基于GIS的赤峰市设施农业精细化气候区划与分析

为了科学开展设施农业建设,避免盲目扩大产业规模所带来的潜在风险,本研究利用赤峰市14个气象站近30年（1989—2018年）的气象观测资料,分析了影响设施农业生产的关键气象因子,确定了以年日照时数、冬季平均最低气温为设施农业气候资源区划指标,以年大风日数、年冰雹次数、年大雪及以上降雪次数和冬季≤-25℃低温日数为设施农业气象灾害区划指标。基于GIS技术,运用回归分析和薄盘样条对区划因子进行空间插值,制作了赤峰市设施农业气候区划图。结果表明：适宜区和次适宜区主要集中在赤峰市中东部和东南部,该区域海拔低,地势平坦,热量和光照充足,气象灾害相对较少,适宜发展设施农业;北部和西北部地区,以高山和丘陵为主,海拔高,热量条件不足,气象灾害多发,不适宜设施农业建设。     

大连农业气候环境演变趋势及其影响

为了研究大连地区近50年农业气候环境的演变趋势及影响,选取7个常规气象观测站1961—2010年作物生长季平均气温、积温、降水量、日照时数、无霜期等影响农业环境的气候因子,分析了大连地区农业气候环境包括热量条件、水分条件、光照条件和无霜期的变化趋势。结果表明：大连地区在过去50年中农业气候环境发生了显著变化,其中气温、≥10℃积温、无霜期呈现显著升高或增加趋势,降水和日照时数呈减少趋势。气温、≥10℃积温、无霜期、日照时数的变化趋势达到显著水平。受其影响,大连地区热量资源增加,樱桃等果树种植北界北移,无霜期的延长将为农户调整种植结构带来更多的选择。     

播期对不同粒型花生品种发育进度的影响及与气象生态因子的关系

为了研究播期对不同粒型花生品种发育进度的影响及与气象生态因子的关系,采用两因素随机区组试验设计,选用小籽、中籽、中大籽和大籽花生品种4个,设计5个春夏播期（3月下旬至5月初,每播期间隔10天）进行对比试验。结果表明,4种粒型花生品种生育前期和中期的发育进度均受到播期极显著或显著的影响,生育后期气象条件相似,播期间生育日数相差甚少。播种至出苗阶段发育天数的决定性气象生态因子为总积温,其次是气温指标,而降水量、日照时数影响不显著。出苗至开花阶段发育天数的决定性气象生态因子为气温指标和总积温,其次是降水量和日照时数。全生育期天数的决定性气象生态因子为气温指标、总积温和日照时数,而降水量影响小。     

2010—2019年西藏中南部春油菜生育期变化特征

为了解气候变暖背景下高原春油菜生育期对气候变化的响应特征,本研究利用2010—2019年西藏泽当农业气象观测站春油菜生育期资料和1981—2019年逐日气象资料,采用线性回归方法分析了西藏中南部春油菜生育期变化特征。结果表明：（1）1981—2019年春油菜生长季日照时数和平均风速呈显著减少趋势,减幅分别为-22.37 h/10 a、-0.32 (m/s)/10 a,其他气象要素均为不同程度的增加趋势,暖湿化气候特征明显。但2010—2019年春油菜营养生长期、生殖生长期以及全生育期的热量资源（平均气温、平均最高气温、平均最低气温和≥0℃积温）和光照资源（日照时数）趋于减少,水分资源（降水量、相对湿度）和平均风速呈增加趋势。（2）2010—2019年春油菜现蕾、抽薹、开花和绿熟4个生育期无明显变化,播种期和出苗期为推迟趋势,而五真叶期与成熟期呈提早趋势。营养生长期、生殖生长期以及全生育期的天数均呈缩短趋势,以全生育期天数缩短最为显著(-2.23 d/a)。（3）春油菜大部分生育期天数与日照时数、≥0℃积温有显著的正相关,与其他气象要素的相关性不显著。全生育期天数不仅与日照时数、≥0℃积温存在显著的正相关,还与平均相对湿度有着显著的负相关。2010—2019年春油菜全生育期天数随着日照时数和≥0℃积温的减少、平均相对湿度的增加呈缩短趋势。     

