宣城市一季稻高温热害分布规律及对产量的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0094

摘要/Abstract

摘要： 本研究旨在避免或减轻高温热害对宣城市一季稻生产的不利影响，保障该地区水稻生产的稳定性。基于宣城市7个气象站点1961—2023年的气象资料和2000—2023年一季稻单产数据，采用产量建模、小波分析等方法，系统分析宣城市一季稻关键生育期（孕穗—抽穗扬花期）高温热害的时空分布特征、变化规律及其对产量的影响。结果表明：（1）高温热害总发生频次自20世纪90年代起呈上升趋势，进入21世纪后，轻、重和极重度热害的发生频次增加，而中度热害呈缓慢下降趋势。各类热害发生频次排序为轻度>重度>中度>极重度。（2）高温热害影响范围为轻度>重度>中度>极重度。（3）高温热害在空间上总体表现为西南多、东北少，其中宁国市热害发生最频繁，广德市相对较少；整体而言，高温热害呈加剧趋势。（4）宣城市一季稻产量和高温热害之间存在显著的4~5 a反相位共振周期，且该周期在2007年后更为明显。高温热害强度与一季稻减产幅度呈显著正相关。基于上述结果，建议在南部高温热害高发区推广耐高温籼稻品种，并配套“深水灌溉+叶面喷施水杨酸”等应急技术；在东北低发区优化播期，使抽穗扬花期避开7月下旬—9月上旬的高温时段。本研究结果可为当地水稻稳产高产及增强气候韧性提供技术支持。

关键词: 高温热害, 一季稻, 小波分析, 相对气象产量, 宣城市

Abstract:

This study aimed to mitigate or prevent the adverse effects of heat damage on yield of single-season rice in Xuancheng, ensuring stable rice production in the region. Using meteorological data from seven meteorological stations (1961-2023) and rice yield data (2000-2023) in Xuancheng, the spatiotemporal distribution, variation patterns, and yield impacts of heat damage during the critical growth stages of single-season rice (booting to heading-flowering stages) were analyzed through yield modeling and wavelet analysis. The findings revealed that: (1) total heat damage events increased after the 1990s. After 2000, mild, severe, and extreme heat damage showed rising trends, while moderate damage declined gradually. Mild events were most frequent, followed by severe and moderate, with extreme events being the least common. (2) The spatial extent of heat damage followed the order: mild > severe > moderate > extreme. (3) Heat damage was more prevalent in the southwest and less frequent in the northeast. Ningguo experienced the highest frequency, while Guangde had the relatively lower frequency, with an overall increasing trend. (4) A 4-5 year inverse-phase resonance cycle existed between rice yields and heat damage in Xuancheng, becoming more pronounced after 2007. There was a significant positive correlation between the intensity of high temperature heat damage and the yield reduction of single-season rice. Recommendations include: promoting high-temperature-tolerant indica rice varieties paired with emergency measures like “deep-water irrigation + foliar salicylic acid application” in southern high-risk zones; optimizing sowing dates in northeastern low-risk zones to avoid critical flowering stages from late July to early September. The research results, combined with the above targeted measures, can provide scientific basis and technical support for the stable and high yield of local rice and the enhancement of climate resilience.

Key words: heat damage, single-season rice, wavelet analysis, relative meteorological yield, Xuancheng

包静雯, 倪大敬, 胡安霞, 邱丽芳, 王美铄. 宣城市一季稻高温热害分布规律及对产量的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(25): 100-107.

BAO Jingwen, NI Dajing, HU Anxia, QIU Lifang, WANG Meishuo. Distribution Pattern of Heat Damage and Its Impact on Yield of Single-Season Rice in Xuancheng[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(25): 100-107.

