孫彥坤 李浩然 蘭倩 王振華 安興業(yè) 趙慧穎
摘要:【目的】明確黑龍江省熱量資源變化特征及對(duì)水稻不同發(fā)育期生長(zhǎng)的影響,為理解和評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)水稻生產(chǎn)的影響提供科學(xué)依據(jù)。【方法】利用黑龍江省28個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站點(diǎn)1974—2016年≥10 ℃積溫、逐日最高氣溫、逐日最低氣溫及水稻發(fā)育期和產(chǎn)量數(shù)據(jù),運(yùn)用線性傾向估計(jì)法、相關(guān)性分析法等對(duì)黑龍江省水稻不同發(fā)育期的熱量資源時(shí)空變化及其對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的響應(yīng)進(jìn)行分析?!窘Y(jié)果】水稻生育期內(nèi)≥10 ℃積溫、逐日最高氣溫、逐日最低氣溫等熱量資源呈增加趨勢(shì),空間上從北到南、由東向西逐漸增加;水稻整個(gè)生育期長(zhǎng)度逐漸延長(zhǎng),但營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)期略有縮短;生殖生長(zhǎng)期持續(xù)天數(shù)與生殖生長(zhǎng)期≥10 ℃積溫、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)期持續(xù)天數(shù)與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)期≥10 ℃積溫、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期持續(xù)天數(shù)與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最高氣溫和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最低氣溫、氣象產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)期≥10 ℃積溫和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最低氣溫,呈極顯著相關(guān)(P<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為-0.719、0.712、-0.606、-0.501、0.537和0.554。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期持續(xù)天數(shù)與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期≥10 ℃積溫,氣象產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最低氣溫、生殖生長(zhǎng)期最高氣溫和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最高氣溫呈顯著正相關(guān)(P<0.05),相關(guān)系數(shù)分別為0.337、0.318、0.374和0.349?!窘Y(jié)論】1974—2016年黑龍江省熱量資源呈增加趨勢(shì),對(duì)水稻生長(zhǎng)有利,導(dǎo)致水稻產(chǎn)量增加。
關(guān)鍵詞: 熱量資源;水稻;發(fā)育期;產(chǎn)量;黑龍江省
中圖分類號(hào): S162.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2018)09-1794-10
0 引言
【研究意義】政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第五次評(píng)估報(bào)告指出,1880~2012年全球平均溫度已升高0.85 ℃(0.65~1.06 ℃),在過(guò)去30年中,每10年溫度增加速率均高于1850年以來(lái)的任何時(shí)期,21世紀(jì)中期全球氣溫將繼續(xù)升高(侯偉等,2017)。在這種背景下,我國(guó)氣溫自20世紀(jì)80年代以來(lái)也呈上升趨勢(shì),近50年全國(guó)平均氣溫上升了1.1 ℃(丁一匯等,2006),其中黑龍江省氣溫上升幅度高于全國(guó)平均水平,近58年升高了1.9 ℃(李彩俠等,2014)。氣候變暖導(dǎo)致熱量資源發(fā)生變化,從而影響作物生長(zhǎng)(丁從慧等,2017)。