气候变化背景下中国主要粮食作物生长期界定的研究综述

聚焦于水稻、玉米和小麦3大粮食作物,就生长期的定义、界定方法以及应用等方面对文献进行了梳理与归纳;基于局地、区域尺度视角,描述了我国不同品种、不同地区对生长期界定所存在的差异;对应用于气候变化背景下生长期的变化规律和气候变化特征这2方面的相关研究进行了综述.结果表明：作物生长期的起止日期主要依据界限温度或现实经验进行界定,界限温度是作物生长发育过程中的一个重要气候指标,我国主要以0、5或10℃为阈值;采用滑动平均方法准确估算作物播种和收获的具体日期,适用于局地尺度范围内生长期起止日期的界定.参考我国农业种植制度和粮食生产的实际情况,选定某时段作为生长期,便于开展区域尺度范围内气候因素的长期演变研究;改进作物生长期的界定,可准确分析区域农业气候资源变化;为气候变化研究的指标选取和参数优化提供依据,并有助于农业种植制度的制定、作物品种的布局优化等相关工作,能更好地保障作物产量并提高作物的生产潜力.     

气候变化与气象灾害

回顾了国际上气候变暖背景下极端天气和气候事件研究的基本成果，重点讨论了我国旱灾、暴雨洪灾，高温热浪、霜冻、低温冷害和沙尘暴等气象灾害的变化特点。指出：在过去50多年气候明显变暖的背景下，华南，西北东部和东北东部随着降水量的减少，降水日数也显著减少，干旱化倾向十分明显；长江流域的强降水过程明显趋于增多，发生洪涝灾害的频率也趋于增加。气候变暖最显著的影响之一是无霜期显著增加。虽然在过去50多年中我国沙尘暴发生频率和范围总体趋于减少，但由于持续干旱的影响，使得1998年以来又出现沙尘暴增加的势头。     

山东省酿酒葡萄气候区划

 采用中国气象中心提供的山东省123个气象站点连续30年（1979—2008）的气候资料,排除不能种植酿酒葡萄和数值缺失较多的3个站点,对余下的120个站点气象资料进行分析。采用李华等提出的指标体系,即利用无霜期作为第一指标、生长季干燥度为第二指标、埋土防寒线为第三指标。结果显示,在山东省,生长季干燥度能很好地判断一个地区能否种植葡萄,但对适宜种植产区的优劣区分得不好,因此应根据实际情况选择第四个指标,通过分析山东省的气候特点（雨热同季）,排除水热系数,采用成熟季（7—9月）降水量作为第四指标。利用这4个指标对山东省进行酿酒葡萄气候区划,通过Excel软件对区划指标进行计算分析,根据计算结果利用ArcGIS软件作图。将山东省划分为2个优质区,1个优良区,3个一般产区和1个可种植区,初步评价了各区适合种植的品种种类。     

基于人工神经网络开发中国地区统计降尺度气候预估数据

针对中国地区的气候预估问题,开发一套高时空分辨率(空间分辨率:0.25°;时间分辨率:逐日)的统计降尺度气候变化数据集.降尺度气候预估结果表明:1)在传统降尺度方法的基础上引入人工神经网络算法,开发高时空分辨率的降尺度气候数据,技术上简便可行;2)将这种新方法应用到模式的历史模拟数据上,温度和降水的气候态偏差显著减小,...     

高光效对吉林省玉米气候资源利用效率的影响

为研究在东北半干旱地区大田种植条件下,不同种植方式的玉米群体气候资源利用效率、干物质积累情况和产量等特征,为区域玉米高效栽培模式技术提供理论依据。2014—2016年,在吉林省公主岭市进行大田试验,选取先玉335为研究对象,通过田间对照试验方法,分别设置了垄向南偏西20°、种植间距为0.4～1.25 m的高光效和垄向南偏西20°的高光效小垄处理,研究了不同种植方式下玉米气候资源利用情况。结果表明：高光效处理与高光效小垄和对照比,有较高的气候资源利用效率,收获指数最高,产量最高,产量性状表现更好,抽穗之后的干物质积累速率更高。可见,高光效种植方式对于产量有提升作用;垄向调整和株行距共同作用对于干物质积累和雌穗性状有一定的影响,实际生产中可根据需求选择种植方式。     

