长江下游水稻气象灾害发生规律研究
采用1951-2010年长江下游四省63个气象站点的逐日平均温度、最低温度、最高温度、24小时降水量资料，结合一季稻的孕穗期与抽穗—成熟期，对该地区极端气候特征进行时空变化分析，并在此基础上进行灾害评估。研究表明近60a来，安徽、江苏、浙江省水稻抽穗-成熟期平均温度和最低温度均呈明显上升趋势，轻涝和中涝灾害发生的次数呈递增趋势，干旱风险以轻旱和中旱灾害为主；浙江、江苏在水稻孕穗至抽穗期高温热害发生频率呈现递增趋势，江西、安徽呈递减趋势，但在后30a四省均呈现递增趋势；从气象灾害的致险性来看，安徽和江苏的一季稻抽穗—成熟期低温冻害的超越概率呈倒“U”曲线，江西和浙江呈“U”曲线，四省区别较大；四省孕穗期洪涝和干旱灾害超越概率曲线均呈递减趋势，区别较小；通过粮食产量模型分析长江下游近20年一季稻气象灾害风险，发现1994、2003和2005年的灾损率值较大。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key Words 1
一、文献述评 1
二、数据与方法 2
（一）数据来源 2
（二）分析方法 2
三、结果与分析 4
（一）极端气候特征时空变化分析 4
（二）气象灾害评估 9
四、结论 12
五、对策与建议 13
致谢 13
参考文献 13
长江下游长江下游水稻气象灾害发生规律研究
引言
近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。IPCC第五次评估报告指出，过去30a，每10a地表温度的增暖幅度高于1850年以来的任何时期［1］。研究表明，20世纪60年代以来，暖热事件增加，最热月夏季温度具有较强的区域气候特征。我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致，20世纪90年代是近百年来的最暖时期[23]。各种极端气候事件，如洪涝、干旱等，发生频率随着气温的升高呈明显的增加趋势。水稻是我国第一大粮食作物，由于人类活动的加剧，全球气候变化加快，作为水稻生长的环境因素，气候变化对水稻生产将产生很大的影响。国内外学者们从气温对水稻产量品质影响方面展开了研究，国际水稻所发布的2004年研究报 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
告显示，日平均气温每升高一度，水稻产量就会下降15%；华中农大作物生理学家彭少兵博士等得出气象因素中的夜间最低温度对水稻产量的影响最大的结论；也有研究认为气温是水稻灌浆结实期影响稻米品质的首要因子[4]；关于洪涝灾害对水稻产量的影响，有研究认为水稻处于幼穗形成至孕穗期时受到洪涝灾害会造成颖花及枝梗退化，减产可达70%～80%[5]。干旱灾害对水稻的影响研究，有干旱对西南四省水稻生产影响的实证研究[6]，四川省水稻气候干旱灾害风险研究[7]等。
在气象灾害风险评估方面，有关农业气象灾害风险评估理论的基础研究仍相当薄弱。邓国等[8]提出用解析概率密度曲线法估计粮食产量序列的风险概率；薛昌颖等[9]选取历年减产率的变异系数、历年平均减产率和减产率风险概率作为评价指标，估算了干旱气候条件下河北及京津地区历年冬小麦产量灾损的风险水平；黄崇福等[10]针对湖南省各县市19791993年的灾情资料时间序列短、数量少的情况，引入模糊数学方法，对干旱等农业自然灾害进行了风险估算。在风险评估方面，农业气象灾害风险评价标准还缺乏统一的认识和实践检验。长江下游地区是我国水稻的主要生产区，其水稻产量在我国水稻总产量中占较大比重，然而综合极端气候特征和气象灾害风险评估两方面，关于长江下游地区水稻生育期气候特征及灾害的风险评估的研究较匮乏，所以本文在前人研究基础上，选择长江下游四省63个气象站点的气候资料，结合水稻特定生育期，对其近60年的极端气候进行时空分析与灾害评估，以指导于该地区的水稻生产实践与灾害预防。
二、数据与方法
（一）数据来源
1.气候资料
选用19512010年长江下游四省（江苏省、安徽省、江西省、浙江省）气象站的常规观测资料，包括逐日平均温度、最高温度、最低温度、降水量等。空间分析采用GIS插值技术，其中插值方法用反距离权重法(Inverse Distance Weighting，IDW)进行插值。
