海河流域冬小麦适播期分析及物候期演变特征
更新日期:2018-05-23     来源:农业环境科学学报   浏览次数:218
核心提示:摘要:气候变化大背景下,海河流域呈现增温趋势,温度的增加影响了小麦的发育期长度、开始(结束)时间。本文以海河流域冬小麦农业生态站的作物生育期

摘要:气候变化大背景下,海河流域呈现增温趋势,温度的增加影响了小麦的发育期长度、开始(结束)时间。本文以海河流域冬小麦农业生态站的作物生育期记录以及站点逐日的温度数据为基础,使用积温指标法重新确定了适播期的冬前积温范围,进而得到海河流域冬小麦的适播期,并对研究区进行尺度扩展,在此基础上使用基于过程的WheatGrowth模型中的顶端发育与物候期子模型来模拟海河流域小麦发育期的演变规律。结果表明,最适播种期、出苗期以及分蘖期总体上均呈显著推迟的趋势,生育期的开始时期变化趋势均表现为显著提前的趋势。海河流域冬小麦全生育期天数表现出明显的减少趋势,生育期明显缩短。研究结果可作为农业生产、计划决策及田间管理的重要依据[3]。
关键词:海河流域 冬小麦 适播期 演变特征
近百年来,地球最显著的环境变化表现为气候变化,全球气候变暖正在对地球生态环境产生潜移默化的影响。IPCC第4次评估报告指出:近100年来,全球气温上升了0.74℃,自19世纪50年代以来,1995-2006年中有11个年份出现最暖气候,过去50年气温上升的速度是过去100年的两倍[1]。近年来,很多国家的粮食生产安全受到了全球变暖的影响,引起大量学者的关注。
我国主要的粮食作物包括小麦、水稻和玉米。我国主要粮食作物在2010年达到总产量为5亿吨,其中小麦产量最多,为2.12亿吨,因此小麦的产量将极大可能影响未来农业粮食安全。由于农业生产与气候条件密切相关,所以农业受到气候变化的影响最为敏感,气候变化会影响农作物的生长发育过程,进而影响农作物的产量、布局、生长及种植制度[2]。农业生产、计划决策及田间管理受作物物候期影响很大,也是研究目前气候变化及分析农业生态系统的重要依据[3]。通常情况,调整试播期、调整管理方式及更换作物品种是农业生产者经常使用的方法[6]。因此,我们需要根据气候变化对作物的影响机制来调整作物种植期,这对于保证农业稳定持续生产具有重要意义。对于农业生态系统,开展针对农业生态环境进行的作物物候变化和特征研究具有非常重大的意义[4]。
1模型介绍
WheatGrowth模型为南京农业大学曹卫星等[21]研制的基于过程的机理性小麦生长模拟模型。该模型中的冬小麦生育期子模型,通过生理发育时间(PDT)来定量模拟小麦生育进程。严美春等[22]将小麦生育过程对温度的函数改进为正弦函数指数和余弦函数指数的关系,通过温度敏感性(Temperature Sensitivity,简称TS)、光周期敏感性(Photoperiod Sensitivity,简称PS)、生理春化时间(Physiological Vernalization Time,简称PVT)、基本早熟性(Intrinsic Earliness,简称IE) 以及灌浆因子(FD)五个参数来决定不同品种到达各发育阶段所需的生理发育时间。
作者:张雪花

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