图/表 8

等级	持续天数/d
轻度	3~5
中度	6~8
重度	9~15
极重	≥16

表1. 宣城市一季稻高温热害等级指标

图1. 宣城市一季稻总高温热害频次年际变化特征曲线

图2. 1961—2023年宣城市不同等级高温热害频次年际变化规律

图3. 1961—2023年宣城市不同等级高温热害站次比年际变化规律

图4. 1961—2023年宣城市一季稻高温热害平均发生频次、高温热害倾向率空间分布

图5. 宣城市2000—2023年一季稻实际产量、趋势产量和相对气象产量

图6. 相对气象产量和不同等级高温热害频次的连续小波变换功率谱

图7. 相对气象产量和不同等级高温热害频次的交叉小波凝聚谱和位相谱 →表示同相位变化，←表示反相位变化，↑和↓表示相位差为π/2

参考文献 28

[1]	高启慧, 秦圆圆, 梁媚聪, 等. IPCC第六次评估报告综合报告解读及对我国的建议[J]. 环境保护, 2023, 51(Z2):82-83.
[2]	姜克隽. IPCC AR6:长期减排路径[J]. 气候变化研究进展, 2023, 19(2):133-138.
[3]	高素华, 王培娟, 万素, 等. 长江中下游高温热害及对水稻的影响[M]. 北京: 气象出版社,2009:1-2
[4]	岳伟, 杨太明, 陈金华. 安徽省夏季高温发生规律及对一季稻生长的影响[J]. 安徽农业科学, 2008, 36(36):15811-15813.
[5]	黄义德, 曹流俭, 武立权. 2003年安徽省中稻花期高温热害的调查与分析[J]. 安徽农业大学学报, 2004, 31(4):385-388.
[6]	马宝, 李茂松, 宋吉青, 等. 水稻热害研究综述[J]. 中国农业气象, 2009(S1):178-182.
[7]	杨舒畅, 申双和. 水稻高温热害及其风险评估的研究进展[J]. 农学学报, 2016, 6(2):122-125. doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas15080004
[8]	杜雪树, 殷得所, 査中萍, 等. 水稻高温热害研究进展[J]. 安徽农业科学, 2017, 45(35):20-22.
[9]	周俊杰. 孕穗期高温对水稻生长发育和产量形成的影响研究[D]. 南京: 南京农业大学,2017:1-2.
[10]	李正喜, 纪宗锐. 高温热害对水稻生长的影响及应对措施[J]. 安徽农学通报, 2019, 25(8):33-34.
[11]	许用强, 姜宁, 奉保华, 等. 水稻开花期高温热害响应机理及其调控技术研究进展[J]. 中国水稻科学, 2024, 38(2):111-126. doi: 10.16819/j.1001-7216.2024.230601
[12]	沙修竹, 申双和, 陶苏林. 长江中下游地区一季稻高温热害风险评估与区划[J]. 江苏农业学报, 2015, 31(5):1053-1059.
[13]	谢晓金, 李秉柏, 朱红霞, 等. 抽穗期高温对水稻叶片光合特性和干物质积累的影响[J]. 中国农业气象, 2012(3):145-149.
[14]	郭建茂, 李淑婷, 谢晓燕, 等. 安徽省一季稻抽穗开花期高温热害分布规律[J]. 江苏农业科学, 2018, 46(5):275-280.
[15]	杨军, 李迎春, 刘丹, 等. 江西一季稻花期高温热害发生规律及其对产量的影响[J]. 江苏农业科学, 2017, 45(19):170-175.
[16]	刘文英, 孙素琴. 1959—2019年江西省一季稻热害发生特征[J]. 气象与减灾研究, 2020, 43(4):307-313.
[17]	许航, 张鑫臻, 李俭梅, 等. 近60年湖南省夏季高温时空分布及水稻热害变化规律[J]. 分子植物育种, 2022, 20(12):4153-4161.
[18]	陈东东, 栗晓玮, 张璐阳, 等. 西南地区水稻高温热害时空特征及危险性[J]. 中国农业气象, 2024, 45(8):860-871.
[19]	武汉区域气候中心, 华中农业大学植物科学技术学院. GB/T 21985—2008,主要农作物高温危害温度指标[S]. 北京: 中国标准出版社,2008:1.
[20]	许莹, 王猛, 杨太明, 等. 安徽省一季稻高温热害致灾指标研究[J]. 气象, 2020, 46(6):857-862.
[21]	黄维, 郑慧林, 刘永裕, 等. 南充市一季稻高温热害的发生规律及其对产量的影响[J]. 中国农学通报, 2018, 34(30):103.
[22]	张梦婷, 刘志娟, 杨晓光, 等. 气候变化背景下中国主要作物农业气象灾害时空分布特征[I]:东北春玉米延迟型冷害[J]. 中国农业气象, 2016, 37(5):601.
[23]	谢晓燕. 苏皖地区一季稻高温热害风险评价[D]. 南京: 南京信息工程大学,2017:14.
[24]	TORRENCE C, COMPO G P. A practical guide to wavelet analysis[J]. Bulletin of the American meteorological society, 1998, 79(79):61-78.
[25]	YUAN L W, YU Z Y, XIE Z R, et al. Enso signals and their spatial-temporal variation characteristics recorded by the sea-level changes in the Northwest Pacific Margin during 1965-2005[J]. Science in China Series D: Earth sciences, 2009, 52(6):869-882.
[26]	沈陈华. 气象因子对江苏省水稻单产的影响[J]. 生态学报, 2015, 35(12):4155-4167.
[27]	刘占明, 陈子遷, 路剑飞, 等. 广东北江流域降水时空分布及其与Nino3区SST相关性分析[J]. 自然资源学报, 2013, 28(5):786-798. doi: 10.11849/zrzyxb.2013.05.008
[28]	杨炳玉, 申双和, 陶苏林, 等. 江西省水稻高温热害发生规律研究[J]. 中国农业气象, 2012, 33(4):615-622.