2.物候资料
19912010年长江下游四省（江苏、浙江、安徽、江西）的一季稻的田间产量数据（亩产、总产量、播种面积）来源于中国种植司公布的农作物产量数据。
（二）分析方法
1.极端气候特征时空变化分析
（1）生育期选择
水稻生长发育主要受影响因素为温度和降水量。稻的生长发育过程高度依赖于环境，其生长环境温度是水稻完成发育周期的主要生态环境因子之一。我国大部分稻区都受到低温冷害的威胁，冷害发生频繁，南方地区因低温连阴雨导致的水稻烂秧现象，是引起水稻减产的主要原因之一[11]。水稻抽穗至灌浆期两个时段容易受到极端低温事件的影响，是受低温伤害的敏感时期；长江流域是中国最重要的水稻种植带，也是全球罕见的水稻花期高温危害严重发生带，长江流域夏季7月至8月常受副热带高压影响，容易出现持续高温天气［12］。研究［13］亦表明，20世纪60年代以来，暖热事件增加，最热月夏季温度具有较强的区域气候特征。高温热害主要发生在水稻的孕穗到抽穗阶段［14］，如果水稻在抽穗扬花期遇到持续高温天气为害，一般造成水稻减产30%～50%，严重的减产70%以上，甚至绝收［15］。60年代起，余叔文[16]等对一季稻的水分生理和干早效应进行了研究，确定孕穗期为水稻需水临界期。所以本文主要选择水稻孕穗期、抽穗灌浆期进行低温冻害、高温热害、涝渍和干旱的相关分析。
（2）分析指标
低温冷害指标：长江下游一季稻抽穗至灌浆期一般在8月20日至9月25日，水稻安全齐穗期的临界温度是20℃。如果日平均气温低于20℃，日最高气温低于23℃，开花就会减少或虽开花而不授粉, 形成空壳。通过统计8月20日至9月25日的日平均温度、平均温度小于20℃的持续天数以及相应的低温值，分析出本地区极端低温事件的变化特征。
高温热害指标：高温一般以对水稻孕穗、抽穗期的危害为主。长江下游一季稻孕穗至抽穗期一般在7月中旬至8月中旬。谭中和等[17]认为，日平均气温高于30℃、日最高气温高于35℃可作为自然高温的致害温度指标。当日平均温度30℃以上，对水稻开花结实就会有明显伤害，当开花期温度在35℃以上持续1h，就会引起颖花的高度不育，导致空壳率、秕谷率增加，千粒重下降，影响水稻产量。本文立足前人研究成果[18]，选定日最高气温高于或等于35℃或日平均气温持续3d高于30℃作为水稻高温热害指标，通过统计四省日最高气温高于或等于35℃的天数分析长江下游水稻高温热害变化规律。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key Words 1
一、文献述评 1
二、数据与方法 2
（一）数据来源 2
（二）分析方法 2
三、结果与分析 4
（一）极端气候特征时空变化分析 4
（二）气象灾害评估 9
四、结论 12
五、对策与建议 13
致谢 13
参考文献 13
长江下游长江下游水稻气象灾害发生规律研究
引言
近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。IPCC第五次评估报告指出，过去30a，每10a地表温度的增暖幅度高于1850年以来的任何时期［1］。研究表明，20世纪60年代以来，暖热事件增加，最热月夏季温度具有较强的区域气候特征。我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致，20世纪90年代是近百年来的最暖时期[23]。各种极端气候事件，如洪涝、干旱等，发生频率随着气温的升高呈明显的增加趋势。水稻是我国第一大粮食作物，由于人类活动的加剧，全球气候变化加快，作为水稻生长的环境因素，气候变化对水稻生产将产生很大的影响。国内外学者们从气温对水稻产量品质影响方面展开了研究，国际水稻所发布的2004年研究报 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
