內容大鋼
華北是我國小麥和玉米重要的生產基地，氣候變化及極端天氣/氣候事件給區域糧食生產帶來諸多影響。考慮到我國糧食生產格局及氣候變化趨勢，闡明氣候風險及其對華北糧食作物的影響，並採取適應技術對策，將成為保障國家糧食安全的重要舉措。本書基於作者多年氣候變化數據與農業相關科研工作積累，以華北為關注區域，從糧食生產、氣候變化、作物響應、水資源利用綜合角度，系統闡述了華北糧食作物生長季氣候變化特徵、作物對高CO2濃度及氣象脅迫的響應機理、極端氣候對作物產量的影響、灌溉對乾旱的減損能力等內容。本書將華北農業生產的區域氣候特徵，作物植株對氣象脅迫的響應、氣候變化對作物產量的影響等內容多層級逐步深化，闡述了氣候變化與作物生產能力的關聯性，以期為區域氣候資源高效利用、氣象災害防禦減損、適應技術能力建設提供理論支持和適應對策選擇。
本書可為農業氣象領域的科研機構、技術推廣、職能管理等相關部門讀者提供理論借鑒和實踐參考。
目錄
第一章 華北農業概況及氣候資源變化
第一節 華北農業生產現狀
一、華北地理區位及氣候狀況
二、華北農業地位及種植制度
三、糧食高產穩產需求與限制因素
第二節 觀測到的氣候變化趨勢
一、太陽輻射量變化特徵
二、降水變化特徵
三、溫度變化特徵
四、蒸散量變化特徵
第三節 農業生產面臨的主要氣候災害
一、乾旱
二、高溫
三、低溫冷害
四、乾熱風
第四節 華北氣候變化和氣候災害變化
一、氣候變化趨勢
二、氣候災害變化
參考文獻
第二章 華北極端氣候指數時空變化特徵
第一節 極端氣候指數及其研究方法
一、極端氣候指數
二、基礎資料來源
三、研究方法
第二節 極端氣溫指數時空分佈
一、極端氣溫指數時序變化
二、極端氣溫指數空間分佈
第三節 極端降水指數時空變化
一、極端降水指數時間變化特徵
二、極端降水指數空間變化特徵
第四節 極端氣候指數變化與區域發展
一、極端氣溫指數的區域特徵
二、極端降水指數的區域特徵
三、極端氣候與區域持續發展
參考文獻
第三章 華北作物生長季氣候變化
第一節 冬小麥生長季主要氣象因子變化
一、氣溫變化
二、降水變化
三、日照時數
第二節 冬小麥生長季氣象災害
一、冬季凍害
二、倒春寒及春季霜凍
三、乾旱及乾熱風
第三節 夏玉米生長季氣象條件
一、生長季氣候要素變化
二、夏玉米災害性天氣
第四節 夏玉米生長季氣象災害
一、極端高溫
二、強降雨
三、陰雨寡照
參考文獻
第四章 階段性氣象災害脅迫對冬小麥的影響機理
第一節 冬小麥對階段性低溫的生理生化響應
一、試驗品種選擇
二、低溫對光合生理的影響
三、低溫下光合生化?變化
第二節 冬小麥對乾旱逆境的產量效應機理
一、水分脅迫對光合器官代謝?活性的影響
二、水分脅迫對小麥光合電子傳遞的影響
第三節 灌漿期高溫對小麥產量的影響機理
一、灌漿期高溫對產量的影響
二、灌漿期高溫對光合速率及物質形成的影響
三、灌漿期高溫對逆境生化?MDA和SOD積累的影響
四、POD和CAT活性對灌漿期高溫的響應
第四節 灌漿期高溫和乾旱雙重脅迫對小麥的影響
一、籽粒光合產物變化
二、小麥逆境生化?變化
三、旗葉及莖鞘糖分積累變化
四、籽粒糖分積累變化
參考文獻
第五章 階段性氣象脅迫對玉米的影響機理
第一節 拔節期乾旱對玉米的影響
一、拔節期乾旱對產量的影響
二、拔節期乾旱對光合作用的影響
第二節 大喇叭口期乾旱對玉米的影響
一、大喇叭口期乾旱對產量的影響
二、大喇叭口期乾旱對干物質積累的影響
第三節 灌漿期乾旱對玉米的影響
一、灌漿期乾旱對產量構成的影響
二、灌漿期乾旱對光合速率的影響
三、灌漿期乾旱對葉片光合的影響機理
四、灌漿期乾旱對糖分代謝的影響機理
第四節 夏玉米低溫影響籽粒灌漿的機制
一、玉米授粉后低溫對籽粒產量的影響
二、玉米授粉后低溫對葉片光合速率的影響
三、玉米授粉后低溫對糖分代謝的影響機理
第五節 夏玉米後期低溫影響籽粒灌漿的機制
一、陰雨寡照危害夏玉米產量變化特徵
二、漬澇危害夏玉米產量變化特徵
三、極端降水危害夏玉米產量變化特徵
參考文獻
第六章 作物對高CO濃度的響應機理
第一節 高CO濃度環境設置及試驗方法
一、OTC和FACE設施系統
二、試驗設計
三、測定項目和指標
第二節 開頂式氣室OTC試驗研究
一、大氣CO濃度升高和乾旱對小麥的影響
二、大氣CO濃度升高和乾旱對大豆的影響
第三節 FACE系統試驗研究
