辽宁春播期浅层土壤湿度变化特征及其气候影响因子分析

利用1981-2015年辽宁省4-5月(春播期) 19个农业气象站0～20 cm层土壤相对湿度、降水和气温资料,分析了土壤相对湿度的空间分布、长期变化状况、突变和周期性特征及其与气候影响因子的相关关系,结果表明:近35a土壤湿度区域性变化显著,辽西地区土壤湿度减少(干旱化程度加剧),辽东地区土壤湿度增加;土壤湿度年际波动较大,没有明显的长期变化趋势,主要经历了平稳-偏干-偏湿3个时期,不存在明显的突变点,4月和5月分别存在4～7 a和准2 a的周期; 2000年以后土壤湿度稳定性增大,发生土壤异常偏干和偏湿的极端事件显著增多,尤其是在辽西干旱地区表现最为明显; 4月土壤湿度与前秋降水相关显著,秋季降水冬季封冻在土壤中,次年春季土壤融化返浆,土壤湿度增加,5月土壤湿度与同期降水和气温相关显著,相关系数均通过了α=0.01的显著性检验。     

新疆北部棉花播种期热量指数预测研究

应用前期74类环流指数因子,考虑了统计模型中因子与预测量之间相关系数的不稳定性,用滑动集合回归方法建立了北疆棉区播种-出苗期间热量指数的集合回归预测模型。石河子、炮台、精河、博乐站1961-2006年的回归序列与实况序列的相关系数分别为0.804 0,0.756 2,0.850 3,0.825 2。4站1996-2005年的试报结果检验表明:集合回归预测模型的效果明显优于一级回归模型,而4站中又以博乐站的效果最优。应用前期月环流指数因子,经滑动相关建立的超级集合模型,对北疆棉区播种-出苗期间的热量指数有一定的预测作用,该方法在农业气象灾害预测等领域有推广价值。     

辽西地区春播期土壤湿度变化特征及气象影响因子分析

利用1981—2011年辽西地区土壤相对湿度、降水和气温资料,对该区土壤湿度和降水变化特征及二者关系进行分析。结果表明：土壤湿度具有明显干化趋势,同期降水不是唯一影响因子;春播期土壤湿度与前秋降水正相关,深层相关系数为0.69,与底墒显著正相关,相关系数最高可达0.84,如此显著的正相关是由于北方特有的封冻雨,秋季降水封冻在土壤里,到第二年春季,气温升高,解冻返浆,土壤变得湿润;5月土壤湿度与同期降水呈正相关,浅 层相关系数为0.67,与气温呈负相关,深层相关系数为-0.58。     

甜菜夜蛾发生程度的气象等级预报模型

甜菜夜蛾是严重影响蔬菜产量和品质的害虫,其发生发展与气象条件关系十分密切。为探索气象条件与甜菜夜蛾发生程度的关系,开展甜菜夜蛾发生程度气象等级预报服务,选取2009—2010年湖北省甜菜夜蛾虫情资料和对应台站的气象资料,对甜菜夜蛾发生程度等级与各项气象因子做相关分析,在此基础上,筛选出模型因子,采用多元线性回归分析方法,构建了湖北省甜菜夜蛾发生程度气象等级预报模型,并对模型验证。结果表明:历史回代检验旬检验结果达基本一致以上的为76%;独立样本预测检验旬值达基本一致以上的为63%,模型总体预报结果较好,可为湖北省开展甜菜夜蛾气象等级预报业务提供技术支撑。     

新疆艾比湖湖面面积变化分析

利用遥感资料和文献,研究艾比湖湖面面积的年际和月际变化。利用最小二乘法求参数,进行线性回归,寻求湖面变化和降水因子的相关性,得出降水量和湖面面积的相关系数为0.706 43,经显著性检验,并用大量的数据及事实分析了湖面面积和其他自然因素及人类活动因子的相关性。根据以上研究可以大致预测艾比湖湖面的变化趋势,为决策层制定防治对策提供科学依据。     

柴达木盆地沙棘茎流速率与环境因子的关系

采用热扩散flow-32包裹式茎流计,于2014年6—9月对柴达木盆地的沙棘茎流速率进行连续观测,并应用Vantage Pro 2小型气象站对林地的太阳辐射、大气温度、相对湿度主要气象因子进行同步采集,对不同天气条件下沙棘茎流速率的变化规律以及茎流速率与主要气象因子的相关关系进行研究。结果表明:典型晴天下沙棘茎流日变化呈双峰型,典型阴天下沙棘茎流呈单峰型,晴天的平均茎流速率是阴天的2.87倍;生长季各月的平均茎流速率为:8月7月9月6月;6—9月沙棘茎流速率与温度、太阳辐射呈极显著正相关(P0.01),与湿度呈极显著负相关(P0.01),各气象因子相关系数绝对值为:太阳辐射(0.811)大气温度(0.594)湿度(-0.571),太阳辐射是主导环境要素;用SPSS软件针对上述3种环境因子进行多元线性逐步回归,得回归模型Fs=19.268-0.221Ta-0.055RH+0.036Rs(R2=0.82),能够对柴达木盆地的沙棘蒸腾耗水量进行预测。     

