image: 气候变化和作物管理措施变化对小麦物候变化的相对贡献。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
物候是气候变化可靠有力的指示物之一。全球气候变化可能导致作物物候的提前或推迟，作物物候变化研究对指导地区农业生产有重要意义。
最近，中国科学院地理科学与资源研究所葛全胜团队利用全国4个小麦种植区内48个1981-2010年的长序列小麦物候观测记录，揭示了中国不同种植区小麦物候变化趋势的空间分异特征及其变化原因；并在此基础上，量化区分了气候变化和作物管理措施对小麦物候变化的影响。这一系列研究成果发表在《中国科学：地球科学》2018年7期(文题：气候变化背景下1981~2010中国小麦物候变化时空分异)、Climatic Change(doi: 10.1007/s10584-018-2264-5)和Agricultural and Forest Meteorology上。
作为主要粮食作物之一，气候变化下小麦物候变化得到国内外研究的广泛关注。然而，由于缺乏足够的长期观测数据或者受限于作物模型的模拟能力，除开花期和成熟期以外的很多小麦物候期的变化趋势尚不明确。此外，作物物候同时受到气候变化和作物管理措施影响。如将作物物候变化仅归因于气候变化而忽略作物管理措施的影响，就会增大研究结果的不确定性。该系列研究基于最新的小麦种植区划，揭示了过去30年中国小麦物候变化的空间分异特征。并在此基础上，区分了气候变化和作物管理措施对小麦物候的分别影响。研究发现过去30年小麦生长季内气候条件呈现“暖干化”的变化特征。在此背景下，在全国尺度，播种期、出苗期、三叶期和乳熟期均推迟，而分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期和成熟期均提前，但不同种植区小麦物候变化趋势具有显著差异。
研究者还进一步发现春小麦生长季长度均随着平均温度上升而缩短，而冬小麦延长；所有种植区小麦生长季长度均随降水和日照时数增加而延长，但春小麦随日照时数增加而延长的天数大于冬小麦。在所有站点上，无论是在单一气候变化或作物管理措施影响下还是在两者共同影响下发生的物候变化，其变化趋势的方向均相同。对于多数物候期和生长阶段，气候变化对其变化趋势的影响小于作物管理措施，而平均温度是三个气候因子(平均温度、累积降水和累积日照时数)中对物候变化趋势影响最大的因子。
该系列研究结果表明过去30年来的气候变化在一定程度上缓解了冬春兼麦区的灌溉压力，但加剧了春麦区、北方冬麦区和南方冬麦区的灌溉压力。因而，节水农业将有利于这些地区的农业生产，选取耐干旱耐高温特点的小麦品种也将更有利于这些地区的农业生产适应气候变化。此外，作物管理措施的调整使得春冬小麦营养生长阶段长度和生长季长度发生缩短，同时使得生殖生长阶段长度发生延长。这在一定程度上表明农民已经改种了具有更短生长季长度且在变化气候中具有更高产量或更好产量稳定性的小麦品种。小麦物候变化的地区差异不可忽视，在进行农业生产管理时应该考虑到地区差异，因地制宜。
此研究提供了对我国小麦物候期变化地区差异的全面认识，具有重要的资料价值和科学价值。
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发表信息：
刘玉洁, 陈巧敏, 葛全胜, 戴君虎. 2018. 气候变化背景下1981-2010中国小麦物候变化时空分异. 中国科学: 地球科学, 48(7): 888-898
Liu Y J, Chen Q M, Ge Q S, Dai J H. 2018. Spatiotemporal differentiation of changes in wheat phenology in China under climate change from 1981 to 2010. Science China Earth Sciences, 61(8): 1088-1097, doi: 10.1007/s11430-017-9149-0
Liu Y J, Chen Q M, Ge Q S, Dai J H, Dou Y. Effects of climate change and agronomic practice on changes in wheat phenology. Climatic Change, doi: 10.1007/s10584-018-2264-5
Liu Y J, Chen Q M, Ge Q S, Dai J H , Qin Y, Dai L, Zou X T, Chen J. 2018. Modelling the impacts of climate change and crop management on phenological trends of spring and winter wheat in China. Agricultural and Forest Meteorology, 248: 518-526
原文链接：
http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SSTe/48/7/10.1360/N072017-00100?slug=fulltext