江淮地區(qū)近50年農(nóng)業(yè)氣候資源時(shí)空變化及稻麥生產(chǎn)響應(yīng)特征研究.pdf

1、全球氣候變暖趨勢(shì)逐漸明朗，成為備受世界重視和關(guān)注的重大生態(tài)問(wèn)題。氣候變化勢(shì)必會(huì)引起與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的氣候資源在數(shù)量、質(zhì)量上的變化和時(shí)間、空間分布的改變，加大對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響和波動(dòng)性。因此，在當(dāng)前人類活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變化尚不能被有效控制的前提下，客觀地評(píng)價(jià)我國(guó)重要農(nóng)業(yè)高產(chǎn)地區(qū)——江淮地區(qū)氣候變暖的趨勢(shì)及對(duì)該區(qū)種植制度和作物土地氣候生產(chǎn)潛力造成的影響，為應(yīng)對(duì)氣候變化制定合理的農(nóng)田種植制度并提出切實(shí)可行的對(duì)策措施，對(duì)于未來(lái)氣候背景下該區(qū)域水稻和小

2、麥生產(chǎn)潛力的挖掘，實(shí)現(xiàn)稻麥持續(xù)增產(chǎn)有重大的理論和實(shí)際意義。
　　 本文收集了我國(guó)江淮地區(qū)（江蘇全省和安徽長(zhǎng)江以北地區(qū)）32個(gè)氣象站點(diǎn)的1960～2007年逐日的溫、光、水等氣象資料和22個(gè)作物物候觀測(cè)點(diǎn)小麥和水稻的生長(zhǎng)發(fā)育期及稻麥歷史產(chǎn)量資料，采用統(tǒng)計(jì)分析方法和GIS插值分析技術(shù)，重點(diǎn)分析了1960～2007年江淮地區(qū)全年和作物生長(zhǎng)季溫度、太陽(yáng)輻射和降水等農(nóng)業(yè)氣候資源的時(shí)空演變特征，以及稻麥對(duì)溫度敏感時(shí)期的農(nóng)業(yè)氣候資源的時(shí)空演變

3、特征，稻麥各級(jí)生產(chǎn)潛力的時(shí)空演變規(guī)律。利用估算出的稻麥的氣候生產(chǎn)潛力和實(shí)際稻麥產(chǎn)量值，通過(guò)GIS疊置分析技術(shù)，分析出不同地區(qū)稻麥的增產(chǎn)潛力。通過(guò)對(duì)江淮地區(qū)稻麥多年產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及22個(gè)作物物候觀測(cè)點(diǎn)有關(guān)稻麥生育特性數(shù)據(jù)分析，探討了江淮地區(qū)稻麥氣候適應(yīng)性問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上提出稻麥的應(yīng)對(duì)氣候變化的栽培策略。主要結(jié)論如下:
　　 1.1960-2007年期間，江淮地區(qū)全年、小麥生長(zhǎng)季和水稻生長(zhǎng)季平均氣溫均顯著上升，每10a遞增速率分別

4、為0.28℃，0.39℃和0.17℃，≥10℃的積溫每10a分別遞增79℃、57℃和31℃，冬春季的溫度上升尤為突出。全年最高氣溫和最低氣溫也呈顯著增加，且最低氣溫的增幅大于最高氣溫，夜間氣溫增幅大于白天氣溫。全年、小麥生長(zhǎng)季和水稻生長(zhǎng)季的平均氣溫、≥10℃積溫、最高氣溫和最低氣溫的增幅由南向北逐漸遞減。相對(duì)1960s來(lái)說(shuō)，2000s江淮北部地區(qū)的增溫幅度更大，等溫線向北移動(dòng)了大約50-150km。
　　 2.1960～2007

5、年期間，江淮地區(qū)全年、小麥生長(zhǎng)季和水稻生長(zhǎng)季的年降水量沒(méi)有明顯變化。全年和小麥生長(zhǎng)季降水日數(shù)和降水強(qiáng)度變化不明顯，但水稻生長(zhǎng)季降水日數(shù)呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢(shì)，降水強(qiáng)度呈顯著上升趨勢(shì)。全年降水量和降水日數(shù)南多北少，近幾十年來(lái)變化不大。小麥生長(zhǎng)季降水量和降水日數(shù)空間分布基本同全年，但48年來(lái)南部降水量和降水日數(shù)有所增加，而北部變化不大。水稻生長(zhǎng)季降水量空間變異較大，降水日數(shù)總體上由南向北逐漸減少，2000s整個(gè)區(qū)域降水日數(shù)明顯減少。
　　

