全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 13 期摇 摇 2012 年 7 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
砂质潮间带自由生活海洋线虫对缺氧的响应———微型受控生态系研究
华摇 尔,李摇 佳,董摇 洁,等 (3975)
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植物种群自疏过程中构件生物量与密度的关系 黎摇 磊,周道玮,盛连喜 (3987)………………………………
基于景观感知敏感度的生态旅游地观光线路自动选址 李继峰,李仁杰 (3998)…………………………………
基于能值的沼气农业生态系统可持续发展水平综合评价———以恭城县为例
杨摇 谨,陈摇 彬,刘耕源 (4007)
……………………………………
…………………………………………………………………………………
内蒙古荒漠草原植被盖度的空间异质性动态分析 颜摇 亮,周广胜,张摇 峰,等 (4017)…………………………
典型草地的土壤保持价值流量过程比较 裴摇 厦,谢高地,李士美,等 (4025)……………………………………
长沙市区马尾松人工林生态系统碳储量及其空间分布 巫摇 涛,彭重华,田大伦,等 (4034)……………………
厦门市七种药用植物根围 AM真菌的侵染率和多样性 姜摇 攀 ,王明元 (4043)………………………………
Cd、低 Pb / Cd下冬小麦幼苗根系分泌物酚酸、糖类及与根际土壤微生物活性的关系
贾摇 夏,董岁明,周春娟 (4052)
…………………………
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凉水保护区土壤产类漆酶鄄多铜氧化酶细菌群落结构 赵摇 丹,谷惠琦,崔岱宗,等 (4062)……………………
盐渍化土壤根际微生物群落及土壤因子对 AM真菌的影响 卢鑫萍,杜摇 茜,闫永利,等 (4071)………………
菌丝室接种解磷细菌 Bacillus megaterium C4 对土壤有机磷矿化和植物吸收的影响
张摇 林,丁效东,王摇 菲,等 (4079)
……………………………
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闽江河口不同河段芦苇湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征 王维奇,王摇 纯,曾从盛,等 (4087)……………
高山森林三种细根分解初期微生物生物量动态 武志超,吴福忠,杨万勤,等 (4094)……………………………
模拟降水对古尔班通古特沙漠生物结皮表观土壤碳通量的影响 吴摇 林,苏延桂,张元明 (4103)……………
铁皮石斛组培苗移栽驯化过程中叶片光合特性、超微结构及根系活力的变化
濮晓珍,尹春英,周晓波,等 (4114)
…………………………………
……………………………………………………………………………
不同产量水平旱地冬小麦品种干物质累积和转移的差异分析 周摇 玲,王朝辉,李富翠,等 (4123)……………
基于作物模型的低温冷害对我国东北三省玉米产量影响评估 张建平,王春乙,赵艳霞,等 (4132)……………
黄土高原 1961—2009 年参考作物蒸散量的时空变异 李摇 志 (4139)……………………………………………
莫莫格湿地芦苇对水盐变化的生理生态响应 邓春暖,章光新,李红艳,等 (4146)………………………………
不同蚯蚓采样方法对比研究 范如芹,张晓平,梁爱珍,等 (4154)…………………………………………………
亚洲玉米螟成虫寿命与繁殖力的地理差异 涂小云,陈元生,夏勤雯,等 (4160)…………………………………
黑河上游天然草地蝗虫空间异质性与分布格局 赵成章,李丽丽,王大为,等 (4166)……………………………
苦瓜叶乙酸乙酯提取物对斜纹夜蛾实验种群的抑制作用 骆摇 颖,凌摇 冰,谢杰锋,等 (4173)…………………
长江口中国花鲈食性分析 洪巧巧,庄摇 平,杨摇 刚,等 (4181)……………………………………………………
基于线粒体控制区序列的黄河上游厚唇裸重唇鱼种群遗传结构 苏军虎,张艳萍,娄忠玉,等 (4191)…………
镉暴露对黑斑蛙精巢 ROS的诱导及其蛋白质氧化损伤作用机理 曹摇 慧,施蔡雷,贾秀英 (4199)……………
北方草地牛粪中金龟子的多样性 樊三龙,方摇 红,高传部,等 (4207)……………………………………………
合肥秋冬季茶园天敌对假眼小绿叶蝉和茶蚜的空间跟随关系 杨摇 林,郭摇 骅,毕守东,等 (4215)……………
植被、海拔、人为干扰对大中型野生动物分布的影响———以九寨沟自然保护区为例
张摇 跃,雷开明,张语克,等 (4228)
……………………………
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基于社会网络分析法的生态工业园典型案例研究 杨丽花,佟连军 (4236)………………………………………
基于生命周期的户用沼气系统可用能核算———以广西恭城瑶族自治县为例
齐摇 静,陈摇 彬,戴摇 婧,等 (4246)
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专论与综述
水文情势与盐分变化对湿地植被的影响研究综述 章光新 (4254)………………………………………………
松嫩碱化草甸土壤种子库格局、动态研究进展 马红媛,梁正伟,吕丙盛,等 (4261)……………………………
一种新的景观扩张指数的定义与实现 武鹏飞,周德民,宫辉力 (4270)…………………………………………
研究简报
华山新麦草光合特性对干旱胁迫的响应 李摇 倩,王摇 明,王雯雯,等 (4278)……………………………………
美丽海绵提取物防污损作用 曹文浩,严摇 涛,刘永宏,等 (4285)…………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*306*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*37*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄07
封面图说: 涵养水源———在长白山南坡的峭壁上,生长在坡面上的森林所涵养的水源还在汨汨地往下流个不停,深红色的落叶
掉在了苔藓上,这里已经是长白山的深秋了。 虽然雨季已经过去了很久,但是林下厚厚的枯枝落叶层、腐殖质层、苔
藓草本层所涵养的水分还在不间断地流淌,细细的水线在壁下汇成了溪、汇成了河。 涵养水源是森林的主要生态功
能之一。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 13 期
