气候变化对复种大豆的影响及对策
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夏播大豆荚而不实影响因素与防控措施夏播大豆是我国重要的粮食作物之一,但是在其生长过程中会受到一系列的影响因素,导致产量降低甚至全面减产。
需要我们采取一系列的防控措施来确保夏播大豆的正常生长和丰收。
接下来将从影响因素和防控措施两个方面进行详细介绍。
一、夏播大豆受影响因素1. 气候因素夏播大豆在生长期需要充足的阳光和适宜的温度来保证正常的生长发育。
如果遭遇连续阴雨天气或者高温干旱的气候条件,将对大豆的生长产生不利影响,甚至导致抽苗期和开花期的耐旱能力下降,进而影响产量。
2. 病虫害因素夏播大豆在生长过程中容易受到多种病虫害的侵袭,如灰霉病、豆莫克病、潜叶蛾、田间害虫等,这些病虫害会造成叶片枯黄、豆荚变形、减产甚至死亡,对大豆的生长产生严重影响。
3. 土壤条件土壤条件是影响大豆生长的重要因素,如土壤酸碱度、肥力状况、土壤水分和透气性等都会影响大豆的生长发育。
如果土壤酸碱度不适宜或者土壤肥力不足,会导致大豆缺乏养分和水分,影响大豆的正常生长。
4. 播种期选择夏播大豆的播种期选择也是关键,如果选择不当,比如播种过早或者过晚,都会对大豆的生长产生不良影响。
过早播种可能受到冷害,而过晚播种则容易受到高温干旱的影响,影响大豆的成活和产量。
二、夏播大豆防控措施1. 科学管理针对夏播大豆的影响因素,我们可以采取科学的管理措施来降低影响。
比如及时灌溉,保证土壤水分的充分供应;合理施肥,保证大豆的养分供应;适时防治病虫害,保证大豆的生长健康。
2. 合理播种期选择选择适当的播种期对夏播大豆的生长和产量非常重要。
一般来说,我国南方地区夏播大豆以四月下旬至五月初播种为宜;而北方地区则应在五月中下旬至六月初播种,避开高温干旱期,保证大豆的正常生长。
3. 种植抗病虫害品种科学选取抗病虫害的大豆品种,能够减轻病虫害对大豆的损害,减少农药的使用量,降低成本,保证大豆的生长和产量。
4. 土壤改良定期进行土壤改良工作,保持土壤肥力丰富,提高土壤通气性和保水性,为大豆提供一个良好的生长环境。
《气候变化对农业的影响及应对措施》篇一一、引言随着全球气候的不断变化,农业作为人类生存的基础产业,正面临着前所未有的挑战。
气候变化带来的极端天气、温度升高、降水分布不均等问题,都对农业生产产生了深远的影响。
本文将分析气候变化对农业的具体影响,并提出相应的应对措施。
二、气候变化对农业的影响1. 极端天气频发气候变化导致极端天气事件频发,如洪涝、干旱、台风等。
这些极端天气会对农作物生长、收成造成严重影响,甚至可能导致农作物绝收。
2. 温度升高全球温度的升高使得农作物生长季节变短,同时也会影响农作物的生长速度和品质。
对于一些需要特定温度条件的农作物,其种植和生长都将面临极大的挑战。
3. 降水分布不均气候变化的另一个重要表现是降水分布不均。
在某些地区,降雨量过大或过小都会对农业生产造成不利影响。
过量的降雨可能导致洪涝灾害,而降雨量不足则会导致土地干旱,影响农作物的正常生长。
三、应对措施1. 农业技术创新面对气候变化的挑战,农业技术创新是应对的关键措施之一。
通过研发耐旱、耐寒、抗病虫害的农作物品种,提高农作物的抗逆能力。
同时,利用现代科技手段,如智能灌溉系统、温室种植等,提高农业生产的效率和产量。
2. 合理布局农业生产结构针对不同地区的气候特点,合理布局农业生产结构是应对气候变化的重要措施。
在降水充足的地区,可以种植需水量较大的农作物;而在干旱地区,应选择耐旱性较强的农作物,并采取节水灌溉等措施。
此外,还可以通过轮作、间作等方式,提高土地利用率和农业生产效益。
3. 农业保险与市场调节建立完善的农业保险制度,为农业生产提供风险保障。
当遭遇自然灾害等不可抗力因素时,农业保险可以为农民提供经济补偿,降低其损失。
