基于CMIP6的贵州省玉米高温热害预估研究

目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 ⅠAbstract:Ⅱ第1章引言 11.1研究背景 11.2研究价值 21.2.1学术价值 21.2.2应用价值 21.3研究目标 21.4研究内容 21.5研究现状 2第2章数据来源与研究方法 52.1研究区域概况 52.2数据来源 52.3研究方法 62.3.1玉米高温热害研究时段 62.3.2空间分布图的制作 62.3.3高温热害发生频率 72.3.4趋势分析法 72.3.5小波分析 7第3章1961-2023年玉米高温敏感期高温热害的时空变化特征 83.1历史时期贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆成熟期高温热害频次年际变化 83.1.1历史时期贵州省拔节-抽雄期年际变化 83.1.2历史时期贵州灌浆-成熟期年际变化 83.2历史时期贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆成熟期高温热害频次年代际变化 93.2.1历史时期贵州省拔节-抽雄期年代际变化 93.2.2历史时期贵州省灌浆-成熟期年代际变化 9第四章不同情景年玉米高温敏感期高温热害的时空变化特征 104.1未来情景下贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆成熟期高温热害频次年际变化 104.1.1未来情景SSP126贵州省拔节-抽雄期年际变化 104.1.2未来情景SSP126贵州省灌浆-成熟期年际变化 104.1.3未来情景SSP245贵州省拔节-抽雄期年际变化 104.1.4未来情景SSP245贵州省灌浆-成熟期年际变化 114.1.5未来情景SSP370贵州省拔节-抽雄期年际变化 114.1.6未来情景SSP370贵州省灌浆-成熟期年际变化 114.1.7未来情景SSP585贵州省拔节-抽雄期年际变化 114.1.8未来情景SSP585贵州省灌浆-成熟期年际变化 124.2未来情景下贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆成熟期高温热害频次年际代变化 134.2.1未来情景SSP126贵州省拔节-抽雄期年际代变化 134.2.2未来情景SSP126贵州省灌浆-成熟期年际代变化 134.2.3未来情景SSP245贵州省拔节-抽雄期年际代变化 134.2.4未来情景SSP245贵州省灌浆-成熟期年际代变化 144.2.5未来情景SSP370贵州省拔节-抽雄期年际代变化 144.2.6未来情景SS370贵州省灌浆-成熟期年际代变化 144.2.7未来情景SSP585贵州省拔节-抽雄期年际代变化 144.2.8未来情景SSP585贵州省灌浆-成熟期年际代变化 14第5章玉米高温热害不同情景空间分布 175.1历史时期玉米高温热害频次空间分布 175.2未来情景玉米高温热害频次空间分布 175.2.1未来情景SSP126玉米高温热害频次空间分布 175.2.3未来情景SSP245玉米高温热害频次空间分布 185.2.4未来情景SSP370玉米高温热害频次空间分布 195.2.5未来情景SSP585玉米高温热害频次空间分布 205.3历史时期玉米高温热害频次变化周期特征 205.3.1拔节-抽雄期玉米高温热害频次变化周期特征 205.3.2灌浆-成熟期玉米高温热害频次变化周期特征 215.4未来时期玉米高温热害频次变化周期特征 215.4.1未来情景SSP126玉米高温热害频次变化周期特征 215.4.2未来情景SSP245玉米高温热害频次变化周期特征 225.4.3未来情景SSP370玉米高温热害频次变化周期特征 235.4.4未来情景SSP585玉米高温热害频次变化周期特征 24第6章贵州省玉米高温热害应对措施 266.1选择抗耐高温玉米品种 266.2合理的栽培方法 266.3保持合理种植密度 266.4辅助授粉 266.5喷施抗旱剂 276.6提高农民种植技术 27第7章结论与展望 287.1结论与分析 287.2不足与展望 28参考文献 30致谢.32基于CMIP6的贵州省玉米高温热害预估研究摘要随着全球气温的升高，贵州省在农业种植过程中面临着农作物减产和品质下降的威胁，因此，以贵州主要粮食作物玉米为例，从拔节-抽雄期与灌浆-成熟期两个时期分析玉米高温热害的年际、年代际、周期变化和时空布局。研究结果表明：贵州省历史时期1961-2023年高温热害频次呈现增加趋势，但是各个地区增加趋势不均匀，未来时期四个情景下玉米遭受高温热害频次也呈现增长趋势，四个情景中SSP585情景下拔节-抽雄期的高温热害频次系数最大并且在2091-2100年代的高温热害频次最多，2024-2030年代高温热害频次最少，同时贵州省东部、东北部和东南部是高温热害影响的主要地区，从整个空间分布图看高温热害变化趋势呈现增加趋势，其中SSP585情景下高温热害增加幅度最显著，SSP126情景下高温热害增加幅度最小。最后，本文提出了预防玉米高温热害的应对措施与建议，为贵州省农业应对极端气候提供宝贵的参考资料，并为决策者和学者在制定适应性策略时提供科学依据，促进当地的农业可持续发展。