成 林,李彤霄,刘荣花

(1.中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室 郑州 450003;2.河南省气象科学研究所 郑州 450003)

主要生育期气候变化对河南省冬小麦生长及产量的影响*

成 林1,2,李彤霄1,2,刘荣花1,2

(1.中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室 郑州 450003;2.河南省气象科学研究所 郑州 450003)

为分析不同生育期气候变化对冬小麦生长及产量的影响,本研究选择河南省30个农业气象观测站1961—2014年气象资料、1981—2014年冬小麦发育期及产量资料,采用数理统计与DSSAT-CERES Wheat模型模拟相结合的方法,分析了冬小麦播种—返青、返青—抽穗、抽穗—成熟3个时期的气候变化特征及其对生育期和产量的影响。结果表明:研究区气候变化的显著特征是播种—返青期日照时数按40.09 h∙(10a)-1的速率显著减少(P<0.05),返青—抽穗期平均日最高气温和平均日最低气温同时大幅升高。冬小麦幼穗分化随着抽穗前日最低气温的升高按2.9 d∙(10a)-1的速率而提前结束,返青前气候变化对后续生育进程有持续影响,气象因子与播种—抽穗期、播种—成熟期持续日数以负相关关系为主。两种分析方法均表明:当前河南麦区播种—返青期气候变化对产量的影响不大,在一定范围内甚至有增产作用,气象因子贡献率平均为0.758;返青—抽穗期气候变化使穗密度和穗粒数平均减少2.74%和3.94%,大于抽穗—成熟期。不同生育期气候变化情景下,冬小麦高产和稳产均受影响,代表站点播种—返青、返青—抽穗、抽穗—成熟期分别平均减产1.6%、6.3%和4.8%,其中播种—返青、抽穗—成熟期影响产量的关键气象因子是日最高气温,而返青—抽穗期是日最低气温。

冬小麦;主要生育期;气候变化;DSSAT-CERES Wheat模型;气象因子;日最低气温

近百年来,由于温室气体含量发生变化而引发的全球气候变暖,已引起各国学者的广泛关注[1]。农业生产系统作为对气候变化最敏感的领域之一,直接影响着人类生存[2]。大量研究已证实,有观测记录以来,我国农业生产的气候条件已发生显著变化,农业气候资源、农业气象灾害、作物种植制度、生产潜力[3-4]等均受到一定影响。冬小麦(Triticum aestivum)是我国最重要的粮食作物之一,深入研究冬小麦生产过程受气候变化的影响程度对于科学认识气候变化的利弊影响,合理制定适应气候变化的措施具有重要意义。

20世纪90年代起我国陆续产生了大量关于气候变化对冬小麦生产影响的研究成果。……