2012 年 7 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 13
Jul. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家科技支撑计划课题(2011BAD32B01);公益性行业(气象)科研专项(GYHY201106021)
收稿日期:2011鄄06鄄07; 摇 摇 修订日期:2011鄄11鄄18
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: jeepjohn@ 163. com
DOI: 10. 5846 / stxb201106070758
张建平,王春乙, 赵艳霞, 杨晓光,王靖.基于作物模型的低温冷害对我国东北三省玉米产量影响评估.生态学报,2012,32(13):4132鄄4138.
Zhang J P, Wang C Y, Zhao Y X,Yang X G, Wang J. Impact evaluation of low temperature to yields of maize in Northeast China based on crop growth
model. Acta Ecologica Sinica,2012,32(13):4132鄄4138.
基于作物模型的低温冷害对我国东北三省
玉米产量影响评估
张建平1,*,王春乙2, 赵艳霞2, 杨晓光3, 王摇 靖3
(1. 重庆市气象科学研究所, 重庆摇 401147; 2. 中国气象科学研究院, 北京摇 100081;
3. 中国农业大学资源与环境学院, 北京摇 100193)
摘要:以东北三省玉米低温冷害为研究对象,对作物生长过程模式 WOFOST进行适当改进,同时对模型在区域上的适应性进行
分析、检验,然后利用改进的作物模型实现低温冷害对玉米影响定量分析和动态评估。 以 1961—2006 年共 46a 平均气温驱动
下的模拟产量作为正常年份的产量水平,当年实际气温驱动下的模拟产量跟平均气温驱动下的模拟产量对比,以减产率和气象
条件作为灾害严重程度划分的标准,利用数值模拟试验,确定导致减产的主要气象因子及其量值,进而确定农业气象灾害评估
指标,在此基础上,进行区域低温冷害影响评估,包括历年典型低温冷害年份影响评估和年代际影响评估。 从年代模拟结果来
看,近 50a来各年代冷害分布大致规律均表现为北部大于南部、东部大于西部地区,即表现为由东北至西南方向呈递减的趋势,
冷害造成玉米减产面积及冷害等级各有差别。 评估结果基本上可以较好地反应历史实际情况且与前人已有研究成果相一致。
关键词:WOFOST作物生长模拟模型; 东北玉米; 低温冷害; 产量影响模拟; 影响评估
Impact evaluation of low temperature to yields of maize in Northeast China based
on crop growth model
ZHANG Jianping1,*, WANG Chunyi2, ZHAO Yanxia2,YANG Xiaoguang3, WANG Jing3
1 Chongqing Institute of Meteorological sciences, Chongqing 401147,China
2 Chinese Academy of Meteorological sciences, Beijing 100081,China
3 College of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing 100193,China
Abstract: the choice of low temperature disaster to th maize of three provinces in Northeast China was the study aresa, the
crop growth model WOFOST was improved appropriately, analysed and tested in regional scale, and achieves the
quantitative analysis and dynamic evaluation of low temperature disaster to th maize. The yields simulated under the
condition of average temperatur 1961—2006 is the usual standard, the yields simulated under the condition of actual
temperature in relevant year,by contrasting those two yields to decide the yield reduce rate. the yield reduce rate and
meteorological condition were divided to the standard of serious degree for low temperature disaster. By experiment for
numerical simulation, to determine the main meteorological factor and its value for causing the yield reduce, furthermore to
determine the evaluation indexes of low temperature disaster. Based on the evaluation indexes, the impact evaluation was
carried out in study area, the impact evaluation for disaster including typical years and ages. From the simulation results,
the spatial distribution of low temperature disaster is decreasing by degrees from Northeast to Southwest in each decade in
recent 50a, but it is different in the areas and grades of low temperature disaster. The evaluation results could be response
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the historical actual situation,and is consistent as the pre鄄production.
