杭嘉湖平原水稻高温热害 时空变化特征研究

全球气候变暖背景下，极端高温天气频发，高温热害对水稻的影响愈加突出。杭嘉湖是我国水稻的重要产区之一，研究该地区水稻高温热害时空变化特征对提高粮食产量具有重要意义。本文根据杭嘉湖多个气象站的历史观测资料，基于数值统计、线性回归分析方法，分析气候变化背景下，杭嘉湖水稻高温热害的空间分布、时间变化趋势（包括年际变化和年代际变化特征），以期为相关部门制定高温热害适应性对策提供科学依据。结果表明：（1）杭嘉湖平原的杭州、湖州地区发生水稻高温热害频次和强度均大于嘉兴地区；（2）整个杭嘉湖平原高温热害发生的频次和强度随时间变化波动幅度较大，三个地区基本是同步波动的；（3）总体上高温频次和强度表现出增长趋势，其中在2000-2009年代高温热害频次最多、强度最大。     

沿淮地区高温热害分布特征及其对水稻产量的影响

[目的]研究沿淮地区高温热害分布特征及其对水稻产量的影响。[方法]选取沿淮10个站1965~2009年气象资料和1967~2006年安徽一季中稻产量资料,分析沿淮夏季高温天气发生特征和高温热害强度;在前人提出的水稻高温热害指标的基础上,以沿淮地区水稻典型种植区域长丰县为代表,结合历史产量资料对长丰高温热害产量灾损率风险进行分析。[结果]沿淮高温天气发生频繁,高温热害自西向东呈＂N＂字形走向,位于沿淮中部的淮南、蚌埠高温天气发生频次较多,与皖南山区毗邻的霍邱、寿县较少,发生时段多集中于梅雨过后的7月中下旬~8月上旬,此时正值一季中稻孕穗抽穗开花期,对水稻产量影响明显。沿淮长丰县一季中稻产量随着高温热害持续时间的增加灾损率不断加大,但其发生概率减小,高温热害灾损率频发的强度等级主要集中在I级和Ⅱ级。水稻生殖生长阶段高温热害持续时间越长,灾害损失率越大,但其相应发生的概率较小,反之亦然。[结论]该研究为高温灾害风险评估提供参考。     

柳州市早稻高温热害的时空分布规律

分析柳州市高温热害的发生规律及其与水稻产量波动的关系,为合理安排水稻生产和防御高温热害提供科学参考。利用柳州市8个气象观测站1960—2014年的气象资料,分析高温热害发生频次的时空分布规律。同时,结合柳城县、鹿寨县2003—2016年的早稻统计产量资料,分析高温热害对早稻产量的影响。结果表明,高温热害年际发生规律主要由1960—1980年和1981—2009年两个时段构成,两个时段内都表现先减后增的变化趋势,且轻、中、重和总高温热害频次主要存在着一个1～4年尺度周期变化,集中发生在1980年。研究区高温热害南多北少,但总体频次和强度不大,其中以2010年对柳州市南部早稻产量影响最为明显。     

1980—2009年江苏省气温变化特征及水稻高温热害变化规律

利用江苏省7个农业气象站1980—2009年的逐日气候资料以及水稻的物候资料,采用累积距平和Mann-Kendall检验的方法分析江苏省近30年的气温变化特征及水稻高温热害的发生规律。结果表明,近30年来江苏省的平均气温呈显著增长趋势,并且经历了1次显著的波动,1993年以后的气温增长趋势更显著。气温的增长主要集中在苏南地区,苏北地区的最高气温和平均气温的变化趋势并不明显。近30年来江苏省水稻生长季及开花期前后15 d的高温热害发生的频次都有所增加,以轻度热害为主;高温热害主要集中在苏南地区,苏北地区发生高温热害的频次较少,并且程度较轻。     

自贡市高温热害对水稻生长的影响及对策探讨

自贡地区水稻生长经常遭受高温热害的影响。介绍了自贡市水稻抽穗扬花期、灌浆结实期高温热害影响其结实的危害机理,初步分析了2017、2018年自贡稻区高温热害对该区域水稻生产影响特点。综合已有研究,提出应对水稻高温热害的防御及补救对策。     

