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我国早稻主产区生长季农业气候资源变化及其对气候产量的影响

我国早稻主产区生长季农业气候资源变化及其对气候产量的影响

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作者：高涛涛陕西师范大学

学位级别：硕士

本文根据我国早稻主产区117个气象站点1960-2017年早稻生长季逐日气温、降水和日照数据以及逐月气温和降水数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)、积温、M-K突变检验、小波分析、气候产量、灰色关联度等方法,研究早稻主产区早稻生长季农... 详细信息

本文根据我国早稻主产区117个气象站点1960-2017年早稻生长季逐日气温、降水和日照数据以及逐月气温和降水数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)、积温、M-K突变检验、小波分析、气候产量、灰色关联度等方法,研究早稻主产区早稻生长季农业气候资源和气象灾害时空变化特征以及对早稻的影响,旨在为中国早稻应对未来气候变化提供理论依据并为早稻的增产提供一定的理论支撑,结果表明:(1)近58年研究区生长季平均最高和最低气温、平均气温、极端最低和最高气温、≥10℃积温和高温热害频次均呈上升趋势,倒春寒和五月寒频次呈下降趋势。从时间变化来看,近58年来研究区早稻生长季平均气温呈极显著上升趋势,倾向率为0.17℃/10a,1990s后升温幅度变大;最低和最高气温、极端最低和最高气温均呈显著上升趋势。≥10℃积温呈极显著上升趋势,倾向率为20.9℃/10a,21世纪初明显上升;从空间变化来看,最高、最低气温和极端最低气温的倾向率空间分布规律一致,均为自北向南递减的趋势,升温速率最快的区域为浙江,升温速率最慢的为广西、广东、福建的部分区域。≥10℃积温呈南高北低的分布规律,≥10℃积温倾向率除巴东呈负增长外,其余地区均呈上升趋势,上升速率最大的为浙江慈溪(53.2℃/10a),整体上来看≥10℃积温表现为显著上升趋势。从时间变化来看,近58年倒春寒事件发生频次和最长持续天数均呈显著递减趋势,1960s-1980s研究区早稻受倒春寒影响较大;无倒春寒站次比呈显著上升趋势,说明受倒春寒影响的区域范围在缩小;从整体来看,各等级倒春寒发生的站次比均呈递减趋势,2000s各等级倒春寒均发生站次比最小,60、70年代最大;五月寒发生频次呈显著递减趋势,五月寒平均发生频次为0.56次/a;高温热害呈显著上升趋势,各等级高温热害发生频次均表现为上升趋势;从空间变化来看,轻度倒春寒发生频率呈自北向南递减的趋势,中度、重度倒春寒各有68个、98个站点发生频率为0,安徽和浙江是受重度倒春寒影响较大的区域;五月寒频次呈北高南低且海拔高的地区较高的分布规律,五月寒持续时间较长、强度较大的地区主要为浙江、湖南、安徽和湖北等地;各等级高温热害发生频次最高的均为研究区中部的江西,最低的为研究区南部的两广和福建。倒春寒、五月寒和高温热害发生频次的第一主周期分别为16年、24年和24年。(2)近58年研究区生长季降雨日数呈下降趋势,最大连续5日降水量、降水量、降水强度、早稻关键时期暴雨量和暴雨日数均呈上升趋势,研究区近33年趋湿润化。从时间变化来看,近58年早稻生长季降水量呈上升趋势,1990s降水量最多,1960s最少;降雨日数大致呈波动下降趋势;最大连续5日降雨量呈显著上升趋势,90年代中期后逐渐上升;降水强度呈极显著上升趋势,1980s后明显上升。从空间变化来看,降水量多年平均值大致呈南高北低的分布特征,降水量约有74%的站点呈上升趋势,下降速率最快的为湖南武冈(-17.45mm/10a),上升速率最快的为广州(61.68mm/10a)。降雨日数多年平均和倾向率均呈南高北低的分布规律,有93个站点呈下降趋势,下降速率最快的为大陈(-1.3d/10a),上升速率最快的为广州(1.2d/10a);最大连续5日降雨量和降水强度分布规律与降雨量分布规律一致,说明降水强度与降雨量密切相关,降水强度有16个站点呈下降趋势,其余均呈上升趋势。降雨日数的第一主周期为24年。从时间变化来看,近58年研究区早稻生长季时间尺度越大,SPEI值的波动越小且整体趋干旱化,但近33年趋湿润化。从空间变化来看,基于月时间尺度研究区4月份干旱发生频率呈四周高、中间低的分布规律,4-7月南部和北部高值区向中心移动趋于集中;基于4个月时间尺度的各等级干旱发生频率空间分布一致,高值区域均为湖北和安徽北部、广东和广西南部、湖南和江西交界处的南部、福建东部。基于4个月尺度的SPEI值倾向率为-0.16·(10a)-1～0.16·(10a)-1,有64个站点呈下降趋势。基于4个月时间尺度SPEI值的第一主周期为25年。从时间变化来看,近58年研究区早稻关键时期暴雨日数呈极显著上升趋势,90s前呈下降趋势,90s后呈上升趋势。从空间变化来看,暴雨日数和暴雨量空间分布特征一致,高值区域均为研究区南部以及湖北、安徽和江西的交界处。(3)近58年研究区早稻生长季和生长季后期日照时数均呈极显著下降趋势。生长季和生长季后期日照时数下降速率分别为-16.7h/10a、-12.2h/10a。从空间变化来看,日照时数多年平均值呈自北向南逐渐递减的规律,约有106个站点呈下降趋势;后期日照时数多年平均呈南北高、中部低以及东高西低的分布规律,后期日照时数有110个站点呈下降趋势。第一主周期均为22年,与太阳黑子周期一致。(4)整体来看,农

关键词：农业气候资源早稻主产区气候产量相关性

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