告显示，日平均气温每升高一度，水稻产量就会下降15%；华中农大作物生理学家彭少兵博士等得出气象因素中的夜间最低温度对水稻产量的影响最大的结论；也有研究认为气温是水稻灌浆结实期影响稻米品质的首要因子[4]；关于洪涝灾害对水稻产量的影响，有研究认为水稻处于幼穗形成至孕穗期时受到洪涝灾害会造成颖花及枝梗退化，减产可达70%～80%[5]。干旱灾害对水稻的影响研究，有干旱对西南四省水稻生产影响的实证研究[6]，四川省水稻气候干旱灾害风险研究[7]等。
在气象灾害风险评估方面，有关农业气象灾害风险评估理论的基础研究仍相当薄弱。邓国等[8]提出用解析概率密度曲线法估计粮食产量序列的风险概率；薛昌颖等[9]选取历年减产率的变异系数、历年平均减产率和减产率风险概率作为评价指标，估算了干旱气候条件下河北及京津地区历年冬小麦产量灾损的风险水平；黄崇福等[10]针对湖南省各县市19791993年的灾情资料时间序列短、数量少的情况，引入模糊数学方法，对干旱等农业自然灾害进行了风险估算。在风险评估方面，农业气象灾害风险评价标准还缺乏统一的认识和实践检验。长江下游地区是我国水稻的主要生产区，其水稻产量在我国水稻总产量中占较大比重，然而综合极端气候特征和气象灾害风险评估两方面，关于长江下游地区水稻生育期气候特征及灾害的风险评估的研究较匮乏，所以本文在前人研究基础上，选择长江下游四省63个气象站点的气候资料，结合水稻特定生育期，对其近60年的极端气候进行时空分析与灾害评估，以指导于该地区的水稻生产实践与灾害预防。
二、数据与方法
（一）数据来源
1.气候资料
选用19512010年长江下游四省（江苏省、安徽省、江西省、浙江省）气象站的常规观测资料，包括逐日平均温度、最高温度、最低温度、降水量等。空间分析采用GIS插值技术，其中插值方法用反距离权重法(Inverse Distance Weighting，IDW)进行插值。
2.物候资料
19912010年长江下游四省（江苏、浙江、安徽、江西）的一季稻的田间产量数据（亩产、总产量、播种面积）来源于中国种植司公布的农作物产量数据。
（二）分析方法
1.极端气候特征时空变化分析
（1）生育期选择
水稻生长发育主要受影响因素为温度和降水量。稻的生长发育过程高度依赖于环境，其生长环境温度是水稻完成发育周期的主要生态环境因子之一。我国大部分稻区都受到低温冷害的威胁，冷害发生频繁，南方地区因低温连阴雨导致的水稻烂秧现象，是引起水稻减产的主要原因之一[11]。水稻抽穗至灌浆期两个时段容易受到极端低温事件的影响，是受低温伤害的敏感时期；长江流域是中国最重要的水稻种植带，也是全球罕见的水稻花期高温危害严重发生带，长江流域夏季7月至8月常受副热带高压影响，容易出现持续高温天气［12］。研究［13］亦表明，20世纪60年代以来，暖热事件增加，最热月夏季温度具有较强的区域气候特征。高温热害主要发生在水稻的孕穗到抽穗阶段［14］，如果水稻在抽穗扬花期遇到持续高温天气为害，一般造成水稻减产30%～50%，严重的减产70%以上，甚至绝收［15］。60年代起，余叔文[16]等对一季稻的水分生理和干早效应进行了研究，确定孕穗期为水稻需水临界期。所以本文主要选择水稻孕穗期、抽穗灌浆期进行低温冻害、高温热害、涝渍和干旱的相关分析。
（2）分析指标
低温冷害指标：长江下游一季稻抽穗至灌浆期一般在8月20日至9月25日，水稻安全齐穗期的临界温度是20℃。如果日平均气温低于20℃，日最高气温低于23℃，开花就会减少或虽开花而不授粉, 形成空壳。通过统计8月20日至9月25日的日平均温度、平均温度小于20℃的持续天数以及相应的低温值，分析出本地区极端低温事件的变化特征。
高温热害指标：高温一般以对水稻孕穗、抽穗期的危害为主。长江下游一季稻孕穗至抽穗期一般在7月中旬至8月中旬。谭中和等[17]认为，日平均气温高于30℃、日最高气温高于35℃可作为自然高温的致害温度指标。当日平均温度30℃以上，对水稻开花结实就会有明显伤害，当开花期温度在35℃以上持续1h，就会引起颖花的高度不育，导致空壳率、秕谷率增加，千粒重下降，影响水稻产量。本文立足前人研究成果[18]，选定日最高气温高于或等于35℃或日平均气温持续3d高于30℃作为水稻高温热害指标，通过统计四省日最高气温高于或等于35℃的天数分析长江下游水稻高温热害变化规律。
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