关键词：玉米、贵州省、高温热害、预估研究HightemperatureandheatdamagepredictionofmaizeinGuizhouProvincebasedonCMIP6Abstract:Withtheincreaseofglobaltemperature,GuizhouProvinceisfacingthethreatofcropyieldreductionandqualitydeclineintheprocessofagriculturalcultivation.Therefore,takingthemaingraincropofGuizhouasanexample,theinterannual,interdecadal,periodicchangesandspatiotemporaldistributionofhightemperaturehazardsofmaizewereanalyzedfromthejointing-tomb-risingperiodandthefilling-maturityperiod.TheresultsshowedthatthefrequencyofhightemperaturehazardsinGuizhouProvinceinthehistoricalperiodfrom1961to2023showedanincreasingtrend,buttheincreasingtrendwasuneveninvariousregions.Inthefutureperiod,thefrequencyofhightemperaturehazardsofmaizealsoshowedanincreasingtrendunderthefourscenarios.Amongthefourscenarios,thefrequencycoefficientofhightemperaturehazardsinthejointing-tomb-risingperiodundertheSSP585scenariowasthelargest,andthefrequencyofhightemperaturehazardsinthe2091-2100periodwasthehighest,andthefrequencyofhightemperaturehazardsinthe2024-2030periodwasthelowest.Atthesametime,theeastern,northeasternandsoutheasternpartsofGuizhouProvincewerethemainareasaffectedbyhightemperaturehazards.Fromthewholespatialdistributionmap,thechangetrendofhightemperaturehazardsshowedanincreasingtrend,amongwhichtheincreaserangeofhightemperaturehazardsundertheSSP585scenariowasthemostsignificant,andtheincreaserangeofhightemperaturehazardsundertheSSP126scenariowasthesmallest.Finally,thispaperputforwardcountermeasuresandsuggestionstopreventhightemperaturehazardsofmaize,providingvaluablereferencematerialsforGuizhouProvince'sagriculturetocopewithextremeclimate,andprovidingscientificbasisforpolicymakersandscholarstodevelopadaptivestrategiestopromotethesustainabledevelopmentoflocalagriculture.第1章引言1.1研究背景随着人类活动的加剧以及技术的快速发展，大气中的温室气体浓度不断攀升，温室效应显著增强，导致全球气候变暖的现象日趋严重[[]程雯.高温热害对稻田各时期的影响及其对策[J].南方农业,2022,16(02):201-203.]。IPCC报道指出到2100年地表平均温度将比1900年升高1.4～5.8℃[[][]程雯.高温热害对稻田各时期的影响及其对策[J].南方农业,2022,16(02):201-203.[]谭诗琪,申双和,邓丽蓉.高温热害对水稻生长的影响及其应对措施[J].湖北农业科学,2016,55(07):1633-1636.[]韩会庆,张朝琼,白玉梅等.贵州省水稻抽穗灌浆期低温冷害和高温热害时空变化[J].河南农业大学学报,2018,52(06):880-889+917.玉米作为我国重要的粮食作物，是世界上的三大主粮农作物（水稻、小麦、玉米）之一，其产量与品质将对我国粮食安全与社会经济发展水平具有极其重要的影响[[]金志凤,杨太明,李仁忠等.浙江省高温热害发生规律及其对早稻产量的影响[J].中国农业气象,2009,30(04):628-631.]。高温热害是影响玉米产量与品质的主要原因之一[[[]金志凤,杨太明,李仁忠等.浙江省高温热害发生规律及其对早稻产量的影响[J].中国农业气象,2009,30(04):628-631.[]贺晨昕.基于气候变化的农业气象灾害对春玉米产量的影响[J].种子科技，2023,41(08):133-135.玉米是贵州省的第二粮食作物，播种面积约53.33万hm²[[]刘春波,齐兴源,林蜀云等.浅析贵州省玉米收获后现状及对策[J].农业装备技术,2024,50(01):7-9.]，播种面积仅次于水稻。贵州省玉米种植范围广，近年来高温热害频发，威胁着贵州省的粮食安全。贵州省的旱灾表现为“年年有旱情，三年一小旱，五年一中旱、十年一大旱”特点[[[]刘春波,齐兴源,林蜀云等.浅析贵州省玉米收获后现状及对策[J].农业装备技术,2024,50(01):7-9.[]李佳,李彦彬,徐建新等.贵州省玉米不同生育阶段干旱灾害风险分析[J].灌溉排水学报,2015,34(06):39-43.CMIP6模式是2015年世界气候研究计划推出的新一代气候模式与未来情景。目前大多关于CMIP6模式的研究集中于极端降水等大尺度的研究，比如张新东等[[]张兴东,于磊,苏也等.京津冀地区极端降水时空变化特征——基于CMIP6气候模式分析[J].绿色科技,2023,25(18):103-110.][]张兴东,于磊,苏也等.京津冀地区极端降水时空变化特征——基于CMIP6气候模式分析[J].绿色科技,2023,25(18):103-110.1.2研究价值1.2.1学术价值通过对贵州省玉米高温热害空间分布的预估研究，丰富了对贵州省玉米高温热害的研究。研究结果可为相关研究提供参考意见，研究中采用的预估方法和得出的高温热害时空分布特征，也可为气候变化影响下的农业研究提供宝贵的参考资料，并为决策者和学者在制定适应性策略时提供科学依据。