江苏省冬小麦适宜度时空变化研究

2016-04-05 08:29王连喜顾嘉熠李琪徐胜男吴东丽1江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044中国气象局气象探测中心北京100081
生态环境学报 2016年1期
关键词:时空变化冬小麦江苏省

王连喜,顾嘉熠,李琪,徐胜男,吴东丽1.江苏省农业气象重点实验室,江苏 南京 210044;2.南京信息工程大学应用气象学院,江苏 南京 210044;.中国气象局气象探测中心,北京 100081



江苏省冬小麦适宜度时空变化研究

王连喜1,2,顾嘉熠1,2,李琪1,2,徐胜男1,2,吴东丽3
1.江苏省农业气象重点实验室,江苏 南京 210044;2.南京信息工程大学应用气象学院,江苏 南京 210044;3.中国气象局气象探测中心,北京 100081

摘要:江苏省是中国冬小麦(Triticum aestivum Linn.)的主要种植区域之一,在气候变化的背景下,探讨气候适宜程度对江苏冬小麦生长发育及产量的影响具有较大的现实意义。利用隶属度函数构建了气候适宜度模型,对江苏省12个站点的冬小麦各生育期与全生育期的适宜度进行了计算,并分析其时空变化。结果表明,(1)所构建的气候适宜度模型可以用于描述与分析江苏冬小麦的气候适宜程度。(2)为避免在某生育期单个要素的气候适宜度可能很小或为零而导致的与冬小麦气象产量出现较大偏离,选用累乘模型来表达冬小麦各生育期的气候适宜度,效果良好。(3)江苏省冬小麦的气候适宜度总体较好,温度适宜度、降水适宜度和气候适宜度都呈弱增加趋势,而日照适宜度呈逐年微弱减少的趋势。(4)从适宜度分布来看,苏南地区日照适宜度较低,苏北地区降水适宜度较低,各地区温度适宜度总体较高,且气候适宜度的差距不是很大。(5)江苏省冬小麦适宜度偏低的生育期是出苗-分蘖期,因此,在此期间应注意低温冻害对冬小麦生长发育及产量形成的负面影响。(6)赣榆和徐州(代表苏北)的寒积温较大,南通、昆山和东山(代表苏中、苏南)的寒积温较小,这与计算所得的同时段内冬小麦冬季冻害指数的结果是一致的。即冬小麦出现低温危害的时段在进入休眠之前以及结束休眠之后,即秋末冬初和冬末春初。

关键词:冬小麦;气候适宜度;时空变化;低温冻害;江苏省

WANG Lianxi,GU Jiayi,LI Qi,XU Shengnan,WU Dongli.Study on the Temporal and Spatial Variation of Winter Wheat Suitability in Jiangsu Province [J].Ecology and Environmental Sciences,2016,25(1):67-75.

江苏地处中国东部沿海地区,属于典型的季风气候区,四季分明,雨热同期,良好的气候条件使冬小麦(Triticum aestivum Linn.)生产在江苏农业中占据一定优势。江苏省是中国商品粮基地和南方冬小麦区域的主要种植区域之一,单产高,质量优,对保障中国粮食安全起着至关重要的作用。近些年来,随着气候的变化,江苏冬小麦的生长条件也随之发生了变化。因干旱、雨涝、冻害和台风等气象灾害的影响(吴孝祥,1996),冬小麦的种植与生产也受到了影响,因此,在气候变化的大背景下,探讨气候适宜程度对江苏冬小麦生长发育及产量的影响具有较大的现实意义。

