气候变化对京津冀冬小麦的影响研究

摘要

气候变化从多方面影响到冬小麦的生理生化过程，最终影响产量。为了研究气候变化对京津冀地区冬小麦的影响过程，合理规划冬小麦的种植区域和种植方式，为冬小麦提供可靠的种植建议，本文分别从热量资源条件下的北界变化、综合气候指标以及气候适宜度三方面对1961-2010年京津冀冬小麦的生长气候环境进行了分析和评价。本文采用的数据包括1961-2010年京津冀地区25个站点的气象数据（包括温度、降水、日照时数、最高气温、最低气温、空气相对湿度）、站点海拔数据、京津冀冬小麦产量数据、MOD13Q1产品下16天合成的NDVI图像等。数据处理与分析的方法主要为回归分析、相关分析、平均相对变率、模糊数学隶属度函数等，在对站点数据进行分析处理之后通过ArcGIS技术进行空间展开，进一步分析其空间分布和变化特征。结果表明:
　　(1)冬小麦种植范围自西向东其种植北界都有明显的北移情况，50年里冬小麦可种植面积以每10年约2000km2的速率增加，并且可种植北界以每10年约0.043。的速率北移。冬小麦实际种植北界以每10年约0.046。的速率波动缓慢北移，和模拟的可种植北界的相关性达到0.68。模拟的可种植北界和实际种植北界均呈西南-东北走向。
　　(2)基于温度、降水、日照细化的12项指标计算得到的有关冬小麦种植综合气候指标反映了气象要素累积值对冬小麦生长气候环境的综合影响。京津冀地区综合气候指标由南向北逐渐下降，冀南地区拥有更好的气候环境;气候倾向率由西南向东北逐渐下降，西南地区的综合指标在快速的提升，平均气候倾向率达到18.41/10a;;大部分地区的平均相对变率都在2以下，除了保定一带，总体的气候波动程度不高，平均相对变率在最高点达到10.03。经过分析，冀南地区在未来的种植规划中，地域优先级应依次为西侧、东侧、中部。
　　(3)京津冀地区冬小麦总体气候适宜度较好，温度适宜度适中，降水适宜度偏低，日照适宜度最好，基本保持在0.9左右。生育期的变化上，气候适宜度受到温度和降水的主导，呈先下降后上升的趋势;空间分布上，气候适宜度由南向北逐渐降低;倾向率上，气候适宜度在廊坊以北的地区存在高值中心，以此为中心向四周逐渐降低。温度适宜度和积温适宜度倾向率在分布上具有一定的反向性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 全球气候变化

1．1．2 我国气候变化

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外研究进展

1．3．1 冬小麦种植北界研究

1．3．2 基于NDVI的冬小麦种植范围监测

1．3．3 综合气候指标研究

1．3．4 气候适宜度模型研究

1．4 研究内容

1．5 技术路线

2．1 地理位置

2．2 气候特征

2．3 地形特征

2．4 冬小麦种植状况

2．5 研究区台站信息

2．6 研究方法

第三章 京津冀地区冬小麦种植北界变化分析

3．1 资料来源

3．2 研究方法与步骤

3．2．1 基于热量资源的北界估测

3．2．2 可种植范围时空分析

3．2．3 基于NDVI的京津冀地区冬小麦种植范围提取

3．3 结果分析

3．3．1 台站热量资源分析

3．3．2 基于热量资源的冬小麦可种植范围变化

3．3．3 基于NDVI和决策树原理的冬小麦种植范围提取

3．4 本章小结

第四章 冬小麦综合气候指标构建及变化分析

4．1 资料来源与数据处理

4．2 研究方法

4．2．1 产量数据分离方法

4．2．2 权重确定

4．2．3 气候倾向率

4．2．4 平均相对变率

4．2．5 综合气候指标

4．3 结果分析

4．3．1 指标变化趋势

4．3．2 产量分离

4．3．3 综合气候指标分布特征

4．3．4 综合气候倾向率分布特征

4．3．5 平均相对变率分布特征

4．4 结果与讨论

4．4．1 气象指标讨论

4．4．2 基于综合气象指标分布和变化规律的种植建议

4．5 本章小结

第五章 京津冀地区冬小麦气候适宜度特征分析

5．1 资料来源

5．2 研究方法

5．2．1 生育期划分

5．2．2 气候适宜度模型的建立

5．2．3 积温适宜度

5．3 结果分析

5．3．1 冬小麦各生育期适宜度变化特征

5．3．2 适宜度全生育期年际变化特征

5．3．3 气候适宜度空间分布

5．3．4 积温适宜度空间分布

5．3．5 气候适宜度空间变化特征

5．3．6 积温适宜度变化特征

5．3．7 温度适宜度与积温适宜度的对比分析

5．4 结果与讨论

5．5 本章小结

6．1 结论

6．2 讨论

6．3 特色与创新

6．4 不足与展望

参考文献

致谢

作者简介