近30年江蘇省水稻抽穗灌漿期低溫冷害時空變化及對水稻產(chǎn)量的影響

尹思慧,徐蔣來,朱利群,2*

(1.南京農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院,江蘇 南京 210095;2.南京農(nóng)業(yè)大學 公共管理學院,江蘇 南京 210095)

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近30年江蘇省水稻抽穗灌漿期低溫冷害時空變化及對水稻產(chǎn)量的影響

尹思慧1,徐蔣來1,朱利群1,2*

(1.南京農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院,江蘇 南京 210095;2.南京農(nóng)業(yè)大學 公共管理學院,江蘇 南京 210095)

摘要：利用江蘇省14個氣象站點1981～2010年的氣象資料,采用Excel和GIS反距離權(quán)重插值法,研究了江蘇省近30年單季稻抽穗灌漿期低溫冷害的時空變化特征,并分析了低溫冷害對水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明:江蘇省近30年來單季稻抽穗灌漿期的總冷害次數(shù)達155次,其中輕度冷害109次,中度冷害28次,重度冷害18次,以輕度冷害為主;在時間尺度上，以20世紀80年代冷害頻次最多,之后20年呈減少趨勢；在空間分布上，除輕度冷害在20世紀80年代呈“北少南多”的特征外,中等冷害及重度冷害在30年里多呈“北多南少”的特征;江蘇省單季稻抽穗灌漿期累計低溫對產(chǎn)量的抑制作用不顯著。綜合來看,近30年來江蘇省水稻抽穗灌漿期低溫冷害的危險性較小,其對水稻產(chǎn)量的影響不大。

關(guān)鍵詞：江蘇省;水稻；抽穗灌漿期;低溫冷害;時空變化;產(chǎn)量

近100年來,地球氣候正經(jīng)歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化。IPCC第五次評估報告指出,過去30年,每10年地表溫度的增暖幅度高于自1850年以來的任何時期,我國的氣候變化趨勢與全球氣候變化的總趨勢基本一致[1-2],各種極端氣候事件發(fā)生的頻率隨著氣溫的升高呈明顯的增加趨勢。極端氣候帶來的溫度變化對水稻生長發(fā)育及其分布有重大的影響,其中低溫冷害是造成水稻減產(chǎn)的重要災(zāi)害之一,且隨著氣候變暖其發(fā)生頻率在增加[3]。長江流域是我國水稻的主產(chǎn)區(qū)之一,該地區(qū)水稻抽穗結(jié)實也多遭受“寒露風”的影響[4]。江蘇省地處長江下游,其水稻生產(chǎn)占全省糧食總量的56.2%,其水稻的安全生產(chǎn)在較大程度上影響全省乃至長江流域地區(qū)的糧食安全生產(chǎn)[5]。近30年來,隨著單季稻抽穗灌漿期的普遍推遲,江蘇省單季稻遭受9月“寒露風”低溫冷害的風險明顯增大,因此研究氣候變化背景下的江蘇省水稻抽穗灌漿期低溫冷害很有意義。

近年來,很多學者就水稻低溫冷害的規(guī)律進行了相關(guān)的研究[6-11],劉娟等[10]對長江中下游6省水稻抽穗至灌漿期低溫持續(xù)天數(shù)以及相應(yīng)的低溫強度值進行統(tǒng)計,研究了該區(qū)極端低溫事件的變化特征;陳斐等[11]研究了長江中下游雙季稻區(qū)春季低溫冷害發(fā)生的時空分布特征。雖然有關(guān)水稻低溫冷害的研究較多,但多數(shù)集中于春季低溫冷害[12-14],少數(shù)人對水稻秋季低溫冷害進行了研究[15-16],但未從不同強度冷害時空變化的角度進行,目前尚無以某一區(qū)域單季稻抽穗灌漿期為關(guān)鍵生育期,對其不同等級冷害進行統(tǒng)計與時空分布特征的研究。在水稻冷害與產(chǎn)量關(guān)系的研究方面,杜永林等[17]研究了江蘇地區(qū)50年來水稻產(chǎn)量的時空變化特征及其主要的影響因素;朱珠等[18]對江蘇省近30年來水稻全生育期內(nèi)平均氣溫、降水量等氣候因子與產(chǎn)量的相關(guān)性以及高溫敏感期的高溫熱害發(fā)生特征進行了研究。迄今尚無人研究過水稻抽穗灌漿期持續(xù)3 d以上的低溫冷害對水稻產(chǎn)量的影響。本文利用相關(guān)氣象資料,采用Excel和GIS反距離權(quán)重插值法,對江蘇省近30年來單季稻抽穗灌漿期低溫冷害的時空變化特征進行了研究,并在此基礎(chǔ)上分析了低溫冷害對水稻產(chǎn)量的影響。

