农业气象灾害和气温降水对华北平原粮食产量的影响

摘要

粮食安全是中国需要长期密切关注的议题。华北平原是我国的小麦和玉米主产区，分析农业气象灾害和气温降水变化对粮食产量的影响，将为农业适应气候变化对策的制定提供科学依据。本文将利用1986-2012年受灾面积等数据分析主要农业气象灾害的变化特征及其对粮食产量的影响;利用华北平原三省1978-2012年的气象数据，通过计算气候倾向率，分析河南、河北及山东三省气温、农业界限温度的初日、终日和持续日数及降水量变化特征:在柯布-道格拉斯函数中引入气候修订模块，构建经济-气候模型（C-D-C模型），用于分析气温降水变化对粮食生产的影响，其中的技术进步因子用于评估气候变化影响对策的有效性。主要结论包括:
　　(1)1986-2012年间，河北、河南和山东的农业气象灾害受灾程度呈下降趋势;河北、河南和山东农业气象灾害造成的粮食损失率分别为7.9～17.2％、6.0～13.3％、6.6～14.8％，河北受灾程度最严重。不同灾种导致的各省粮食损失率由大到小分别为:河北省干旱＞风雹＞洪涝＞低温，河南省和山东省干旱＞洪涝＞风雹＞低温。各省洪涝、低温偶发性强，其中河南的洪涝波动性最大，山东的低温波动性最大;各省干旱、风雹为常态灾害，其中河北的干旱、风雹波动性最小。四类灾害等级划分结果表明干旱和风雹为常态性灾害，年际波动小，对农业生产的影响较大;而洪涝和低温的影响相比较小，但偶发性强，致灾强度大。
　　(2)1978-2012年华北平原三省全年、冬小麦生育期和夏玉米生长季内平均气温升高，90年代升温幅度最大。河北省和山东省日平均气温≥5℃，河南省≥0℃、≥15℃的初日提前;河北省、河南省和山东省日平均温度≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃终日推迟趋势不显著;河北省日平均气温≥5℃，河南省≥0℃、≥15℃，山东省≥5℃、≥10℃、≥15℃持续日数增加。河北省和河南省年降水量变化趋势不显著，山东省年降水量显著增加;三省冬小麦和夏玉米生育期降水量变化趋势不显著。
　　(3)1978-2012年河北省、山东省冬小麦播种面积减小，而河南省冬小麦播种面积增加。三省的玉米播种面积均增加，三省冬小麦和玉米总产量和单位面积产量均显著增加。冬小麦生长季内热量资源及降水变幅不显著，体现为平均气温和降水量作对产量影响不显著。冬小麦播种面积、劳动力投入和技术进步对产量都有正的影响，影响最大的是播种面积，其次是技术进步。在考虑灌溉的情况下，河北省和山东省玉米生育期降水量对产量的影响为负，其他气候要素对产量影响均不显著。玉米播种面积和技术进步对产量都有正的影响，影响最大的是播种面积，其次是技术进步。这表明在耕地资源趋于饱和，农村劳动力人数减少的状况下，未来粮食产量的提高主要依靠技术进步。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 研究背景与意义

1．2 研究进展

1．2．1 气候变化概况

1．2．2 农业气象灾害特征

1．2．3 气候变化对粮食产量影响

1．3 研究目标与内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 研究方法

1．5 技术路线图

第二章 研究区域概况与数据来源

2．1 研究区域概况

2．1．1 地理位置

2．1．2 气候特征

2．1．3 地形与地貌

2．1．4 耕地资源

2．2 研究数据

2．2．1 气温和降水

2．2．2 农业灾害

2．2．3 农业投入

第三章 华北平原农业气象灾害对粮食产量的影响

3．1 研究方法

3．1．1 受灾率、成灾率和绝收率

3．1．3 灾害变异系数

3．1．4 灾害强度及等级划分

3．2 全国主要农业气象灾害对粮食产量的影响

3．2．1 受灾程度变化特征

3．2．2 波动性分析

3．2．3 等级分析

3．3 华北平原主要农业气象灾害对粮食产量的影响

3．3．1 受灾程度变化特征

3．3．2 波动性分析

3．3．3 等级分析

3．4 本章小结

第四章 华北平原气候变化特征

4．1 研究方法

4．1．1 线性倾向估计

4．1．2 农业界限温度起止日期的确定

4．2 平均气温变化特征

4．2．1 全年平均气温

4．2．2 冬小麦生育期平均气温

4．2．3 夏玉米生育期平均气温

4．3 界限温度变化特征

4．3．1 初日

4．3．2 终日

4．3．3 持续日数

4．4 降水量变化特征

4．4．1 全年降水量

4．4．2 冬小麦生育期降水量

4．4．3 夏玉米生育期降水量

4．5 本章小结

第五章 气候变化对华北平原冬小麦和夏玉米产量的影响

5．1 研究方法

5．1．2 经济-气候模型(C-D-C模型)

5．2 华北平原冬小麦和夏玉米生产状况

5．2．1 冬小麦和夏玉米播种面积

5．2．2 冬小麦和夏玉米总产量

5．2．3 冬小麦和夏玉米单位面积产量

5．3 气候变化对华北平原冬小麦和玉米产量的影响

5．3．1 气候变化对冬小麦产量的影响分析

5．3．2 气候变化对夏玉米产量的影响分析

5．3．3 适应技术对单产的贡献率

5．4 本章小结

第六章 全文结论

6．1 结论

6．2 适应气候变化的措施

6．3 讨论

参考文献

致谢

作者简历