闽东葡萄气候生产潜力及利用率研究

【目的】探明区域气候变化对葡萄气候生产潜力的影响,为高效利用区域气候资源、优化葡萄产业布局提供依据。【方法】利用1971-2020年闽东9个国家基本气象站气象资料、2000-2019年闽东葡萄面积、产量资料,采用作物生长动态统计模型法、线性趋势分析法、Manner-Kendall检验法等分析闽东葡萄光合、光温、气候生产潜力及气候资源利用率的时空分布特征。【结果】近50年闽东葡萄光合、光温、气候生产潜力分别为59 313.2 kg/hm^(2)、 37 965.1 kg/hm^(2)、 36 868.0 kg/hm2,气候倾向率分别为-87.7 kg/(hm^(2)·10a)、869.1 kg/(hm^(2)·10a)、1 046.7 kg/(hm^(2)·10a)。气候潜力于1999年发生突变后呈加速上升趋势;在空间分布上,东部沿海气候潜力高,西北部山区低,高低值中心分别在福安市和周宁县。气温、降水对生产潜力的削减幅度分别为33%~40%、2%~4%,温度订正系数平均为0.6,降水订正系数平均为1.0,气候生产潜力与温度、降水、日照的相关系数分别为0.71、-0.31、0.70;闽东气候资源利用率平均为46%,与单产、气候生产潜力的相关系数分别为0.72、0.55。【结论】闽东葡萄气候生产潜力东部沿海优于西北部山区,气温是对闽东葡萄气候生产潜力影响最大的因子,降水增多带来负效应。葡萄种植结构格局与气候生产潜力空间分布匹配较好,通过提高葡萄单产水平、加强葡萄园区小气候调节等措施,闽东葡萄气候生产潜力的利用仍有较大提升空间。

1960—2020年安阳市气候生产潜力变化与未来趋势

基于安阳市气象站点资料,运用Thornthwaite Memorial模型、Morlet小波分析以及Mann-Kendall检验等方法针对安阳市气候生产潜力时空演变特征进行分析。研究结果表明,近61年安阳市气温以0.19℃/10 a的倾向率呈增加趋势,年降水量以-4.64 mm/10 a的速率呈减少趋势,近61年安阳市气候生产潜力年平均为1037.95 g/(m^(2)·a),并以5.04 g/(m^(2)·a)/10 a的倾向率呈上升趋势。Morlet小波分析表明,近61年安阳市气候生产潜力存在28年左右的主周期变化;1978—2020年安阳市粮食单产显著提高,气候资源利用率波动增加,21世纪10年代平均气候资源利用率已达59.40%。安阳市气候生产潜力对降水变化更敏感,气候越暖湿,越有利于气候生产潜力的提高。R/S分析表明未来安阳市气候生产潜力将呈下降趋势。

1961—2019年湖北省一季稻气候生产潜力时空变化规律

为研究气候资源变化对湖北省一季稻气候生产潜力的影响,采用湖北省28个气象站点1961—2019年逐日地面气象资料及一季稻生育期资料,分析一季稻生育期内太阳总辐射、≥10℃有效积温和降水量的时空变化规律;并利用逐级订正法计算一季稻光合、光温及气候生产潜力并进行时空变化规律分析,定量描述辐射、温度和降水变化对作物生产潜力的影响。结果表明:1961—2019年一季稻生育期间绝大部地区太阳辐射显著下降,≥10℃有效积温为显著上升趋势;太阳辐射和有效积温在湖北省内呈北高南低分布。降水量年际变化为不显著的上升趋势,全省仅西南地区为降水高值区。一季稻光合、光温和气候生产潜力均值分别为20134.63 kg/hm^(2)、19434.79 kg/hm^(2)和13523.16 kg/hm^(2);绝大部分地区光合与光温生产潜力都呈显著下降趋势,气候生产潜力为不显著下降趋势,三者的平均气候倾向率分别为-39.26 kg/(hm^(2)·a)、-35.68 kg/(hm^(2)·a)和-15.76 kg/(hm^(2)·a)。辐射资源下降导致全省一季稻气候生产潜力下降范围为-32.87~-104.51 kg/(hm^(2)·a),少数站点受到热量和降水资源变化的负面影响,大部分站点受到不同程度的正面影响,综合气候资源影响为负效应。研究得出湖北省一季稻气候生产潜力下降主要是由辐射下降导致。

