气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响.docx

气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响.docx

《气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响

气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响

作者：

王保，黄思先，孙卫国

来源：

《湖北农业科学》2014年第1期

王保１，黄思先２，孙卫国３

（１．湖北省咸宁市气象局，湖北咸宁４３７１００；２．湖北省鄂州市气象局，湖北鄂州４３６０００；

３．南京信息工程大学，南京２１００４４）

摘要：

为了揭示区域气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响及水稻相对气象产量波动的原因，采用统计分析方法和小波变换方法分析了近６０年来长江中下游地区水稻产量、水稻生长季内平均气温、降水量、气温日较差以及≥１０℃活动积温的年际变化以及水稻产量与区域气候变化之间的时频结构特征。

结果表明，近６０年来长江中下游地区水稻产量呈波动增长趋势；２０世纪８０年代以后水稻生长季内平均气温升高、≥１０℃活动积温增大，降水量减少趋势不明显，气温日较差呈显著下降趋势。

水稻产量和区域气候变化均存在年际和年代际尺度变化周期，且两者之间的时频特征存在一定的相似性；交叉小波分析表明，水稻产量与区域气候变化之间存在２~４ａ、６ａ、８ａ、１２ａ和１４ａ尺度的共振频率，且多以正相关关系为主，但在局部时域中也存在不同频率尺度的负相关，两者之间的相关关系和相关程度随振荡频率尺度的不同而不同。

长江中下游地区水稻产量波动与区域气候变化密切相关，气候变暖导致热量条件改善对水稻产量的影响大于降水量减少对水稻产量的影响。

关键词：

长江中下游地区；水稻产量；气候变化；小波变换

中图分类号：

Ｓ１６２．５＋３

文献标识码：

Ａ

文章编号：

0439－８114（２０14）01－0043-09

ＥｆｆｅｃｔsofＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅｏｎＲｉｃｅＹｉｅｌｄｏｆｔｈｅＭｉｄｄｌｅａｎｄＬｏｗｅｒＲｅａｃｈｅｓＲｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒ

ＷＡＮＧＢａｏ１，ＨＵＡＮＧＳｉ－ｘｉａｎ２，ＳＵＮＷｅｉ－ｇｕｏ３

（１.ＸｉａｎｎｉｎｇＢｕｒｅａｕｏｆＭｅｔｅｒｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｎｉｎｇ４３７１００，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｚｈｏｕＢｕｒｅａｕｏｆＭｅｔｅｒｏｌｏｇｙ，Ｅｚｈｏｕ４３６０００，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；

３．ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Naning210044，China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：

TｏｒｅｖｅａｌｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｏｎｒｉｃｅｙｉｅｌｄｏｆｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒ，ａｎｄtounderstandｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｒｉｃｅｒｅｌａｔｉｖｅｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｙｉｅｌｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ，ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍwereusedｔｏａｎａｌｙｚｅｔｉｍｅａｎｄｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｖａｒｉａｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｒｉｃｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｄｉｕｒｎａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ≥１０℃ａｃｔｉｖｅａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｒｅｇｉｏｎｉｎｔｈｅｐａｓｔ６０ｙｅａｒｓ，ａｎｄｔｈｅｔｉｍｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｅａｔｕｒｅｓｂｅｔｗｅｅｎｒｉｃｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｇｉｏｎａｌｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｒｉｃｅｙｉｅｌｄｏｆｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｒｅｇｉｏｎｉｎｔｈｅｐａｓｔ６０ｙｅａｒｓhadｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｔｒｅｎｄ.Tｈｅａｖｅｒａｇｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅａｃｔｉｖｅａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｇｒｏｗｉｎｇｓｅａｓｏｎ.Tｈｅｒｅｄｕｃtionｏｆｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｗａｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ.Dｉｕｒｎａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅappearedｔｏｄｅｃｒｅａｓｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｂｅｔｗｅｅｎｒｉｃｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅperiodicｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌａｎｄｄｅｃａｄａｌｃｈａｎｇｅｓ.Tｈｅｔｉｍｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗａｓｃｅｒｔａｉｎlyｓｉｍｉｌａｒｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏ.Cｒｏｓｓ－ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗedｔｈａｔｂｅｔｗｅｅｎｒｉｃｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｃｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｃａｌｅｓ，ｌｉｋｅ２－４ａ，６ａ，８ａ，１２ａａｎｄ１４ａ.Tｈｅｒｅｗｅｒｅｍｏｒｅｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｉｎ，ｂｕｔｉｎｔｈｅｌｏｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｔｈｅｒｅｗａｓａｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｃａｌｅ.Tｈｅｔｗｏｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｎｄｒｅｌｅｖａｎｃｅｗｅｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｖａｒｙingｆｒｏｍｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄｓｓｃａｌｅ．ItwasｂｅｌｉｅｖｅｄｔｈａｔｒｉｃｅｙｉｅｌｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｏｆｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｗａｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄwithｔｈｅｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ.Tｈｅｐｅｒｉｏｄｉｃｆｅａｔｕｒｅｗａｓｏｂｖｉｏｕｓ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｈｅａｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓｍｕｃｈｍｏｒｅｔｈａｎｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｒｅｄｕｃingｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

ｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒ；ｒｉｃｅｙｉｅｌｄ；ｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ；ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ

气候变化已成为不争的事实。

政府间气候变化专业委员会（ＩＰＣＣ）的气候变化评估报告［１－４］指出，全球气候正发生着以气候变暖为主要特征的显著性变化，全球平均地表温度从１８６１年以来一直在升高。

关于气候变化对作物产量的影响，我国学者已经进行了多方面的探究［５，６］，尤其是气候变暖背景下作物产量的变化规律以及农业应对气候变化的措施等已成为目前研究的热点问题。

２０世纪以来，全球气候变暖越来越快，气候变化对作物生产的影响也越来越大，特别是气候变暖背景下，极端气候事件发生频率、持续时间和分布规律的变化对农田生态系统的影响往往超过了气候平均变率所带来的影响［７］。

研究作物产量与气候因子之间的关系，以往大多采用常规统计学方法［８－１１］，但气候变化具有不同时间尺度，区域平均气温和降水量的周期性变化以及极端气候事件的发生，必然引起作物产量的变化和波动，因此，有必要采用新的时频分析方法对气候变化及作物产量的周期性进行研究。

孙卫国等［１２］、张明等［１３］和苏占胜等［１４］用功率谱和交叉小波变换方法分析了作物产量与区域气候变化之间的关系，发现两者关系密切，周期性变化特征显著。

长江中下游地区是我国水稻的主要种植区，气候变化将会带来水稻产量的变化，但目前气候变化对该区水稻产量影响的研究较少［１５－１９］，对该区产量周期性的研究更不多见，所以，研究该区水稻产量与区域气候变化的关系具有重要现实意义。

水稻生长发育要求的最低温度在１０℃以上，南方三季稻要求≥１０℃的活动积温达到７０００℃，双季稻要求达到５３００℃，且气温日较差对作物产量形成影响较大，因此，需要分析水稻生长季内平均气温、降水量、气温日较差和≥１０℃的活动积温的影响。

研究根据１９５１~２０１０年长江中下游６省（安徽、湖北、湖南、江苏、江西和浙江）实际水稻产量和同期１０７个气象站的水稻生长季内平均气温、降水量、气温日较差和≥１０℃的活动积温资料，采用交叉小波变换方法，以相对气象产量为研究对象，分析长江中下游地区６０年水稻产量与生育期内这些气候变量的时频变化特征及耦合振荡的关系，讨论水稻产量波动与气候因子变化周期的相关性，通过区域气候变化对水稻产量的影响以及水稻产量波动的原因分析，为区域性作物产量评估和预测提供参考。