同时,通过市场调节机制,引导农民根据市场需求和气候条件调整农业生产结构,实现农业的可持续发展。
4. 推广生态农业与可持续发展理念推广生态农业和可持续发展理念,是应对气候变化的长远之计。
通过保护生态环境、提高土地质量、合理利用资源等方式,实现农业的绿色发展。
气候变化对全球大豆产量的长期影响随着地球温室气体浓度的不断攀升,气候变化已经成为一个不可逆转的现实。
这场无声的变局,正如同一位无形的画家,用着不稳定的笔触在我们的大自然画布上随意挥洒。
其中,大豆这一全球重要的农作物,正面临着前所未有的挑战。
本文将探讨气候变化对全球大豆产量可能造成的长期影响,并提出相应的思考。
首先,我们必须认识到,气候变化并非遥远的未来故事,而是已经拉开帷幕的现实剧。
它的影响,如同潜伏的巨兽,正逐步侵蚀着农业生产的基础。
对于大豆而言,温度的升高、降水模式的改变以及极端天气事件的增多,都可能导致产量的波动甚至下降。
这不仅仅是一个农业问题,更是一个关乎全球粮食安全和经济稳定的大问题。
在这场与气候变化的博弈中,大豆产业如同一叶扁舟,在汹涌的海浪中艰难航行。
温度的轻微升高可能会改变大豆的生长周期,导致生长期缩短,进而影响产量和品质。
而降水的不确定性则如同一把双刃剑,过多可能导致洪涝灾害,摧毁农田;过少则会引起干旱,使得土地龟裂,作物难以生长。
此外,极端天气事件,如暴风雨、热浪等,也频繁地威胁着大豆的安全成熟。
面对这样的挑战,我们不能坐以待毙。
科学家们正在努力研究更为耐旱、耐盐碱、耐高温的大豆品种,以期在未来的气候条件下仍能保持稳定的产量。
同时,改进耕作方法和提高土壤管理水平也是应对策略之一。
例如,通过轮作和覆盖作物的方式增加土壤有机质,提高土壤的保水能力和抵御极端天气的能力。
然而,尽管科研人员的努力不懈,气候变化带来的挑战仍然严峻。
我们必须认识到,这不仅是农业技术的问题,更是全球气候治理的问题。
每一个国家、每一个行业、乃至每一个个体,都应该承担起减少温室气体排放的责任,共同减缓气候变化的步伐。
总之,气候变化对全球大豆产量的影响是深远且复杂的。
它不仅考验着人类的科技创新能力,更考验着我们的智慧和决心。
在这个全球性的挑战面前,我们需要团结一致,采取切实有效的措施,以确保大豆这一重要农作物能够在未来不断变化的环境中继续繁荣生长。
气候变化对农作物生产的影响与适应策略气候变化是当今全球面临的一个严重问题,它对农作物生产产生了深远的影响。
气候变化导致了温度升高、干旱加剧、降水模式改变等气候极端事件的增多,给农作物的种植和生长带来了很大的挑战。
然而,通过采取一些适应策略,农民和政府可以减轻气候变化对农作物生产的负面影响,并确保粮食安全。
首先,气候变化导致温度升高,对许多农作物的生长产生了负面影响。
高温可能抑制农作物的生长和发育,导致减产或甚至死亡。
农民可以通过改变农作物的品种选择来适应这种情况。
例如,选择耐高温的作物品种,例如耐热的水稻或玉米品种,来确保作物的适应能力。
此外,农民还可以使用遮阳网或其他防暑设施来减轻高温对农作物的影响。
政府可以支持农民采取这些适应措施,提供适宜的品种和设施,以减少农作物因气候变化而导致的减产。
其次,气候变化也导致了干旱的加剧,这对农作物的生长和水分利用带来了挑战。
在干旱的条件下,农作物的生长周期缩短,产量减少。
为了适应干旱,农民可以采取多种措施。
首先,他们可以改善水分利用效率,例如通过滴灌或雨水收集系统来减少水分的浪费。
其次,农民可以种植耐旱的作物品种,例如耐旱的小麦品种或牧草品种,来确保作物的生长和产量。
政府应该提供农民相关的培训和技术支持,以帮助他们更好地适应干旱条件。
此外,降水模式的改变也对农作物生产产生了影响。
一些地区的降水量不断减少,而其他地区则面临更多的降雨。
在干旱地区,农民可以采取水资源管理措施,例如建设水库或注入地下水来确保作物的灌溉。
在降雨较多的地区,农民可以采取排水措施,例如修建排水沟或抬高农田,以防止水浸。