1961—2019年云南省水稻气候生产潜力时空变化

为掌握气候变化对云南省水稻气候生产潜力的影响,利用云南省28个气象站1961—2019年的气温、降水观测数据,采用Thornthwaite Memorial模型计算并分析了云南省各地水稻气候生产潜力的时空变化规律。结果表明:云南省水稻气候生产潜力区域差异较大,与降水区域分布相似,为滇西北和滇东北偏低,低于2 000 g/(m^(2)·a);滇西南和滇南较高,高于2 300 g/(m^(2)·a)。区域平均水稻气候生产潜力在2001年达到高峰,达到2 169.2 g/(m^(2)·a);在2009年最低,仅为1 791.7 g/(m^(2)·a)。总体来说,云南省基于降水的水稻气候生产潜力略有减少趋势,平均减少11.79 g/(m^(2)·10 a)。EOF分析结果显示,前两个EOF模态占总方差的48.1%,体现了云南省气候生产潜力的时空变化特征。EOF1体现滇中与其他地区相反的变化型,滇中是变率最大的区域;EOF2体现了滇西北与滇东南相反的变化型。EOF1在20世纪70—80年代表现为年际变化,在2000年后多为正位相;EOF2则表现出明显的年代际变化,在1990—2010年为正位相。总体而言,云南省水稻产量仍有进一步提高的潜力。

1970~2010年云南农田生产潜力时空演变特征及影响因素分析

云南省区域内部地貌立体地形复杂多样,独特的地理条件造就了多样化自然条件组合,农业环境中不同组分的改变会对粮食生产系统产生影响,现有农田生产潜力计算模型估算结果总量变化经验证能够拟合实际粮食产量。本文以云南省的129个县作为基本研究单元,分析了1970年至2010年间每十年一个时间节点下的农田生产潜力空间格局的变化特征,为定义出农田生产潜力增产限制因素,选择年平均气温、降水、耕地面积、地形起伏度作为影响因素参与分析,增加县域人口总数、GDP总量作为社会经济要素分析是否与农田生产潜力存在相关关系。使用ArcGIS 10.2中栅格计算、重心分析、莫兰指数、热点分析、地理加权回归分析等工具进行实验操作,实验结果表明:1970至2010年50年间云南省农田生产潜力总体呈逐渐增长趋势,高值增长区县数量集中连片分布于云南省中部;在研究时段内农田生产潜力重心移动速度较慢波动幅度小,说明农田生产潜力空间分布格局较稳定;农田生产潜力高值区多集中于耕地面积资源丰富地形起伏度小的地区且人口数量与农田生产潜力也存在相关关系。

近期气候波动与LUCC过程对东北农田生产潜力的影响

利用1991～2000年逐日气象资料以及20世纪80年代末和90年代末土地利用数据，估算了东北地区气候波动和LUCC过程对农田生产潜力的影响。结果显示：90年代东北地区由于作物生长季内气候变暖和降水减少，生产潜力普遍降低6．45％，其中降水量变化的区域差异是导致生产潜力变化区域分异的主要原因。在LUCC过程的影响下，东北地区生产潜力总量净增加2402．79×10^4t。从气候波动和LUCC过程对生产潜力的影响程度看，气候波动要低于LUCC过程的作用，LUCC过程所导致的生产潜力的增长趋势抵消了气候波动所带来的降低趋势，10年间东北地区农田生产潜力总量净增加992．23×10^4t。

聊城市区土地生产潜力初探

对聊城市区土地生产潜力的估算方法作了阐述 ,并对结果进行了分析 .

