冀中南冬小麦田杂草群落结构特点评价

为明确新栽培措施下河北省冀中南冬小麦田杂草的种类及分布,采用倒"W"字形取样法,对河北省邯郸、邢台、石家庄、保定、沧州、衡水等地区小麦田杂草发生情况进行调查。结果表明,河北省冀中南冬小麦田杂草共有33种,隶属于15科31属,以禾本科、菊科、十字花科和藜科为主要杂草;优势杂草为雀麦、节节麦、播娘蒿和藜等4种,常见杂草为荠菜、麦家公、萹蓄、刺儿菜、田旋花、酸模叶蓼、萝藦和葎草等8种,一般性杂草有21种。邯郸、邢台、石家庄、保定、沧州、衡水等6个地区杂草的丰富度分别为10、15、11、23、22和18;保定地区麦田杂草种类最多,多样性最高,沧州地区Shannon-Wiene指数明显高于其他地区,为2. 11;邯郸地区Simpson指数最高,为0. 70,Pielou指数最低,为0. 27,优势杂草种类较少且分布不均匀。采用系统聚类分析方法,将河北省冀中南冬小麦田杂草群落划分为3组,邢台和石家庄地区为第1组;沧州、保定、衡水地区为第2组;邯郸地区为第3组。     

基于Copula函数的河北省夏大豆干旱风险特征研究

干旱是河北省夏大豆生育期内的主要农业气象灾害之一。选用1991—2020年河北省夏大豆种植区97个气象站的气温、降水、日照时数、风速等资料，以作物水分亏缺距平指数划分干旱等级，基于游程理论提取干旱事件的历时和烈度，采用Copula函数分析干旱事件的同现重现期，以及干旱事件同现重现期与大豆单产之间的关系。结果表明：（1）该区干旱历时、干旱烈度的高值区位于邢台、邯郸，干旱频次的高值区位于石家庄西部、保定西部、廊坊北部，说明高频次的区域不一定是长历时、强烈度干旱过程的分布区域。（2）河北省夏大豆干旱历时以威布尔分布和对数正态分布为主，而干旱烈度以广义极值分布和对数正态分布为主。（3）Frank-Copula函数为河北夏大豆干旱历时和干旱烈度的最优联合分布函数。（4）时长为3旬的干旱事件重现期最小，重旱的高风险区主要分布在廊坊、保定、石家庄中西部、沧州中东部、衡水、邢台、邯郸；时长为11旬的各等级干旱仅邯郸中东部为相对高风险区，其它大部地区为低风险区，即时长为11旬的干旱事件出现的可能性较小。（5）大豆单产与干旱时长、干旱烈度的相关系数75%的站点通过了P<0.05的显著性检验,与重现期的相关系数所有站点均通过了P<0.05的显著性检验，甚至1个站点通过了P<0.001的显著性检验,说明重现期更能反映干旱事件对产量的影响，长历时、高烈度干旱事件的重现期低值区为干旱的高风险区。     

河北省冬小麦田杂草群落特征

为了明确河北省冬小麦田杂草的群落组成和结构,采用倒置"W"取样法对河北省7个地区146块冬小麦田的杂草进行了调查和物种多样性测度。结果显示,河北省冬小麦田有61种杂草,隶属于21科53属,播娘蒿、打碗花、荠菜、麦瓶草和麦家公是河北省冬小麦田的优势杂草。保定地区麦田杂草群落的物种丰富度最大;沧州地区麦田杂草群落的Shannon-Wiener指数和Pielou指数最大;廊坊地区麦田杂草群落的Gleason指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数最小,优势草种比较突出。经聚类分析和主成分分析,河北省冬小麦田杂草群落分为3组:石家庄、保定、邢台和廊坊的麦田杂草群落中耐旱杂草的相对多度较高;沧州和衡水的麦田杂草群落中耐盐杂草的相对多度较高;邯郸的麦田杂草群落中喜湿杂草的相对多度较高。说明土壤的盐度和湿度是影响河北省冬小麦田杂草群落组成的主要生态因子。     

河北省冬小麦旱灾风险评估和区划方法研究

分别以冬小麦年雨量平均值±0.5倍样本标准差和平均值±1.5倍样本标准差界定不同等级的干旱年份,以气象产量减产大于等于3%界定冬小麦受灾年份,分析了河北省各市冬小麦旱年的平均减产率及其空间分布,研究了冬小麦不同旱灾强度的频率分布规律.提出了冬小麦干旱灾害风险指数的概念和计算方法,分析了河北省冬小麦干旱灾害风险指数的区域分布规律,并以旱年平均减产率、干旱灾害风险指数和冬小麦年雨量等因子为指标,利用地理信息技术将全省冬小麦种植区区划为干旱灾害高、中、低3种风险区,并探讨了各类风险区不同旱灾年景的平均减产率和防灾减灾措施.     