近20年来,基于农业生态适宜度的研究有了较好的发展(罗怀良等,2004),许多学者利用隶属度函数构建适宜度模型对作物的适宜度进行分析。国外学者研究了坦桑尼亚季节性气候与作物产量之间的关系,以水稻、玉米和高粱为研究对象,结果表明温度的升高对该地区的作物产量有重要的影响(Rowhani et al.,2011)。用气候指标与适宜度函数相结合的方法对瑞士的玉米进行研究,结果表明降水因子的影响比温度带来的影响更为强烈(Holzkämper et al.,2013)。国内学者(侯英雨等,2013)构建了东北地区春玉米气候适宜度模型,客观反映了生长阶段及生长作物与气候条件的关系。代立芹等(2011)建立了河北省冬小麦气候适宜度模型,对冬小麦各阶段日照、降水、温度和气候适宜度的时空变化特征进行了分析。金志凤等(2014)对浙江省茶叶的气候适宜度进行研究,结果表明茶叶的产量对气候变化的响应具有重要的意义。

已有的研究表明,利用模糊数学方法构建的气候适宜度模型,并对作物的气候适宜度进行分析的应用效果是十分明显的,但目前对江苏省冬小麦的研究还比较少见。本文通过气候适宜度模型,研究江苏省冬小麦的气候适宜度,并对其时空特征进行分析,以期为江苏省冬小麦种植与生产中适应气候变化的科学决策提供参考。

1 研究区域与研究方法

1.1研究区域概况

江苏省地处暖温带和亚热带地区,气候温和,适宜冬小麦的生长。在太阳辐射、大气环流与江苏特定的地理位置、地貌特征的综合作用下,江苏气候的特点是季风显著,四季分明,雨量集中,雨热同季,冬冷夏热,春温多变,秋高气爽;光能充足,热量富裕。江苏优越的气候资源为江苏工农业的发展提供了有利的条件(耿婷等,2012)。

1.2数据来源

江苏省1971─2010年的12个站点的气象要素来源于江苏省气象局,分别将徐州、赣榆列为苏北地区,射阳、东台、南通和高邮归为苏中地区,南京、常州、溧阳、东山和昆山为苏南地区。包括平均气温、日照、降水、湿度、水汽压等逐日气象要素。根据江苏省冬小麦的生长状况,将冬小麦生长周期分成8个生育期,分别为播种-出苗期(11月上中旬)、出苗-分蘖期(11月下旬─12月中旬)、分蘖-越冬期(12月下旬─2月上旬)、越冬-返青期(2月中旬─3月上旬)、返青-拔节期(3月中旬─4月上旬)、拔节-抽穗期(4月中旬─4月下旬)、抽穗-灌浆期(5月上旬─5月下旬)和灌浆-乳熟期(6月上旬─6月中旬)。由于数据资料有限,以徐州、兴化和昆山为代表站点的冬小麦产量求出气象产量,分别作为苏北、苏中、苏南的代表站点,由这3个代表站点求得的权重值作为各区其它站点的权重值。其中用东台来代替兴化站点的适宜度与产量求相关性。

1.3研究方法

1.3.1冬小麦温度适宜度模型的建立

根据前人研究成果(赖纯佳等,2011),冬小麦适宜度模型表达式为:

其中,

T、T2、T1、T0分别是某旬的平均气温、上限气温、下限气温和最适气温;S (T)为该旬的温度适宜度。冬小麦发育和温度的关系则是:当T≤T1时,S (T)=0;当T=T0时,S (T)=1;当T≥T2时,S (T)=0。选取江苏省冬小麦各个生育期的阈值与要素参数(朱新玉等,2012),如表1。表1的参数值是经过参考文献中的数据修正而得,根据江苏省冬小麦生育期内的温度情况,经过分析发现取以下参数能更好地表达冬小麦生育期温度适宜度。

表1 各生育期冬小麦温度适宜度模型各参数的值Table 1 values of various parameters of winter wheat at different growth stages

1.3.2冬小麦降水适宜度模型

参照前人成果(千怀遂等,2005),降水适宜度模型为:

