基于GIS的河套灌区向日葵气候适宜性区划

利用河套灌区18年向日葵观测资料和相应气象资料,计算了向日葵各发育期气温、日照等要素,分析了各发育期适宜农业气象条件,并利用气候资料与气象产量建立了回归模型,通过地理信息系统将河套灌区向日葵种植进行了适宜分区。     

内蒙古河套灌区主要作物气象产量的风险分析

为弄清作物产量面临的风险水平,通过分析内蒙古河套灌区1953—2011年间12个旗县（市、区）的粮食、小麦、玉米和向日葵的产量资料,利用5年直线滑动平均模型分离实际产量,计算了气象产量的变异系数、年平均减产率、风险概率和综合风险指数等指标,对该区域作物产量灾害风险进行研究。结果表明：河套灌区粮食单产的4种风险指数总体小于小麦、玉米和向日葵的,以向日葵的最大,小麦和玉米的风险指数介于粮食和向日葵的风险指数;地区间以准格尔旗的几种单产的风险要高于其他地区;4种风险指数的最小值,在不同作物上没有明显区域特点。从减产风险概率看,河套灌区作物增产的地区多于减产地区的概率略高一些。     

河套灌区向日葵适宜种植农业气象指标研究

通过分期播种试验,确定了河套灌区主要经济作物向日葵适宜播种时期,并根据对应气候资料,采用相关分析和回归分析方法,确定了向日葵适宜播种农业气象指标。结果表明,食用和油用两类向日葵品种播种越早,出苗期和生育期越长,积温也越高;食用向日葵适宜播种农业气象指标为气温稳定通过5℃初日,其适宜播种范围在4月6日～4月30日,油用向日葵适宜播种农业气象指标为气温稳定通过10℃初日,其适宜播期范围在4月19日～5月16日。     

河套灌区玉米生长农业气候条件适应性研究

根据河套灌区临河、乌拉特前旗、准格尔旗及土默特左旗4个站点1984—2011年生长发育期观测数据,1981—2010年逐日平均气温、最高气温、最低气温、日照时数等气象资料和玉米产量资料,利用相关统计分析建立发育期时长、气象因子与玉米产量之间的相互关系,对河套灌区玉米农业气候条件进行了分析与诊断,得出结论玉米高产与当地适宜的气候条件是分不开的。同时运用多元积分回归的方法,对河套灌区玉米生长农业气候条件适应性进行了综合评价,确定了河套灌区玉米不同生长发育阶段的气温、日照对产量的影响效应,分析表明：4月下旬—5月上旬、7月中旬—9月上旬是玉米对热量需求的2个关键阶段,此时光照条件基本满足生长需求,而气温略高并占主导地位;5月中旬—6月下旬、9月上旬—9月下旬2个阶段日照时数对玉米产量的影响呈正效应,在历年均值的基础上,每增加一个气象单位,玉米分别增产2.6、4.1 kg/(hm²·h)。     

向日葵生长发育气候条件的定量评价研究——以河套灌区为例

为了揭示向日葵稳产高产对气象环境的需求,实现指导向日葵安全生产的目的。本研究选取1987—2011年向日葵生长发育期观测资料、产量资料及逐日气象资料,利用相关统计分析、因子膨化、积分回归分析等方法,建立了2套向日葵各生育期适宜生长指标和向日葵适宜生长逐旬气候指标,以及以各个旬为时间点的、以气温和日照为因子的向日葵产量定量评价方程。结果表明:6月上旬、8月中旬的aT(t)值为对称的最大正效应,气温每升高1℃,向日葵增产约58.7 kg/(hm~2·℃),这在一定程度上反映了此阶段低温是制约产量的主要因素,5月下旬、8月下旬aS(t)值为对称的最大负效应,日照时数每增加1 h,向日葵减产约8.6 kg/(hm~2·h)。对河套灌区而言,热量条件对向日葵产量的影响大于光照条件。     