政府应该加强水资源管理,确保水资源的合理分配和利用,以帮助农民应对降水模式的变化。
此外,气候变化还导致了病虫害的增加,给农作物的生长和产量造成损害。
为了适应这种情况,农民可以采取一系列的防治措施。
首先,他们可以通过选择抗病虫害的作物品种来减少病虫害的发生。
其次,农民可以使用有机农业方法,例如有机肥料和生物农药,来控制病虫害的传播。
气候变化对农业的影响及适应措施随着全球变暖和气候变化的加剧,农业受到了越来越大的影响。
本文将探讨气候变化对农业的影响,并提出一些适应措施来应对这种挑战。
一、气候变化对农作物产量的影响气候变化对农作物产量有着直接和间接的影响。
首先,气候变暖导致的高温和干旱条件给农作物的种植和生长带来了巨大挑战。
高温和干旱导致土壤水分流失和植物的蒸腾加剧,使得作物的生长受限,产量下降。
例如,在非洲一些地区,干旱使得粮食作物产量锐减,导致食品短缺和饥荒。
其次,极端天气事件如暴雨、洪涝和飓风等对农作物的生长和收成也造成了严重的影响。
暴雨和洪涝会冲刷土壤中的养分,破坏农田的结构,导致作物损失。
而飓风则不仅会摧毁农作物,还会使得农民失去种植和收获的能力。
二、气候变化对农民生计的影响气候变化不仅对农作物产量造成了直接的影响,也影响了农民的生计和经济状况。
农民因作物减产而面临收入的压力。
大规模的作物歉收导致农民无法获得足够的收入,使得他们的生计陷入困境。
此外,气候变化还加剧了农村地区的贫困问题,使得贫困农民更加难以摆脱困境。
三、适应措施之科技创新为了应对气候变化对农业的挑战,科技创新被认为是一个重要的适应措施。
科技创新可以通过改进农作物的品种,提高作物对高温和干旱的抗性。
例如,基因工程的技术可以使作物具备更好的耐旱能力,抵抗干旱的影响。
另外,精确农业技术也为农民提供了重要的帮助。
通过利用先进的传感技术和数据分析,精确农业可以帮助农民实现精确施肥、精确灌溉等,减少资源的浪费,提高产量和农民的收入。
此外,通过使用现代化的农业机械和设备,农民可以更高效地种植和收获作物,减少劳动力成本。
四、适应措施之农业多样化农业多样化也是应对气候变化的重要途径。
由于不同作物对气候的适应能力不同,农业多样化可以使农民降低风险,减轻对某一作物的依赖。
通过种植多种作物,农民可以在气候不利的情况下仍然保持收入。
此外,农业多样化还有助于保护生态系统的平衡,减少土地退化和资源的枯竭。
《气候变化对农业的影响及应对措施》篇一一、引言随着全球气候的持续变化,其对农业的影响日益凸显。
气候变化不仅改变了农作物的生长周期和分布范围,还对农业生产和粮食安全构成了严重威胁。
本文将深入探讨气候变化对农业的具体影响,并提出一系列有效的应对措施。
二、气候变化对农业的影响1. 农作物生长周期的改变气候变化导致气温和降水量的变化,进而影响农作物的生长周期。
在许多地区,春季的提前或推迟、夏季的延长或缩短等现象都可能导致农作物种植和收获时间的改变。
这将对农作物的产量和质量产生直接影响。
2. 农作物病虫害的增加气候变化还可能导致农作物病虫害的增加。
高温、高湿等极端气候条件为病虫害提供了适宜的生长环境,从而增加了农作物受害的风险。
这不仅会影响农作物的产量,还可能对农作物的品质产生负面影响。
3. 农业资源的减少随着气候的变化,许多地区的农业资源逐渐减少。
例如,土壤侵蚀、水资源短缺等问题都可能对农业生产产生严重影响。
此外,气候变化还可能导致农田的盐碱化、荒漠化等问题,进一步影响农业生产的可持续发展。
三、应对措施1. 提高抗逆品种的培育与种植针对气候变化带来的挑战,培育和种植抗逆性强的作物品种是重要的应对措施。
科研机构和农业部门应加大对抗逆性强的农作物种质资源的挖掘和利用,推广耐旱、耐寒、耐盐碱等抗逆性强的作物品种,以提高农作物的抗灾能力。
2. 改善农田水利设施改善农田水利设施是应对气候变化的重要措施之一。