甘肃省冬小麦干旱灾害风险评估及其区划

为提高西北旱作冬小麦干旱风险管理水平,选用甘肃省41个气象站1971—2016年逐日常规气象观测资料及甘肃省冬小麦农业生产相关资料,基于自然灾害风险理论,从危险性、暴露性、脆弱性、防灾能力4个因子出发,建立了甘肃省冬小麦干旱灾害风险评估模型,并用Arc GIS对甘肃省冬小麦进行干旱风险区划。结果表明:甘肃省冬小麦全生育期干旱高危险区和次高危险区主要位于陇中北部、陇东北部和陇南南部;高暴露区和次高暴露区集中在陇东和陇南地区;高脆弱区和次高脆弱区主要位于陇东大部;次低防灾能力区和低防灾能力区位于陇东大部和陇南北部。甘肃省冬小麦高风险区分布于庆阳市北部和陇南市南部,次高风险区和中度风险区主要位于陇东大部、陇中北部和天水市北部,省内其余冬小麦区属于次低和低风险区。该研究成果将为甘肃冬小麦防灾减灾及可持续发展提供一定理论依据。     

河北省冬小麦生产干旱风险分析

利用河北省冬麦区49个气象站1980-2010年的气象资料及其相应的冬小麦产量资料,选取三种干旱指数,根据自然灾害风险分析的基本原理,计算了气候干旱、作物干旱、产量灾损三种风险度,并进行了相应的风险区划,根据区划结果提出了不同风险区的减灾对策.结果表明:(1)冬麦区气候干旱风险以中风险或较高风险区域为主,作物干旱风险则以较高风险区为主,产量灾损低风险区域较大.(2)气候干旱、作物干旱、产量灾损各等级风险区分布无明显相关关系,产量灾损风险与各地的灌溉条件关系密切.(3)产量灾损各风险区应采取不同的减灾对策,高风险区应以防旱为主,采取一系列保墒措施,提高自然水分利用率;较高风险区应以抗旱防旱为主,加强农田水利基本建设,改善灌溉条件;中低风险区应以发展优化灌溉制度为主,实现节水高产.     

基于产量灾损的冬小麦干热风综合风险区划

利用河南省118个县气象站逐日气象资料、作物耕地面积和灌溉面积等资料，30个农业气象观测站产量、产量结构及作物发育期资料，通过分解气象产量和假设千粒重期望值的方法，提取出了灌浆期气象产量，考虑减产风险概率、千粒重变异系数等指标，构建了干热风产量灾损风险指数。将产量灾损风险与灾害气候风险区划结果相结合，制定了干热风灾害综合风险区划。结果表明：提取的灌浆期气象产量呈正态分布，各代表站干热风发生年份的平均减产率为7.4%；干热风产量灾损的低风险区占全区域的43.3%，中度风险区占36.7%，高风险区占20%。襄城、方城、西平和驻马店等地干热风灾害综合风险指数均在0.5以上，是产量灾损高风险与气候高风险的重叠区，低风险区位于伊川、南阳、郑州、太康和淮河以南大部。     

基于水分亏缺指数的陕西冬小麦干旱特征分析

以陕西1961—2010近50 a 22个站点的逐日气象数据为基础资料,计算其冬小麦生育期各旬需水量(ETi)以及作物缺水指数(CWDI),并根据农业干旱等级计算出研究区干旱频率,分析陕西冬小麦各生育期内干旱指数时空分布特征。结果表明:陕西冬小麦各生育期干旱频率为拔节抽穗期灌浆成熟期返青期冬前生长期越冬期;冬小麦重旱以上频率的空间分布由北向南逐渐减少;冬小麦干旱指数的年代际变化呈上升趋势,20世纪70年代和90年代干旱指数较高,1968年为突变年份。     

陇东冬小麦夏闲期降水量时空分布特征及其与产量的关系分析

首先分析西峰1971~2004年先年7~9月夏闲期降水量与次年冬小麦产量相关关系,进而利用陇东15个气象观测站1971~2004年7~9月降水资料,讨论降水的时空分布特征。结果表明:7~9月降水量与次年冬小麦气象产量通过0.01信度检验,达到显著相关水平;降水量年际最大值出现在2003年,为464.8 mm,最小值出现在1991年,为130.2 mm,最大值是最小值的3.6倍,年际周期以7 a周期最为显著,年代际以13 a长周期最为明显。降水量年代际变化明显,上世纪70、80年代降水正常或略偏多;90年代降水普遍偏少或特少,降水距平均为负值;2001年以来,降水明显偏多。降水总量以正宁为最大值中心,向西及西北分为两支逐渐减少,中部的华亭成为次大值区域,这样的分布特征与陇东的地理和地形条件密切相关。     

