论文总字数：15820字

目 录

摘要 I

1、引言 1

1.1、研究意义 1

1.2、研究现状 1

2、资料与研究方法 2

2.1、资料的选取 2

2.2、研究方法 3

2.2.1温度适宜度 3

2.2.2气象产量 3

2.2.3温度适宜度与气象产量的关系 3

2.3、温度适宜度模型 3

3、温度适宜度的分析 4

3.1苏北地区 4

3.2苏中地区 5

3.3苏南地区 6

3.4江苏省冬小麦温度适宜度的年际变化 7

4、气象产量的分析 10

5、温度适宜度与气象产量的关系分析 12

6、结论与讨论 14

7、问题与展望 14

参考文献 14

致谢 16

江苏省冬小麦温度适宜度与产量的响应关系分析

马圆

，China

Abstract:Jiangsu province is one of the main growing areas of winter wheat in China.Recent years,the climate change impacts the growing of the crops in a large degree.Therefore, analysing the relationship between climatic suitability and yield become more and more important.Choosing the winter wheat as the investigative subject and applying climatic suitability model and unitary linear recursive analysis,the annual variations of temperature suitability and meteorological yield are discussed by dividing Jiangsu province into 3 parts:the north region,the central region and the south region.The relationship between temperature suitability and meteorological yield is also analysed to explain the main factors which influence the yield of winter wheat.

Key words:winter wheat; temperature suitability; meteorological yield

1、引言

1.1、研究意义

自工业革命以来，由于人类的活动影响，大气中二氧化碳的浓度显著增高，全球气候变暖已经成了不争的事实。而农业受气候变化的影响异常强烈，气候变化也势必会改变作物的生长环境和产量结构。气候变化使高纬度地区热量资源改善，潜在生育期延长，喜温作物种植界限北移，促进了作物种植结构和品种布局的调整。但不同的农作物及品种对农业气候资源的需求有特定的要求，过多或过少均会对农作物的生长发育产生抑制作用。江苏省是全国主要的冬小麦种植区之一，为了适应气候变暖，正确估计作物对环境变化的适应程度，科学指导冬小麦的生产，研究冬小麦温度适宜度与产量的响应关系具有重要的意义。

1.2、研究现状

目前，国内外的学者在气候变化对作物产量的影响方面随其后变化响应进行了大量的研究。就目前的研究现状来看，在气候变化给作物带来影响的研究上，房世波等针对全球气候变暖主要表现为夜间最低气温升高的特点, 以冬小麦为研究对象, 利用红外辐射器模拟研究了冬小麦黄淮主产区大田条件下的夜间增温对冬小麦产量的影响。 试验结果表明: 无论是偏冷年型还是偏暖年型, 试验区夜间增温2-2.5℃并未导致冬小麦的产量下降, 而偏冷年较偏暖年的增温可更显著地提高冬小麦产量。还有研究表明：气候变暖将增加农业生产的不稳定性, 产量波动加大。而现有研究结果并不一致, 且多数研究为统计和模型研究,Lobell 和Field的统计得出, 提高温度对小麦、玉米和大麦这些作物的全球产量有显著的负面影响, 而全球范围内的产量与日较差的相关分析得出, 日最低温升高导致的日较差减少可以促使玉米和水稻产量增加。CERES模型研究认为,提高低温可能使玉米和小麦生长季缩短,从而使作物减产,而另一统计研究得出最低气温升高可以提高作物收获指数,但对产量影响不大。这些研究结果的截然不同可能与温度对某些作物产量影响存在温度阈值有关,当温度高于关键温度后其产量会迅速下降,所以最低温升高对产量和产量构成的影响需要进一步实验验证和机理分析。

