从作物复合群体生态与气候资源的关系探讨防御低温冷害的途径

黑龙江省地处祖国最北部,无霜期短,农作物生长季节里的热量条件不稳定。低温冷害常常是影响粮食总产波动的重要原因之一。据省气象科研所资料,大于10℃活动积温年际间每减少100℃,粮食产量会减少8—10%。低温冷害对农作物的影响大致可以分为两种类型。第一种类型是在作物整个生育期内热量不足,积温不够,而延长生长发育过程,在初霜到来之前不能正常成熟。第二种     

水稻低温冷害的发生及防御措施

正水稻是喜温、短日照作物,寒地水稻生产中影响水稻产量最主要的是气温,水稻在整个生长发育过程中每个发育阶段都对温度有不同的要求,如果低于所需求的温度,就会造成低温冷害。低温冷害可分为延迟性冷害、障碍性冷害和混合性冷害三种。一、延迟性冷害由于积温不足使水稻生长缓慢,各生产期顺延拖后,到秋季早霜前粒籽不能正常灌浆成熟而减产的称为延迟性冷害。(一)产生原因1、气候因素寒地生育期短,活动积温少,前期     

水稻两段育苗超高产栽培技术

我市属于黑龙江省第三积温带,年活动积温在2200～2500 ℃,温度是影响水稻生产的主要障碍因素,并且经常出现低温冷害,严重影响水稻的产量和品质.     

1951—2010年东北地区玉米及水稻低温冷害统计分析

利用东北地区163个观测站1951—2010年的逐日平均气温、≥10℃积温资料,根据《中华人民共和国气象行业标准水稻、玉米冷害等级》(QX/T101—2009)划分标准,对历年东北地区玉米及水稻低温冷害进行统计分析,结果表明,障碍型低温冷害发生率呈增加趋势,延迟型冷害呈减少趋势。     

水稻播种育秧期低温冷害的应急措施

东北地区是我国最重要的粳稻生产区,对保障国家粮食安全起到重要作用。但是每年受低温冷害影响,尤其育秧期冷害,会造成较大程度的粮食减产。本文从播种、育秧、苗期管理、插秧等方面来分析水稻低温冷害的应急措施,以期为东北地区农业生产提供参考。     

基于农业气候相似原理的沈阳地区不同熟期水稻品种搭配策略

针对水稻生产中对品种搭配决策服务的迫切需求,应用铁岭、沈阳和盘锦地区1951—2014年温度资料和1992—2011年水稻产量数据,分析持续低温指数和水稻产量的变化特征。基于农业气候相似原理进行引种,通过持续低温指数估算中熟、中晚熟偏早型、中晚熟品种的水稻期望产量,并制定沈阳地区不同熟期水稻品种搭配策略。结果表明:3个地区持续低温指数均呈现出明显降低趋势,铁岭、沈阳、盘锦地区的降低幅度分别为12.4、4.9、11.1 d/10年;1992—2011年,铁岭、沈阳、盘锦地区的持续低温指数均呈现5年的周期振荡,铁岭和盘锦地区还呈现10年的周期振荡;水稻产量的波动变化具有明显的持续低温指数的周期变化特征。在85%保证率下,确定2016—2050年每5年为1个时段不同熟期水稻品种的搭配比例,2016—2020年、2021—2025年、2026—2030年、2031—2035年、2036—2040年、2041—2045年、2046—2050年中熟、中晚熟偏早型、中晚熟品种所占比例分别约为:11.4%、28.8%、59.8%,15.4%、23.8%、60.8%,15.8%、23.2%、61.0%,12.6%、27.6%、59.8%,18.2%,19.6%,62.2%,14.2%,25.4%,60.4%,19.6%,17.0%,63.4%。     