6、 3.1960～2007年期間，江淮地區(qū)全年、小麥生長(zhǎng)季和水稻生長(zhǎng)季的日照時(shí)數(shù)下降趨勢(shì)明顯，每10a平均值分別減少81 h、121h和31h;太陽(yáng)總輻射量顯著下降，每10a平均值分別下降123 MJ m-2、44MJ m-2和91 MJm-2。日照時(shí)數(shù)和太陽(yáng)總輻射量均為夏季減少幅度大于冬春季。全年、小麥生長(zhǎng)季以及水稻生長(zhǎng)季的日照時(shí)數(shù)和太陽(yáng)輻射量均由北向南逐步遞減，2000s減少最為明顯。
　　 4.江淮地區(qū)冬小麥48年來(lái)的光合

7、生產(chǎn)潛力呈下降趨勢(shì)，光溫生產(chǎn)潛力與氣候生產(chǎn)潛力表現(xiàn)為上升趨勢(shì)，2000s與1960s相比，變化量分別為-1742 kg hm-2、678 kghm-2和829 kg hm2。水稻48年來(lái)的光合生產(chǎn)潛力、光溫生產(chǎn)潛力和氣候生產(chǎn)潛力均呈下降趨勢(shì)，2000s與1960s相比分別下降了3846 kg hm-2、3310kghm-2和3310 kghm-2，光合生產(chǎn)潛力空間上由北向南逐漸減少，光溫生產(chǎn)力和氣候生產(chǎn)力空間分布是由南向北遞減。江淮地區(qū)

8、冬小麥光合生產(chǎn)潛力由北向南逐漸減少，光溫生產(chǎn)力總體上溫度較高的西南部和東南部較高，氣候生產(chǎn)潛力由南向北依次減少，2000s較1960s東南部增加明顯。
　　 5.小麥實(shí)際生產(chǎn)中以江蘇中部地區(qū)和安徽北部地區(qū)單產(chǎn)最高，達(dá)5400kghm-2，最低值在安徽西南部，單產(chǎn)大部分在2500 kghm-2以下。水稻由東往西產(chǎn)量逐漸降低，高產(chǎn)區(qū)主要在江蘇東部地區(qū)，單產(chǎn)可達(dá)8800kghm-2以上，最低為安徽西南部，單產(chǎn)在6000 kg hm2以

9、下。小麥光溫增產(chǎn)潛力由南向西北地區(qū)遞減，增產(chǎn)潛力5000 kghm-2-7500 kg hm-2之間，水稻增產(chǎn)潛力由南向北減少，增產(chǎn)范圍為11500kghm-2-13000 kghm-2，水稻更具有較高的增產(chǎn)潛力。
　　 6.稻麥歷史產(chǎn)量呈現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)，并沒(méi)有因?yàn)闅夂蜃兣a(chǎn)量下降，稻麥生產(chǎn)系統(tǒng)具有一定的自適應(yīng)性特性。小麥播種期推遲，成熟期提前，總生育期縮短，水稻相對(duì)變化不明顯。冬小麥產(chǎn)量增加而水稻產(chǎn)量變化不大。江蘇省小麥種

10、植呈現(xiàn)北移現(xiàn)象，種植界限向北移50km以上。理論上，本世紀(jì)以來(lái)，江蘇中部到南部大部分地區(qū)均可以實(shí)行三熟制，安徽超過(guò)2/3的地區(qū)也可以實(shí)行三熟制，三熟制可向北推移100-200km。
　　 7.根據(jù)江淮地區(qū)氣候變暖及作物系統(tǒng)的響應(yīng)特征，建議從適當(dāng)調(diào)整作物種植界限和模式、適當(dāng)調(diào)整播種期、正確選用作物品種，科學(xué)引種、興建農(nóng)田水利設(shè)施，做好節(jié)水排灌和無(wú)機(jī)肥配施有機(jī)肥，增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤環(huán)境等方面來(lái)解決氣候變暖對(duì)稻麥兩熟地區(qū)帶來(lái)的影