海南冬季主要瓜菜寒害风险区划

基于自然灾害风险分析原理,利用海南岛18个市县历年逐日气象要素、瓜菜产量、面积、寒害灾情和DEM等资料,构建基于瓜菜生物学特性的寒害致灾等级指标,综合寒害致灾危险性、孕灾敏感性、承灾体易损性和防灾能力,评估海南岛冬季瓜菜寒害风险。结果表明:西瓜冬季寒害危险性从中部向东西减小,豇豆和丝瓜冬季寒害危险性从南向北加重,辣椒冬季寒害危险性从东南向西北增加,瓜菜不同等级寒害风险概率分布形式差异明显;瓜菜冬季寒害孕灾环境敏感性从中部五指山地区向周围低海拔区降低;瓜菜冬季寒害灾损风险和防灾能力在区域上存在明显差异。瓜菜冬季寒害综合风险分布形式总体一致,中部和北部高、南部和东西部沿海低。这种寒害风险分布主要受海南冷空气活动和地形因素作用,与实际寒害发生规律一致。     

基于寒害过程的福建芒果种植气候风险区划

通过冬季寒害灾情调查、果园定位观测、地理移置和人工气候箱低温致灾试验4种渠道,收集芒果寒害的灾情样本39例,从而确定芒果寒害临界温度为2.0℃。在此基础上,筛选出福建芒果主产县市2001-2014年冬季28个寒害过程,通过将寒害过程温度、降水等气象因子与相对气象产量进行相关分析,确定芒果寒害致灾因子为过程极端最低气温、日最低气温≤2.0℃有害积寒、≤2.0℃寒害过程持续日数、≤2.0℃寒害过程降温幅度。利用主成分分析对4个致灾因子进行综合简化,得到芒果寒害评价的综合气候指标,结合相对气象产量确定了指标分级。根据寒害综合气候指标等级,应用GIS方法完成福建省芒果寒害种植气候风险区划,无寒害-轻度寒害的区域主要分布在沿海地区,是引种芒果优质品种寒害风险最低的区域。     

云南咖啡低温寒害气象指数保险风险分析

目的:设计咖啡低温寒害气象指数保险,为开展咖啡政策性农业保险提供技术支撑。方法:调研咖啡种植区的采收记录,确定咖啡进入采摘期后遭受低温寒害的产量损失率与低温寒害过程的关系,利用两种低温寒害风险分析模型,设计了两个方案,通过气象资料分别计算两种方案中不同等级低温寒害出现的风险以及对应的咖啡产量损失风险,并分析了两种方案中各咖啡种植区域的低温寒害分布。结果:方案1较为切合实际,考虑了不同采摘期不同程度低温寒害对咖啡产量损失的影响,但对海拔1 000 m以下的低温寒害指标需要进行深入的调查研究后进行修正。结论:方案1设计的农业保险产品在不计免赔条件下,保险费率的设定与各咖啡种植县实际风险相符,可及时赔付,易为保险公司和农民双方共同接受。     

两广植胶区橡胶树寒害情况分析及抗寒对策

分析了广东广西植胶区发生寒害的主要特征及该地区橡胶树受寒害的特点,并从立地环境和品种的选择等方面对橡胶树的抗寒种植提出了建议。     

用阴冷指数表征寒害程度的方法

针对现有寒害分析在因子选取上普遍缺少表述阴雨状况的问题,提出阴冷指数模型。基于农业和气象行业专家对海南各市县阴冷程度的排序,以及海南各市县1971-2010年逐日气象数据,采用均匀试验设计方法构建能反映低温强度和阴雨寡照综合作用的阴冷指数模型。依据阴冷指数模型,计算海南各市县1971-2010年历次阴冷过程的阴冷指数,按阴冷指数从大到小序列中的10％、30％和60%划分出重度、中度和轻度3级寒害及其指标,据此分析海南寒害的分布及变化。结果表明：寒害的地域分布特征与实际业务所监测的寒害情况相吻合,寒害的年际变化在《中国气象灾害大典》寒害记载中也得到了较好的印证,说明阴冷指数模型具有一定的实际应用性,可为寒害的监测、预警和评估提供新的技术方法。     