向日葵生长发育气候条件的定量评价研究

为了揭示向日葵稳产高产对气象环境的需求,实现指导向日葵安全生产的目的。本研究选取1987—2011年向日葵生长发育期观测资料、产量资料及逐日气象资料,利用相关统计分析、因子膨化、积分回归分析等方法,建立了2套向日葵各生育期适宜生长指标和向日葵适宜生长逐旬气候指标,以及以各个旬为时间点的、以气温和日照为因子的向日葵产量定量评价方程。结果表明：6月上旬、8月中旬的a_T(t)值为对称的最大正效应,气温每升高1℃,向日葵增产约58.7 kg/(hm²·℃),这在一定程度上反映了此阶段低温是制约产量的主要因素,5月下旬、8月下旬a_S(t)值为对称的最大负效应,日照时数每增加1 h,向日葵减产约8.6 kg/(hm²·h)。对河套灌区而言,热量条件对向日葵产量的影响大于光照条件。     

河套黄灌区油用向日葵氮磷钾肥料效应分析

为了明确内蒙古河套黄灌区油用向日葵氮、磷、钾肥料效应,采用三因素二次通用旋转设计法,对油用向日葵在内蒙古河套灌区进行氮、磷、钾施肥试验研究。结果表明,河套灌区施用氮、磷、钾均对油用向日葵产量有显著的增产效果,并能用三元二次多项式进行模拟表达。最高理论产量可达307.2 kg/667 m2。氮、磷、钾的最佳配比为1.38∶1.37∶1。     

生物信息学分析

 不同来源的苏云金芽孢杆菌能产生多种多样的晶体(Cry)蛋白。基于这个特性，人们可以通过基因工程的手段向工程菌中转入编码多种Cry毒素的基因来控制虫害。通过DNA重组技术，从Bt HZM2菌株中克隆出了cry1Ea基因，对其进行了生物信息学分析，同源比对结果表明，cry1Ea8基因的核苷酸序列与已知cry1Ea的同源性为99.77%~99.91%，对应的氨基酸序列同源性为99.49%~99.74%。对cry1Ea8基因的分析还揭示出了cry1Ea8及其编码蛋白的一些生物和理化性质。结构域预测表明，Cry1Ea8由3个结构域组成，其中N-末端螺旋状结构域与膜插入与孔隙形成有关，而第二和第三个结构域与受体的结合有关。该研究为转基因抗虫植物和微生物杀虫工程菌的构建提供了新的基因来源。     

河套灌区中低产田油用向日葵肥料效应分析

为了确定内蒙古河套灌区中低产田油用向日葵氮、磷、钾肥料效应,采用三因素二次通用旋转设计法,对该灌区油用向日葵进行氮、磷、钾施肥试验研究。结果表明,河套灌区施用氮、磷、钾均对油用向日葵产量有显著的增产效果,并能用三元二次多项式进行模拟表达。最高理论产量可达4331.55 kg/hm2;最佳产量为4252.35 kg/hm2,氮、磷、钾的经济效益最佳配比为6.91:3.31:1。根据产量施肥的边际利润率值,可求出不同施肥成本的利润,从而选用投资少、获利高的施肥方案。     

苏云金芽孢杆菌cry1Ea基因的克隆及 生物信息学分析

不同来源的苏云金芽孢杆菌能产生多种多样的晶体(Cry)蛋白。基于这个特性,人们可以通过基因工程的手段向工程菌中转入编码多种Cry毒素的基因来控制虫害。通过DNA重组技术,从Bt HZM2菌株中克隆出了cry1Ea基因,对其进行了生物信息学分析,同源比对结果表明,cry1Ea8基因的核苷酸序列与已知cry1Ea的同源性为99.77%~99.91%,对应的氨基酸序列同源性为99.49%~99.74%。对cry1Ea8基因的分析还揭示出了cry1Ea8及其编码蛋白的一些生物和理化性质。结构域预测表明,Cry1Ea8由3个结构域组成,其中N-末端螺旋状结构域与膜插入与孔隙形成有关,而第二和第三个结构域与受体的结合有关。该研究为转基因抗虫植物和微生物杀虫工程菌的构建提供了新的基因来源。     

