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.     

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...     

甘肃省河东地区春玉米干旱演变特征及灾损风险区划

甘肃河东地区为全省春玉米主要种植区,同时也是易发生干旱的地区,基于FAO推荐的Penman-Montith模型以及其提供的作物系数计算了甘肃省河东地区春玉米作物水分亏缺距平指数(CWDI_a),采用甘肃省河东地区54个气象站1961—2017年逐日气象数据以及河东各县(区)春玉米多年产量资料,从干旱的年际变化趋势、干旱空间分布特征以及春玉米干旱灾损风险区划三方面对近57年来河东地区春玉米各生育期干旱演变特征及其灾损风险区划进行了分析。结果表明:受降水的影响,河东地区春玉米生长期各旬需水量、CWDI_a值均呈先增大后减少的趋势,全区CWDI_a值15,表明该区虽为雨养农业区但仍需通过灌溉补给保证作物生长期所需水分。生长季内春玉米水分亏缺的变化幅度:抽雄～开花期拔节期乳熟～成熟期出苗～七叶期。出苗～七叶期水分亏缺程度由南向北呈递减趋势,其他三期水分亏缺程度由南向北呈递增趋势。河东地区春玉米干旱风险具有明显的区域性和差异性,低风险区主要在陇东南部地区,陇南中部、北部、南部地区,甘南高原东北部地区;中风险区主要在陇东中部地区,陇南东南部地区,陇西黄土高原中部地区;较高风险区主要在环县,渭北地区;高风险区主要在黄河以南地区至靖远-榆中区。总体来看,河东春玉米干旱灾损风险区由南向北呈纬向分布,且受积温影响,海拔高于2 500 m的高山区不适于种植春玉米。     

甘肃平凉市苹果花期冻害风险分析及区划

利用平凉7县（区）气象资料、6个县（区）的苹果物候观测资料和产量资料,对苹果花期冻害指标、因冻减产情况及不同等级冻害发生频率进行了分析。根据平凉近年来苹果花期冻害实地调查,将花期冻害分为三种强度等级即重度（T≤-3.5℃）、中度（T≤-1.5℃）和轻度（T≤0℃）,不同冻害等级对应不同的减产率。 在平凉7个县（区）中,华亭花期冻害发生最严重,不同等级的冻害发生1年1～2次,崇信花期冻害则最轻,不同等级冻害3年1次,其他县（区）1～2年1次,全市不同等级冻害的频率分布表现出轻度＞中度＞重度的特点。在此基础上,以冻害灾损率作为风险区划指标,将苹果花期冻害风险分为3个区：高风险区、中风险区和低风险区。本市多数区域属于中风险区和低风险区,重度冻害发生较少,但中度冻害和轻度冻害发生仍较频繁。建议全市在目前果园布局的基础上,应进一步加大中东部低风险区的苹果种植。     

雨养农业区马铃薯产量的风险评估

以雨养农业区乌兰察布盟地区为例,以历年减产率指标、减产率变异系数、减产率概率指标和综合风险指数指标等为评估标准,结合小网格资源推算的方法,分析了乌兰察布盟地区马铃薯单产的风险分布规律。根据气候相似性原理,利用最优动态聚类的方法,给出马铃薯种植的风险区划。同时对影响马铃薯产量波动的风险成因进行分析,认为气象灾害的频繁发生是引起该地区马铃薯产量波动的主要因子之一。     

河北省干热风对冬小麦千粒重的影响评估

干热风对冬小麦千粒重的影响评估是农业气象服务的一个重要内容。文中选取河北省冬麦区涿州、栾城、南宫、肥乡农业气象观测站资料,考虑干热风日土壤墒情、冬小麦品种等因素,分析干热风天数与千粒重、相对千粒重的相关性,确定影响干热风与千粒重关系的主要因子,建立了干热风评估模型。结果表明:灌浆期轻度干热风天数与千粒重相关不显著,重度干热风天数与千粒重的相关系数受干热风日的土壤墒情、干热风持续天数、干热风出现时期以及冬小麦品种因素的影响,经处理的重度干热风天数与相对千粒重相关显著(P<0.01);建立的相对千粒重回归模型,拟合准确率93.1%,应用准确率95.0%,可以满足农业气象业务服务需求。     

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.     

