全 文 ： 第5卷 第3期
1 9 9 7年 9月
生 态 农 业 研 究
ECO AGRICULTURE RESEARCH
Vo1．5 No．3
Sep +t997
叙、 {
气候变化对河北省棉花生产及病虫害的可能影响*
至 差
(河北农业大学植物保护系 保定 071061)
摘 要 根据1989卓越家慈用美国大气环洗模式籍出结果计算出的当COz倍增时我国地
／ 面温度和降水量变化情况[2]，得出CO。倍增时河北省温度和阵水的籍出结果．分析了CO 倍
增时河北省棉花生长季内气候变化的可能性I受其对棉花分布、种植结构、产量 品质和对病虫
害的影响。结果表明．CO 倍增后河北省棉花种植区域扩大，复种指数增加．产量质量有不同
程度的提高．有些病虫害的发生将趋于严重．而有些病虫害则可能趋于墁解
关键词堡堇盟＆ 垂生产一堕．皇主一 f研={ C／
．J 。
The possible influence of future climate change oR cotton production．and disease and insect
pests in Hebei Province．Wang Qinying(Department of Plant Protection，Hebet Agricultural
University．Baoding 0710o1)．EAR，1997，5(3 ：45～ 48．
Abstract Based on the results calculated by Zhao Zongci．who used the GCM models frortl
USA to forcast the possible changes of land surface temperature and precipitation in China
when doubled CO2 occurred，the possible climate change during cotton growth period in Hebei
Province anditsinfluences on cotton distribution，plantingpattern．yield，quanlity，disuse and
insect pests were initialy predicted under doubled CO2 condition．The results indicated that
under doubled CO,condition·the regions suitable for COttOR growth would be entarged，【nu．
tiple cropindexwould beincreased．yield and quanlity of cottonwould be also raised；damag,
．
of some cotton disease and in,sect pests m ght be heavier，that of others might be lower．
Key words Greenhouse effect．Cotton production．Di．s~ase and insect pests
随着全世界人口数量的增加以及人类活动的增强和现代工业的迅速发展．排放并积
累在大气中的CO 日趋增多，以CO 为主的温室气体导致的温室效应已成为人类社会面
临的全球性环境问题 ]。综合近50个模式模拟结果表明，大气中CO 浓度增加1倍，全球
年平均气温将增加0．48～5．20℃，全球降水量增加2．7 ～l5．0 。我国不同的GCMS
预测温度结果较一致，大致趋势是我国各地年平均气温将明显上升；增温幅度将明显高于
全球平均增温值，冬季增温幅度一般要高于夏季；低纬度地区增温幅度一般要小于高纬度
地区；沿海地区增温幅度将小于内陆地区 ]。棉花属喜温作物，其生长发育和产量质量形
成对热量条件十分敏感 CO 浓度的升高及可能引起的气候变暖和降水格局一系列变化
必然会给河北省未来构棉花产量和品质带来重大影响，甚至将影响河北省纺织工业和商
t 河北省自然科学基金资助项目
本文于 1996年 6月24 H收到，1 996年 9月1 2日攻回
一
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生 态 农 业 研 究 第5卷
业贸易等的发展
1 气候变暖对棉花品种布局及种植制度的可能影响
1．1 CO：倍增时气候变暖的可能性
河北省气象资斟源于《河北省1951~19B0年气象资料 编》。大气中CO 浓度倍增
时所引起的气候变化的结论源于1989年赵宗慈用美国大气环流模式输出结果计算出的
当CO 倍增时我国地面温度和降水量变化情况 ]。
CO。倍增时各测点≥10C积温用下式估算：
2， ·。．2×c0。一1 50-45+1．1266乙 1o (1)
式中，∑丁 。表示≥1o℃积温多年平均值，∑T．。 c0 表示CO。倍增时≥1o℃积温值。
≥l0℃积温与其持续日数(D 。)的关系0 为：
’ 、下
D1。 —14．—89 +0
．
0 013~T—io (2)
围1 CO 倍增时90 保证宰下河北省≥l0℃
积j且分布(℃·d)
Fig．1 The distribution of≥10℃ accumulated
temperature with 90 guarantee rate in Hebei
Province under doubled 00，cond[tion
选取河北省 90个有代表性的站
点作为气候代表点，将其各点≥Ioc
多年平均积温订正成90 保证率下
积温值+作为当地常年棉花可利用的
总热量，其持续时问为棉花的生育期，
