田彥君,張山清,徐文修,只娟
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆烏魯木齊830052;2.新疆烏魯木齊市氣象局,新疆烏魯木齊830001;3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊830052)
近52年來北疆≥10℃初日時(shí)空變化特征及其對春玉米播期的影響
田彥君1,張山清2,徐文修1,只娟3
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆烏魯木齊830052;2.新疆烏魯木齊市氣象局,新疆烏魯木齊830001;3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊830052)
利用1961—2012年北疆48個(gè)氣象臺站的氣象資料,采用氣候傾向率、t-檢驗(yàn)、一元線性回歸、IDW插值等方法分析了北疆以及各地州近52年≥10℃初日的變化及其對春玉米播期的影響。結(jié)果表明:(1)1961—2012年北疆平均≥10℃初日整體以-0.9 d·10a-1的傾向率呈提前趨勢,20世紀(jì)80年代之前,以平均4.8 d·10a-1的傾向率呈推遲趨勢,之后至今呈持續(xù)提前趨勢,20世紀(jì)90年代提前趨勢最為明顯,傾向率達(dá)-13.5 d·10a-1。(2)北疆春玉米平均播期的提前受氣候變暖顯著影響,21世紀(jì)初北疆春玉米平均播期在3月26日—5月5日,且較20世紀(jì)60年代,平均播期最多提前達(dá)10~21 d,大部分縣市提前1~9 d。隨著氣候持續(xù)變暖,北疆地區(qū)春玉米平均播期將進(jìn)一步提前。
≥10℃初日;氣候變化;北疆;春玉米;播期
IPCC第五次評估報(bào)告指出,1901—2012年全球海陸表面平均溫度大約升高了0.89℃,且預(yù)估未來全球氣候仍將呈線性上升趨勢,21世紀(jì)末全球平均地表溫度將在1986—2005年的基礎(chǔ)上升高0.3℃~4.8℃[1]。相關(guān)研究表明,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣候條件的影響非常大[2-3]。近幾十年來,眾多學(xué)者對作物種植制度、生長發(fā)育和產(chǎn)量對氣候變化的響應(yīng)開展了大量研究得出,氣候變暖使我國農(nóng)區(qū)的熱量資源呈普遍增加趨勢,以高緯度地區(qū)增溫最為明顯,已造成熟制邊界北移,喜溫作物播種期提前且生育期延長,作物品種熟性由早中熟向中晚熟轉(zhuǎn)變,使作物生產(chǎn)潛力增加[4-7]。而作物播種期的變化對增產(chǎn)影響尤為明顯,因此備受國內(nèi)學(xué)者關(guān)注[8-10]。國內(nèi)對春玉米播種期變化的大量研究表明,華北平原、山西中南部和黑龍江中東部地區(qū)≥10℃的初日普遍以1.5 d·10a-1以上的氣候傾向率提前,受溫度、降雨及太陽輻射量變化的影響,2000s黃淮海地區(qū)以北的春玉米播種期較1970s普遍提前1~10 d,但東北局部地區(qū)春玉米平均播期呈現(xiàn)出推遲1~2 d的變化[11-13]。高緯度的北疆地區(qū)是我國春玉米重要的種植區(qū)之一,據(jù)新疆統(tǒng)計(jì)年鑒[14]顯示,位于北疆西北部的博爾塔拉蒙古自治州在2012年平均單產(chǎn)高達(dá)15.01 t·hm-2,2011—2013年北疆地區(qū)平均單產(chǎn)為9.85 t·hm-2,高出我國平均單產(chǎn)72.20%。而目前氣候變暖對北疆春玉米生長和發(fā)育進(jìn)程的影響研究僅見阿勒泰地區(qū)[5],對整個(gè)北疆春玉米播期對氣候變暖的響應(yīng)研究卻少見報(bào)道。因此,本文將結(jié)合北疆地區(qū)48個(gè)氣象臺站1961—2012年的≥10℃初日氣象資料,全面系統(tǒng)分析北疆及各地州近52年春玉米播期的變化特征,揭示北疆春玉米播期對全球氣候變暖的響應(yīng)以及近年平均播期的空間分布,對該地區(qū)春玉米適時(shí)播種和獲得高產(chǎn)具有十分重要的指導(dǎo)意義。