四川凉山水稻花期冷害特征及其对产量的影响

为凉山地区水稻生产提供参考,利用凉山州水稻单产和生长期气象资料数据分析当地水稻花期低温冷害变化特征及其对水稻产量的影响。结果表明:1)凉山州水稻开花期气温比四川盆地低2~3℃,且水稻花期冷害具明显的年代际特征,1960—2016年发生水稻花期冷害37a。其中,21世纪初发生冷害的年份最多,为9a;20世纪70年代最少,为5a。在水稻花期,以8月下旬发生冷害的频率最高,为16%~35%;7月下旬和8月上旬最低,为2%~5%。2)水稻花期冷害具有明显的区域特征,冷害发生频率以凉山西部地区最高,为55%;南部地区最低,为29%。重度冷害发生频率以东部地区最高,为9%;北部地区最低,为2%。中度冷害发生频率以中部和西部地区最高,均为10%;南部地区最低,为5%。轻度冷害发生频率以西部地区最高,为42%;南部地区最低,为18%。3)凉山州水稻单产与花期冷害过程的平均气温及低温持续时间达极显著(P0.01)水平,花期冷害过程平均气温每下降1℃,水稻单产降低1 029.01kg/hm~2,花期冷害持续日数每增加1d,水稻单产降低107.16kg/hm~2,水稻花期气温越低、持续时间越长,其对水稻产量的影响越大。     

辽宁地区水稻冷害规律及品种热量分区

低温是水稻的重要气象灾害。建国以来,辽宁地区先后发生了七次低温冷害,平均每四年发生一次,冷害频数达27%。一般冷害年水稻减产15—20%;重度冷害年减产40%左右。我们从1978年开始,研究温度条件与水稻生态特性的数量关系、冷害指标及品种分区等,现报告如下。一、水稻一生的基本热量条件1.水稻各品种总生育日数、积温和产量的关系水稻生育与温度关系极为密切。不同品     

积温对春玉米叶面积、生物量和产量的影响

进行积温对春玉米叶面积、生物量和产量影响试验,结果表明:积温与叶面积指数、生物量和产量之间存在密切的线性关系,积温每增加100℃.d,最大叶面积指数增加0.4,物量增加162 g/hm2,单产增加591 kg/hm2;积温每增加10%,玉米叶面积增加8%,最大生物量增加12.5%;气温升高1℃,玉米生物量增加243 g/m2,产量增加9.8%左右。反之,活动积温减少100℃.d左右,玉米单产减少8%～10%,将发生低温冷害。正常年份,当地适宜种中晚熟品种和正常偏晚播种。在水分条件比较适宜的条件下,气候变暖对提高玉米产量有利。     

低温冷害对水稻生长发育的影响及预防措施

黑龙江省八五三农场位于第三积温带,气候特点是:无霜期短,活动积温少,前期温度低,中期高温时间短,后期降温速度快。近几年年际间变幅大,在低温年份,一旦温度条件满足不了水稻的生长需要,就会使水稻受到低温冷害影响而大幅减产,低温冷害已经成为影响水稻单产的主要气象灾害之一。     

