我国作物主要种植区气候生产潜力及种植适宜性分析

发布时间：2018-12-16 00:34

【摘要】：本文利用我国1961-2014年气象观测数据和1980-2014年春玉米、夏玉米、冬小麦、一季稻、双季早稻、双季晚稻主要种植区发育期资料,分析我国气候变化特征和总体趋势,应用作物生长动态统计模型估算了作物的光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力,明确了各气候资源对气候生产潜力变化的影响程度,研究了1961-1980 (时段Ⅰ)和1981-2014 (时段Ⅱ)作物种植适宜性的变化特征及其对产量的影响,为降低气候变化可能产生的负面影响,优化粮食作物种植布局提供理论依据。主要结论如下:(1) 1961-2014年,我国日照时数呈下降趋势,空间分布西北高、东南低,除西北和西南地区外大部分地区呈减少趋势。平均温度、≥0℃、≥10℃持续升高,空间分布东南高、西北低,北方的平均气温升高幅度大于南方。年降水量年际变化大,21世纪以来呈上升趋势,空间分布东南高、西北低,东南部的增加趋势明显高于其他地区。参考作物蒸散量呈先下降后上升的趋势,东北和西南地区较低,绝大部分地区呈减少趋势。我国气候变化总体表现为暖湿趋势,双季稻主要种植区为暖湿趋势,春玉米、夏玉米、冬小麦、一季稻主要种植区为暖干趋势。(2)作物主要种植区的光合生产潜力从高到低为:春玉米(24439kg hm-2)、一季稻(23928kg hm-2)、夏玉米(19247kg hm-2)、冬小麦(19089kg hm-2)、双季晚稻(18144kg·hm-2)、双季早稻(15491kg·hm-2);在时间上均呈下降趋势,空间上与日照时数分布特征基本一致。光温生产潜力从高到低为:春玉米(18918kg hm-2)、一季稻(16668kg hm-2)、夏玉米(16150kg hm-2)、双季晚稻(157039kg hm-2)、双季早稻(12378kg hm-2)、冬小麦(8240kg.hm-2);春玉米、一季稻和双季早稻均为先下降后上升的趋势,夏玉米和双季晚稻为持续下降的趋势,冬小麦为上升趋势;空间上双季早稻和双季晚稻沿海南部大于北部,其他作物总体呈东高西低的特征。气候生产潜力从高到低为:春玉米(12343kg.hm-2)、一季稻(11524kg.hm-2)、夏玉米(11474kg.hm-2)、双季晚稻(10055kg.hm-2)、双季早稻(9459kg.hm-2)、冬小麦(4913kg·hm-2),气候生产潜力年际变化较大,除夏玉米外,其他作物总体呈上升趋势,空间上大致呈东高西低、南高北低的特征,受水分条件的影响,各种植区的变化趋势地区差异非常大。(3)春玉米、夏玉米、双季晚稻气候生产潜力与年降水量相关性最高;冬小麦气候生产潜力与平均温度相关性最高;一季稻和双季早稻气候生产潜力与≥10℃积温相关性最高。辐射的减少对作物气候生产潜力有负面影响;热量资源、年降水量的增加,参考作物蒸散量的减少对作物气候生产潜力有积极作用,但热量资源过度增加可能造成夏玉米、双季晚稻减产,年降水量过度增加可能造成冬小麦减产;除夏玉米外,气候资源的综合影响有利于作物气候生产潜力的提高,气候变化趋势不利于夏玉米生产。(4)我国春玉米的最适宜区和适宜区位于环渤海地区和西南地区中部;夏玉米的最适宜区和适宜区位于东部沿海地区;冬小麦的最适宜区和适宜区位于黄淮海地区南部、陕西中南部、贵州和云南交界地带;一季稻的最适宜区和适宜区位于东南沿海地区和西南地区东南部;双季早稻的最适宜区和适宜区位于浙江西南部、广东和广西大部;双季晚稻的最适宜区和适宜区位于浙江和福建南部、广东和广西大部、海南、云南局部。与时段Ⅰ,时段Ⅱ春玉米、冬小麦、一季稻、双季早稻、双季晚稻可稳定获得的产量增幅分别为5.1%、6.7%、9.9%、3.7%和3.1%,夏玉米可稳定的产量减幅为2.3%。
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【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S162

【参考文献】