2009-2011年气候异常对河北冬小麦生育影响分析

为了分析气候变暖背景下,异常低温天气对冬小麦生育的影响,根据2009-2011年河北省小麦主产区气温、积温、降水、日照和发育期等观测资料,应用数理统计方法,系统分析低温天气过程对冬小麦生育的影响。结果表明,2010年度冬小麦受到冬前低温、冬季冷冬和春季持续低温的影响,河北省冬小麦冬前停止生长提前17天,返青、拔节和成熟分别推迟10天、8天和7天。2011年度冬小麦受到冬季低温和春季气温忽高忽低的影响,返青、拔节和成熟分别推迟7天、6天和4天。在气候变暖背景下,冬小麦生育期内出现的阶段性低温天气,使积温偏少,冬小麦生育期明显推迟。     

广西农业气候资源的长期变化特征

为了了解在全球变暖的大背景下广西农业气候资源的变化特征,为政府部门指导农业生产、发展设施农业、合理进行农业气候区划提供决策依据,笔者利用广西71个气象站1961-2010年的逐日气温、降水量和日照时数资料,运用线性倾向估计、M-K突变检验等方法分析了广西主要农业气候资源在时间、空间上的变化趋势及其差异。结果表明,广西≥0℃活动积温和≥10℃活动积温呈明显增加趋势,增加突变点均为1997年,20世纪60-80年代是热量资源较贫乏时期,90年代热量有所增加,21世纪初为热量资源最丰富时期;各地热量资源也均呈增加趋势;广西年日照时数表现为“阶梯式”减少,1975年是其减少突变点,20世纪60年代为光照资源最丰富时期,90年代为最贫乏时期;广西降水资源变化趋势不显著,年际间变化较大。     

渭北旱塬气温变化及对小麦生产的影响

摘要：利用陕西渭北旱塬12个气象站1960-2007年各月平均气温资料,计算月、季、年平均气温异常偏高和偏低出现频次,并分别对其时空分布特征和演变规律进行了分析。最后对农业生产的影响作了分析。研究表明： （1）渭北旱塬近48年来气温呈现明显的增暖趋势,这与全球气温增暖趋势一致。季节增暖程度差异明显,冬季增暖最为显著,其次为春季,夏季增暖趋势最不明显。冬季气温增暖,将会使小麦安全越冬北界向北移动。随着气温增高蒸发量加大,旱灾更加严重;（2）1960年以来渭北旱塬月平均气温异常偏高出现频率最大的在8月份,6月份没有发生过气温异常偏高。气温异常偏低在频率最大在2月份,5月是一年唯一未发生气温异常偏低的月份;（3）季气候变暖, 冬温偏高, 增加了冬季农田土壤水分蒸发, 还使越冬病虫卵蛹死亡率降低, 病虫群数量上升, 易造成小麦病虫害, 增大了病虫害防治难度,气温上升带来了不利影响;（4）渭北旱塬冬季和春季气温异常偏高从90年代开始明显增加,秋季气温异常偏高出现的频数相对稳定,冬季气温异常偏低明显减少,使小麦冻害减少。     

1964—2013年天水市热量资源变化及对农业生产的影响

分析天水市主要粮食作物玉米和冬小麦对气候变暖的响应特征,为提高对气候变化的应变能力、减轻气候变暖对农业生产的不利影响和种植结构调整提供参考依据。根据天水市7个国家气象观测站1964—2013年的气温资料,用气候倾向率和Mann-Kendall统计检验方法,对天水市50年来气温变化特征和热量资源进行统计分析;利用天水市1981—2013年玉米和冬小麦产量资料,结合对应时段的气象资料应用SPSS 13.0软件建立回归模拟方程,探讨作物生育期与温度的关系及变化趋势。结果表明,天水市1964—2013年的年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均呈上升趋势,负积温绝对值呈减少趋势。1994年前后气温发生了突变,进入了显著增暖时期,增暖前后年平均气温升高了0.97℃;各季节的气温变化幅度以春季最大、冬季次之。1994—2013年内相继出现了13个暖冬年份,是近50年中较暖的时期。自1981年以来,冬小麦全生育期天数平均以0.59天/年的速度线性减少,1981—2013年全生育期总天数减少了20天,其中返青期—拔节期、抽穗期—开花期减少趋势分别为0.57天/年、0.16天/年;玉米全生育期1981—2013年减少了5—7天,气候增暖后1994—2013年玉米生长期内平均气温增温变率为0.43℃/10年。气候变暖已对农作物生长发育产生了较大影响。喜温作物和越冬作物种植面积扩大,种植区北界抬升;春播作物玉米播种提前,生殖生长期延长;越冬作物冬小麦推迟播种,春初提前返青,全生育期缩短。     

