中国北方气候暖干化对粮食作物的影响及应对措施

东北、华北和西北50a来的平均气温增幅高于全国平均水平,气候变暖明显,尤其冬季增温最显著。区域增暖的极端最低气温远比极端最高气温的贡献大。东北、华北大部、西北东部降水量明显减少,平均每10a减少20—40mm,尤其春夏季减少最明显。这种趋势一直延续到20世纪90年代以后,干旱化趋势非常突出。在综述我国北方现代气候变化基本特征是暖干化的基础上,重点阐述了喜凉作物冬小麦、春小麦、马铃薯和喜温作物水稻、玉米、谷子、糜子等7种主要粮食作物的生长发育、品种熟性、种植区域与面积、产量与品质等对气候暖干化的响应特征。揭示了气候暖干化使春播作物播期提早,苗期生长发育速度加快,营养生长期提前,生殖生长期和全生育期延长;秋作物发育期推迟,生殖生长期和全生长期延长;越冬作物播期推迟,越冬死亡率降低,种植风险减少,春初提前返青,生殖生长期提早,全生育期缩短。使作物适宜种植区域向高纬度高海拔扩展;品种熟性向偏中晚熟高产品种发展;喜温作物和越冬作物以及冷凉气候区的作物种植面积迅速扩大;在旱作区种植不较耐旱的玉米、春小麦等作物种植面积受到制约。对雨养农业区的作物气候产量影响严重,尤其对不够耐旱的小麦和玉米的气候产量受影响最大;对较耐旱的谷子、糜子、马铃薯等影响较轻。从作物属性而言,对喜温作物水稻、玉米和越冬作物冬小麦有利于气候产量提高;对喜凉作物春小麦和马铃薯的气候产量将产生不利影响。同时,提出了从5个方面应对气候暖干化的技术措施,调整作物种植结构,确保粮食生产安全;根据不同气候年型调整各种作物种植比例;针对不同气候区域发展优势作物和配置作物种植格局;采取不同栽培技术和管理模式应对气候变化;采取综合配套技术提髙抵御灾害能力。为粮食作物安全生产和种植结构调整与布局提供科学依据。

气候暖干化对中国北方干热风的影响

综述并阐明了干热风气象灾害在指标类型、时空分布、形成原因、发生环境、危害特征、防御技术等6个方面的内容,干热风危害特点具有明显温度猛增、湿度骤降的突变性和昼夜维持干热天气分不开.气候暖干化是北方现代气候变化的基本特征,气候变暖尤其使极端气温显著升高,气候变干使降水量持续偏少,出现了明显干旱化趋势.干热风发生次数与气候变暖呈显著正相关,与气候变干呈显著反相关.干热风对气候暖干化的响应十分敏感,气候暖干化使干热风发生区域扩大、次数增多、强度增强、危害加重.因此,防御干热风和干旱化危害刻不容缓.

山西黄土高原近50年来气候暖干化研究

根据山西省4个具有代表性的气象站点自建站以来到2005年的降水量与气温资料,应用线性回归与趋势分析方法,研究了山西黄土高原近50年来的气候变化。研究得出:山西省近50年来气候总体上具有暖干化的特征,年平均气温呈波动上升趋势,其增长率为0.032℃/a,高于全球近百年的平均值(0.005℃/a),也明显高于陕甘宁地区近50年来的平均值(0.0194℃/a);最冷月(1月)比最热月(7月)增温速率高;年平均气温以70年代中期为界,将山西省气候分为冷、暖两个时期,前为冷期,后为暖期;年平均降水量呈波动减少趋势,其减少率为1.635mm/a;年平均降水量同样以70年代中期为界,之前为相对丰水期,之后为相对枯水期。

