湖北省水田旱地空间特征及其梯度分布成因研究

为了分析湖北省耕地中主要水田和旱地的空间特征和分布成因,采用半变异函数和克吕格插值的方法分析水田旱地的空间分布特点,采用多元对数线性回归方法分析影响因素.结果表明,省内各县级行政单位的水田旱地具有明显的东西方向梯度分布特征;水田旱地结构指数由大到小的顺序为鄂东北低山丘陵区、鄂东南低山丘陵区、江汉平原区、鄂西高山区;多元对数线性回归模型显示,温度年较差、年均温、平均年降水、地形起伏度和人口密度是水田旱地梯度空间分布的主要因素,其中温度年较差、年均温、平均年降水和人口密度发挥正向作用,地形起伏度发挥负向作用.     

充分考虑气象影响的湖北省风电场生态修复难易程度综合区划研究

在充分考虑气象影响的基础上对湖北省风电场的生态修复难易程度进行了综合区划,为不同区域风电场采取适合当地的不同生态修复措施提供理论依据。选取了影响风电场生态修复的气象、土壤、植被、地理信息、风能资源5大类要素12个指标因子,并通过不同的拟合模型对相关指标因子进行建模。利用89个国家级气象观测站及2 005个自动观测站2016—2018年观测资料,分区域建立气象要素模型,得到了年降雨量、夏季降雨量、年平均最低气温等指标的分布。利用月降水量,建立了简化的土壤降雨侵蚀力模型,得到了土壤降雨侵蚀力指标,利用土地覆盖分类数据,得到土地利用类型指标。利用卫星遥感数据,得到归一化植被指数(NDVI)指标。通过陆地风能资源高分辨率(1 km)评估(30年平均)数据集,得到70 m高度风速、70 m高度风功率密度2个指标。在此基础上,基于气象影响在风电场生态修复过程中占主导的思想,对各指标因子赋予不同的权重影响系数,通过加权综合评分的方法得到了湖北省风电场生态修复综合区划等级,即易恢复区、较易恢复区、较难恢复区、难恢复区。易恢复区主要分布在江汉平原大部,襄阳中部的岗地平原,鄂东的浠水、蕲春、团风等地;较易恢复区主要分布在鄂东南、鄂西北部分丘陵地区;较难恢复区主要分布在鄂东北的大别山区、鄂东南幕府山区、鄂北桐柏山区、大洪山、恩施大部区域等中低山区;难恢复区分布在湖北省部分中高山地区。     

基于 DEM 的贵州山区气温和降水推算方法研究

选取贵州省19个气象站50a（1960－2009年）的气温、降水资料,并以26?876°N 为界（威宁测站纬度）将贵州分为南北两个区域———南区和北区,同时以1 km ×1 km 的 DEM 数据为基础,结合多元回归等方法,分区域建立基于纬度、归一化的海拔和坡向、以及坡度因子的气温和降水推算模型,由此在其选定区域进行气候要素小网格推算。结果表明：地理因子中,纬度因子对温度和降水的贡献最大;南区温度模型相关显著,但降水模型没通过检验;而北区温度和降水模型效果都很好;在推算区域中,温度,降水分布存在纬向差异。     

基于DEM 的贵州山区气温和降水推算方法研究

选取贵州省19个气象站50a(1960-2009年)的气温、降水资料,并以26.876°N为界(威宁测站纬度)将贵州分为南北两个区域——南区和北区,同时以1km×1km的DEM数据为基础,结合多元回归等方法,分区域建立基于纬度、归一化的海拔和坡向、以及坡度因子的气温和降水推算模型,由此在其选定区域进行气候要素小网格推算.结果表明:地理因子中,纬度因子对温度和降水的贡献最大;南区温度模型相关显著,但降水模型没通过检验;而北区温度和降水模型效果都很好;在推算区域中,温度,降水分布存在纬向差异.     