柴达木盆地南缘农业气候资源变化特征分析

为了给柴达木盆地南缘合理利用气候资源和农业生产可持续发展提供科技支撑,利用柴达木盆地南缘1961～2015年气温、积温、日照时数、降水量等资料,应用气候倾向率、气候趋势系数等统计方法,分析该区农业气候资源变化特征。结果表明：(1)柴达木盆地南缘热量资源呈增加趋势,年、季平均气温升高明显,冬季升温趋势最显著,年平均气温变化倾向率为0.49℃/10a,冬季平均气温变化倾向率为0.62℃/10a。≥0℃、≥10℃年积温变化倾向率分别为77.0℃/10a、102.5℃/10a,除都兰站外其余各地积温增加较明显；21世纪以来较60年代年相比平均气温升高2.1℃,≥0℃的年积温增加336.8℃,≥10℃的年积温增加416.3℃。(2)光照资源呈略减少趋势,日照时数年际变化幅度较小,减少倾向率为35.2h/10a,夏季减少较为明显,减少倾向率为16.7h/10a,21世纪以来与60年代相比日照时数减少155.9h。(3)降水资源呈略增加趋势,年降水量增加倾向率为6.0mm/10a,其中夏季增幅最明显,增加倾向率为4.0mm/10a,年降水量增幅地区间差异较大,都兰增加最多,平均每10年增加15.8mm,格尔木最小,平均每10年增加1.7mm。(4)农业气候资源变化对调整农业种植结构,发展设施、特色农业,增加产量有利；同时也易造成农业水分供需矛盾加剧、农作物病虫害增多、农业成本和投资增加等不利影响。     

新疆喀什市冬小麦生育期气候因子变化特征及其影响分析

为研究喀什冬小麦区气候对小麦生长的影响以及为农作物生产提供气象服务。利用1981—2014 年喀什市冬小麦生育期气温、降水量、日照时数等资料,采用气候学统计方法,研究了喀什市主要气候因子变化特征及其对冬小麦发育期的影响。结果表明,喀什市冬小麦生育期平均气温年际变化呈上升趋势;降水量除了越冬后前2 个月（3—4 月）呈线性减少趋势外,其余时期呈明显的增加趋势;有效积温、日照时数均呈增加趋势;近34 年冬小麦各发育期均表现出不同程度的提前趋势,尤其是起身期、拔节期的提前趋势较明显,但是越冬开始期呈延迟趋势。气温、有效积温、日照时数与冬小麦各发育期呈负相关。总之,气温升高、有效积温、日照时数增加是喀什冬小麦生育期提前的主要原因,喀什地区气候变暖对冬小麦生育期的影响较为显著。     

赤峰市松山区山坡地日光温室气温变化规律

为了解山坡地日光温室气温变化特征,提高设施农业气象服务水平,本研究对温室内外小气候因子进行了观测。采用相关分析和逐步回归的方法,对夏冬2季温室内外气温、湿度、地温和太阳辐射变化特征及室内温度预测模型进行了研究。结果表明：（1）夏冬2季室内温度、地温具有明显的日变化规律,冬季温室增温效果大于夏季,山坡地日光温室具有良好的保温效果;（2）5 cm、10 cm、20 cm地温变化幅度随土层深度的增加而减小,峰值出现随土层深度的增加而相应的滞后1 h左右;（3）日光温室室内温度与室内外小气候因子相关性较好。试验建立的夏冬2季室内温度预报模型,夏冬2季室内温度预报值绝对误差小于1℃,相对误差小于10%。     