东北地区玉米主要气象灾害风险评价模型研究

【目的】农业生产过程中经常面临着一种以上气象灾害的威胁。目前,农业气象灾害风险评估普遍是以单一灾种对承灾体的影响为研究对象,无法反映真实气象条件下农业生产面临的综合风险;作物在不同发育时期或发育阶段遭受气象灾害对最终产量的影响有所不同。本文以东北地区玉米为例,研究基于作物不同发育阶段多种气象灾害风险评价方法与技术体系。【方法】将东北玉米生育期划分为播种-七叶、七叶-抽雄、抽雄-乳熟、乳熟-成熟4个发育阶段,把冷害、干旱、涝害作为3种主要气象灾害,利用玉米发育期、气象、土壤、作物面积和产量等多元资料,根据自然灾害风险理论和农业气象灾害风险形成机制,以一定区域自然灾害风险由自然灾害危险性、承灾体的暴露性和脆弱性及人类防灾减灾能力4个因素综合作用的“自然灾害风险四要素说”为理论依据,在全面分析东北玉米发育阶段冷害、干旱、涝害的孕灾环境和致灾因子的危险性、承灾体的暴露性和脆弱性、人类防灾减灾能力四要素的基础上,从风险四要素的内涵出发选取风险评价指标。采用孕灾环境多指标法,从气象、作物、自然地理等方面选取指标全面反映发育阶段主要气象灾害的危险性;从承灾体暴露性、脆弱性的内涵出发选取评估指标;鉴于防灾减灾能力比较滞后的研究现状,选用产量变异系数综合反映防灾减灾能力,形成了比较完备的发育阶段主要气象灾害风险评价指标体系。由于农业气象灾害成因的多要素性、复杂性,影响要素之间的模糊性和不确定性,利用层次分析法确定发育阶段主要气象灾害风险四要素及危险性指标的权重。利用自然灾害风险指数法构建发育阶段主要气象灾害风险评估模型。利用加权综合评分法构建发育阶段主要气象灾害危险性评价模型,发育阶段3种主要气象灾害频率之比作为权重系数反映不同发育阶段主要气象灾害的相对严重程度。【结果】在发育阶段主要气象灾害风险评价的基础上,利用加权综合评分法构建作物生育期主要气象灾害风险评估模型,根据作物减产率与4个发育阶段主要气象灾害风险指数的相关性调试确定各发育阶段风险指数的权重系数,建立比较完备的基于发育阶段的主要气象灾害风险评价指标体系,构建发育阶段主要气象灾害风险评价模型、发育阶段主要气象灾害危险性评价模型及生育期主要气象灾害风险评价模型,进而初步建立了东北玉米基于发育阶段的多种农业气象灾害风险评价技术体系。【结论】对东北典型全域灾害年份及代表站点主要气象灾害典型年份关键发育阶段主要危险性指标与减产率的分析表明,发育阶段主要气象灾害危险性指标的选取是合理的。     

东北地区粮食作物产量变化特征及其对气象干旱的响应研究

基于东北三省1961—2015年的气象数据,计算了4个时段(雪季、雨季、生长季和年际)的标准化降水蒸散指数SPEI,同时利用HP滤波法分离了1992—2015年4种粮食作物(水稻、玉米、大豆、小麦)的气象产量,并构建相应的标准化产量残差序列,分析东北三省不同时段的SPEI对该地区主要粮食作物气象产量的影响,结果表明1)雪季SPEI与粮食作物产量残差序列显著相关,尤其是在辽宁省更为明显;2)作物气象产量对SPEI的响应与发生区域、时段、作物品种有关,水稻的气象产量与各时段SPEI基本成负相关,大豆气象产量随生长季、年际SPEI的增大表现为先升高后降低,但小麦气象产量与SPEI的关系不甚明显。因此,在东北整体干旱化的背景下,不同时节的SPEI对各作物产量的影响并不同步,可见东北地区主要粮食作物对气象干旱的响应存在地区差异性和季节差异性。在实际工作中,应结合大尺度下的气候变化规律和局地的气候特点对农情进行分析诊断,尤其是非生长季的气象干旱应引起重视,以更全面地指导未来的农业生产决策。     

贵州省农业气象灾害的变化特征及其对主要农作物的影响

运用贵州省1998—2017年水灾、旱灾、风雹、冷冻4种农业气象灾害受灾面积及主要农作物产量的数据,使用曲线拟合分析了贵州气象灾害变化特征。同时,基于灰色关联度研究了4种农业气象灾害的变化对稻谷、小麦、玉米单产的影响。结果表明,4种农业气象灾害受灾面积整体呈下降趋势,农作物受灾面积的大小排序为:干旱>水灾>风雹>冷冻。4种气象灾害对贵州整个粮食单产的影响排序为:旱灾>风雹、冷冻>水灾。4种气象灾害对稻谷、小麦、玉米3种主要农作物单产的影响排序为:风雹>水灾>旱灾>冷冻。针对稻谷、小麦、玉米3种农作物,同一种气象灾害的影响程度不同。     