山西省年降水分区及其趋势特征

【目的】探明山西省年降水量的分区趋势特征，为当地农业生产及气候预测提供参考依据。【方法】以山西省内18个国家基本、基准气象站1981—2020年降水月值数据为基础，采用旋转经验正交函数（REOF）对年降水场进行分区分析。【结果】山西省年均降水量为386～700 mm，分布很不均匀，从东南部及东部偏北地区向西向北呈逐渐减少趋势。山西省年降水场可分为3个区，Ⅰ区位于山西省南部（南区），年均降水量为523 mm，最为丰富；Ⅱ区位于山西省北部（北区），年降水量降水最少，为433 mm；Ⅲ区位于山西省中部（中区），是Ⅰ区和Ⅱ区的过渡地带，年均降水量为517 mm。南区年降水量呈不显著减少趋势，趋势率为2.472 mm/10a，最近一次突变出现在2016年；北区年降水量呈显著增加趋势，趋势率为19.658 mm/10a，突变发生在2011年，且在2018年后降水量增加趋势更加明显；中区年降水量增加趋势不显著，趋势率为11.295 mm/10a，最近的突变发生于2019年。3个区域年降水量均存在多尺度周期变化特征，其中南区主周期为28年、22年、8年和13年；北区主周期为28年、18年和6年；中区主周期为28年和6年。【结论】山西省年降水量地区分布很不均衡，受地形影响较明显，各区降水发展趋势不一致，均具备多尺度周期特征，且各区第一主周期均为28年。     

基于随机森林与多源遥感数据的青海省降水空间分布

基于青海省56个气象站点2000-2012年平均年降水资料，在地理信息技术支持下提取由地形(T)变量(DEM、坡度、坡向、曲率、起伏度)、地表覆被(V)变量(归一化植被指数NDVI、植被初级生产力NPP)和海陆位置(L)变量(经度、纬度、经纬度乘积)等10个因子构成的协变量集，运用随机森林(Randomforest,RF)算法建立区域降水量空间预测模型。结果表明，RF算法结合多元协变量集能实现区域降水量精确预测。十折交叉验证显示，不同输入变量条件下RF拟合的降水量预测模型性能排序为:T+V+L>T+L> L>L+V>T+V>T>V，其中T+V+L和T+L模型的R2达到0.893、0.892,RMSE仅为12.31、13.55 mm，比其他模型的R2提高了0.028～0.102,RMSE降低了1.24～12.95 mm，能满足区域降水量空间精细估计。旨在为低密度气象站点分布区的降水量空间分布式信息获取提供新的技术参考。     

湖北省风能资源评估

利用湖北省77个气象站1971~2000年气象资料以及6个野外观测点的加密观测资料,计算了有关风能参数,对湖北省风的基本特征进行了详细分析,结果表明:受地形和气候共同影响,湖北省风能资源(比较)丰富区主要分布在北部及汉江中游的主要风口、山体相对孤立的中高山区以及大型湖泊的周边地区等具有特殊地形地貌的区域。由于湖北省北部山地较为破碎,从鄂北岗地到整个江汉平原均处于冷空气南下的通道上,其许多地方风能具有开发利用的潜力。鄂西的河谷盆地及鄂东的低山丘陵风能资源贫乏。     

湖北省蝶类分布格局研究

对湖北省已知478种蝶类中有具体分布的427种的分布格局进行研究,并讨论478种蝶类的区系组成,以研究湖北省蝶类地理分布。分析研究认为,427种蝶类分布在44个县市,蝶类资源分布不均,不同蝶类的分布区域存在很大的差异,在10个以上县市有分布的种类只有37种,占有具体分布的蝶类种数的8.7%,总体分布呈鄂西南山区、鄂东北山区、鄂东南山区三角形分布的格局,以鄂西南山区最多,鄂西北山区和江汉平原较少。通过对478种蝶类进行区系分析,东洋界种类317种,占66.3%,古北界种类94种,占19.7%,广布两界种类67种,占14.0%。区系分析结果表明,湖北省蝶类区系应划归东洋界。     