U(R)为冬小麦生育期降水量的适宜度,R1、R2和R分别表示作物轻旱降水量、轻涝降水量和旬降水量;依据作物干旱指标确定R1和R2的值:R/R0<60%为轻旱,R/R0>150%为轻涝(代立芹等,2011),故降水适宜标准为60%~150%;即R1=0.6R0,R2=1.5R0,R0为作物需水量。作物需水量(即生理需水量)可依据彭曼-蒙蒂斯公式计算得到,根据各气象参数的值进行计算将得到的参考作物蒸散量ET0乘以冬小麦各生育期间的作物系数Kc,得到冬小麦的生理需水量(方文松等,2009)。冬小麦各生育期的作物系数参数值(吴文玉等,2013)如表2。表2的参数值是经过参考文献中的数据修正而得,根据江苏省冬小麦生育期内的作物系数,经过分析发现取以下参数能更好地表达冬小麦生育期的作物系数。

表2 各生育期作物系数的值Table 2 The value of crop coefficient at different growth stages

1.3.3冬小麦日照适宜度模型

与降水和温度相似,光照条件对作物的生长影响也可以理解为是一个模糊过程,其值在适宜和不适宜之间变化。本文以日照时数达到可照时数的70%为临界点,日照百分率达到70%以上,冬小麦对光照条件的反应即达到适宜状态,由此,日照时数的隶属度函数形式为(王辉等,2014):

其中:S表示实际日照时数,S0表示日照百分率达到70%的日照时数,b为常数。选取江苏省冬小麦生育期间的S0和b的参数值(景毅刚等,2013),表3的参数值是经过参考文献中的数据修正而得。根据江苏省冬小麦生育期内的日照情况,经过分析发现取以下参数能更好地表达冬小麦生育期日照适宜度,再由日照适宜度模型计算出日照适宜度。

1.3.4冬小麦气候适宜度模型

本文用适宜度模型计算获得江苏省冬小麦的气候适宜度,全生育期适宜度采取累加方式获取;为更好地表达某个生育期某个适宜度分量的限制性作用及其对产量的影响,各生育期综合适宜度用连乘方式求取。

表3 各生育期冬小麦日照适宜度模型各参数的值Table 3 The values of the parameters of winter wheat at different growth stages

全生育期适宜度分量的权重系数用相关系数法求出,首先将各生育期温度、降水与日照的适宜度与气象产量求相关,再将相关系数标准化得到各生育期各适宜度分量的权重系数,最后将各生育期的适宜度乘以其所对应的权重便可得到全生育期的适宜度分量。

各生育期气候适宜度的权重系数同样用相关系数法求出权重,分别记温度、降水和日照的权重为αTi、αRi和αSi。

由于冬小麦在各生育期单个要素的气候适宜度可能很小或为零,而该要素可能是导致冬小麦气象产量减少的主因,如果采用通常的累加模型将三要素相加,虽然总体得出的气候适宜度很高,却不能与气象产量有很好的对应,经分析选用了累乘模型来表达,其综合气候适宜度模型为:

i表示第i个生育期。

2 江苏省冬小麦气候适宜度分析

根据上文所选取设定的不同生育期温度的阈值以及适宜度模型中所用到的各参数的值计算出冬小麦适宜度值,以下从时间和空间尺度上来分析冬小麦适宜度的变化。

图1 江苏省冬小麦各生育期的适宜度变化(a)和全生育期的年际变化际变化(b)Fig.1 Changes in the suitability of Winter Wheat in different growth stages (a) and the inter annual variation of the whole growth period (b) in Jiangsu Province

由图1(a)来看,江苏省冬小麦的气候适宜度比较好,适合冬小麦的生长,特别是在抽穗灌浆期冬小麦的气候适宜度达到0.76,此期间冬小麦的降水适宜度达到0.97,温度与日照的适宜度也比较高,总体比较适合冬小麦的生长。在出苗-分蘖期最低,气候适宜度值达到0.45,是因为此期间冬小麦的生长受温度的影响较大,温度适宜度较低,仅0.48,从而导致总的气候适宜度也比较低。因此在出苗-分蘖期温度是影响冬小麦生长的重要因子,冬前此阶段的冬小麦仍处于生长状态,在此期间也容易发生低温危害。

