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江苏省冬小麦降水适宜度与产量的响应关系分析开题报告

 2021-12-18 21:22:20  

全文总字数:4365字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

江苏是我国南方重要的商品粮基地,又是小麦主产区之一,产量高,品质优,在保障我国粮食安全方面发挥着重要的作用。粮食安全关系到社会的和谐、政治的稳定以及经济的发展。小麦的生长发育不仅受农业生产技术水平的制约,外部气候条件也起到了决定性的作用。自然降水是土壤水分的主要来源,如果土壤水分不足,植物根系吸收的水分就难以补偿作物蒸腾的消耗。从而破坏了植物体内的水分平衡,导致作物生长受到阻碍,进而致使作物减产。适时适量的降水有利于作物的正常生长发育,使得作物高产稳产。表征小麦品质的蛋白质、淀粉、面筋含量等也与水分密切相关。对不同地区不同作物构建降水适宜度模型能更好地描述降水特性的过程,全面地反映降水与农作物之间的关系。因此,探究江苏冬小麦降水适宜度特征及其与产量之间的关系具有重要的现实意义。

国内外研究现状

目前,国内外学者在气候变化对农作物产量的影响方面进行了大量的研究。赵丹丹等分析了1951-2012年河南省气象要素对玉米和冬小麦产量的影响。发现冬小麦比玉米对气候变化的反应更加敏感,且温度与降水因子都对气象产量产生负面影响。廉丽姝基于统计分析的方法发现气温与降水是引起山东省作物产量波动的主要因子,在山东省气候趋于变干、变暖的气候背景下,降水量与气象产量之间存在较显著的正相关性。普宗朝等对1977-2011年间降水量、气温、日照时数和新疆乌鲁木齐市冬小麦产量的关系进行的研究中,发现春夏两季温度升高不利于冬小麦产量的增加,但降水量适宜地增加对冬小麦增产起到积极作用。姜晓清等运用灰色关联法对四川宜宾近21年来温度、太阳辐射和降水的变化对作物的影响,结果表明:降水因子与小麦单产、玉米以及稻谷的产量都有很大的关联性,日照时数是影响水稻产量的主导因子,主要在于日照的长短影响水稻穗数与粒数的生长。李永华等运用 baier 产量模式计算出气象产量并在此基础上进一步引入气候要素函数来更准确地分析降水变化对重庆地区玉米产量的影响情况,结果表明在合川以及垫江地区玉米生育期内若降水量偏少(发生干旱)会造成玉米减产,反之则有利于玉米生长,有益于增产。还有学者7运用相关性检验来分析中稻的生长与降水因子之间的相关性,最后得出在拔节-孕穗期,降水适宜度偏低会影响其幼穗的分化;在灌浆结实阶段,降水出现大跨度的涨幅会不利于中稻的灌浆及其籽粒的充实。曹铁华等利用吉林省1986-2008年气象资料和玉米产量数据研究各种气象因子(降水、积温、太阳辐射)变化对玉米产量的影响中,得出在吉林省变暖与少雨的气候变化背景下,玉米产量在1990-1993年间与积温和降雨量之间并不存在太大的相关性;在1994-2008年,气象产量与日照时数之间没有达到显著相关,但与降水和积温存在显著的线性相关。在部分地区,气候变化在提高农作物生产力和增加作物产量方面有积极作用;但是,在某些地区,气候变化会使得降雨量减少、气候干旱,对农业生产带来不利影响。

不少学者通过建立作物产量预报模型运用于农业气象服务领域。如易灵伟7通过建立气候适宜度模型以及其对应的气象产量预估模型来预估湖北中稻产量。更有学者在气候适宜度模型的基础上,利用加权法构建出早稻的气候适宜指数,运用湖南省历年早稻产量资料建立产量动态预报模型,在农业种植中发挥着重要的预报作用。李树岩等则在研究中发现,夏玉米产量与气候适宜度指数成正相关,并建立了夏玉米产量预报模型提高了我国农业气象预报的准确性。孔令帅等则创新地把气候适宜度作为预报模式的影响因子,建立新的产量预报模式,完善预报模型,使预报结果更加精确。

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2. 研究的基本内容

进过对1971-2010年江苏省气象资料与产量数据的分析发现,江苏省冬小麦的降水适宜度较好,苏北,苏中和苏南地区均表现出波状上升趋势,苏南相比其他两个地区呈现出更明显的上升,整个江苏地区的降水适宜度也呈现微弱的上升趋势,总体来说,江苏省降雨资源充足,降水适宜度较高,水分基本能够满足冬小麦的生长。通过分析降水适宜度与气象产量之间的相关关系,发现苏南地区两者之间存在0.05显著相关水平,说明降雨是制约苏南地区冬小麦产量的一个主要气象因素,在一定程度内,降水适宜度越高越有利于冬小麦的生产。不过,根据降水适宜度计算公式,在苏南这个降水更加充沛的区域,降水作为影响冬小麦产量的制约因子应该是由于雨水过多而导致降水适宜度变小所带来的负面作用最终对产量产生了不利影响。而苏北与苏中地区降水适宜度与气象产量之间有微弱的负相关,表明降水在苏北以及苏中地区不是限制冬小麦产量的主要因子。对整个江苏地区,降水适宜度与气象产量之间也呈现出不太明显的正相关性。同样表明,降水降水不是影响冬小麦生长发育及其产量的主要制约因子。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

第一阶段:2016.1.10-2.18.,查阅大量文献资料,确定论文题目;第二阶段:2016.3.1—3.20,根据论文题目进行调研,按照指导教师所下任务书的具体要求,积极做好论文前期准备工作;第三阶段:2016.3.21—4.3,完成选题报告。

通过选题报告,对论文的框架和内容有一个大体的构思,并在指导老师的帮助下,整理相关资料、补学空白知识点,做好撰写论文的前期准备工作;第四阶段:2016.4.4—2016.4.30,在导师的指导下,进一步分析整理资料,完成论文初稿。

在实际工作中验证相关论点,以完善论文的实际可操作性,并希望论文的方法和观点能在实际工作中得到应用和升华;第五阶段:2016.5.1—2016.5.17,与导师进行讨论,总结充实研究内容,并根据论点在实际工作中的应用对论文进一步修改;第六阶段:2016.5.18—2016.5.24,论文评审。

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4. 参考文献

[1]蒋定生,黄国俊.渭北旱塬降水对农作物生长适宜度的模糊分析[j].西北水土保持研究所集刊,1992,12(16):61-71

[2]赵丹丹,翟石艳.1951-2012年河南省气候变化对冬小麦和玉米产量的影响[j].中国农学通报,2015,31(29):152-157

[3]廉丽姝.山东省气候变化及农业自然灾害对粮食产量的影响[j].气象科技,2005,33(1):74-76

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