论文总字数：13505字

目 录

摘要 I

1、 引言 1

1.1、研究目的 1

1.2研究现状 1

2、 资料与研究方法 2

2.1资料选取 2

2.2研究方法 2

2.2.1降水适宜度模型的计算 2

2.2.2气象产量计算 3

2.2.3趋势产量的分离 3

2.2.4气象产量的计算与分析 3

3、适宜度的变化分析 3

3.1苏北地区降水适宜度的变化分析 3

3.2苏中地区降水适宜度的变化情况与影响分析 5

3.3苏南地区降水适宜度的变化情况与影响分析 6

3.4江苏省冬小麦降水适宜度的年际变化分析 8

4、气象产量结果分析 9

5、降水适宜度与气象产量的关系分析 11

6、 结论与讨论 14

参考文献 15

致谢 17

江苏省冬小麦降水适宜度与产量的响应关系分析

丁海晶

，China

Abstract：Jiangsu province is one of the commodity grain bases in China,and plays an important role in ensuring food security in our country.So,the analysis of the response of precipitation suitability and crop yield is of great practical significance in agricultural production.This paper to winter wheat as the research object, using winter wheat rainfall suitable degree model and a linear regression method is used to discuss the north ,central,south region in Jiangsu province and Jiangsu province precipitation suitability degree and the meteorological output of inter annual change situation.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; Jiangsu province; precipitation suitability; meteorological yield

引言

1.1、研究目的

江苏是我国南方重要的商品粮基地，又是小麦主产区之一，产量高，品质优，在保障我国粮食安全方面发挥着重要的作用。粮食安全关系到社会的和谐、政治的稳定以及经济的发展。小麦的生长发育不仅受农业生产技术水平的制约，外部气候条件也起到了决定性的作用。自然降水是土壤水分的主要来源，如果土壤水分不足，植物根系吸收的水分就难以补偿作物蒸腾的消耗。从而破坏了植物体内的水分平衡，导致作物生长受到阻碍，进而致使作物减产。适时适量的降水有利于作物的正常生长发育，使得作物高产稳产。表征小麦品质的蛋白质、淀粉、面筋含量等也与水分密切相关。对不同地区不同作物构建降水适宜度模型能更好地描述降水特性的过程，全面地反映降水与农作物之间的关系¹。因此，探究江苏冬小麦降水适宜度特征及其与产量之间的关系具有重要的现实意义。

1.2研究现状

目前，国内外学者在气候变化对农作物产量的影响方面进行了大量的研究。赵丹丹等²分析了1951-2012年河南省气象要素对玉米和冬小麦产量的影响。发现冬小麦比玉米对气候变化的感应更加敏感，且温度与降水因子都对气象产量产生负面影响。廉丽姝³基于统计分析的方法发现气温与降水是引起山东省作物产量波动的主要因子，在山东省气候趋于变干、变暖的气候背景下，降水量与气象产量之间存在较显著的正相关性。普宗朝等⁴对1977-2011年间降水量、气温、日照时数和新疆乌鲁木齐市冬小麦产量的关系进行的研究中，发现春夏两季温度升高不利于冬小麦产量的增加，但降水量适宜地增加对冬小麦增产起到积极作用。姜晓清等⁵运用灰色关联法对四川宜宾近21年来温度、太阳辐射和降水的变化对作物的影响，结果表明：降水因子与小麦单产、玉米以及稻谷的产量都有很大的关联性，日照时数是影响水稻产量的主导因子，主要在于日照的长短影响水稻穗数与粒数的生长。李永华等⁶运用 Baier 产量模式计算出气象产量并在此基础上进一步引入气候要素函数来更准确地分析降水变化对重庆地区玉米产量的影响情况，结果表明在合川以及垫江地区玉米生育期内若降水量偏少（发生干旱）会造成玉米减产，反之则有利于玉米生长，有益于增产。还有学者⁷运用相关性检验来分析中稻的生长与降水气象因子之间的相关性，最后得出在拔节-孕穗期，降水适宜度偏低会影响其幼穗的分化；在灌浆结实阶段，降水出现大跨度的涨幅会不利于中稻的灌浆及其籽粒的充实。曹铁华等⁸利用吉林省1986-2008年气象资料和玉米产量数据研究各种气象因子（降水、积温、太阳辐射）变化对玉米产量的影响中，得出在吉林省变暖与少雨的气候变化背景下，玉米产量在1990-1993年间与积温和降雨量之间并不存在太大的相关性；在1994-2008年，气象产量与日照时数之间没有达到显著相关，但与降水和积温存在显著的线性相关。在部分地区，气候变化在提高农作物生产力和增加作物产量方面有积极作用；但是，在某些地区，气候变化会使得降雨量减少、气候干旱，对农业生产带来不利影响^9-10。