1研究區(qū)域與方法

1.1研究區(qū)情況

本文以江蘇省為研究區(qū)域。該區(qū)域氣候?qū)儆跍貛騺啛釒У倪^渡性氣候,氣候溫和,雨量適中,四季氣候分明,以淮河、蘇北灌溉總渠一線為界,以北屬暖溫帶濕潤、半濕潤季風氣候,以南屬亞熱帶濕潤季風氣候。2013年全省各站平均氣溫14.2 ℃(贛榆)～17.9 ℃(蘇州),呈南高北低分布；降水量為635.9 mm(射陽)～1218.2 mm(宜興)；日照時數(shù)為1808.5 h(泗洪)～2534.2 h(大豐)。

1.2數(shù)據(jù)來源

江蘇省由北至南14個氣象站點[徐州、贛榆、盱眙、淮陰縣、淮陰(清江)、射陽、南京、高郵、東臺、南通、呂泗、常州、溧陽、東山]1981～2010年歷年逐日平均溫度資料來自中國氣象局,站點分布見圖1;12個單季稻氣象站點(徐州農(nóng)試站、贛榆、淮陰縣、淮陰、建湖、興化、揚州、丹徒、高淳、宜興、昆山、蘇州)2009～2013年單季稻生育期日期數(shù)據(jù)來自中國氣象局；高郵、東臺和南通1981～2010年單季稻產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自農(nóng)業(yè)部種植業(yè)司公布的數(shù)據(jù)。

1.3生育期與冷害指標的確定

水稻一生中在芽期、苗期、孕穗期和開花灌漿期這4個時期最易發(fā)生冷害[19]。孕穗期是水稻一生對低溫抵抗能力最弱的時期;水稻開花灌漿期受低溫的影響程度僅次于孕穗期[20-24]。水稻在抽穗揚花至灌漿期遭遇低溫后,花粉粒不能正常成熟,花粉不能受精,期間的臨界溫度是20 ℃,在此期間低溫冷害易造成水稻空秕率增加而減產(chǎn)[23],對水稻的安全成熟有極大影響。近30年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,江蘇省單季稻孕穗期正處于夏季高溫時期,該時期低溫冷害風險較小,而單季稻抽穗灌漿期多處于8月下旬到9月下旬,遭受“寒露風”的可能性較大,低溫風險逐漸增大,故本文只對江蘇省單季稻抽穗灌漿期的低溫冷害進行分析。

多數(shù)學者在冷害監(jiān)測的研究中以日均溫或日最低氣溫為指標,指標直觀方便。耿立清等[25]認為,水稻抽穗期臨界溫度為17～18 ℃,開花期臨界溫度為20 ℃,灌漿期臨界溫度為18 ℃;張莉萍等[26]認為水稻開花期障礙型冷害的溫度閾值為20 ℃;李桂艷[27]指出,在水稻灌漿成熟過程中遇到11～20 ℃的低溫會延遲成熟。帥細強等[28]將9月連續(xù)3 d或以上日平均氣溫≤20 ℃設(shè)為水稻寒露風指標,并以日平均氣溫≤20 ℃連續(xù)3～4 d作為輕度冷害，日平均氣溫≤20 ℃連續(xù)5～6 d作為中度冷害，日平均氣溫≤20 ℃連續(xù)7 d或以上作為重度冷害;劉娟等[10]也通過統(tǒng)計長江下游水稻8月15日至9月25日日平均溫度≤20 ℃的持續(xù)天數(shù)以及相應(yīng)的低溫強度值,得出了該研究區(qū)域極端低溫事件的變化特征。由于江蘇省單季稻抽穗灌漿期多處于9月寒露風季節(jié),因此本文綜合相關(guān)研究的指標,將水稻抽穗至灌漿期平均溫度20 ℃作為臨界溫度,并根據(jù)低溫冷害過程的持續(xù)日數(shù),將冷害等級進行如此劃分:3～4 d為輕度；5～6 d為中度；≥7 d為重度,并對單季稻抽穗開花期和灌漿成熟期3個等級強度的冷害進行統(tǒng)計。

