气候变暖对新疆乌昌地区棉花种植区划的影响

在对新疆乌昌地区1961—2010年≥10℃积温、最热月(7月)平均气温和无霜期等热量要素时空变化进行分析的基础上,结合北疆棉区区划指标,完成了2004年前、后乌昌地区棉花种植气候区划。并对未来年平均气温升高1～4℃时,棉花种植气候区划的可能变化进行了预估。结果表明:乌昌地区热量资源在空间分布上表现为"平原多,山区少"的格局。1961—2010年≥l0℃积温、最热月平均气温和无霜期分别以每10年52.3℃.d、0.1℃和3.3 d的速率增多(升高、延长),并分别于1995年、2004年和1987年发生了突变。受其影响,2004年后乌昌地区宜棉区较之前明显扩大,次宜棉区、风险棉区和不宜棉区有不同程度的缩小。未来气候变暖将对乌昌地区棉花种植气候区划产生较大影响,年平均气温每升高1℃,宜棉区面积将扩大6600 km2,次宜棉区和不宜棉区分别缩小2100 km2和4700 km2,风险棉区面积变化不大。

气候变暖背景下南疆棉花种植区划的变化

利用南疆地区52个气象台站1961-2013年逐年≥10℃积温、无霜冻期和最热月(7月)平均气温资料,使用线性趋势分析、累积距平和t检验以及基于Arc GIS的混合插值法对各热量要素的时空变化进行分析;结合新疆棉花种植气候区划指标,对比分析了1997年前后南疆棉花种植气候区划的变化。结果表明:南疆地区热量资源的空间分布总体呈现平原和盆地多,山区少的特点。全球变暖背景下,近53a,南疆地区≥l0℃积温、无霜冻期和7月平均气温分别以56.64℃?d?10a-1、3.15d?10a-1和0.15℃?10a-1(P<0.05)的倾向率呈显著上升趋势,并分别于1997、1997和1994年发生突变,受其影响,1997年后较其之前,南疆地区中熟棉、中早熟棉区面积分别扩大17682km2和43033km2,早熟棉区面积变化不明显,特早熟棉区和不宜棉区分别减少4940km2和56589km2。

气候变暖对新疆棉花种植气候适宜性分区的影响

基于新疆102个气象站1961—2020年历史气候资料,使用统计学方法以及ArcGIS的空间插值技术,在对近60年影响新疆棉花种植的主要气候因子,≥10℃积温、无霜冻期和7月平均气温时空变化分析的基础上,结合新疆棉花种植气候适宜性区划指标,就不同品种熟性棉花适宜种植分区的变化进行研究。结果表明:1961—2020年新疆≥10℃积温、无霜冻期和7月平均气温呈显著增多或上升趋势,并且上述要素均于1997年发生突变。受其影响,1997年后较之前,新疆不同品种熟性棉花适宜种植区的海拔上限均不同程度的抬升,其中,准噶尔盆地和吐鲁番、哈密盆地棉区海拔上限抬升150~200 m,塔里木盆地棉区抬升50~100 m;气候变暖使新疆宜棉区扩大,不宜棉区缩小,且部分棉区适宜种植的棉花品种向生育期较长、产量较高的品种转变,这对促进新疆棉花的发展十分有利。

近52年北疆气候变化对棉花种植气候适宜性分区的影响

基于北疆52个气象台站1961―2012年逐年≥10℃积温、最热月(7月)平均气温和无霜冻期资料,使用Arc GIS空间插值技术对上述各热量要素的空间分布进行模拟,使用线性趋势和年代间比较对近52年各热量要素的变化进行分析,结合棉花气候分区指标,完成了1961―1970年、1971―1980年、1981―1990年、1991―2000年和2001―2012年5个时段的北疆棉花种植气候适宜性分区;并对比分析了各时段宜棉区、次宜棉区、风险棉区和不宜棉区分布区域和面积的变化。结果表明:北疆热量资源的空间分布总体呈现"平原和盆地多,山区少"的特点;在气候变暖背景下,近52年北疆≥l0℃积温、7月份平均气温和无霜冻期分别以每10年75.657℃、0.218℃和4.36 d的斜率呈显著的上升趋势,并且20世纪90年代以来上升速率呈增大趋势。受其影响,近52年,尤其是20世纪90年代以来,北疆宜棉区面积明显扩大,次宜棉区和不宜棉区有所减小,风险棉区变化不大。2001―2012年与20世纪60年代相比,宜棉区面积扩大了6.54164×104 km2;次宜棉区和不宜棉区分别缩小了0.99982×104 km2和5.28675×104 km2。

气候变暖对新疆乌昌地区棉花产量的影响——以玛纳斯、呼图壁县为例

以新疆乌昌地区棉花主产区的玛纳斯、呼图壁县为例,利用1981-2009年两县的棉花产量数据和同期气温资料,在对近29年年平均气温、棉花生长季平均气温、≥10℃积温和无霜期等热量条件变化趋势和变化特征研究分析的基础上,就不同生长发育时段热量条件对棉花产量形成的满足程度进行了分析,结果显示,29年来大部分时段的温度变化对棉花生长发育和产量形成并无促进作用,从气候变暖对棉花产量形成机理方面,提出了趋利避害的对策建议。