不同季节强碱土土壤呼吸影响因子分析与模型预测

利用LI-8100土壤碳通量测量仪测定了春夏秋三季晴朗天气下强碱土土壤呼吸速率、温度(气温和地温)、湿度(空气相对湿度和土壤湿度)数据,分析了它们之间的相关关系,获得不同季节对土壤呼吸影响较大的因子,并建立不同类别的多种回归模型;在精度检验及简单易行原则基础上,得到各季节土壤呼吸预测的最优模型。结果表明:(1)虽然温湿度均是影响不同季节强碱土土壤呼吸的主要因素,但均以温度的影响较大,其中气温是春秋两季土壤呼吸的最大直接影响因子,地温是夏季的最大直接影响因子,而土壤湿度为各季节最大的间接影响因子。(2)春秋季土壤呼吸的最佳预测模型均为10 cm处气温和土壤湿度所建的双因子方程,该方程具有较小的均方根误差(RMSE)(分别为0.159和0.259),且相对分析误差(RPD)2(分别为2.9、2.094),具有非常好的预测能力。夏季土壤呼吸最佳预测模型则为包含10 cm处气温、地温、空气相对湿度和土壤湿度所建的4因子方程,RMSE为0.248,RPD2(为2.406),可用于精确预测。(3)各季节土壤呼吸变化趋势与其影响因子的变化,因春季的完全同步,夏季基本一致,而秋季一致性较差,故春季土壤呼吸最佳预测模型的预测精度最高(92.67%),夏季次之(84.99%),秋季较差(77.23%)。     

基于称重法对影响蒸发蒸腾量的主要气象因子研究分析

通过模拟实验采用称重法测定了不同时间尺度下的蒸发皿水面蒸发量与充分灌水条件下植物蒸腾耗水量,同时监测对应时段影响蒸发蒸腾量变化的的气象因子。通过Pearson相关分析法与偏相关检验对蒸发蒸腾量与气象因子间的相关性进行了分析,同时在此基础上,对相关性较高(在α=0.01水平上极显著相关且通过偏相关筛选)的几个主要气象因子与水面蒸发量、植物潜在蒸发蒸腾量变化过程间的相关关系进行了多元非线性拟合,构建了简单的潜在蒸发蒸腾量计算方程,并进行了检验。结果显示:(1)影响水面蒸发与植物蒸腾的主要气象因子一致:温度、太阳净辐射与相对湿度;(2)太阳净辐射与温度、湿度的变化有较高的相关性(r=0.718,r=-0.639);(3)利用温度和湿度两项指标可以较好地模拟蒸发量与蒸腾量的变化过程(R~2=0.743),对于缺乏太阳净辐射资料的小灌区(点),可以利用温、湿度和作物参数构建近似的作物蒸发耗水模型,基于实时的气象资料计算对应时段作物的蒸腾蒸发耗水量,以便快速获得作物的耗水量与需水量,实时掌握农田水分亏缺状况,进行及时补灌。     

基于野外实测高光谱数据的干旱区耕作土壤含水量反演研究

利用2011年3月野外实地采集的不同含水量土壤的高光谱数据,研究了南疆地区耕作土壤草甸土含水量与高光谱反射率之间的定量关系,构建了一元线性回归与多元逐步回归的土壤含水量预测模型.结果表明,土壤含水量在380～ 1080 nm波段与反射率呈负相关关系;反射率经倒数(1/R)、对数(logR)、一阶微分(R’)变换后可提高其与含水量的相关性;以50个建模样本所建立模型的相关系数均达到极显著水平,所有模型通过对37验证样本进行预测,比较决定系数、均方根误差、相对误差后,表明多元逐步回归模型的预测能力要优于一元线性回归模型,从所有模型中优选出以698、702、703、746、747 nm波段反射率倒数(1/R)建立的多元逐步回归模型为最优模型,该模型实测值与预测值之间的R2为0.9199,RMSE为1.6026,RE为0.6517,可用于基于野外高光谱数据的土壤含水量的估测.     