基于WOFOST作物生长模型的冬小麦干旱影响评估技术

为了反映作物与干旱的相互关系,人为再现干旱灾害对作物产量的影响程度,选择华北地区冬小麦干旱灾害为研究对象,对作物生长模型WOFOST在区域上进行适应性进行分析、检验的基础上,然后利用区域作物模型实现干旱灾害对作物影响定量分析和动态评估.以减产率和气象条件作为灾害严重程度划分的标准,利用数值模拟试验,确定导致减产的主要气象因子及其量值,对研究区干旱灾害进行影响评估,包括典型灾害年份影响评估和年代际灾害影响评估,并给出了评估结果.     

东北地区主要粮食作物对气候变化的响应及其产量效应

综述了在全球气候变暖背景下,东北地区农业气候资源、农业气象灾害的变化特征以及主要农作物对气候变化的响应。结果表明,气候变暖给东北地区农业带来的影响利弊共存,主要表现为东北地区主要农作物生长季节温度升高、热量资源增加,适宜农作物生长的时期延长、适种区域扩大,为作物的光温生产潜力以及产量的提高提供了潜在的可能。但由于光照及水资源的限制以及CO₂浓度的增加而引发的温室效应,对农作物的产量和品质也产生了负面影响。极端天气事件增加,农作物生态环境恶化,干旱、洪涝、盐碱化速度加快,尤其是近几年受全球变暖的影响,东北地区主要农作物受干旱灾害的影响最为明显。降水总量减少和降水分布不均匀,使东北地区成为受气候变化影响最敏感和脆弱地区之一。     

东北地区玉米主要气象灾害风险评价与区划

【目的】东北地区是中国重要的粮食生产基地,冷害、干旱、涝害是造成该地区玉米产量不稳定的主要气象灾害,本文旨在准确、定量评估东北玉米不同发育阶段和生育期主要气象灾害风险,为区域农业生产规划、气象灾害的预防和减轻提供科学依据。【方法】基于自然灾害风险理论和农业气象灾害风险形成机理,利用构建的东北玉米发育阶段主要气象灾害风险评价指标体系、发育阶段及生育期主要气象灾害风险评价模型,对播种-七叶、七叶-抽雄、抽雄-乳熟、乳熟-成熟4个发育阶段冷害、干旱、涝害的危险性,承灾体的暴露性和脆弱性,人类防灾减灾能力4要素分别进行评价,对发育阶段及生育期主要气象灾害风险进行评估,利用系统聚类方法对评价结果进行区划。【结果】发育阶段冷害危险性大致由西向东递增,基本呈带状分布,生育早期,冷害危险性中高值区主要分布在长白山地和黑龙江东南部;生育后期,冷害危险性中高值区主要位于长白山地、黑龙江研究区东南及北部地区。4个发育阶段干旱危险性均大致由东向西或由东南向西北递增,呈带状分布。发育阶段涝害危险性具有明显的区域差异,辽宁东南部为涝害易发区,播种-七叶,整个研究区涝害危险性较低,发生涝害的可能性较小;后3个发育阶段,涝害危险性高值区主要分布在辽宁东南部。播种-七叶,主要气象灾害风险呈东北-西南走向的带状分布,中低值区分布在东北地区中部,中高值区主要分布在东北地区西部和东部。七叶-抽雄,主要气象灾害风险基本由东北向西南方向递增,中低值区主要分布在黑龙江、吉林中部和东北部,中高值区主要分布在东北地区西部、吉林东南部、辽宁东部和南部,抽雄-乳熟、乳熟-成熟及生育期,主要气象灾害风险基本由东向西递增,中高值区主要位于黑龙江研究区西部、吉林西部及辽宁大部分地区。播种-七叶,主要气象灾害高风险区分布在青冈、东宁、白城、乾安、长白,大部分地区为中等风险;七叶-抽雄,高风险区分布在辽宁东南部的宽甸、岫岩、庄河;前两个发育阶段,高风险区零星分布或者区域面积较小。抽雄-乳熟、乳熟-成熟及生育期,高风险区域面积增大,呈片状分布在黑龙江研究区西部、吉林西部及辽宁东部的宽甸、岫岩。【结论】东北玉米不同发育阶段和生育期冷害、干旱、涝害主要气象灾害风险呈不同的分布形式。前两个发育阶段高风险区域较小;后两个阶段及生育期,高风险区域面积增大,呈片状分布在黑龙江研究区西部、吉林西部及辽宁东部的宽甸、岫岩。     