然后分别用(1)(2)式计算co。倍增
时 90个站点生长季中≥IOC积温
(2』T．。．2 co )及持续天数，给出CO
倍增时河北省9o 保证率下≥10 c
积温分布(见图1)，与目前≥10℃积
温分布趋势大体上一致，由南向北递
增。由计算结果得出CO 倍增时河北
省各地棉花生长季≥10℃积温约增加
328～709℃·d，持续日数为 101～
237 d+比目前延长17~28 d。
1．2 对棉花品种布局及种植制度的
可能影响
棉花属喜温作物，对热量有明显
反应，≥l0℃积温>3300℃ ·d，无霜
期>150 d和夏季最热月平均气温
>23℃是棉花基本生长条件，且不同
品种对热量(如积温)要求不同。CO
倍增时河北省宜棉区将由目前的长城
界线扩展至承德、平泉、 隆一带，西北部向涞源、怀来、涿鹿等低山浅坡区扩展，冀中南棉
r
／
、
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第3期 王勤英：气候变化埘河北省棉花生产及病虫害的可能影喃 47
区将以麦棉复种两熟制取代传统的中熟或中早熟品种一熟单作棉花种植方式，棉花当家
作物由以冬小麦为主转为部分采用油菜、大麦，适合种植中熟棉花品种的宜棉区将由冀南
地区扩展到京津唐地区．冀中棉lJ((石家庄、定州、保定等)采用中早熟棉花品种复种，保定
以北至京津唐棉区可采用早熟品种，京津唐棉区可用套种早熟夏播棉增加复种指数，承德
一 带可采用早熟或特早熟品种的单作方式，各地棉花栽培方式也将相应改变。因此，气候
变暖将提高复种指数，缓解人多地少、粮棉争地矛盾，有利于河北省棉花生产的发展。
2 温室效应对棉花产量及品质的影响
2．1 气候变暖的影响
CO 倍增时河北省各棉区棉花生长期将延长20 d左右，气温增加有利于延长最佳结
铃期，霜前花增多．棉花产量和 质都将会提高“ 。
2．2 CO 浓度本身的影响
农田环境中CO 浓度增加通常增强光合作用强度从而增加光合产量，研究指出C
植物对CO 浓度增加的反应较C 植物显著0]。CO。倍增时可能使棉花等C。植物生长及
其产量增长lo ～15 。国内外有关科研人员近几年利用开顶式气室(OTc)进行CO 倍
增时对棉花生长发育及产量影响模拟诊断试验，其结果均表明CO。浓度对棉花生育过
一程、生物量和产量等有明显正效应，CO：浓度倍增可增加棉花地下地上部分生物量，增加
有效铃数，显著减少蕾铃脱落，提高单株子棉重、单铃重及产量 ]。
3 降水量及热辐射变化对棉花的影响
河北省棉区处于华北地区黄淮海流域，据专家们估计，CO 倍增时黄淮海棉区未来降
水量和土壤水分有可能减少，而夏季蒸发量可能增大，河北省棉区春季降水将减少，十年
九春旱的历史将延续并可能加重旱情 ]，这对播种保苗将产生不利影响。
4 气候变暖对棉花主要病虫害的影响
4．1 对虫害的影响
棉蚜和棉铃虫是河北省棉花主要害虫，其次是棉红铃虫、棉红蜘蛛等。CO。倍增气候
变暖时，冬季气温升高宜于棉蚜越冬卵存活，春季气温回升快，棉蚜在越冬寄主上繁殖迅
速，向棉田迁移数量增加，加重棉蚜危害；棉红铃虫对温度要求较高，一般南方棉区发生较
重，北方棉区冬季温度低，棉红铃虫难于越冬，河北省南部地区宜发生此害。气候变暖后，
棉红铃虫发生界限将向北移至冀中部保定、定州一带，河北省危害趋势存活率和繁殖力提
高；CO 倍增时棉铃虫增加1代，越冬界限向北推移，复种指数的提高也为棉铃虫提供了
丰富的食料．干旱对棉铃虫蛹的羽化有利。总之，气候变暖宜于棉铃虫发生，危害加重。
Butler等研究了CO 浓度倍增条件下对粉虱的影响，结果表明CO 浓度的改变对利
用可溶 碳水化合物为主要能源的刺吸式El器的害虫无甚影响，而对鳞翅目等食叶害虫
而言，CO 浓度增加后棉叶中N和蛋白质含量减少，降低了对食叶昆虫的营养价值，致使
幼虫在高浓度C0。下大大提高了取食率0]。
4 2 对病害的影响
立枯、红腐和炭疽病是河北省主要棉花苗病，其共同特点是早播或苗期低温多雨适于
发病，温度越低病情越重．气候变暖后春季播种期温度升高，将促进棉苗生长发育，减轻苗
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生 态 农 业 研 究 第5卷
病；棉花枯、黄萎病是河北省棉区最严重病害，6月中、下旬及8月中、下旬为发病高峰，
枯、黄萎病在中温、多雨年份发病重，高温年份发病轻，温度增高枯、黄萎病症状则隐蔽，因
此，气候变暖将减轻枯、黄萎病发生危害
s 对 策
人类难于控制气候变化，设法适应气候变化是迄今最有效的对策。气候变暖时间不持
续，空间 一致。研究温室效应对河北省气候变化可能性及棉花生产的影响，寻求与之相
适应的对策，以最大限度地利用气候变暖带来的光热效应，成功地回避和防御由气候变暖
引起的棉花生产的灾害。其对策主要是加强系统监测河北省各棉区气候生态条件的变化，
在选育新品种时，要充分考虑未来气候的变化．选育与之相适应的品种；强化棉田灌溉与
排水水利建设，以适应气候变暖引起的降水格局的变化；及早研制COz倍增后河北省不
同种植制度下棉花优质高产栽培技术；加强棉区主要病虫测报及气象测报并建立有关数
据库，增强对棉区气象及病虫灾害的预测能力
参 考 文 献
1 气候变化对农业影响及其对策课题组编．气候变化对农业影响及其对策．北京：北京大学出版社，1993．
2 赵宗菇．模拟温室效应对我国气候变化的影响．气象，1989 15(3)：i0~14．
3 吴坤君．大气中CO2古量增加对植物～昆虫关系的影响．应用生态学报．1993，(4)2：198~202．
4 温 民等．coz倍增对棉花生长发育和产量形成的影响．中国农业气象，1995，16(3)：19~28．
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