1.1 研究區(qū)概況
北疆位于我國西北邊陲新疆北部(79°53′~96° 23′E,40°52′~49°11′N),以烏-昌地區(qū)和石河子地區(qū)為中心,北部為阿勒泰地區(qū),西部為伊犁哈薩克自治州,塔城地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州和克拉瑪依地區(qū)位于西北部,吐魯番地區(qū)和哈密地區(qū)位于東南部,總面積為82.46萬km2,占新疆總面積的49.53%。該區(qū)為溫帶大陸性干旱半干旱氣候,年平均氣溫7.0℃,年平均降水量229.16 mm,年平均日照時(shí)數(shù)2 806.87 h,是典型的綠洲沖積扇邊緣灌溉農(nóng)區(qū),更是我國重要的玉米生產(chǎn)基地,據(jù)新疆統(tǒng)計(jì)年鑒顯示,2011—2013年,北疆地區(qū)玉米平均播種面積38.737萬km2,占新疆玉米平均播種面積的46.40%。
1.2 氣象資料
本研究選取北疆主要農(nóng)業(yè)區(qū)域43個(gè)縣市內(nèi)的48個(gè)氣象臺站1961—2012年的≥10℃初日逐日氣象數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)均來自新疆維吾爾自治區(qū)氣象局,玉米播種面積和單位面積產(chǎn)量取自2013—2015年《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》[14]。研究區(qū)域和氣象站點(diǎn)分布見圖1。
圖1 研究區(qū)域及氣象站點(diǎn)分布Fig.1 The distribution ofmeteorological stations in this study
1.3 研究方法
1.3.1 求算氣候傾向率通常用一元線性方程來描述氣候要素的變化趨勢[15],即
式中,t為年序;ɑ0為線性方程的斜率,即氣候要素的變化趨勢,ɑ0×10a稱為氣候傾向率(d·10a-1);b為常數(shù)。
1.3.2 氣候要素的突變檢測基于SPSS19.0軟件,使用兩獨(dú)立樣本的滑動t-檢驗(yàn)的方法檢驗(yàn)氣象要素的突變點(diǎn)。對于具有n個(gè)樣本量的時(shí)間序列x,認(rèn)為設(shè)置某一時(shí)刻為基準(zhǔn)點(diǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)前后兩段子序列x1和x2的樣本分別為n1和n2,兩段子序列平均值為,方差為。定義統(tǒng)計(jì)量[16]:
1.3.3 氣候要素的空間分布模擬前人對比發(fā)現(xiàn),反距離加權(quán)法(inverse distance weighting,IDW)對復(fù)雜地形下的氣象要素插值模擬效果較好[17-18]。反距離權(quán)重法根據(jù)地理學(xué)的第一定律,距離越近的兩個(gè)事物,它們的屬性就越相似且被賦予權(quán)重越大,反之權(quán)重越小,其以樣本點(diǎn)與插值點(diǎn)間的距離為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均[19],公式可表示為:
式中:Z為待估算的≥10℃初日日序和變化日數(shù)的柵格值;z(xi)為第i(i=1、2、3、…、n)個(gè)氣象站點(diǎn)的≥10℃初日日序和變化日數(shù);n為用于插值站點(diǎn)的個(gè)數(shù);di為插值點(diǎn)到第i個(gè)站點(diǎn)的距離;p為距離的冪,本研究中,p取值為2,即反距離平方插值。
2.1 近52年≥10℃初日傾向率變化分析