1.2.2应用价值通过对贵州省玉米高温热害空间分布的预估研究，有助于当地的农民更加精确地调整种植策略，以降低高温热害对作物生长的不利影响，提高当地农民的经济收入，促进当地的农业可持续发展。同时，有助于地方政府制定更为精确的农业政策，保障当地粮食安全。1.3研究目标基于气象资料等分析历史和未来情景下玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期高温热害发生时间、时空、频率强度变化、周期规律，分析贵州省不同地区玉米高温生长期受高温热害影响情况和变化趋势，为合理安排种植玉米时间，增加其产量，为预防风险提供科学的理论和方法。1.4研究内容本文以贵州省为研究对象，基于逐日气象资料，选取玉米的致灾指标及分级标准，分析高温热害发生频次的空间分布格局，不同时期变化周期特征。同时基于未来情景CMIP6模式下四个未来情景进行分析，合理预测未来时段贵州省玉米高温热害特点。1.5研究现状当前对于高温热害主要集中在高温热害的概念、高温热害空间分布特征、高温热害对玉米的影响及其对策、高温热害指标分析等方面。关于高温热害定义及内涵方面。关于高温热害定义及内涵被学者广泛关注。在2000年王长根[[]王长根.盛夏,防御水稻高温热害的应急措施[J].致富之友,2000(07):27.]将高温热害解释为高温对作物的生长发育以及产量造成的危害。2001年徐秀燕[[[]王长根.盛夏,防御水稻高温热害的应急措施[J].致富之友,2000(07):27.[]徐秀艳.高温热害对作物的影响与对策[J].河北农业科技,2001(07):12.关于高温热害的空间分布特征方面，国内对于这方面进行的研究十分丰富。代立芹等[[]代立芹,王猛,董航宇等.河北省玉米高温热害的时空特征及变化趋势分析[J].江西农业学报,2022,34(12):158-164.]采用线性分析、M-K分析等方法，分析了河北省玉米种植区玉米拔节—灌浆期高温热害的时空演变规律和未来变化趋势。万素琴等[[]万素琴,陈晨,刘志雄等.气候变化背景下湖北省水稻高温热害时空分布[J].中国农业气象,2009,30(S2):316-319.]基于气候变化背景下对湖北省水稻高温热害时空分布进行了研究，得出了湖北省高温热害以20世纪60年代高温热害最严重。郭建茂等[[]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(05):275-280.]采用线性趋势分析、Morlet小波分析及ArcGIS技术[]代立芹,王猛,董航宇等.河北省玉米高温热害的时空特征及变化趋势分析[J].江西农业学报,2022,34(12):158-164.[]万素琴,陈晨,刘志雄等.气候变化背景下湖北省水稻高温热害时空分布[J].中国农业气象,2009,30(S2):316-319.[]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(05):275-280.关于高温热害指标分方面。李德等[[]李德,孙义,孙有丰.淮北平原夏玉米花期高温热害综合气候指标研究[J].中国生态农业学报,2015,23(08):1035-1044.]通过选取4个关键致灾气象因子，构建高温热害综合气候指数，分析了高温热害对玉米产量的影响。张方方[[]张方方.湖北省水稻高温热害发生规律的研究[D].华中农业大学,2007.]选取了日最高气温超过35℃且持续三天以上作为可导致农作物遭受高温热害，确定了水稻高温热害区域划分的指标并进行了农作物高温热害等气候区划。金志凤等[[][]李德,孙义,孙有丰.淮北平原夏玉米花期高温热害综合气候指标研究[J].中国生态农业学报,2015,23(08):1035-1044.[]张方方.湖北省水稻高温热害发生规律的研究[D].华中农业大学,2007.[]金志凤,杨太明,李仁忠等.浙江省高温热害发生规律及其对早稻产量的影响[J].中国农业气象,2009,30(04):628-631.关于高温热害预估研究方面。朱世峰等[[]朱世峰,王卫光,丁一民等.基于CMIP6的长江中下游未来水稻高温热害时空变化特征[J].农业工程学报,2023,39(03):113-122.]在全球气候变化背景下，分析了长江中下游水稻高温热害的时空变化特征，预估未来不同气候情景下水稻高温热害演变规律。熊伟等[[]熊伟,冯灵芝,居辉等.未来气候变化背景下高温热害对中国水稻产量的可能影响分析[J].地球科学进展,2016,31(05):515-528.]在未来气候变化背景下，分析高温热害对中国水稻产量的可能影响，得出来水稻高温热害情况有增加趋势。宋瑞明等[[]宋瑞明,王卫光,张翔宇,等.江苏省水稻高温热害发生规律及未来情景预估[J].灌溉排水学报,2017,36(01):40-46.[]朱世峰,王卫光,丁一民等.基于CMIP6的长江中下游未来水稻高温热害时空变化特征[J].农业工程学报,2023,39(03):113-122.[]熊伟,冯灵芝,居辉等.未来气候变化背景下高温热害对中国水稻产量的可能影响分析[J].地球科学进展,2016,31(05):515-528.[]宋瑞明,王卫光,张翔宇,等.江苏省水稻高温热害发生规律及未来情景预估[J].灌溉排水学报,2017,36(01):40-46.对于高温热害的研究开展较早的是日本，代表性研究者有佐藤庚、西山岩男、松岛省三等，早在1969年日本村山就提出灌浆期高温会导致水稻减产。与国外学者相比，国内对于高温热害的研究较完善，我国国内学者对高温热害研究的切入点存在差异，就高温热害的认知研究而言，国内学者对此方面的研究较为薄弱，大多是对高温热害空间分布研究。从研究对象来看，通过对国内外研究现状分析，目前学者对于水稻高温热害方面的研究较多，而对于玉米高温热害方面的研究较少，而且大多研究区域都是华北、华南、两湖地区，较少研究区域为西南地区，同时大多数是对现状进行研究，较少对过去、未来进行长时间序列的研究。第2章数据来源与研究方法2.1研究区域概况贵州省位于中国西南腹地，地处云贵高原东部、青藏高原东南部,介于103°36'～109°35'E、24°37'～29°13'N之间，平均海拔1100m。