基于ORYZA2000模型的华北地区旱稻干旱风险评估

针对华北地区旱稻产量年际不稳定的问题,利用作物生长模拟技术与数理统计相结合的方法,对华北地区气候背景下旱稻生长季内干旱风险进行了定量评估。以模型模拟的雨养条件下实际蒸散量相对于潜在条件下的蒸散量(即需水量)的亏缺率(即水分亏缺指数),以雨养条件下产量相对于潜在产量的损失率(即灾损指数)作为产量灾损强度评价指标,从受旱程度以及产量损失两个角度构建干旱风险评估模型,进行干旱风险评估。结果表明,华北地区旱稻全生育期水分亏缺指数在0.35~0.45之间,其中出苗~穗分化阶段指数值在各生育阶段中最高。干旱灾损指数变化在0.24~0.50之间,其中河北的西北部、山东北部及河南的南部较高。就干旱强度风险及灾损风险而言,空间分布趋势基本一致,风险指数低的地区主要分布在河北北部、山东南部等地区,河北中南部、河南大部等地风险指数较高;就综合风险指数而言,高值区主要分布在河南的西部和南部、山东北部以及河北中部的部分地区,低值区主要分布在北京、天津、河北北部、山东大部以及河南北部的大部分地区。总体上看,华北大部地区旱稻干旱综合风险较低,但在农业生产实际中仍不能忽视高风险区的干旱应对及防御。     

江苏省小麦赤霉病多因子综合风险评估与区划

根据小麦赤霉病的发生特点和灾害风险分析理论,确定小麦赤霉病综合风险评估指标。本文利用江苏省1961年-2017年67个气象站气象数据和农业统计资料,结合地理信息和土壤数据构建了综合风险评估模型,基于GIS空间分析技术将江苏省划分为小麦赤霉病发生低风险区、中等风险区、高风险区和极高风险区。结果表明:江苏省小麦赤霉病的高风险区位于淮河以南地区,其中里下河和沿江东部赤霉病流行风险最高,需加强预防和治理。     

河北省玉米高温热害监测与定量化评估指标研究

高温热害是影响玉米(Zea Mays)生产的重要农业气象灾害.文中利用河北省1981-2020年26个农气站玉米观测资料(包括品种、发育期、灾情、土壤墒情、产量要素)和逐日气象资料,采用秩和检验法,依据Bayes判别准则,建立了玉米拔节至灌浆期高温热害指标;基于致灾因子与减产率之间的相关关系,采用权重系数法构建灾情指数...     

近46 a六盘山东西两侧参考作物蒸散量特征

基于六盘山东西两侧甘肃平凉市7个气象站1965-2010年逐日气象要素,采用Penman Monteith模型计算了逐日参考作物蒸散量,应用Mann Kendall非参数检验法,分析了年际变化和季节变化特征。结果表明：① 1965-2010年,平凉市参考作物蒸散量多年平均在890～1 142 mm,全市西南部蒸散量最小,东部最大,年内夏季达到最大值,春、秋季次之,冬季最小;② 近46 a来,平凉市大多数站点参考作物蒸散量呈显著下降趋势;③ 影响平凉市参考作物蒸散量季节变化的主要气候因子是风速和日照,其中,风速是影响全市蒸散量呈下降趋势的主导因子。     

