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基于县域单元的我国水稻生产时空动态变化 被引量：29
1
作者 王小慧 姜雨林 +6 位作者 刘洋 卢捷 尹小刚 史磊刚 黄晶 褚庆全 陈阜 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1704-1712,共9页
水稻是我国最重要的粮食作物之一,阐明近几十年来水稻的时空动态变化特征,对于优化水稻布局、促进水稻生产的可持续发展具有重要意义。本研究基于1985年以来的县域水稻生产数据,分析了我国水稻产量、面积和单产的时空动态变化特征和水... 水稻是我国最重要的粮食作物之一,阐明近几十年来水稻的时空动态变化特征,对于优化水稻布局、促进水稻生产的可持续发展具有重要意义。本研究基于1985年以来的县域水稻生产数据,分析了我国水稻产量、面积和单产的时空动态变化特征和水稻生产重心迁移轨迹,在此基础上量化了水稻面积和单产对总产的贡献度。结果发现,我国水稻产量变化以49年周期为主, 21年为辅,面积变化周期为26年,单产变化周期为60年; 1985—2015年间,在水稻种植区域内,近50%地区产量上升,约70%播种面积减少,80%以上区域单产增加;我国水稻产量、面积重心分别向东北方向迁移229 km和225 km,而东北稻作区产量、面积重心分别向北偏东方向迁移238 km和242 km;我国水稻生产主导因素中单产占比由56.3%下降至28.3%,面积由34.7%上升至63.1%。结果表明,全国各稻作区单产提升、东北早熟单季稻区面积增加、华中双单季稻区和华南双季稻区面积减少是我国水稻种植面积变化的主要特征。因此,合理布局我国水稻的种植面积和持续提高的水稻单产是稳定和提升我国水稻产量的主要措施,充分利用光热资源、提高机械化程度和比较效益是促进我国水稻生产发展的关键途径。 展开更多
关键词 水稻 县域单元 时空变化 贡献率 重心
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近20年河北省几种高耗水作物的水分利用效率分析 被引量：7
2
作者 史梦霞 张佳笑 +3 位作者 石晓宇 褚庆全 陈阜 雷永登 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2450-2458,共9页
近年来高耗水作物的大面积种植是导致河北省农业水资源日益短缺的重要原因之一。本文基于河北省21个国家标准气象站点1999—2018年气象数据和作物生育期相关数据,采用Penman-Monteith公式和分段单值平均作物系数法,计算了河北省冬小麦... 近年来高耗水作物的大面积种植是导致河北省农业水资源日益短缺的重要原因之一。本文基于河北省21个国家标准气象站点1999—2018年气象数据和作物生育期相关数据,采用Penman-Monteith公式和分段单值平均作物系数法,计算了河北省冬小麦、夏玉米,以及苹果、梨、西瓜、葡萄等几种高耗水作物的生育期需水量、有效降水量、灌溉需水量以及降水耦合度等指标;从作物水分利用效率(WUE)、灌溉水分利用效率(WUEI)、营养水分利用效率(WUEN)、经济水分利用效率(WUEE)等角度,全面分析了6种作物的水分利用时空演变特征。结果表明,果树类作物的需水量总体大于粮食作物。作物灌溉需水量从大到小依次为苹果、梨、冬小麦、葡萄、西瓜、夏玉米。生育期内有效降水量最大的是苹果和梨,最低的是冬小麦;夏玉米的降水耦合度最高,其次是西瓜;除冬小麦外,其他五种作物的降水耦合度在过去20年呈上升趋势。果树类作物的WUE、WUEI、WUEE均高于粮食作物,尤其WUEE远高于粮食作物,最高可达到粮食作物的十倍左右;粮食作物的WUEN整体高于水果作物。本研究开展的作物水分利用效率综合分析,可为河北省调整优化作物结构,促进农业水资源的高效可持续利用提供参考。 展开更多
关键词 作物需水量 有效降水量 灌溉需水量 水分利用效率
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气候变化背景下中国不同区域玉米生育期高温胁迫时空变化特征 被引量：14
3
作者 商蒙非 石晓宇 +2 位作者 赵炯超 李硕 褚庆全 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期167-176,共10页