一、CO濃度升高的溫室效應
二、CO濃度升高對冬小麥發育進程的影響
三、CO濃度升高對冬小麥籽粒產量的影響
四、冬小麥品種在高CO濃度條件下的增產機制
第四節 CO濃度升高的生理生化響應機制
一、CO濃度升高對冬小麥葉綠素熒光參數的影響
二、CO濃度升高對冬小麥水勢的影響
三、CO濃度升高對冬小麥籽粒灌漿速率的影響
四、冬小麥各光合器官對產量的相對貢獻
第五節 冬小麥對高CO濃度的綜合響應
一、作物不同設置CO濃度升高環境響應對比
二、OTC設置下CO和水分互作對作物的影響
三、FACE設置下高CO濃度與水肥互作關係
四、FACE設置下CO高應答品種特徵
參考文獻
第七章 未來氣候變化特徵及農業氣候風險
第一節 未來氣候變化與農業災害風險
一、未來氣溫和降水變化
二、農業氣候風險特徵
第二節 華北未來氣候乾旱變化趨勢
一、數據來源和方法
二、乾濕變化特徵
三、乾旱特徵變化趨勢
第三節 未來作物關鍵生育期乾旱特徵
一、資料來源和方法
二、RCP4.5情景階段性乾旱特徵
三、RCP8.5情景階段性乾旱特徵
第四節 未來乾旱情景下小麥減產風險
一、RCP4.5情景下乾旱減產率的年際變化
二、RCP8.5情景下乾旱減產率的年際變化
三、乾旱減產率的累積概率
第五節 不同氣候變化的減產風險及應對
一、階段乾旱對冬小麥產量影響風險
二、不同區域冬小麥未來氣候風險影響差異
參考文獻
第八章 未來氣候變化對冬小麥產量影響的模擬
第一節 數據資料與模型方法
一、田間管理資料
二、氣象資料
三、CERES作物模型
第二節 模型遺傳參數驗證及模擬設計
一、模擬設計
二、模型遺傳參數驗證
第三節 未來冬小麥生長季內氣候要素與生育期的變化
一、氣候要素的變化
二、生育期的變化
第四節 未來氣候變化對冬小麥產量的影響
一、氣候要素變化的影響
二、CO的肥效作用
第五節 氣候要素影響的綜合比較分析
一、升溫對冬小麥產量的負效應
二、輻射和降水增加對產量的正效應
三、CO濃度增高的生理影響
參考文獻
第九章 冬小麥灌溉對乾旱的減損能力及抗逆增產技術
第一節 灌溉減損能力評估方法
一、灌溉措施的設計
二、播期和灌溉期的確定
三、減產率、補償能力和灌溉水產量提升效率計算方法
第二節 不同灌溉措施的補償能力
一、乾旱對冬小麥產量的潛在影響
二、春季單次灌溉產量效應比較
三、不同2水組合灌溉效果比較
四、生育期灌溉3水的產量效應
第三節 冬小麥抗逆增產技術途徑及機理
一、冬小麥窄行勻播適應技術及增產機理
二、pH緩衝液處理可提高小麥的抗旱性
三、節水灌溉技術對抗逆的作用
四、冬小麥綜合抗逆高產栽培調控模式
參考文獻
第十章 華北冬小麥-夏玉米抗逆減損生產系統
第一節 作物適應氣候變化的抗逆品種遴選
一、冬小麥抗逆品種的篩選
二、冬小麥適宜貯?旱作品種的篩選
三、夏玉米耐密植品種的篩選
第二節 冬小麥逆境產量效應及響應機制
一、極端高溫危害冬小麥生產力、產量數量特徵
二、乾熱風危害冬小麥生產力、產量數量特徵
三、不同品種冬小麥對逆境的響應
第三節 冬小麥-夏玉米周年抗逆栽培
一、冬小麥-夏玉米兩晚勻播增產技術
二、冬小麥-夏玉米氣候變暖適應能力
第四節 冬小麥-夏玉米周年抗旱節水高產高效栽培技術
一、冬小麥-夏玉米輪作適應氣候災害的栽培技術
二、冬小麥「晚、密、撒」節水高效栽培技術
三、冬小麥-夏玉米貯?旱作高效栽培技術
參考文獻
第十一章 氣候變化對水資源的影響及適應能力
第一節 不同氣候變化情景下水資源量變化趨勢
一、華北代表性小流域徑流量預估
二、未來華北地區水資源量變化趨勢
三、不同排放情景下華北平原農業灌溉可用水量預估
第二節 升溫1.5℃和2℃時華北平原水資源特徵
一、升溫年份確定
二、代表性小流域徑流特徵
三、水資源分佈特徵
第三節 華北平原不同情景下乾旱變化趨勢
一、華北平原乾濕變化特徵
二、華北地區乾旱特徵變化趨勢
第四節 華北平原不同情景下乾旱事件及對農業的影響
一、不同情景下乾旱事件預估
二、最強幹旱事件風險時空分佈特徵
三、不同背景下乾旱對華北平原農業用地的影響
參考文獻
第十二章 華北地區農業對氣候災害的適應能力
第一節 數據資料及評估方法
一、資料來源
二、評估方法
第二節 華北地區農業氣候資源格局及變化特徵
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