１材料与方法

１．１材料的处理

水稻产量资料来源于国家统计局，根据１９５１~２０１０年长江中下游地区６省水稻产量（ｔ／ｈｍ２），经一致性检验，建立区域平均水稻产量序列，样本数ｎ＝６０。

同期的气候资料来源于中国气象局逐日气候资料，包括平均气温（℃）、降水量（ｍｍ）、最高气温（℃）和最低气温（℃）记录，根据这６省１０７个气象站的资料，算得区域水稻生长季（４～１０月）内平均气温、总降水量、平均气温日较差以及≥１０℃的活动积温。

计算时，为了保证资料序列的平稳随机过程，对资料进行了标准化处理。

１．２研究方法

１．２．１趋势产量估算影响作物产量的因素比较多，且各影响因素的变化特征及其时间尺度不同，主要的影响因素有人为因素、气象因素和随机“噪音”三方面，分别构成3个产量分量［２０］，作物产量＝趋势产量＋气象产量＋随机“噪音”。

随机“噪音”所占比例很小，一般可忽略不计；趋势产量是实际产量的平稳变化项，表示产量的演变趋势，其大小决定于历年的生产技术水平，其模拟方法很多，本研究采用直线滑动平均法［１２］，采用１５年滑动步长来消除短周期波动的影响，算出趋势产量。

气象产量为作物产量扣除趋势产量得到，反映了气象条件对产量的影响。

气象产量与趋势产量的比值可以表示为相对气象产量。

为了消除生产力水平对水稻产量的影响，真实地反映气象因子对其影响规律，本研究在进行产量分析时以相对气象产量作为研究对象。

１．２．２小波变换方法小波变换方法［２１］起源于Ｆｏｕｒｉｅｒ分析方法，Ｆｏｕｒｉｅｒ级数主要用来表征信号的周期性，但在大多数情况下信号都是非周期性的，于是引入Ｆｏｕｒｉｅｒ变换，将非周期性信号分解为多个周期性信号的叠加来处理，但是Ｆｏｕｒｉｅｒ分析方法只是将信号在频率域内展开，没有包含时域的信息，丢弃的这些时域信息可能对某些应用非常重要，所以需要引进小波变换方法，将信号在时频两域的信息提取出来，充分利用信号信息［１２］。

交叉小波变换［２２］是一种新型信号分析技术，与传统的交叉谱方法相比更具优越性，特别是用于两个时间序列耦合振荡行为的相关分析上，除了可以弥补传统交叉谱分析方法不可避免的缺陷外，还能够将小波变换在时频两域都具有表征信号局部化特征的能力发挥到极致；交叉小波变换方法具有比较强的耦合信号分辨的能力，具有便于描述耦合信号在时频域中分布状况等优点［２３］，经过多次实践应用验证表明［２４－２６］，该方法确实能够充分反映两时间序列相关振荡的周期显著性和两时间序列的相互依赖关系，还可以分析出两时间序列信号精细的时频变化特征，效果很显著。

２结果与分析

２．１水稻产量与气候变化特征的关系

２．１．１产量波动水稻产量的波动与气候条件密不可分，图１为１９５１~２０１０年长江中下游地区水稻的实际产量（实线）、气象产量（虚线）以及趋势产量（点划线）的时间变化图，实际产量和趋势产量均为左侧纵坐标轴，气象产量为右侧纵坐标轴。

从图１可以看出，长江中下游地区水稻的实际产量随时间呈波动增长的趋势，年代际变化主要在１９８５年之前气象产量波动比较大，１９８５年之后波动较平稳，且19５０年代和19８０年代的波动相对于19６０和19７０年代的波动要大得多，这与长江中下游地区水稻生长季内平均气温、平均气温日较差以及≥１０℃活动积温的波动特点相对应。

