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气候变化对冬小麦生产潜力响应影响分析
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摘要：在全球气候变暖的大背景下，研究冬小麦生产潜力对气候变化的响应，可为冬小麦生产模式的优化及增产提供帮助。本文介绍了气候条件及因子变化背景下冬小麦生产潜力的计算方法，并阐述了气候因子变化对冬小麦生产潜力的潜在影响以及国内外研究进展，指出目前相关研究存在的问题及今后发展的方向与趋势，旨在为今后冬小麦生产预测领域的研究与开展提供理论支撑与参考。
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随着社会及人类文明的高速发展，自然环境受到了巨大影响，全球气候因此产生了剧烈变化，随着气候变化的日益加剧，其呈现出复杂性和多样性等问题，这些问题成为国内外会议的重要议题，受到了科学界的高度关注。IPCC报告指出，全球温度变化日趋严重，从20世纪至今，地表平均温度上升近1℃，并且增加趋势还在加剧。
气候条件的变化对冬小麦的生产产生了巨大影响，尤其在生态系统稳定性较差的地区，这种影响更加显著。气候因子频繁、多样的变化将导致农业生产得不到有效保障。冬小麦是我国3种最主要的粮食作物之一，保障冬小麦的生产，有助于保障我国粮食安全，而气候变化会对冬小麦的生长发育、生产潜力及农业生产资源格局产生严重影响，尤其是在适应及调节能力较差的生态脆弱地区。研究冬小麦生产潜力对气候条件及因子变化的响应，可为冬小麦生产模式的优化及增产提供帮助。本文对气候变化下冬小麦生产潜能的计算方法进行总结，并阐述气候条件及因子变化对冬小麦生产潜能影响的研究进展，指出目前存在的问题、今后冬小麦生产潜能计算方法以及对气候条件及因子响应的研究趋势，旨在为今后该领域的研究开展提供理论支撑与参考。
1、气候生产潜力计算方法研究进展
目前，研究气候生产潜力大致可以分为2类，对比气象要素降水量与作物需水量，即进行气候生产潜力的分析;比较需水量和农田实际蒸散量，据此确定出气候生产潜力。综合国内外文献，研究气候生产潜力的计算通常有以下几类方法，Miami模型、ThornthwaiteMemorial模型、Wagenigen模型、AEZ法、GAEZ模型、WOFOST模型、DSSAT模型、逐级订正模型、黄秉维模型等。其中，前2个模型综合考虑了多个气象要素对作物干物质积累的影响，具有应用价值高、实用性强、数据容易获取等特点，相较于其它模型，更能准确地分析气候条件及因子对农作物生产的影响。
2、气候变化对冬小麦生产潜力影响研究进展
基于生产潜力的计算，国内外大量学者研究了气候变化与其之间的相互关系。任美鄂等在对提高农作物生产力方面进行研究时，分析了光照对作物产量的促进作用。20世纪60年代，西蒙等将量子效率理论引入植物的生产潜力研究领域，通过物理学和农学的碰撞，得出生产量估算模式，但其提出的生产量计算公式未考虑多种气候因子对生产潜力的限制，仅考虑了光合生产潜力，因而所得结果有一定局限性。1964年，竺可桢从气候角度讨论了温度、降水、辐射等气候因子对我国粮食生产量的影响机制。布柯德在1962年研究发现温度是制约农作物生长发育的要素，此后研究人员在估算农作物生产潜力时将温度因子添加作为要素之一，并在此基础上修正了生产潜力估算模式。后续一些学者在研究时集中考虑了光、温、水
3个气象要素对作物生产潜力的影响，并发现影响最显著的为光。1983年，陈明荣在研究生产潜力模型时，增加了温度效应系数，并进行了预测，随后很多研究也对原有的生产潜力模型进行了修正，并分析了光温对作物生长状况的影响情况。李世奎等进行研究时，利用温度订正函数确定出光温生产潜力，所得结果较为精确。
在气候的暖干化下，由于太阳辐射的减少导致气候生产潜力的减少，平均气温和光温生产潜力之间存在正相关关系。此后，大量研究发现，可以通过自然降水订正系数计算光热水生产潜力。同时，研究发现随着降水量的增多，农作物的气候生产潜能也会随之增加，气候生产潜能与降水量呈现出显著相关关系。在温度显著增加而降水量未增加或显著减少的情况下，气候生产潜力增加不显著，在水分胁迫下，一些区域气候变化，其生产潜力也会降低。
3、气候变化对冬小麦生产潜力的影响