2.1.1 北疆≥10℃初日傾向率整體變化≥10℃初日出現(xiàn)的早晚影響著喜溫作物的播期。為便于計(jì)算,將日期轉(zhuǎn)化為日序,即以1月1日為起點(diǎn)并計(jì)為1,1月2日計(jì)為2,依次類推,12月31日計(jì)為365,通過計(jì)算北疆48個(gè)氣象站點(diǎn)近52年來歷年≥10℃初日日序的平均值,求得北疆1961—2012年歷年≥10℃初日平均日序,再依據(jù)日序與日期的對應(yīng)關(guān)系用一元線性方程來描述≥10℃初日的變化趨勢及其累積距平變化并得到圖2。
由圖2可知,1961—2012年北疆≥10℃初日總體在波動中以-0.9 d·10a-1的傾向率呈提前的趨勢變化,平均≥10℃初日最早出現(xiàn)在2000年的4月9日,最遲在1993年的5月4日,歷年平均值為4月21日。從1961—2012年北疆地區(qū)≥10℃初日的累積距平得出,1994年出現(xiàn)了累積距平最大值,經(jīng)過t檢驗(yàn),北疆地區(qū)≥10℃初日在近52年沒有發(fā)生顯著性突變。進(jìn)一步分析北疆≥10℃初日的年代際傾向率變化可知(表1):北疆≥10℃初日在1960s和 1970s,以平均4.8 d·10a-1的傾向率推遲,此后各年代均呈提前變化趨勢,其中1990s提前趨勢最為明顯,傾向率達(dá)到-13.5 d·10a-1,自21世紀(jì)以來提前趨勢有所放緩,傾向率為-6.3 d·10a-1。
2.1.2 各地州≥10℃初日傾向率變化進(jìn)一步分析各地州傾向率變化可知(表1),僅北疆最熱的吐魯番地區(qū)平均≥10℃初日傾向率于各年代均為正值,平均≥10℃初日表現(xiàn)為持續(xù)推遲外,其余各地州≥10℃初日的傾向率在大部分年代為負(fù)值,呈現(xiàn)出提前的變化趨勢。在1960s,除位于西部的伊犁地區(qū)平均≥10℃初日有提前的變化趨勢外,其余地區(qū)呈推遲的變化趨勢。從1970s開始,位于中部的烏-昌地區(qū)、西北部的博州地區(qū)和克拉瑪依地區(qū)以及東南部的哈密地區(qū)開始呈持續(xù)提前變化趨勢。自1980s以來,各地區(qū)平均≥10℃初日整體以提前趨勢為主,并呈現(xiàn)出西部及西北部地區(qū)快于中部地區(qū),東南部地區(qū)提前趨勢最慢的變化特點(diǎn)。在1980s和1990s,除吐魯番和克拉瑪依地區(qū)為推遲趨勢外,大多數(shù)地區(qū)平均≥10℃初日以高于其它年代的趨勢呈提前變化,而21世紀(jì)初,除北部的阿勒泰地區(qū)和東南部的吐魯番地區(qū)外,其余地區(qū)仍為提前的變化趨勢。
圖2 北疆1961—2012年≥10℃初日及累積距平Fig.2 Variation of first≥10℃date and cumulative departures in northern Xinjiang during the period of 1961—2012
表1 北疆各地區(qū)不同時(shí)段≥10℃初日傾向率/(d·10a-1)Table 1 The trend rate of first≥10℃date in northern Xinjiang areas in different periods
2.2 ≥10℃初日日期變化及其與年平均氣溫的相關(guān)性分析
2.2.1 2000s≥10℃初日日期較1960s的變化由上述研究,我們得知北疆近52年≥10℃初日整體呈提前的變化趨勢,為了明確北疆近52年來平均≥10℃初日的具體變化日期,依照上述日期與日序之間的對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)一步將日期轉(zhuǎn)化為日序,統(tǒng)計(jì)計(jì)算北疆及各地州近52年來≥10℃初日的變化日序,由此推斷出對應(yīng)的具體日期。