国土面积约17.6万km²。地貌的典型特征是山地与丘陵，省内地势西高东低，沿东、南、北三面下降剧烈，是中国第二阶梯的一部分，贵州省属于亚热带湿润季风气候区，四季分明，雨热同期，气候温暖湿润，多年平均气温为15℃左右，最冷月份1月平均气温3～6℃，最热月份7月平均气温22～25℃[[]黄维,杨春友,张和喜等.贵州省极端气候时空演变分析[J].人民长江,2017,48(S1):109-114+159.]。由于贵州省的特殊地形，因此贵州省是我国气象灾害较为严重的省份之一，据相关研究指出[[]]顾天红.基于风险评估的贵州省气象灾害预警机制研究[D].西南大学,2024.]在2015～2019年贵州省农业受灾面积达到1657525.39平方公顷，直接[]黄维,杨春友,张和喜等.贵州省极端气候时空演变分析[J].人民长江,2017,48(S1):109-114+159.[]]顾天红.基于风险评估的贵州省气象灾害预警机制研究[D].西南大学,2024.2.2数据来源本研究历史数据是由贵州省气候中心提供的1961—2023年贵州省19个气象站点逐日气温观测资料﹐包括日平均气温、日最高气温(图1)。。最新发布的CMIP6数据相对于CMIP5数据更加的精确，从而广泛被用于研究未来极端气候[[]和骅芸,胡琦,潘学标等.气候变化背景下华北平原夏玉米花期高温热害特征及适宜播期分析[J].中国农业气象,2020,41(01):1-15.]，因此，本文的未来时期数据选取CMIP6模式中的四个典型情景SSP126、SSP245、SSP370、SSP585，其中SSP126代表低强迫情景，SSP245代表中等强迫情景，SSP370代表新辐射强迫情景，SSP585代表高强迫情景[[][1]王洁,蒿萌,葛慧,等.基于CMIP6模式数据的京津冀山区未来极端降水频率的变化[J/OL].灾害学:1-10[2024-04-05].]。CMIP6模式下的四种情景以预估未来时期2024—2100年气候变化条件下贵州省[]和骅芸,胡琦,潘学标等.气候变化背景下华北平原夏玉米花期高温热害特征及适宜播期分析[J].中国农业气象,2020,41(01):1-15.[][1]王洁,蒿萌,葛慧,等.基于CMIP6模式数据的京津冀山区未来极端降水频率的变化[J/OL].灾害学:1-10[2024-04-05].图1贵州省19个气象站位置2.3研究方法本文首先对贵州省玉米区的各个站点每日最高气温进行整理统计，确定玉米高温热害指标。利用国家气象站点多年逐日数据。计算贵州省玉米高温热害风险程度与发生频次，并对历史时期和CMIP6模式下四个未来情景进行分析。通过空间插值和区域统计分析，研究该区域的高温热害空间分布规律。使用1961-2023年各站日最高温度数据，采用百分位法定义各站高温的温度阈值，未来时期四个情景(SSP126、SSP245、SSP370、SSP585),这四种情景是CMIP5更新之后的情景，本文选择各站日最高温度数据进行研究，所选用的未来时段为2024-2100年。2.3.1玉米高温热害研究时段结合相关文献[[]陈思盈,郜红娟,马淑亮等.贵州省玉米与水稻各生长期的日照时数变化[J].贵州工程应用技术学院学报,2020,38(03):57-65.][]陈思盈,郜红娟,马淑亮等.贵州省玉米与水稻各生长期的日照时数变化[J].贵州工程应用技术学院学报,2020,38(03):57-65.表1贵州省玉米生长期划分作物类型生长期时间段玉米拔节-抽雄期5月下旬-8月上旬灌浆-成熟期8月中旬-9月下旬2.3.2空间分布图的制作本文采用克里金空间插值法得到温热害发生频次变化趋势和频率的空间格局图，分析贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期高温热害频次空间变化空间分布，探讨不同情景下各个地区高温热害变化趋势。2.3.3高温热害发生频率高温热害发生频率利用公式计算一定时期内高温热害发生频繁程度。P=n/N式中:P为高温热害发生频率(%)，n为该站发生高温热害总年份，N为全部总年份。2.3.4趋势分析法应用线性回归方程分析高温热害发生频次变化趋势。y=ax+b式中:y为高温热害发生频次，x为年份，a为回归系数，b是常数。当a为正值时表示高温热害发生频次呈增加趋势，当a为负值时表示高温热害发生频次呈下降趋势。2.3.5小波分析小波分析是一种能够兼顾时间与频次的分析方法，能够表现出时间序列中的周期变化并且能够表现出变化周期中的时间点，可以清晰的看出各个年代的变化。本文应用Matlab软件中的Morlet小波研究分析贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期高温热害发生频次变化的周期特征，不仅能显示出贵州省玉米高温热害周期震荡强度还可以观测出各个年代的峰值大小，同时通过计算小波方差反映不同时间尺度下变化的幅度，从而确定不同情景下拔节-抽雄期与灌浆-成熟期的主周期。第3章1961-2023年玉米高温敏感期高温热害的时空变化特征3.1历史时期贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆成熟期高温热害频次年际变化3.1.1历史时期贵州省拔节-抽雄期年际变化根据趋势分析法对贵州省玉米拔节-抽雄期高温热害频次年际变化进行研究，从图2(a)历史时期贵州省拔节-抽雄期年际变化图可知，贵州省拔节-抽雄期高温热害频次变化总体以0.0823的速度上升，上升幅度稍小。年高温热害频次最大值出现在1961年，频次为23次，最小值出现在1973年，频次为1次，差值达到22次。拔节-抽雄期高温热害频次整体上变化趋势呈波浪趋势，其中1967年与1968年高温热害频次平均值几乎一致，只有一个连续四年高温热害频次是增加的，其他的年份变化频次相差并不大。3.1.2历史时期贵州灌浆-成熟期年际变化根据趋势分析法对贵州省玉米灌浆-成熟期高温热害频次年际变化进行研究，从图2(b)历史时期贵州灌浆-成熟期年际变化图可知，贵州省灌浆-成熟期高温热害频次变化总体以0.0692速度上升，上升趋势稍小。年高温热害频次最大值出现在2021年，频次为19次，最小值出现在1964年，频次为0，差值达到19次。