土地生产潜力估算——以河北省栾城县为例

引言 河北省栾城县地处太行山山前平原,光热资源丰富,水土条件优越,具有良好的农业生产条件。1976年粮食亩产突破千斤,1983年达1300斤以上,是我国北方著名的粮食高产县。 在高产地区,粮食进一步增产的潜力及其主要途径已成为人们普遍关心的一个重要问题。探讨这个问题对指导当前粮食生产、调正农业生产结构和制定农业发展规划具有现实意义。 作物生产潜力的理论研究,国内外地理学家、气象学家和农学家做了大量工作。但主要是分析计算光合生产潜力和光热生产潜力,没有或者很少考虑水分条件和土壤条件的作用。

橡胶蒲公英农田生产潜力及种植技术需求分析

橡胶蒲公英被认为是应对天然橡胶紧缺状况的首选乳胶来源替补作物。为了进一步了解其作为经济作物的农田生产潜力,基于检索国内外研究开发进展进行综合分析。结果表明:橡胶蒲公英根系不仅含有乳胶、而且含有菊粉等功能性成分,具有增产增效增值开发潜力。然而,产业化发展面临的首要瓶颈问题是缺乏规模化高产高效生产的农作措施,以致根胶产量低、种植成本高、生产效益差。因此,必须加快以提高根系产量和乳胶含量为目标的农艺、农技相结合的综合研发,重点包括:农艺性状及其适应性的驯化改良、田间机械化直接播种技术与适宜耕作种植方式、群体构建形成与田间杂草防控、生长发育动态与水肥优化调控、根胶物质形成积累与根系适期收获等,最终集成适合不同区域资源禀赋特点的良种良法配套的种植模式及技术体系,将有利于推进橡胶蒲公英发展成为切实可行的产业化经济作物。

黄土高原地区小麦生产潜力模拟研究

分析了作物生产潜力常规研究方法的不足 ,探讨了作物生长模型模拟方法的优势 ,在模型验证和气象、土壤和作物数据库组建的基础上 ,应用DSSAT3中的CERES小麦模型模拟研究了黄土高原地区28个代表点冬小麦和春小麦的光温生产潜力和气候生产潜力 ,统计计算了各点小麦产量潜力多年平均值、标准差、最高值和最低值 ,分析了潜力值年际变异与地区分布差异 ,并计算了小麦的水分满足率。黄土高原冬小麦光温生产潜力、气候生产潜力和水分满足率分别为7970～8647kg/hm2、2219～7545kg/hm2 和0.278～0.872 ,春小麦分别为7436～9127kg/hm2、0～7598kg/hm2 和0.192～0.961。

近50年四川省水稻生产潜力变化特征分析

气候变化对农业生产的影响日益加剧,特别是作为我国粮食重要产区的四川。科学评价气候变化对四川省水稻生产的影响对于区域农业可持续发展具有重要意义。本文基于四川省45个气象站点50年的气象数据和20年的水稻生育期资料,采用侯光良法分析了四川省7个水稻种植区的水稻光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力的时空分布特征,并结合现实生产力数据分析了气候变化背景下四川省水稻的增产潜力。结果表明:1961—2010年四川省水稻生育期内光合生产潜力的空间分布呈北低南高中部最低,光温生产潜力呈现北高南低,气候生产潜力为南北低中间高。近50年来日照时数的减少使得水稻光合生产潜力从20世纪80年代开始持续偏低;温度的升高有利于水稻光温生产潜力的增加,尤其在2006年出现高值;降水量的减少使水稻气候生产潜力从20世纪90年代开始下降明显。四川省水稻存在增产潜力,但增产潜力呈下降趋势,未来应加大农业科技投入,合理利用气候资源,提升水稻生产力。

黑土区马铃薯气候生产潜力对气候变化的响应及优势产区增产空间研究

揭示黑龙江省马铃薯气候生产潜力的时空演变,明确气候变化的影响效应,了解优势产区的增产潜力,以期为指导黑土区马铃薯优化生产布局、保障黑土区粮食安全提供基础参考。利用黑龙江省80个气象站点1961—2020年的逐日气象资料及马铃薯地段产量资料,采用逐步订正法,精细化评估马铃薯各级生产潜力的时空变化特征,量化辐射、气温、降水主要气候变化因子的影响效应,优化松嫩平原西部马铃薯优势产区的种植空间。结果表明:1961—2020年黑龙江省马铃薯光合、光温、气候生产潜力平均值分别为28885、25802、13843 kg/hm^(2);光合、光温和气候生产潜力分别表现为不显著的上升、下降和下降趋势;与潜在生育期内辐射、气温、降水的趋势一致。马铃薯光合、光温生产潜力呈现出自北向南逐渐递增的纬度特征,高值区位于松嫩平原南部及牡丹江南部局地;气候生产潜力自中部向周围递减;气候变化对马铃薯气候生产潜力的影响为:辐射的影响为正效应,气温、降水及气候变化综合的影响均以负效应为主。对于松嫩平原南部降水偏少地区,增温、降水量增加有利于提高马铃薯气候生产潜力,而对于东部降水偏多地区影响为弊大于利。松嫩平原西部以其优越的气候及土地资源,马铃薯单产仍存在巨大的增产空间。