从时间尺度来看,图1(b)江苏省冬小麦的总的气候适宜度呈现稳定的波动变化,其值都在0.5以上,适宜性较好,温度适宜度最高在2004年,达到0.91,但日照适宜度在1988年出现0.53的最低值,对冬小麦的生长影响较大。

图2(a)所示江苏省冬小麦温度适宜度的变化以倾向率为0.0027/a的趋势弱增长,图(b)降水适宜度变化的倾向率为0.002/a的增长;图(c)显示日照适宜度呈现0.0005/a的弱减少趋势;图(d)表明气候适宜度以0.0012/a的趋势增加。总体来看,江苏省冬小麦的气候适宜度是增加的,其中温度和降水适宜度是增加的,但日照适宜度有所减弱,说明随着时间的推移,日照对江苏省冬小麦生长的负面影响会越来越大。

图2 江苏省冬小麦温度适宜度(a)、降水适宜度(b)、日照适宜度(c)和气候适宜度(d)的年际变化倾向率Fig.2 Annual varitation tendency of winter wheat climatic suitability(a),precipitiation suitability(b),sunshinesuitability(c),and climate suitability(d) in Jiangsu Province

2.1苏北地区冬小麦各生育期适宜度的变化

苏北地区冬小麦气候适宜度较好,适合冬小麦的生长。苏北地区冬小麦的气候适宜度在出苗-分蘖期和返青-拔节期比较低,数值较低,对冬小麦的生长有一定的负面影响,原因是温度分量的变化所致。以徐州为例,如图3(a)徐州冬小麦生育期的气候适宜度在出苗-分蘖期较低,值为0.29,此期间温度适宜度只有0.22,导致气候适宜度的值很小,冬小麦的生长受温度的影响较大。但是在分蘖-越冬期的气候适宜度达到0.71,此生育期间温度、降水和日照对冬小麦生长有利。图3(b)表示从时间上来看,冬小麦降水适宜度在1988年达到最低值,为0.32,该年降水偏少,出现干旱,并造成该年冬小麦气候适宜度偏低,进而影响冬小麦生长。

图3 徐州冬小麦各生育期的适宜度变化(a)和全生育期适宜度的年际变化(b)Fig.3 Annual variation of the suitability of Winter Wheat in different growth stages (a) and the optimum degree of the whole growth period (b) in Xuzhou

2.2苏中地区冬小麦的适宜度变化

以射阳为例,如图4(a)所示,射阳冬小麦气候适宜度在出苗-分蘖期为0.40,此期间的温度适宜度也是较低的,为0.34,降水和日照适宜度均在0.5以上,由此推断气候适宜度偏低可能由于温度适宜度偏低所致,温度在出苗-分蘖期对冬小麦的生长会有较大的影响。射阳冬小麦气候适宜度在分蘖-越冬期达到最大值0.79,此期间温度适宜度达到0.98,降水和日照适宜度均在0.60以上,说明此期间温度、降水和日照的变化适合冬小麦的生长。

从时间尺度上来看,图4(b)所示,冬小麦全生育期的适宜度变化总体比较稳定,多数年份适宜度的值达到0.5以上,射阳的降水适宜度在1978年和2001年有较低值,分别为0.45和0.42,而在1974年降水适宜度达到最高值,为0.96。总体来说,温度对此地区冬小麦的生长影响较大。

图4 射阳冬小麦各生育期的适宜度变化(a)和全生育期适宜度的年际变化(b)Fig.4 Annual variation of the suitability of Winter Wheat in different growth stages (a) and the optimum degree of the whole growth period (b) in Sheyang

2.3苏南地区冬小麦适宜度的变化

苏南地区各生育期适宜度总体较好,温度、降水、日照对冬小麦的生长较好,以南京为例,如图5 (a)南京在出苗-分蘖期的气候适宜度较低,其值为0.49,此期间的气候适宜度较低的原因是因为温度适宜度较小,冬小麦的生长受温度适宜度的影响较大。

