基于GEE的东南亚主产区橡胶林分布遥感提取

为遥感监测全球橡胶主产区橡胶的长势,选取橡胶产量最大的泰国、马来西亚、印度尼西亚三国,开展基于Google Earth Engine（GEE）的橡胶林分布遥感提取研究。通过目视解译选择典型样本区,根据Landsat 7多波段光谱特征、MODIS NDVI反映的植被物候特征建立分类回归树CART分类模型提取橡胶林分布。精度评价显示模型总体分类精度为95.8%,Kappa系数为0.94,生产者精度达到94.8%,用户精度为88.2%,达到较高水平。模型提取结果显示：橡胶林在泰国中部、南部半岛,马来半岛的东部和南部地区,苏门答腊岛分布较为集中,而泰国北部、加里曼丹岛及其他岛屿橡胶林相对稀疏。     

基于格网的GCM数据修订分析未来海南岛农业水热资源的变化特征

以海南岛为研究区域，选用5个大气环流模式（GCMs）1970−1999年的逐日输出数据和同期地面气象观测数据，使用空间插值降尺度到0.5°×0.5°格网。以格网单元为基础，应用系统误差修订（修正值法或比值法）和多模式集合平均方法（贝叶斯模型平均法BMA或等权重平均法EW），训练与验证GCMs输出值并进行综合修订。在此基础上，分析RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下，未来海南岛近期（2020−2059年）和远期（2060−2099年）农业水热资源，包括年平均气温、1月平均气温、≥10℃积温、≥20℃积温、年降水量、1月降水量和≥20℃界限温度生长期间降水量的变化特征。结果表明：GCMs输出值的系统误差和BMA权重系数在格网间存在较大的空间差异，且GCMs输出值低估逐日最高气温约3.55℃，高估逐日最低气温约1.19℃，逐日降水量仅为观测值的54.35%。基于格网的综合修订，可有效降低GCMs输出值在空间上的不确定性，BMA与EW的修订结果相似，均优于单一GCM模式。通过格网BMA综合修订后，最高气温、最低气温和降水量在验证期的相关系数r分别约提升0.10、0.07和0.06；均方根误差RMSE分别约降低2.38℃、1.01℃和1.01mm；较单一GCM相对观测值的偏差平均约减少3.25℃、1.13℃和25.67mm。未来海南岛农业热量资源在空间上主要表现为从中部向外围逐渐升高，高温主要分布在南部至西部沿海地区，年平均气温的增幅全岛较为接近，1月平均气温、≥10℃积温和≥20℃积温的增幅分别表现为由东向西、由北向南和由中部向外围递减。在时间上，RCP8.5情景下所有农业热量资源均为极显著增加且增温最快，RCP4.5情景为先增加后平缓，RCP2.6情景较为平缓，远期无显著增温。未来海南岛降水资源在空间上转为由东向西逐步递减的格局，南部和北部沿海地区降水变率增加，西部和中部降水变率减少，在时间上无显著变化趋势。随着未来海南岛气候变暖和降水格局的改变，农作物适宜种植面积扩大，会对农业生产带来巨大挑战，应提前布局，做好趋利避害。     

气象因子对海南稻飞虱发生的影响

基于1961—2010年海南18个气象站点气象资料、海南稻飞虱发生资料以及水稻种植面积等资料,采用相关分析方法、多元回归方法对海南水稻稻飞虱发生面积与气象因子的关系进行研究,量化了气象因子变化对稻飞虱发生的影响。结果表明:近50年来,海南稻飞虱发生面积以平均104 hm2/10a的速度增长,其发生面积率距平与年平均温度、年高温日数、年降水量、年平均降水强度和年暴雨日数距平呈显著正相关;与年日照时数、年平均风速、年平均相对湿度距平呈显著负相关。与中国其他稻作地区相比,海南稻飞虱发生面积率与温度的相关性较弱,与降水的相关性更强。     

分期播种对海南冬种玉米生长发育和产量的影响

为研究不同播期对海南冬种玉米的生长发育和产量的影响,利用2015年在海南省万宁市开展的冬种玉米分期播种试验,结合当年气象数据,探讨温度对其生长发育和产量的影响,以确定冬种玉米最佳播期。结果表明:播期越早,玉米的发育期越短、株高越高、叶片数越多、产量越高;播期延后热量条件差,积温不足,遭受冷害风险大,产量减少甚至绝产。10℃有效积温与产量及其构成要素有较好的相关性,当10℃有效积温为1 230℃·d时,产量最高。分析表明,海南省冬种玉米的适宜播期最迟在11月底之前。研究结果对保障海南冬种玉米稳产、高产有着十分重要的意义。     