灌浆-成熟期在1961年到1997年高温热害频次频次变化幅度相近并且频次都不超过10次，而从1998年到2023年高温热害频次变化幅度相对于1961年到1997年较大，同时1998年到2023年下降的频次幅度相对于上升的幅度大。与拔节-抽雄期年际变化相比高温热害频次变化范围较小并且灌浆-成熟期高温热害频次变化幅度较小。图2贵州省历史时期玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际变化3.2历史时期贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆成熟期高温热害频次年代际变化3.2.1历史时期贵州省拔节-抽雄期年代际变化从图3(a)历史时期贵州省拔节-抽雄期年代际变化图可知,拔节-抽雄期高温热害频次呈缓慢上升趋势,2001-2010年代与2011-2020年代高温热害频次较高。19世纪80年代高温热害频次相对于其他年代最少，与21世纪00年代高温热害最高频次相差12次。3.2.2历史时期贵州省灌浆-成熟期年代际变化根据趋势分析法对贵州省历史时期玉米灌浆-成熟期高温热害频次年代际变化进行研究,从图3(b)历史时期贵州省灌浆-成熟期年代际变化图可知,灌浆-成熟期高温热害频次呈缓慢上升趋势,2021-2023年代与2011-2020年代高温热害频次较高。19世纪80年代高温热害频次相对于其他年代最少，与2021-2023年代高温热害最高频次相差12。根据图3表明19世纪70年代与90年代高温热害频次相差不大。根据趋势分析法历史时期的灌浆-成熟期相对于拔节-抽雄期的上升幅度较大，灌浆-成熟期的高温热害频次从19世纪80年代呈显著上升趋势。图3贵州省历史时期玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际代变化第四章不同情景年玉米高温敏感期高温热害的时空变化特征4.1未来情景下贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆成熟期高温热害频次年际变化为了更好地描述未来贵州省玉米高温热害的变化趋势，本研究将未来的高温热害频次的相对变化量分为了8个年代（2024-2030年）、（2031-2040年）、（2041-2050年）、（2051-2060年）、（2061-2070年）、（2071-2080年）、（2081-2090年）、（2091-2100年）其中包含SSP126、SSP245、SSP370和SSP585共4个情景模式。4.1.1未来情景SSP126贵州省拔节-抽雄期年际变化根据趋势分析法对未来情景SSP126贵州省玉米拔节-抽雄期高温热害频次年际变化进行研究，从图4(a)未来情景SSP126贵州省拔节-抽雄期年际变化图可知，贵州省拔节-抽雄期高温热害频次变化总体以0.0149的趋势缓慢上升，上升幅度稍小。年高温热害频次最大值出现在2024年，频次为80次，最小值出现在2044年，频次为73次，差值并不大为7次。拔节-抽雄期高温热害频次整体上变化趋势并不大，其中2088年、2089年、2090年、2091年、2092年高温热害频次平均值几乎一致，2096年、2097年、2098年频次相近。4.1.2未来情景SSP126贵州省灌浆-成熟期年际变化根据趋势分析法对贵州省玉米灌浆-成熟期高温热害频次年际变化进行研究，从图4(b)未来情景SSP126贵州省灌浆-成熟期年际变化图可知，贵州省灌浆-成熟期高温热害频次变化总体以0.0076的速度缓慢上升趋势，上升幅度稍小。年高温热害频次最大值出现在2072年，频次为51次，最小值出现在2029年，频次为41次，差值达到10次。未来情景SSP126下灌浆-成熟期整体变化幅度不大，变化幅度几乎倾向于直线,与拔节-抽雄期年际变化相比高温热害频次变化范围较小并且灌浆-成熟期高温热害频次变化幅度较小。4.1.3未来情景SSP245贵州省拔节-抽雄期年际变化根据趋势分析法对未来情景SSP245贵州省玉米拔节-抽雄期高温热害频次年际变化进行研究，从图5(a)未来情景SSP245贵州省拔节-抽雄期年际变化图可知，贵州省拔节-抽雄期高温热害频次变化总体以0.0379的速度上升，上升幅度稍小。年高温热害频次最大值出现在2056年，频次为82次，最小值出现在2039年，频次为74次，差值为8次。4.1.4未来情景SSP245贵州省灌浆-成熟期年际变化根据趋势分析法对贵州省玉米灌浆-成熟期高温热害频次年际变化进行研究，从图5(b)未来情景SSP245贵州省灌浆-成熟期年际变化图可知，贵州省灌浆-成熟期高温热害频次变化总体以0.0388的速度缓慢上升，上升幅度稍小。年高温热害频次最大值出现在2081年，频次为51次，最小值出现在2044年，频次为41次，差值达到10次。2072年到2094年频次变化幅度相对于2027年到2047年变化幅度较小。与拔节-抽雄期年际变化相比高温热害频次变化范围较小并且灌浆-成熟期高温热害频次变化幅度较小。4.1.5未来情景SSP370贵州省拔节-抽雄期年际变化根据趋势分析法对未来情景SSP370贵州省玉米拔节-抽雄期高温热害频次年际变化进行研究，从图6(a)未来情景SSP370贵州省拔节-抽雄期年际变化图可知，贵州省拔节-抽雄期高温热害频次变化总体以0.0626的速度上升，上升幅度相对于SSP126情景与SSP245情景较大。年高温热害频次最大值出现在2060年，频次为82次，最小值出现在2035年，频次为71次，差值为11次。4.1.6未来情景SSP370贵州省灌浆-成熟期年际变化根据趋势分析法对未来情景SSP370贵州省玉米灌浆-成熟期高温热害频次年际变化进行研究，从图6(b)未来情景SSP370贵州省灌浆-成熟期年际变化图可知，贵州省灌浆-成熟期高温热害频次变化总体以0.0622的速度上升，上升幅度与拔节-抽雄期上升幅度近似，年高温热害频次最大值出现在2100年，频次为51，最小值出现在2041年，频次为41次，差值为10次。与拔节-抽雄期年际变化相比高温热害频次变化范围较小但是灌浆-成熟期高温热害频次变化幅度较大。