Study on Relationship Between Meteorological Factors and Grain Crops in Drought-Prone Areas of Songnen Plain from 1971 to 2020

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0074

Abstract

Abstract:

To explore the effects of temperature and precipitation changes on corn and rice in drought-prone areas of Songnen Plain, based on the data of temperature, precipitation and yield from 10 meteorological stations in Qiqihar City during 1971 to 2020, the long-term change trends of temperature and precipitation in the growing season of crops in the study area were analyzed by using linear trend fitting, multiple linear regression and R/S analysis. And the relationship model between meteorological factors and meteorological yield of maize and rice was established, the future change trends of temperature and precipitation were explored. Results showed that during 1971-2020 growing season, monthly average temperature and minimum temperature showed an increasing trend, while the maximum temperature had no significant change. The precipitation in the growing season increased significantly, and the monthly precipitation showed a slight fluctuation upward trend. The number of years with abnormal or close to abnormal cold (warm) during the growing season and each month was 27 years, the cold years were mainly concentrated in the 1970s to 1980s, the warm years were mainly in the 21st century. And the number of years with abnormal or close to abnormal precipitation was 24 years, mainly in the 1990s. The minimum temperature, the maximum temperature and the precipitation in August and the mean temperature in July were correlated with the meteorological yield of maize (P<0.05). The maximum temperature, the minimum temperature and the precipitation in September and the minimum temperature in July were correlated with the meteorological yield of rice (P<0.05). The results indicated that the water and heat conditions from midsummer to early autumn significantly influenced the yield formation of maize and rice. In the future, the temperature and precipitation conditions of crop growing season in the study area will continue to show a warm and humid trend, and there is still a large space for the utilization of local climate resources by maize and rice.

Key words: Hurst index, spatial and temporal distribution of temperature and precipitation, Qiqihar, Songnen Plain, drought-prone areas, corn, rice

CHEN Chang, LIU Xingli, JIANG Lixia, LOU Dejun, WANG Yongchao, ZHU Yumei, LI Yi, LI Wenjing. Study on Relationship Between Meteorological Factors and Grain Crops in Drought-Prone Areas of Songnen Plain from 1971 to 2020[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(29): 103-112.

Figures/Tables 9

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时期	接近异常偏暖	异常偏暖	接近异常偏冷	异常偏冷
5月	2009、2013	—	1971、1972、1988、1995、2015	1974、1987
6月	2004	2010	1972、1976	1983、2009
7月	2020	—	1975、1978、1986、1987、1989	1983、1991
8月	1982、1991、2000	—	1973	1972、1980、1981
9月	2000	—	1981、1982、1987、1989、1990	1972、1980、1985、1992
5—9月	—	2000	1971、1974、1992	1972、1976、1981、1983、1987

时期	接近异常偏暖	异常偏暖	接近异常偏冷	异常偏冷
5月	2009、2013	—	1971、1972、1988、1995、2015	1974、1987
6月	2004	2010	1972、1976	1983、2009
7月	2020	—	1975、1978、1986、1987、1989	1983、1991
8月	1982、1991、2000	—	1973	1972、1980、1981
9月	2000	—	1981、1982、1987、1989、1990	1972、1980、1985、1992
5—9月	—	2000	1971、1974、1992	1972、1976、1981、1983、1987

时期	接近异常偏多	异常偏多	接近异常偏少	异常偏少
5月	2005、2010、2011、2014	1988	1979	—
6月	2015	2009	1982、2001、2004	—
7月	1991、2013	2003	2020	2016
8月	1997、2020	1998、2019	2012	—
9月	1994、2018	2016、2020	—	—
5-9月	2019、2020	1998	1976、2004、2007	—

时期	接近异常偏多	异常偏多	接近异常偏少	异常偏少
5月	2005、2010、2011、2014	1988	1979	—
6月	2015	2009	1982、2001、2004	—
7月	1991、2013	2003	2020	2016
8月	1997、2020	1998、2019	2012	—
9月	1994、2018	2016、2020	—	—
5-9月	2019、2020	1998	1976、2004、2007	—

因子	5月	6月	7月	8月	9月	5—9月
因子	玉米
平均气温	0.032	0.035	0.365*	-0.032	-0.022	0.105
最低气温	0.13	0.033	0.273	0.313*	0.227	0.216
最高气温	0.155	0.144	0.158	-0.302*	0.05	0.089
降水量	0.03	-0.128	0.019	0.332*	-0.095	0.105
	水稻
平均气温	0.13	0.193	0.233	0.07	0.101	0.194
最低气温	0.156	-0.042	0.298*	0.171	0.347*	0.274
最高气温	-0.058	0.156	0.238	-0.196	0.331*	0.135
降水量	-0.142	-0.264	0.15	0.069	-0.44*	-0.229