辽宁省初霜特征及预报技术指标初探

选取辽宁省秋季地面最低气温≤0℃的初日作为初霜日期,使用1961—2010年辽宁省14个测站初霜日期资料,分析初霜的时空分布规律。结果表明,自9月中下旬开始,辽宁省自西北、东北开始向南出现初霜,初霜出现日期,山区比平原地区早,沿海地区较晚,大连地区最晚。随着年代的变化,初霜出现日期整体呈推迟趋势。利用历史天气图资料,对近50年辽宁省初霜的天气特征进行分析,研究初霜出现前24 h的环流形势特征,总结初霜预报技术指标,规范预报业务流程,为实时预报业务提供参考。     

山东省冬小麦晚霜冻灾害的时空分布

为了研究山东省冬小麦晚霜冻灾害的时空分布规律,利用山东省16个农业气象观测站1981—2011年逐年冬小麦拔节期、拔节—抽穗期逐日最低气温资料,运用农业气象学和统计学的方法,对该省冬小麦拔节期的变化规律进行分析,并按照作物霜冻害等级标准同时结合山东实际,制定山东省冬小麦拔节期间霜冻害标准,按此标准对霜害数据进行统计。结果表明,山东省冬小麦常年拔节期在3月27日至4月18日,平均在4月6日,拔节期在时间分布上有提前的趋势。区域分布上,鲁西南最早进入拔节期,其次是沿胶莱河两岸从莱州湾到胶州湾地区,最迟的是半岛东部。冬小麦逐日进入拔节期的概率随日序的变化符合正态分布。霜害温度出现的累积概率随拔节盛期后日序变化呈递减趋势,递减速率可以用指数方程表达。山东省霜冻概率高的区域在从莱州湾,沿胶莱河两侧,至胶州湾、半岛西部和潍坊的东部。鲁西北西部、半岛东部由于拔节期较晚,鲁南部分地区由于受冷空气影响较小,霜冻危害的概率均较小。研究结果有利于了解霜害的分布规律,对于霜害的防御具有指导意义。     

黑龙江省玉米初霜冻致灾临界气象条件风险区划

为了开展黑龙江省玉米初霜冻致灾临界气象条件风险区划技术研究,以期指导生产者合理安排作物品种布局,减轻初霜冻灾害造成的损失,以晚熟玉米为例,从确定初霜冻致灾临界气象条件出发,计算玉米初霜冻致灾临界气象条件在安全成熟前发生的概率,作为风险指数进行风险区划,基于GIS理论绘制风险区划图。结果表明：玉米初霜冻的风险区的分布具有2个明显特征：一是呈维向分布,自北向南随着维度的降低风险变小;二是随着地势的增高风险增大。大兴安岭、黑河在高纬度和高海拔的双重影响下,成为初霜冻风险最高的区域;而松嫩平原和三江平原的大部不仅海拔低,且处于维度相对较低的区域,因此是初霜冻的低风险区。通过对气候变暖前后风险区划图的分析发现,气候变暖使得玉米适宜种植区的面积扩大,一定程度上降低了玉米初霜冻灾害的风险。     

保定市无霜期的气候特征分析

为了充分了解保定地区无霜期的气候特征,为农业气象服务提供可靠依据,利用保定市13个气象站的观测资料,详细分析保定市近50多年霜的分布特征和变化趋势。结果表明：保定市初终霜日、无霜期的分布具有明显的地域特征,西北部山区的终霜日期明显晚于平原地区,初霜日期明显早于平原地区。保定各地的无霜期长度相差很大,顺平无霜期最长,为194天,西北部山区的涞源无霜期最短,只有139天,二者相差达55天。保定绝大多数站点终霜日提前,初霜日推迟,无霜期增长,涞源无霜期增长趋势比平原更加明显,气候倾向率达5.84 d/10 a。保定地区平均无霜期增长率3.98 d/10 a,是终霜日提前、初霜日延后共同作用的结果,而终霜日提前对无霜期增长的贡献更大些。     