广东省香蕉寒害综合指数的时空分布特征

根据广东省77个站1962-2006年冬季气候资料,计算了全省香蕉寒害综合指数,并对其进行了经验正交函数分解和小波分析.结果表明,全省香蕉寒害综合指数的空间分布以总体一致型为主,此外,还呈现粤北珠三角-粤东粤西差异型.香蕉寒害波动20世纪70年代最强,60年代次之,80年代最弱,90年代又有所增强.对时间系数进行小波分析发现,第一特征向量时间系数70年代和90年代2～4a周期表现显著.第二特征向量时间系数70年代和90年代具有显著的2～4a周期,80年代具有显著的6～8a周期.这一结果为香蕉寒害的区划、评估和预测等奠定了基础.     

阳光和华南橡胶树的生长,栽培

着重分析华南冬季阳光(日照)对于橡胶树越冬的影响,以及生长季节(春、夏、秋)日照对于产胶量的影响.对于不同类型(亚类型)的寒害(越冬),阳光的影响虽有所不同,但是总的说来,除在发生霜冻之后的当天早上,过早的阳光照射将产生不利的影响之外,对于其他各类型寒害,阳光都能起着缓解寒害的作用,是有利的.在割胶季节,充足的阳光是有利于产胶的.本文给出了在西双版纳植胶区日照与其他气象因子对产胶量影响的经验公式.     

地形小气候与橡胶树的避寒问题

寒害问题是华南(指粤、桂、滇、闽)橡胶事业中的一个重要问题。廿多年来,我国农业气象工作者同热带作物科技人员、职工一道,为解决寒害问题作了大量的研究。其中着重研究了小气候与橡胶树的寒害形成,避寒和防寒等问题。初步为大范围的橡胶生产基地布局,小范围的橡胶品系随小气候环境的合理配置和局部防寒提供了有效的方法。本文拟就如何利用小地形、小气候选择避寒环境,减轻寒害作一概述。     

中国南方冬季农业的战略地位及开发模式

南方冬季农业是种植业的起点和基础，合理开发南方冬季农业，有利于促进整个农业的持续发展。目前，我国南方冬季农业开发模式主要有：（１）间混复合型；（２）结构优化型；（３）农牧结合型；（４）高产高效型。本文对上述各模式进行了较为深入的分析。     

西双版纳州低温寒害基本特征及减灾对策

根据西双版纳州热带经济作物生长指标划分西双版纳州低温寒害标准，并把出现严重低温寒害天气过程作为主要研究对象。通过对西双版纳州多站点面气象资料普查分析，发现当地受寒天气影响的区域差异性大，地面辐射降温强烈，且山地逆温现象突出，得出高空冷空气的不断补充和地面辐射冷却的共同作用是造成低温寒害的的主要原因，并提出了不同热带作物的防寒减灾对策。     

江苏里下河地区小湖泊的热效应

通过对小湖泊的气候考察，分析了水域与周围环境的温度差异，水体上方气流的变性以及热量传输状况，水体增温效应及共对邻近农田的影响，建立了不同尺度水体热效应程度及影响范围的计算模式。     

基于DEA的黑河中游灌区水资源配置效率时空分异

绿洲农业用水效率的提高是协调干旱区经济发展与生态建设的关键。以黑河中游农业绿洲24个灌区为研究对象,以基础地理信息数据、土地覆被数据和绿洲灌区统计数据等为数据源,基于数据包络分析（DEA）研究了灌区农业水资源配置效率的时空分异,以及各灌区影响水资源配置效率的主要因素。结果表明:（1）各灌区水资源配置效率存在明显的时空差异。平川、罗城、大堵麻、盈科、板桥、蓼泉、梨园河、六坝等灌区水资源配置效率较高,而马营河、老军、洪水河、童子坝河、西浚、上三、安阳、鸭暖、新坝等灌区水资源配置效率较低。各灌区水资源配置效率均值从2008年的0.797提高到2012年的0.848,空间差异进一步缩小;（2）各灌区水资源配置要素普遍投入过大,水利设施建设及引水密度均超过了灌区实际需求,尤其是山丹县和民乐县的引水密度过大,甘州和高台部分灌区则表现为干渠密度、支斗渠密度明显超过实际需求;（3）DEA最优解显示,灌渠密度普遍饱和,部分灌区引水密度过大,大部分灌区引水密度与投入产出效率最高之间存在34.8%的下调空间。因此,合理分配有限的水资源、大力推广节水工程及措施,是提高绿洲水资源利用效率的主要途径。     

