基于气候适宜度指数的山东省冬小麦产量动态预报

利用山东省主产区冬小麦产量资料、生育期内的温度、降水量、日照时数资料,结合冬小麦生理特性,分别构建了冬小麦温度、降水及日照适宜度模型,利用气候适宜度与冬小麦产量的关系,建立基于气候适宜度的冬小麦产量动态预报模型。通过对2008～2010年冬小麦产量进行动态预报, 结果表明, 3月31日、4月30日和5月31日预报的小麦产量丰歉趋势的预报平均正确率均为100%,单产预报平均准确率分别为95.1%、95.1%和95.4%,预报准确率较高,能够满足业务服务的需要。     

气候变化对伊犁河谷冬小麦产量的影响

为了明确气候变化对伊犁河谷冬小麦产量的影响,以伊犁河谷冬小麦主产区的伊宁、霍城、巩留、新源4县为例,在对1980—2011年各县冬小麦生长季气温、降水量变化特征分析的基础上,探讨冬小麦不同生长发育时段气候条件对产量形成的影响,进而对近32年气候变化对冬小麦产量影响的利弊进行分析。结果表明：就多年平均而言,伊犁河谷冬小麦生长季气候条件对小麦生长发育和产量形成是较适宜的,但气候的年际间差异对冬小麦产量的影响仍十分明显,由其导致的冬小麦产量的年际间波动可达-1507~745 kg/hm2。冬小麦生长季内不同时段各气候因素对产量的影响差异较大,气温的影响,在冬小麦越冬前表现为正效应,越冬期影响很小,但返青后为负效应。降水量对冬小麦的影响在生长季各时段大多表现为不显著的正效应,生长季总降水量对冬小麦产量的影响,除新源、巩留县通过了P=0.05的显著性检验外,伊宁、霍城县未达到显著水平。在全球气候变化背景下,1980—2011年,伊犁河谷各地冬小麦生长季平均气温分别以0.503~0.653℃/10年的倾向率呈极显著的上升趋势,降水量分别以3.828~18.948 mm/10年的倾向率呈不显著的增多趋势。气候变暖对冬小麦有利也有弊,但总体来看弊大于利,其中,冬前的播种至分蘖期气温升高对小麦较有利,越冬期气温变化对小麦影响不大,但返青至成熟期气温升高将对小麦产量形成一定的不利影响,其中,抽穗开花至成熟期的不利影响更为明显。降水量增多对提高小麦产量具有一定积极意义,但对灌溉农业区的伊犁河谷来说,其直接影响大多不显著。     

辽宁省松毛虫发生面积气象预报方法研究

为了利用气象因子预测松毛虫的发生面积,基于辽宁省阜新县1983—2008年气象资料与松毛虫发生面积等资料进行相关分析,将筛选出的气象因子作为预报因子,通过多元回归法和人工神经网络法对松毛虫发生面积进行模拟和预测。结果表明,与松毛虫发生面积显著相关的5个气象因子包括：上一年12月平均最低温度、上一年11月平均相对湿度、上一年9月降水量、本年2月降水量和本年3月降水量;人工神经网络法的模拟和预测精度均优于多元回归法,多元回归法的预测精度58.2%,人工神经网络法的预测精度为83.6%;人工神经网络法更适用于辽宁地区松毛虫发生面积的预报。     

基于SPSS的日照市小麦产量年景预测模型

摘 要：根据1979-2008年日照市气象资料和小麦产量资料,运用数理统计的方法进行筛选,采用SPSS统计软件对小麦产量有影响的气候因子进行相关性分析,筛选出2个相关性较高的因子,建立多元回归模型。并且对历年产量进行检验,计算表明小麦预测产量与实际产量拟合率较高,预测精度最高为100%,最低为82%,平均精度为90%。预测模型具有较高的信度和实用性,可作为小麦产量定量预报的有效工具之一,为农业生产管理和农产品流通贸易提供决策依据。     

黑龙港流域冬小麦产量与气象因子相关与通径分析

研究表明,气象因子与小麦产量密切相关。在与小麦产量相关的35个气象因子中有12个因子的相关系数达到了显著水平;其中灌浆期降水与冬小麦产量呈极显著相关,且直接通径系数最高,对小麦产量形成的贡献率最大;其次是拔节期降水量和返青期降水量;5月份的蒸发量与冬小麦产量密切相关,达到极显著水平,其对小麦产量形成起较大的负向作用;小麦越冬期间的气温也是不可忽视的气象因素。据此,在制定小麦生产管理计划时,应将以上因素作为考虑的重点。     