气候变化对1981年以来湖北省中稻生育期的影响

从湖北省国家基本气象站中选择有中稻观测资料且较完整的武汉市、随州市、利川市、钟祥市、谷城县等5个站点1981-2008年生育期观测资料及平均气温、最高气温、最低气温、日照时数、降水量等气象资料,考察1981年以来湖北省不同地区气象要素旬变化及其对中稻生育期变化的影响.结果表明:中稻营养生长期平均气温、平均最高气温、平均最低气温大多呈现升高的趋势;生殖生长期平均最高气温呈现升高的趋势,而平均气温、平均最低气温呈现降低的趋势,且8月中旬旬平均最高气温明显下降.整个生育期日照时数呈现减少的趋势.全生育期、营养生长期平均气温与平均最低气温的升高导致生育期缩短,但生殖生长期平均气温、平均最低气温的降低导致生育期延长.综合气象要素的变化导致中稻全生育期天数与营养生长天数在鄂东南、鄂西南、鄂东北、鄂西北表现延长的趋势,在江汉平原表现为缩短的趋势;生殖生长天数在不同地区则统一表现出延长的趋势.     

1988年～2017年朝阳县降水气候变化特征分析

本文利用1988年～2017年朝阳县气象站逐月、年降水量、降水日数资料,对朝阳县降水气候特征分析。结果表明:近30年朝阳县年平均降水量的480.3mm,气候倾向率-23.813mm/10a,呈逐年减少趋势,5月～9月为降水的偏多期,尤其6月～8月降水最为集中,占全年总降水量的67.6%,10月至次年4月为相对少雨期;朝阳县年平均降水日数趋于减少,6月、7月为最多值,5月、8月次之。     

基于风险矩阵法的湖北省柑橘冻害风险区划

应用风险矩阵法对湖北省柑橘(以宽皮柑橘为例)冻害风险进行区划。结果表明,湖北省柑橘冻害风险可分为4个等级。三峡河谷、鄂西南河谷盆地、低山丘陵区、鄂东南丘陵区为无冻害风险区;鄂西北汉江河谷、丹江库区、鄂中丘陵区、江汉平原以及鄂东南大部为低度风险区,可以达到经济栽培目的,但可能(≤10年1遇)出现中度低温冻害;鄂西北大部、鄂东北大部为中度风险区,宽皮柑橘10a中可能有2~3a不能正常结果,经济效益低;神农架林区、武当山脉、桐柏山、大别山等山区为高度风险区,不适宜种植柑橘。     

宁海县1957—2014年降水量时空变化特征

利用宁海县国家一般气象站1957—2014年及21个区域站2009—2014年的降水数据资料进行统计分析,归纳出近59年宁海县降水时空变化特点为降水量充沛,降水的年度、季节、水平分布不均匀,具有明显的季节性和地形差异。     

湖北省不同区域水稻土的养分状况

在湖北省鄂东南、鄂中、鄂北和江汉平原4个水稻生产区域,选择主要种植制度下有代表性的24个水稻土进行养分测试分析。结果表明,在湖北省的这4个区域里,土壤pH表现出从北向南逐渐降低的趋势;有机质、有效钙、镁、硫、铁、锰、铜以及硅的含量均较丰富;碱解氮、有效锌、硼普遍缺乏,其缺乏数分别占总样本的62.5%、62.5%和87.5%;速效磷、速效钾含量变异较大,从不同区域的结果来看,鄂东南和江汉平原的水稻土含磷量总体偏低,鄂中和鄂北区域较高,速效钾在鄂东南区域属极缺范围,鄂中属潜在缺乏,而鄂北和江汉平原均较丰富。此外,鄂东南和鄂中地区,有效钼含量缺乏。     