中国黄土高原气候暖干化及其对生态环境的影响

应用中国黄土高原7省51个代表性气象站1961年～2000年主要气象要素观测资料和1956年～2000年黄土高原中部主要河流的年径流量,采用EOF和其他数理统计方法研究了黄土高原气候和径流量变化特征及其对生态环境的影响,结果表明:中国黄土高原年平均气温呈明显的上升趋势,年平均气温以每年0.026℃/年的速度上升,增温速度大于全国同期增温速度;年降水量和植物生长季降水量均呈递减的趋势,年降水量递减率为-2.095mm/年,递减率高于全国同期值;年平均气温和夏季平均气温变率呈增大趋势;黄土高原中部7条主要河流径流量呈明显的下降趋势,年河流径流量以每年0.4851×108m3/年的速度下降.气候暖干化导致土壤含水量下降,风沙加大,植物存活率降低,植被覆盖率下降,地表土质更趋疏松,是黄土高原区域生态环境趋于恶化的重要原因.

江河源区气候暖干化趋势研究

温室效应引起的全球变暖是近几十年来气候变化的主要特征,但不同区域降水量变化差异较大,温湿变化的差异对生态环境产生了不同影响。探讨江河源区气候变化趋势,是研究该区域生态环境变化的重要内容。文章利用江河源区气象观测资料,分析了近42年来该区域不同站点和整个区域的平均气温、降水量、蒸发量等气象要素的变化情况。结果表明,1961年以来,江河源区全区及各站点的年、季平均气温均呈明显上升趋势,升幅随站点位置、季节的不同而变化,气温最高年份大多出现在最近十多年间;1980年以来,源区和大多数站点的平均年降水量呈减少趋势,暖季降水量普遍减少,冷季降水量则有不同程度增加;蒸发量年际间波动大,变化规律复杂,但20世纪90年代以来,源区大多数站点和整个源区的平均年蒸发量均表现为上升趋势。气温上升,降水量减少,蒸发量增大,使江河源区气候呈暖干化趋势。

华北地区气候暖干化的农业适应性对策研究

通过对华北地区1951-2000年的气温和降水的统计资料进行分析,并作出年平均气温距平变化图和平均降水变化图,得出华北地区50多年来气候呈现暖干化趋势,气温明显升高,冬季表现最为明显,降水明显减少,夏季表现最为明显。接着采用降水量减去同时期蒸发力的方法,从水分平衡的角度分析了气候暖干化对地表水资源的影响,得出近50年来,华北地区年及季的水分亏缺量总体呈增加趋势,春季亏缺尤为严重,加剧了对农业生产的不利影响。然后通过大量农业实验数据,分析了气候暖干化对农作物产量、品质、病虫害及化肥农药的使用的影响,得出气候暖干化对农业生产的影响害处远大于利处。在此基础上分析得出华北地区农业应对气候暖干化的主要问题是水问题,然后通过具体实例和对实验数据的分析,提出以下具体建议与适应性对策:积极推广和普及农业节水技术;推广集水保水技术;因水制宜调整农作物类型,发展优势作物;合理调整种植结构,优化作物布局;加强宣传教育,增强农民气候适应意识。

气候暖干化对西北四省(区)农业种植结构的影响及调整方案

利用陕、甘、宁、青四省(区)141个气象站1961-2008年的气象要素值计算和分析得出,暖干化是西北四省(区)现代气候变化的基本特征。年平均气温表现为一致的增温趋势,每10年增温0.27℃,1996年是突变年。年降水量自1961年以来呈持续下降趋势,1986年是转折年,1987-2008年年平均降水量比1961-1986年平均减少20～40mm。以黄河为界,黄河以东降水量呈减少趋势,每10年减少10～40mm;黄河以西呈增多趋势,每10年增加10mm左右,减少的幅度明显高于增加的幅度。进入21世纪,气候暖干化的势头有所减缓。在分析不同区域自然资源特点和气候暖干化及其对农作物影响特征的基础上,运用系统规划理论,采用气候生态相似原理,提出了陕、甘、宁、青四省(区)13个不同地域农业种植结构调整方案。为了加快农业结构调整进程,使农业结构调整方案收到明显的生态、社会和经济效益,提出了四个方面的保障措施。

