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中國-以節氣分析氣候改變對春小麥的影響

案例類型:結構和物理性選項

主要課題:節氣變化

核心內容:科學模式與分析

案例性質:學術科研

氣候評估:無氣候變遷風險評估

  彙整:劉雨蓁

  點閱:376

問題與目標

全球氣候暖化的背景下,造成中國春天提早,且全年平均溫度提高。此外,中國黃河流域流傳至今的24節氣,受氣候改變影響,使原先各節氣所代表的氣候特徵發生改變,因此24節氣需要依目前的氣候變遷進行調整,方能提供農民適合的作物物候期。


採取的改善作為

以靠近黃河流域的沙坡頭地區為例,透過1985年至2015年的逐日氣象觀測資料(包含平均溫度、降雨量及日射量),與該地區主要作物春小麥的物候期資料,進行各節氣的氣候變遷分析,並找出氣候改變下對節氣與春小麥物候期之間的影響。


成效

由寧夏沙坡頭地區1985年至2015年(分為1985-1999前15年與2000-2015後16年)對照24節氣的平均溫度發現,大部分後16年的平均溫度高於前15年(圖1),這反應全球暖化的影響,溫度落差大約落在0.2至3.3℃,其中各節氣的平均日數溫度變量以清明上升最大(+0.22℃),霜降溫度下降最多(-5.5℃);而溫度變化率,以春分升溫幅度最大(0.25℃/天),霜降溫度下降幅度最多(-0.26℃/天)(圖2)。

而春小麥物候期(播種、發芽期、苗期、分蘖期、拔節期、孕穗期、抽穗期、開花期、乳熟期、成熟期)會經歷9個節氣(驚蟄至小暑),其中芒種與小暑對應春小麥的成熟期,而這兩個節氣的溫度有逐年上升的趨勢(圖3)。

從小麥栽培各生育日期中可以發現,隨溫度升高,營養生長期由62天延長至64天,生殖生長期由68天縮短為64天,使春小麥物候期有縮短的趨勢(圖4)。綜合上述,平均溫度的改變對作物物候期影響十分顯著,尤其當溫度升高,會加速作物物候期,而影響作物的生長。

 

圖1 1985至1999年和2000至2015年中國寧夏沙坡頭區24節氣平均溫度趨勢(圖片來源:參考文獻)

 

圖2 各節氣中的溫度升降幅度和相鄰節氣的平均溫度變量趨勢(圖片來源:參考文獻)

 

圖3 1985至2015年中國寧夏沙坡頭區春小麥主要物候期平均溫度年變化(圖片來源:參考文獻)

 

圖4 春小麥1985至1995年與1996年至2015年各生育日期分析(圖片來源:參考文獻)

 

名詞解釋

氣候變遷風險評估:  使用有效的評估工具來了解氣候變遷對各個領域的中長期衝擊,並提出相對應的調適策略與行動,以減低氣候變遷帶來的風險。

案例類型:

   結構和物理性選項- 工程技術或是現有構造物的強化、綜合技術研發

   社會性選項- 社區災害知識的學習與交流、警戒資訊的研發與運用

   制度性選項- 經濟、政策與法律層面的制度建立 


參考文獻

龐婷婷、毛萬忠、高傑、李英、黃雲、洛松拉姆. 2017. Climate change of 24 solar terms and the response of spring wheat phenology in Shapotou area from 1985 to 2015. Journal of Anhui Agricultural Sciences. 45(13):182-185.


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