安徽省小麦赤霉病气象风险评估与区划

基于小麦赤霉病发生流行与气象条件的关系, 本文利用安徽省7个代表站历年赤霉病病穗率资料和对应的气象资料, 通过相关性分析, 确定影响赤霉病发生的主要气象因子?采用加权求和?回归分析等方法构建赤霉病发生综合气象条件指数, 并划分赤霉病发生气象等级对应的综合气象条件指数阈值?根据各站点历年小麦赤霉病对应的不同气象等级发生概率, 结合赤霉病不同等级危害程度, 形成赤霉病气象风险指数?在此基础上, 利用GIS技术开展安徽省小麦赤霉病发生气象风险区划?结果表明:小麦赤霉病发生关键期降水日数?降水量?相对湿度≥80%的日数是影响其发生程度的主要气象因子; 安徽省小麦赤霉病不同等级气象风险区域总体呈现纬向分布, 极高风险区主要位于沿江西部和江南大部, 高风险区主要位于大别山区?江淮和沿江大部?皖南东部, 中等风险区位于淮北中南部?沿淮大部和江淮东部, 低风险区位于淮北北部和沿淮中部?针对不同等级风险区域, 可以通过调整种植结构?加强田间管理?选用抗病品种?强化精准施药技术等方式, 预防或减轻赤霉病对小麦的危害?     

河北省不同地区棉蚜种群对6种杀虫剂抗药性与种群适合度

为了利用棉蚜抗性种群的适合度代价,指导田间棉蚜种群抗药性治理,笔者采用浸渍法测定并明确了河北省不同地区棉蚜对6种杀虫剂的抗性水平及差异,并组建了河北省不同地区棉蚜的实验种群生命表,以期明确河北省抗性棉蚜种群的适合度变化。结果表明,邯郸棉蚜种群对丁硫克百威(RI=80.5)、氰戊菊酯(RI=28.6)和阿维菌素(RI=108.7)的抗性明显高于保定和沧州地区棉蚜种群。从各地区棉蚜实验种群生命表结果来看,邯郸棉蚜种群净繁殖率(37.9±2.51)和相对适合度(0.78)明显低于室内敏感种群,而保定和沧州棉蚜均与敏感种群没有显著性差异。结合已有棉蚜抗性种群适合度研究结果,笔者认为河北省邯郸棉蚜种群适合度下降可能与其对丁硫克百威或阿维菌素的高抗性有关。因而,针对邯郸棉蚜种群抗药性治理,应暂停使用丁硫克百威和阿维菌素,轮换使用抗性风险较低的吡虫啉、噻虫胺等杀虫剂品种。     

2009年河北省番茄黄化曲叶病毒病发生危害和分布

2009年,河北省主要番茄种植区发生一种疑似番茄黄化曲叶病毒病的新病害。本文在田间调查、取样的基础上,采用酶联免疫吸附测定(ID-ELISA)方法对病原进行鉴定,明确了番茄黄化曲叶病在河北省的分布与危害:至2009年9月,番茄黄化曲叶病毒病已在河北省南部的邯郸、邢台和石家庄,中部的保定和衡水等地严重发生,河北省中北部廊坊、沧州南部靠近衡水的部分地市亦零星发生此病害,应用TYLCV检测试剂盒检测的29个品种58个标样A405值达到2.1～7.5。唐山、承德地区尚未发现番茄黄化曲叶病的危害,4个县市9个番茄品种检测结果均呈阴性。     