將各站點(diǎn)2000s和1960s平均≥10℃初日日期對應(yīng)的平均日序整理后求得其差值即為近52年平均≥10℃初日日期累積變化天數(shù),再通過IDW插值法模擬得到圖3(a)(圖中負(fù)數(shù)和正數(shù)分別代表提前和推后的天數(shù))。由圖3(a)可知,近52年北疆大多數(shù)地區(qū)≥10℃初日的日序呈減少的變化,即對應(yīng)的≥10℃初日為提前的變化。其中北疆西部伊犁地區(qū)較冷涼的昭蘇縣提前天數(shù)最多,為10~21 d;其次為位于西北部的塔城大部地區(qū)、博州市和伊犁河谷東南部地區(qū)提前5~9 d;除零散分布于東南部較熱的吐魯番市周邊地區(qū)和西北部的溫泉縣及其以西地區(qū)、中部的烏蘇市和烏魯木齊市等地區(qū)推遲了0~5 d以外,北疆大部地區(qū)提前1~4 d。
2.2.2 近52年≥10℃初日日期變化與年平均氣溫變化的相關(guān)性為探究≥10℃初日變化對氣候變暖的響應(yīng),在整理了北疆近52年年平均氣溫的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析北疆2000s年平均氣溫較1960s變化量的空間分布(圖3b),由圖3b可知,北疆年平均氣溫整體呈現(xiàn)出中高緯度地區(qū)比低緯度地區(qū)增溫更明顯的變化,哈密地區(qū)北部、塔城地區(qū)和阿勒泰地區(qū)東部年平均氣溫上升幅度較高。為進(jìn)一步探究北疆≥10℃初日變化對年平均氣溫上升的響應(yīng),建立近52年北疆平均≥10℃初日的日數(shù)序和年平均氣溫的回歸方程,求得其相關(guān)性系數(shù)為-0.31,經(jīng)F檢驗(yàn)其F>F0.05,表明北疆平均≥10℃初日的日序增加與年平均氣溫上升呈顯著負(fù)相關(guān),即平均≥10℃初日提前與年平均氣溫上升呈顯著正相關(guān)。分別計(jì)算各地區(qū)的相關(guān)性系數(shù)得知,北疆中低緯度的哈密和吐魯番地區(qū)及中高緯度塔城地區(qū)相關(guān)性系數(shù)均為-0.28,呈現(xiàn)出顯著性相關(guān),而中高緯度的博州和克拉瑪依地區(qū)相關(guān)性均為-0.26,雖未達(dá)顯著性相關(guān),但仍高于高緯度的塔城地區(qū)和中低緯度的石河子、烏-昌和伊犁地區(qū)的相關(guān)性系數(shù)(-0.19~-0.25)。
圖3 2000s北疆平均≥10℃初日及年平均氣溫較1960s變化的差值空間分布Fig.3 The spatial differences of the average changes of first≥10℃date and average temperature in northern Xinjiang in 1960s and 2000s
2.3 北疆春玉米平均播期的變化及其對氣候變暖的響應(yīng)
2.3.1 2000s北疆春玉米平均播期較1960s的變化
依據(jù)春玉米播種對溫度的要求,結(jié)合北疆地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)的資源優(yōu)勢,可以認(rèn)為日平均氣溫穩(wěn)定通過≥10℃初日即為春玉米適宜大面積播種的初始日[20],因此,在上述研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步闡述北疆春玉米播期變化對氣候變暖的響應(yīng)。在整理了北疆近52年平均≥10℃初日日序數(shù)的基礎(chǔ)上,繪制了1960s和2000s北疆春玉米播期空間分布圖(圖4)。由圖4a可知,1960s北疆平均≥10℃初日的日序數(shù)在79~159,對應(yīng)的春玉米播期在3月20日—6月8日(已不適宜播種春玉米),高緯度的阿勒泰和中高緯度的塔城地區(qū)≥10℃初日平均日序數(shù)在93~119,對應(yīng)的春玉米平均播期在4月3日—4月29日,而大部分中緯度和低緯度地區(qū)平均日序在120~132,對應(yīng)的春玉米平均播期在4月30日—5月12日。