从时间序列来看,苏南地区的年际适宜度较好,图5(b)来看,南京降水适宜度在1977年出现了最低值,值为0.45;而在1989年,南京日照适宜度达到最低值0.5以下;总体来说,降水和日照对冬小麦的生长有一定的影响。

2.4江苏省冬小麦适宜度的空间变化

由图6可以看出江苏省温度适宜度的分布,苏北地区偏低,苏南地区温度适宜度较高,其中东山最高为0.86;江苏省降水适宜度分布图显示,降水适宜度由北向南增加,苏北的赣榆降水适宜度最低为0.61,苏中、苏南大部分地区达0.7以上;从日照适宜度的分布图来看,苏北地区的日照适宜度较高,苏南地区偏低,昆山的日照适宜度只有0.52;整个江苏省的气候适宜度的分布较均匀,苏南地区的适宜度相对较高,但差异不明显,有微弱的南北分布差异。由各自的单要素适宜度可以看出,苏北地区降水是影响冬小麦生长的重要因子,日照是苏南地区冬小麦生长的重要影响因子。

图5 南京冬小麦各生育期的适宜度的变化(a)和全生育期适宜度的年际变化(b)Fig.5 Annual variation of the suitability of Winter Wheat in different growth stages (a) and the suitability of the whole growth period (b) in Nanjing

图6 江苏省冬小麦温度适宜度(a)、降水适宜度(b)、日照适宜度(c)和气候适宜度(d)的空间分布Fig.6 the temperature suitability of Winter Wheat in Jiangsu province (a),precipitation suitability (b),sunshine suitability degree (c) and climate suitability (d) spatial distribution

3 江苏冬小麦冬季冻害指数分析

分析结果表明,江苏省大部分地区冬小麦的适宜度在出苗-分蘖期较低,此期间的温度适宜度也较低,因此可认定温度以及温度适宜度分量的变化对此期间冬小麦的生长发育有重要影响,并且温度偏低年份冬小麦有可能发生冻害。

利用冬小麦冬季(11月─次年2月)极端最低气温,根据冬小麦在越冬期能够耐受-5 ℃低温的生物学下限温度,构建冬小麦冬季的冻害指数为:

由每年的极端最低气温可以求得相应年越冬期的冬小麦冻害指数(李思佳,2013)。

由图7可以看出,赣榆和徐州冻害指数较高,南通、昆山和东山冻害指数较低,江苏地区冬小麦可能受到了不同程度的冻害。

图7 江苏各地区冬小麦的冻害指数Fig.7 Freezing index of Winter Wheat in different regions of Jiangsu

以表1给出的出苗-分蘖、分蘖-越冬和越冬-返青期这3个时期的下限温度阈值3 ℃、-10 ℃和1 ℃为标准,分别计算这3个时期寒积温的值,再将其标准化处理后进行分析并与计算得到的冬小麦冬季冻害指数进行对比。

寒积温的值越大说明冬小麦可能受到的寒害就越大,反之亦然。由图8看出,冬小麦在出苗-分蘖期寒积温的值最大在赣榆,最小在南通,说明赣榆在此期间冬小麦遭受低温危害的可能性较大,南通较小;在分蘖-越冬期间冬小麦的寒积温值为0,表明冬小麦在进入休眠状态后,江苏全境的低温强度一般不会对此状态下的冬小麦产生不利影响;图9可以看出,在越冬-返青期间,冬小麦在赣榆遭受低温危害的风险依然较大,而东山则较小;由图形整体分布来看,不同时期的寒积温表现为出苗-分蘖>越冬-返青期>分蘖-越冬期,这说明在出苗-分蘖期间冬小麦可能受到的低温危害最为严重,与文中冬小麦在出苗-分蘖期间的温度适宜度较低的结果相一致。

图8 出苗-分蘖期冬小麦寒积温的分布Fig.8 The distribution of seedling winter wheat tillering stage of cold temperature

图9 越冬-返青期冬小麦寒积温的分布Fig.9 The distribution of winter winter wheat reviving stage of cold temperature