1.4生育期日期的確定

根據(jù)中國氣象網(wǎng)資料,1991～2010年間江蘇省單季稻氣象觀測點共12個,包括徐州農(nóng)試站、贛榆、淮陰縣、淮陰、建湖、興化、揚州、丹徒、高淳、宜興、昆山、蘇州。根據(jù)這12個單季稻觀測點20年的生育期日期資料統(tǒng)計出江蘇省抽穗灌漿期的平均生育期日期,見表1。所以本文將江蘇省單季稻抽穗灌漿期設(shè)定為8月21日～9月27日。

1.5空間分析

空間分析采用GIS插值技術(shù),用反距離權(quán)重法(Inverse Distance Weighting, IDW)進行插值。反距離權(quán)重法是對采樣點進行線性加權(quán)來決定輸出的柵格值,加權(quán)與距離呈反比,若輸入點離輸出柵格越遠,則其對輸出柵格的影響越小。用公式表示如下:

(1)

式(1)中：Z為待估計的氣溫柵格值；Z(xi)為第i(i=1,2,....,n)個氣象站點的數(shù)據(jù)；n為用于氣象數(shù)據(jù)插值的站點數(shù)目；di為插值點到第i個氣象站點的距離；p為距離的冪[29]。GIS空間分析采用Mapinfo 7.0。

1.6冷害對水稻產(chǎn)量影響的分析

水稻產(chǎn)量受自然因素和非自然因素(科技、政策、人力)等共同影響,一般可將水稻實際產(chǎn)量分解為趨勢產(chǎn)量、氣象產(chǎn)量及一部分隨機誤差[16]。本文參考杜永林的方法,利用步長為5年的線性滑動平均法來計算江蘇省水稻趨勢產(chǎn)量,通過從實際單產(chǎn)中分離趨勢產(chǎn)量來求得江蘇省水稻的氣象產(chǎn)量。

本文在設(shè)定抽穗灌漿期臨界溫度20 ℃的基礎(chǔ)上,統(tǒng)計部分單季稻站點的累計低溫(均溫低于20 ℃的低溫累計值),并結(jié)合單季稻氣象產(chǎn)量,利用SPSS,對累計低溫與產(chǎn)量之間的相關(guān)性進行顯著性檢驗,以得到江蘇省單季稻抽穗灌漿期低溫冷害對水稻產(chǎn)量的影響效果,從而判斷低溫冷害是否對江蘇省單季稻產(chǎn)量有顯著影響。

2結(jié)果與分析

2.1單季稻抽穗至灌漿期冷害的統(tǒng)計特征

從圖2可看出,1981～2010年,江蘇省單季稻抽穗灌漿期總冷害次數(shù)在0～12范圍內(nèi)波動,分別于1984、1985、1988、1997年達到冷害總次數(shù)最大值12次,說明這4年為江蘇省單季稻抽穗灌漿期低溫冷害危險年;分別于1983、1993、1996、2007、2009年達到冷害總次數(shù)最小值0次,說明這5年為江蘇省單季稻抽穗灌漿期安全年;此外,1981和2006年,江蘇省單季稻抽穗灌漿期冷害總次數(shù)也達到10次,單季稻在抽穗灌漿期遭受的低溫冷害也較嚴重。從不同等級冷害發(fā)生頻次來看,除1985年中度冷害>重度冷害>輕度冷害、1997年和2005年重度冷害>輕度冷害>中度冷害、1999年和2010年中度冷害>輕度冷害>重度冷害外,江蘇省近20年來冷害形式以輕度冷害為主。從冷害次數(shù)累加值來看,近20年來, 江蘇省總冷害次數(shù)累計共達155次,其中輕度冷害109次,中度冷害28次,重度冷害18次,據(jù)此可見,江蘇省近20年來單季稻抽穗灌漿期輕度冷害風險最大,中度冷害風險次之,重度冷害風險最小。