耕种方式对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影

通过大田定位试验,研究了免耕条播、深松条播、旋耕条播、机械撒播等4种耕种方式下冬小麦强势粒灌浆特性,用Logistic方程拟合籽粒灌浆进程,对籽粒灌浆参数进行了分析.试验结果表明,方程拟合决定系数均在0.9942以上,Logistic方程能真实反映籽粒灌浆进程.旋耕条播、机械撒播耕作深度相同,各阶段灌浆速率较一致,渐增期、快增期、缓增期均低于深松条播和免耕条播,但二者株行配置方式不同,机械撒播渐增期略高于旋耕条播,快增期、缓增期均低于旋耕条播,但3个阶段灌浆持续期分别比旋耕条播高0.05、0.57 d和0.71d.耕作、种植方式主要通过影响籽粒灌浆速率和灌浆持续天数影响粒重,耕作方式对灌浆速率影响大,株行配置对灌浆持续期影响明显.耕种方式对强势粒、弱势粒灌浆特性影响效应不同,机械撒播强势粒渐增期灌浆速率高达0.95 mg·d-1·粒-1,持续时间仅为9.95 d,快增期、缓增期灌浆速率仅为2.11 mg·d-1·粒-1和0.59 mg·d-1·粒-1,但持续时间长达12.27 d和15.27 d,强势粒千粒重高达41.65 g,虽然强、弱势粒综合千粒重仅为40.2g,但该模式有效穗数高,经济产量高达7 599.0 kg·hm-2.     

利用播期研究气候条件对黑龙江春玉米产量性状的影响

不同播期致使作物所处的气候条件不同,进而影响作物的生长发育和产量。本文以哲单37(特早熟,生育期113 d)、先玉335(中早熟,118 d)、郑单958(中熟,120 d)等3个玉米品种为试验材料,于2012年到2014年在黑龙江林甸县进行了为期三年分期播种试验,分析了玉米产量相关性状与各个生育阶段气象因子的关系。结果显示:分期播种对3个玉米品种均有影响,其中对早熟品种影响最大。播期主要通过影响玉米百粒重、穗长和秃尖引起产量的变化,贡献最大的因素是百粒重,总效应为0.847,其次是穗长,总效应为0.840,秃尖为负效应,总效应为-0.213。产量性状与气候条件相关性分析发现,玉米产量与抽雄~成熟期的日均温度、降雨呈显著正相关。因此在黑龙江第二积温带播种中早熟和中熟玉米品种(先玉335和郑单958)适当早播可增加抽雄~成熟期的日均温度,增加积温以达到增产的效果;晚播有利于避开早春易发生的干旱、冷害等自然灾害。采用偏最小二乘路径模型PLS-PM处理分析结果显示,播期对产量性状有较大的直接作用(0.763),同时通过影响各生育期的气候和土壤条件间接影响产量。综上所述,在黑龙江西部地区影响玉米产量最关键的气象因子是抽雄~成熟期的温度和降雨,此时适量的灌溉更有利于增加产量。     

黄土高原风蚀和风水蚀复合区的风蚀气候侵蚀力变化

利用黄土高原风蚀和风水蚀复合区30个气象站1961-2010年的观测资料,根据联合国粮农组织给出的风蚀气候因子指数（C值）的计算公式和线性趋势法、Pettitt变点检测、Morlet小波分析等方法,研究风速的空间分布、时空变化、突变特征和周期特性及其对C值的影响。结果表明：① 该区多年平均风速为2.2 m•s^-1,内蒙古和宁夏境内的部分地区风速较大,陕北、晋西北、陇东和青海部分地区较小。近50 a来风速整体呈显著减小趋势,1970s风速最大,2000s最小。② 年尺度83%的站点风速发生了突变,区域整体突变发生于1982年,四季风速突变时间与年尺度基本一致。③ 近50 a风速存在3次交替变化,1961-1977年和1995-2010年偏大,而1977-1995年偏小,季节尺度上也发现了类似的现象,未来一段时间内该地区风速仍然偏小。④ 该区多年平均C值的空间分布格局和时空变化趋势与风速较为一致,整体也呈现出显著减小趋势。⑤ C值与相对湿度和降水量呈负相关关系,与潜在蒸发量、干旱指数和风速呈正相关关系。风力增强（风速增加）和干旱加剧对于风蚀起到促进作用;温度上升及其造成的蒸发量增大也有助于风蚀的形成。     