图10体现了冬小麦在出苗-分蘖、分蘖-越冬和越冬-返青期间的寒积温的综合,从中可以看出赣榆和徐州的寒积温较大,南通、昆山和东山的寒积温较小,与上文中计算所得的同时段内的冬小麦冬季冻害指数的结果是一致的,表明上述计算冻害的方法是可行的,可以较好地描述冬小麦冬季的冻害情况。然而,生育期的细化分析表明,江苏省冬小麦遭受低温危害的时段不在冬小麦休眠期的严冬,而更可能发生在冬小麦进入休眠之前以及结束休眠之后,即秋末冬初和冬末春初。

图10 出苗-返青期冬小麦寒积温的分布Fig.10 The distribution of seedling reviving stage of cold temperature

4 结果与讨论

前人对江苏冬小麦的适宜度研究不多,但有对江淮地区冬小麦适宜度研究的成果(张艳红等,2014),其结果表明江苏区域的冬小麦气候适宜度较好,达到0.7左右。文中通过对江苏省冬小麦光、温、水3个要素的适宜度以及各生育期适宜度的详细分析,得出了各生育期冬小麦适宜度的变化情况,由此可重点关注适宜度偏低的生育期,并采取更有针对性的应对措施来确保冬小麦的正常生长。总体上,本研究结果和前人研究的江苏附近地区适宜度变化情况大致相同,所构建的气候适宜度模型可以用于描述与分析江苏省冬小麦的气候适宜程度。本文还选用累乘模型来表达冬小麦各生育期的气候适宜度,避免了由于冬小麦在各生育期单个要素的气候适宜度可能很小或为零,而导致的与冬小麦气象产量出现较大偏离的情况,能够更加准确地表达江苏省冬小麦各生育期的气候适宜度及其对产量的影响。

江苏省冬小麦的气候适宜度在出苗-分蘖期较低,究其原因是此期间的温度适宜度较低,冬小麦的生长受温度的影响较大;时间尺度来看,冬小麦的日照适宜度在1988年出现最低值,温度适宜度在2004年出现最大值。江苏省冬小麦的气候适宜度总体上是增加的,其中温度和降水适宜度为增加趋势,但日照适宜度有所减弱,说明随着时间的推移,日照对江苏省冬小麦生长的负面影响会越来越大。

江苏省温度适宜度的分布以苏南地区温度适宜度较高,其中东山最高;江苏省降水适宜度分布由北向南增加,苏北的赣榆降水适宜度最低,苏中、苏南大部分地区降水适宜度较高;日照适宜度的分布以苏北地区的日照适宜度较高,苏南地区偏低,昆山的日照适宜度最低;整个江苏省的气候适宜度分布较均匀,苏南地区的适宜度相对较高,但差异不明显,有微弱的南北分布差异。由各适宜度分量可以看出,苏北地区降水是影响冬小麦生长的重要因子,日照是苏南地区冬小麦生长的重要影响因子。

冬小麦在出苗-分蘖、分蘖-越冬和越冬-返青期间的寒积温的综合,可以看出赣榆和徐州的寒积温较大,南通、昆山和东山的寒积温较小,这与计算所得的同时段内冬小麦冬季冻害指数的结果是一致的。生育期的细化分析表明,江苏省冬小麦遭受低温危害的时段不在冬小麦休眠期的严冬,而更可能发生在冬小麦进入休眠之前以及结束休眠之后,即秋末冬初和冬末春初。

总体来讲,江苏冬小麦的生长主要受降水和日照的影响,苏北地区受降水的影响较大,苏南地区受日照的影响较大,而东部沿海地区的光照、温度和降水的资源总体较充沛,能够满足冬小麦的生长,适宜度较高。随着全球气候变暖,温度对冬小麦有一定的正影响;加之江苏省日照有减少趋势,今后日照对江苏省冬小麦的影响较大。江苏冬小麦各生育期总体适宜度较好,并且变化较为平稳,冬小麦在出苗-分蘖期更易遭受低温的危害,因此要做好防护措施,降低冬小麦在此期间受温度影响引起的冻害风险。