大气环流指数和地面气象要素对海南省橡胶树白粉病的影响

为探讨大气环流指数和地面气象要素对海南省橡胶树白粉病病情指数的影响,利用1962—2009年逐月大气环流指数和逐日地面气象要素资料,根据橡胶树白粉病病情指数等级,结合因子膨化、相关分析和多元回归等方法,筛选影响橡胶树白粉病病情指数的大气环流指数和地面气象要素,构建等级指标,建立预测模型,并对模型进行检验。结果显示:影响橡胶树白粉病病情指数的大气环流指数依次为北半球副高面积指数、北半球副高强度指数、西太平洋副高西伸脊点、北美区极涡面积指数、亚洲区极涡强度指数和印缅槽,显著影响时段为上年7月至当年4月;地面气象要素有平均最高气温、相对湿度、平均气温≥20℃的日数、小雨日数和平均风速,显著影响时段为上年10月至当年1月;基于大气环流指数、地面气象要素、大气环流与地面气象综合因子的橡胶树白粉病病情指数预测模型准确率分别为74.3%～78.8%、74.7%、94.6%～98.3%,表明基于大气环流和地面气象综合因子的模型准确率较高,可作为海南省橡胶树白粉病的中长期预测模型。     

基于APSIM模型的内蒙古四大生态区不同降水年型下主要作物适应性评价

【目的】探究内蒙古四大生态区（黄土高原、阴山北麓、燕山丘陵和大兴安岭）不同降水年型下主要作物（玉米、马铃薯、莜麦、油菜、油葵和食葵）的适应性,为优化内蒙古主要作物布局提供重要科学参考。【方法】本研究选取4个生态区的典型站点,应用验证后的APSIM模型定量6种作物的潜在产量、雨养产量和产量差,以此计算不同降水年型下作物减产率,评估其适应性并基于作物水分生产函数解析作物对水分的敏感性。【结果】（1）6种作物营养生长期、生殖生长期和产量模拟值与实测值的RMSE分别为10.1 d、8.9 d和1 322.4 kg·hm^-2,NRMSE分别为14.6%、19.2%和22.6%,表明模型能够较好地模拟不同区域各作物的生长发育和产量形成。（2）玉米、马铃薯、莜麦、油菜、油葵与食葵的潜在干重产量分别为12 024±4 874、7 315±806、6 611±906、2 424±326、2 721±205、4 905±428 kg·hm^-2,莜麦与食葵的最大潜在产量在阴山北麓,其他4种作物的最大潜在产量在黄土高原。玉米、马铃薯、莜麦、油菜、油葵与食葵的雨养干重产量分别为3 056±2 902、3 337±1 608、2 974±1 677、912±511、869±618、1 508±984 kg·hm^-2,6种作物的雨养产量自西向东递增,在大兴安岭达到最大值。玉米、马铃薯、莜麦、油菜、油葵与食葵的产量差分别为8 968±5 844、3 978±2 358、3 637±2 122、1 512±832、1 852±749、3 397±1 328 kg·hm^-2,除玉米与莜麦外的4种作物产量差自西向东递减,在大兴安岭达到最低值。（3）以雨养产量相对于潜在产量的减产率为干旱指标,并参考雨养产量的变异系数,则在雨养条件下,黄土高原区各作物均不适宜种植;阴山北麓区枯水年各作物均不适宜种植,平水年适宜种植马铃薯,丰水年则适宜种植马铃薯、莜麦;燕山丘陵区枯水年各作物均不适宜种植,平水年适宜种植马铃薯与莜麦,丰水年6种作物均适宜种植;大兴安岭区枯水年适宜种植马铃薯、莜麦、油菜与食葵,平水年与丰水年6种作物均适宜种植。（4）6种作物的相对蒸散与相对产量的线性相关均达到了极显著水平（P<0.01）,R²在0.84—0.99。作物对水分亏缺的敏感度为：油葵>食葵>玉米>莜麦>油菜>马铃薯。【结论】本研究揭示了内蒙古四大生态区不同降水年型下作物的适应性,6种作物对水分的敏感性差异较大,雨养条件下,马铃薯在阴山北麓与燕山丘陵的平水年与丰水年型以及大兴安岭的所有年型下均适宜种植,莜麦在阴山北麓的丰水年型、燕山丘陵的平水和丰水年型以及大兴安岭的所有年型下均适宜种植,油菜与食葵在燕山丘陵的丰水年,大兴安岭的所有年型下均适宜种植,而玉米与油葵仅在燕山丘陵的丰水年,大兴安岭的平水年与丰水年型下适宜种植。     

