长江中下游地区高温热害对水稻的影响
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作者简介 ：张倩 （ ９４一） １８ ，女 ，天津人 ，硕士 ，主要从事农业气象灾害研究．Ｅ ｍ ｉ ｈｉｎ ＠１ ３ ｃｍ － ａｌ ｑａｅ ６ ．ｏ ：ｚ
通讯作者 ：赵艳霞 （９ ８一 ， ，研究员 ，主要从事农业气象灾害监测 评估 、气候 变化对农 业影响评 估 、作物模式 等方面 的研究 １６ ） 女
安 全生 产意 义重 大 … 。
最低气温 、日照时数 、日降水量 、２ｍ高处风速和
水 汽 压 。作 物 资料 为 ６ ３个 农业 气 象 台站 的观 测数 据 （９ １—２０ １８ ０６年 ） ，主 要 包 括水 稻 品种 熟 性 、主 要 发 育期 和 生 物 量 数 据 。土 壤 资 料 为 研 究 区域 土 壤 的相关物 理性 质 、肥力 特性 等数 据 。
Ｅ— ｉ ：ｚ ｘ ｃ ｌ￥ ｃ ．ｇ ｖ １ ｍａｌ ｙ ＠ ａ／ ． ｍａ ｏ ．２ ｉ １ １
本文研 究 区 域 为长 江 中下 游地 区湖 北 、湖 南 、 安徽 、江 西 、江 苏 及 浙 江 六 省 。气 象 资 料 为 研 究 区域 内 ９ １个 气 象 台 站 的 观 测 数 据 （ ９ １—２０ １６ ０６ 年） ，主要 包 括 ：逐 日平 均 气 温 、 日最 高气 温 、 日
１ 材 料 与 方 法
１ １ 基本 资料 ．
化诱发的 自然灾害 的增加可能会使我 国农业生产 变得更不稳定 ，粮食 安全变得 更脆弱 ＿ 。我 国长 ５
江流域 及其 以南 地 区 ，从 １９ ９９年 至 今 ，几 乎 每 年
都 会 出现持 续 １ ０ ｄ以上 的强 度 大 、范 围广 的极 端
第２ ６卷第 ４期
２１年 １ ０１ ０月
灾
害
学
Hale Waihona Puke Baidu
Ｖ０ ． ６ Ｎｏ ４ １２ ．
０ｃ． ０ １ ｔ２ １
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＡＴＡＳ ＴＲＯＰ ＨＯＬ ＯＧＹ
长 江 中下 游 地 区高温 热 害对 水 稻 的 影 响
张 倩 ，赵艳 霞，王春 乙
（ 中国气象科学研究院 ，北京 １０ ８ ） ０ ０ １
水 稻不 结实 的关键 期 是在 花期前 后 ，光 合作 用
本 文选 用 荷 兰 瓦 赫 宁 根 大 学 开 发 研 制 的作 物 模 型 ＷＯ Ｏ Ｔ ． 。作 物 模 型 生 长 发 育参 数是 通 过 Ｆ Ｓ７ １ 实 验 室或 田 间 的控 制试 验 获 得 的 ，因 此 要 根 据 实
摘
要：以长江 中下游地 区的气象 资料 和水 稻生长发育观测资料为基础 ，应用 ＷＯ Ｏ Ｔ作物模 型模拟 了不 同发育 ＦＳ
时段高温热害对早稻 和中稻生 长发育及 产量 的影 响 ，评估 了长江 中下游地 区高温热 害对水稻 的影响程度 。研 究表
明：高温主要影响早稻和 中稻 的孕穗 、开花和灌浆 ，受高温影 响减产程度 依次 为灌浆期 最大 ，开 花期次之 ，孕 穗 期最小 ；当高温强度和持续 日数增加到某一数值 ，中稻开 花期 高温减产 开始大 于灌 浆期 。对 于典型高温 年份 ，无 论早稻还是 中稻减产率均高达 ３ ％ 以上 ，为重度灾 害，而且 中稻 的最 大减产率 一般要 大于早 稻。 ０
高 温天 气 。预 计 在 未 来 全 球 气 候 变 暖 背 景 下 ，我 国多数 大陆 地 区在 ２ １世 纪 极 端 高温 、热 浪 等事 件 的发生 频 率 很 可 能 继 续 增 加 ｊ 因此 深入 研 究 水 。 稻 热 害发 生 的规 律 及 其 对 气 候 变 化 、农 业 措 施 改 进 的 响应 、确 定 灾 害 风 险 指 标 ，并 及 早 采 取 适 宜 措 施对 水 稻 热 害 进 行 防御 ，对 保 障我 国 未来 粮 食
则 是对 高温 最 敏 感 的过 程 之 一 ｍ 。高 温 主要 从 两