2000s北疆春玉米平均播期在空間上主要呈兩條由中高緯度向低緯度近東西走向的帶狀分布,一條為中緯度至低緯度走向分布,包括伊犁河谷、克拉瑪依、石河子和烏-昌地區(qū)西部至吐魯番地區(qū)東部連片的大部分地區(qū),本世紀(jì)初平均≥10℃初日日序在101~109,對應(yīng)的春玉米平均播期在4月11日—4月19日;另一條為中高緯度至低緯度走向分布,日序數(shù)在110~119,對應(yīng)春玉米平均播期在4月20日—4月29日,內(nèi)含西北部的塔城地區(qū)、阿勒泰南部及中部的烏昌地區(qū)東部和東南部的哈密地區(qū)南部連片的大部分地區(qū);而較冷涼的阿勒泰北部和東南部哈密地區(qū)北部,以及零星分布于塔城地區(qū)的托里縣、伊犁河谷西北部的溫泉縣等地日序數(shù)在120~138,對應(yīng)日期在4月30日—5月18日,為北疆春玉米平均播期最遲的地區(qū);而最熱的吐魯番地區(qū)平均≥10℃初日日序在81~100,對應(yīng)日期在3月22日—4月10日,為北疆春玉米平均播期最早的地區(qū)。
2.3.2 北疆2000s春玉米平均播期和年平均氣溫較1960s的變化結(jié)合圖3可知,2000s北疆大部分地區(qū)春玉米平均播期較1960s提前(圖3a),整體呈現(xiàn)出中高緯度地區(qū)提前變化較為明顯,而高緯度和低緯度地區(qū)變化較小。其中西部伊犁地區(qū)較冷涼的昭蘇縣提前天數(shù)最多,為10~21 d,由5月12日—7月2日提前至5月3日—5月28日;其次提前5~9 d的地區(qū)位于西北部的塔城大部地區(qū)、博州市和伊犁河谷東南部地區(qū);僅位于北疆中部的吐魯番市周邊地區(qū)和西北部較冷涼的阿勒泰西部的局部地區(qū)、以及零星分布于溫泉縣、烏蘇市和烏魯木齊市等地區(qū)推遲了0~5 d;除此之外的大部地區(qū)提前1~4 d。而北疆年平均氣溫整體呈現(xiàn)出中高緯度地區(qū)較低緯度地區(qū)增溫更明顯的變化(圖3b),哈密地區(qū)北部、塔城地區(qū)和阿勒泰地區(qū)東部年平均氣溫上升幅度較高。
2.3.3 北疆近52年春玉米平均播期對氣候變暖的響應(yīng)為進(jìn)一步探究北疆春玉米平均播期對氣候變暖的響應(yīng),結(jié)合春玉米播期的判斷指標(biāo)建立近52年北疆平均≥10℃初日的日序數(shù)和年平均氣溫的回歸方程,求得其相關(guān)性系數(shù)為-0.31,經(jīng)F檢驗(yàn)其F>F0.05,表明北疆春玉米播期延遲與年平均氣溫上升呈顯著負(fù)相關(guān),即北疆春玉米平均播期提前與年平均氣溫上升呈顯著正相關(guān)。而結(jié)合各地區(qū)相關(guān)性來看,北疆春玉米平均播期的提前受年平均氣溫上升的影響較大,其中表現(xiàn)最為明顯的是中高緯度的塔城地區(qū)和哈密地區(qū),春玉米播期和年平均氣溫的相關(guān)性系數(shù)均為-0.28,呈現(xiàn)出顯著性相關(guān),而同緯度的博州和克拉瑪依地區(qū)相關(guān)性均為-0.26,雖為不顯著性相關(guān),但相關(guān)性較其它低緯度地區(qū)仍較高。由此可知,北疆春玉米平均播期的提前與年平均氣溫升高為顯著性正相關(guān),說明北疆春玉米平均播期的提前受氣候變暖的影響較大,若氣候持續(xù)變暖,則北疆地區(qū)春玉米平均播期將進(jìn)一步提前。
北疆地區(qū)1961—2012年平均≥10℃初日傾向率為-0.85 d·10a-1,受全球氣候變暖的影響,近52年≥10℃初日平均提前3~11 d,比鄒陳等[21]對北疆地區(qū)1961—2008年12個(gè)站點(diǎn)平均≥10℃初日提前5 d的日數(shù)更多。2000s較1960s,北疆春玉米平均播期提前1~21 d,比東北近46年(1961—2006年)玉米適宜播種期提前2~10 d[22]更為明顯,大部分地區(qū)春玉米播期提前日數(shù)與鄧振鏞等[23]對西北灌區(qū)玉米適宜播種期提早5~10 d的結(jié)論相近,但北疆春玉米播期的地域性差異較明顯,局部地區(qū)甚至呈現(xiàn)出推遲0~5 d的變化,多于東北個(gè)別地區(qū)推遲1~2 d的變化天數(shù)[11]。