陕西省主要农业气象灾害分析及其对粮食产量的影响

根据1978—2011年陕西省自然灾害历史数据以及粮食单产资料,利用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析等方法,对陕西干旱、洪涝、风雹、霜冻这几类主要农业气象灾害的受灾率进行了分析,在此基础之上采用灰色关联分析方法,将这四类主要农业气象灾害的受灾面积和粮食单产的关联度进行动态分析。结果表明:陕西干旱、洪涝、风雹、霜冻这四类灾害的关联度分别为0.7806、0.767、0.7731、0.7355;从受灾率的变化趋势来看,陕西旱灾受灾率在20世纪80年代变化幅度不大,从90年代初到2002年左右呈上升趋势,2002年之后呈下降趋势,霜冻受灾呈上升趋势,风雹略呈上升趋势,洪涝略呈下降趋势。M-K突变检验的结果表明,干旱受灾率的突变点为1984年和2011年,霜冻受灾率的突变点则出现在2003年,而陕西洪涝和风雹突变不明显。小波分析的结果表明,干旱受灾率存在着显著的准2~3 a和准2~4 a尺度周期,且这些周期的强度均随着时间变化;洪涝受灾率存在着显著的准3 a、准2~4 a和准2~6 a尺度周期;霜冻存在着显著的准2~4 a和准4~8 a尺度周期;风雹存在着显著的准2~3 a、准3 a、准3~4 a和准2~6 a尺度周期。     

河北省不同地区棉蚜种群对6种杀虫剂的抗性动态

为了明确河北省不同地区棉蚜种群对主要杀虫剂的抗性水平及其发展趋势,采用浸渍法,于2014—2020年分别测定了河北省保定、沧州和邯郸地区棉蚜种群对6种杀虫剂的敏感性。结果表明:与国内历史敏感基线相比较,河北省棉蚜对高效氯氰菊酯、丁硫克百威、吡虫啉和氟啶虫胺腈的抗性均达到高抗至极高抗水平,抗性最高分别达到242、13353、1367和205倍;对氧乐果和噻虫嗪的抗性也达到中等至高水平抗性。应用Pearson相关性分析评估各药剂的logLC₅₀值的相关性,发现保定种群对吡虫啉和氟啶虫胺腈 (r = 0.77, p = 0.041)、噻虫嗪和氟啶虫胺腈 (r = 0.98, p < 0.001) 的抗性呈显著正相关;沧州种群对高效氯氰菊酯和丁硫克百威 (r = 0.81, p = 0.027)、高效氯氰菊酯和噻虫嗪 (r = 0.90, p = 0.006)、丁硫克百威和噻虫嗪 (r = 0.91, p = 0.005) 的抗性呈显著正相关;邯郸种群对高效氯氰菊酯和噻虫嗪 (r = 0.83, p = 0.022)、高效氯氰菊酯和氟啶虫胺腈 (r = 0.97, p < 0.001)、丁硫克百威和氟啶虫胺腈 (r = 0.77, p = 0.045) 的抗性呈显著正相关。本研究结果表明,河北省棉蚜种群对6种杀虫剂的抗性显著,且可能存在严重的交互抗性。     

基于WOFOST模型的冬小麦产量动态预报方法

为了确定基于WOFOST作物模型的冬小麦产量动态预报方法及产量预报业务应用效果,利用全国冬小麦主产区内174个农业气象站冬小麦生育期、叶面积指数和土壤湿度等观测资料以及15个农业气象试验站冬小麦生物量观测资料,完成 WOFOST冬小麦模型参数本地化和区域化。利用全国冬小麦主产区约1 200个气象观测站起报日前的逐日气象资料及起报日后30 a平均气候值组成的冬小麦全生育期气象数据驱动模型,模拟得到冬小麦地上总生物量和穗干重,站点和县级尺度的冬小麦单产直接采用穗干重来进行产量预报,省级和全国区域冬小麦平均单产根据模拟值2 a间的变化幅度进行产量预报。根据不同空间尺度的历史年预报冬小麦单产与实际产量数据的对比,进行基于WOFOST模型的冬小麦产量预报方法效果检验。结果表明：（1）2014—2019年期间295个农业气象站次冬小麦产量估测平均准确率为81.8%,220个次县冬小麦单产估测平均准确率为84.3%,预报结果具有可用性;（2）12个主产省（市、区）冬小麦单产2003—2019年平均预报准确率为88.2%～96.4%,全国冬小麦单产预报准确率为93.9%～95.9%,总体预报准确率较高,说明基于WOFOST模型的冬小麦产量动态预报方法具有可行性;（3）基于WOFOST模型与统计方法的冬小麦平均单产估产结果准确率略偏低,但预报的时效性和动态性具有更好的优势,能满足作物产量预报业务需求。基于WOFOST模型的不同空间尺度冬小麦单产动态产量估测的准确率验证,说明WOFOST在作物产量预报业务应用具有可行性;利用作物模型进行基于站点尺度的产量预报能够提高作物产量预报时空精细化能力,也能扩展到大尺度区域应用以达到对农业决策和宏观调控的目的。     