研究气候变化背景下作物生长季高温热害的时空分布和变化特征,对于制定适应气候变化的作物栽培管理技术有重要的参考意义。本研究利用我国558个气象站点的逐日气象数据和物候期数据,分析了1961—2020年玉米不同生育阶段的高温度日(heat ... 研究气候变化背景下作物生长季高温热害的时空分布和变化特征,对于制定适应气候变化的作物栽培管理技术有重要的参考意义。本研究利用我国558个气象站点的逐日气象数据和物候期数据,分析了1961—2020年玉米不同生育阶段的高温度日(heat degree days,HDD)及其气候倾向率的时空变化特征。结果表明,1961—2020年,我国玉米全生育期及各生育阶段的HDD整体呈升高趋势,不同农作区玉米全生育期HDD增加1.19~9.27℃d(10a)^(-1),四川盆地农作区、华南农林渔区和西北农牧区增幅较高,分别显著增加8.79、9.27和5.81℃d(10a)^(-1)。不同生育阶段HDD变化趋势呈现明显区域差异,北方农作区玉米HDD在生育前期增幅较大,而南方农作区玉米HDD在生育后期增幅较大。播种-抽穗期,北方农作区中西北农牧区和北部中低高原农牧区HDD分别显著增加2.67℃d(10a)^(-1)和2.00℃d(10a)^(-1),黄淮海平原农作区增加1.41℃d(10a)^(-1),都高于其他农作区。抽穗至乳熟期,南方农作区的HDD增幅较大,华南农林渔区和四川盆地农作区HDD分别显著增加3.68℃d(10a)^(-1)和2.11℃d(10a)^(-1)。乳熟至成熟期,南方农作区HDD增幅为0.88~5.31℃d(10a)^(-1),大幅超过北方农作区的-0.01~0.59℃d(10a)^(-1)。因此,为应对不断增加的玉米高温胁迫风险,北方玉米产区应重点关注播种-乳熟期高温对玉米生产的影响,南方玉米产区应重点关注抽穗后高温对玉米生产的影响。 展开更多
关键词 玉米 生育期 高温胁迫 时空变化 农作区
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基于地貌分区的近30年中国粮食生产空间分异研究 被引量：9
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作者 王凯澄 韩桐 +3 位作者 臧华栋 陈阜 薄晓智 褚庆全 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2501-2510,共10页
研究并揭示中国粮食生产时空变化特征及其与耕地等农业资源的匹配性,对于合理利用土地和提高土地综合生产能力,保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。本文采用ArcGIS空间分析方法,利用1985—2015年中国县域粮食生产数据,定量分析了... 研究并揭示中国粮食生产时空变化特征及其与耕地等农业资源的匹配性,对于合理利用土地和提高土地综合生产能力,保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。本文采用ArcGIS空间分析方法,利用1985—2015年中国县域粮食生产数据,定量分析了基于地貌分区的中国粮食生产时空分异特征。结果表明:(1)1985—2015年,平原区以占全国22.9%的国土面积生产了平均占全国42.7%的粮食,其次为山地、台地、丘陵,分别占全国的25.5%、17.2%、14.7%,且粮食生产有向平原和台地集中的趋势,近30年平原区粮食产量集中度上升了3.8%,而山地下降了4.4%。(2)在4种地貌分区中,平原区近30年平均生产水稻、小麦、玉米和大豆占比30.6%、63.3%、46.9%和40.7%的,而山地生产马铃薯达到了54.1%。水稻、小麦、玉米三大粮食作物的生产均呈现向平原集中的趋势,而大豆和马铃薯在丘陵、山地的集中度增加。(3)近30年不同地貌分区的粮食产量变化差异要大于播种面积变化差异,不同地貌分区的粮食生产差异加大。因此,在未来进行区域作物布局优化以及制定区域粮食生产技术策略方面,不仅要考虑到气候资源、社会经济条件的变化,也要考虑地形地貌的变化和其对农机、土壤耕作等技术的不同需求。 展开更多
关键词 粮食生产 空间分异 地貌分区 集中度 中国
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黄淮海农作区花生生产水足迹及耗水结构分析 被引量：7
5
作者 王艺璇 贾浩 +5 位作者 逯杰 石晓宇 赵明宇 高真真 赵炯超 褚庆全 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3203-3214,共12页