征的显著 变 化 ，全 球 变 暖 已经是 不 争 的 科 学 事 实 。政府间气候变化专 门委员会 第一工作组 发 Ｊ
布 的第 四 次 评 估 报 告 指 出 ，过 去 １０年 （ ９６— ０ １０ ２０ ０５年 ） ，全 球 地 表 平 均 气 温 升 高 了 ０７ ℃ ± ．４
０ ８ ℃ Ｅ］ ．１ ２
。
方面影响水 稻的生长发育过程 ：一方 面高温伤害 水稻开花受精过程，导致空粒率增 加 ；另一方面 ， 高温伤害水稻 的灌浆过程 ，导致秕 粒率增加 ，千 粒重 下 降 － １ “ １。 ２
未来 ５ ０—１０年 全 球 和 我 国 的气 候 将 ０
继 续 向变 暖方 向发展 ＿ 。预 计 到 ２ ３ Ｊ １世 纪 末 ，全 球 地 表平 均温 度还 将上 升 １４ｏ 一 ． ． Ｃ ５８℃ ［ 。气候 变 ４ ｊ
１ ２ 作物 模型及 验 证 ．
１７ ９０年 以 来 ，水 稻 热 害 问 题 已 有 较 多 报 道 。 目前 ，国内外 学 者 对 水 稻 高 温 热 害生 理 生 态 机 制 方 面 的研 究 已经 取 得 了较 好 的 成 果 ，积 累 了 丰 富 的水稻 热 害 理 论 与 调 控 技 术 。研 究 认 为 高 温 导 致
关键词 ：高温热害 ；水稻 ；ＷＯ Ｏ Ｔ模型 ；长江 中下游 ；影响评估 ＦＳ
中 图分 类 号 ：Ｘ ３ ４ ９ ４ ；Ｐ ２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ００—８ １ ２ １ ）４— ０ ７— ６ １Ｘ（０ １ ０ ０５ ０
近百 年 来 ，全 球 气 候 呈 现 出 以变 暖 为 主要 特
际观测资料 ，先确定 水稻发 育期 ，再 由发育期 确 定 有效 积 温 ，得到水 稻 生长发 育 的初始 参数 。
收 稿 日期 ：２ １ —０ ０ ０ １ ５— ６
基金项 目：公益性行业 （ 气象 ） 科研专项经费项 目（ Ｙ Ｙ ０ ８６ ０ ） Ｇ Ｈ ２ ００ ０ ８ ；国家科技支撑计划课（ ０ １ Ａ ３ Ｂ １ ２ １Ｂ Ｄ ２ ０ ）
通讯作者 ：赵艳霞 （９ ８一 ， ，研究员 ，主要从事农业气象灾害监测 评估 、气候 变化对农 业影响评 估 、作物模式 等方面 的研究 １６ ） 女
安 全生 产意 义重 大 … 。
最低气温 、日照时数 、日降水量 、２ｍ高处风速和
水 汽 压 。作 物 资料 为 ６ ３个 农业 气 象 台站 的观 测数 据 （９ １—２０ １８ ０６年 ） ，主 要 包 括水 稻 品种 熟 性 、主 要 发 育期 和 生 物 量 数 据 。土 壤 资 料 为 研 究 区域 土 壤 的相关物 理性 质 、肥力 特性 等数 据 。
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本文研 究 区 域 为长 江 中下 游地 区湖 北 、湖 南 、 安徽 、江 西 、江 苏 及 浙 江 六 省 。气 象 资 料 为 研 究 区域 内 ９ １个 气 象 台 站 的 观 测 数 据 （ ９ １—２０ １６ ０６ 年） ，主要 包 括 ：逐 日平 均 气 温 、 日最 高气 温 、 日
１ 材 料 与 方 法
１ １ 基本 资料 ．
化诱发的 自然灾害 的增加可能会使我 国农业生产 变得更不稳定 ，粮食 安全变得 更脆弱 ＿ 。我 国长 ５
江流域 及其 以南 地 区 ，从 １９ ９９年 至 今 ，几 乎 每 年
都 会 出现持 续 １ ０ ｄ以上 的强 度 大 、范 围广 的极 端
第２ ６卷第 ４期
２１年 １ ０１ ０月
灾
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学
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Ｖ０ ． ６ Ｎｏ ４ １２ ．
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长 江 中下 游 地 区高温 热 害对 水 稻 的 影 响