本文从温度、降水和日照的综合影响来分析冬小麦的适宜度,并且将冬小麦分成8个生育期,详细分析了冬小麦不同生育期的适宜度分布与变化特征;在计算气候适宜度时采用乘积模型,突显了某个生育期某个适宜度分量的限制性作用,更好地体现了冬小麦气候适宜度表征冬小麦生长发育的气候适宜状况,对江苏省冬小麦实际生产有更强的参考价值。本研究未考虑土壤以及突发的病虫害等对冬小麦的适宜度影响,今后应加强非气象要素对冬小麦适宜度的影响研究,以进一步提高适宜度的实际表达精度与综合表达能力。

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Study on the Temporal and Spatial Variation of Winter Wheat Suitability in Jiangsu Province

WANG Lianxi1,2,GU Jiayi1,2,LI Qi1,2,XU Shengnan1,2,WU Dongli3

1.Jiangsu Key Laboratory of Agricultural Meteorology; Nanjing Jiangsu 210044; 2.School of Applied Meteorology,Nanjing University of Information Science and Technology,Nanjing Jiangsu 210044; 3.National Meteorological Center of China Meteorological Administration,Beijing 100081,China

Abstract:Jiangsu Province is the main planting area of winter-wheat (Triticum aestivum Linn) in our country.It has an important practical significance to explore the impact of climate suitability on growth and yield of winter-wheat in Jiangsu under the background of climate change.The model of climate suitability of winter-wheat was constructed using subordinating degree function.The suitable degrees of winter-wheat during different growth stages and full-growth period were calculated in 12 sites of Jiangsu Province,and the temporal and spatial variation of suitable degree also was analyzed.The results showed that:(1) The constructed climate suitability model are suitable to express the climate suitability of winter-wheat in Jiangsu Province.(2) In order to avoid the large difference in meteorological yield of winter-wheat due to the suitability of meteorological factor may be small or zero,the multiplicative model was chosen to express the climate suitability in different growth stages of winter wheat,and the results are satisfactory.(3) There is a generally superior climate suitability of winter-wheat in Jiangsu Province.The suitability of temperature,precipitation,and climate has a weakly increasing tendency,while the sunshine suitability has a weakly decreasing tendency.(4) From the point of view of the suitability degree distribution,the sunshine suitability degree is low in southern of Jiangsu,the precipitation suitability degree is low in northern of Jiangsu,and the temperature suitability degree is generally high.There no great difference in climate suitability of winter-wheat in Jiangsu.(5) There is a low suitability degree of winter-wheat during the seedling-tillering stage in Jiangsu Province.So during this time we should pay attention to the negative influence of freezing injury on growth and yield of winter wheat.(6) The cold accumulated temperature of Ganyu and Xuzhou (On behalf of the North Jiangsu) is bigger and that of Nantong,Kunshanand Dongshan (On behalf of the South Jiangsu) is smaller.This winter freezing index of winter wheat and the calculation results are consistent at the same time period.The winter wheat appeared low temperature damage in the period when sleep before and after the end of dormancy,the late autumn and early winter and late winter and early spring.

Key words:winter-wheat; climate suitability; temporal and spatial variation; low temperature and freezing disaster; Jiangsu Province

收稿日期:2015-09-09

作者简介:王连喜(1959年生),男,教授,主要从事农业气象与生态气象研究。E-mail:wlx4533@sina.com

基金项目:国家科技支撑计划(2012BAH29B03);国家公益性行业(气象)科研专项(GYHY201306045)

中图分类号:S314; X17

文献标志码:A

文章编号:1674-5906(2016)01-0067-09

DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.01.010

引用格式:王连喜,顾嘉熠,李琪,徐胜男,吴东丽.江苏省冬小麦适宜度时空变化研究[J].生态环境学报,2016,25(1):67-75.

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