黑龙江终霜日变化对粮食生产影响的分析

为了达到提前做好粮食产量预估的目的,笔者利用实际监测1961—2011 年终霜日、平均气温、≥10℃积温、粮食单产等资料,采用统计相关和趋势计算方法,分析了近50 年终霜日年代际、年际变化特点。结果表明,20 世纪80 年代后伴随全球气候变暖,终霜日提前速率加快与同期年平均温度、5 月平均温度具有反位相相关变化特征,与5 月平均温度相关系数达-0.63。通过终霜日推后与提前对作物生长季≥10℃积温关系的分析,揭示它们之间也同样存在明显的反位相相关关系。同时分析了终霜日对粮食单产影响的关系,相关系数为-0.58;指出终霜日提前年份对粮食增产的概率可达0.65,其中在0.35减产年份中全部是由于严重的旱和涝象所造成;综上表明,黑龙江省在气候变暖的大背景下,终霜提前,生长季≥10℃积温增加,粮食增产的概率大大增加。     

An Improved Non-destructive Method for Rapid Estimation of Leaf Area in Sunflower Genotypes

Measurement of total leaf area per plant in crop improvement programmes for a variety of purposes is often very tedious and time consuming. In this paper, we offer a rapid and non-destructive method of estimating the total leaf area in sunflower at the time of anthesis. We show that multiplying the leaf area of a specific leaf position from the apex by the total number of leaves per plant yields total leaf area with more than 95 % accuracy. The specific leaf position for any given genotype in sunflower can be arrived at by multiplying the total number of leaves per plant by the factor 0.355 and rounding off to the nearest highest integer. This technique can be used for the rapid estimation of leaf area per plant at anthesis for any given genotype of sunflower.     

河西走廊东部初、终霜冻日和无霜期变化特征分析

为了引进适宜作物品种,合理调整种植结构,提高农业产业水平。利用1961—2014年河西走廊东部4个气象站初、终霜冻日（最低地温≤0℃）和年气温资料,采用气候诊断方法,对河西走廊东部初、终霜冻日及无霜期的变化进行了研究。结果表明,在时间变化上,初霜冻日显著推迟,终霜冻日显著提早,无霜期显著延长。初、终霜冻日和无霜期时间序列分别存在8~10年、9~11年和9~10年准周期变化。初、终霜冻日和无霜期均发生了气候突变。受海拔高度、地形地势和植被覆盖的影响,在空间分布上,初霜冻日为山区早于荒漠区早于绿洲平原区,终霜冻日为山区晚于荒漠区晚于绿洲平原区,无霜期为山区短于荒漠区短于绿洲平原区。初霜冻日、终霜冻日和无霜期与年气温和海拔显著相关。     

2014年一次强降温天气对杏扁的冻害过程分析及防御建议

2014年5月3—5日,张家口杏扁种植区出现了严重的霜冻害,笔者应用实时MICAPS气象资料和地面观测资料,对本次天气过程进行了天气成因、前期气候背景、预报经验指标分析,发现高低空强烈的冷平流为霜冻发生提供了基本的平流降温条件;连续的冷平流作用和强烈发展并稳定维持在张家口北侧的东北低压,是造成这次低温霜冻持续时间长的关键系统;霜冻发生前出现的降水是这次杏扁冻害造成严重损失的主要原因。准确的天气预报是杏扁冻害防御的重要基础,霜冻预报经验指标可以为杏扁的冻害防御工作提供理论参考。