4.1.7未来情景SSP585贵州省拔节-抽雄期年际变化根据趋势分析法对未来情景SSP585贵州省玉米拔节-抽雄期高温热害频次年际变化进行研究，从图7(a)未来情景SSP585贵州省拔节-抽雄期年际变化图可知，贵州省拔节-抽雄期高温热害频次变化总体以0.1228的速度上升，上升幅度相对于其它3个情景都大。年高温热害频次最大值出现在2039年，频次为81次，最小值出现在2043年，频次为17次，差值为64次。从SSP585情景来看拔节-抽雄期的高温热害频次较大同时各个年份之间的频次相近除了2043年。4.1.8未来情景SSP585贵州省灌浆-成熟期年际变化从图7(b)未来情景SSP585贵州省灌浆-成熟期年际变化图可知，贵州省灌浆-成熟期高温热害频次变化总体以0.0795的速度上升，年高温热害频次最大值出现在2053年，频次为51次，最小值出现在2043年，频次为29次，差值为22次。从整体上来看该情景下灌浆-成熟期各相邻年份之间的紧密程度与拔节-抽雄期要稀疏一些，同时高温热害频次最低都在2043年。与拔节-抽雄期年际变化相比高温热害频次变化范围较小并且灌浆-成熟期高温热害频次变化幅度较小。图4未来情景SSP126贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际变化图5未来情景SSP245贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际变化图6未来情景SSP370贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际变化图7未来情景SSP585贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际变化4.2未来情景下贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆成熟期高温热害频次年际代变化4.2.1未来情景SSP126贵州省拔节-抽雄期年际代变化根据趋势分析法对贵州省玉米拔节-抽雄期高温热害频次年代际变化进行研究,从图8(a)未来情景SSP126贵州省拔节-抽雄期年际代变化图可知,拔节-抽雄期高温热害频次呈缓慢上升趋势,2071-2080年代与2081-2090年代高温热害频次较高。2041-2050年代高温热害频次相对于其他年代最少，与高温热害最高频次相差2次。4.2.2未来情景SSP126贵州省灌浆-成熟期年际代变化从图8(b)未来情景SSP126贵州省灌浆-成熟期年际代变化图可知,灌浆-成熟期高温热害频次呈上升趋势,2031-2040年代高温热害频次较高。2041-2050年代高温热害频次相对于其他年代最少，与高温热害最高频次相差2次，大多数年代频次为77次。4.2.3未来情景SSP245贵州省拔节-抽雄期年际代变化根据趋势分析法对贵州省玉米拔节-抽雄期高温热害频次年代际变化进行研究,从图9(a)未来情景SSP245贵州省拔节-抽雄期年际代变化图可知，拔节-抽雄期高温热害频次呈上升趋势,2091-2100年代高温热害频次较高。2031-2040年代高温热害频次相对于其他年代最少，与高温热害最高频次相差较小。4.2.4未来情景SSP245贵州省灌浆-成熟期年际代变化从图9(b)未来情景SSP245贵州省灌浆-成熟期年际代变化图可知，灌浆-成熟期高温热害频次呈上升趋势,2081-2090年代高温热害频次较高。2031-2040年代高温热害频次相对于其他年代最少，从总体上看从2031-2040年代呈小幅度增长模式。4.2.5未来情景SSP370贵州省拔节-抽雄期年际代变化从图10(a)未来情景SSP370贵州省拔节-抽雄期年际代变化图可知,拔节-抽雄期高温热害频次呈上升趋势,2081-2090年代高温热害频次较高。2031-2040年代高温热害频次相对于其他年代最少。4.2.6未来情景SSP370贵州省灌浆-成熟期年际代变化根据趋势分析法对贵州省玉米灌浆-成熟期高温热害频次年代际变化进行研究,从图10(b)未来情景SSP370贵州省灌浆-成熟期年际代变化图可知,灌浆-成熟期高温热害频次呈上升趋势,2071-2080年代高温热害频次较高。2041-2050年代高温热害频次相对于其他年代最少，从总体上看灌浆-成熟期的高温热害频次明显比拔节-抽雄期少。与拔节-抽雄期年际变化相比高温热害频次变化范围较小并且灌浆-成熟期高温热害频次变化幅度较小。4.2.7未来情景SSP585贵州省拔节-抽雄期年际代变化从图11(a)未来情景SSP585贵州省拔节-抽雄期年际代变化图可知,拔节-抽雄期高温热害频次呈上升趋势,2091-2100年代高温热害频次较高。2041-2050年代高温热害频次明显相对于其他年代最少。从2041-2050年代开始各年代高温热害频次呈缓慢上升趋势。4.2.8未来情景SSP585贵州省灌浆-成熟期年际代变化由图11(b)未来情景SSP585贵州省灌浆-成熟期年际代变化图可知,灌浆-成熟期高温热害频次呈上升趋势,2091-2100年代高温热害频次较高。2024-2030年代高温热害频次相对于其他年代最少，从2051-2060年代开始各年代频次呈缓慢上升趋势。与拔节-抽雄期年际变化相比高温热害频次变化范围较小并且灌浆-成熟期高温热害频次变化幅度较小。图8未来情景SSP126贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际代变化图9未来情景SSP245贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际代变化图10未来情景SSP370贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际代变化图11未来情景SSP585贵州省玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期年际代变化第5章玉米高温热害不同情景空间分布5.1历史时期玉米高温热害频次空间分布根据空间插值法对贵州省玉米高温热害频次进行插值分析，从图12(a)历史时期拔节-抽雄期玉米高温热害频次空间分布图可知，受贵州省地形东低西高特点影响，全省高温热害分布不均。