Regional difference of aridity/ humidity conditions change over China during the last thirty years

Scientists have found that the global average surface temperature has increased by 0.6±0.2℃ since the late 19th century based on various evidence[1]. From the 1980s, temperature has experienced the most rapid warming to an extent of abrupt change statistically[2,3]. Global warming has attracted extensive attention from multiple depart-ments and has been an important issue related to global politics. Many scientific communities have made great efforts on climate change research and global env…     

The climatic suitability for maize cultivation in China

To provide scientific support for planning maize production and designing countermeasures against the effects of climate change on the national maize crop, we analyzed the climatic suitability for cultivating maize across China. These analyses were based on annual climate indices at the Chinese national level; these indices influence the geographical distribution of maize cultivation. The annual climate indices, together with geographical information on the current cultivation sites of maize, the maximum entropy (MaxEnt) model, and the ArcGIS spatial analysis technique were used to analyze and predict maize distribution. The results show that the MaxEnt model can be used to study the climatic suitability for maize cultivation. The eight key climatic factors affecting maize cultivation areas were the frost-free period, annual average temperature, ≥0°C accumulated temperature, ≥10°C accumulated temperature continuous days, ≥10°C accumulated temperature, annual precipitation, warmest month average temperature, and humidity index. We classified climatic zones in terms of their suitability for maize cultivation, based on the existence probability determined using the MaxEnt model. Furthermore, climatic thresholds for a potential maize cultivation zone were determined based on the relationship between the dominant climatic factors and the potential maize cultivation area. The results indicated that the importance and thresholds of main climate controls differ for different maize species and maturities, and their specific climatic suitability should be studied further to identify the best cultivation zones. The MaxEnt model is a useful tool to study climatic suitability for maize cultivation.     

宁夏回族自治区酿酒葡萄气候区划

 通过对宁夏回族自治区24个一般站点30年（1979—2008）的气象资料进行统计分析,按照李华等提出的气候区划指标体系,详细的分析了各区划指标在宁夏的分布情况。以无霜期为一级指标,干燥度（4—9月）为二级指标,埋土防寒线为第三指标,对宁夏进行气候区划。本文将宁夏划分为5个区域,其中1个为不适宜种植葡萄区,主要分布于固原全部、中卫市和吴忠市的部分地区,这些地区的限制因素是无霜期太短;其他区域为适宜区,适宜区可细分为4个区域,其中1区和3区主要集中在贺兰山东麓一带,无霜期适合,干旱少雨且有引黄灌溉的便利条件,是种植酿酒葡萄的优质产区。本文并对各区适合种植的品种种类做了初步评价。     

气候变化对雄安新区城市建设的影响及应对策略

 利用全国近50年气象资料（雄安1974年以来的完整资料）,研究分析了全国尤其是雄安近几十年来的气候变化和气候生态特征。雄安属暖温带半湿润季风气候,气候背景与北京、天津类似。近几十年来,气温、降水等气象要素的变化趋势明显但幅度较弱,年平均气温变化趋势为平均每10年升高0.2℃,高温日数平均每10年增加0.8 d,暴雨日数呈减少趋势,上述要素的变化幅度虽低于全国及周边城市,但均显示出了气候变化对雄安的影响,且极端天气事件也呈增加的趋势,如强降雨重现期缩短,极端强降雨量明显增大等,这与IPCC（联合国气候变化政府间专门委员会）的报告和中国大部地区趋势一致。结合灾害历史资料分析和气候模式预测,指出在全球气候变暖背景下,雄安新区在发展中将面临气候变化背景下增加的气象灾害和气候风险,进而给出了相关城市建设的建议。     