從圖3-a可看出：1981～2010年間,輕度冷害頻次在0～11范圍內(nèi)波動,于1988年達到輕度冷害最大頻次11次；1984年輕度冷害危險性也較高，達到10次；1995年和2006年輕度冷害頻次分別達到8次和9次；1983、1993、1996、2007和2009年輕度冷害頻次均為0。從圖3-b可以看出：1981～2010年間,中度冷害頻次在0～7范圍內(nèi)波動,1985年達到中度冷害最大頻次7次；1999年和2010年中度冷害頻次分別達到5次和4次；1981、1984和2004年中度冷害頻次均達到2次；1982、1986、1991、1992、2006年均達到1次；其余年份中度冷害頻次均為0。從圖3-c可看出：1981～2010年間,重度冷害頻次在0～7范圍內(nèi)波動,1997年達到重度冷害最大頻次7次；1985年和2005年重度冷害頻次均達到3次；1995年和2006年均達到2次；其余年份重度冷害頻次均為0。

2.2單季稻抽穗至灌漿期冷害時空分布特征

2.2.1冷害時空分布總特征 從時間尺度來看,在1981～2010年的3個10年里,江蘇省單季稻抽穗灌漿期總冷害頻次以20世紀80年代最多,在3～9次范圍內(nèi)波動；90年代次之,在1～7次范圍內(nèi)波動；21世紀00年代最少,在0～7次范圍內(nèi)波動；30年來總冷害頻次呈逐漸減少趨勢(圖4)。從空間分布來看,30年來,江蘇省單季稻抽穗灌漿期總冷害次數(shù)的空間分布總體上呈“北多南少”的特征,連云港、淮安、徐州等偏蘇北地區(qū)為總冷害次數(shù)較多地區(qū),蘇州、無錫、常州和南通等蘇南地區(qū)為總冷害次數(shù)較少地區(qū)。

2.2.2輕度冷害的時空分布特征 從圖5可以看出：在1981～2010年的3個10年里,江蘇省單季稻抽穗灌漿期輕度冷害頻次以20世紀80年代最多,在3～6次范圍內(nèi)波動；90年代次之,在2～5次范圍內(nèi)波動；21世紀00年代最少,在0～4次范圍內(nèi)波動；30年來江蘇省單季稻抽穗灌漿期輕度冷害頻次呈逐漸減少趨勢,但徐州、連云港、鹽城等地在20世紀90年代的輕度冷害頻次(4～5次)較80年代的輕度冷害頻次(3～4次)有所增加。從空間分布來看：在20世紀80年代,江蘇省單季稻抽穗灌漿期輕度冷害頻次呈現(xiàn)“北少南多”的特征,揚州、泰州、鎮(zhèn)江、南京、南通、常州、無錫和蘇州等地區(qū)為輕度冷害次數(shù)較多地區(qū),連云港、徐州和鹽城等地輕度冷害較少；在20世紀90年代和21世紀00年代,江蘇省單季稻抽穗灌漿期輕度冷害次數(shù)的空間分布總體上呈“北多南少”的特征,連云港、徐州、鹽城等偏蘇北地區(qū)為輕度冷害次數(shù)較多地區(qū),蘇州、無錫、常州和南通等蘇南地區(qū)為輕度冷害次數(shù)較少地區(qū)；江蘇省各地區(qū)輕度冷害發(fā)生頻次差異較小。

2.2.3中度冷害的時空分布特征 從圖6可以看出：在1981～2010年的3個10年里,江蘇省單季稻抽穗灌漿期中度冷害頻次以20世紀80年代最多,在0～3次范圍內(nèi)波動；21世紀00年代次之,在0～2次范圍內(nèi)波動；20世紀90年代最少,在0～1次范圍內(nèi)波動。在空間分布上,除20世紀80年代徐州中度冷害頻次較少外,30年來,江蘇省單季稻抽穗灌漿期中度冷害次數(shù)的空間分布總體上呈“北多南少”的特征,以連云港、徐州、宿遷、淮安等地為中度冷害頻次較多地區(qū),以南京、南通、無錫、常州、蘇州等地為中度冷害頻次較少地區(qū)；江蘇省各地區(qū)中度冷害發(fā)生頻次差異較小。

