【摘要】：全球氣候變暖背景下,極端天氣出現(xiàn)頻率增大。農(nóng)業(yè)是對氣候敏感的高風(fēng)險行業(yè),研究氣候變化以及其影響是農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化、科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)的必要前提。黃淮平原地處南、北過渡帶,光熱水資源充沛,農(nóng)業(yè)上主要為小麥玉米兩熟輪作,對氣候變化敏感。本文取32°~35°N、112°~121°E橫跨河南省、安徽省、江蘇省境內(nèi)的黃淮平原為研究范圍,利用該區(qū)域內(nèi)20個氣象站點(diǎn)1957—2012年的氣象數(shù)據(jù),建立與年、四季、冬小麥苗期、冬小麥中期、冬小麥后期各階段相對應(yīng)的氣溫、降水量數(shù)據(jù)集,運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計、空間分析方法分析氣溫、降水量、氣候生產(chǎn)力在整個時間序列上的年代際變化、年際變化、突變發(fā)生和空間分布特征,研究不同階段氣候要素與相氣候生產(chǎn)力的關(guān)系,確定影響氣候生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素,估算分析區(qū)域內(nèi)不同階段的氣候生產(chǎn)潛力,并預(yù)測未來年、冬小麥生長期的氣候生產(chǎn)力變化趨勢,結(jié)論如下:(1)1957—2012年,研究區(qū)域年均氣溫整體上以0.198℃/10a的速率上升,其中,春季、秋季、冬季、冬小麥苗期、冬小麥中期、冬小麥后期氣溫分別以0.281℃/10a、0.236℃/10a、0.321℃/10a、0.316℃/10a、0.42℃/10a、0.207℃/10a的速率升高,在90年代以后,趨勢更加顯著,但是夏季氣溫以0.015℃/10a的速率降低。所有研究階段均在所研究時間序列上發(fā)生了突變,突變點(diǎn)分別出現(xiàn)在70年代、90年代。各個階段的氣溫在空間上整體呈現(xiàn)出由西南向東北逐漸降低的趨勢,高溫中心和低溫中心分別位于阜陽、連云港附近。(2)1957—2012年,研究區(qū)域降水量整體上以1.367mm/10a的速率減少,其中,春季、秋季、冬小麥苗期、冬小麥中期降水量分別以3.97mm/10a、6.033mm/10a、0.401mm/10a、3.152mm/10a的速率減少,夏季、冬季、冬小麥后期降水量分別以6.734mm/10a、1.902mm/10a、0.802mm/10a的速率增加。夏季是全年的主要降水時段,該階段降水量占全年總量的55.25%,冬小麥三個生長階段的降水量均比較少,分別占全年降水量的13.14%、11.61%、7.875%。降水量突變分析中,各研究階段內(nèi)正、逆序列曲線在多個地方相交,但是均沒有發(fā)生突變現(xiàn)象�？臻g上,降水量在各研究階段表現(xiàn)出相對強(qiáng)的規(guī)律性,降水量由東南向西北逐漸減少,研究區(qū)西北部降水量普遍偏少。(3)研究區(qū)域內(nèi),年、夏季、冬小麥后期的氣候生產(chǎn)力在1957—2012年時間序列上分別以7.3135kg/(hm~2·a)、10.914 kg/(hm~2·a)、2.8478 kg/(hm~2·a)的速率增加,秋季、冬小麥苗期、冬小麥中期氣候生產(chǎn)力分別以10.672 kg/(hm~2·a)、0.9667 kg/(hm~2·a)、7.5202 kg/(hm~2·a)的速率減少�？臻g上,京杭大運(yùn)河以東地區(qū)氣候生產(chǎn)力普遍高于以西地區(qū),大運(yùn)河以西的地區(qū)南方普遍高于北方,尤其是河南省。江蘇省、安徽省研究區(qū)內(nèi)氣候生產(chǎn)力相差不大,夏季氣候生產(chǎn)力普遍偏高,冬小麥后期氣候生產(chǎn)力普遍偏低,氣候生產(chǎn)力高值中心位于江蘇省盱眙附近,氣候生產(chǎn)力低值中心位于鄭州、開封附近。(4)相關(guān)分析表明,冬小麥后期氣溫與氣候生產(chǎn)力間在0.01水平上表現(xiàn)出強(qiáng)正相關(guān)關(guān)系,夏季氣候生產(chǎn)力與夏季氣溫在0.05水平上表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系;所有研究階段的降水量與對應(yīng)氣候生產(chǎn)力間均存在很強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均高于0.94,降水量是影響各階段氣候生產(chǎn)力的主導(dǎo)因素。(5)研究區(qū)域內(nèi),2006—2012年作物實(shí)際單位產(chǎn)量分別是氣候生產(chǎn)力估算值的75.79%、68.76%、77.51%、80.84%、80.68%、82.54%、86.24%,氣候生產(chǎn)潛力逐漸減小;生長期內(nèi)冬小麥區(qū)域內(nèi)實(shí)際的小麥產(chǎn)量是氣候生產(chǎn)力的79.93%、87.42%、77.09%、82.20%、100.79%、86.96%、112.88%,2010年和2012年的冬小麥實(shí)際產(chǎn)量超過氣候生產(chǎn)力。冬小麥生長期內(nèi)對氣候的利用效率要高于年氣候利用效率,需要采用科學(xué)、有效的措施提高年內(nèi)氣候資源的利用,提高年作物單位產(chǎn)量。(6)研究區(qū)內(nèi)年氣溫增加(或減少)1℃,則年氣候生產(chǎn)力增加(或減少)326.841 kg/(hm~2·a);年降水量增加(或減少)1 mm,則研究區(qū)內(nèi)年氣候生產(chǎn)力增加(或減少)5.529 kg/(hm~2·a)。在氣溫、降水量變化趨勢不變的條件下,區(qū)域內(nèi)年氣候生產(chǎn)力每十年增加57.156kg/hm~2·a。對于冬小麥,氣溫上升(或下降)1℃,則氣候生產(chǎn)力增加(或減少)49.771kg/(hm~2·a);降水量增加(或減少)1mm,冬小麥氣候生產(chǎn)力增加(或減少)26.144kg/(hm~2·a)。冬小麥生長期內(nèi),在氣溫、降水量變化趨勢不變的條件下,冬小麥氣候生產(chǎn)力每十年增加87.577 kg/hm~2。
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S16
【圖文】：