气候变化背景下橡胶树白根病在全球的适生区预测

为明确橡胶树白根病在全球的适生区潜在分布, 探究未来气候变化背景下该病适生区的时空变化趋势?本研究利用基准时段(1970年-2000年)和未来(2041年-2080年)的全球生物气候数据和该病地理分布信息, 基于最大熵模型预测未来该病适生区分布?结果表明:模型训练集和测试集受试者工作特征曲线下方面积值分别为96.5%?94.2%, 模拟精度较高?贡献率排名前三的主导环境因子是年均气温变化范围?最湿月降水量?昼夜温差月均值?基准时段橡胶树白根病的全球中?高适生区主要集中在亚洲南部?太平洋岛国?非洲中西部?南美洲东北部等地区?从基准时段到未来, 亚洲?大洋洲?非洲和南美洲的中?高适生区分别有向西北?东北?中间和东南方向移动的趋势, 全球适生区质心位置有向西北方向移动的趋势, 中?高适生区面积占比呈现增加趋势?该研究可为全球各地区橡胶树白根病的检疫防治提供一定的参考依据?     

海南岛参考作物蒸散量时空变化特征及成因分析

根据海南岛18个气象站1971–2010年逐日气象资料和Penman–Monteith模型计算各站ET0,利用线性回归和ArcGIS空间插值技术分析年和四季ET0的时空变化特征,并采用敏感系数和气象因子的相对变化率相结合的方法对年和四季ET0变化成因进行分析。结果表明：海南岛18个市（县）年ET0均值为1191.4mm,其空间分布,除夏季外,年和其余各季ET0大致呈由东北向西南递增的趋势。近40a海南岛18个市（县）年ET0的气候倾向率均值为-5.0mm×10a-1,其中13市（县）为负值,5市（县）为正值。春、夏、秋、冬四季ET0的气候倾向率分别为-3.1、1.8、-0.7和-2.8mm×10a-1。总体来看,年ET0减少的区域主要是由于春季ET0减少所致,年ET0增加的区域主要是因夏季ET0增加之故。引起海南岛大部分地区年和春、夏、秋季ET0减少的主要原因是平均风速减小和日照时数的减少,冬季ET0减少除与平均风速减小、日照时数减少有关外,水汽压增加也是主要成因之一。年和四季ET0增加的区域主要是平均最高和平均最低气温升高。     

海南岛主要农业气象灾害特征及防御措施分析

为减轻气象灾害对海南农业生产造成的损失,对海南岛主要农业气象灾害的危害、时空分布特征和防御应对措施进行了归纳和分析。结果表明,海南农业气象灾害的种类繁多,台风、干旱、暴雨洪涝、低温和高温热害等都严重影响海南的农业生产;各种气象灾害具有明显的时空差异。应加强农业气象灾害的监测、评估、预警和生物技术研究,科学应对气候变化对农业生产的影响,提高农业、农村防灾减灾能力和水平,促进海南农业的健康稳定发展。     

海南冬种瓜菜干旱风险评估与区划

利用海南省18个地面气象站1998-2011年的逐日气象观测资料,结合海南冬种西瓜、豇豆、辣椒和丝瓜的种植面积和产量资料,运用自然灾害风险分析原理和方法测算海南冬种瓜菜的干旱气候风险、灾损减产风险和防旱抗旱能力,同时综合以上3个指标得到干旱综合风险指数,并基于干旱综合风险指数进行干旱风险区划。结果表明,海南岛冬种瓜菜干旱综合风险指数基本呈由东北向西南递增的趋势,高风险区集中在其西部和南部地区,主要包括东方市、昌江县和乐东县等。经检验,风险区划结果与生产实际基本相符。研究结果可为海南冬种瓜菜防旱减灾风险管理提供科学依据。