通过建设和完善农田排灌系统、雨水收集系统等设施,提高农田的抗旱、抗涝能力,确保农作物在极端气候条件下的正常生长。
同时,合理利用水资源,推广节水灌溉技术,降低农业生产对水资源的依赖性。
3. 发展生态农业和循环农业生态农业和循环农业是可持续发展的重要途径,也是应对气候变化的有效措施。
通过合理利用自然资源,发展有机农业、绿色农业等生态农业模式,提高农作物的品质和产量。
同时,推广农作物秸秆还田、畜禽粪便资源化利用等循环农业技术,提高农业生产的经济效益和环境效益。
气候变化对农业生产的影响及应对措施研究一、气候变化对农业生产的影响1. 气候变暖导致干旱气候变暖导致水资源的减少和干旱都会对农业产生影响,使得陆地上的农作物和放牧动物受到严重影响。
2. 气候变化导致灾害增多气候变化也会导致农业灾害的增多,如洪涝、强风暴、暴雨、热浪等等,这些都将对农作物的种植和农业生产造成影响。
3. 气候变化对作物生产的影响气候变化需求气候异常的变化,使得种植周期和作物的预期产量变得不确定。
4. 热浪导致作物病虫害增加全球变暖导致大片土地受到干旱侵袭的同时,也增加病虫害的风险,这会从根本上影响到农业的生产质量和数量。
5. 地球温度升高导致水位上升全球变暖导致气温升高,加剧了全球冰盖融化,进而导致海平面上升。
水位的上升威胁到了海滨地区的土地,使得这些地区的农作物难以生存。
二、应对气候变化的措施1. 采用多样化的农业种植方法为了应对气候变化的影响,农业种植者不仅需要考虑到当地的气候条件,并且还需要采用多样化的种植方法。
例如,农业种植者应当开始种植适应性强的作物,以适应人口增长、气候变化和农业变化的情况。
2. 采用气候智能技术通过采用现代科技,例如大数据和人工智能技术,可以帮助农业种植者提高他们的种植效率,并且更好地适应气候变化的影响。
3. 节约用水水是农业生产的重要因素,如何节约用水成为了关键问题。
农业种植者必须寻找创造性的方法来收集和管理水资源,例如使用集雨器和建立大型水库。
4. 加强动植物疫病防控动植物疫病对农业生产产生严重影响的情况下,需要增加对动植物疫病的防控措施。
这包括开发新的药物、改良动植物品种,以及建立更严格的检疫和防疫机制。
5. 推广可持续农业生产可持续农业生产是指通过耕种和管理农作物、养殖和渔业,来保护土壤和生态系统的自然健康的一种方式。
通过推广可持续农业生产,可以增强农业适应气候变化的能力。
三、结论气候变化对农业生产造成的影响非常巨大,并且还会继续影响未来的农业生产。
概述
H1:气候变化对大豆生产的影响及优化种植方案
引言
随着全球气候变化的加剧,农业生产受到了越来越多的影响。
大豆作为全球重要的粮食作物之一,也受到了气候变化的影响。
本文将探讨气候变化对大豆生产的影响,并提出优化种植方案来应对这些挑战。
气候变化对大豆生产的影响
H2:温度变化
H3:增暖导致生长季节变化
H3:温度极端事件增多
H2:降水变化
H3:降雨量和分布的不确定性
H3:干旱和洪水的风险增加
H2:CO2浓度增加
H3:光合作用和生长产量增加
H3:营养价值和品质下降
H2:病虫害的增加
H3:气候条件对病虫害的影响
H3:大豆品种抗病虫害能力的改善
H2:土壤质量和水分利用
H3:干旱条件下土壤水分利用效率的改善H3:水分管理和保护土壤质量的措施
优化大豆种植方案应对气候变化
H2:品种选择和育种
H3:选用适应性强的品种
H3:育种改良以提高耐旱、抗病虫害能力
H2:调整种植时机和周期
H3:适应气候变化的种植日程安排
H3:优化栽培周期以提高产量和品质
H2:改善土壤管理和水资源利用
H3:优化灌溉方案
H3:改善土壤结构和保护水源
H2:增加农业技术和管理措施
H3:利用先进技术监测和预测气候变化
H3:优化农业管理措施以提高抗灾能力
结论
大豆作为重要的农作物之一,面临着气候变化带来的种种挑战。
通过选择适应性强的品种、调整种植时机和周期、改善土壤管理和水资源利用、增加农业技