Key Words: WOFOST crop growth model; maize in Northeast China; low temperature; simulation of impact on yields;
evaluation impact
东北三省是我国玉米主产区,低温冷害是主要农业气象灾害之一。 据统计,1951—1980 年曾发生 8 次较
强冷害,严重的 1969、1972、1976 年导致作物平均减产 57. 8 亿 kg。 近些年来,东北三省区气候虽然确有变暖
的趋势,但夏季增温趋势并不明显,而且气候的自然波动依然存在,加上盲目北移和晚熟品种扩大等人为因
素[1]。 因此,低温冷害存在的潜在影响仍不可忽视,严重威胁粮食安全和农业的可持续发展。 作物模型能对
作物重要生理生态过程及其与气象、土壤等环境条件的关系进行数值模拟,人为再现农作物生长发育过程,能
够从机理上定量地描述作物生长过程及其与环境因素之间的关系,可以反映作物与气候环境的相互作用。 近
些年来,我国应用作物模型进行农业气象灾害影响评估也已经有一定的进展。 “九五冶期间将作物生长模型
引入冬小麦干旱识别和预测中,通过改进作物指标形式,以旬初土壤水分和该旬的水分需供比作为干旱指标
建立了华北冬麦区土壤干旱和作物干旱指标体系[2]。 “十五冶期间,开始研制利用区域气候模式与作物生长
模式相结合预测作物干旱等相关技术[3],由于区域气候模式预测与作物模式预测结果本身存在误差,当两个
模式发生连接时就会产生累积误差,因此这种方法中的关键问题仍待进一步探讨。 另外,针对水分胁迫对玉
米的生产模拟也有过相关报道[4鄄6]。 温度与作物温度影响夏玉米光合生产力模拟[7]以及玉米生长模拟与天
气模型[8]。 此外,作物模型在低温冷害评估中也得到了初步应用[1,9鄄10]。 因此,随着作物模型的日臻完善,使
得利用作物模型开展灾害影响评估成为可能。
本文选择东北玉米低温冷害为研究对象,利用作物模型对玉米低温冷害的影响进行定量分析和动态评
估,为相关政府、生产决策部门及时了解灾害造成的灾损程度提供定量依据,进而最大限度地减轻灾害造成的
危害,对于减轻和防御农业气象灾害,保障粮食安全,实现农业持续稳定发展,具有重要的现实生产意义。
1摇 资料及方法
1. 1摇 研究资料
研究中使用的资料有作物资料(主要包括作物品种类型和品种熟性、发育期观测资料,田间生物量试验
资料),大量的历史逐日气象资料和土壤参数资料。 这些资料来源详见文后参考文献[11]。
1. 2摇 研究方法
引进国外作物生长模拟模型 WOFOST,在改进作物模型的基础上,进行模型区域适宜性分析和检验,在此
基础上,保持模型中其他气象条件(如辐射、降水等)不变,仅把模型中的温度以玉米生长季内 46a 的逐日平
均气温来代替实际气温重新运行模型[11],即以 1961—2006 年共 46 年平均气温驱动下的模拟产量作为正常
年份的产量水平,当年实际气温驱动下的模拟产量跟平均气温驱动下的模拟产量对比,通过对比两者之间的
产量差异,以减产率和气象条件作为灾害严重程度划分的标准,利用数值模拟试验,确定导致减产的主要气象
因子及其量值,进而进行区域低温冷害影响评估,包括历年典型低温冷害年份影响评估和年代际影响评估。
1. 2. 1摇 减产率的确定
即把 1961—2006 年共 46a平均气温驱动下的模拟产量作为正常年份的产量水平,当年实际气温驱动下
的模拟产量跟平均气温驱动下的模拟产量对比,以减产率及灾害等级给出区域影响评估结果图, 公式如下:
Dt =
Yt - 軈Yt
軈Yt
伊 100% (1)
式中, Dt 为 t年的减产率(% ); Yt 为 t年实际气温条件驱动下的模拟产量(kg / hm2); 軈Yt 为 46a平均气温条件
驱动下的模拟产量(kg / hm2)。
1. 2. 2摇 灾害等级的划分
主要以减产率多少来确定低温冷害程度的大小。 当减产率小于 5%时划分为无灾;当减产率在 5%—
3314摇 13 期 摇 摇 摇 张建平摇 等:基于作物模型的低温冷害对我国东北三省玉米产量影响评估 摇
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10%之间时为轻灾;当减产率在 10%—15%之间时为中灾;当减产率大于等于 15%时为重灾(表 1)。
表 1摇 东北三省玉米低温冷害等级划分