石河子棉花生长关键期与产量动态预报研究

棉花是新疆地区主要经济作物之一,开展棉花产量动态预报对生产安全具有重要意义。利用1968—2020年新疆石河子地区4个地面气象基准站逐日气象资料和棉花产量资料,基于积分回归法在棉花全生育期内以旬为时间尺度,分析了影响棉花生产的温光水主要气象要素和关键期,分别建立了石河子地区7月中旬、8月中旬和9月中旬棉花气象产量动态预报模型。结果表明：气温对新疆石河子棉花产量的影响最大,苗期、开花期和吐絮始期为棉花生长的温度关键期,苗期和吐絮始期为正效应显著,开花期为负效应显著;开花期是棉花生长的光照关键期,对棉花产量呈正效应;石河子地区属于灌溉农业区,自然降水量虽呈正效应,但降水量对棉花产量的影响较小。利用积分回归法建立的动态预报模型对2018—2020年石河子地区棉花产量试报,7月中旬、8月中旬及9月中旬的平均准确率分别为85.1%、91.4%和94.3%。基于积分回归法建立的棉花气象产量动态预报模型越接近成熟期准确率越高。利用积分回归原理对棉花产量进行动态预测是可行的,可以应用于棉花产量预测业务,为地方产量预测提供参考。     

邯郸冬小麦干热风发生规律及风险预报

干热风是影响小麦产量和品质的农业气象灾害,对其研究意义重大。笔者利用邯郸气象资料和小麦产量数据,采用趋势预测和统计方法,对干热风发生规律及其风险预报进行了研究。结果表明:邯郸轻度干热风一年两遇,重度干热风一年一遇,西部山区和平原北部是轻度干热风灾害的高风险区,平原东部和中部是重度干热风灾害的高风险区;通过相对气象产量百分率与气温、湿度和风速等气象因子的相关分析进行干热风风险预报因子的初选,采用逐步回归方法,建立干热风风险预报方程。风速和最高气温是影响邯郸冬小麦生长后期的关键因子,可以进行邯郸干热风灾害风险预报。     

甘肃河东地区小麦条锈病发展成因及预测预报技术

利用甘肃河东麦区5地(市)8县(区)39个冬小麦条锈病病田率样本调查资料,采用统计学方法建立了小麦条锈病秋、春季发病面积预测预报气象等级模型,分析了甘肃河东麦区小麦条锈病发展成因并提供精准的预测预报技术,为农业及时采取防灾减灾措施,减免经济损失提供科学依据。该区小麦锈菌于夏季最热时段8d日滑动平均气温24～25℃以下地区越夏,或外地菌源随风漂移入侵感染以后,随秋季气温的下降和大气湿度的增加,适宜的温湿气候使小麦锈菌大量滋生蔓延,造成当地小麦条锈病迅速发展流行;入冬以后,锈菌在冬季最冷时段7d日滑动平均气温-9～-10℃以上地区越冬,并随春季气温的回升和降水量的增加而诱发小麦锈病大面积发展蔓延并迅速侵染下游区域。统计建立的预测预报气象等级模型经回代检验,秋季准确率89%,春季准确率91%,预测预报准确率较高。     

冬小麦千粒重与气象因素的相关分析

为了深入了解气象因素对冬小麦千粒重的影响,为增加其产量提供科学依据。笔者利用临汾市尧都区气象局1981—2014 年气象与农业相关资料,借助数理统计、线性拟合、多元性回归等方法,对临汾市冬小麦千粒重与多种气象资料进行相关性分析。结果表明：临汾市冬小麦千粒重与5 月中旬积温、平均气温、降水、平均最低（最高）气温以及相对湿度都具有很好的相关性,除平均最低气温在0.05 水平上显著相关外,其他均在0.01水平上显著相关。温度与千粒重呈负相关,降水及相对湿度与千粒重呈正相关,建立冬小麦千粒重方程的预报回归模型,并对其进行拟合检验,预报偏差都小于20%,从而为适应气候条件、提高小麦栽培管理水平和开展冬小麦产量预报提供依据。     