北疆春玉米平均播種期在21世紀(jì)近10年為近52年最早的時(shí)期,其中北疆西部的伊犁河谷大部玉米種植區(qū)可在4月11日—4月19日播種;塔城地區(qū)、阿勒泰南部、烏昌地區(qū)東部和哈密地區(qū)南部連片的大部分地區(qū)春玉米平均播期已提前至4月20日—4月29日;北疆北部及中低山帶春玉米區(qū)在5月上旬大面積播種為宜。再加之地膜覆蓋播種一般比當(dāng)?shù)芈兜卣2シN早播7~15 d[24],若采用覆膜播種技術(shù),可在本研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步提前7~15 d播種。通過本文研究,北疆春玉米平均播期受氣候變暖顯著性影響,已較20世紀(jì)60年代明顯提前,通過適時(shí)早播、覆膜和調(diào)節(jié)春玉米相應(yīng)的種植密度等有效措施,可保證春玉米安全成熟、提高粒重并奪取高產(chǎn)。因此,北疆地區(qū)春玉米平均播期的提前勢必對該地區(qū)乃至新疆春玉米的產(chǎn)量產(chǎn)生重要影響,需要我們在生產(chǎn)中根據(jù)氣候變化,適當(dāng)調(diào)整作物生育期管理,選用高產(chǎn)作物和中、晚熟品種,適時(shí)播種,充分利用熱量資源條件。但也需注意品種抗逆性和適應(yīng)性的選擇,避免因生育期延長和耗水量增加導(dǎo)致北疆地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)用水矛盾加重,在生產(chǎn)上也要完善節(jié)水栽培技術(shù),提高水分利用效率,使之適應(yīng)氣候變化。同時(shí),也需要依據(jù)北疆地區(qū)的氣候特點(diǎn),注意更換適宜的品種和適期播種來應(yīng)對早春的倒春寒和夏季的高溫,在充分利用氣候變化所增加的熱量條件的同時(shí),也要減少由于不適應(yīng)的農(nóng)業(yè)種植和氣象災(zāi)害帶來的損失,發(fā)揮北疆地區(qū)春玉米最大的產(chǎn)量潛力。
1)1961—2012年北疆≥10℃初日整體以-0.85 d·10a-1的傾向率呈提前的變化,1980s之前,北疆平均≥10℃初日以4.8 d·10a-1的傾向率呈推遲變化趨勢,而1980s后至今呈持續(xù)提前的變化,在1990s提前趨勢最為明顯,傾向率達(dá)到-13.5 d·10a-1。2000s平均≥10℃初日較1960s大部分地區(qū)提前了1~9 d,為近52年平均≥10℃初日最早的時(shí)段。
2)受年平均氣溫升高的顯著影響,21世紀(jì)初較20世紀(jì)60年代,北疆春玉米平均播期最高提前10~21 d,大部分縣市提前1~9 d,提前天數(shù)呈現(xiàn)出西部和西北部最多,其次為北部和中部,東南部提前天數(shù)最少甚至推遲的特點(diǎn)。若氣候持續(xù)變暖,則北疆地區(qū)春玉米平均播期將進(jìn)一步提前。
3)在2000s,北疆西北部的塔城地區(qū)、阿勒泰南部、烏昌地區(qū)東部以及哈密地區(qū)南部的大部分地區(qū)春玉米平均播期提前至4月20日—4月29日,位于天山北坡的伊犁河谷、克拉瑪依、石河子和烏昌地區(qū)西部以及吐魯番地區(qū)東部連片的大部分地區(qū)春玉米平均播期在4月11日—4月19日,北疆北部及中低山帶春玉米區(qū)在5月上旬大面積播種為宜。北疆覆膜播種春玉米的地區(qū),可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提前7~15 d。