我國(guó)是世界上最大的水稻生產(chǎn)國(guó),而黑龍江省的水稻種植面積和總產(chǎn)量均居全國(guó)之首(周明旭,2014),是我國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)之一。水稻是一種喜溫且對(duì)溫度敏感的作物(王永興和嚴(yán)火其,2014),其生長(zhǎng)發(fā)育期和產(chǎn)量均受溫度的影響,處于不同發(fā)育期的水稻,對(duì)熱量資源變化的響應(yīng)不同。因此,研究水稻不同發(fā)育期內(nèi)的熱量資源變化特征及對(duì)水稻產(chǎn)量和不同發(fā)育期長(zhǎng)度的影響,對(duì)理解和評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)水稻生產(chǎn)的影響和我國(guó)的糧食安全具有重要的理論指導(dǎo)和實(shí)踐意義。【前人研究進(jìn)展】近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)熱量資源變化特征及對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響研究取得了較多成果。在熱量資源變化特征方面,胡琦等(2014)在全國(guó)尺度上運(yùn)用空間插值等方法研究了熱量資源的變化規(guī)律,結(jié)果表明全國(guó)熱量資源呈增加趨勢(shì),最低氣溫變化最明顯;謝遠(yuǎn)玉等(2016)在雙季稻種植區(qū)尺度上運(yùn)用氣候傾向率和M-K突變檢驗(yàn)等方法研究長(zhǎng)江中下游雙季稻區(qū)的熱量資源分布特征,結(jié)果表明熱量資源增加使雙季稻區(qū)北移;高燕軍等(2017)在山東省尺度上運(yùn)用GIS技術(shù)和小波分析法研究了近50年來(lái)的熱量資源變化特征,結(jié)果表明在時(shí)間上各要素均表現(xiàn)出顯著增長(zhǎng)的趨勢(shì),具有周期性,在空間上各要素均呈現(xiàn)出西南高、東北低的趨勢(shì)。在水稻生長(zhǎng)對(duì)熱量資源的響應(yīng)方面,Welch等(2010)運(yùn)用多元回歸模型分析了227個(gè)水稻種植農(nóng)場(chǎng)的數(shù)據(jù),結(jié)果表明較高的逐日最低溫度降低了水稻產(chǎn)量,較高的最高溫度使水稻增產(chǎn),最低溫度升高帶來(lái)的損失大于最高氣溫帶來(lái)的收益;董京銘等(2017)研究了連云港市氣象因子對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段的溫差和生殖生長(zhǎng)階段的最高氣溫、溫差、日照時(shí)長(zhǎng)對(duì)水稻產(chǎn)量的影響最大;侯偉等(2017)研究了海南省氣候變化對(duì)水稻生育期和產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明水稻各生育期內(nèi)氣溫總體升高,導(dǎo)致水稻營(yíng)養(yǎng)期長(zhǎng)度增加,生殖期長(zhǎng)度減少?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人的研究多側(cè)重于我國(guó)南方秈稻對(duì)熱量資源的響應(yīng),對(duì)黑龍江省粳稻產(chǎn)量和不同發(fā)育期對(duì)熱量資源的響應(yīng)研究鮮見(jiàn)報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】選取黑龍江省28個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站點(diǎn)的逐日平均氣溫、最低氣溫、最高氣溫及水稻發(fā)育期和產(chǎn)量數(shù)據(jù),運(yùn)用ArcGIS 10.0等分析黑龍江省水稻不同發(fā)育期內(nèi)的熱量資源時(shí)空變化特征及水稻產(chǎn)量和不同發(fā)育期長(zhǎng)度的變化,并利用SPSS 17.0分析熱量資源與水稻發(fā)育期長(zhǎng)度和產(chǎn)量的相關(guān)性,以期為理解和評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)水稻生產(chǎn)的影響提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 研究區(qū)概況
黑龍江?。|經(jīng)122°31′~134°00′、北緯44°05′~52°58′)是我國(guó)緯度最高的省份,屬于溫帶大陸性氣候,雨熱同季,全省年平均溫度-4~5 ℃,無(wú)霜期100~160 d,熱量資源缺乏。2013年水稻種植面積達(dá)400萬(wàn)ha,是全國(guó)最大的粳稻生產(chǎn)省份之一。