伏旱与土壤湿度对春玉米和冬小麦产量的影响

利用甘肃省庆阳市黄土高原8个气象站1971—2018年共48年伏期降水量资料,分析了伏期降水和伏旱的空间分布特征、伏期降水的时间变化规律以及伏旱与春玉米和次年冬小麦产量的关系,用以代表黄土高原塬区董志塬上的西峰农业气象试验站1994—2018年春玉米田和1986—2015年冬小麦田伏期土壤相对湿度资料,分析了伏期土壤相对湿度与春玉米和冬小麦产量等的关系。结果表明,伏期降水量最少的是镇原气象站,为123.7 mm,次少的是环县气象站,为125.3 mm,最多的是正宁气象站,为162.5 mm,次多的是华池气象站,为149.9 mm。伏期降水量由东向西递减。伏旱频率最高的是合水、庆城、华池,为41.7%,伏旱频率最低的是宁县,为31.1%,频率从东北向西南递减。伏期降水量20世纪70年代降水偏少,80、90年代偏多,21世纪头10年偏少,2011—2018年偏多。伏期多雨年份比伏旱年份春玉米平均单产高960.0 kg/hm2;冬小麦平均单产高1 599.0 kg/hm2。伏期土壤相对湿度大年比小年玉米平均单产高2 287.5 kg/hm2;冬小麦平均单产高705.5 kg/hm2。     

1952—2014年营口市熊岳镇春季降水特征分析

利用营口经济技术开发区气象局熊岳国家基本气象站1952—2014年逐月降水量资料,采用线性倾向估计法,以降水距平百分率为标准,分析熊岳春季降水变化特征。结果表明:近63年熊岳镇春季平均降水量为89.4 mm,2005年春季降水量最多,达176.6 mm;2001年春季降水量最少,仅42.4 mm,极差达134.2 mm。熊岳镇春季降水量呈弱增多趋势,降水变化倾向率为3.64 mm/10年,重点关注2000年以来的降水减少趋势。63年来熊岳镇春季降水量有6年显著偏多,4年显著偏少;4年异常偏多,无异常偏少。有21年春季发生一般旱灾,无重旱灾发生。     

畜禽粪便资源评估及其环境污染风险研究——以湖北省为例

结合统计数据和前人研究成果,估算湖北省畜禽粪便资源量,分析粪便资源畜种和区域分布特征,评估粪便环境污染风险。结果表明,湖北省畜禽粪便资源总量丰富,达到1.58亿t;猪粪和牛粪是构成粪便资源的主体,分别占资源总量的50%和30%;湖北省畜禽粪便资源最丰富的地区集中在鄂北、鄂西南和鄂东北,资源相对匮乏的地区分布在江汉平原、鄂东南和鄂西北;湖北省面临较大的畜禽粪便污染风险,可能对环境造成污染的粪便达到0.25亿t,每公顷耕地粪便污染负荷达到6.45 t,且江汉平原以北和以东的半环状区域是耕地粪便污染负荷最重的地区。     

湖北省赤眼蜂[Hymenoptera:Trichogrammatidae]种类与地理分布的研究

1982～1985年在湖北省25个县(区),调查了49种植物,采集了130种昆虫卵,经饲养获得赤眼蜂24747头,已定出种名的有9种,其中5种为湖北省首次记录。根据9种赤眼蜂在湖北省不同农业区内的种类组成、分布频率及其所在地区的地理特点、气候条件、植被特征以及人类生产活动的影响等因素的综合分析,初步把湖北省赤眼蜂地理分布分为鄂南区I和鄂中北区Ⅱ。其中鄂南区Ⅰ分为鄂西南林特区Ⅰ_A和鄂东南稻麻区I_B二小区,鄂中北区Ⅱ分为鄂西北林特区Ⅱ_A、鄂中东北粮棉区Ⅱ_B、鄂西粮特区Ⅱ_C、江汉平原粮棉区Ⅱ_D、鄂东沿江平原粮棉区Ⅱ_E五小区。     

1961—2019年青海省气候生产潜力时空演变特征

基于青海省42个气象站1961—2019年温度和降水资料,采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型计算青海省温度生产潜力、降水生产潜力及气候生产潜力,分析生产潜力的变化趋势,探讨气候生产潜力对温度和降水的敏感性,并通过ArcGIS空间插值拟合分析青海省作物生育期内气候生产潜力的空间变化特征.结果表明:青海省近59年平均气温持续升高,增温2.26℃;降水量呈波动变化有增加趋势但弱于气温升高趋势,以9.1 mm/10年的速率59年间增加了53.7 mm;作物生长发育期内青海省气候生产潜力呈增长趋势,在693.1～891.6 kg/hm2之间变化,平均值为527.8 kg/hm2;空间分布上降水量、降水生产潜力与平均气温、温度生产潜力的空间分布一致,气候生产潜力总体呈现东高西低,由西北向东南递增变化趋势,温度、降水量、气候生产潜力保持增长趋势,温度生产潜力分别是降水、气候生产潜力的1.2、1.5倍,平均气温和降水量对气候生产潜力都有正向影响,而降水量是主要因子.     