[1]IPCC.Working Group IContribution to The IPCC Fifth Assessment Report(AR5),Climate Change 2013:The Physical Science Basis[M].Cambridge:Cambridge University Press,2013.
[2]巢清塵,胡國權(quán),趙宗慈.氣候變化的風(fēng)險(xiǎn)、挑戰(zhàn)與決策[J].氣候變化研究進(jìn)展,2009,5(4):249.
[3]劉德祥,董安祥,鄧振鏞.中國西北地區(qū)氣候變暖對農(nóng)業(yè)的影響[J].自然資源學(xué)報(bào),2005,20(1):119-125.
[4]楊曉光,劉志娟,陳阜.全球氣候變暖對中國種植制度可能影響Ⅰ.氣候變暖對中國種植制度北界和糧食產(chǎn)量可能影響的分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(2):329-336.
[5]王榮曉,徐文修,只娟,等.氣候變暖對阿勒泰地區(qū)春玉米播種期和種植布局的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2015,33(1):219-232.
[6]只娟,張山清,徐文修,等.天山北坡經(jīng)濟(jì)帶棉花精細(xì)化氣候區(qū)劃研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,23(8):1045-1052.
[7]楊曉晨,明博,陶洪斌,等.中國東北春玉米區(qū)干旱時(shí)空分布特征及其對產(chǎn)量的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,23(6):758-767.
[8]劉明,陶洪斌,王璞,等.播期對春玉米生長發(fā)育與產(chǎn)量形成的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,17(1):18-23.
[9]穆佳,趙俊芳,郭建平.近30年東北春玉米發(fā)育期對氣候變化的響應(yīng)[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2014,25(6):680-689.
[10]錢錦霞,李芬,奚玉香.影響山西春玉米適時(shí)播種的氣象條件變化特征[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2007,28(3):246-249.
[11]翟治芬,胡瑋,嚴(yán)昌榮,等.中國玉米生育期變化及其影響因子研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(22):4587-4603.
[12]劉志娟,楊曉光,王文峰,等.全球氣候變暖對中國種植制度可能影響Ⅳ.未來氣候變暖對東北三省春玉米種植北界的可能影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(11):2280-2291.
[13]米娜,紀(jì)瑞鵬,張玉書,等.遼寧省玉米適宜播種期的熱量資源分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(18):329-334.
[14]新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局.新疆統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計(jì)出版社,2013-2015.
[15]葉清,楊曉光,李勇,等.氣候變化背景下中國農(nóng)業(yè)氣候資源變化Ⅷ.江西省雙季稻各生育期熱量條件變化特征[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2011,22(8):2021-2030.