术和管理措施,可以优化大豆种植方案以应对气候变化。
农民和政府可以共同努力,采取有效的措施来保障大豆生产的可持续发展。
气候变化对农业的影响与应对措施气候变化是当前全球面临的重大挑战之一,对农业产生了深远的影响。
本文将探讨气候变化对农业的影响,并提出应对措施以确保农业的可持续发展。
一、影响1. 降雨模式变化:气候变化导致了降雨模式的不稳定性和不规律性,如干旱和洪涝灾害频繁发生。
干旱使得土壤干燥,影响农作物的生长和产量;洪涝则导致农田水浸,破坏农作物的根系。
2. 温度升高:全球气温的上升,使得农作物的生长季节变得更长,但同时也增加了病虫害的风险。
温度升高还导致融冰加速,冰川融化使得水资源变少,不利于农作物的灌溉。
3. 海平面上升:随着气候变化,海平面上升成为了一个严重的问题。
海水入侵沿海地区,使得土壤盐碱化,影响农作物的生长。
二、应对措施1. 调整农作物品种:为了适应气候变化,农民可选择更耐旱、耐高温、耐盐碱的作物品种。
这样能够降低作物对水分的需求,并增加其适应恶劣条件的能力。
2. 改进灌溉系统:改良灌溉系统可以提高灌溉效率,降低水资源的浪费。
同时,应探索与农业节水技术相结合的灌溉方式,如滴灌和喷灌,减少水分流失。
3. 推广温室种植:温室种植可以创造适宜的环境条件,保护作物免受极端天气的影响。
温室中可控制温度、湿度和光照等因素,有利于调节作物生长。
4. 山地农业转型:对于受到洪涝和土壤侵蚀威胁的山地农业地区,应转向发展适应性更强的农业模式,如梯田种植和农作物轮种。
5. 提高农民应对气候变化的能力:政府和农业机构应加强对农民的培训和指导,提高其应对气候变化的能力。
农民可学习预测气候变化的方法,采取相应的措施来应对突发天气事件。
6. 推进农业可持续发展:气候变化对农业的影响是一个多方面的问题,需要采取综合性的应对策略。
政府和国际组织应加大对农业的投入,推进农业可持续发展,提高农业生产的适应性和抗风险能力。
三、结论气候变化对农业带来了巨大的挑战,但也为我们提供了机遇来改进现有的农业生产方式。
通过科学合理地选择作物品种、改进灌溉系统以及推广新的种植技术,我们有能力应对气候变化所带来的问题,并确保农业的可持续发展。
《气候变化对农业的影响及应对措施》篇一一、引言随着全球气候日益变暖,气候变化已经成为当今世界面临的重要问题之一。
农业作为人类生存和发展的基础产业,其受到气候变化的影响尤为显著。
本文将探讨气候变化对农业的影响,并就如何应对这些影响提出相应的措施。
二、气候变化对农业的影响1. 农作物产量波动气候变化导致农作物生长季的延长或缩短,影响农作物的生长周期和产量。
同时,极端气候事件如干旱、洪涝、暴雨等频繁发生,使得农作物受到严重损害,导致产量大幅波动。
2. 农业生态环境恶化气候变化导致土壤侵蚀、土地荒漠化等生态环境问题加剧,影响农业的可持续发展。
此外,气候变化还可能改变农作物的分布和种类,使得某些地区适宜种植的农作物种类发生变化。
3. 农业成本增加气候变化使得农业生产成本增加。
为应对极端气候事件,农民需要投入更多的资金用于购买抗灾设备和抗灾物资,增加了农业生产成本。
同时,为适应新的气候条件,农民需要不断调整种植结构和技术,这也需要投入更多的资金和人力。
三、应对气候变化的措施1. 调整农业种植结构针对气候变化带来的影响,农民应根据当地的气候条件和生态环境,调整农业种植结构。
选择适宜当地气候的农作物品种,合理安排种植时间和种植密度,提高农作物的抗逆能力。
2. 发展节水农业在干旱和半干旱地区,发展节水农业是应对气候变化的重要措施。
通过改进灌溉技术、推广滴灌、微喷等节水灌溉方式,减少水资源浪费,提高水资源的利用效率。
3. 推广现代农业技术推广现代农业技术是提高农业生产效率和抗灾能力的重要途径。
包括发展智能化农业装备、精准施肥施药技术、农产品储藏加工技术等,提高农业生产过程的科学化水平。