气象因子对赣南桉树枝瘿姬小蜂成虫发生量的影响

桉树枝瘿姬小蜂在赣南发生蔓延速度很快,为摸清桉树枝瘿姬小蜂种群在赣南的发生规律及气象因子对其发生的影响,调查研究了该蜂的种群消长动态,并结合当地的主要气象因子,采用多元线性回归和逐步回归等方法对成虫发生量与气象因子的关系进行了分析。结果表明,月平均气温(x4)和月最高气温(x5)这两个气象因子对桉树枝瘿姬小蜂成虫数量有显著影响,呈显著正相关关系。最优回归方程:y=-145.579+2.503x4+5.063x5;桉树枝瘿姬小蜂成虫数量与月平均最低气温月平均最高气温、月最低温度、相对湿度虽也有一定关系,但无较大关系,均为不重要变量。     

甘肃河东春季透雨日期与海温的相关分析

利用甘肃河东和宁夏回族自治区中南部1971～2000年67个站的春季第一场透雨日期资料,用EOF和REOF方法对其做了分解,进行了透雨日期的气候分区,分析了春季第一场透雨日期的时空分布特征,并计算了其与北太平洋海温的相关关系。结果表明,北部透雨平均日期与南部透雨平均日期具有相反的趋势,北部最迟在5月下旬,南部最早在4月中旬;20世纪70年代透雨日期偏迟,80年代透雨日期偏早,90年代偏迟。透雨早的年份,春季降水偏多,透雨迟的年份,春季降水偏少;透雨日期与北太平洋海温呈显著的负相关,当北太平洋地区的海温偏高时,甘肃河东春季透雨日期偏早。当北太平洋地区的海温偏低时,甘肃河东春季透雨日期偏迟。     

半干旱区春小麦水分与产量关系及其影响因素分析

水分是影响半干旱雨养作物生长、发育及产量形成最重要的环境因素。以中国西北半干旱区田间试验为基础，收集长期观测资料和文献数据，分析春小麦产量与水分之间的关系及其环境影响因素，揭示不同环境条件下春小麦水分限制特征和调控机制。研究表明：半干旱区常规管理水平下，雨养春小麦产量与水分间的关系相对稳定，然而播前土壤储水影响生育期降水与春小麦产量间的关系，不同播前土壤储水条件下，每增加1 mm降水量，春小麦产量的增加量分别为21.3 kg·hm^-2和16.8 kg·hm^-2。生育期大气干湿条件（潜在蒸发量与降水的差值）对播前土壤储水与春小麦产量间的关系也有影响，其中大气较为干燥时（潜在蒸发量与降水的差值大于425 mm），产量与土壤水分间关系斜率为22.9 kg·hm^-2·mm^-1，大气较为湿润时（潜在蒸发量与降水的差值小于425 mm），斜率为20.1 kg·hm^-2·mm^-1。相较生育期降水，播前土壤储水对春小麦产量更具有决定性作用。半干旱雨养春小麦的气候年型由播前土壤储水和生育期大气干湿条件共同决定。增加播前土壤水分储量、在生育期的特定阶段灌溉均会改变小麦耗水量与产量之间的关系，并最终导致小麦水分利用效率发生变化。大气干湿条件和灌溉条件共同导致中国西北不同地区春小麦边界函数存在差异。     

基于MODIS干旱指数与RBFNN方法的江苏冬小麦需水关键期土壤水分遥感监测应用

利用遥感指数反演土壤水分已成为监测干旱的重要手段之一，而单一的遥感干旱指数对于反演土壤水分存在一定局限，本研究从7种不同MODIS遥感干旱监测指数中选取适宜的5种并结合径向基函数神经网络（RBFNN）协同反演江苏省2018年冬小麦需水关键期的土壤相对湿度。结果表明：与单一的遥感干旱指数相比，协同RBFNN的遥感干旱指数反演的模型效果更好，与10 cm和20 cm深度的实测土壤相对湿度的相关系数分别达到0.5161和0.4307，能综合多种通道的遥感信息反映当地土壤水分的变化；同时研究利用RBFNN对2017年5月江苏冬小麦10 cm深度土壤相对湿度进行反演，得到的土壤相对湿度分布图与实测土壤墒情结果较为接近，说明利用RBFNN反演模型有效。研究结果提高了土壤湿度的反演精度，为当地农业干旱的实时监测提供了新思路。     

河北省谷田杂草综合防控技术研究

春播谷田杂草发生有3个峰期,夏播谷田杂草发生仅1个峰期。综合防控技术方案为：44%单嘧.扑灭WP的最佳剂量为1 800 g/hm2,播后苗前进行土壤处理;整地要平整、紧实;土壤含水量要求达到15%;药后不喷灌,或避开有中到大雨的天气用药。这样药效持续期在45 d以上,能有效控制谷田杂草危害,确保谷子安全生长。     