灌区非均匀给水系统中分区给水优化的遗传算法

当灌区采用分区给水时,可以提高供水能量的利用率,优化的分区给水方案可在相同的投资、成本下获得最大的经济效益。该文在前人的研究基础上进一步分析了供水所需总能量的组成和提高供水能量利用方法。建立了基于改进的实码加速遗传算法的优化目标函数模型,以此来确定供水系统的最优分区方案。新方法具有计算准确、快速,通用性强等优点,可在灌区非均匀给水分区优化中得到广泛应用。     

基于微热管阵列的平板太阳能热水器的性能试验

为了检验一种新型平板太阳能热水器的性能,该文对其核心部件—基于微热管阵列的集热器及其组成的热水器进行了热性能试验。集热器热性能测试结果表明,微热管阵列平板太阳能集热器瞬时效率的斜率为4.7,截距为0.80,分别优于国家标准要求值11.0%和22.3%。在满足测试要求的天气情况下,对微热管阵列平板太阳能热水器进行的多次热性能测试结果表明,热水器的日有效得热量均高于国家标准要求值,日平均集热效率均高于60%。同时,该热水器具有承压能力强、无炸裂、轻巧、成本低、无需焊接、抗冻性能好、易于建筑一体化等优势。基于微热管阵列的平板太阳能热水器由于性能优异,并能克服现有太阳能热水器的缺点,具有广阔的应用前景。     

热源井填砾抽灌同井流/热贯通及温度锋面运移数值模拟

针对填砾抽灌同井流贯通、热贯通及温度锋面运移研究的不足,该文在已验证的数值模型中建立监测点、线、面和体对以上问题进行量化分析,并将热源井回水经过回填砾石直接流入抽水管的流量占总回水流量的百分比定义为流贯通强度。研究结果表明,填砾抽灌同井回水进入含水层后的流速可以用某一方向的分速度代替;该模型中的流贯通强度为1.2%,热贯通发生与完全形成的时间分别为模型运行2.5和12 min,抽水温度变化较剧烈的时刻与热贯通形成发展的时刻基本一致。在地下水渗流速度大于1×10~(-3)m/s的区域,速度锋面运移较温度锋面运移快;反之,温度锋面运移快于速度锋面运移。通过对填砾抽灌同井流贯通、热贯通及温度锋面运移的量化分析,为进一步探索填砾抽灌同井最优运行策略和更高换热效率提供了理论基础。     

太阳能光伏环路热管热水系统光电光热性能试验

为减少建筑热水能耗,该文研究了一种新型太阳能光伏环路热管热水系统。该系统将太阳能光伏光热利用与环路热管有机结合,并以电加热为辅助热源制备生活热水。搭建了室外测试平台,对该系统进行了典型工况及全天性能的测试研究,分析了循环工质充注量对系统性能的影响。结果显示,系统在环路热管运行模式下,夏季工况的光热效率和综合能源效率最高,日平均值分别为62.1%和68.1%;冬季工况的光电效率和综合?效率最高,日平均值分别为13.7%和10.9%。整套系统的综合能源效率和综合?效率略高于环路热管模式。30%充注量的工况更有利于系统光热效率和光电光热综合能源效率的提高,40%充注量的工况则有利于系统光电光热综合?效率的提高。该研究表明太阳能光伏环路热管热水系统在寒冷地区运行性能良好,为系统工质充注量的选择提供了参考依据。     