气候变化对河北省冬小麦产量的影响——以栾城县为例

基于中国科学院栾城农业生态系统实验站,利用回归分析、T检验、Pearson相关分析和5年直线滑动平均法对河北省栾城县1980—2012年气温和降水的变化特征及其对冬小麦气候产量的影响进行了分析.结果表明:(1)通过对前一年10月—1月和3—5月的冬、春这两个时间段气温和降水的多年变化趋势进行分析发现栾城县冬春气温33年来有明显升高趋势,冬季气温平均每10年升高0.45℃,春季气温平均每10年升高0.75℃,而降水的变化不明显.(2)冬小麦的气候产量与冬、春的气温变化显著相关与降水量的变化相关性不大.(3)当冬季和春季均温都低时,气候产量也会随之较低,即不利于冬小麦生长;当冬季均温在1℃~2.5℃之间并且春季均温较高时,气候产量相对较高,即有利于冬小麦生长;当冬季均温在1℃~2℃之间且春季均温在13.85℃~14.85℃之间时则对冬小麦的生长更为有利.     

The methodology of quantitative assess economic output of climate change

A method is introduced in this paper to study the effect of future climatic change on the economy. The researchers determine the economic output of climate change from historical data, and provide a method to quantitatively predict economic output of climate change by an economic-climatic model. A historical reciprocating examination is used to analyze output data for various crops in eight agricultural areas in China and meteorological data from 160 observatories in China from 1980 to 2000. The results show that the methods used are reasonable to a certain extent and good in application.     

东北地区农业适应气候变化技术体系框架研究

 随着气候变化及其所带来的影响日益显著,目前适应气候变化越来越成为全球关注的热点问题。东北地区是中国重要的粮食生产基地,气候变化影响下东北农业生产变化将直接引起中国粮食安全问题。从气候变化角度着手,梳理了气候变化对东北农业影响的关键问题,分析指出近年来气候变化对东北地区农业4个最突出的影响：热量资源呈现增加趋势,旱涝灾害频次与强度增大,极端低温冷害事件下降,农业病虫害损失显著加重。针对这4个关键问题,从作物抗逆品种选育、作物应变耕作栽培、农田基本建设、种植结构调整、病虫害防治、农业保险等不同方面形成东北农业适应技术体系框架。     

气候变化对中国北方季风区生态系统总初级生产量的影响评价

利用中国北方季风区121个地表气象观测站2000-2013年逐日气温和降水资料及MODIS遥感8天平均总初级生产量数据(MOD17A2), 分别建立了14年内8天累积平均、最低、最高气温和降雨量与累积总初级生产量的线性气候相关模型。基于模型所得区间的阈值和参数, 计算区域模式RSM本底时期10年(1996-2005年)及未来 10年(2041-2050年)两种排放情景RCP4.5和RCP8.5下, 森林、草地和农田生态系统总初级生产量累积开始日期、累积时期、累积结束日期及累积速率变化, 分析平均、最高、最低气温和降水量变化对总初级生产量累积的影响, 并综合评价气候变化对生态系统总初级生产量累积的影响。结果表明: 平均气温和最低气温对总初级生产量的模拟精度高于最高气温和降雨量; 总初级生产量累积开始和结束日期对4 类气候因子的变化均较敏感, 而累积时期和累积速率仅对平均气温和最高气温的变化较敏感; 未来气候变化将延长累积时期, 增加累积速率, 并提高总初级生产量。     

Analyses on the climate change responses over China under SRES B2 scenario using PRECIS

The global climate has been altered by the anthro- pogenic forcing due to greenhouse gases (GHGs) emis- sions. It is pointed out in the Third Assessments Report (TAR)[1] of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) in 2001 that over the 20th centur…     

气候变化对四川省盐亭县主要农作物生产潜力的影响

依据盐亭县近48年来的气象观测资料,计算了水稻、玉米、小麦3种作物的光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力,并将农作物生产潜力与气候要素的变化结合起来,分别探讨了气温变化对光温生产潜力的影响和降水变化对气候生产潜力的影响.结果表明,盐亭县冬春两季干旱缺水的气候条件已经成为小麦等小春作物自然生产潜力的主要限制因子,再加上从20世纪80年代开始,该县降水有减少的趋势,水分亏缺将进一步加剧.因此,水利建设是盐亭县农业发展最关键的因素之一.     

