灰色系统理论在冬季强低温霜冻灾变年份预测中的应用

用灰色灾变预测理论,结合勐海县历史气温资料,建立了冬季强低温霜冻灾变预测模型以预报勐海县冬季极端最低气温低于-1.4℃霜冻出现的年份,经检验模型预测与实况相符,取得了较好的效果。通过对未来的灾变年份进行预测,提出了相应的对策。     

主要气象灾害对福建粮食生产影响的灰色关联分析

利用1980-2004年福建省气象灾害统计资料,采用灰色关联分析方法分析了4种气象灾害包括旱灾、水灾、风雹灾和低温冻害对福建粮食生产的危害性。结果表明,影响福建早稻生产的主要气象灾害是风雹灾,影响晚稻、单季稻和甘薯的主要气象灾害为旱灾。通过对1995年前后福建粮食总产与4种灾害受灾面积关联分析发现,总体上看,旱灾和寒害一直是影响福建粮食生产的主要气象因子,1995年以后,旱灾和水灾的影响有所增加。     

2011年初贵州低温雨雪冰冻灾害特征及影响分析

2010年12月31日至2011年2月1日,贵州遭受低温雨雪冰冻灾害。此次气象灾害共持续33d,全省平均气温和平均最低气温均突破历史记录,排位居1961年以来的第2位(2008年为第1位),过程前期、后期的影响范围和西部地区的灾害均超过2008年。此次灾害来势猛、起伏大、时间长、范围广,给工农业生产和人民群众生活带来了严重影响和危害。利用常规观测、NCEP分析场及卫星、自动站等资料对这次过程的成因进行了分析。结果表明:2010年7月发生的拉尼娜事件所造成的大气环流异常是导致六盘水大范围持续低温雨雪冰冻灾害的重要原因,乌拉尔山地区环流场偏高、中亚至蒙古国西部直到俄罗斯远东地区偏低的环流异常持续时间长,有利于冷空气自西北向东南活动;西太平洋副热带高压稳定维持及青藏高原南缘的南支槽异常稳定活跃,有利于暖湿气流不断向云贵高原输送,为六盘水雨(雪)天气提供了更加充足的水汽来源;分析还表明,逆温层的长时间维持是六盘水市大范围冻雨持续出现的主要原因。     

低温胁迫下自由基清除剂对香蕉的保护作用

用抗坏血酸、半胱氨酸和二苯胺为外源自由基清除剂 ,喷施于有 5张展开叶威廉斯香蕉组培苗的叶片 ,经 4～ 5℃处理 12 h后 ,研究自由基清除剂对香蕉的保护作用。结果表明 ,外源自由基清除剂预处理降低了低温胁迫下香蕉叶片细胞膜脂过氧化水平和膜透性增加的程度 ,减小了超氧歧化酶活性的下降幅度 ,并延缓了叶片可溶性蛋白和叶绿素含量的下降 ,证明外源自由基清除剂对减轻低温胁迫引起的自由基伤害 ,提高香蕉的抗冷能力具有积极的作用。抗坏血酸预处理的保护效果最好     

基于物联网的日光温室低温灾害监测预警技术及应用

为减少冬春季由于大风强降温、连阴天造成的低温灾害对日光温室生产造成的影响,该文介绍利用物联网技术,集成开发一套包括日光温室小气候与生态环境监测网络、数据实时采集与无线传输、低温灾害监测与预警发布、远程加温控制于一体的技术方法。该方法通过构建具有统一入口的分布式信息管理系统,实现对不同传感器生产厂家设备的兼容及多个监测站的组网;以嵌入式GIS组件库作为开发平台,使数据接收软件有较强的空间显示与分析功能。基于对典型日光温室小气候观测数据与作物生长临界指标,利用逐步回归及神经网络建模,获得土围护和砖维护结构日光温室低温预警指标。利用手机短信、电子显示屏、网站等多媒体发布低温预警服务,并采用远程智能控制方式实现对温室定时加温。该项技术有效地解决了天津地区日光温室低温灾害监测和预警需要,提高设施农业园区管理水平和应对灾害能力。     

基于GIS的广东香蕉种植气候适宜性区划

以广东省86个气象站点1992-2005年的气象数据为依据、利用数理统计方法对1992-2005年香蕉平均气象产量与同期气候条件进行相关分析,确定香蕉种植的气候适宜性区划指标。根据广东86个站点1970-2009年的气候资料及对应站点的经纬度、海拔高度、坡度和坡向等基础信息数据,应用多元线性回归确定区划指标空间分析模型,推算出1km×1km的气象要素分布图。依托GIS技术空间分析功能,根据综合评分标准进行香蕉种植气候适宜性区划,得出广东省气候上最适宜种植香蕉的土地面积占17%,适宜区占18%,次适宜区占25%,不适宜区占40%。研究结果可为广东香蕉种植的合理布局提供参考。     