定远县水稻高温热害风险区划及防御措施

利用定远县国家基本气象站1957—2018年及境内20个区域气象站点2009—2018年的气象资料,统计分析历年逐站7月和8月日最高气温≥35℃和≥37℃的高温气候分布特征。按照水稻生育期资料和水稻高温热害的等级指标分析轻度、中度、重度不同程度水稻高温热害发生频次差异,利用GIS空间分析,选取反距离权重法对定远县水稻高温热害进行风险区划。在此基础上,从建立县级水稻高温热害监测预警系统、避免生育期出现持续高温天气、选择适宜的水稻品种、改善稻田小气候、加强病虫害防治和借助融媒体快速传播水稻高温热害防御信息等6个方面提出了水稻高温热害防御措施。     

信阳市水稻生育期高温热害变化特征及对产量的影响

利用1961~2013年河南省信阳市各气象站气象资料,对近53年来信阳市水稻生育关键期内高温热害的发生规律进行了分析,结果表明:近53年来,信阳市水稻生育关键期高温热害年代际变化呈现"V"型趋势,即1960s和1970s较重,1980s最轻,1990s和2000s又呈加重趋势。2013年是近53年来发生持续时间最长、强度最大的高温热害年份,其次为1966年。信阳市高温热害空间分布基本呈现由西向东、由南向北逐渐增强的变化趋势,水稻种植面积较大的中东部地区高温热害发生较多。2001和2003年是受高温热害影响最严重,灾损率分别达到了35.3%和24.5%。随着水稻品种的不断更新,高温热害对产量的影响也在逐渐减小,但生产中对于高温热害的预警及防御工作仍不可忽视。     

水稻高温热害的综合防御措施

高温热害已成为我国部分地区水稻生产的主要农业气象灾害,严重影响了水稻的产量和品质。分析了水稻高温热害的成因、危害以及发生规律,重点介绍了水稻高温热害的预防及补救措施,为防御水稻高温热害提供了科学依据。     

信阳市水稻生育期高温热害变化特征及对产量的影响

利用1961²013年河南省信阳市各气象站气象资料,对近53年来信阳市水稻生育关键期内高温热害的发生规律进行了分析,结果表明:近53年来,信阳市水稻生育关键期高温热害年代际变化呈现"V"型趋势,即1960s和1970s较重,1980s最轻,1990s和2000s又呈加重趋势。2013年是近53年来发生持续时间最长、强度最大的高温热害年份,其次为1966年。信阳市高温热害空间分布基本呈现由西向东、由南向北逐渐增强的变化趋势,水稻种植面积较大的中东部地区高温热害发生较多。2001和2003年是受高温热害影响最严重,灾损率分别达到了35.3%和24.5%。随着水稻品种的不断更新,高温热害对产量的影响也在逐渐减小,但生产中对于高温热害的预警及防御工作仍不可忽视。     

广西南部地区 6 县（市）水稻高温热害灾损变化及应对策略

【目的】研究广西南部地区高温热害综合指数与减产率的时空分布关系,探寻双季稻的高温热害 灾损的时空分布规律,为该区域水稻种植提供合理化建议,确保粮食安全。【方法】基于 Logistic 模型的高温 热害综合指数,评估广西南部地区 6 县（市）双季稻的高温热害灾损状况及时空变化规律。【结果】广西南部 地区 6 县（市）早稻的平均减产率从 20 世纪 80 年代的 7% 上升到 21 世纪初的 22.4%,晚稻的平均减产率从 20 世纪 80 年代的 17.6% 上升到 21 世纪初的 22.1%,高温热害是引起减产率增高的主要原因之一,水稻受高温 热害损失较严重。广西南部地区的双季稻受高温热害影响的强度各有不同,早稻受高温热害的强度波动上升, 最低的时间段在 20 世纪 90 年代,强度最高的在 21 世纪初。晚稻受高温热害的程度整体都不强,除 1990 年数 值特别高以外,趋势上没有产生剧烈波动。【结论】20 世纪 80 年代以来,早稻的生育关键期有部分时间不在 高温集中时间段内,可以在前期通过施加肥料或者喷施植物调节剂进行规避。晚稻则可以借鉴广东省试验结果, 在适当地区推迟播种期,在 7 月底左右播种,避开高温集中时段,确保粮食产量稳定。     

