包邮华北粮食作物对气候风险的响应机理与适应能力评估

目录**章 华北农业概况及气候资源变化 1**节 华北农业生产现状 1一、华北地理区位及气候状况 1二、华北农业地位及种植制度 1三、粮食高产稳产需求与限制因素 2第二节 观测到的气候变化趋势 2一、太阳辐射量变化特征 2二、降水变化特征 3三、温度变化特征 3四、蒸散量变化特征 3第三节 农业生产面临的主要气候灾害 4一、干旱 4二、高温 6三、低温冷害 8四、干热风 10第四节 华北气候变化和气候灾害变化 11一、气候变化趋势 11二、气候灾害变化 11参考文献 11第二章 华北极端气候指数时空变化特征 13**节 极端气候指数及其研究方法 13一、极端气候指数 13二、基础资料来源 13三、研究方法 14第二节 极端气温指数时空分布 15一、极端气温指数时序变化 15二、极端气温指数空间分布 16第三节 极端降水指数时空变化 18一、极端降水指数时间变化特征 18二、极端降水指数空间变化特征 19第四节 极端气候指数变化与区域发展 20一、极端气温指数的区域特征 20二、极端降水指数的区域特征 21三、极端气候与区域持续发展 21参考文献 22第三章 华北作物生长季气候变化 24**节 冬小麦生长季主要气象因子变化 24一、气温变化 24二、降水变化 25三、日照时数 25第二节 冬小麦生长季气象灾害 26一、冬季冻害 26二、倒春寒及春季霜冻 29三、干旱及干热风 31第三节 夏玉米生长季气象条件 32一、生长季气候要素变化 32二、夏玉米灾害性天气 34第四节 夏玉米生长季气象灾害 35一、极端高温 35二、强降雨 36三、阴雨寡照 36参考文献 38第四章 阶段性气象灾害胁迫对冬小麦的影响机理 39**节 冬小麦对阶段性低温的生理生化响应 39一、试验品种选择 39二、低温对光合生理的影响 39三、低温下光合生化酶变化 40第二节 冬小麦对干旱逆境的产量效应机理 42一、水分胁迫对光合器官代谢酶活性的影响 42二、水分胁迫对小麦光合电子传递的影响 43第三节 灌浆期高温对小麦产量的影响机理 44一、灌浆期高温对产量的影响 44二、灌浆期高温对光合速率及物质形成的影响 45三、灌浆期高温对逆境生化酶MDA和SOD积累的影响 47四、POD和CAT活性对灌浆期高温的响应 49第四节 灌浆期高温和干旱双重胁迫对小麦的影响 50一、籽粒光合产物变化 50二、小麦逆境生化酶变化 51三、旗叶及茎鞘糖分积累变化 53四、籽粒糖分积累变化 55参考文献 58第五章 阶段性气象胁迫对玉米的影响机理 59**节 拔节期干旱对玉米的影响 59一、拔节期干旱对产量的影响 59二、拔节期干旱对光合作用的影响 60第二节 大喇叭口期干旱对玉米的影响 60一、大喇叭口期干旱对产量的影响 60二、大喇叭口期干旱对干物质积累的影响 61第三节 灌浆期干旱对玉米的影响 62一、灌浆期干旱对产量构成的影响 62二、灌浆期干旱对光合速率的影响 63三、灌浆期干旱对叶片光合的影响机理 63四、灌浆期干旱对糖分代谢的影响机理 64第四节 夏玉米低温影响籽粒灌浆的机制 67一、玉米授粉后低温对籽粒产量的影响 67二、玉米授粉后低温对叶片光合速率的影响 67三、玉米授粉后低温对糖分代谢的影响机理 68第五节 夏玉米后期低温影响籽粒灌浆的机制 71一、阴雨寡照危害夏玉米产量变化特征 72二、渍涝危害夏玉米产量变化特征 73三、极端降水危害夏玉米产量变化特征 73参考文献 74第六章 作物对高CO2浓度的响应机理 76**节 高CO2浓度环境设置及试验方法 76一、OTC和FACE设施系统 76二、试验设计 77三、测定项目和指标 78第二节 开顶式气室OTC试验研究 79一、大气CO2浓度升高和干旱对小麦的影响 79二、大气CO2浓度升高和干旱对大豆的影响 81第三节 FACE系统试验研究 83一、CO2浓度升高的温室效应 83二、CO2浓度升高对冬小麦发育进程的影响 84三、CO2浓度升高对冬小麦籽粒产量的影响 85四、冬小麦品种在高CO2浓度条件下的增产机制 86第四节 CO2浓度升高的生理生化响应机制 87一、CO2浓度升高对冬小麦叶绿素荧光参数的影响 87二、CO2浓度升高对冬小麦水势的影响 89三、CO2浓度升高对冬小麦籽粒灌浆速率的影响 91四、冬小麦各光合器官对产量的相对贡献 93第五节 冬小麦对高CO2浓度的综合响应 94一、作物不同设置CO2浓度升高环境响应对比 94二、OTC设置下CO2和水分互作对作物的影响 95三、FACE设置下高CO2浓度与水肥互作关系 95四、FACE设置下CO2高应答品种特征 96参考文献 97第七章 