Table 1摇 Grading of low temperature disaster for maize in Northeast China
灾情分级
Disaster grading
无灾
No disasre
轻灾
Light disaster
中灾
Middling disaster
重灾
Serious disaster
减产率 Yields reduce / % Dt <5 5臆 Dt <10 10臆 Dt <15 Dt 逸15
1. 2. 3摇 玉米种植区域确定方法
本文根据东北三省历年玉米种植面积作为该地区玉米种植区域的确定方法,即计算东北三省各县(或县
级市)2001—2005 年连续 5a来玉米平均种植面积,超过 10000hm2 以上的县(或县级市)认为其为玉米种植区
域。 根据这一原则,确定了东北三省区玉米种植的界线[12]。
1. 3摇 模型简介
WOFOST(World Food Study)模型由荷兰瓦赫宁根大学 de Wit等开发,起源于世界粮食研究中心(CWFS)
组织的多学科综合的世界粮食潜在产量的研究项目,旨在探索增加发展中国家农业生产力的可能性[13]。 该
模型是以 SUCROS为基础于 20 世纪 80 年代中后期导出的最早面向应用的模型之一,是一个以日为步长的模
型,基本框架源于过程模型 BACROS。 WOFOST是一个根据气象和土壤条件模拟作物根、茎、叶和穗生物量以
及土壤水分的动态模型。 其最大特点是普适性, 模型描述的物理和生理过程可应用于比较广的环境条件,
只需通过调整作物参数, 即可适用于不同的作物。 目前,WOFOST 已初步开发成具有面向用户的特色。 它提
供了一个简单的 GIS 模块,可以将模拟结果用地图的形式表达,也提供用户菜单界面,使得作物类型选择、生
产水平选择、以及土壤、天气、作物特性输入数据文件的选取相对简便。 模型的主要用途有:淤作物产量的预
测与评估;于土地资源的定量评价;盂风险分析和年际间产量变化;榆气候变化影响的量化评估等。
WOFOST作为一个机理性模型,主要模拟 1 年生作物的生态生理过程如光合作用、呼吸作用等,并描述这
些过程如何受环境的影响。 作物生长过程主要包括发育、光合作用、呼吸作用、干物质积累及分配等。 土壤水
分平衡过程主要包括降水、灌溉、渗透、地表蒸发、作物蒸腾、毛管水上升等。 作物模型参数确定及验证详见
文献[1,14]。
1. 4摇 作物模型的改进
WOFOST模型对低温造成的非正常死亡已有考虑,本文根据试验资料并结合前人提出的东北三省区春玉
米低温冷害研究成果对模型作了适当完善与改进。
1. 4. 1摇 玉米发育速率的改进
WOFOST模型对作物发育进程的模拟采用“积温法冶 [15],并施以光周期订正。 将整个玉米生育期划分为
出苗—开花和开花—成熟两个发育阶段,每个阶段的有效积温为模型发育参数:
Dr,t =
Tei
TSUM j
(2)
针对研究内容,本文在(2)式的基础上对玉米发育速率作了如下改进:
Dr,t = k
Tei
TSUM j
(3)
式中, k是一个系数,是正常年份下玉米生育期 Dt 跟灾害年份玉米生育期 Dt忆 的比值,即:
k =
Dt
Dt忆
(4)
1. 4. 2摇 订正玉米光合作用速率
低温可造成植物光合作用速率下降,而且低温强度越大,下降幅度也越大。 低温使得玉米幼苗生长延缓
的主要原因是由于玉米在低温下光合强度减小即光合速率下降,同时低温下植株功能叶片有效叶面积增加缓
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慢,影响总的有效叶面积,也是一个限制因素[16]。 可见,低温对光合作用的影响多表现为限制作用。
“十五冶期间高素华等[17]通过田间试验在研究东北三省玉米区低温灾害时发现,东北三省玉米光合作用
速率和温度之间呈一元二次相关,即:
Y = - 0. 0304X2 + 1. 8988X - 10. 29 (5)
式中, Y为光合作用速率(滋mol·m-2·s-1); X是温度(益); R2 =0. 9742。
为了使模型更加适合应用于东北三省玉米区低温冷害影响评估中去,因此,本文将公式(5)加入光合作
用模块中,用于订正玉米光合作用速率。
2摇 结果与分析
2. 1摇 典型低温冷害年份影响评估
东北三省历年发生冷害较重年份集中在 1951—1960 年和 1968—1977 年这两段时间。 冷害频率大约每
