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气候变化对河南省冬小麦生育影响的研究

作　者: 李彤霄
导　师: 李有；赵国强
学　校: 河南农业大学
专　业: 作物生态学
关键词: 气候变化冬小麦生长发育期作物模型
分类号: S512.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文受中国气象局预测减灾应用技术开发推广项目“农业气象试验站生态环境监测和信息服务试验示范”课题和公益性行业(气象)科研专项“气候变化对中国粮食生产影响评价系统研究”课题资助。本文通过对河南省30个农业气象观测站1979-2007年共28a的冬小麦生育期资料和1957-2007年共51a的逐日降水量、平均气温和日照时数等气象资料进行分析,给出全省平均及各站点冬小麦各发育期天数和同期气象因子变化的线性倾向率;用Arcgis软件通过样条插值法得出全省冬小麦各发育期持续日数和同期光、温、水的变化趋势图,以此分析各气候要素变化对各发育期的影响。以河南省冬小麦气候区划为依据,把河南省冬小麦分为5个气候区,并分析各区气候变化对冬小麦生长发育的影响,用SPSS软件分析了冬小麦生育日数和同期光、温、水之间的关系,初步得出不同气候条件对冬小麦生长发育的影响。在此基础上,选取与冬小麦生长发育密切相关的气候因子,建立了冬小麦全生育期与气候因子关系的模型,对冬小麦整个生育期的情况进行模拟,从而对未来冬小麦生长发育情况进行预测。研究结果表明:1.在全球气候变化的大背景下,河南省冬小麦生长发育总天数呈减少的趋势,各个生育期又略有不同,其中播种-越冬期和抽穗-成熟期日数有所延长,越冬期、返青-拔节期和拔节-抽穗期日数呈缩短趋势。2.从河南省冬小麦气候区来看,冬小麦各个生育期的降水量和日照时数变化趋势总体以减少为主,而≥0℃的活动积温都呈现增加趋势。豫南春多雨区各发育期的降水量和≥0℃活动积温变化与其他地区差异明显,而浅山丘陵盆地区小麦抽穗到成熟期的降水量、日照时数和≥0℃积温变化较为明显。3.河南省冬小麦播种-越冬,越冬期、拔节-抽穗期日数的变化趋势与≥0℃积温有一定的相似性;越冬期、返青-拔节期冬小麦生长期变化趋势与日照时数变化趋势一致,表明这些时期日照时数与小麦生育日数的变化也有一定的联系。而降水量变化趋势与生育日数的变化趋势没有相似性,表明河南省降水量变化趋势与冬小麦生长发育的影响很小。4.把各发育期各区光、温、水数据和同期间隔天数进行分析得出,各个生育期内的光照和温度对小麦生长发育的影响较大,在播种到拔节期,光照的影响较大,越冬到拔节的影响最为明显,拔节以后温度的影响较大。在整个生育期,温度对作物的影响最为明显。5.在小麦发育期模型(WDSM)的基础上,根据河南省冬小麦生长发育特征对模型进行修改,得到以温度为主要变量的冬小麦总生育期模型。在河南省未来气候变化的情景下,对冬小麦生长发育情况进行模拟,得出年平均温度升高0.5℃时,全省冬小麦生育日数缩短2-4d,平均为3d天;升高1℃时,缩短5-7d,平均为6d;升高2℃时,缩短12-15d,平均为13.2d。未来应采用调整播期,更换品种等方法来减少气候变化对河南冬小麦生育的影响。

全文目录

致谢  4-7
摘要  7-8
1 文献综述  8-18
  1.1 气候变化的事实  8-10
    1.1.1 全球气候变化  8-9
      1.1.1.1 温度  8
      1.1.1.2 降水  8-9
      1.1.1.3 海平面  9
      1.1.1.4 气候极端事件  9
      1.1.1.5 冰雪面积  9
    1.1.2 我国气候变化  9-10
      1.1.2.1 温度  9-10
      1.1.2.2 降水  10
      1.1.2.3 极端事件  10
  1.2 未来气候变化的预测  10-11
    1.2.1 全球未来气候变化的预测  10-11
    1.2.2 我国未来气候变化的预测  11
  1.3 气候变化对农业生产影响  11-15
    1.3.1 对农业布局和种植制度的影响  11-12
    1.3.2 对作物生长及产量的影响  12-14
      1.3.2.1 对作物生长的影响  12-13
      1.3.2.2 对作物产量的影响  13-14
    1.3.3 对病虫害的影响  14-15
    1.3.4 对农业气象灾害的影响  15
  1.4 对农作物影响的计算机模拟  15-18
2 引言  18-19
3 资料和方法  19-20
  3.1 资料选取  19
  3.2 资料处理  19-20
4 结果与分析  20-48
  4.1 河南省近50 年气候变化  20-21
  4.2 河南省冬小麦总生育日数的变化  21-22
  4.3 冬小麦各生育期生育日数与气象条件的关系  22-34
    4.3.1 播种-越冬期  22-24
      4.3.1.1 持续天数  22
      4.3.1.2 活动积温  22-23
      4.3.1.3 日照时数  23-24
      4.3.1.4 降水量  24
    4.3.2 越冬期  24-26
      4.3.2.1 持续天数  24
      4.3.2.2 活动积温  24-25
      4.3.2.3 日照时数  25-26
      4.3.2.4 降水量  26
    4.3.3 返青-拔节期  26-29
      4.3.3.1 持续天数  26-27
      4.3.3.2 活动积温  27-28
      4.3.3.3 日照时数  28
      4.3.3.4 降水量  28-29
    4.3.4 拔节-抽穗期  29-31
    4.3.5 抽穗-成熟期  31-33
    4.3.6 小结  33-34
  4.4 不同气候区的冬小麦生长发育与气象条件的关系  34-40
    4.4.1 冬小麦气候区划  34-36
    4.4.2 不同气候区冬小麦生育日数  36-37
    4.4.3 不同气候区冬小麦各生育期降水量  37-38
    4.4.4 不同气候区冬小麦各生育期日照时数  38
    4.4.5 不同气候区冬小麦各生育期≥0℃活动积温  38-39
    4.4.6 冬小麦各生育期生育天数与气象条件的关系  39-40
    4.4.7 小结  40
  4.5 冬小麦生育期模型及预测  40-48
    4.5.1 模型的构建  40-44
    4.5.2 模型的拟合和检验  44-45
    4.5.3 模型对未来冬小麦生长情况的模拟  45-46
    4.5.4 小结  46-48
5 结论与讨论  48-50
  5.1 主要结论  48-49
  5.2 讨论  49-50
参考文献  50-55
ABSTRACT  55-56

气候变化对河南省冬小麦生育影响的研究

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