用产量差距的方法分析河北省气候要素对冬小麦生产力变化的影响

摘要

河北平原光热充足、土层深厚，非常适合冬小麦生长，是冬小麦最重要的生产基地之一。但河北麦区属大陆性季风气候区，降水严重不足，气候诸要素时、空变化大，而冬小麦作物生长期长，耗水量大，尤其是冬小麦生长的冬春季节，温度和降水年际间变化剧烈，造成冬小麦产量的显著波动。
　　本文引入产量差距的概念，即各水平生产潜力与实际产量之间的差异，来反映冬小麦产量对当地最大生产潜力利用的受限制程度。首先以河北省栾城县为深入分析的代表样点，利用作物生长动态模型逐日模拟计算冬小麦各级生产潜力及产量差距，采用相关分析和逐步回归分析方法查找影响冬小麦产量差距的关键气象因子，进行产量差距的变化及其受气候影响的规律分析，探究河北省气候影响下小麦产量波动的规律机制。采用单站样点相同的模型模拟计算河北省主麦区14个代表样本县冬小麦的生产潜力及产量差距，以分析河北平原冬小麦的产量差距情况，利用系统聚类方法进行产量差距的区域分布分类分析，探究不同地域产量差距的变化规律和形成原因。
　　本文主要结论如下:
　　1.对河北省栾城县的单站纵深分析结果表明，冬小麦在中早期发育阶段，光照和温度因子增加对光温生产潜力及光温水生产潜力的提升作用更加明显;但进入抽穗期后冬小麦生殖生长加快，对光温要素的需求量更高，因此光温因子对提高冬小麦的实际产量影响更显著。降水量在冬小麦生长的各发育阶段都起着重要作用，并有减少产量差距的趋势，但成熟末期降水增大反而会降低实际产量，不利于产量形成。
　　2.以河北省14县为区域样点，分析结果表明，1980-2010年河北省冬小麦光合生产潜力(Ym)主要呈下降趋势，光温生产潜力(Ymp)和光温水生产潜力（Ymps）变化趋势不明显，冬小麦实际产量(Ya)呈显著的上升趋势。分别以各级生产潜力与平均产量、各级产量差距为指标对河北省14县冬小麦进行区域聚类分析，共分为四大类，第一类为河北省中南部区域，包括肥乡、故城、南宫、定州、宁晋、栾城、深泽、永年，各级生产潜力及平均产量均较高;第二类为河北省中部区域，光合生产潜力较高，光温潜力、光温水潜力及平均产量均较低，包括涿州、河间两个样点;第三类位于河北省东北部地区，主要特点是光合生产潜力、平均产量较高，而光温、光温水生产潜力较低，包括遵化、乐亭、三河三个单元;第四类以位于中东部地区的海兴县为代表，各级生产潜力及平均产量均较低。不同区域潜力、产量及产量差距特点可为冬小麦生产的合理规划和管理决策提供理论依据。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 气候变化对产量变化的影响规律研究

1．2．2 作物生产潜力研究

1．2．3 作物产量差距研究

2 研究内容和主要特色

2．1 技术路线

2．2 研究内容

2．3 研究特色

3 材料与方法

3．1 研究方法

3．1．1 重要样点与区域样点相结合的方法

3．1．2 作物模拟模型的方法

3．1．3 产量差距计算方法

3．1．4 统计分析方法

3．2 资料来源

3．3 软件环境

4 河北省栾城生态试验站冬小麦产量差距分析

4．1 气候变化趋势

4．2 冬小麦各级生产潜力及产量差距时间变化趋势

4．3 气象因子对不同级别产量差距的影响

4．3．1 气象因子对光合与光温潜力差距的影响

4．3．2 气象因子对光温与光温水潜力差距的影响

4．3．3 气象因子对光温生产潜力与充分灌溉产量差距影响

4．3．4 气象因子对气候生产潜力与雨养产量差距的影响

4．3．5 气象因子对实际产量的影响

4．4 小结

5 河北省冬小麦产量差距变化的区域分布特点分析

5．1 冬小麦生产潜力与平均产量状况

5．2 冬小麦各级产量差距

5．3 产量差距分类

5．3．1 生产潜力及产量分类

5．3．2 各级产量差距分类

5．4 小结

6 结论与展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间取得的科研成果清单