圖 3-1 黃淮平原研究區(qū)域分布圖Fig.3-1 Regional maps of the Huanghuai Plain3.2.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況研究區(qū)域內(nèi)地勢西高東低，西南面伏牛山脈、桐柏山脈，中、東部為黃淮平原。研究區(qū)屬暖溫帶濕潤、半濕潤季風(fēng)氣候，冬季來自西伯利亞高壓區(qū)的風(fēng)由大陸吹向海洋,夏季由來自太平洋的暖濕氣流從海洋吹向大陸。春季多干旱，常見風(fēng)沙，夏季炎熱，雨水豐沛，秋季晴天日數(shù)多，日照充足，冬季寒冷，降水少，雨雪是該季節(jié)的主要降水方式，氣候寒冷干燥，全年雨熱同期特征突出。全省年平均氣溫一般在 13.6 ℃—16.1 ℃之間，一月份平均氣溫在-1.9 ℃—4.1 ℃變化，七月 25.8 ℃—29.5 ℃，南部、中部氣溫偏高，北部、東部偏低。全年無霜期從北往南增加。年平均降水量約為 570.3—1088.3 mm，由于研究區(qū)內(nèi)主要受太平洋季風(fēng)的強(qiáng)弱程度和雨區(qū)進(jìn)退時間遲早的影響，降水量在時間、空間上分布不均勻，東部、南部地區(qū)多，西部、北部地區(qū)少，易發(fā)生旱澇災(zāi)害。黃淮平原的土壤,受全新紀(jì)巖石風(fēng)化、侵蝕和堆積作用,具有相對較為復(fù)雜的類型。中南部廣大地區(qū)多為青黑土（砂僵黑土），占總區(qū)域的一半左右，北部地

且增溫趨勢都比較顯著，夏季平均氣溫氣候傾向率小于 0，氣溫呈現(xiàn)下降趨勢（圖4-1（a））。該區(qū)域年平均氣溫的氣候傾向率為 0.198 ℃ /10a，氣溫在整個時間序列上增溫趨勢非常顯著。通過 5 年滑動平均曲線的變化特征可以看出，年平均氣溫在 1957—1984 年間出現(xiàn)兩次增溫過程和兩次降溫過程，1984 年以后氣溫顯著上升。春季平均氣溫的傾向率為 0.281 ℃ /10a（圖 4-1（b）），升高趨勢顯著，根據(jù) 5 年滑動平均氣溫曲線判斷，1991 年以前氣溫變化平緩，保持在 14 上下℃，1991 年以后氣溫顯著上升。夏季平均氣溫的線性趨勢傾向率小于零（圖 4-1（c））

夏季降水量年際變化傾向率為 6.734 mm/10a（圖4-2（c）），整體上降水量呈現(xiàn)增加趨勢，從 5 年滑動平均曲線可以看出，1999年以前降水量變化平緩，1999 年以后降水量迅速增加，于 2003 年降水量出現(xiàn)峰值 808.6 mm。秋季降水量傾向率為-6.033 mm/10a（圖 4-2（d）），在整個時間序列上表現(xiàn)為減少趨勢，根據(jù) 5 年滑動平均曲線的變化特征可以看出，1957—1992 年降水量出現(xiàn)三次增減波動事件，1992 年后降水量逐漸減少。冬季降水量傾向率為 1.092 mm/10a（圖 4-2（e））

【參考文獻(xiàn)】

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1 魏學(xué);孫庶s

本文編號：2749140