1. 2 數(shù)據(jù)來(lái)源
數(shù)據(jù)來(lái)源于黑龍江省水稻種植區(qū)中均勻分布的28個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站點(diǎn)。1974—2016年的逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、水稻產(chǎn)量、水稻各發(fā)育期的時(shí)間數(shù)據(jù)來(lái)源于黑龍江省氣象局氣象數(shù)據(jù)中心。將水稻從移栽到分蘗視為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段S1,持續(xù)時(shí)間為D1;將水稻從分蘗到抽穗視為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)階段S2,持續(xù)時(shí)間為D2;將抽穗到成熟視為生殖生長(zhǎng)階段S3,持續(xù)時(shí)間為D3;水稻的整個(gè)發(fā)育期為S4,持續(xù)時(shí)間為D4;氣象產(chǎn)量為C。運(yùn)用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化分析處理。
1. 3 研究方法
1. 3. 1 氣象產(chǎn)量分離 糧食產(chǎn)量可分解為社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素決定的趨勢(shì)產(chǎn)量、氣象因素決定的氣象產(chǎn)量和偶然因素造成的隨機(jī)產(chǎn)量,即y=yb+ym+d。其中,y為實(shí)際產(chǎn)量,yb為趨勢(shì)產(chǎn)量,ym為氣象產(chǎn)量,d為隨機(jī)產(chǎn)量,d通常可忽略不計(jì)。本研究用滑動(dòng)平均法計(jì)算yb,y已知,故可得出ym。
1. 3. 2 氣候傾向率 利用最小二乘法計(jì)算熱量資源隨時(shí)間變化速率,可用y=at+b表示。其中,y為氣象要素觀測(cè)值;t為年份序列號(hào);b為回歸常數(shù);a為回歸系數(shù),a為正值時(shí)熱量資源呈上升趨勢(shì),a為負(fù)值時(shí)呈下降趨勢(shì)。
1. 3. 3 空間插值法 運(yùn)用Arcgis 10.0的反距離加權(quán)插值法進(jìn)行空間分析。在地理學(xué)第一定律的基礎(chǔ)上,基于相似相近原則,即兩個(gè)物體離的越近差異性越小,其以樣本點(diǎn)和插值點(diǎn)之間的距離進(jìn)行加權(quán)平均,離插值點(diǎn)越近權(quán)重越大。
1. 3. 4 線性傾向估計(jì)法 利用線性傾向估計(jì)法計(jì)算熱量資源隨時(shí)間變化速率,即氣候傾向率。公式為:y=at+b。式中,y為氣象要素觀測(cè)值;t為年份序列號(hào);b為回歸常數(shù);a為回歸系數(shù),a為正值時(shí)熱量資源呈上升趨勢(shì),a為負(fù)值時(shí)呈下降趨勢(shì)。
1. 3. 5 相關(guān)性分析 運(yùn)用SPSS 17.0進(jìn)行相關(guān)性分析可得到兩個(gè)或多個(gè)變量間的相關(guān)系數(shù),相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越大,說(shuō)明相關(guān)性越大。
2 結(jié)果與分析
2. 1 熱量資源時(shí)間變化特征分析結(jié)果
圖1為黑龍江省水稻各發(fā)育期≥10 ℃積溫的逐年變化曲線。1974年以來(lái),黑龍江省水稻S1、S2、S3和S4期≥10 ℃積溫的傾向率分別為15.20、24.60、10.32和47.91 ℃/10年,并通過(guò)了信度為P<0.01的顯著性檢驗(yàn)。表明≥10 ℃積溫呈增加趨勢(shì),每10年分別增加15.20、24.60、10.32和47.91 ℃,其中S2期增加幅度最大,S1期次之,S3期增加幅度最小。
圖2為黑龍江省水稻各發(fā)育期逐日最高氣溫的逐年變化曲線。1974年以來(lái),黑龍江省水稻S1、S2、S3和S4期逐日最高氣溫的傾向率分別為0.40、0.38、0.28和0.22 ℃/10年,并通過(guò)了信度為P<0.01的顯著性檢驗(yàn)。表明最高氣溫呈增加趨勢(shì),每10年分別增加0.40、0.38、0.28和0.22 ℃,其中S1期最高氣溫增加幅度最大,S2期次之,S3期最高氣溫增加幅度最小。