近52年来北疆≥10℃初日时空变化特征及其对春玉米播期的影响

利用1961—2012年北疆48个气象台站的气象资料,采用气候倾向率、t-检验、一元线性回归、IDW插值等方法分析了北疆以及各地州近52年≥10℃初日的变化及其对春玉米播期的影响。结果表明:(1)1961—2012年北疆平均≥10℃初日整体以-0.9 d·10a-1的倾向率呈提前趋势,20世纪80年代之前,以平均4.8 d·10a-1的倾向率呈推迟趋势,之后至今呈持续提前趋势,20世纪90年代提前趋势最为明显,倾向率达-13.5 d·10a-1。(2)北疆春玉米平均播期的提前受气候变暖显著影响,21世纪初北疆春玉米平均播期在3月26日—5月5日,且较20世纪60年代,平均播期最多提前达10~21 d,大部分县市提前1~9 d。随着气候持续变暖,北疆地区春玉米平均播期将进一步提前。     

LAS测定显热通量的影响因子分析

利用 2 0 0 2年 3月 2 6日～ 7月 30日期间北京市昌平区小汤山镇裸地上大孔径闪烁仪 ( LAS)、涡度相关技术 ( Eddy)、波文比 ( Bowen)测定的显热通量及其它相关的观测资料 ,分析了 LAS测定的显热通量在不同的天气条件下的变化特征 ,并将 LAS测定的显热通量与各深度的土壤水分含量、土壤表面温度和水平风速作了相关性分析 ,通过对这些影响因子进行分析将有助于提高 LAS测定显热通量的精度。同时将 L AS测定的显热通量与涡度相关和波文比的观测值进行了对比分析 ,探讨了在均匀下垫面上 LAS测定的显热通量区域平均值与涡度相关和波文比测定的单点值之间的关系 ,有助于进一步研究均匀下垫面上显热通量的尺度转换效应     

河南省近20年土壤湿度的时空变化特征分析

利用自然正交函数（EOF）分解、相关分析、趋势倾向率分析等方法，对河南省近20a土壤湿度的时空变化特征进行了分析。通过建立土壤湿度同温度、降水的多元回归方程，来量化土壤湿度同温度、降水的关系。分析表明：土壤湿度的空间分布有比较明显的差异，总体上由南向东北和西北两个方向逐渐降低；土壤湿度的年际变化有不太显著的下降趋势；年内不同季节土壤湿度有不同的变化趋势，其中春季土壤湿度小，夏季开始升高，进入秋冬逐步保持在较高水平。土壤湿度与降水成显著的正相关，同温度成显著的负相关。各季节影响土壤湿度变化的主要因子为：春季受温度回升影响而降低；夏季随降水增多而增大；秋季继续缓慢上升，主要由降水的缓慢累积所造成；冬季由于温度低，土壤湿度变化不大。     

青海明亮长脚金龟发生规律

调查了明亮长脚金龟在不同寄主植物上的分布,结果表明,肋果沙棘上金龟的数量显著多于金露梅、水柏枝和狼毒。通过利用十字阻隔式诱捕器诱捕金龟的方法调查了明亮长脚金龟对不同颜色的趋性,结果显示,明亮长脚金龟对黄色的趋性最强,显著高于其他颜色,其他依次为白色、蓝色、紫色、青色、橙色,对绿色和黑色的趋性较弱。进一步利用黄色诱捕器调查了明亮长脚金龟的日发生规律,结果显示,明亮长脚金龟每天活动高峰在12:00-14:00,此时温度达到26℃,回归分析结果表明金龟的活动规律与温度成正相关。     

Effects of irrigation on precipitation in the arid regions of Xinjiang,China

Soil moisture is an important parameter for the interaction between soil and atmosphere.It is the second important factor that influences climate change,next to sea surface temperature(SST).Most previous studies focused on the monsoon regions in East China,and only a few laid emphases on arid environments.In Xinjiang, which is located in Northwest China,the climate is typically arid and semi-arid.During the past 20 years,the precipitation in Xinjiang has shown a significant increasing trend,and it is closely related to oasis irrigation.This paper aims at discussing whether abnormal soil moisture in spring can be the signal to forecast summer precipitation.The effects of abnormal soil moisture due to farm irrigation in spring in arid environments on regional climate are investigated by using a regional climate model(RegCM3).The results indicate that positive soil moisture anomaly in irrigated cropland surface in May led to an increase in precipitation in spring as well as across the whole summer. The impact could last for about four months.The effects of soil moisture on the surface air temperature showed a time-lagging trend.The summer air temperature declined by a maximum amplitude of 0.8oC.The increased soil moisture could enhance evaporation and ascending motion in the low troposphere,which brought in more precipitation.The soil moisture affected regional weather and climate mainly by altering the surface sensible and latent heat fluxes.