基于幼果期气象数据苹果产量早期预测研究——以运城市为例

本文通过对运城市2005—2018年气象数据和苹果年产量数据进行分析,构建运城市苹果产量早期预测模型。首先,采用HP滤波法将运城市苹果年产量分为趋势产量和气象产量。其次,分别对苹果物候期：发芽期、花期、幼果期、膨果期、成熟期建立多元线性回归模型,研究每个物候期对苹果气象产量影响的强弱。最后,选取对苹果气象产量影响最强的幼果期建立BP神经网络早期预测模型,并对其进行验证。结果表明：选取幼果期建立的BP神经网络苹果产量早期预测模型其预测结果相对平均误差为7.08%,使用2019年相关数据验证BP神经网络产量早期预测模型的精度为89.6%,表明该模型能够较为准确的预测苹果产量,可为农作物产量早期预测提供理论支持。     

豫东农区冬小麦生育期气候变化的多时间尺度分析

为了研究豫东农区冬小麦生育期内的气候变化特征,预测气候变化趋势,选取豫东地区5个气象观测站1951—2011年的气候观测资料,集成Mann-Kendall、一元线性回归、5年滑动平均、Morlet小波及变异系数等方法,分析了豫东农区冬小麦生育期10月至翌年5月气候的突变事实、变化趋势、变化周期及年际变率特征。结果表明,豫东农区冬小麦生育期内气温序列存在突变年份,主要表现为增温突变;降水序列不存在突变年份,其变化趋势不明显。近60年来气温和降水变化趋势的震荡周期特征复杂,存在多重时间尺度上的嵌套结构。气温序列变异系数普遍较小,降水序列变异系数普遍较大。豫东农区近60年气温升高趋势明显,主要由近20年增温贡献,未来一段时期内气温可能会出现升降温交替现象,但变化幅度较小,总体上呈持续增温趋势,气候变暖对农业生产的影响既有利也有弊,冬春季增温显著一方面有利于提高冬小麦产量,另一方面会加剧病虫害及霜冻干旱灾害的发生。降水变化趋势在60年时间序列上不明显,周期预测显示未来一段时期内降水有增加趋势,年际变率较大,给降水准确预测带来难度,加剧豫东农区旱涝灾情。     

气温变化和分期播种对获嘉县小麦生长发育及产量的影响

为了分析气温变化和分期播种对获嘉县小麦生长发育及产量的影响,利用线性分析方法,依据1960—2010年的气温资料统计显示,平均气温和最高气温在冬春季有明显变暖,夏季反而有降低的趋势,最低气温全年都表现为变暖的趋势。同时,通过2010—2011年冬小麦的分期播种试验,从气象因子对小麦生育发育期的影响分析研究,确定小麦适宜播种期,并找出影响获嘉县小麦关键生育期的主要气象因子温度的适宜指标,同时找出影响小麦后期产量的灌浆期的主要气象因子。日照是影响灌浆速度的主导气象因子,温度是限制因子,其他气象因素的影响一般为间接作用,为在生产中提高小麦产量方面制定相应的科学措施提供依据。     

基于相似气象年型和关键气象因子的云南一季稻动态产量预报

建立适用于云南的一季稻产量动态预报模型,以期为及时准确预测云南省一季稻的产量提供理论依据和决策支持。利用云南省2000—2018年一季稻产量资料和一季稻生育期内逐日平均气温、日降水量和日照时数等资料,分别采用相似气象年型法和关键气象因子法建立一季稻动态产量预报模型。应用2种模型对2010—2018年云南省一季稻单产进行动态预报。结果表明：2种模型6月1日、7月1日、8月1日和8月21日的产量预报准确率均超过92%;相似气象年型法2016—2018年6月1日和8月21日的平均预报准确率为95.4%和97.5%,而关键气象因子法2016—2018年6月1日和8月21日的平均预报准确率均为97.4%。2种模型预报准确率均较高,能够满足云南一季稻产量预报业务服务的需要。     

