近53年來(lái)松嫩平原作物氣候生產(chǎn)力的變化特征及未來(lái)的趨勢(shì)預(yù)測(cè).pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文選取松嫩平原作為研究對(duì)象,篩選出16個(gè)氣象觀測(cè)站的1961~2013年氣溫、降水量的月集數(shù)據(jù)和年鑒數(shù)據(jù),結(jié)合Thornthwaite Memorial經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?,?jì)算出松嫩平原的作物氣候生產(chǎn)力值。研究了松嫩平原的年、四季和生長(zhǎng)季的氣溫及降水量的時(shí)空變化特征,并且分析了作物氣候生產(chǎn)力的變化趨勢(shì)及其受氣溫和降水的影響;對(duì)松嫩平原實(shí)際農(nóng)作物產(chǎn)值與通過(guò)模型得出的作物氣候生產(chǎn)力值進(jìn)行對(duì)比分析,在此基礎(chǔ)之上預(yù)測(cè)了未來(lái)氣候生產(chǎn)力的變化趨勢(shì),以便于更

2、好的分析研究松嫩平原農(nóng)作物產(chǎn)量,特別是在全球氣候變暖的大背景下,作物產(chǎn)量與氣候生產(chǎn)力之間的關(guān)系。通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)作物氣候生產(chǎn)力的變化趨勢(shì),可對(duì)研究區(qū)采用措施防止農(nóng)作物減產(chǎn)。本文的主要研究結(jié)論如下:
  (1)近53年來(lái),雖然在不同年代松嫩平原年、春季、夏季、秋季、冬季和生長(zhǎng)季氣溫各不相同,但總體在整個(gè)時(shí)間序列上呈明顯上升趨勢(shì),特別是進(jìn)入90年代以后,年平均氣溫和四個(gè)季的平均氣溫增溫極為顯著。年和四個(gè)季的氣溫變化的年際傾向率均大于零,表

3、明氣溫都呈上升趨勢(shì),自21世紀(jì)以后,增溫趨勢(shì)顯著,并且出現(xiàn)多次冷暖波動(dòng)。松嫩平原年、春季、冬季和生長(zhǎng)季的氣溫均在1972年發(fā)生突變,秋季氣溫沒有發(fā)生突變,夏季的突變點(diǎn)在1993~1995年之間。松嫩平原年均氣溫的空間分布由中部地區(qū)向東北地區(qū)遞增,向西南地區(qū)遞減,由年均氣溫第一特征向量值對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)變化分析得出,近53年來(lái)氣溫呈線性顯著遞增趨勢(shì),與前面年際變化趨勢(shì)分析的一致。
 ?。?)20世紀(jì)60~90年代,松嫩平原年、春季、夏

4、季以及生長(zhǎng)季的降水量變化趨勢(shì)基本一致,均呈現(xiàn)出先減少又增加再到減少的波動(dòng)趨勢(shì)。自90年代以后年、夏季、秋季和生長(zhǎng)季降水量都呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì),而秋季和冬季的降水量表現(xiàn)出與它們相反的變化趨勢(shì)。年、春季和冬季降水量的年際變化趨勢(shì)均呈上升趨勢(shì),年際變化傾向率分別為2.6mm/10a、4.1 mm/10a、1.2 mm/10a;夏季、秋季和生長(zhǎng)季的降水量呈波動(dòng)下降趨勢(shì),年際變化傾向率分別為-1.5 mm/10a、-1.1 mm/10a、-2.

5、2 mm/10a,年、春季、夏季的降水量沒有發(fā)生突變,夏季、秋季和生長(zhǎng)季的突變點(diǎn)均在1973年。松嫩平原年降水量的空間分布特征較有規(guī)律,但存在一些地域差異,變化幅度由北向南逐漸遞減,由中部地區(qū)向東部、西部地區(qū)遞增,這可能與地形、經(jīng)緯度和地理位置有很大的關(guān)系。
 ?。?)1961~2013年松嫩平原年、夏季、秋季和生長(zhǎng)季的氣候生產(chǎn)力均在80年代達(dá)到最大值,60年代到70年代較緩慢下降,70年代到80年代呈增加趨勢(shì),進(jìn)入80年代以后,

6、氣候生產(chǎn)力值又逐漸減少。年均氣候生產(chǎn)力呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),1998年達(dá)到最大值,比多年平均值高1399.6 kg/(hm2·a),夏季、秋季和生長(zhǎng)季的氣候生產(chǎn)力均呈下降趨勢(shì),年際變化傾向率分別為-3.003 kg/(hm2·a)、-3.397 kg/(hm2·a)、-3.302 kg/(hm2·a)。氣候生產(chǎn)力空間分布的第一特征向量的各個(gè)分量值均大于0,表明松嫩平原1961~2013年氣候生產(chǎn)力在空間分布上變化一致,振幅由東北地區(qū)向西南地區(qū)

7、遞減,所對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)呈一次線性緩慢遞增趨勢(shì),2001年以后增加趨勢(shì)顯著,東北地區(qū)站點(diǎn)的氣候生產(chǎn)力處于上升趨勢(shì),而西南地區(qū)站點(diǎn)的氣候生產(chǎn)力存在下降趨勢(shì)。
 ?。?)對(duì)松嫩平原氣候生產(chǎn)力與年、夏季、秋季、生長(zhǎng)季的氣溫和降水的相關(guān)性分析研究表明,降水的變化對(duì)氣候生產(chǎn)力的影響占主導(dǎo)地位,超過(guò)氣溫對(duì)氣候生產(chǎn)力的影響,年、夏季、秋季、生長(zhǎng)季的降水與氣候生產(chǎn)力的相關(guān)系數(shù)分別為0.911、0.998、0.999、0.998,而氣溫與氣候生產(chǎn)力的

8、相關(guān)系數(shù)均低于0.5。當(dāng)“暖濕型”氣候時(shí),氣候生產(chǎn)力增加了7.5%;當(dāng)是“冷干型”氣候時(shí),氣候生產(chǎn)力的值減少了7.6%;當(dāng)出現(xiàn)“暖干型”氣候時(shí),氣候生產(chǎn)力減少1%;而當(dāng)“冷濕型”氣候時(shí),氣候生產(chǎn)力減少0.7%。未來(lái)松嫩平原易出現(xiàn)“暖干型”氣候,這不利于氣候生產(chǎn)力的提高和農(nóng)作物產(chǎn)量的增加。
 ?。?)選取松嫩平原的位于黑龍江省的四個(gè)站點(diǎn)的實(shí)際單產(chǎn)量與氣候生產(chǎn)力值作對(duì)比分析,結(jié)果顯示:2006~2010年安達(dá)、北林、齊齊哈爾、哈爾濱四

9、個(gè)站點(diǎn)的實(shí)際單產(chǎn)量比氣候生產(chǎn)力都小,但隨著時(shí)間的推移二者之間的差距變小,2011年和2012年,安達(dá)、北林、哈爾濱的實(shí)際單產(chǎn)量比氣候生產(chǎn)力值大。
 ?。?)通過(guò)二元一次回歸方程可以預(yù)測(cè),當(dāng)松嫩平原氣溫每增加(或減少)1℃時(shí),松嫩平原作物氣候生產(chǎn)力增大(或減?。?.448 kg/(hm2·a),隨著年降水量加大(或變小)1 mm,作物氣候生產(chǎn)力增加(或減少)208.766 kg/(hm2·a)。結(jié)合松嫩平原年平均氣溫和年降水量的趨勢(shì)

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