根据以往方法，研究人员对不同地区冬小麦生产潜力的变化进行了研究。2004—2013年杨文彪等研究发现，山西省冬小麦光合生产潜力平均值为63.63～74.81t/hm2，光温生产潜力为10.86～12.97t/hm2。王涛等发现，京津冀地区近40a(除张家口和承德地区)冬小麦的光温生产潜能平均值为6934～9143kg/hm2。黄川容等研究发现，近44a黄淮海平原冬小麦的光温生产潜力主要保持在6433.5～10592.67kg/hm2，均值为9022.18kg/hm2,44a增加了541.64kg/hm2。李国强等分析时发现，河南省冬小麦的气候生产潜力为2590～7943kg/hm2，光温生产潜力为8350～9996kg/hm2，其中新乡西北部、安阳及西华等地区的光温生产潜力均高于9447kg/hm2，约占全省小麦总面积的33.6%。张艺萌等在辽西地区研究气候生产潜能时发现，降水量变化对气候生产潜力的时间、空间变化起到了决定性影响，温度和降水因子对气候生产潜力的影响权重超过95%。
在以往研究冬小麦生长季内农业气候资源时，多数分析了冬小麦在整个生命周期时间和空间上的农业气候资源，没有具体分析冬小麦各生育阶段气候资源特点，今后可以考虑增加这方面的影响研究。
4、结论与建议
作物生产潜力主要受到2个方面影响，即作物的遗传、生物学特性，其对各种环境因子的要求及适宜性;作物生产所处的环境资源、经济社会资源情况。气候生产潜力反映了光、热、水气候资源综合变化的影响，但这种影响需要考虑多种因子，不能仅仅以日照、空气温度及降水表示。
目前，在众多农作物生产潜力预报模型及计算方法中，选取的因子数量即种类差异较大，导致计算结果也存在较大差异，且作物模型模拟与作物实际生产还存在一定差异，差异产生的原因包括复杂多变的气候及气象灾害、土壤质地及人为措施影响等，因此在分析两者关系时应考虑这些因素。今后，在研究冬小麦生长季内农业气候资源时，应当考虑生育期对气候因子的响应，提高冬小麦气候资源利用效率的农业生产新技术，比较不同品种的作物生产潜力等方面研究，从而提出更有效的生产建议。
参考文献：
[2]杨晓光,刘志娟,陈阜.全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅰ.气候变暖对中国种植制度北界和粮食产量可能影响的分析[J].中国农业科学,2010,43(02):329-336.
[3]许吟隆,黄晓莹,张勇,等.中国21世纪气候变化情景的统计分析[J].气候变化研究进展,2005(02):80-83,97.
[4]任美锷.四川省农作物生产力的地理分布[J].地理学报,1950(01):1-22.
[6]竺可桢.论我国气候的几个特点及其与粮食作物生产的关系[J].科学通报,1964,9(03):189-199.
[9]李世奎.农业发展布局中合理利用气候资源的若干问题[J].农业现代化研究,1984,5(02):23-27.
[10]罗永忠,成自勇,郭小芹.近40a甘肃省气候生产潜力时空变化特征[J].生态学报,2011,31(01):221-229.
[11]冶明珠,郭建平,蒋跃林,等.气候变化对农作物气候适宜度影响研究进展[J].安徽农业科学,2011,39(15):9104-9105.
[12]王素艳,郭海燕,邓彪,等.气候变化对四川盆地作物生产潜力的影响评估[J].高原山地气象研究,2009,29(02):49-53.
[13]缪培俊,余优森,葛秉钧,等.甘肃的气候特点和农业布局[J].甘肃农业科技,1981(01):2-7.
[14]侯光良,刘允芬.我国气候生产潜力及其分区[J].自然资源,1985(03):52-59.
[15]曹华,王晓,陈清善.甘肃酒泉近50a气候生产潜力变化分析[J].安徽农学通报,2016,22(01):89-91.
[16]赖荣生,余海龙,黄菊莹.宁夏中部干旱带气候变化及其对春玉米气候生产潜力的影响[J].中国农业大学学报,2014,19(03):108-114.
[17]余卫东,马志红.近50年河南省夏玉米生产潜力及产量差时空变化特征[J].干旱地区农业研究,2015,33(01):205-212.
[18]赵俊芳,郭建平,邬定荣,等.2011—2050年黄淮海冬小麦､夏玉米气候生产潜力评价[J].应用生态学报,2011,22(12):3189-3195.
[19]袁彬,郭建平,冶明珠,等.气候变化下东北春玉米品种熟型分布格局及其气候生产潜力[J].科学通报,2012(14):1252-1262.
[20]杨文彪,张慧芋,李莹,祁泽伟,刘凯凯,高志强,孙敏,薛建福.山西省冬小麦生产潜力时空分布与气象因子分析[J].作物杂志,2020(01):161-167.
[21]王涛,吕昌河,于伯华.基于WOFOST模型的京津冀地区冬小麦生产潜力评价[J].自然资源学报,2010,25(03):475-487.
[22]黄川容,刘洪.气候变化对黄淮海平原冬小麦与夏玉米生产潜力的影响[J].中国农业气象,2011,32(S1):118-123.
[23]李国强,陈丹丹,张建涛,冯晓,任德超,郑国清.基于DSSAT模型的河南省小麦生产潜力定量模拟与分析[J].麦类作物学报,2016,36(04):507-515.