长江中下游地区水稻生长季内的气象灾害主要有高温热害、低温冷害、雨涝、干旱、春季低温阴雨、寒露风、台风以及风雹等。

１９５９年长江中下游地区水稻减产主要受严重的伏秋连旱影响，１９６０年水稻低产主要与该区春季冷暖空气交替频繁，早稻育秧期出现低温阴雨天气造成大量烂秧，秧苗质量差等有关；１９６１年的低产主要由干旱造成，长江中下游出现了大范围、程度较重的干旱，秧田龟裂，稻禾枯黄，最终导致大幅减产；１９６２年该区降水偏多，出现了雨涝，但对水稻产量影响显著的还是春季的低温连阴雨天气；１９７５年的产量主要因“寒露风”的影响而降低；１９７７年的减产主要受部分地区（江西等地）高温干旱的影响；１９８０年长江中下游地区遇到了雨涝、春季低温阴雨以及“寒露风”等灾害，影响了水稻的生长，造成大幅减产；２００３年主要是高温热害造成的减产。

２．１．２气候变化图２为长江中下游地区1951~2010年水稻生长季内平均气温（ａ）、降水量（ｂ）、平均气温日较差（ｃ）和≥１０℃活动积温（ｄ）的时间变化图，图中直线（或曲线）为其变化趋势线。

由图2可以看出水稻生长季内的气候变化特征主要表现为平均气温和≥１０℃活动积温的变化呈现二次曲线形式，且平均气温转折点在１９７５年左右，≥１０℃活动积温转折点在１９８０年左右。

水稻生长季内平均气温、降水量、平均气温日较差以及≥１０℃活动积温与时间的相关系数分别为０．３５４、０．０００、－０．５４８和０．３６０，其中，水稻生长季内平均气温、≥１０℃活动积温以及平均气温日较差与时间相关关系通过了０．０１水平的显著性检验，降水量与时间的相关性没有通过０．０５水平的检验。

２．１．３水稻产量与气候变化相关分析由相关分析可知，水稻产量与水稻生长季内平均气温、平均气温日较差以及≥１０℃活动积温的相关系数都通过了０．０１水平的显著性检验，与降水量的相关系数没有通过０．０５水平的显著性检验。

水稻产量与生长季内的平均气温日较差呈负相关，因为长江中下游地区容易出现高温天气，虽然气温日较差大有利于水稻有机物的积累，但是高温会影响水稻的生长，已有研究表明，水稻在孕穗至抽穗扬花期对温度极其敏感［２７］，如果日均温度高于３２℃，日最高温度高于３５℃，水稻抽穗扬花就受到影响，从而造成产量损失和品质下降；水稻在灌浆期也最易受高温危害［２８］，造成结实率和千粒重的降低，从而导致减产。

水稻产量与降水量的相关性不强，因为在长江中下游地区，水源较充足，农业用水一般不受自然降水量的影响，但当降水量过大或持续时间较长，仍然会影响水稻的开花和授粉，特别是在开花期，连阴雨天气将会使水稻花粉的传播受精受阻，从而导致减产。

水稻产量与平均气温和≥１０℃活动积温呈正相关关系，主要反映的是水稻生长对热量条件的需求，水稻是喜热作物，热量条件对其产量有重要影响，有效热量越多，水稻产量越高。

２．２水稻产量与气候变化的时频结构

相关分析只能初步分析气候变化与水稻产量的简单相关关系，不能充分反映区域气候变化对水稻产量的影响，而小波变换则能从时间域和频率域上充分利用时间序列信号，分析出水稻产量和气候变化的局部时频变化规律，通过交叉小波分析出两者之间在时频结构上的相关关系。

小波变换系数的实数部分包含给定时间和尺度下相对于其他时间和尺度信号的强度和位相两方面的信息［２６］。

小波系数实数部分为正时，表示水稻相对气象产量距平、降水量距平、平均气温距平、气温日较差距平和≥１０℃活动积温距平相对偏多，图3中用实线表示；小波系数实数部分为负时，表示相对偏少，图3中用虚线表示；小波系数为０的地方则为突变点。

图3中的符号反映了振荡的位相，等值线中心反映了不同尺度振荡的振幅最大值。

采用小波功率谱检验显著性，小波功率谱图为小波功率谱与置信水平为９５％的红噪声总体谱的比值，比值大于１．０表示通过95%置信水平红噪声检验的显著周期振荡（实线），比值小于１．０表示未通过９５％置信水平的红噪声检验（虚线）。