甘肃省气候暖干化与农业干旱灾害的联系

基于甘肃省59站的1961～2008年月平均气温和月降水量资料,计算了陆面蒸散量、干燥度及线性变化率,揭示了甘肃省气候暖干化的事实,分析了暖干化及与农业干旱灾害的联系。结果指出:甘肃近48a气温呈上升趋势,降水量呈减少趋势,干燥度呈增大趋势,气候暖干化趋势明显;气候暖干化导致了干旱灾害频繁发生,是农业受旱灾面积扩大,粮食减产的主要原因。

陕甘宁接壤区气候暖干化及其生态环境意义

应用陕甘宁接壤区1951—2000年气温、降水及1956—2000年陕甘宁接壤区7条主要河流径流量实测记录,在实地调研的基础上对气象数据和水文数据分析后得出结论,陕甘宁接壤区近年来气候呈现暖干化趋势,全区增温线性倾向值为0.194℃/10a,高于全球近百年的趋势(0.05℃/10a),区内增温趋势强弱差异显著。陕甘宁接壤区气候变干表现在2个方面:①年降水量减少;②地表径流量减少。降水线性倾向值平均为-1.0759mm/a,地表径流总量1956—2000年减少速率为0.4844m3/a。陕甘宁接壤区生态环境在暖干化的气候背景下继续恶化,生态贫水化严重,水土流失加剧,沙漠扩大。

甘肃特种作物对气候暖干化的响应特征及适应技术

为了探讨气候暖干化对甘肃特种作物的响应特征,通过选取甘肃省80个气象站点1961—2010年的气象要素值计算和分析,以及采用田间试验和对比调查等研究方法。结果表明,暖干化是甘肃现代气候变化的基本特征。甘肃年平均气温气候倾向率均为正值,年平均气温每10年增温0.29℃,温度升高1.4℃,其中1997年是突变年。≥0℃积温每10年增温40～80℃;年降水量自1961年以来呈持续下降趋势,降水距平百分率以每10年减少1.7%的速率递减。以黄河为界,以东呈减少趋势,每10年减少10～30 mm,以西呈增多趋势,每10年增加4～12 mm,减少的幅度明显高于增加的幅度;年平均日照以每10年下降9.8 h的速率递减。进入21世纪,气候暖干化的势头有所减缓。揭示了啤酒大麦、啤酒花、百合、花椒、油橄榄、板栗、黄花菜等7种特种作物的生长发育、种植区域、气象灾害、生物量、产量与品质等对现代气候暖干化的响应特征。初步认为,气候暖干化对特种作物的影响是多方面的、复杂的且利弊并重。并提出了制定精细化特种作物综合农业自然资源区划,确定精准的最适宜和适宜种植区范围,合理调整种植结构;在最适宜和适宜种植区内加快优质商品生产种植基地建设,创建特种作物现代农业发展模式和建立管理生产新模式适应气候变化;根据未来气候预测和不同气候年型调整作物种植结构和比例;加强气象灾害监测、评估、预警与防御工作等4个方面的措施应对气候暖干化。

陕甘宁地区气候暖干化农业影响分析

对陕甘宁地区包括陕北 (延安地区、榆林地区 )、甘肃庆阳地区及宁夏西海固地区共 4 1个县市近 30 a的气温、降水等气象资料进行了分析 ,探讨了陕甘宁地区水热组合变化对本区农业的影响。分析认为 ,在陕甘宁地区气候日益暖干情况下 ,秋熟作物更适于水热变化 ,因此在大力抗旱的同时 ,适当调整种植结构是适应气候变化 。

西北地区气候暖干化对经济和特色作物的影响及应对技术

在综述西北地区现代气候变化基本特征的基础上,重点揭示了主要经济作物棉花、胡麻、冬油菜和特色作物酿酒葡萄、苹果5种作物的生长发育、产量与品质等对现代气候暖干化的响应特征,并提出应对气候暖干化的技术措施,为农业生产提供服务。