4a有一遇,较大范围的低温冷害大约每 6a有一遇。 1961—1980 年间,东北三省区曾经发生过 3 次严重的低温
冷害,分别是 1969 年、1972 年和 1976 年,三省粮食减产均在 50 亿 kg以上(与上年相比)。 20 世纪 80 年代以
来,东北三省未发生区域性的低温冷害灾害,但在不同地区的不同年份低温事件发生仍较多。 本文以 1969
年、1972 年、1976 年、1983 年、1992 年和 1995 年为例,对东北三省区典型低温年份进行了模拟分析,并给出了
区域评估结果(见图 1)。
图 1摇 东北三省玉米区历年典型低温冷害空间分布
Fig. 1摇 Spatial distribution of typical low temperature disaster for maize in Northeast China in past years
5314摇 13 期 摇 摇 摇 张建平摇 等:基于作物模型的低温冷害对我国东北三省玉米产量影响评估 摇
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图 1 给出了东北三省历年典型低温冷害年份影响评估空间分布特征:从空间分布来看,1969 年重灾区主
要分布在黑龙江省大部和吉林省的东北部,减产率都在 15%以上;中灾区主要分布在黑龙江省和吉林省的西
部及辽宁省的东北部一带;轻灾区主要分布在辽宁省的中部地区;而辽南地区表现为无灾区。 1972 年重灾区
主要分布在黑龙江省的伊春、海伦、铁力、通河和方正以及吉林省的敦化;中灾区主要分布在黑龙江省的西南、
东北地区和吉林省的东部地区以及辽宁省的西部地区;轻灾区主要分布在吉林省的西部地区和辽宁省的阜
新、黑山、锦州、兴城及绥中一带;而辽中地区则表现为无灾区。 1976 年灾害分布规律总体表现为由东至西呈
递减趋势,重灾区主要分布在黑龙江省的大部地区和吉林省的东部;中灾区主要分布在黑龙江省的西南地区、
吉林省的中部地区以及辽宁省的东北地区;轻灾区主要分布在吉林省的白城、乾安和长岭一带以及辽宁省的
昌图和开原一带;而辽宁省大部分地区则表现为无灾区。 1983 年灾害分布规律总体表现为由东至西呈递增
趋势,重灾区主要分布在辽南地区;中灾区主要分布在黑龙江省的东北地区、以及辽宁省的中部地区;轻灾区
主要分布在黑龙江省的北部和中部、吉林省的中部以及辽宁省东部和东北部;黑龙江省西部和吉林省西部交
界处附近以及吉林省的东部则表现为无灾区。 1992 年灾害分布规律总体表现为由北至南呈递减趋势,而且
三省区只有中灾区和轻灾区,中灾区主要分布在黑龙江省全部地区以及吉林省的大部地区;轻灾区主要分布
在吉林省的西南部以及整个辽宁省。 1995 年灾害分布可大致以吉林省与辽宁省的交界处为界线划分为两种
分布规律,即黑龙江省和吉林省表现为由北至南呈递增趋势;辽宁省境内则表现为由西至东呈递增趋势。 重
灾区主要分布在辽宁省的东部地区;中灾区主要分布在辽宁省的中部和西南部;轻灾区主要分布在黑龙江省
的南部、吉林省的北部以及辽宁省的西部地区;而黑龙江省的北部及中部表现为无灾区。 这一结果与前人研
究成果基本一致[9,18鄄19]。
2. 2摇 低温冷害年代际影响评估
图 2 给出了东北三省低温冷害年代际影响评估结果。 20 世纪 60 年代重灾区主要分布在黑龙江省的甘
南、富裕等地区以及吉林省的敦化、桦甸和蛟河一带;中灾区主要分布在黑龙江省大部以及吉林省的偏东等
地;轻灾区主要分布在黑龙江省的东部地区、吉林省的中西部以及辽宁省的中部;吉林省的长岭、公主岭等地
以及辽东和辽南一带是无灾区。 20 世纪 70 年代重灾区主要分布在黑龙江省的富锦和绥滨、辽宁省的盘锦、
辽阳、还成、凌海、葫芦岛、兴城、绥中等地;中灾区主要分布在黑龙江省的东部、吉林省的东南部直到辽宁省大
部地区;轻灾区自上而下从黑龙江省的伊春、依兰、林口、海林、牡丹江沿线到吉林省的东北部、中部以及辽宁
省的昌图、彰武等地;无灾区主要分布在黑龙江省的西南部以及吉林省的西北部。 20 世纪 80 年代灾害分布
大致表现为由东北至西南呈递减的趋势,重灾区主要分布在黑龙江省的富锦、绥滨、萝北以及伊春沿线以北地
区、吉林省的敦化、桦甸和靖宇一带;中灾区主要分布在黑龙江省的克山、北安、绥棱、庆安、铁力、佳木斯、双鸭
山、宝清沿线地区和吉林省的蛟河、磐石、辉南、柳河等地;轻灾区主要分布在黑龙江省的南部大部地区、吉林