南亚热带主要果树冻(寒)害低温指标的确定

根据历史气候和冻(寒)害灾情资料、2007/2008、2008/2009年冬季盆栽移放试验和典型年考察资料,以及冻(寒)害形态学标准,采用数理统计和对比印证方法,对南亚热带主要果树冻(寒)害低温指标进行研究。确定了几种主要南亚热带果树的轻、中、重、严重冻(寒)害低温指标,结果分别为龙眼:-1.5～0℃、-2.5～-1.5℃、-3.5～-2.5℃、<-3.5℃;荔枝:-2.0～0℃、-3.0～-2.0℃、-4.0～-3.0℃、<-4.0℃;香蕉:3.0～5.0℃、1.0～3.0℃、-1.0～1.0℃、<-1.0℃。结果可为果树冻害监测预警及避冻区划提供参考。     

基于GIS的武陵山区洪水灾害风险评估

武陵山区是我国14个集中连片特困区之一,跨省交界面大、少数民族聚居多、贫困人口分布广,该区域内洪水灾害频发,使得"因灾致贫、因灾返贫"现象较为突出,对区域经济发展造成较大的阻力。本文基于灾害系统学原理,构建了适合区域成灾特点的风险评估指标体系,采用风险评估模型,对武陵山区洪水灾害风险进行评估。研究结果表明：尽管区域洪灾易发,但承灾体脆弱性较低,致使武陵山区洪水灾害风险等级全区总体水平较低,高风险区呈东北-西南向条带状分布,从东南向西北,依次有：东南部的涟源市、冷水江市、新化县、隆回县、邵阳县、洞口县、武冈市高风险区;中部的石门-慈利-沅陵-芦溪-辰溪-溆浦-麻阳-芷江一线高风险区,西北部的丰都-石柱西北部高风险区。     

基于灰色系统理论的收益还原法在农用地估价中的应用

收益还原法是农用地估价中的常用方法，但是目前利用此法评估农用地地价时，采用实际纯收益代替预期纯收益而导致评估的地价不合理。该文系统地论证了利用灰色系统建模来预测农用地预期纯收益的可行性，并分析了整个建模过程。最后将模型应用到湖北省武穴市农用地估价中。结果表明，应用此模型预测的后验差比值为0.21，小误差频率为1，精度达到一级。利用预测得到的预期纯收益来评估农用地地价与传统方法相比更趋合理，具有实际的应用价值。     

气象灾害对福建粮食产量影响的灰色关联分析

根据1984-2013年福建省农业统计数据,分析全省粮食产量和气象灾害的变化特征;在划分气象灾害和粮食作物类型的基础上,分别从受灾范围和灾害强度角度,利用灰色关联模型分析1984-1993、1994-2003、2004-2013年3个阶段内气象灾害对粮食生产的影响。结果表明：（1）气象灾害对福建省粮食生产影响较大,研究期内受灾范围的影响不断降低,而灾害强度的影响不断增大,粮食作物对灾害强度的影响更敏感,因此防灾重点应从减少受灾范围逐步转移至降低高强度灾害所造成的损失;（2）风雹受灾范围对福建省粮食生产尤其对大豆和薯类产量具有重大影响。近年来,台风受灾范围对粮食生产的危害日益凸显,逐步成为关键影响因子;（3）水灾灾害强度对福建省粮食生产尤其对小麦和薯类产量具有重大影响。     

盛果期花椒树低温冻害应对措施

为了指导甘肃花椒主产区预防盛果期花椒树低温冻害和灾后对树体进行科学管理,通过试验总结出了盛果期花椒树应对低温冻害的综合措施,包括健壮树体、树体保暖的基础措施,喷药防冻、喷水防冻、熏烟防冻的应急措施,以及及时补救、肥水控施、树体管控的灾后措施。     