不少学者通过建立作物产量预报模型运用于农业气象服务领域。如易灵伟⁷等通过建立气候适宜度模型以及其对应的气象产量预估模型来预估湖北中稻产量。更有学者¹¹在气候适宜度模型的基础上，利用加权法构建出早稻的气候适宜指数，运用湖南省历年早稻产量资料建立产量动态预报模型，在农业种植中发挥着重要的预报作用。李树岩等¹²则在研究中发现，夏玉米产量与气候适宜度指数成正相关，并建立了夏玉米产量预报模型提高了我国农业气象预报的准确性。孔令帅等¹³则创新地把气候适宜度作为预报模式的影响因子，建立新的产量预报模式，完善预报模型，使预报结果更加精确。

高桂芹等¹⁴利用降水适宜度模型以及求算气候保证率对冀东地区的冬小麦进行风险分析，为作物种植结构的调整提供了科学依据。还有学者¹⁵在研究浙江省油菜降水适宜度变化和气候风险评估中发现浙江省油菜花期降水适宜度较好，种植风险低，有利于油菜生长生产。Lou等¹⁶发现在气候变化的气候背景下，南澳大利亚小麦在降水减少，甚至有干旱灾害发生的地区种植风险变高。

资料与研究方法

2.1资料选取

气象资料来自江苏省气象局，本文选取了6个站点的数据，遵循数据样本站点均匀分布的原则，其中分别选择了苏北的徐州、赣榆，苏中的东台、高邮，苏南的南京、昆山作为三个研究区域分析的代表站，数据时段为1971~2010年40年的气象数据。为了更好的研究各个生育期降水适宜度的变化情况，根据江苏省冬小麦的生育状况将冬小麦的生育期划分为播种-出苗期、出苗-分蘖期、分蘖-越冬期、越冬-返青期、返青-拔节期、拔节-抽穗期、抽穗-灌浆期和灌浆-乳熟期8个生育期。冬小麦产量数据选取徐州、兴化和昆山为代表站点，从而求出气象产量，分别作为苏北、苏中、苏南的气象产量代表站点。

2.2研究方法

2.2.1降水适宜度模型的计算

降水适宜度模型¹⁷

， (2.1)

式中：U(R)表示某个生育期的降水适宜度，R为自然降水量，R₁为冬小麦发生轻旱时的降水量，R₂表示冬小麦轻涝时的降水量；查阅相关文献，以降水量/需水量lt;60％为轻旱，降水量/需水量gt;150％为轻涝¹⁸，因此把实际降水量/作物需水量在60％到150％之间为降水适宜度标准；则R₁=0.6R₀，R₂=1.5R₀，R₀为作物需水量。作物需水量可利用Penman-Monteith 公式计算得出：

R₀=ET₀×Kc (2.2)

式中ET₀为参考作物蒸散量，Kc表示作物系数。表1为江苏省冬小麦各生育期的Kc值¹⁹

表1 各生育期作物系数的值

Table 1 the value of crop coefficient at different growth stages

2.2.2气象产量计算

影响小麦产量的主要因素可分为自然因素和社会因素两大类。按这两大类的影响，将小麦产量分为趋势产量、气象产量和随机产量三部分。其中，趋势产量是由农业生产技术等非自然因素影响的那部分产量，通常表现为随时间的后延，产量不断提高；气象产量是指由于天气气候的变化而影响的那部分产量。随机产量是指由于地震、社会变革等随机因子影响的那部分产量，基本没有规律可循，因此不计入方程。所以，小麦的产量构成可以表述为：

Y=Y_t Y_w (2.3)

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