省的舒兰、永吉沿线延伸到辽宁省的新宾和宽甸附近;黑龙江省的呼兰、哈尔滨、肇东以及吉林省的扶余、前
郭、乾安、农安、长岭、通榆沿线到辽宁省的中部偏西大部地区则是无灾区。 20 世纪 90 年代灾害分布基本上
由东至西也呈递减的趋势,重灾区主要分布在黑龙江省的富锦、绥滨、萝北、鹤岗、伊春、佳木斯、铁力、庆安、通
河、木兰、延寿、尚志等地和吉林省的敦化、蛟河、桦甸等地;中灾区主要分布在黑龙江省以东地区、北安、克东、
望奎、青冈、兰西、呼兰、哈尔滨沿线到吉林省的榆树、吉林、永吉、磐石以及辽宁省的新宾和宽甸等地;轻灾区
主要分布在黑龙江省的克山、依安、林甸、大庆沿线到吉林省的扶余、前郭、农安、公主岭沿线延伸到辽宁省大
部地区;黑龙江省的龙江、泰米和吉林省的镇赉、白城、洮南、通榆以及辽宁省的昌图、法库、彰武、兴城、绥中、
新金等地属于无灾区。 2001—2006 年灾害分布大致表现为由东至西呈递减的趋势,重灾区主要分布在黑龙
江省的铁力、尚志、海林、宁安和吉林省的敦化、蛟河、桦甸等地;中灾区主要分布在黑龙江省的东北部和吉林
省的榆树、吉林、磐石沿线到辽宁省的新宾、宽甸一带以及兴城和绥中地区;轻灾区主要分布在黑龙江省的克
东、海伦、望奎、阿城、双城沿线到吉林省的德惠、农安、东辽延伸到辽宁省的中部大部地区以及辽西地区;黑龙
江省、吉林省和辽宁省的西部地区属于无灾区。 1961—2006 年灾害分布大致也表现为由东至西呈递减的趋
6314 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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势,重灾区主要分布在黑龙江省的东北部、延寿、尚志、海林、宁安沿线延伸到吉林省的敦化、蛟河、桦甸、辉南、
柳河等地;中灾区主要分布在黑龙江省的鸡西、林口、牡丹江和克山、克东、海伦、绥化、巴彦、阿城沿线向下延
伸到吉林省的榆树、永吉、梅河口以及辽宁省的东北一带;轻灾区主要分布在黑龙江省的甘南、富裕、明水、青
冈、兰西、肇东沿线向下延伸到吉林省的扶余、德惠直到辽宁省的开原、铁岭、新民、义县等地;黑龙江省、吉林
省和辽宁省的偏西地区则属于无灾区。
图 2摇 东北三省玉米区低温冷害年代际空间分布
Fig. 2摇 Spatial distribution of typical low temperature disaster for maize in Northeast China in different ages
3摇 结论与讨论
本文借助作物模拟模型 WOFOST,以 1961—2006 年共 46a 平均气温驱动下的模拟产量作为正常年份的
产量水平,当年实际气温驱动下的模拟产量跟平均气温驱动下的模拟产量相比较,以减产率多少确定出灾害
等级,在此基础上给出区域典型灾害年份影响评估和年代际影响评估结果图。
(1)从历年发生过的 6 个典型低温冷害年份模拟结果来看,1969、1972 和 1976 年东北三省区低温冷害分
布规律基本上表现为北部高于南部,由东至西呈递减的趋势。 这一分布规律符合历年实际情况。 而 1983 年
低温冷害分布规律总体表现为由东至西呈递增趋势,重灾区主要分布在辽南一带。 1992 年冷害分布规律总
体表现为由北至南呈递减趋势。 1995 年灾害分布可大致以吉林省与辽宁省的交界处为界线划分为两种分布
规律,即黑龙江省和吉林省表现为由北至南呈递增趋势;辽宁省境内则表现为由西至东呈递增趋势。
(2)从年代际模拟结果来看,各年代冷害分布大致规律均表现为北部大于南部、东部大于西部地区,即表
现为由东北至西南方向呈递减的趋势,但冷害造成玉米减产面积及冷害等级各有差别。
低温冷害发生规律及其对农作物的影响程度较为复杂,冷害对农作物的影响程度与发生时段、播期管理
7314摇 13 期 摇 摇 摇 张建平摇 等:基于作物模型的低温冷害对我国东北三省玉米产量影响评估 摇
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和作物品种的承灾能力等密切关系。 当改变低温的发生时段、或者通过改变品种熟型都有可能会降低、甚至
可以避免冷害对农作物产量的影响。
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出版社, 1999: 17鄄25.