柴达木地区枸杞产量与气象条件关系模型构建

在柴杞主产区内选取格尔木市台、诺木洪站2个站点的枸杞发育期及相对应的气温、降水及日照等观测资料,应用逐步回归、概率统计等方法对柴达木地区不同发育时段气象因子对产量的影响进行统计分析,结果表明：（1）枸杞产量与老眼枝开花期间日平均气温,春梢生长期间日最高气温及积温,老眼枝果实成熟期间日最低气温,夏果形成及成熟期间气温日较差,春梢生长及秋梢开花期间的日照总时数达到较高正相关。（2）枸杞产量与老眼枝开花期、老眼枝果实形成期、春梢生长期、夏果成熟期、秋梢开花期及秋果成熟期间的降水达到较高负相关。（3）将影响枸杞产量的关键气象因素与产量进行回归分析,得出柴达木地区枸杞产量与气象条件的关系方程,方程的复相关系数为0.9705,根据构建模型,回代历年产量和2019年实际预报应用,绝对误差和相对误差均较小,预报精度较高,充分说明,选取的5个气象要素能够准确预报该地区的枸杞产量,可以在实际预报业务中应用。     

山西省冬小麦主要病虫害气象等级预报模型

气象条件是影响农作物病虫害的主要因子,且与作物的发育期密切相关,特别是在特殊年份,如果模型所筛选的因子中较常年有明显的改变,预测结果与实际结果相差较大,因此各预测模型都具有一定的局限性。为提高数理统计预报的实用性,需要采用多年的历史资料,同时在实际工作中应采用尽量多的方法进行预测,以最大限度地获得较高的预测准确率。本文以山西冬小麦的主要病虫害（白粉病、条锈病、麦蜘蛛）为研究对象,研究其发生流行的气象条件预报指标,并建立山西省冬小麦主要病虫害发生的气象条件预测模型,进行山西省冬小麦主要病虫害发生的气象条件预测。通过历史资料进行回测验证,历史拟合准确率达到90%以上,说明应用该方法所建模型在一般年份可以进行冬小麦条锈病、白粉病、麦蜘蛛的预测。     

1951—2012年河南省气候变化对冬小麦和玉米产量的影响

在分析河南省1951—2012 年历史气候变化背景下,对冬小麦和玉米不同生长时期对应的气候要素变化对其产量的影响进行定量研究。利用国家气象局网站提供的历史气象数据,基于Matlab 和Surfer 8.0 绘制年平均气温和降水量的小波系数实部等值线图。通过用二次函数拟合趋势产量,将冬小麦和玉米的历年气象产量分离出来。之后利用SPSS进行逐步回归分析,建立以气候产量为因变量,不同生长时期的气候要素为自变量的回归模型。结果表明：（1）河南省年降水量在其变化过程中存在多时间尺度特征,小波波幅中心在36~58 年、15~35 年以及8~14 年这3 类时间尺度上正负交替出现,存在周期性的变化规律。在18 年尺度上,年均气温到2012 年处于升高状态。（2）冬小麦全生育期内,在其他自变量不变的情况下,越冬期降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.221 万t;越冬期平均温度每增加1℃,气象产量将减少13.277万t;在冬小麦生长期第二阶段中,降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.149万t。（3）在玉米全生育期内,保持其他自变量不变的前提下,营养生长期内降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.003 万t;营养生长期平均温度每增加1℃,气象产量将减少6.389 万t;玉米生殖生长期间,降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.159 万t。从总体上来看,温度和降水变化对气象产量的影响皆为负面影响,并且温度变化对粮食产量的影响比降水变化产生的影响显著得多。通过对2 个回归模型进行对比发现冬小麦比玉米具有更强的气候变化敏感性。     

庆阳市污染天气预报思路的建立

为了提高庆阳市空气污染预报水平,利用多年环境空气质量和气象观测资料,分析各气象因子对空气污染指数API的影响,采用逐步回归的方法建立预报方程。结果表明:污染天气主要出现在冬季,其次为春季。冬季的API与除稳定度外的其余气象因子相关性较好,春、夏、秋、冬四季以及全年的API与温度、气压、降水和不稳定能量的相关性最好。建立的预报方程对夏、秋、冬三季和全年的预报效果较为准确,而对春季预报效果相对较差。实际预报中再结合具体污染源监测和相似天气分析,最终确定庆阳市本地污染天气预报的综合评估结果。本研究为庆阳市污染天气过程的预警、预测及其综合防治提供科学依据。