青海大通退耕还林工程区主要造林树种生产潜力

通过对青海大通退耕还林工程区主要树种的气候生产潜力、现实生产潜力和实际生产力进行研究 ,揭示了该地区主要造林树种在实际存在的气候条件下可能达到的理论产量 ,当前技术经济管理水平条件下所能达到的最高产量 ,现行经营管理条件下所获得的实际产量 ;分析了目前林业的现实生产潜力、实际生产潜力分别与气候生产潜力之间的差距 ,预示了该地区林业的发展前景 ;从合理利用气候资源和充分发挥土地生产潜力角度 ,提出了退耕还林工程建设中优选的树种及其原则 ;指出了不同树种在经营管理水平上的差异及其解决建议。

1978—2019年云南省气候生产潜力的时空演变及粮食产量响应

云南省是中国典型的“雨养农业”地区,在全球变暖背景下探讨云南省气候生产潜力时空演变及粮食产量响应,对于“雨养农业”地区的农业发展有重要意义。基于Miami和Thornthwaite Memorial模型,利用云南省1978—2019年气象站点数据,通过气候倾向率、M-K检验和反距离权重插值等方法研究云南省气候生产潜力时空演变及粮食产量响应。结果表明:在时间系列上,1978—2019年云南省气温、降水的多年平均均值分别为16.3℃、1098.1 mm,气温呈现显著上升趋势,降水呈现不显著下降趋势;y_(t)、y_(r)、y_(e)的年均值分别为1953、1550、1477 kg/(hm^(2)·a),其中y_(t)、y_(e)呈现波动上升趋势,y_(r)呈现波动下降趋势。在空间分布上,气温、降水的分布趋势与y_(t)、y_(r)相似,均呈现出由滇西南往滇西北递减的趋势,且y_(e)与y_(t)的空间分布近似程度高于y_(r),其空间范围分别为843~1861、1065~2470、980~2287 kg/(hm^(2)·a)。气候资源利用率整体呈现显著上升趋势,从1978—1987年的16.94%提升到2018—2019年的31.71%,平均每10 a以3.66%的速度增长。在全球变化背景下,云南省呈现暖干的趋势,气候资源利用率显著提高,其中降水是制约气候生产潜力的主因。

百色市主要农作物土地生产潜力研究

【目的】探讨百色市主要农作物的土地生产潜力估算方法,为提高百色市主要农作物的土地生产潜力提供参考。【方法】用农业生态区域法估算主要农作物的光温生产潜力;在光温生产潜力的基础上用水分订正系数进行修订,估算出主要农作物的气候生产潜力;在气候生产潜力基础上用土地质量系数进行修订,估算出主要农作物的土地生产潜力。【结果】百色市主要农作物光温、气候和土地生产潜力均以水稻最高,其余依次为玉米、大豆和红薯。4种作物土地生产潜力分别为:5466.0、5074.4、2414.3和1190.5 kg/ha。【结论】百色市主要农作物的土地生产潜力较低,为提高百色市主要农作物的土地生产潜力,应优化农作物品种结构,引进高产优质的农作物品种,提高土壤肥力,加强水肥管理和以农田水利为重点的农业基础设施建设等。

浙江省葡萄气候生产潜力及利用率分析

葡萄是浙江十大主导产业果品之一,其生长、结实与气候条件关系密切,研究葡萄气候生产潜力对于科学发展葡萄产业、提高气候资源利用率意义明显。基于1971—2017年浙江68个基本气象站气象资料、1985—2017年浙江省葡萄统计年鉴资料和2016年浙江省县(市、区)葡萄面积、产量资料,采用逐步订正、线性趋势分析等方法研究葡萄的光合生产潜力(Y_Q)、光温生产潜力(Y_T)和气候生产潜力(Y_W)及其时空变化特征和气候资源利用率。结果表明,浙江省葡萄Y_Q、Y_T和Y_W多年平均值分别为141.3、115.3、102.8 t/hm^2。空间分布表现为:Y_Q,浙北高浙南低;Y_T,浙中高于浙南和浙北;Y_W,浙南高浙北低。近47年,Y_Q、Y_T和Y_W气候倾向率分别为-2.6、-0.10、1.2 t/(hm^2·10年)。2016年浙江省葡萄生产气候资源利用率各地平均为20.5%,高值区主要分布在杭州建德、宁绍平原中部、嘉兴南部等地区;低值区在浙西西部、浙南山区等地区。