8314 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 13 July,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Responses of sandy beach nematodes to oxygen deficiency: microcosm experiments HUA Er, LI Jia, DONG Jie, et al (3975)………
Allometric relationship between mean component biomass and density during the course of self鄄thinning for Fagopyrum esculentum
populations LI Lei, ZHOU Daowei, SHENG Lianxi (3987)………………………………………………………………………
Automatic site selection of sight鄄seeing route in ecotourism destinations based on landscape perception sensitivity
LI Jifeng, LI Renjie (3998)
……………………
…………………………………………………………………………………………………………
Emergy evaluation for sustainability of Biogas鄄linked agriculture ecosystem: a case study of Gongcheng county
YANG Jin, CHEN Bin, LIU Gengyuan (4007)
………………………
……………………………………………………………………………………
Spatial heterogeneity of vegetation coverage and its temporal dynamics in desert steppe, Inner Mongolia
YAN Liang, ZHOU Guangsheng,ZHANG Feng,et al (4017)
………………………………
………………………………………………………………………
Soil conservation value flow processes of two typical grasslands PEI Sha,XIE Gaodi, LI Shimei,et al (4025)…………………………
Spatial distribution of carbon storage in a 13鄄year鄄old Pinus massoniana forest ecosystem in Changsha City, China
WU Tao, PENG Chonghua, TIAN Dalun, et al (4034)
…………………
……………………………………………………………………………
Colonization rate and diversity of AM fungi in the rhizosphere of seven medicinal plants in Xiamen
JIANG Pan, WANG Mingyuan (4043)
……………………………………
………………………………………………………………………………………………
Effects of Cd,Low Concentration Pb / Cd on the contents of phenolic acid and simple glucides exudating from winter wheat seedlings
root and the relationship between them and rhizosphere soil microbial activity
JIA Xia, DONG Suiming, ZHOU Chunjuan (4052)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………………
The community structure of laccase鄄like multicopper oxidase鄄producing bacteria in soil of Liangshui Nature Reserve
ZHAO Dan, GU Huiqi, CUI Daizong,et al (4062)
…………………
…………………………………………………………………………………
Effects of soil rhizosphere microbial community and soil factors on arbuscular mycorrhizal fungi in different salinized soils
LU Xinping, DU Qian,YAN Yongli, et al (4071)
……………
…………………………………………………………………………………
The effects of inoculation with phosphate solubilizing bacteria Bacillus megaterium C4 in the AM fungal hyphosphere on soil organic
phosphorus mineralization and plant uptake ZHANG Lin, DING Xiaodong, WANG Fei, et al (4079)…………………………
Soil carbon, nitrogen and phosphorus ecological stoichiometry of Phragmites australis wetlands in different reaches in Minjiang
River estuary WANG Weiqi, WANG Chun, ZENG Congsheng, et al (4087)……………………………………………………
Dynamics of soil microbial biomass during early fine roots decomposition of three species in alpine region
WU Zhichao, WU Fuzhong, YANG Wanqin, et al (4094)
……………………………
…………………………………………………………………………
Effects of simulated precipitation on apparent carbon flux of biologically crusted soils in the Gurbantunggut Desert in Xinjiang,
Northwestern China WU Lin, SU Yangui, ZHANG Yuanming (4103)……………………………………………………………
Changes in photosynthetic properties, ultrastructure and root vigor of Dendrobium candidum tissue culture seedlings during
transplantation PU Xiaozhen, YIN Chunying, ZHOU Xiaobo, et al (4114)………………………………………………………
Analysis of dry matter accumulation and translocation for winter wheat cultivars with different yields on dryland
ZHOU Ling, WANG Zhaohui,LI Fucui, et al (4123)
………………………
………………………………………………………………………………
Impact evaluation of low temperature to yields of maize in Northeast China based on crop growth model
ZHANG Jianping, WANG Chunyi, ZHAO Yanxia,et al (4132)
………………………………
……………………………………………………………………