气候变化对商丘冬小麦生育期的影响

利用商丘农业气象观测站1981—2013年冬小麦物候期观测资料、同期气象观测资料,采用一次线性函数分析法分析了冬小麦生育期间气象因素和生育期变化特征,并采用相关分析法分析了气候变化对生育期的影响.结果表明:1冬小麦各生育阶段及全生育期平均气温均呈上升趋势;降水量在越冬至返青期、拔节至乳熟期呈增多趋势,其他阶段呈减少趋势,全生育期呈减少趋势;日照时数在返青至乳熟期呈增多趋势,其他生育期呈减少趋势,全生育期呈减少趋势.2从起身到开花期、成熟期均存在不同程度的提前趋势,播种至返青期、乳熟期呈微弱的推迟趋势.3开花到乳熟期、抽穗到开花期间隔天数的增加趋势达到极显著水平.4影响冬小麦物候期变化最显著的气象因子是平均气温,且物候期与平均气温绝大多数时段呈负相关.5冬小麦返青到起身期对气候变化最为敏感,其次是起身到拔节期、抽穗到开花期和乳熟到成熟期.     

近年气候变化对我国不同地区供暖供冷度日数的影响

通过对覆盖不同气候区的83个站点气象数据进行系统分析,研究了不同气候区供暖供冷度日数受气候变化的影响规律。结果表明:近20年来,空气相对湿度和太阳辐照度在我国大部分地区均呈上升趋势,而气温上升现象主要出现在中部地区和东北地区;近年气候变化造成我国寒冷地区和严寒地区的供暖度日数分别以每10年4.49%和2.41%的速率下降;夏热冬冷地区的供冷度日数以每10年19.22%的速率上升,而夏热冬暖地区供冷度日数则以每10年15.36%的速率下降。     

联合气象地温资料分析北京地区的气候变化

 利用1954—2006年北京地区0.8、1.6、3.2m深度的逐月平均地温资料,得到其年平均地温并与相应的气温数据进行对比,分析其变化规律。通过气候倾向率对比分析,初步给出了该地区50年来平均地温和气温的变化趋势,发现该地区的浅层地温和气温均有所增加,近年来增加幅度增大。小波分析发现,该地区浅层地温和气温同时存在约10年和15年多重周期变化特征,且均在20世纪70年代初和80年代末发生温度突变。利用世界气象组织判断气候异常的标准得到浅层地温和气温的温度异常年份。这些结果有助于从新的角度（气温联合浅层地温）分析北京地区的气候变化。     

大连地区的气候生产潜力分析

本文对大连地区主要作物的气候生产潜力进行了估算。气候生产潜力可划分为三个层次,即光能生产潜力,光温生产潜力和气候(光、温、水)生产潜力。计算结果表明:玉米的气候生产潜力可达到657～750公斤/亩,水稻可达到1300公斤/亩左右。并以气候生产力指数反映一地的气候生产力水平和光、温、水配合程度。     

Siliceous microplankton fluxes and seasonal variations in the central South China Sea during 1993–1995: monsoon climate and El Niño responses

Seasonal variations of radiolarian and diatom fluxes in the central South China Sea during 1993–1995 were overwhelmingly controlled by monsoon climate. Radiolarian and diatom increased obviously during the Northeast (from November to February) and Southwest (from June to September) monsoons and decreased during the periods between the monsoons. The change of circulation driven by the monsoons improved water exchange in the different areas that brought rich nutrient materials for the surface microplankton, thereby enhancing radiolarian and diatom fluxes. Variation of radiolarian flux coincided with organic carbon flux, surface primary and export productivities. High radiolarian flux corresponded to high surface primary productivity. Radiolarian and diatom fluxes raised abnormally during 1994–1995 could be attributed to the El Nino event during the period.