4. 加强国际合作与交流应对气候变化是一个全球性的问题,需要各国加强合作与交流。
通过分享经验、技术、资源等方式,共同应对气候变化带来的挑战。
同时,国际社会应加强气候政策的制定和实施,推动全球气候变化治理的进程。
5. 制定政策支持与引导政府应制定相关政策支持与引导农业生产应对气候变化。
北疆农业气候变化特征及对复种大豆的影响-以伊犁河谷为例自工业革命以来石化燃料的利用,大气中二氧化碳、甲烷等温室气体浓度不断增加,使全球气温升高,气候变暖,近100年来全球平均气温升高0.4~0.6℃[1]。
在全球变化的背景下,我国西北地区的变化趋势更加明显[2],新疆地处我国西北干旱区,对气候变化的响应非常敏感,与全球气候变化一致,新疆大部分地区气候也表现出不同程度的暖湿化趋势[42,43,45,46],特别是北疆温度增加尤为明显[老]。
已有大量研究表明气候变暖致平均气温和积温升高,使作物种植界限总体表现为向高纬度和高海拔移动的趋势,多熟制种植北界向北推移,复种指数将有所增加[13]。
目前北疆气候的变暖,使农民开始充分利用增加的宝贵热量资源尝试性的麦后复种大豆,将新疆冬小麦种植长期的一熟制变为两熟制,近年北疆复种大豆的面积约在 3.33×104hm2左右,主要种植在准噶尔中西部地区和伊犁河谷地区,其中仅伊犁河谷的复种面积就达2×104hm2以上即占北疆复种大豆面积的60%[],但与两地冬小麦种植面积相比,近年麦后复种大豆面积未超过冬麦种植面积的10%,此外,国内对大豆的需求量越来越大,同时新疆自治区基于粮食安全的需要,近三年新疆粮食播种面积不断扩大,2010年小麦种植面积较2007年增加高达76.65%[],这些有利因素为北疆发展复播大豆提供了条件和广阔空间。
但由于近年北疆才开始大面积麦后复种大豆,目前国内对北疆复种大豆的研究仅在品种筛选、高产栽培技术方面展开研究[],尚未见气候变化对北疆复种大豆方面的研究,更无与北疆复种大豆生长发育、品种选择和作物布局等具有密切相关的农业气候变化方面的研究,为此,本文拟研究北疆复种大豆的主产区伊犁河谷农业气候变化特征,揭示农业气候变化对复种大豆产生的影响,从而为北疆发展麦后复种大豆一年两熟制提供理论依据。
1材料与方法1.1 研究区概况伊犁河谷位于中国天山山脉西部,地处80°09′~84°56′E,42°14′ ~44°50′N,三面环山,地势东高西低,海拔在525 m~2000 m之间。
该区总面积5.64×104 km2,东西长360 km、南北最宽处275 km。
气候类型为湿润大陆性温带气候,年日照时间2688.5 h~2857.9 h,日照百分率为61%~66%,太阳总辐射能为5650 MJ/m2~5780 MJ/m2,农区≥0 ℃的积温为3000 ℃~4000 ℃,≥10 ℃的积温为2500 ℃~3500 ℃[12],受气流来向和地形的影响,伊犁地区是新疆降水量较为丰富的地区之一,但区内降水分布很不均匀,平原地区200 mm~500 mm,山区可大于800 mm[10]。
优越的自然条件使伊犁河谷成为西北地区重要的商品粮生产基地。
1.2 数据来源本研究选用伊犁河谷10个气象台站1960—2010年年平均气温、≥10℃积温和持续日数、1961年~2010年≥10 ℃降水量和无霜冻期统计数据,数据均来自新疆维吾尔自治区气象局(1961年~1980年)和中国地面国家交换站气象资料日志(1981年~2010年),并用这10个站各要素序列平均值表示伊犁河谷气候要素的时间序列,研究区域和气象站点分布见图1。
霍尔果斯霍城察布查尔伊犁尼勒克伊宁巩留新源昭苏特克斯E42.54343.54444.5N1.3 方法1.3.1 农业气候变化特征分析方法通常用一次直线方程来描述农业气候(年均气温、积温和降水)的变化趋势特征,即 y(t) = a 0t +b式中:t 为年序,a 0为线性方程的斜率,也就是气候要素的线性变化趋势和速率。