2.2.4重度冷害的時空分布特征 從時間尺度來看,在1981～2010年的3個10年里,江蘇省單季稻抽穗灌漿期重度冷害頻次以20世紀80年代最多,在0～2次范圍內(nèi)波動；90年代次之,在0～1.5次范圍內(nèi)波動；21世紀00年代最少,在0～1次范圍內(nèi)波動；30年來重度冷害頻次總體上呈減少趨勢,但下降幅度較小(圖7)。從空間分布來看,除20世紀80年代連云港重度冷害頻次較少外,30年來,江蘇省單季稻抽穗灌漿期重度冷害次數(shù)的空間分布總體上呈“北多南少”的特征,連云港、徐州、宿遷、淮安、鹽城等地為重度冷害頻次較多地區(qū),揚州、泰州、鎮(zhèn)江、南京、南通、無錫、常州、蘇州等地為重度冷害頻次較少地區(qū)；在空間分布上,江蘇省各地區(qū)重度冷害發(fā)生頻次值均較小,差異較小。

2.3單季稻抽穗至灌漿期產(chǎn)量變化特征及冷害對水稻產(chǎn)量的影響

從圖8可發(fā)現(xiàn),高郵、東臺和南通3個站點單季稻抽穗灌漿期的累計低溫與氣象單位面積產(chǎn)量間的線性趨勢線斜率在0附近波動,分別為-0.0484、0.1824、0.0503,累計低溫每變動1個單位,氣象單位面積產(chǎn)量隨之變動較小。顯著性檢驗結(jié)果表明,這3個站點單季稻抽穗灌漿期的累計低溫與氣象單位面積產(chǎn)量間的線性相關(guān)性均不顯著(P>0.05),R2值分別為0.0037、0.1009、0.0042。因此，這3個站點單季稻抽穗灌漿期的累計低溫對單季稻產(chǎn)量不具有顯著抑制作用。

3討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明：在時間尺度上,從1981到2010年的30年里,江蘇省單季稻抽穗灌漿期總冷害頻次呈逐漸減少趨勢,而在空間分布上則呈“北多南少”的特征,這與劉娟等[10]在研究長江中下游水稻極端高溫和低溫事件的演變趨勢時得到的結(jié)果較為一致,這可能與北部地區(qū)緯度較高、日均溫較低有關(guān)。另外,從不同等級冷害的危險性來看,江蘇省單季稻抽穗灌漿期冷害以輕度冷害為主,中度冷害和重度冷害較少,且3個等級冷害頻次的差距也不大,這可能與水稻抽穗灌漿期處于夏季高溫向秋季低溫過渡階段,高溫對水稻的抽穗灌漿仍有一定幫助有關(guān)。

氣象因子,諸如光、溫、水等,是影響水稻單產(chǎn)的重要自然因素。在水稻營養(yǎng)生長和生殖生長的各階段,適宜的光、溫、水配置有利于水稻生產(chǎn),表現(xiàn)為水稻氣象單產(chǎn)增加,反之亦然[29]。單從溫度的角度來看,一方面,單季稻抽穗灌漿期遭受低溫冷害后,成熟期會延遲，空秕率會增加；另一方面,水稻產(chǎn)量與生育期積溫也有較大的關(guān)系,理論上水稻抽穗灌漿期有效積溫越高,越有利于單季稻安全抽穗灌漿。王艷華在研究東北地區(qū)活動積溫和極端持續(xù)低溫的時空分布特征及其對糧食產(chǎn)量的影響時,得出了“東北地區(qū)活動積溫與糧食產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系,而與持續(xù)低溫指數(shù)呈負相關(guān)關(guān)系”的結(jié)論。然而本研究發(fā)現(xiàn),高郵、東臺和南通3個站點1981～2010年間水稻抽穗灌漿期累計低溫值與水稻產(chǎn)量的相關(guān)性不顯著,低溫冷害對江蘇省單季稻產(chǎn)量的影響不大,這與有關(guān)學者們的研究結(jié)論“低溫冷害易造成糧食減產(chǎn)”不太一致。究其原因，可能是因為江蘇省單季稻抽穗灌漿期低溫冷害發(fā)生頻次較少,低溫冷害的危險性較低,而江蘇省8、9月份高溫對作物的低溫冷害有一定的覆蓋作用,在一定程度上緩和了低溫冷害對水稻產(chǎn)量的抑制作用。另外,關(guān)于糧食產(chǎn)量中趨勢產(chǎn)量的分離,學術(shù)界提出的方法各不相同,除了本文采用的指數(shù)滑動平均法外,還有對產(chǎn)量做對數(shù)變換、應(yīng)用時間序列進行線性回歸分析從而擬合產(chǎn)量的趨勢、應(yīng)用一階差分的方法來分析時間序列、在回歸模型中加入時間因素等方法[17,31]。如果嘗試采用這些分離方法,得出的低溫冷害與水稻產(chǎn)量相關(guān)性的結(jié)果可能又有所不同。

