2.2 夏玉米生育期时长趋势变化48-50
• 4.3 夏玉米生育期与气候因子的相关分析50-53
• 4.3.1 夏玉米不同生育期与气候因子的相关性50-51
• 4.3.2 气候因子对夏玉米生育期的影响51-53
• 4.4 夏玉米产量与气候因子的相关分析53-56
• 4.4.1 夏玉米产量变化53-54
• 4.4.2 气候变暖对夏玉米产量的影响54-56
• 4.5 讨论与结论56-59
• 参考文献59-62
• 第五章 黄淮海地区气候变暖冬小麦夏玉米作物系统的影响62-70
• 5.1 冬小麦夏玉米两熟制生育期与气候因子的关系62-64
• 5.1.1 冬小麦夏玉米两熟制生育期推移变化62-64
• 5.1.2 气候变暖对冬小麦夏玉米生育期的影响64
• 5.2 周年产量与气候因子的关系64-67
• 5.2.1 周年产量变化64-65
• 5.2.2 气候变暖对周年产量的影响65-67
• 5.3 讨论与结论67-69
• 参考文献69-70
• 第六章 主要结论、创新点与展望70-72
• 6.1 本文主要结论70-71
• 6.2 创新点71
• 6.3 展望71-72
• 攻读学位期间发表的学术论文72-74
• 致谢74

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