圖3為黑龍江省水稻各發(fā)育期逐日最低氣溫的逐年變化曲線。1974年以來(lái),黑龍江省水稻S1、S2、S3和S4期最低氣溫的傾向率分別為0.01、0.08、0.14和0.02 ℃/10年,并通過(guò)了信度為P<0.01的顯著性檢驗(yàn)。表明最低氣溫呈增加趨勢(shì),每10年分別增加0.01、0.08、0.14和0.02 ℃,其中S3期最低氣溫增加幅度最大,S2期次之,S1期最低氣溫增加幅度最小。
2. 2 熱量資源空間變化特征分析結(jié)果
如圖4所示,S1期≥10 ℃積溫從黑龍江省北部向南部呈逐漸增加趨勢(shì),緯度減小1°,積溫增加62.4 ℃;S2期≥10 ℃積溫最高的區(qū)域在大慶南部、哈爾濱南部和齊齊哈爾西南部,低值區(qū)域出現(xiàn)在牡丹江南部,西部高于中部,中部高于南部和北部;S3期≥10 ℃積溫最高的區(qū)域在齊齊哈爾西南部和佳木斯中部,低值區(qū)域出現(xiàn)在哈爾濱中部和牡丹江南部,≥10 ℃積溫有從北到南、自東向西增加的趨勢(shì);S4期≥10 ℃積溫最高的區(qū)域在齊齊哈爾西南部和綏化南部,低值區(qū)域出現(xiàn)在伊春南部和綏化北部,中部地區(qū)積溫高于緯度較低的南部。
如圖5所示,S2、S3和S4期逐日最高氣溫呈明顯的從北向南增加趨勢(shì),緯度減小1°,逐日最高氣溫分別增加0.72、0.55和0.50 ℃,其中S2期最快。S1期的逐日最高氣溫從東北部向西南部呈逐漸增加趨勢(shì)。S1期最高氣溫出現(xiàn)在齊齊哈爾西南部,最低溫度出現(xiàn)在雞西東部。
如圖6所示,S1期的最低氣溫最高值區(qū)域出現(xiàn)在齊齊哈爾西南和大慶南部,最低溫度值區(qū)域出現(xiàn)在齊齊哈爾西北部、伊春南部和綏化北部;S2期的最低氣溫由東北向西南呈增加趨勢(shì),其中溫度最高的區(qū)域在大慶南部、哈爾濱南部和佳木斯中部,最低溫度區(qū)域出現(xiàn)在齊齊哈爾西北部、伊春南部和綏化北部;S3期的最低氣溫由西北向東南呈增加趨勢(shì),其中溫度最高的區(qū)域在哈爾濱南部和佳木斯中部,最低溫度出現(xiàn)在齊齊哈爾西北部、伊春南部和綏化北部;S4期的逐日最低氣溫最高的區(qū)域在齊齊哈爾西南部、大慶南部、哈爾濱南部和佳木斯中部,最低溫度區(qū)域出現(xiàn)在齊齊哈爾西北部、伊春南部和綏化北部。
2. 3 黑龍省水稻生長(zhǎng)特征分析結(jié)果
2. 3. 1 水稻發(fā)育期長(zhǎng)度變化特征分析 圖7為黑龍江省水稻各發(fā)育期持續(xù)天數(shù)的逐年變化曲線。1974年以來(lái),S2期的傾向率為0.85 d/10年,并通過(guò)了信度為P<0.01的顯著性檢驗(yàn),表明S2期持續(xù)天數(shù)呈增加趨勢(shì),每10年增加0.85 d。S1期和S3期持續(xù)天數(shù)的傾向率分別為-0.31和-0.13 d/10年,表明S1期和S3期持續(xù)天數(shù)呈減少趨勢(shì),每10年分別減少0.31和0.13 d,S1持續(xù)天數(shù)減少的趨勢(shì)大于S3。S4期持續(xù)天數(shù)的傾向率為0.31 d/10年,并通過(guò)信度為P<0.01的顯著性檢驗(yàn),表明S4期持續(xù)天數(shù)呈增加趨勢(shì),每10年增加0.31 d。
2. 3. 2 水稻氣象產(chǎn)量變化特征分析 圖8為黑龍江省水稻實(shí)際產(chǎn)量、趨勢(shì)產(chǎn)量和氣象產(chǎn)量逐年變化曲線。1974年以來(lái)黑龍江省水稻實(shí)際產(chǎn)量的傾向率為1608 kg/10年,并通過(guò)了信度為P<0.01的顯著性檢驗(yàn),表明黑龍江省水稻實(shí)際產(chǎn)量呈增加趨勢(shì),每10年增加1608 kg/ha。黑龍江省水稻趨勢(shì)產(chǎn)量的傾向率為1558 kg/10年,并通過(guò)信度為P<0.01的顯著性檢驗(yàn),表明黑龍江省水稻趨勢(shì)產(chǎn)量呈增加趨勢(shì),每10年增加1558 kg/ha。黑龍江省水稻氣象產(chǎn)量的傾向率為50 kg/10年,并通過(guò)信度為P<0.01的顯著性檢驗(yàn),表明黑龍江省水稻氣象產(chǎn)量呈增加趨勢(shì),每10年增加50 kg/ha。氣象條件的變化趨勢(shì)對(duì)糧食產(chǎn)量的增長(zhǎng)起促進(jìn)作用,水稻氣象產(chǎn)量總體呈增加趨勢(shì),但階段性波動(dòng)明顯,其中2002—2007年階段性波動(dòng)最明顯。2002—2005年氣象產(chǎn)量呈顯著降低趨勢(shì),并出現(xiàn)最小值,造成水稻歉收。2006年出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)趨勢(shì),2007年氣象產(chǎn)量達(dá)最大值。