[16]符淙斌,王強(qiáng).氣候突變的定義和檢測方法[J].大氣科學(xué),1992,16(4):482-493.
[17]張山清,普宗朝.新疆參考作物蒸散量時(shí)空變化分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(5):73-79.
[18]鄭小波,羅宇翔,于飛,等.西南復(fù)雜山地農(nóng)業(yè)氣候要素空間插值方法比較[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2008,29(4):458-462.
[19]于洋,衛(wèi)偉,陳利頂,等.黃土高原年均降水量空間差值及其方法比較[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2015,26(4):999-1006.
[20]王榮棟,尹經(jīng)章.作物栽培學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2005:89.
[21]鄒陳,毛煒嶧,吉春容,等.用前期月環(huán)流指數(shù)預(yù)測新疆棉區(qū)穩(wěn)定≥10℃初日[J].干旱區(qū)研究,2010,27(4):621-627.
[22]賈建英,郭建平.東北地區(qū)近46年玉米氣候資源變化研究[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2009,30(3):302-307.
[23]鄧振鏞,王強(qiáng),張強(qiáng),等.中國北方氣候暖干化對糧食作物的影響及應(yīng)對措施[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2010,30(22):6278-6288.
[24]烏瑞翔,劉榮權(quán),盧翠玲,等.地膜玉米的最佳播期及其“兩個(gè)學(xué)說”的應(yīng)用[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2001,34(4):433-438.
Spatial-temporal variation of first≥10℃date in the past 52 years and its impact on the sowing date of springmaize in northern Xinjiang
TIAN Yan-jun1,ZHANG Shan-qing2,XUWen-xiu1,ZHIJuan3
(1.College of Agronomy,Xinjiɑng Agriculturɑl University,Urumqi,Xinjiɑng 830052,Chinɑ;2.UrumqiMeteorologicɑl Bureɑu of Xinjiɑng,Urumqi,Xinjiɑng 830002,Chinɑ;3.College of Grɑsslɑndɑnd Environment Sciences,Xinjiɑng Agriculturɑl University,Urumqi,Xinjiɑng 830052,Chinɑ)
Based on the data collected from 48 meteorological stations in the north area of Xinjiang from 1961 to 2012,the paper analyzed the influence of the first date change of≥10℃in recent 52 years on sowing date of spring maize in northern Xinjiang by means of linear regressions,t-test,a linear regression equation and Inverse Distance Weighted of Arcgis 9.3.The results showed that(1)the average first≥10℃datemoved up on thewholewith a trend rate of-0.9 d·10a-1from 1961 to 2012,specifically,the datewas postponed with a trend rate of4.8 d·10a-1before 1980s,and then continuousmoved up.This advance trend was significantly obvious in 1990s with the trend rate of-13.5 d·10a-1.(2)Sowing date of springmaizewas advanced with the effectof climatewarming,the average sowing date ranged from March 26th to May 5th in Northern Xinjiang at the beginning of this century.Compared with 1960s,the current sowing datewas advanced 10~21 d at themost,and 1~9 d inmost counties.With the climatewarming continues,average sowing date of springmaize in Xinjiang northern region will be further advanced.
first≥10℃date;climate changes;northern Xinjiang;springmaize;sowing date
S162.5+3
:A
1000-7601(2017)01-0271-06
10.7606/j.issn.1000-7601.2017.01.40
2016-02-01
新疆研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目基金(XJGRI2015089);國家自然科學(xué)基金(31260312)
田彥君(1989—),男,四川儀隴人,碩士研究生,研究方向?yàn)楦髦贫扰c農(nóng)業(yè)生態(tài)。E-mail:tianyanjun@163.com。
徐文修(1962—),女,河北蠡縣人,教授,博士,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)楦髦贫扰c農(nóng)業(yè)生態(tài)。E-mail:xjxwx@sina.com。