[24]张艺萌,张雪松,郭婷婷,罗新兰.辽西北地区气温和降水变化对气候生产潜力的影响[J].中国农业气象,2015,36(02):203-211.
尚艳,孟晨,野馨元.冬小麦生产潜力对气候变化的响应研究进展[J].农业与技术,2020,40(12):90-92.
基金:宁夏自然科学基金项目(项目编号:2019AAC03045).
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气候变化对多方面产生影响，其中，农业是最敏感方面之一[1]。农业在应对全球粮食安全和气候变化两个条件下将面临更大挑战[2]。IPCC第六次评估报告(AR6)表明，2010—2019年全球年均海表温度相对于1850—1900年，温度升高0.9～1.3 ℃,其中，气候变暖贡献了0.8～1.3 ℃[3]。
2024-06-23
降雨是流域水循环的重要环节，其时空分布不均匀性对旱涝等自然灾害的发生起决定性作用[1,2]。降雨日数作为衡量降雨的重要指标，与降水频率密切相关，能够反映降雨在时空上的分布特征，对气候变化和灾害防治具有重要的现实意义[3]。随着全球气候变暖，我国降雨结构发生了明显的变化，不同强度降雨雨量和雨日变化趋势表现出不同的空间分异格局。
2021-10-08
自动气象站目前广泛应用于气象、水文、农业和环保等领域，其可以监测地面降雨和空气温度等气象要素，可以在无人值守的恶劣环境下全天候全自动正常运行。农业园精细化气象服务系统结合了自动气象站和气象服务进行设计，该系统可将区域内的多个农田小气候自动气象观测站通过无线或有线网络组成观测系统，获取并分析农田小气候相关气象要素。
2021-08-02
针对农业生产密切相关气象要素展开分析,内容包括气温要素、日照要素、风速要素、相对湿度、降水要素、地温要素等,通过研究相关气象要素对于植物密度、植株发育、成穗率分析、植物产量、植株抗病能力、病虫害发展带来的影响,其目的在于提升气象要素利用价值,推动农业生产活动的有序进行。
2021-06-09
我国作为一个农业大国，有着悠久的农业种植历史，农业经济在我国社会经济结构和国民经济发展中占有重要的地位。农业气象灾害是影响农作物产量的重要因素，本文对中国农业气象灾害对农作物产量的影响进行了深入的研究与分析，体提出了一些合理的意见，旨在进一步提高应对农业气象灾害的能力。
2021-05-27
近年来黔南州年降水量和5—8月降水量表现为增加趋势且降水偏多年份越发明显，为研究其变化规律，故选取黔南州近40年降水资料对其时间和空间状态进行分析。得出黔南州降水大致可分为三种类型：a.降水一致性偏多(偏少)型；b.西北少东南多型；c.中部多南北少型。近年来尽管降水量有增加趋势，但从近40年时间尺度来看，黔南州降水表现为减少趋势。
2021-04-16
随着乡村振兴战略的实施，智能化、规模化、产业化农业生产特点突出。晋中市位于山西中部，地处太行山脉中段和太原盆地之间，境内有山、川、丘陵，自然条件优越，雨热同季，具有发展现代农业得天独厚的地理气候条件。2016年山西农谷（位于山西省晋中市）上升为省级农业高新园区；2019年国务院批复同意建设山西晋中国家农业高新技术产业示范区。
2021-02-20
短时临近天气预报指的是在比较小范围内的气象预报，主要的特点是预报时间短，同时分辨率高，在农业气象服务方面具有很大的优势。短时临近天气预报能够预报两个小时以内小范围地区的气象变化情况，从而帮助农户及时应对气候变化，应对所要发生的恶劣天气。影响农业的主要气象灾害有强对流、强降水、雷暴天气等。
2020-12-22
农业生产与气象息息相关，对农业气象服务而言，主要起到两大作用。首先，是对农业生产、气象要素变化的实时监测，其次是对气象灾害的预防。气象灾害作为影响农业生产的重要因素，农业气象服务具备的作用及功能，能让农业生产及时预防和抵御气象灾害，及时了解天气信息，为后续的农业生产提供有效的信息支持，减少农业生产发展受到气象灾害的影响。
2020-12-19
近年来，漳州市不断加强农业生态环境建设，积极转变农业发展方式，推进农业供给侧结构性改革，提高农业发展质量和效益。“智慧农业”以其智能、精准、科学的生产管理方式，让越来越多的农村合作社、种植养殖大户及普通农户尝到了科技兴农的甜头。而农业气象防雷作为影响农业经济发展的关键技术因素之一，在“智慧农业”中发挥的作用也更加明显。
2020-12-19我要评论
期刊名称：中国农业气象
期刊人气：1610
主管单位：中华人民共和国农业部
主办单位：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所
出版地方：北京
专业分类：农业
国际刊号：1000-6362
国内刊号：11-1999/S
邮发代号：82-126
创刊时间：1979年
发行周期：月刊
期刊开本：16开
见刊时间：一年半以上
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2020-07-02
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