新疆农业气候时空变化特征及对绿洲种植制度潜力影响及响应研究

In the face of the reality that the warming trend of Xinjiang climate is similar as that of globe, and in order to respond actively and adapt positively to effects of climate change on agro-production in Xinjiang, This project, combining data analysis with field validation, try to find tempo-spacial pattern of climate change and its effects on potentials of local cropping systems in Tarim basin, Yili valley, nothern slope of Tiangshan mountains, Tuha basin and Altai plain respectively between the year of weather stations established and 2010. By finding out the local tempo-spatial patterns of climate change in sub-regions of Xinjiang, and the its effects on regional crop pattern, cropping system, crop growth and development period and northern boundary, We can further evaluate the whole-year climate productivity potentials of major crops and cropping systems in major agro-regions of Xinjiang, and based on the field investigations and experiments, reveal the possibility of cropping systems with improved yield and revenue by using the abundant heat resource resulting from climate warming. This project should give the evidences of theory and actual modes about making the best use of light and heat resources, optimizing cropping system, innovative cropping pattern and improving yield and revenue in Xinjiang.

针对新疆气候与全球气候一样不断变暖的现实问题，为了积极应对和主动适应气候变化对新疆农业生产活动的影响,本项目采用资料分析和实证研究相结合的研究方法，系统研究自建站至2010年环塔里木盆地、伊犁河谷、天山北坡、吐哈盆地、阿勒泰平原五大区域农业气候时空变化特征及对相应区域种植制度潜力的影响。通过研究明确新疆各区域农业气候动态时空变化特征；探明气候变化对各区域作物布局、熟制、作物生育期、种植北界等的影响，进一步揭示新疆各区域主要作物及种植模式在气候变化条件下的全年气候生产潜力；通过实地考察与田间试验，揭示应对气候变暖利用热量资源开发增产增收新型种植模式的可能性。该项目将为充分利用新疆的自然资源及光热能量、优化种植制度、创新种植模式、增产增收提供重要的理论依据与现实模式。

针对新疆气候与全球气候一样不断变暖的现实问题，为了积极应对和主动适应气候变化对新疆农业生产活动的影响,准确认识新疆农业气候时空变化的基本规律和趋势,进一步揭示农业气候变化对新疆各区域种植制度及气候生产潜力的影响，本项目采用资料分析和实证研究相结合的研究方法，系统研究新疆自1961年至 2010 年伊犁河谷、天山北坡、吐哈盆地、阿勒泰平原等区域农业气候时空变化特征及对相应区域种植制度潜力的影响，研究结果表明，1961年-2010年新疆气温呈上升趋势，终霜冻日和初霜冻日分别以-1.41d/10a 和2.21d/10a的倾向率提早和推迟。北疆各地区增温明显，且呈波动上升趋势。1961年-2010年伊犁河谷年平均气温变化倾向率为0.43 ℃/10a，平均升高了2.2 ℃；≥0 ℃、≥10℃积温倾向率分别为89.9 ℃·d/10a和88.0 ℃·d/10a，分别增多了458.5 ℃·d和448.8 ℃·d。阿勒泰地区年均气温的倾向率为0.42℃/10a，50a上升了2.1℃，≥0℃、≥10℃积温的倾向率分别为 71.7℃·d /10a、57.1℃·d/10a，分别增加了358.5℃·d、285.5℃·d。天山北坡经济带的1971年～2010年平均气温、无霜期和≥10℃积温分别以 0.4 ℃/10 a、3.2 d/10 a 及 87.2 ℃·d/10 a的倾向率上升，并均在 90 年代发生了突变，突变年后比突变年前年平均气温增加了 1.1 ℃，无霜期增加了 8 d，≥10℃积温增加了239.4 ℃· d。. 气候变化对农区种植制度产生了重要影响，其总体影响表现为棉花、玉米喜温作物播种期提前，作物生长季延长；天山北坡经济带棉花区划总体呈现出风险棉区向东缩小并南移、次宜棉区向东缩小和宜棉区南移、东西双向扩展的变化特征；作物熟制从仅满足一年一熟逐渐向多熟制发展，表现为，一年三熟的地区较之前以吐鲁番市为中心向周边地区扩大，一年二熟的地区扩大到精河县-克拉玛依市沿线以东，克拉玛依-奇台-鄯善沿线以南天山以北的大部分地区和伊犁河谷西部以及哈密市周边地区，一年一熟的县市呈继续向高纬度地区减少的趋势变化。上述研究结果对于优化新疆绿洲种植制度、调整作物种植结构、提出适应气候变化的农业发展策略具有积极的理论意义和十分重要的现意义。