拔节-抽雄期各地区高温热害变化趋势呈现增加趋势，毕节市、贵阳市、黔东南州、黔南州和六盘水大部分地区高温热害增加幅度较快，六盘水市西部、安顺市西部、贵阳市东部、黔南州东北部增加幅度次之，而遵义西部与黔西南州西部高温热害变化趋势相对于其他地方增加幅度呈现下降趋势。从图12(b)历史时期灌浆-成熟期玉米高温热害频次空间分布图可知,灌浆-成熟期各地区高温热害变化趋势呈增加趋势幅度较大，毕节市大部分地区、贵阳市大部分地区与黔东南州大部分地区增加幅度次之，黔西南州大部分地区和安顺市较少部分地区高温热害变化增加趋势相对于其他地方呈现下降趋势。同时从整体上来看，相对于拔节-抽雄期，灌浆-成熟期大部分高温热害变化幅度较小，而拔节-抽雄期增加变化幅度地区较广泛。图12历史时期玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期高温热害频次空间分布5.2未来情景玉米高温热害频次空间分布5.2.1未来情景SSP126玉米高温热害频次空间分布根据空间插值法对贵州省玉米高温热害频次进行插值分析,从图13(a)未来情景SSP126拔节-抽雄期玉米高温热害频次空间分布图可知,拔节-抽雄期各地区高温热害变化趋势呈现增加趋势，但是增加趋势较小。黔西南州大部分地区和毕节市西部高温热害变化趋势相对于其他地方增加趋势幅度较大，六盘水市、黔南州、安顺市增加幅度次之。遵义市与铜仁市增加趋势幅度相对于其他地区较小，同时从整体上来看，变化趋势较均匀，高温热害变化幅度较小。从图13(b)未来情景SSP126灌浆-成熟期玉米高温热害频次空间分布图可知,灌浆-成熟期各地区高温热害变化趋势呈增加趋势，但是增加趋势相对于拔节-抽雄期较小，同时灌浆-成熟期变化趋势范围不均匀并且分布较广泛。毕节市东部地区、遵义西部地区与安顺市较少地区高温热害变化趋势相对于其他地方增加幅度较大，遵义市大部分地区、黔东南州少部分地区、黔西南州与安顺市大部分地区增加趋势幅度次之。遵义市东部、铜仁市和黔东南州大部分地区增加幅度相对于其他地区较小。从两个时期的趋势空间分布图来看拔节-抽雄期高温热害幅度比灌浆-成熟期的幅度大，范围广泛。图13未来情景SSP126玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期高温热害频次空间分布5.2.3未来情景SSP245玉米高温热害频次空间分布根据空间插值法对贵州省玉米高温热害频次进行插值分析,从图23(a)未来情景SSP245拔节-抽雄期玉米高温热害频次空间分布图可知,拔节-抽雄期各地区高温热害变化趋势呈现增加趋势。黔西南州、毕节市西部和六盘水市西部高温热害变化趋势相对于其他地方增加趋势幅度较大，毕节市东部、安顺市西部次之。铜仁市与黔东南州增加趋势相对于其他地区较小。从图23(b)未来情景SSP245拔节-抽雄期玉米高温热害频次空间分布图可知,灌浆-成熟期各地区高温热害变化趋势呈现增加趋势。黔西南州、毕节市西部和六盘水市西部高温热害变化趋势相对于其他地方增加趋势幅度较大，黔西南州东部、毕节市中部、安顺市西部次之。遵义市、贵阳市、黔南州与黔东南州大部分地区增加幅度相对于其他地区较小。从两个时期的趋势空间分布图来看拔节-抽雄期高温热害幅度比灌浆-成熟期的幅度大，范围广泛。图14未来情景SSP245玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期高温热害频次空间分布5.2.4未来情景SSP370玉米高温热害频次空间分布根据空间插值法对贵州省玉米高温热害频次进行插值分析,从图15(a)未来情景SSP370拔节-抽雄期玉米高温热害频次空间分布图可知,拔节-抽雄期各地区高温热害变化趋势呈现增加趋势。黔西南州西部地区、六盘水市大部分地区与毕节市西部高温热害变化趋势相对于其他地方增加趋势幅度较大，毕节市东部、安顺市次之。铜仁市、遵义市与黔东南州增加幅度相对于其他地区较小。从图15(b)未来情景SSP370灌浆-成熟期玉米高温热害频次空间分布图可知,灌浆-成熟期各地区高温热害变化趋势呈现增加趋势。毕节市西部、六盘水市大部分地区与黔西南州较少地区高温热害变化趋势相对于其他地方增加趋势幅度较大，毕节市中部、黔西南州东部次之。遵义市、铜仁市与黔东南州大部分地区增加幅度相对于其他地区较小。从两个时期的趋势空间分布图来看灌浆-成熟期高温热害幅度比拔节-抽雄期的幅度大，范围广泛。图15未来情景SSP370玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期高温热害频次空间分布5.2.5未来情景SSP585玉米高温热害频次空间分布根据空间插值法对贵州省玉米高温热害频次进行插值分析,从图16(a)未来情景SSP585拔节-抽雄期玉米高温热害频次空间分布图可知,拔节-抽雄期各地区高温热害变化趋势呈现增加趋势同时增加趋势幅度较大。黔西南州、六盘水市与毕节市西部高温热害变化趋势相对于其他地方增加趋势幅度较大，毕节市中部、安顺市大部分地区。铜仁市、遵义市与黔东南州东部地区增加幅度相对于其他地区较小。从图16(b)未来情景SSP585灌浆-成熟期玉米高温热害频次空间分布图可知,灌浆-成熟期各地区高温热害变化趋势呈现增加趋势。毕节市西部、六盘水市西部地区与黔西南州西部地区高温热害变化趋势相对于其他地方增加趋势幅度较大，毕节市中部、贵阳市西部、黔南州西部次之。遵义市、铜仁市、黔东南州、黔南州东部地区增加幅度相对于其他地区较小。从两个时期的趋势空间分布图来看拔节-抽雄期高温热害幅度比灌浆-成熟期的幅度大，范围广泛。图16未来情景SSP585玉米拔节-抽雄期与灌浆-成熟期高温热害频次空间分布5.3历史时期玉米高温热害频次变化周期特征5.3.1拔节-抽雄期玉米高温热害频次变化周期特征由图17拔节-抽雄期玉米高温热害频次变化周期图可知,根据小波分析法,玉米拔节-抽雄期小波方差图有4个峰值,分别对应7a、17a、34a、41a的时间尺度,其中最大峰值对应34a的时间尺度,为拔节-抽雄期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应41a的时间尺度,为第二主周期。