a 0为正表示增加趋势,a 0为负表示减少趋势,0表示无变化趋势,并将a 0×10a 定义为气候倾向率,单位为 ℃/10a 、℃·d/10a 或 d/10a 等,b 为常数,可通过最小二乘法求取。
1.3.2 气候突变的分析方法检测气候突变的方法很多,本文采用检验两随机样本平均值的显著性差异的t-检验法[14]。
以要素累积距平极值出现的时刻为分界点将随机变量x 分成两个子样本1x 和2x ,再用下面的方法判断该分界点是否为突变点。
212111t n n sx x +-= (1)图1 研究区域和气象站点分布Fig.1 The distribution of meteorological station in Ili River Basin2)1()1(21222211-+-+-=n n s n s n s (2)1x 和2x 分别为子序列1x 和2x 的平均值;21s 和22s 分别为子序列1x 和2x 的方差;1n 和2n 分别为子序列1x 和2x 的样本数。
(1)式遵从自由度u=1n +2n -2的t 检验。
由给定的显著性水平α,可查t 分布表得到临界值t α,若| t |> t α,则认为气候发生了突变,这时两个子序列的分界点即为突变点。
2 结果与分析2.1农业气候变化特征结果与分析2.1.1年平均气温变化特征 作物只有在适宜的温度范围内才能正常生长发育,年平均气温可反映全年农业气候热量状况 [22],是地区熟制划分的重要农业气候指标。
从图2a 可知,1960~2010年,伊犁河谷年平均气温呈波动上升趋势,变化倾向率为0.43℃/10a ,明显高于全国1951~2004年平均气温0.25℃/10a [30]以及新疆近50a 年均气温0.27℃/10a 的上升速率 [31],近51a 里伊犁河谷年平均气温升高了2.2℃。
从年平均气温的累积距平曲线来看,1996年出现了累积距平的最小值,经过t-检验(表2)表明,伊犁河谷年平均气温于1997年发生了突变性升温(α=0.001),突变前年平均气温为7.6℃,突变后年平均气温为8.9℃,突变后年均温升高了1.3℃(表1)。
由图2a 还可以看到,1996年之前多为负距平,1997年之后均为正距平,说明自1997年以来,年平均气温呈持续偏高的趋势。
2.1.2≥10℃积温和≥10℃持续日数变化特征 ≥10℃的年活动积温常用来衡量大多数农作物所需的热量状况以及作物布局状况和熟制[20],而≥10 ℃持续日期可以反映喜温作物的生长期 [4],因此,明确≥10℃积温和≥10℃持续日数的变化对伊犁河谷复种大豆有重要的意义。
近51a 伊犁河谷≥10℃积温也以88.0℃·d/10a 的倾向率呈上升趋势(图2b ),51a 来≥10℃积温增加了448.8℃·d 。
从累积距平曲线来看,≥10℃积温在1996年出现最小值,经过t-检验表明(表2),≥10℃积温在1997年发生了突变(α=0.001),由表1可知,伊犁河谷≥10℃年平均积温突变前后增长了294℃·d 。
与≥10℃年活动积温变化趋势相似,近51a 伊犁河谷≥10℃持续日数总体程增加趋势,并以3.2d/10a 的倾向率延长(图2c ), 51a 来延长了16.3d 。
在1994年累积距平达到最小,经过t-检验表明,≥10℃持续日数在1995年发生了突变(α=0.001)(表2),相对于突变前≥10℃年平均持续日数突变后增加了10.7d (表1)。
2.1.3无霜冻期变化特征 无霜冻期是评价热量资源的一个重要指标,用来表示一个地区喜温作物可以生长期的长短[28],是大多数作物可生长的限制期限[29],尤其对北疆复种大豆生长影响更为明显,初霜期来的早常常是复种大豆无法成熟,为此研究无霜冻期的变化对复种大豆尤为关键。
从图2d可知,近50a伊犁河谷无霜冻期也在以5.4d/10a的倾向率延长,50a 来无霜冻期平均延长了27d。