未来气候变化特征及农业气候风险 98**节 未来气候变化与农业灾害风险 98一、未来气温和降水变化 98二、农业气候风险特征 99第二节 华北未来气候干旱变化趋势 100一、数据来源和方法 100二、干湿变化特征 100三、干旱特征变化趋势 101第三节 未来作物关键生育期干旱特征 102一、资料来源和方法 102二、RCP45情景阶段性干旱特征 103三、RCP85情景阶段性干旱特征 104第四节 未来干旱情景下小麦减产风险 105一、RCP45情景下干旱减产率的年际变化 105二、RCP85情景下干旱减产率的年际变化 107三、干旱减产率的累积概率 108第五节 不同气候变化的减产风险及应对 110一、阶段干旱对冬小麦产量影响风险 110二、不同区域冬小麦未来气候风险影响差异 112参考文献 113第八章 未来气候变化对冬小麦产量影响的模拟 114**节 数据资料与模型方法 114一、田间管理资料 114二、气象资料 115三、CERES作物模型 115第二节 模型遗传参数验证及模拟设计 119一、模拟设计 119二、模型遗传参数验证 121第三节 未来冬小麦生长季内气候要素与生育期的变化 122一、气候要素的变化 122二、生育期的变化 123第四节 未来气候变化对冬小麦产量的影响 124一、气候要素变化的影响 124二、CO2的肥效作用 125第五节 气候要素影响的综合比较分析 126一、升温对冬小麦产量的负效应 126二、辐射和降水增加对产量的正效应 127三、CO2浓度增高的生理影响 128参考文献 129第九章 冬小麦灌溉对干旱的减损能力及抗逆增产技术 131**节 灌溉减损能力评估方法 131一、灌溉措施的设计 131二、播期和灌溉期的确定 132三、减产率、补偿能力和灌溉水产量提升效率计算方法 133第二节 不同灌溉措施的补偿能力 133一、干旱对冬小麦产量的潜在影响 133二、春季单次灌溉产量效应比较 134三、不同2水组合灌溉效果比较 135四、生育期灌溉3 水的产量效应 137第三节 冬小麦抗逆增产技术途径及机理 139一、冬小麦窄行匀播适应技术及增产机理 139二、pH缓冲液处理可提高小麦的抗旱性 144三、节水灌溉技术对抗逆的作用 148四、冬小麦综合抗逆高产栽培调控模式 151参考文献 152第十章 华北冬小麦—夏玉米抗逆减损生产系统 154**节 作物适应气候变化的抗逆品种遴选 154一、冬小麦抗逆品种的筛选 154二、冬小麦适宜贮墒旱作品种的筛选 155三、夏玉米耐密植品种的筛选 156第二节 冬小麦逆境产量效应及响应机制 157一、极端高温危害冬小麦生产力、产量数量特征 157二、干热风危害冬小麦生产力、产量数量特征 158三、不同品种冬小麦对逆境的响应 159第三节 冬小麦—夏玉米周年抗逆栽培 159一、冬小麦—夏玉米两晚匀播增产技术 159二、冬小麦—夏玉米气候变暖适应能力 160第四节 冬小麦—夏玉米周年抗旱节水高产高效栽培技术 161一、冬小麦—夏玉米轮作适应气候灾害的栽培技术 161二、冬小麦“晚、密、撒”节水高效栽培技术 162三、冬小麦—夏玉米贮墒旱作高效栽培技术 163参考文献 164第十一章 气候变化对水资源的影响及适应能力 166**节 不同气候变化情景下水资源量变化趋势 166一、华北代表性小流域径流量预估 166二、未来华北地区水资源量变化趋势 168三、不同排放情景下华北平原农业灌溉可用水量预估 169第二节 升温15℃和2℃时华北平原水资源特征 171一、升温年份确定 171二、代表性小流域径流特征 172三、水资源分布特征 173第三节 华北平原不同情景下干旱变化趋势 176一、华北平原干湿变化特征 176二、华北地区干旱特征变化趋势 177第四节 华北平原不同情景下干旱事件及对农业的影响 178一、不同情景下干旱事件预估 178二、*强干旱事件风险时空分布特征 179三、不同背景下干旱对华北平原农业用地的影响 181参考文献 182第十二章 华北地区农业对气候灾害的适应能力 184**节 数据资料及评估方法 184一、资料来源 184二、评估方法 184第二节 华北地区农业气候资源格局及变化特征 188一、气候资源分布及格局变化特征 188二、华北平原参考作物蒸散量和气象要素敏感性 189三、作物降水亏缺量和气象要素相关分析 190第三节 华北农业对气候灾害的适应能力 190一、冬小麦对潜在干旱的暴露度 190二、冬小麦对潜在干旱的敏感性 191三、冬小麦对潜在干旱的适应能力 192第四节 华北地区农业气候灾害的脆弱性 193一、干旱脆弱性区域格局 193二、华北地区综合脆弱性 194参考文献 194