湖北省农作物病虫草鼠害防治指挥部发出紧急通知加强夏收作物病虫害防控工作

受去年秋季高温的影响，小麦条锈病和油菜菌核病在湖北省见病早，病点多。小麦条锈病在主产麦区的南漳、谷城、枣阳、宜城以及十堰的竹山等县（市）于去年秋苗就已经见病，见病最早时间为11月中旬。立春后湖北省气温回升较快，加之天气预测春季鄂北雨水偏多l一2成，总体气象条件对小麦条锈病的发生有利。结合全国西北、西南菌源区普遍发病的情况，预计湖北省小麦条锈病将会在鄂北、鄂西北和鄂西南地区达到中等偏重至大发生，流行高峰期将出现在气候回暖的3、4两个月。油菜菌核病的子囊盘萌发早、菌源广。今年2月调查，各地区域测报站均见子囊盘，属偏早偏多年份。据荆州市植保站2月26日调查，菌核病子囊盘已经大量萌发，水、旱田平均1．2个／m^2，旱地重茬田达到6个／m^2,2月25日荆州区定点埋藏菌核子囊盘大量萌发；2月27日公安县调查平均子囊盘3．3个／m^2，今年子囊盘萌发时间比去年早6天左右。由于去年秋播旱情较重，播栽期拉长，今年油菜的长势极不平衡，早播油菜2月下旬就已开花，迟播、迟栽油菜盛花期将延迟至3月中下旬，花期拉长，与降雨时段吻合的机遇增大，有利菌核病的侵染。据气象部门预报3-4月鄂东北、鄂东南、江汉平原雨量偏多，气温略高，将有利于油菜菌核病的发生。此外，今年春季冷暖幅度变化大，倒春寒天气容易引起苔花期油菜冻害，对油菜菌核病发生有利。预计油菜菌核病在鄂东北、鄂东南、江汉平原等油菜主产区大发生，鄂西北、鄂西南等分散产区中等发生，侵染盛期在3月中下旬。据此分析，“两夏”作物病虫害发生形势相当严峻，为此，湖北省农作物病虫草鼠害防治指挥部就抓好今年夏收作物病虫害的防控工作发出紧急通知。     

基于气候适宜度和风险评价的湖北省春玉米适播期分析

为应对气候变化,充分利用当地气候资源,针对玉米生长发育特点确定适宜的播种日期,为湖北省春玉米高产稳产提供理论依据和科学参考,利用湖北省76个气象台站1981—2010年逐日气象数据和1990—2010年春玉米观测站生育期观测数据,构建多年平均气象要素栅格数据库并确定当地初播期。以7 d为步长,基于气象要素栅格数据对全省春玉米5个不同播期的气候适宜度进行空间计算,并统计各台站不同播种期春玉米主要气象灾害发生频率,确定春玉米不同播期遭受气象灾害综合风险。综合考虑春玉米气候适宜度和气象灾害风险评价结果,采用加权平均多指标法计算综合指数,选取综合指数最高的作为适宜播期。结果表明,江汉平原中部及北部、鄂东南大部、鄂东北东部局部地区最适宜的播期为3月5—10日。鄂东北的孝感市大部、黄冈市部分地区、江汉平原的荆门市东北部、鄂西南的宜都市、鄂东南南部局部地区最适宜的播期为3月11—20日。最适宜的播期在3月下旬的地区主要分布在江汉平原的荆门市西北部和荆州市的南部、鄂西北的襄阳市南部等地。鄂西地区及鄂东北的随州市最适宜播期主要集中在4月上中旬。最适宜播期在4月下旬及5月上旬的地区比较少,零散分布于鄂西地区。全省大部春玉米适宜播期主要集中在3月上旬至4月中旬,极少部分地区在4月下旬及5月上旬播种,结果与全省各地实际播期趋于一致。