从累积距平曲线来看,累积距平最小值出现在1996年,经t-检验无霜冻期在1997年发生了突变(α=0.001)(表2),相比于≥10℃年平均持续日数突变前后的增加天数,伊犁河谷无霜冻期突变前后增加的天数略多为14.7d(表1)。
2.1.4日均温≥10℃期间降水量变化特征水分是作物生长的必须因子,降水对作物的生长至关重要,尤其是日均温≥10℃期间降水量雨热同步能使作物更好的生长提高产量,为此,分析日均温≥10℃期间降水量变化特征对复种大豆生长尤其重要。
如图2e所示,综观伊犁河谷1961年~2010年≥10 ℃期间的降水量变化可知,与≥10℃积温和≥10℃持续日数变化一样,降水量也呈增加趋势,但年与年之间的年降水量值波动较大。
≥10 ℃期间的降水量以11.2 mm/10a的倾向率变化,50 a增加了56 mm。
≥10 ℃期间降水量在1998年出现最大值为280.1 mm,1968年出现最小值为112.0 mm,相差168.1 mm。
从图2e可以看出,≥10 ℃期间的降水量累积距平极值也出现在1997年,经t-检验结果表明,≥10℃期间降水量在1998年通过了突变性检验,显著性水平达到0.001(表2),突变前≥10℃期间年平均降水量为167.7mm,突变后≥10℃期间年平均降水量增加到207.2 mm(表1)。
表1 伊犁河谷各农业气候指标突变状况Table.21The abrupt condition of Agro-climatic indicators Ili River Basin表2伊犁河谷各农业气候指标突变点信度检验Table.2 The t-test results of Agro-climatic indicators Ili River Basin注:“**”表示显著性水平达到0.001。
Note “**”indicates significance level 0.0012.2农业气候变化对复种大豆产生的影响分析从北疆伊犁河谷农业气候变化总体上看,近50年的农业气候变化对复种大豆产生了较为有利的影响。
首先年平均气温的升高为伊犁河谷复种大豆提供了复种必需的热量资源,并且自1997年年平均气温突变后达到8.9℃,已基本符合一年两熟所需的年均温超过8℃的要求,此外已有大量文献表明气温的升高将缩短冬小麦的生育期[2-3],而伊犁河谷年均温的升高速率远远大于全国平均水平,将对冬小麦的生育期缩短更为明显,使得麦后复种大豆的热年平均气温(℃) ≥10℃年平均积温(℃•d ) ≥10℃年平均持续日数(d ) 年平均无霜冻期(d) ≥10℃期间年平均降水量(mm) 突变时间 1997 1997 1995 1997 1998 突变前 7.6 2935.1 159.5 169.7 167.7 突变后 8.9 3229.1 170.2 184.4 207.2 差值1.329410.714.739.5年平均气温 ≥10℃积温 ≥10℃持续日数无霜冻期 ≥10℃期间降水量|t |5.39**4.8**3.36**3.57**3.36**2010年历年变化和累积距平变化 Fig.2 The variation of annual and accumulated anomaly mean Agro-climatic indicators in Ili River Basin during 1960 – 2010注:(a )年平均气温 (b )≥10℃积温 (c )≥10℃持续日数 (d )无霜冻期(e )≥10℃期间降水量Note: (a )annual mean temperature (b )≥10℃ accumulated temperature(c )the days of ≥10℃ (d )the frost free period(e) the period precipitation of ≥10℃量资源更充足,伊犁河谷年均温的升高加之冬小麦生育期的缩短,“一增一缩”使得复种大豆获得更多的热量资源以确保大豆的正常生长。