盘锦冬季日光温室光合有效辐射预报模型研究

为了探索盘锦地区冬季日光温室光合有效辐射变化规律,更好地为本地区设施农业服务,利用2012 年冬季日光温室内小气候和附近气象站观测资料,采用相关统计和逐步回归分析方法分析了冬季不同天气类型日光温室中光合有效辐射特征及光合有效辐射占太阳总辐射的比值,建立了冬季不同天气类型日光温室光合有效辐射的预报模型,并对其进行拟合检验。结果表明：（1）晴天和多云天日光温室内PAR具有明显的日变化。阴天时日光温室内接受到的PAR 最大值一般在1~38 W/m2。（2）冬季典型多云天ηPAR最高,阴天次之,晴天最低。（3）采用逐步回归分析方法分别建立日光温室内日最高光合有效辐射、日光合有效辐射总量、日最大总辐射、日总辐射总量与外界气象要素的相关模型均通过了0.01 的显著性水平检验,并进行了拟合检验,晴天和多云天4个要素的拟合效果较好,阴天4个要素的拟合效果较差。     

气候变暖对陕西中北部冬小麦返青前热量资源的影响

利用1961-2018年陕西中北部50个气象站温度数据和1997-2017年13个农业气象观测站的冬小麦生育期资料,采用线性趋势分析、M-K检验和GIS技术等方法,分析陕西中北部冬小麦关键发育期与界限温度的相关性,分区研究气候变暖背景下该区冬小麦返青前热量资源时空变化特征及其对冬小麦的潜在影响.结果 表明:(1)陕西中...     

靖远县近 60年来农业气候资源变化特征

为了全面分析气候变暖背景下靖远县农业气候资源变化特征,为该区合理利用气候资源及农业生产提供科学参考,利用靖远县近60年来气温、降水、日照观测资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendal突变检验、功率谱等数理统计方法,分析了该区农业气候资源的变化特征。结果表明：（1）在全球气候变暖的大背景下,靖远县热量资源明显增加,年平均气温变化倾向率为0.17℃/10 a,存在9年和4年的显著周期,在1994年出现了增温的突变。日平均气温稳定通过0℃、10℃活动积温,平均每10年分别增加25.5℃·d和34.3℃·d。（2）靖远县年降水量呈弱的减少趋势,变化倾向率为-5.3 mm/10 a,降水主要集中在夏季,年际变化大,旱涝灾害易发。降水变化存在7.6年和3年的显著周期。（3）靖远县年总日照时数为2706.4 h,夏作物生长期（4—7月）总日照时数为1010 h左右,秋作物生长期（5—9月）总日照时数为1233.6 h左右。年总日照时数从20世纪70年代开始发生＂减少—增多＂的转型。年总日照时数变化存在4.5年左右的显著变化周期。     

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。     

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。     

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。     

寿光2016年冬季气候对农业生产的影响

笔者利用寿光市2016年冬季的气候资料,通过对冬季温度、降水、光照等要素的统计分析,科学评估了寿光市2016年冬季气候资源对农业生产的影响,为寿光冬春季农业生产防灾减灾提供参考依据。结合农业灾情调查资料,结果表明:寿光2016年冬季气候特征对农业生产的影响利弊并存:一方面,初冬气温偏高,冬小麦未得到抗寒锻炼,不利于安全越冬,以至于后期寒潮强降温天气导致部分地段出现冻害;同时,因冬季雾、霾、阴天等寡照日数偏多以及1月下旬强寒潮天气的影响,导致日光温室蔬菜产量和品质下降,蔬菜价格居高不下;另一方面,寒潮低温天气有利于杀灭虫卵,减少害虫越冬基数,减轻病虫害;2月中旬一场罕见的雨雪,增加了土壤含水量,有效缓解了旱情,为春季农业生产奠定较好基础。总体上看,冬季出现的寒潮、雾霾、低温寡照等极端气候事件对农业生产的影响弊大于利。