從圖9可看出,黑龍江省水稻氣象產(chǎn)量在空間上的分布存在一定規(guī)律。氣象產(chǎn)量最高的區(qū)域出現(xiàn)在大慶南部和牡丹江南部;最低區(qū)域出現(xiàn)在綏化北部、齊齊哈爾西部、伊春南部和佳木斯,呈U形分布,整體從北到南,從西到東呈增加趨勢(shì)。
2. 4 水稻各發(fā)育期熱量資源與水稻產(chǎn)量和發(fā)育期持續(xù)時(shí)間的相關(guān)性分析結(jié)果
運(yùn)用SPSS 17.0對(duì)水稻各發(fā)育期≥10 ℃積溫、最低氣溫、最高氣溫、水稻產(chǎn)量及水稻各發(fā)育期持續(xù)時(shí)間的相關(guān)性進(jìn)行分析,結(jié)果(表1)表明,D1與S1期最低氣溫和最高氣溫呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01,下同),相關(guān)系數(shù)分別為-0.501和-0.606,與S1期≥10 ℃積溫呈顯著正相關(guān)(P<0.05,下同),相關(guān)系數(shù)為0.337;D2與S2期≥10 ℃積溫呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.712;D3與S3期≥10 ℃積溫呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.719;C與S2期≥10 ℃積溫、S1期最低氣溫呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.537和0.554,與S3期最低氣溫、最高氣溫及S1期最高氣溫呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.318、0.374和0.349。
3 討論
熱量資源是影響作物生長(zhǎng)的重要因素。許顯花等(2017)分析了青海省東部黃河谷地的熱量資源變化特征,結(jié)果表明≥10 ℃積溫總體上呈增加趨勢(shì)。張煦庭等(2017)利用ANUSPLIN插值法分析了我國(guó)溫帶地區(qū)不同界限溫度下農(nóng)業(yè)熱量資源的時(shí)空變化特征,結(jié)果表明溫帶地區(qū)呈現(xiàn)熱量資源增加的趨勢(shì)。在氣候變化背景下,在不同尺度的研究中,熱量資源均呈增加趨勢(shì)。本研究結(jié)果與大部分研究結(jié)果一致,但尺度有所差別。1974—2016年間黑龍江省水稻生育期內(nèi)熱量資源呈增加趨勢(shì),≥10 ℃積溫S1、S2、S3和S4期每10年分別增加15.20、24.60、10.32和47.91 ℃,最高氣溫各發(fā)育期每10年分別增加0.40、0.38、0.28和0.22 ℃,最低氣溫期各發(fā)育期每10年分別增加0.01、0.08、0.14和0.02 ℃。
黑龍江省水稻不同生育期內(nèi)≥10 ℃積溫、逐日最高氣溫和最低氣溫等熱量資源在空間上均從北到南、由東向西逐漸增加。存在地帶性和非地帶性的空間分異規(guī)律,由北向南緯度降低,導(dǎo)致熱量資源增加。在相同緯度條件下,由于西部降水少于東部,導(dǎo)致西部熱量資源比東部豐富。
葉清等(2011)的研究結(jié)果表明,江西省雙季稻表現(xiàn)為生長(zhǎng)季縮短、營(yíng)養(yǎng)期長(zhǎng)度增加、生殖期長(zhǎng)度減少。侯雯嘉等(2015)分析了東北地區(qū)水稻整個(gè)生育期變化,結(jié)果表明生育期呈延長(zhǎng)趨勢(shì)。本研究結(jié)果表明,黑龍江省水稻S1和S3期持續(xù)天數(shù)呈減少趨勢(shì)結(jié)果,每10年減少0.31和0.13 d;S2期持續(xù)天數(shù)呈增加趨勢(shì),每10年增加0.85 d;S4期持續(xù)天數(shù)延長(zhǎng)趨勢(shì),每10年增加0.31 d;由于S2期增加的幅度大于S1期和S3期減少幅度之和,因此S4期持續(xù)天數(shù)呈增加趨勢(shì)。本研究結(jié)果與前人的研究結(jié)果存在一定差異,其原因:一是在我國(guó)南方熱量資源增加導(dǎo)致水稻發(fā)育加快,整個(gè)生育期縮短,而在黑龍江熱量資源增加使水稻收獲期延后,從而導(dǎo)致整個(gè)生育期增加;二是本研究水稻發(fā)育期劃分與前人研究不同,導(dǎo)致水稻不同發(fā)育期長(zhǎng)度變化不同。