總體來說,近30年來,江蘇省單季稻抽穗灌漿期低溫冷害的危險性較小,3個等級冷害頻次差異不大,且3個10年里冷害頻次呈減少趨勢;從空間分布來看,江蘇省單季稻抽穗灌漿期低溫冷害總體上呈“北多南少”的特征,江蘇省北部地區(qū)冷害危險性略大于南部地區(qū)。結(jié)合江蘇省單季稻產(chǎn)量數(shù)據(jù)來看,單季稻抽穗灌漿期低溫冷害并未對單季稻產(chǎn)量造成明顯影響。

參考文獻:

[1] 屠其璞..近百年來我國氣溫變化的趨勢和周期[J].南京氣象學院學報,1984(2):151-162.

[2] 丁一匯,孫穎.國際氣候變化研究新進展[J].氣候變化研究進展,2006(4):161-167.

[3] 房世波,陽晶晶,周廣勝.30年來我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的變化趨勢和分布特征[J].自然災(zāi)害學報,2011,20(5):69-73.

[4] 王主玉,申雙和.水稻低溫冷害研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2010(22):11971-11973.

[5] 林登豪.野生稻人工氣候箱耐冷性鑒定研究初報[C]//中國農(nóng)學會遺傳資源學會.作物抗逆性鑒定的原理與技術(shù).北京:北京農(nóng)業(yè)大學出版社,1989:226-236.

[6] 武萬里.氣候變暖背景下寧夏水稻低溫冷害的變化特征分析[J].寧夏農(nóng)林科技,2008(1):54-55,59.

[7] 楊愛萍.湖北水稻盛夏低溫冷害變化特征及其影響[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學,2009.

[8] 侯立剛,馬巍,趙國臣,等.吉林省水稻低溫冷害發(fā)生現(xiàn)狀及綜合防御措施[J].吉林農(nóng)業(yè)科學,2012(4):1-3.

[9] 王雨.黑龍江省水稻低溫冷害發(fā)生規(guī)律研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學院,2007.

[10] 劉娟,楊沈斌,王主玉,等.長江中下游水稻生長季極端高溫和低溫事件的演變趨勢[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2010,25:13881-13884，13901.

[11] 陳斐,楊沈斌,申雙和,等.長江中下游雙季稻區(qū)春季低溫冷害的時空分布[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報,2013(3):540-547.

[12] 蘇錫康.黔南春季冷害初析及對策[J].貴州氣象,1995(6):18-21.

[13] 何燕,李政,徐世宏,等.GIS支持下的廣西早稻春季冷害區(qū)劃研究[J].自然災(zāi)害學報,2009(5):178-182.

[14] 梁乃亭,樊康美,魏玉波,等.2003年米泉市水稻低溫冷害原因分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學,2004(4):237-239.

[15] 程勇翔.中國南方雙季稻低溫冷害風險評估、遙感監(jiān)測與損失評估方法研究[D].杭州：浙江大學,2014.

[16] 黃麟.衢州市晚稻秋季低溫冷害的天氣氣候特征分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,2011(6):1408-1409,1443.

[17] 杜永林,張巫軍,吳曉然,等.江蘇省水稻產(chǎn)量時空變化特征[J].南京農(nóng)業(yè)大學學報,2014(5):7-12.

[18] 朱珠.江蘇省水稻產(chǎn)量對氣候變化的響應(yīng)特征[D].南京：南京信息工程大學,2013.