张 倩 ，赵艳 霞，王春 乙
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水 稻不 结实 的关键 期 是在 花期前 后 ，光 合作 用
本 文选 用 荷 兰 瓦 赫 宁 根 大 学 开 发 研 制 的作 物 模 型 ＷＯ Ｏ Ｔ ． 。作 物 模 型 生 长 发 育参 数是 通 过 Ｆ Ｓ７ １ 实 验 室或 田 间 的控 制试 验 获 得 的 ，因 此 要 根 据 实
摘
要：以长江 中下游地 区的气象 资料 和水 稻生长发育观测资料为基础 ，应用 ＷＯ Ｏ Ｔ作物模 型模拟 了不 同发育 ＦＳ
时段高温热害对早稻 和中稻生 长发育及 产量 的影 响 ，评估 了长江 中下游地 区高温热 害对水稻 的影响程度 。研 究表
明：高温主要影响早稻和 中稻 的孕穗 、开花和灌浆 ，受高温影 响减产程度 依次 为灌浆期 最大 ，开 花期次之 ，孕 穗 期最小 ；当高温强度和持续 日数增加到某一数值 ，中稻开 花期 高温减产 开始大 于灌 浆期 。对 于典型高温 年份 ，无 论早稻还是 中稻减产率均高达 ３ ％ 以上 ，为重度灾 害，而且 中稻 的最 大减产率 一般要 大于早 稻。 ０
高 温天 气 。预 计 在 未 来 全 球 气 候 变 暖 背 景 下 ，我 国多数 大陆 地 区在 ２ １世 纪 极 端 高温 、热 浪 等事 件 的发生 频 率 很 可 能 继 续 增 加 ｊ 因此 深入 研 究 水 。 稻 热 害发 生 的规 律 及 其 对 气 候 变 化 、农 业 措 施 改 进 的 响应 、确 定 灾 害 风 险 指 标 ，并 及 早 采 取 适 宜 措 施对 水 稻 热 害 进 行 防御 ，对 保 障我 国 未来 粮 食
则 是对 高温 最 敏 感 的过 程 之 一 ｍ 。高 温 主要 从 两
征的显著 变 化 ，全 球 变 暖 已经是 不 争 的 科 学 事 实 。政府间气候变化专 门委员会 第一工作组 发 Ｊ
布 的第 四 次 评 估 报 告 指 出 ，过 去 １０年 （ ９６— ０ １０ ２０ ０５年 ） ，全 球 地 表 平 均 气 温 升 高 了 ０７ ℃ ± ．４
０ ８ ℃ Ｅ］ ．１ ２
。
方面影响水 稻的生长发育过程 ：一方 面高温伤害 水稻开花受精过程，导致空粒率增 加 ；另一方面 ， 高温伤害水稻 的灌浆过程 ，导致秕 粒率增加 ，千 粒重 下 降 － １ “ １。 ２
未来 ５ ０—１０年 全 球 和 我 国 的气 候 将 ０
继 续 向变 暖方 向发展 ＿ 。预 计 到 ２ ３ Ｊ １世 纪 末 ，全 球 地 表平 均温 度还 将上 升 １４ｏ 一 ． ． Ｃ ５８℃ ［ 。气候 变 ４ ｊ
１ ２ 作物 模型及 验 证 ．
１７ ９０年 以 来 ，水 稻 热 害 问 题 已 有 较 多 报 道 。 目前 ，国内外 学 者 对 水 稻 高 温 热 害生 理 生 态 机 制 方 面 的研 究 已经 取 得 了较 好 的 成 果 ，积 累 了 丰 富 的水稻 热 害 理 论 与 调 控 技 术 。研 究 认 为 高 温 导 致
关键词 ：高温热害 ；水稻 ；ＷＯ Ｏ Ｔ模型 ；长江 中下游 ；影响评估 ＦＳ
中 图分 类 号 ：Ｘ ３ ４ ９ ４ ；Ｐ ２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ００—８ １ ２ １ ）４— ０ ７— ６ １Ｘ（０ １ ０ ０５ ０
近百 年 来 ，全 球 气 候 呈 现 出 以变 暖 为 主要 特
际观测资料 ，先确定 水稻发 育期 ，再 由发育期 确 定 有效 积 温 ，得到水 稻 生长发 育 的初始 参数 。
收 稿 日期 ：２ １ —０ ０ ０ １ ５— ６
基金项 目：公益性行业 （ 气象 ） 科研专项经费项 目（ Ｙ Ｙ ０ ８６ ０ ） Ｇ Ｈ ２ ００ ０ ８ ；国家科技支撑计划课（ ０ １ Ａ ３ Ｂ １ ２ １Ｂ Ｄ ２ ０ ）