从作物气候适宜度模型的建立方面来看，气候资源对农作物生长适宜性评价已逐步由定性化走向定量化，有关学者结合当地实际情况，对气象条件适应性评价模型作了分析研究，建立了不同地区不同作物气候适宜度评价模型。王琦等利用WOFOST作物生长模型分析冬小麦各生育期的气候适宜度，并得出结论：用作物模型计算得到的适宜度与产量之间呈现出较好的正相关性，可用该方法对冬小麦气候适宜度进行估算。宋迎波等在考虑土壤水分和降水对冬小麦各生长发育阶段影响不同的基础上构建了冬小麦水分适宜度计算方法,结合冬小麦温度适宜度和日照适宜度计算模型,建立了冬小麦气候适宜度计算模型。利用不同时段的气候适宜度与冬小麦气象产量的关系,采用加权平均构建了冬小麦播种至某一发育阶段的气候适宜指数利用历史气候适宜指数最大值、平均值、最小值和冬小麦观测试验资料, 建立了冬小麦播种至某一发育阶段的气候适宜程度诊断阂值并利用该阑值,建立了冀、鲁、豫地区冬小麦播种至某一发育阶段的气候适宜、基本宜和不太适宜诊断指标。魏瑞江等以旬、月、季、作物生育期为单位时段, 根据农作物生长发育所需要的气象条件, 把单位时段内气候因子的数量变化, 通过模糊数学中隶属函数的方法, 转化成对作物生长发育的适宜程度。

关于气象产量的计算与预报，牛浩等利用5a 滑动平均法、双指数平滑法、回归分析法、HP 滤波法对山东省玉米趋势产量进行拟合，且分离出相应的气象产量，并得到结论：分离气象产量方法的准确性大小顺序为HP 滤波分析＞ 回归分析＞ 5a 滑动平均法＞ 双指数平滑法。苏喜福等应用通过滑动平均、线性倾向估计和多元回归等统计方法，建立了气温、日照时数和降水等气象要素与玉米气象产量的多元回归模型,研究表明不同地区的玉米产量与气象要素之间存在着不同的正负相关关系，甚至不同年份或时期平均气温和玉米气象产量也会出现正负相关更替的情况，说明玉米气象产量与日照时数并非单调的正相关或负相关。罗蒋梅等利用冬小麦生育期间的逐日气象资料、冬小麦产量和生理气象指标资料,计算了冬小麦全生育期标准化日照时数、有效积温和标准化降水量;在进行通径分析的基础上,分别计算了日照、温度和降水对冬小麦气象产量的贡献率;运用积分回归分析,得到了影响冬小麦产量的逐旬日照时数、有效积温和降水量的影响系数,构建了冬小麦产量气象要素影响定量评价模型。刘伟昌等在模糊数学等方法建立的模型基础上, 利用几何平均法建立了河南省冬小麦温度、降水及日照时数的综合气候适宜度模型, 以反应多因子对产量的协同影响效应。以此建立了3月上旬、4月上旬及5月上旬的动态产量预报模型。Lobell等运用CERES-Maize模型来预测玉米产量对平均气温和降水量变化的响应能力，并对玉米未来的产量进行预测。

2、资料与研究方法

2.1、资料的选取

本文选取了六个站点的气象资料，其中着重选择了苏北的徐州、赣榆，苏中的高邮、东台，苏南的南京、东山作为代表站点。产量数据则选择苏北的徐州，苏中的兴化，苏南的昆山作为代表站点。气象数据为1980年11月至2010年6月冬小麦全生育期的逐日平均气温，由于冬小麦是跨年度生长的作物，本文以收获年度表示冬小麦的生育年份，因此产量数据为1981年至2010年冬小麦的气象产量。

2.2、研究方法

2.2.1温度适宜度

通过查阅文献，得到冬小麦的温度适宜度模型和相关参数，利用江苏省30年的逐日平均温度求出各地区每年全生育期温度适宜度，通过求出温度适宜度的距平值和温度适宜度与时间的一元线性回归方程，分析温度适宜度的年际变化。

2.2.2气象产量

作物产量是在各种自然和非自然因素综合影响下形成的, 其可以分解为由生产力发展水平决定的趋势产量、由气象因素影响的气象产量以及一些随机因素造成的随机产量, 但因随机产量数量级较小, 在实际计算与分析中可以忽略不计, 故有:

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