西部主要牧区气候暖干化及草地畜牧业可持续发展的政策建议

以青海省青南牧区、甘肃省甘南牧区、四川省川西北牧区、内蒙古锡林郭勒盟和新疆伊犁牧区为代表 ,对我国西部主要牧区 1 980年代以来出现的气候暖干化趋势进行了分析 。

气候暖干化对环县土壤贮水量的影响

通过对干旱半干旱区环县近38年（1971-2008）来的气温、降水分析发现，环县气候暖干化明显，年平均气温增高，增幅为0．0385℃／a，增温幅度远高于全国近40年增温幅度（0．004／a）；气温年代变化以80年代到90年代上升幅度最大；季节变化以春季、冬季增温最为显著，夏季、秋季增温缓慢。年降水量呈略减趋势，逐月降水量变化不一致，6月、9月降水量呈显著增加，7月、11月呈显著减少，其它各月正常或略减变化；年代变化，70到80年代呈现增加，80到90年代减少，90到2000年来呈现增加；从80年代以来，春季降水呈显著减少，表明春旱明显，夏季、秋季和冬季的降水随年代不同有增有减，变化趋势不一。近26年（1983—2008）来，0—100cm土壤贮水量呈升高趋势变化，年增幅为0．5586mm／a。其中，春季和秋季呈递增变化，增幅分别为0．941mm／a、0．5164mm／a；夏季呈现减少趋势；不论是在干旱年、多雨年、或是不同年代情况下，一年中土壤贮水量的低值区总是出现在作物旺盛生长时期的6月份，而高值区总是出现在秋季，而不是出现在降雨量最多的夏季；气候暖干化对耕作层30cm以上土壤贮水量影响明显，年景不同，土壤贮水量差异较大。

青藏高原东北部牧区气候暖干化趋势及对环境和牧草生长的影响

对20世纪80年代以来青藏高原东北部青南牧区和甘南牧区气候变化的统计分析表明,该地区呈现出气温升高、降水量减少和蒸发量增大的明显趋势。两个牧区年平均气温升高的边际倾向分别为0 3℃/10年和0 5℃/10年,年降水量减少的边际倾向分别为-28 6mm/10年和-23 5mm/10年。90年代该地区主要牧业县多年平均气温普遍比60～70年代升高了0 4℃～0 8℃;多年平均降水量减少的趋势尤以甘南牧区明显,最多可减少87 5mm。同时牧草返青期和枯黄期气温升高,使牧草生长期天数增多。气温升高导致地面蒸发量增多,两个牧区气温升高1℃时,年蒸发量分别增多99mm和114mm。气候变暖干旱,造成天然草地产草量下降。曲麻莱县年降水量减少1mm时,0 0667hm2草地产草量将减少1 6kg;夏河县年平均气温升高1℃时,0 0667hm2草地产草量将减少122 6kg。气候暖干化,已经造成该地区干旱缺水,草地退化、沙化和鼠害猖獗,使草畜矛盾不断加剧,已严重威胁到牧区的生存和发展,也影响到长江、黄河中下游地区的可持续发展,对此应予高度重视。

1960-2009年朝阳市气候暖干化研究

温室效应引起全球变暖是近几十年来气候变化的主要特征,探讨辽宁朝阳地区气候变化趋势,是研究该区域生态环境变化的重要内容,本文利用1960-2009年辽宁省朝阳市气温和降水资料,对近50年来朝阳地区的气候变化特征进行了分析。结果表明1960年以来,朝阳地区年、季平均气温均呈明显上升趋势,气温最高年份大多出现在20世纪90年代后;1970年以来,该区平均年降水量呈减少趋势,季平均降水量也呈显著减小趋势,其中夏季减小趋势最为明显,降水量的线性趋势率达-1.51 mm/a。气温上升,降水量减少,使辽宁朝阳地区气候呈暖干化趋势。