河北省冬小麦生长和产量对气候变化的响应

利用河北省1981-2007年冬小麦产量资料和冬麦区23个农业气象站点冬小麦全生育期观测资料、逐日气象资料,采用最小二乘法、相关分析、通径分析等方法,分析冬小麦生长发育和产量对气候变化的响应。结果表明:冬小麦冬前各生育期、北部麦区起身期、中南部抽穗－开花期平均气温下降,其他发育期平均气温升高;各发育期平均日照时数减少;降水总量冬前增加,冬后减少。冬小麦冬前生育期延后,冬后生育期提前;播种－分蘖期和抽穗－成熟期延长,其他发育期缩短,实际生长天数变化不大。不同生育期内气象要素对冬小麦发育进程和产量影响不同:气温是影响发育进程的主要气象因子,各发育期内均有较大影响;降水对返青后发育进程影响较大;日照主要影响灌浆成熟期。北部麦区气象产量主要受冬前分蘖期、越冬期、起身－拔节期的气温,开花－成熟期的气温和日照,拔节－抽穗期的降水量影响;中南部麦区气象产量主要受全生育期降水量(以返青－抽穗期最为突出)、开花－成熟期的气温和日照影响。     

河北省三大棉区气候周期及突变特征分析

利用河北省棉区1961-2010年15个站点逐日气象资料,分析了河北省不同棉区气候周期振荡及突变点,结果表明：不同棉区棉花全生育期气温、降水、日照均存在多个时间尺度的周期变化特征,交替现象明显;全生育期平均气温年代际以及年际主要周期：冀南、冀中棉区为20～22 a、9～10 a、5～7 a,冀东棉区为22～24 a、11～14 a,全生育期平均气温升高明显,在1996年发生了突变,转入气温相对较高期。全生育期降水主要周期：冀南棉区为14～15 a,冀中、冀东棉区为22～24 a、8～10 a。全生育期日照存在9～10 a振荡周期,且1986年前后发生突变,转入相对偏少期。     

河北省大豆孢囊线虫分子鉴定及其分布

2003年,在河北省邯郸、邢台、石家庄、保定、秦皇岛、唐山、张家口等地采集大豆根际土壤样品65份,应用大豆孢囊线虫特异性引物对采集的孢囊线虫进行了分子鉴定,结果表明从邯郸的永年、磁县、峰峰,邢台的南和、广宗、清河,保定的南大园、西马池、望都、定州,石家庄的栾城、鹿泉、平山及石家庄市郊,秦皇岛的抚宁、昌黎,唐山的迁西、迁安、丰润的大豆和张家口的红云豆上采集的孢囊线虫的孢囊及其二龄幼虫均为大豆孢囊线虫;卢龙和滦县的样品中没有发现大豆孢囊线虫的孢囊及其二龄幼虫,且孢囊的检出率与二龄幼虫的检出率的趋势一致。     

甘肃冬小麦主产区40年干旱变化特征及影响风险评估

干旱是影响甘肃省冬小麦生产的主要气象灾害。运用1971—2010年甘肃省冬小麦主产区8县（区）气象站降水资料及冬小麦产量资料,分析了40 a干旱时空变化特征,建立了干旱影响冬小麦产量的风险评估指数,对冬小麦在不同季节受不同等级干旱风险进行了分析评估。结果表明,春旱以陇东黄土高原出现频率最高,为0.35～0.39　次·a^-1;徽成盆地及两江流域出现频率最少,为0.18 次·a^-1;初夏旱出现频次最高的地区为环县,为0.35 次·a^-1,最少为西峰、成县及秦安;伏旱出现频率最高地区为环县及麦积,最低为张家川;秋旱出现频率最高为环县,最低为武都。各地干旱均以轻旱为主,其次为中旱。40 a中,20世纪90年代干旱出现频次最多,80年代最少。进入21世纪,秋旱发生频次明显减少,春旱则有相对增多的趋势。冬小麦全生育期徽成盆地及两江流域受旱灾影响风险最小,种植保险率最高,为92％～93％;其次为关山区,种植保险率为91%,干旱风险较小;渭河流域及渭北旱区风险较大,种植保险率为88％～89％;陇东黄土高原种植保险率最低,为83％～85％,冬小麦生长受干旱胁迫最大。     

辽宁省主要粮食作物产量灾损风险评估

从产量灾损风险的角度,利用1971～2008年辽宁省主要粮食作物玉米和水稻的产量资料,构建了辽宁省粮食产量灾损风险评估模型,从历年平均减产率、灾年减产率变异系数、产量灾损风险指数等角度综合评估了辽宁省粮食产量的灾损风险.结果表明:辽宁大部都是玉米生产的低风险区,高风险区主要分布在朝阳和锦州地区,大连、鞍山和葫芦岛为中风...