２．２．１水稻产量波动的时频变化特征图３为长江中下游地区水稻相对气象产量距平的小波变换系数实数部分等值线图和小波功率谱图。

由图３ａ可以看出，水稻相对气象产量波动的年际尺度主要表现在２～４年和６年尺度的周期振荡，且时域分布不均匀，局部化特征明显；年代际尺度主要表现在１０年和１４～１６年尺度的周期振荡。

年际尺度特征为２～４年左右的尺度周期信号主要表现在１９５４、１９５５年以及１９７６～１９８２年，同时也反映了在此周期尺度上，水稻相对气象产量距平在１９５４、１９７６年及１９８０年处于偏少期，但１９５５、１９７９年和１９８２年是偏多的；６年左右的周期信号主要表现在１９７６～１９８１年，且呈现偏少—偏多—偏少的振荡规律，具体为１９７６年水稻相对气象产量距平偏少，１９７７～１９８０年偏多，１９８１年又呈偏少特征。

年代际尺度特征，１０年左右的振荡信号主要表现在１９７０～１９８５年，水稻相对气象产量距平呈现偏少—偏多的两次周期振荡；１４～１６年左右的振荡信号比较强，等值线比较密集，在全域都有表现，但是１９８５年之前的振荡比19８５年之后的强，19８５年之后的振荡呈逐渐增强趋势，水稻相对气象产量存在偏多—偏少的４次振荡，具体表现为１９５０～１９５７年偏多，１９５８～１９６５年偏少，１９６６～１９７３年偏多，１９７４～１９８１年偏少，１９８２～１９８８年偏多，１９８９～１９９６年偏少，１９９７～２００２年偏多，２００３～２０１０年偏少，且等值线闭合，预计２０１０年之后会出现水稻相对气象产量偏多的情况。

由图３ｂ可以看出，２～４年的周期振荡在１９５７年之前以及１９７５～１９８３年比较强，结合图３ａ中的结果分析，２～４年左右的周期信号在１９５４年、１９５５年和１９７９年的周期比较明显，周期特征显著；６年尺度的周期振荡在１９５７～１９６３年以及１９７６～１９８２年比较明显，结合图３ａ可以得出，１９７６～１９８２年的周期振荡是通过检验的，周期性显著；１０年左右的周期振荡在１９７０年之前比较强，结合图３ａ可知，１０年左右的周期振荡信号没有通过显著性检验；１４～１６年左右的周期振荡在１９８０年之前比较明显，通过了９５％置信水平的红噪声检验。

综上所述，长江中下游地区水稻相对气象产量的周期性特征主要表现出２～４年、６年、１４～１６年的周期振荡，时域分布不均匀。

２．２．２气候变化波动的时频变化特征图４为长江中下游地区水稻生长季内月平均气温距平的小波变换系数实数部分等值线图和小波功率谱图。

由图４ａ可以看出，水稻生长季内月平均气温距平波动的年际尺度主要表现在３～４年、６年和８年尺度的周期振荡，且时域分布不均匀；年代际尺度主要表现在１０和１４～１６年尺度的周期振荡。

由图４ｂ可以看出，３～４年尺度的周期信号在１９６２～１９７０年、１９８９～１９９７年振荡比较强，结合图４ａ可知，３～４年尺度的周期信号在１９６２～１９７０年和１９８９～１９９７年周期性显著；６年尺度的周期振荡不强，在整个时间域上都没有通过显著性检验；８年尺度周期振荡信号在１９５４～１９６０年比较强，结合图3ａ可知，８年尺度的周期振荡在１９５４～１９６０年通过了显著性检验；１０年左右的周期振荡在２０００～２００８年比较强，结合图3ａ可知，１０年左右的周期振荡在２０００～２００８年周期性比较明显，通过了显著性检验；１４～１６年尺度的周期振荡比较弱，在整个时间域上都没有通过显著性检验（等值线的值均＜１．０）。