利用MODIS数据反演气温监测夏季高温热害(英文)

[目的]研究利用MODIS数据反演气温来监测夏季水稻高温热害。[方法]介绍了一种新的反演我国东部地区白天气温的统计算法,并给出了一个监测2007年我国东部夏季水稻高温热害的例子。[结果]夏季在我国南部水稻的抽穗期期间,高温对水稻的产量起着关键性的影响。利用MODIS数据监测高温热害是减轻农业灾害的一个可行办法。[结论]该研究结果为我国夏季水稻高温热害的监测提供了方法。     

利用MODIS数据反演气温监测夏季高温热害

[目的]研究利用MODIS数据反演气温来监测夏季水稻高温热害。[方法]介绍了一种新的反演我国东部地区白天气温的统计算法,并给出了一个监测2007年我国东部夏季水稻高温热害的例子。[结果]夏季在我国南部水稻的抽穗期期间,高温对水稻的产量起着关键性的影响。利用MODIS数据监测高温热害是减轻农业灾害的一个可行办法。[结论]该研究结果为我国夏季水稻高温热害的监测提供了方法。     

重庆市合川区水稻高温热害指标分析

利用1978—2004年合川区逐日气象资料及水稻产量资料,统计高温日数和高温热害次数,分析高温热害次数随时间的变化规律,并对气象产量与水稻在7月中旬至8月下旬抽穗开花期的气象因子进行相关分析,以确定水稻高温热害指标。结果表明:高温日数与高温热害次数基本吻合。总体均呈先下降、后上升、再回升的波动变化趋势,年际变化特征较明显。合川地区水稻高温热害相关指标为最高温度、风速和降水量。     

水稻高温热害及其风险评估的研究进展

中国是世界上最大的水稻生产国和消费国,水稻生产对粮食安全具有极其重要的意义。随着全球气候变暖的加剧,高温热害已成为影响水稻生产的主要灾害之一,进行水稻的高温热害及其风险评估的研究具有重要的现实意义。本研究从高温热害对水稻生理、产量及稻米品质的影响等方面进行了综述,探讨了提高水稻抗热性的育种途径和防御水稻高温热害的栽培管理对策。评述了水稻高温热害风险评估3种主要的研究方法,并提出了今后水稻高温热害研究需要进一步解决的问题。     

长江中下游水稻高温热害时空分布规律研究

[目的]分析长江中下游水稻生育期内日最高温度历史资料,研究该地区水稻遭受高温热害的时空分布规律。[方法]采用Marr小波分析各等级高温热害的时间分布特点,采用ArcGIS9.2绘制各等级高温热害地域分布特点。[结果]小波分析高温热害的时间分布后,发现在大于16年时间尺度上,各等级高温热害均处于偏多期,在8年时间尺度上,45年内呈现偏多-偏少-偏多的周期变化,在4年时间尺度上1971年之前及2000年之后处于高发时段,在1971～2000年代处于偏多偏少的动荡期。根据周期分析认为,2005年后的6-8年各等级高温热害仍将偏多发生;地域分析认为,长江中下游各地均有程度不同的高温热害发生,但各地之间发生等级及各等级发生频率存在较大差异。受高温热害影响较小的为江苏全省及安徽省的局部地区,这些区域高温热害发生程度低,频率也低;受高温热害影响最大的是江西及浙江南部的部分地区,这些地区高温热害具有程度高,频率也高的双高特点。[结论]该研究结果对宏观把握长江中下游水稻生长遭受高温热害概况及对水稻育种、生产管理、种植结构调整也具有一定的参考价值。     

贵州省水稻抽穗灌浆期低温冷害和高温热害时空变化

利用贵州省1961—2017年逐日气温观测资料,分析了气候变化背景下贵州省水稻抽穗灌浆期低温冷害和高温热害时空变化特征。结果表明:57 a间,水稻低温冷害发生频次和站次比分别呈现下降和增加趋势。发生频率空间格局基本呈现中西部较高,东部较低的特点。低温冷害变化存在2个时间尺度周期震荡,21 a是变化主周期。高温热害发生频次和站次比均呈现增加趋势。全省东部是高温热害发生频率高值区。高温热害变化存在2个时间尺度周期震荡,10 a是变化主周期。     