图17历史时期玉米拔节-抽雄期高温热害频次变化周期特征5.3.2灌浆-成熟期玉米高温热害频次变化周期特征由图18灌浆-成熟期玉米高温热害频次变化周期图可知,玉米灌浆-成熟期小波方差图有3个峰值,分别对应5a、15a、32a的时间尺度,其中最大峰值对应32a的时间尺度,为灌浆-成熟期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应5a的时间尺度,为第二主周期。灌浆-成熟期的第一主周期小波方差的峰值小于拔节-抽雄期的第一主周期小波方差，并且峰值个数小于拔节-抽雄期个数。图18历史时期玉米灌浆-成熟期高温热害频次变化周期特征5.4未来时期玉米高温热害频次变化周期特征5.4.1未来情景SSP126玉米高温热害频次变化周期特征由图19未来情景SSP126拔节-抽雄期玉米高温热害频次变化周期图可知,根据小波分析法,玉米拔节-抽雄期小波方差图有4个峰值,分别对应44a与56a的时间尺度,其中最大峰值对应56a的时间尺度,为拔节-抽雄期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应44a的时间尺度,为第二主周期。由图20未来情景SSP126灌浆-成熟期玉米高温热害频次变化周期图可知,玉米灌浆-成熟期小波方差图有2个峰值,分别对应46a与56a的时间尺度,其中最大峰值对应56a的时间尺度,为灌浆-成熟期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应46a的时间尺度,为第二主周期。灌浆-成熟期的第一主周期小波方差的峰值小于拔节-抽雄期的第一主周期小波方差。图19未来情景SSP126玉米拔节-抽雄期高温热害频次变化周期特征图20未来情景SSP126玉米灌浆-成熟期高温热害频次变化周期特征5.4.2未来情景SSP245玉米高温热害频次变化周期特征由图21未来情景SSP245拔节-抽雄期玉米高温热害频次变化周期图可知,根据小波分析法,玉米拔节-抽雄期小波方差图有4个峰值,分别对应39a、44a与56a的时间尺度,其中最大峰值对应56a的时间尺度,为拔节-抽雄期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应44a的时间尺度,为第二主周期。由图22未来情景SSP245灌浆-成熟期玉米高温热害频次变化周期图可知,玉米灌浆-成熟期小波方差图有2个峰值,分别对应46a与56a的时间尺度,其中最大峰值对应56a的时间尺度,为灌浆-成熟期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应46a的时间尺度,为第二主周期。灌浆-成熟期的第一主周期小波方差的峰值小于拔节-抽雄期的第一主周期小波方差，并且峰值个数小于拔节-抽雄期个数。图21未来情景SSP245玉米拔节-抽雄期高温热害频次变化周期特征图22未来情景SSP245玉米灌浆-成熟期高温热害频次变化周期特征5.4.3未来情景SSP370玉米高温热害频次变化周期特征由图23未来情景SSP370拔节-抽雄期玉米高温热害频次变化周期图可知,根据小波分析法,玉米拔节-抽雄期小波方差图有2个峰值,分别对应44a与56a的时间尺度,其中最大峰值对应56a的时间尺度,为拔节-抽雄期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应44a的时间尺度,为第二主周期。由图24未来情景SSP370灌浆-成熟期玉米高温热害频次变化周期图可知,玉米灌浆-成熟期小波方差图有2个峰值,分别对应44a与56a的时间尺度,其中最大峰值对应56a的时间尺度,为灌浆-成熟期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应44a的时间尺度,为第二主周期。灌浆-成熟期的第一主周期小波方差的峰值小于拔节-抽雄期的第一主周期小波方差，并且峰值个数与拔节-抽雄期个数相同。图23未来情景SSP370玉米拔节-抽雄期高温热害频次变化周期特征图24未来情景SSP370玉米灌浆-成熟期高温热害频次变化周期特征5.4.4未来情景SSP585玉米高温热害频次变化周期特征由图25未来情景SSP585拔节-抽雄期玉米高温热害频次变化周期图可知,根据小波分析法,玉米拔节-抽雄期小波方差图有5个峰值,分别对应12a、18a、26a、44a与56a的时间尺度,其中最大峰值对应56a的时间尺度,为拔节-抽雄期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应44a的时间尺度,为第二主周期。图26未来情景SSP585灌浆-成熟期玉米高温热害频次变化周期图可知,玉米灌浆-成熟期小波方差图有3个峰值,分别对应26a、44a与56a的时间尺度,其中最大峰值对应56a的时间尺度,为灌浆-成熟期的第一主周期,其周期震荡最强,第二峰值对应44a的时间尺度,为第二主周期。灌浆-成熟期的第一主周期小波方差的峰值小于拔节-抽雄期的第一主周期小波方差，并且峰值个数小于拔节-抽雄期个数。图25未来情景SSP585玉米拔节-抽雄期高温热害频次变化周期特征图26未来情景SSP585玉米灌浆-成熟期高温热害频次变化周期特征第6章贵州省玉米高温热害应对措施6.1选择抗耐高温玉米品种从调查数据表明,不同品种之间受高温影响受伤害程度有一定的差别。要通过品种试验、示范,选用耐高温热害品种作为当家品种。陈朝辉等[[]陈朝辉,王安乐,王娇娟等.高温对玉米生产的危害及防御措施[J].作物杂志,2008(04):90-92.]的研究结果表明，选用和种植热胁迫下授粉良好、叶片短厚且直立上冲、光合积累效率高的耐热品种有助于玉米产量的增加同时也有益于玉米品质的形成。同时可以充分利用各县市农科所等科研部门，筹措资金，支持进行玉米引种试验示范[]陈朝辉,王安乐,王娇娟等.高温对玉米生产的危害及防御措施[J].作物杂志,2008(04):90-92.6.2合理的栽培方法根据当地气候站所提供的气候资料，农民提前或者推后播种，使玉米在生长期错开高温天气频发的时期，7月下旬至8月初这段时间是高温热害最容易发生的时间，因此可以提前或者沿后播种有效减弱高温热害对于玉米生长的