本研究結(jié)果表明,1974年以來(lái)水稻實(shí)際產(chǎn)量呈增加趨勢(shì),每10年增產(chǎn)1608 kg/ha;趨勢(shì)產(chǎn)量呈增加趨勢(shì),每10年增產(chǎn)1558 kg/ha;氣象產(chǎn)量呈增加趨勢(shì),每10年增產(chǎn)50 kg/ha;氣象條件的變化趨勢(shì)對(duì)糧食產(chǎn)量的增長(zhǎng)起促進(jìn)作用。氣象產(chǎn)量波動(dòng)的原因是:黑龍江省采用灌溉方式種植水稻,自然降水的多少不會(huì)對(duì)水稻產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。熱量資源是水稻生長(zhǎng)的限制因子,實(shí)際產(chǎn)量由氣象產(chǎn)量和趨勢(shì)產(chǎn)量?jī)刹糠謽?gòu)成。由于2002、2003、2005和2006年熱量資源相對(duì)缺乏,導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)量較低,但近年有較高的趨勢(shì)產(chǎn)量,致使氣象產(chǎn)量呈顯著的降低趨勢(shì)并出現(xiàn)最小值;2007年由于熱量資源條件較好,導(dǎo)致氣象產(chǎn)量較高且在2007年達(dá)最大值。
4 結(jié)論
1974—2016年黑龍江省熱量資源在時(shí)間上呈增加趨勢(shì),在空間上從北到南、由東向西逐漸增加。熱量資源增加使水稻S2和S4期延長(zhǎng),S1和S3期縮短,最終導(dǎo)致水稻產(chǎn)量增加。S2期≥10 ℃積溫、S1期最低氣溫對(duì)水稻產(chǎn)量影響最大;S1期最低氣溫和最高氣溫對(duì)D1影響最大;S2和S3期≥10 ℃積溫對(duì)對(duì)應(yīng)水稻發(fā)育期的長(zhǎng)度影響最大。
參考文獻(xiàn):
董京銘,史逸民,任曙霞,史達(dá)偉,馬晨晨. 2017. 連云港市氣候變化對(duì)水稻產(chǎn)量的影響[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),(17):3245-3249. [Dong J M, Shi Y M, Ren S X, Shi D W, Ma C C. 2017. Effects of climate change on rice yield in Lianyungang City[J]. Hubei Agricultural Sciences,(17):3245-3249.]
丁從慧,申雙和,陶蘇林. 2017. 江蘇省農(nóng)業(yè)氣候資源及未來(lái)情景預(yù)估[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),33(6):1309-1315. [Ding C H,Shen S H,Tao S L. 2017. The characteristics of the agricultural climate resources and future scenarios in Jiangsu Province[J]. Jiangsu Journal of Agricultural Scien-ces,33(6):1309-1315.]
丁一匯,任國(guó)玉,石廣玉,宮鵬,鄭循華,翟盤茂,張德二,趙宗慈,王紹武,王會(huì)軍,羅勇,陳德亮,高學(xué)杰. 2006. 氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告(Ⅰ):中國(guó)氣候變化的歷史和未來(lái)趨勢(shì)[J]. 氣候變化研究進(jìn)展,2(1):1-5. [Ding Y H, Ren G Y, Shi G Y, Gong P, Zheng X H,Zhai P M,Zhang D E,Zhao Z C,Wang S W,Wang H J,Luo Y,Chen D L,Gao X J. 2006. National assessment report of climate change(I): Climate change in China and its future trend [J]. Advances in Climate Change Research, 2(1):1-5.]
高燕軍,韓榮青,趙明華,李曉彤,王曉東,張艷紅. 2017. 近50年來(lái)山東省農(nóng)業(yè)熱量資源時(shí)空變化分析[J]. 大麥與谷類科學(xué),34(2):10-19. [Gao Y J, Han R Q, Zhao M H, Li X T, Wang X D, Zhang Y H. 2017. Temporal and spatial patterns of variations of agricultural heat resour-ces in Shandong Province during recent 50 years[J]. Barley and Cereals Science, 34(2):10-19.]