宁夏中北部地区沙尘暴天气月际变率的定量研究

沙尘暴是一种强烈的风蚀输沙形式,是造成流沙蔓延和土地沙化最重要、最直接的作用过程之一。借鉴国际国内最新的研究进展,建立适合宁夏中北部地区气候特征的沙尘暴频率定量模拟模型,比较深入地分析宁夏中北部地区气候因素对沙尘暴频率的影响。     

不同时期灌水对冬小麦干热风的防御效应

灾前灌水是防御灾害发生的有效措施,为掌握灌水的关键发育期及适宜灌水量，在防雨棚和自然大田进行冬小麦抽穗期、开花期、灌浆初期灌水试验。结果表明：在开花期，灌水100、150 mm自然大田干热风穗的发生率比遮雨棚降低31.77%、32.85%，而穗粒重自然大田比防雨棚提高12.25%、5.45%；无论开花期还是抽穗~灌浆初期，灌水处理的千粒重均比对照大，防雨棚中随灌水时间推后千粒重逐渐增大，而自然大田以开花期灌水千粒重最大，为47.664 g。灌水100、150 mm处理，灌水效率自然大田均比防雨棚高，且均以开花期灌水效率最高，为4.110 g·m^-2·mm^-1,防雨棚灌水150 mm比灌水100 mm高约0.2 g·m^-2·mm^-1，而自然大田受自然降水补给调节土壤水分，灌水150 mm比灌水100 mm低0.565~1.301 g·m^-2·mm^-1。灌水对干热风防御效应效果自然大田较防雨棚更为显著，且以开花期灌水效应最为显著。     

胺鲜酯对甜玉米叶片光合特征、籽粒糖分积累和产量的调控效应

以甜玉米金玉甜1号为试验材料,于吐丝期叶面喷施胺鲜酯(DTA-6),研究其对甜玉米叶片光合特征、籽粒粒重、糖分积累、光合作用关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖二磷酸羧化酶(Ru BPCase)及蔗糖代谢相关酶蔗糖磷酸化酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性动态变化的调控效应。结果表明:DTA-6处理显著提高了甜玉米籽粒灌浆期穗位叶叶绿素含量和光合速率,改善了PEPCase和Ru BPCase的活性;DTA-6处理显著促进了籽粒SPS和SS活性表达,处理后12 d籽粒中可溶性糖、蔗糖和淀粉含量比对照分别增加了8.4%、8.8%和8.9%;DTA-6处理显著促进了籽粒灌浆速率,提高了穗粒数和粒重,增加了产量,其中鲜穗产量、穗粒数和千粒重比对照分别增加了15.8%、9.6%和11.9%。研究结果证实,DTA-6可以显著改善甜玉米产量和品质形成,为其在甜玉米高产优质栽培中推广应用提供了理论依据。     

东北三省春玉米旱灾动态风险评估

干旱演变趋势的不确定性决定了旱灾风险的动态变化特征,如何采用有效的方法探究风险随时间的变化是评估旱灾动态风险的关键。由于干旱发生发展缓慢,长时间尺度数值预报产品精度较低,用于干旱预报有一定的局限性。本研究选用天气发生器随机生成未来逐日气象数据的大量样本预测干旱演变趋势,驱动作物模型评估不同趋势下作物产量因旱损失及动态风险。选取东北三省为研究区,在2012—2017年田间试验数据的基础上,率定及验证APSIM作物模型,利用BCC/RCG-WG天气发生器随机生成未来气象数据,驱动APSIM作物模型模拟春玉米产量因旱损失,计算期望产量因旱损失率,以典型干旱年2000年为例,实时动态评估东北三省春玉米生育期内（5月1日—9月18日）旱灾动态风险。结果表明：（1）APSIM作物模型模拟春玉米播种到开花日数、生育期日数以及产量与试验观测结果决定系数R²均大于0.5,标准均方根误差NRMSE均在10%以下,表明APSIM模型在东北三省模拟春玉米生长效果较好;BCC/RCG-WG天气发生器生成100个气象要素样本与1961—2020年各气象数据年均值R²均在...