准确评估作物生产耗水结构,可为优化区域作物布局和促进农业水资源可持续利用提供主要依据。本研究借助水足迹理论和方法,基于分县数据量化了黄淮海农作区1985—2015年花生生产的水足迹,并分析了其耗水结构和时空分布的变化特征。结果表... 准确评估作物生产耗水结构,可为优化区域作物布局和促进农业水资源可持续利用提供主要依据。本研究借助水足迹理论和方法,基于分县数据量化了黄淮海农作区1985—2015年花生生产的水足迹,并分析了其耗水结构和时空分布的变化特征。结果表明,2015年黄淮海农作区花生生产的水足迹总量为178.32×10^(8)m^(3),其中蓝水、绿水、灰水足迹分别为34.04×10^(8)、73.58×10^(8)、70.70×10^(8)m^(3),水足迹在空间上呈东南高西北低的分布格局,河南省东部和山东省南部是花生水足迹的高值区。1985—2015年间,花生水足迹总量增幅为87.94%,其中蓝水、绿水、灰水足迹分别增加1.12%、25.16%、1221%;从空间变化上看,蓝绿水足迹均呈西南部升高、东部降低的趋势,而灰水足迹在全区范围上升明显。30年间,花生水足迹的重心持续向西南方向偏移,累计移动160.90 km。花生水足迹空间集聚趋势在局部地区发生明显变化,原以山东省为核心的主要热点区域收缩明显,并在河南省西南部出现新的热点。本研究通过对黄淮海农作区分县花生生产水足迹准确评估和时空演变规律分析,为本区域花生布局优化与农业水资源管理策略提供理论基础。 展开更多
关键词 水足迹 花生 黄淮海农作区 重心迁移 冷热点
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气候变化背景下我国天麻种植适宜性和适宜区的评估
6
作者 郝佳乐 赵炯超 +5 位作者 赵明宇 王艺璇 逯杰 石晓宇 高真真 褚庆全 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1004-1014,共11页
气候变化通过改变物种栖息地的适宜性来影响物种的生长区域。天麻作为中国珍稀濒危药用植物,评估其种植适宜区分布以及气候变化对天麻种植适宜性的影响可以为天麻生产布局提供重要依据。本研究采用MaxEnt模型,基于我国天麻地理分布数据... 气候变化通过改变物种栖息地的适宜性来影响物种的生长区域。天麻作为中国珍稀濒危药用植物,评估其种植适宜区分布以及气候变化对天麻种植适宜性的影响可以为天麻生产布局提供重要依据。本研究采用MaxEnt模型,基于我国天麻地理分布数据和环境数据,模拟天麻种植适宜性和适宜区的空间分布和变化。结果表明,影响天麻分布的主要环境因子是5月至7月太阳辐射量、10月至11月降水量、最冷月最低温和植被类型。我国天麻种植高适宜区主要分布在四川盆地周围的西南地区。1961—2020年,天麻种植适宜性呈波动增加趋势,种植适宜性提高的面积占全国陆地面积的9.10%,主要分布在西南地区、华中、华东的部分地区以及陕西省。过去60年间5月至7月太阳辐射量总体上的下降是天麻种植适宜性提高的主要原因。本研究通过对天麻种植适宜性准确评估和种植适宜区变化因子解析,为我国天麻生产与人工栽培选址提供科学依据,对制定应对未来气候变化的对策具有借鉴意义。 展开更多
关键词 天麻 种植适宜性 环境因子 MAXENT ARCGIS
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基于温度带分区的中国粮食生产格局与热量资源利用效率研究 被引量：2
7
作者 王凯澄 赵炯超 +5 位作者 韩桐 石晓宇 高真真 薄晓智 陈阜 褚庆全 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1709-1720,共12页
研究并揭示粮食生产格局及自然资源利用效率变化规律,对于合理利用资源、保障国家粮食安全和实现可持续发展具有重要意义。本文利用ArcGIS空间分析方法,基于1985—2015年中国县域粮食生产数据和全国683个气象站点数据,分析了基于温度带... 研究并揭示粮食生产格局及自然资源利用效率变化规律,对于合理利用资源、保障国家粮食安全和实现可持续发展具有重要意义。本文利用ArcGIS空间分析方法,基于1985—2015年中国县域粮食生产数据和全国683个气象站点数据,分析了基于温度带分区的中国粮食生产格局变化及热量资源利用特征。研究表明,在1985—2015年间,中国粮食总产的90%左右由中温带、暖温带、北亚热带和中亚热带生产,其占比分别为18.6%、25.6%、21.6%和25.9%。30年来一熟区的粮食产量比重增加了13.8%,而二熟区和三熟区分别下降了2.7%和11.2%。其中一熟区的中温带粮食产量占比增加了13.9%,播种面积和单产的同步增加是中温带粮食增产的驱动因素,而三熟区中亚热带的粮食生产占比下降了13.9%。30年来不同温度带≥10℃年积温不断增加,南方增温趋势较北方更明显,但是热量资源利用效率增幅低于北方,中国粮食生产格局变化与热量资源分布间存在“错位现象”。因此,在进行区域粮食生产布局优化和策略制定时,需要以区域自然资源特点为基础,分析粮食生产与资源自然匹配的协调性,从而提高中国粮食生产的资源利用效率。 展开更多
关键词 粮食生产 空间格局 温度带分区 熟制 热量资源利用效率
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