基于SSPs路径下植被气候生产潜力的预测——以陕甘宁为例

陕甘宁三省区自然环境复杂多样,生态环境脆弱,对气候变化响应敏感。在全球气候变化背景下,植被气候生产潜力的研究对该地区农林牧业的生产布局以及生态系统管理等方面起到积极作用。本文选取陕西、甘肃以及宁夏三省区BCC-CSM2-MR模式下SSP126、SSP245和SSP585三种路径2025-2100年气温和降水的模拟数据,运用Thornthwaite Memorial模型计算研究区未来植被气候生产潜力的变化特征及驱动机制。结果表明:2025-2100年甘肃河西走廊大部分地区保持历史时期向“暖湿型”发展的气候特点,与基准期相比,植被气候生产潜力增量分别集中在10%~40%(SSP126)、10%~30%(SSP245)、10%~56.1%(SSP585)。陕西省在SSP126路径下陕北地区植被气候生产潜力呈下降趋势,在SSP245和SSP585路径下全省植被气候生产潜力均呈增加趋势,且陕北地区增加趋势最强。陕西省在SSP126和SSP245路径下大部分地区相对基准期增加了5%~10%,在SSP585路径下增加了10%~20%。宁夏回族自治区在SSP126路径下气候向“暖干型”发展,全区植被气候生产潜力呈下降趋势,与此相反的是SSP245和SSP585路径下全区植被气候生产潜力显著增加。SSP585路径下全区植被气候生产潜力距平增加了10%~30%,SSP126和SSP245路径下距平增加了0%~20%。从驱动机制来看,陕甘宁三省区植被气候生产潜力的驱动类型有两种,分别是“降水驱动型”和“气温降水驱动型”。研究区植被气候生产潜力均受降水驱动,且降水是植被气候生产潜力的主要驱动力。

基于农用地分等理论的耕地生产潜力研究

科学与合理的耕地生产潜力研究,能够为粮食增产规划及粮食安全战略提供基础信息。在农用地分等的理论基础上,分析了耕地生产潜力的内涵,并将其划分为3个层次。运用SPSS统计分析软件及AHP法估算了江津区各镇街耕地3个层次生产潜力,并预测了将来能够实现的生产潜力。结果表明:江津区耕地3个层次生产潜力及总实现生产潜力分布有明显区域差异,理论生产潜力主要分布在南部中山及北部低山地区,可实现生产潜力主要分布于中部长江沿岸,现实生产潜力主要分布在北部、东南部和西南部;耕地的3个层次的生产潜力中,可实现生产潜力所占比重高达73.5%。研究认为,应根据各层次生产潜力分布的特点及原因采用相应的增产措施,同时特别重视可实现生产潜力的实现;根据耕地总实现生产潜力的评价结果来划定粮食增产的重点镇街,加大投资改造力度。

商丘市土地生产潜力评价研究

进行土地生产潜力评价是土地管理工作的重要组成部分 ,商丘市土地生产潜力评价是在土地评价的基础上 ,运用MAPGIS系统对商丘市光温生产潜力、气候生产潜力修正得出的土地生产潜力 ,并初步建立了土地信息系统。

河北省山区土地资源生产潜力研究

为提高河北省山区土地资源利用水平,2007年3月在河北省37个山区县进行土壤和玉米采样,运用机制法的逐步订正模型分别对河北省坝上水资源生态保护区、燕山水资源生态保护区、冀西北水资源生态保护区、太行山水资源生态保护区的土地生产潜力进行了定量估算.研究结果表明,河北省山区粮食生产水平还很低,可挖掘的潜力还相当大,优化光热水肥的组合方式,是提高粮食产量的根本;水分条件是影响河北省山区农业生产潜力的最关键因素;土壤中氮、磷含量低,是山区玉米产量的另一限制因子.