Spatiotemporal variations in the reference crop evapotranspiration on the Loess Plateau during 1961—2009 LI Zhi (4139)…………
Eco鄄physiological responses of Phragmites australis to different water鄄salt conditions in Momoge Wetland
DENG Chunnuan, ZHANG Guangxin, LI Hongyan, et al (4146)
……………………………
…………………………………………………………………
Comparative study of different earthworm sampling methods FAN Ruqin, ZHANG Xiaoping, LIANG Aizhen, et al (4154)…………
Geographic variation in longevity and fecundity of the Asian corn borer, Ostrinia furnacalis Guen佴e (Lepidoptera: Crambidae)
TU Xiaoyun,CHEN Yuansheng, XIA Qinwen, et al (4160)
………
………………………………………………………………………
Analysis on grasshopper spatial heterogeneity and pattern of natural grass in upper reaches of Heihe
ZHAO Chengzhang, LI Lili, WANG Dawei, et al (4166)
…………………………………
…………………………………………………………………………
Inhibition effects of ethyl acetate extracts of Momordica charantia leaves on the experimental population of Spodoptera litura
LOU Ying, LING Bing, XIE Jiefeng, et al (4173)
…………
…………………………………………………………………………………
Feeding habits of Lateolabrax maculatus in Yangtze River estuary HONG Qiaoqiao, ZHUANG Ping, YANG Gang, et al (4181)……
Genetic structure of Gymnodiptychus pachycheilus from the upper reaches of the Yellow River as inferred from mtDNA control
region SU Junhu, ZHANG Yanping,LOU Zhongyu, et al (4191)…………………………………………………………………
Toxicity mechanism of Cadmium鄄induced reactive oxygen species and protein oxidation in testes of the frog Rana nigromaculata
CAO Hui, SHI Cailei, JIA Xiuying (4199)
……
…………………………………………………………………………………………
The diversity of scarab beetles in grassland cattle dung from North China
FAN Sanlong, FANG Hong, GAO Chuanbu, et al (4207)
………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Spatial relationships among Empoasca vitis (Gothe) and Toxoptera aurantii (Boyer) and natural enemies in tea gardens of autumn鄄
winter season in Hefei suburban YANG Lin, GUO Hua, BI Shoudong, et al (4215)……………………………………………
Effects of vegetation, elevation and human disturbance on the distribution of large鄄 and medium鄄sized wildlife: a case study in
Jiuzhaigou Nature Reserve ZHANG Yue, LEI Kaiming, ZHANG Yuke, et al (4228)……………………………………………
Research of typical EIPs based on the social network analysis YANG Lihua, TONG Lianjun (4236)…………………………………
Exergy鄄based life cycle accounting of household biogas system: a case study of Gongcheng, Guangxi
QI Jing, CHEN Bin, DAI Jing, et al (4246)
…………………………………
………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
The effects of changes in hydrological regimes and salinity on wetland vegetation: a review ZHANG Guangxin (4254)………………
Advances in research on the seed bank of a saline鄄alkali meadow in the Songnen Plain
MA Hongyuan, LIANG Zhengwei, L譈 Bingsheng, et al (4261)
………………………………………………
……………………………………………………………………
A new landscape expansion index: definition and quantification WU Pengfei, ZHOU Demin, GONG Huili (4270)…………………
Scientific Note
Response of photosynthetic characteristics of Psathyrostachys huashanica Keng to drought stress
LI Qian, WANG Ming, WANG Wenwen, et alg (4278)
………………………………………
……………………………………………………………………………
The antifouling activities of Callyspongia sponge extracts CAO Wenhao, YAN Tao, LIU Yonghong,et al (4285)……………………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方
法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
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生摇 态摇 学摇 报
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(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 32 卷摇 第 13 期摇 (2012 年 7 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
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摇
Vol郾 32摇 No郾 13 (July, 2012)
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