气候变化对四川东北部冬小麦产量的影响

气象因子是影响冬小麦生长发育及产量的重要因素。南充市是四川东北部重要的小麦生产区域,小麦是南充第二大粮食作物,对成渝经济区的粮食安全至关重要。本研究采用1998—2019年气象数据和小麦生长发育及产量数据,较为系统地分析日照、温度、降雨三大气象因子对小麦生产的影响。结果表明,日照和降雨是影响川东北冬小麦生产的重要限制因子,该结果可为使用栽培和育种手段调控川东北地区小麦的生长发育使其高产稳产提供参考。     

广西农业气象灾害特征分析及其对农业生产的影响

摘要：利用广西1981～2012年干旱、洪涝、低温冷害和风雹等4种农业气象灾害数据,并结合粮食作物单产资料,采用线性回归、滑动平均和灰色关联分析方法,研究了广西近32a来农业气象灾害的变化特征及其对广西农业生产的影响。结果表明,1981～2012年4种农业气象灾害的受灾率变化均不明显,但具有阶段性特征。20世纪80年代至90年代初,干旱受灾率呈递增趋势,1988-1992年受灾率居高不下,均在20%以上,90年代中后期较小且变化平缓,21世纪以后广西又处于较旱阶段;洪涝、风雹、低温冷害在20世纪80年代至90年代初受灾率均相对较小,尤其是低温冷害少有发生;90年代中后期及以后,洪涝受灾率呈明显周期性波动减小,风雹受灾率呈明显周期性波动增大,低温冷害也呈周期性的暴发。4种农业气象灾害对农业影响程度为：粮食作物平均单产、早稻单产、晚稻单产、玉米单产是干旱＞洪涝＞风雹＞低温灾害;对单季稻而言,洪涝＞干旱＞风雹＞低温灾害,说明干旱和洪涝是影响广西农业生产的主要气象灾害。     

近年来我国粮食生产结构变化趋势研究

对 2003- 2008 年全国粮食分品种、分区域增产状况进行了研究,全国粮食增产区域特征为主要来源于主产省生产能力恢复与提升。固定面板效应模型研究结果表明,促进区域粮食增产影响因素按贡献率排序为：粮食播种面积增加 > 成灾面积减少 > 有效灌溉面积增加 > 高产作物比例增加。分品种看,粮食产量区域结构变化特征为：水稻为东北增、华南减、长江流域“双改单”;小麦增产主要来自黄淮海地区;玉米增产省份较多,但主要来自华北和东北地区;豆类是东北北部增加,东北南部减少,西部地区略有增加;薯类则向西北转移。     

安徽省粮食作物单产影响因子及气象灾害损失风险评估

为了解极端气候事件对农业生产的影响,对2000—2013年安徽省粮食作物单产及影响因子进行分析;利用拉格朗日插值方法估算气象灾害损失量;利用信息扩散理论评估了安徽省各地市粮食作物气象灾损风险。结果显示:1)气象灾害是安徽省粮食减产的主要因素,2003、2007、2012和2013年粮食作物气象灾损较为严重,年损失总量均在400万t以上;2)安徽省粮食作物气象灾害风险等级以低风险和小风险为主。低风险区主要位于安徽省中南部,小风险区域遍及中北部地区。