[19] 張旭,林道宜,何子儒,等.低溫對晚秈稻開花結(jié)實危害指標的研究[C]//中國農(nóng)學會遺傳資源學會.作物抗逆性鑒定的原理與技術(shù).北京:北京農(nóng)業(yè)大學出版社,1989:117-195.

[20] 劉民.水稻低溫冷害分析及研究進展[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學,2009(4):154-157.

[21] 張矢,徐一戎.寒地稻作[M].哈爾濱:黑龍江科學技術(shù)出版社,1990:400-403.

[22] 徐一戎.黑龍江農(nóng)墾稻作[M].哈爾濱:黑龍江人民出版社,1999:147-155.

[23] 孟昭河,王玉菊,孫中勝,等.水稻障礙型冷害及灌溉技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].中國農(nóng)學通報,2005(6):197-201.

[24] 帥細強,蔡榮輝,劉敏,等.近50年湘鄂雙季稻低溫冷害變化特征研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2010(15):8065-8068.

[25] 耿立清,張鳳鳴,許顯濱,等.低溫冷害對黑龍江水稻生產(chǎn)的影響及防御對策[J].中國稻米,2004(5):33-34.

[26] 張莉萍,黃少鋒,王麗萍,等.2002年黑龍江省東部水稻冷害解析[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學,2004(1):39-41.

[27] 李桂艷.低溫冷害對水稻生育及產(chǎn)量的影響及預防措施[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2010(12):164-165.

[28] 帥細強,蔡榮輝,劉敏,等.近50年湘鄂雙季稻低溫冷害變化特征研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2010(15):8065-8068.

[29] 耿婷,付偉,陳群,等.近20年河南省冬小麥生育期氣候資源的時空變化及其適應(yīng)性研究[J].麥類作物學報,2013(4):652-661.

[30] 沈陳華.氣象因子對江蘇省水稻單產(chǎn)的影響[J].生態(tài)學報,2015(12):4155-4167.

[31] David B L, Wolfram S, Justin C R. Climate trends and global crop production since 1980[J]. Science Express, 2011(5): 1-10.

(責任編輯:黃榮華)

Temporal and Spatial Variation of Chilling Injury at Rice Heading～Filling Stage and Its Influence on Rice Yield in Jiangsu Province in Recent 30 Years

YIN Si-hui1, XU Jiang-lai1, ZHU Li-qun1,2*

(1. College of Agronomy, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;2. College of Public Administration, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Abstract：The article used the meteorology data of 14 meteorological stations from 1981 to 2010 in Jiangsu province, studied the temporal and spatial variation characteristic of rice chilling injuries during its heading stage and filling stage for 30 years in Jiangsu province with excel and the method of IDW( Inverse distance weight), and analyzed the influence on yield caused by chilling injuries. The results showed that the time of total chilling injuries for 30 years during single-season rice’s heading stage and chilling stage in Jiangsu province was 155, including 109 mild chilling injuries, 28 moderate chilling injuries and 18 severe chilling injuries, the mild chilling injury was the maximum number of occurrences. Judging from the temporal and spatial characteristic of rice chilling injuries, the chilling injuries account of 1980s was the most time, and in the later 20 years, the chilling injuries showed a decreasing tendency. From the point of different level chilling injuries’ temporal and spatial characteristic, the mild chilling injuries showed a increasing tendency from north to south of Jiangsu province apart from 1980s, the chilling injuries of three levels almost showed a decreasing tendency from north to south of Jiangsu province. The yield made a non-significant reaction on cumulative temperature during the heading stage and chilling stage of single-season rice in Jiangsu province. The risk of chilling injuries during single-season rice’s heading stage and filling stage for 30 years in Jiangsu province was low, the damage of on yield from chilling injuries was little.

Key words：Jiangsu province; Rice heading～filling stage; Chilling injury; Temporal and spatial variation; Yield

收稿日期：2015-10-24

基金項目：國家科技支撐計劃課題(2012BAD20B05);中國博士后科學基金項目(2015M570463)。

作者簡介：尹思慧(1991─),女,江蘇南京人,碩士研究生,主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)學研究。*通訊作者：朱利群。

中圖分類號：S426

文獻標志碼：A

文章編號：1001-8581(2016)05-0007-07