滇中高原地区耕地利用对气候暖干化的响应

为了研究滇中高原地区的气候变化对当地耕地利用方式产生的影响,构建耕地利用的区域灌溉需水程度指数,定量表达区域耕地种植结构的变化特征和区域耕地利用结构对气候因子变化的响应。结果表明,1998—2019年研究区气候有显著的暖干化趋势,平均增温速率达0.35℃/10a,降水量平均下降速率为79.15mm/10a,Kira干湿度指数的平均下降速率为0.65/10a;同时,区域耕地利用结构呈“旱化”趋势,灌溉需水量相对较小的作物占比大幅上升,而灌溉需水量相对较大的作物占比快速下降;在播种面积增加的背景下,耕地利用的区域灌溉需水程度指数呈下降趋势;主要作物播种面积、耕地利用的区域灌溉需水程度指数与年平均气温、降水量、Kira干湿度指数有显著相关性,区域耕地利用结构对气候暖干化的响应方式表现为耕地利用结构的“旱化”,且这种响应具有滞后性。

喜马拉雅山中段冰川变化及气候暖干化特征

冰川末端位置的重复测量结果表明,喜马拉雅山中段的冰川过去几十年一直处于退缩状态,其中珠穆朗玛峰的冰川自1960年代以来平均退缩速度为5.5～8.7 m/a;希夏邦马蜂的冰川自1980年代以来的平均退缩速度为6.4 m/a,目前退缩速度进一步加快.冰芯研究显示,冰芯积累量在20世纪为波动减少趋势,但在1960年代急剧减少,此后一直保持低值.附近气象站的观测记录表明,近30年来温度呈缓慢上升趋势,但夏季温度上升明显,这说明冰川退缩是降水减少和温度升高共同作用的结果.如果这种干暖化趋势继续,冰川退缩势必加剧.

西北地区气候暖干化对作物气候生态适应性的影响

在综述西北地区现代气候变化基本特征是暖干化的基础上,重点揭示了冬小麦、春小麦(夏粮)、玉米、马铃薯、谷子、糜子(秋粮)和棉花、胡麻、冬油菜、酿酒葡萄(经济作物)等10种主要作物的热量指标、水分指标和生长发育状况等对现代气候暖干化的响应特征。气候变暖对作物热量生态适应性的影响非常显著,作物需要热量指标比变暖前有提高的趋势;气候变干对作物水分生态适应性的影响非常敏感,作物需要水分指标比变干前有增多的趋势。气候暖干化对作物气候生态适应性的影响总体来说是利弊并重。对灌溉区作物是利多弊少,建议要创建干旱区现代农业发展模式来应对;对旱作区作物是弊远大于利,建议要建立一整套旱作农业生产机制来适应气候暖干化。提出了作物气候生态适宜度是气候暖干化对作物产生重大影响的重要原因。

农作物主要病虫害对甘肃气候暖干化的响应及应对技术的研究进展

通过选取甘肃省80个气象站点1961—2010年的气象要素值计算和分析,结果表明,暖干化是甘肃现代气候变化的基本特征。甘肃年平均气温气候倾向率均为正值,年平均气温每10年增温0.29℃;年降水量自1961年以来呈持续下降趋势,降水距平百分率以每10年1.7%的速率递减。揭示了气候变化对马铃薯晩疫病、麦蚜虫、小麦条锈病、玉米棉铃虫、红蜘蛛等5种主要农作物病虫害的影响。总结气候暖干化对主要农作物病虫害的主要危害特征:病虫种类增多、地域范围扩大;越冬界线北移、时间提早发生、受害程度加重;害虫生长季节延长、繁殖代数增加、种群增长加快;病毒病增多,易发大流行;寄主、害虫、天敌种群的生态系统发生了变化,使害虫得到迅速繁殖。提出完善农作物病虫害监测评估预警体系建设,提高精准优质预报服务;建立防治农作物病虫害管理生产新模式和配套技术适应气候变化;根据未来气候预测和针对不同气候类型以及不同气候年型调整作物种植结构和比例;制定精细化农作物病虫害综合农业自然资源区划,确定精准的高危病区范围重点防治等4个方面的措施和技术应对气候暖干化。