集雨补灌对玉米生长及产量的影响

该文针对黄土高原半干旱区农业气候资源的特点以及该区降雨年内分布不均、水分供需不平衡的基本特点，以集雨技术及工程设施为基础，通过有限补充灌溉方式，研究了玉米在不同生长时期的补灌水量和覆膜坐水技术带来的增产效果，并分析了集雨补灌对玉米生长、水分利用效率及产量的影响。试验研究表明：在地表水和地下水严重缺乏的旱作区结合不同的微灌方式(该文试验采用滴灌)，在玉米需水关键期进行集雨补充灌溉，增产效果明显，水分利用效率显著增加，表现出需水关键期有限水分供给的高效性。该研究为集雨补灌旱作区节水农业的发展提供理论依据。     

垄膜沟秸秆种植方式对夏玉米水热效应的影响

针对黄土高原半干旱区降水短缺且时空分配不均,严重地制约了半干旱区农业发展的现状,通过研究垄膜沟秸秆种植方式下夏玉米水热效应,揭示其保水调温和作物增产的机理。试验于2014—2015年在陕西杨凌设置了露地处理(CK)与垄膜沟秸秆处理(RMFS)田间试验。结果表明:垄膜沟覆秸秆种植方式可以提高表层土壤含水量;土壤温度主要表现出"高温低调,低温高调"的现象;缩短作物生育历时及调节作物耗水量以改善水分的供需平衡,显著地提高土壤水分利用效率和积温利用效率,2a土壤水分利用效率和积温利用效率分别提高了39.85%,43.34%。垄上覆膜沟内覆秸秆处理通过改善土壤水热交互状态,提升作物产量,是一种适宜有效的覆盖集雨措施。     

秸秆还田对宁南旱作农田土壤水分及作物生产力的影响

在宁南旱区通过研究秸秆还田对土壤水分及作物生产力的影响,为该区土壤扩蓄增容及作物水分利用效率的提高提供理论依据。在3年秸秆还田定位试验中,设置了不同秸秆还田量处理（谷子秸秆按3000、6000、9000kg·hm-2粉碎还田;玉米秸秆按4500、9000、13500kg·hm-2粉碎还田,对照为秸秆不还田）,对不同处理条件下的土壤含水量、作物水分利用效率和作物产量等指标进行了分析。结果表明,随秸秆还田量由高到低,在试验第3年（2009年）玉米播种期0～200cm土层的土壤贮水量分别较CK提高8.8%、9.9%和6.8%;成熟期0～200cm土层的土壤贮水量分别较CK提高14.8%、13.9%和12.8%;产量分别较CK显著提高30.7%、29.2%和12.5%（P〈0.05）;作物水分利用效率分别较CK显著提高41.1%、35.9%和21.3%（P〈0.01）。在宁南半干旱区采用秸秆还田能较好地保蓄土壤水分,利于土壤水库的扩蓄增容,且对提高作物产量和作物水分利用效率有显著效果。     

基于水足迹的中国农业用水效果评价

为兼顾灌溉用水效率和总量控制评估区域农业用水效率,结合水足迹与灌溉发展状况构建了农业用水效果评价指标(agricultural water use effect,AWE),AWE越小农业用水效果越好。在核算2000—2014年间31个省区农作物水足迹的基础上,分析了中国AWE的时空格局及其与灌溉用水效率指标之间的关系。结果显示:中国年均农作物水足迹为1.097 2×10~(12) m~3,蓝水、绿水足迹分别占13.1%和86.7%,且均随时间增加;单位耕地面积农作物水足迹及绿水比例均呈现由东南向西北递减,研究时段内灌溉效率稳步提升,而由于灌溉用水规模的扩大和蓝水足迹比例的增长,AWE由2003年的0.113增长到2014年的0.137,中国农业用水效果呈恶化趋势;AWE空间差异大,且在不同年份均表现为黄淮海平原和西部省区较大而东南沿海较小;经济发达地区农业用水效果有明显改善趋势,而粮食增产任务加大的黑龙江省AWE的增速最大;AWE与传统灌溉用水效率评价指标无空间一致性,灌溉效率和水分生产率高的北方农业主产区应注重农业生产用水效果的评估与提升。农业用水效果评价可为区域灌溉用水效率提升与总量控制的科学研究与决策实践依据。