长江流域近55年水稻花期高温热害初探

水稻花期高温热害是长江流域农作物生产中的一个突出问题.该研究采用江苏省南京市农业气象观测站近55年(1951～2005年)的气温观测数据,利用气温距平法与时距扩大法分析水稻花期高温热害期间(7～8月)的月平均气温距平、月最高气温距平、一般高温危害天气发生频次、严重高温危害天气发生频次以及连续3 d和5 d高温天气发生的时段.结果表明:近55年来,长江流域的7月和8月平均气温和最高气温距平具有一定规律性,20世纪70年代之前与90年代之后高温年居多; 70年代至90年代之间低温年居多,且55年来导致水稻花期高温危害的天气经常发生,一般高温危害天气发生的频次明显高于严重高温危害天气,从20世纪90年代开始,两种危害天气有整体增加趋势;高温危害天气主要集中发生在每年的7月中下旬和8月上旬,其中7月下旬发生频次超过70%.该研究结果为农业生产上通过调整水稻播期以避开花期高温提供了理论指导依据.     

安徽省夏季高温发生规律及对一季稻生长的影响

[目的]通过历史气象资料分析,揭示安徽省夏季高温发生规律及对一季稻生长的影响,为水稻高温热害的防御提供科学依据。[方法]以气象地面观测资料、农作物发育期观测资料及产量结构资料为基本数据源,分析安徽省近50年来夏季高温发生规律及分布特征。针对典型年夏季高温发生特点,结合一季稻所处发育期的温度适宜指标和高温危害指标,简要分析安徽夏季高温热害对一季稻水稻生长发育的危害和对产量的影响。[结果]安徽省高温热害持续的时间与出现频次都是沿江高于江淮之间,江淮之间高于沿淮。安徽夏季高温发生时段主要集中在7月中旬至8月上旬。水稻抽穗扬花期遇到高温热害,可导致空壳率、秕谷率增加,千粒重下降。[结论]安徽省江淮地区高温热害的主要发生时段与一季稻抽穗扬花期基本吻合,可通过推迟栽插期来避免一季稻遭受高温热害。     

基于卫星遥感与气象站数据的水稻高温热害监测和评估模型研究——以江苏、安徽为例

随着全球气候变暖,水稻高温热害的发生愈加频繁。为此,本文在前人研究成果的基础上,开展了水稻高温热害监测和评估模型研究。首先利用卫星遥感数据反演逐日最高气温和平均气温,云覆盖区域则以相应站点气温数据插值后补充,生成"卫星—插值"气温时间序列数据。同时提取水稻种植区域并判别其是否在高温热害的关键期——抽穗开花期。然后基于以上数据,依据水稻高温热害指标展开水稻高温热害监测和评估,对热害进行等级划分与统计。模型可实现任意时间点之前水稻高温热害的快速监测与评估,也可以给出全研究区域水稻全生育期总体的高温热害监测与评估结果。以江苏、安徽两省为例进行2013年夏季水稻高温热害监测和评估模型的应用,该模型达到了较好的使用效果,将有很好的应用前景。     

长江中下游地区一季稻高温热害风险评估与区划

为探究1961-2013年长江中下游地区一季稻高温热害风险分布,根据一季稻抽穗开花期高温热害等级指标,统计逐站逐年各强度高温热害发生频次,利用Arc GIS分析高温热害空间分布,采用Morlet小波分析高温热害周期规律;设定抽穗开花期有无高温热害2种天气方案,使用ORYZA2000模型提取灾损率,进而根据灾害风险评估模型完成风险区划。结果表明:一季稻抽穗开花期高温热害分布面积为轻度中度重度,轻度、中度、重度高温热害分布面积最大省份均为湖北省;年际尺度28年为1961-2013年一季稻抽穗开花期高温热害频次的第一主周期。高温热害灾损率高值区为江苏中西部、浙江中部、安徽东南部、湖南西南部。高温热害风险高值区为湖北中南部及东北部、安徽中西部、湖南中北部。高温热害及其灾损率的空间分布不完全一致。