说明长江中下游地区生长季内的平均气温距平的周期性特征主要表现在３～４年、８年和１０年尺度的周期振荡，时域分布不均匀。

对长江中下游地区水稻生长季内月降水量距平的小波变换系数实数部分等值线图和小波功率谱图分析可以看出，水稻生长季内月降水量距平波动的年际尺度主要表现在１～２年、３～４年、６年和８年尺度的周期振荡，时域分布不均匀；年代际尺度主要表现在１０年、１４年和１８年尺度的周期振荡。

１～２年尺度的周期振荡在１９５２～１９５７年、１９６６～１９６７年、１９７２年、１９７９～１９８２年以及１９９５～２００２年比较强，其中１～２年尺度的周期信号在１９５２～１９５７年、１９７９～１９８２年以及１９９５～２００２年的周期性比较明显，周期特征显著；３～４年尺度的周期信号在１９５１～１９５７年、１９７１～１９８６年以及２０００～２００５年的周期性比较明显，通过了显著性检验；６年尺度的周期振荡在１９６６～１９８２年比较强，结合小波系数实数部分分析，此周期尺度上在时间的全域范围内都没有通过显著性检验；８年尺度周期振荡在１９５８～１９６１年比较强，８年尺度周期信号在１９５８～１９６１年显著；１０年左右的周期信号在１９５８～１９７８年的振荡比较强，总结得出１０年左右的周期信号只在１９５８～１９７８年显著；１４年以上尺度的周期振荡比较弱，均未通过９５％置信水平的红噪声检验。

说明长江中下游地区水稻生长季内的降水量距平主要表现在１～２年、３～４年、８年和１０年尺度的周期振荡，时域分布不均匀。

对长江中下游地区水稻生长季内气温日较差距平的小波变换系数实数部分和小波功率谱分析可知，水稻生长季内气温日较差距平波动的年际尺度主要表现在１～２年、３～４年、６年和８年尺度的周期振荡，时域分布不均匀；年代际尺度主要表现在１４～１６年尺度的周期振荡。

１～２年的周期振荡在１９５５年之前、１９５７～１９６１年、１９６６～１９６７年、１９７２～１９７３年、１９７６～１９８２以及１９８４～１９９４年比较强，其中１～２年尺度的周期信号在１９５５年之前、１９７６～１９８２以及１９８４～１９９４年的周期特征显著；３～４年尺度的周期信号只在１９５９年之前以及１９７１～１９７５年通过了检验，３～４年尺度的周期振荡在１９５９年之前周期效果明显；６年尺度的周期振荡在１９６１～１９８５年间比较强，通过了９５％置信水平的红噪声检验；８年尺度的周期振荡在１９８９年之前都比较强，结合小波系数实数部分分析结果可知，８年尺度周期信号主要在１９６３年之前以及１９８５～１９８９年显著，周期特征明显；１４～１６年尺度的周期振荡在１９５６～１９８１年间比较强，１４～１６年尺度的周期信号只在１９５６～１９８１年通过了显著性检验，周期性强。

说明长江中下游地区水稻生长季内气温日较差距平主要存在１～２年、３～４年、６年、８年以及１４～１６年尺度的周期振荡，高频部分比较明显。

对长江中下游地区水稻生长季内≥１０℃活动积温距平的小波变换系数实数部分和小波功率谱分析可知，水稻生长季内≥１０℃活动积温距平波动的年际尺度主要表现在１～２年、３～４年、６年和８年尺度的周期振荡，时域分布不均匀；年代际尺度主要表现在１０年和１４年左右尺度的周期振荡。

生长季内≥１０℃活动积温在高频部分周期性比低频明显，具体表现为１～２年尺度的周期振荡在１９５１～１９５４年、１９５８～１９６２年、１９６９～１９７２年、１９７４～１９７６年、１９７９～１９８２年以及１９９３～２００４年比较强，其中１～２年尺度的周期信号在１９５１～