侯偉,楊昌賢, 官滿元,王立俊,李偉光. 2017. 海口市氣候變化對(duì)水稻生育期和產(chǎn)量的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 44(8):145-150. [Hou W,Yang C X,Guan M Y,Wang L J, Li W G. 2017. Effects of climate change on rice growth period and production in Haikou[J]. Guangdong Agricultural Science, 44(8):145-150.]
侯雯嘉,耿婷,陳群,陳長(zhǎng)青. 2015. 近20年氣候變暖對(duì)東北水稻生育期和產(chǎn)量的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),26(1):249-259. [Hou W J,Geng T,Chen Q,Chen C Q. 2015. Impacts of climate warming on growth period and yield of rice in Northeast China during recent two decades[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 26(1):249-259.]
胡琦,潘學(xué)標(biāo),邵長(zhǎng)秀,張丹,王瀟瀟,韋瀟雨. 2014. 1961—2010年中國(guó)農(nóng)業(yè)熱量資源分布和變化特征[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,35(2):119-127. [Hu Q, Pan X B, Shao C X, Zhang D, Wang X X, Wei X Y. 2014. Distribution and variation of China agricultural heat resources in 1961-2010[J]. Journal of Agrometeorology, 35(2):119-127.]
李彩俠,李俏,孫天一,曹萌萌,孫彥坤. 2014. 氣候變化對(duì)黑龍江省主要農(nóng)作物產(chǎn)量的影響[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào),23(6):200-208. [Li C X, Li Q, Sun T Y, Cao M M, Sun Y K. 2014. Effect of climate change on major crops yield in Heilongjiang Province[J]. Journal of Natural Disaster, 23(6): 200-208.]
王永興,嚴(yán)火其. 2014. 氣候變化對(duì)黑龍江省水稻生產(chǎn)的影響初探[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),30(9):92-98. [Wang Y X, Yan H Q. 2014. Effect of climate change on rice production in Heilongjiang Province[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,30(9):92-98.]
謝遠(yuǎn)玉,黃淑娥,田俊,王鈺,葉清. 2016. 長(zhǎng)江中下游熱量資源時(shí)空演變特征及其對(duì)雙季稻種植的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),27(9):2950-2958. [Xie Y Y, Huang S E, Tian J, Wang Y, Ye Q. 2016. Spatial-temporal characteristics of thermal resources and its influence on the growth of double crop cropping rice in the middle and lower reaches of the Yangtze River,China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 27(9):2950-2958.]
許顯花,李延林,劉金青. 2017. 青海黃河谷地?zé)崃抠Y源變化分析[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),33(27):102-106. [Xu X H, Li Y L, Liu J Q. 2017. Heat resources change in Qinghai Yellow River valley[J]. Chinese Agricultural Science Bu-lletin,33(27):102-106.]
葉清,楊曉光,李勇,代姝瑋,肖金香. 2011. 氣候變化背景下中國(guó)農(nóng)業(yè)氣候資源變化Ⅷ. 江西省雙季稻各生育期熱量條件變化特征[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 22(8):2021-2030. [Ye Q, Yang X G, Li Y, Dai S W, Xiao J X. 2011. Changes of China agricultural climate resources under the background of climate change.Ⅷ.Change characteristics of heat resources during the growth period of double cropping rice in Jiangxi Province[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,22(8):2021-2030.]
張煦庭,潘學(xué)標(biāo),徐琳,魏培,胡琦,尹紫薇,邵長(zhǎng)秀. 2017. 中國(guó)溫帶地區(qū)不同界限溫度下農(nóng)業(yè)熱量資源的時(shí)空演變[J]. 資源科學(xué), 39(11):2104-2115. [Zhang X T, Pan X B,Xu L,Wei P,Hu Q,Yin Z W,Shao C X. 2017. Spatio-temporal variation of agricultural thermal resources at different critical temperatures in Chinas temperate zone[J].Resources Science, 39(11):2104-2115.]
周明旭. 2014. 黑龍江省水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展研究[D]. 長(zhǎng)春:吉林大學(xué). [Zhou M X. 2014. Study on sustainable development of rice production in Heilongjiang Province[D]. Changchun: Jilin University.]
Welch J, Vincent R, Auffhammer M, Moya F, Dobermamn A,Dawe D. 2010. Rice yields in tropical/subtropical Asia exhibit large but opposing sensitivities to minimum and maximum temperatures[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107(33):14562-14567.
(責(zé)任編輯 麻小燕)