漳州市果树12月低温预警模型及其应用

利用谐波分析法对漳州市1961-2006年共46a历年12月各旬日最低气温旬均值（TDX）资料进行数学模拟,寻找漳州市12月各旬低温的变化规律。结果显示,漳州市12月上旬TDX遵循以2.0a、2.4a、6.6a、9.2a和23.0a为周期的变化规律,中旬TDX遵循以2.0a、2.6a、2.7a、3.5a、5.8a和7.7a为周期的变化规律,下旬TDX遵循以2.0a、2.2a、2.6a、2.9a和9.2a为周期的变化规律。据此建立了可以应用于漳州市12月各旬TDX变化趋势的3个预警模型。分析了漳州市12月低温出现的趋势,结果显示2009年漳州果树可能不会发生低温害。探讨了漳州市防御果树12月低温灾害的阶段性措施：根据低温预警模型预测结果,结合短期天气预报,以临灾前的短期防御为主,采取套袋法、喷施生长调节剂法等防御措施。研究结果对减轻或避免强低温对漳州果树造成的灾害、提高水果产量和品质具有重要意义。     

内蒙古地区2009/2010年冬季低温雪灾影响评估

在全球气候变暖的背景下,内蒙古自治区2009/2010年出现了近年来少有的冷冬,大部地区发生了不同程度的低温、冰雪等气象灾害。为了做好低温冰雪灾害的防御工作,本文应用数理统计方法对内蒙古自治区当年冬季的极端最低气温、寒潮发生次数和降雪情况等进行了时段统计,进而对2009/2010年冬季全区的低温雪灾及其影响进行分析研究。结果表明,低温冰雪灾情较常年偏重,由于灾害影响,全区冬季牧业生产及设施农业遭受了很大的损失,同时造成大范围路面积雪结冰,给道路交通运输带来不利,影响人们正常的生产和生活。     

日光温室低温寡照灾害监测预警系统设计

根据多年日光温室气象生态观测资料,总结了温室黄瓜和番茄低温寡照灾害指标,结合远程环境监控技术,建立了日光温室低温寡照灾害的监测预警系统,并在河北日光温室蔬菜生产中进行了测试和初步应用。结果表明,该系统可对低温寡照所发生的范围及强度等进行动态监测预警,并可通过自动生成word文档形式提供信息服务,在灾害诊断预警中具有较好的应用前景。     

基于MODIS数据的福建省农作物低温监测分析与风险评估

利用MODIS数据分别对福建省地表温度和农作物用地信息进行反演,建立基于分裂窗法的福建省地表温度反演模型,构建福建省土地利用信息的专家决策树分类体系,并在Surfer和ArcGIS辅助下提出基于遥感的福建省农作物地表低温风险评估法.结果表明,基于分裂窗法的地表温度监测精度较高,达到83.56％.通过与气象站实测温度对比分析,其高低温分布趋势基本一致,并能精细反映地形条件下的温度差异,弥补了气象站数量不足的缺陷.利用专家决策树分析法灵活构造NDVI、NDWI等不同判读因子,能较准确地提取福建省农作物土地利用信息.经过归一化处理建立的福建省主要农作物用地低温风险等级分为:轻度(0.45～1.00)、中度(0.24 ～0.45)和重度(0～0.24),能够细致反映出福建省地表低温分布和农作物所处的风险格局,为农作物合理区划和低温灾害风险评估等提供参考依据.     

河南省夏玉米花期高温热害风险分析

根据河南省110个气象站1970−2019年逐日最高气温观测资料和19个农业气象观测站夏玉米生育期数据,以32℃和35℃作为轻度和重度夏玉米花期高温热害发生阈值,选取花期日最高气温≥32℃和≥35℃发生频率和日最高气温≥32℃和≥35℃的积热量4个关键致灾气象因子,构建高温热害综合指数,开展河南省夏玉米花期高温热害风险区划,为夏玉米生产趋利避害和防灾减灾提供参考依据。结果表明：（1）1970−2019年河南省夏玉米花期高温日数呈先减小后增加的趋势,21世纪10年代（2010s）后高温日数和频率明显增加,与高温发生频次最低的1980s（20世纪80年代）相比,高温日数增加1.4d（≥32℃）和1.5d（≥35℃）,高温频率增加20.6个百分点（≥32℃）和20.5个百分点（≥35℃）。河南省夏玉米花期高温日数50a平均值在1.8～4.5d（≥32℃）和0.4～1.9d（≥35℃）,高温发生频率在24.3%～64.3%（≥32℃）和2.5%～31.1%（≥35℃）,豫东南为高温热害发生的高频区。（2）近50a轻度和重度高温积热均呈先减弱再增强的趋势,21世纪10年代（2010s）高温积热较1980s（20世纪80年代）增加52.8℃·d（≥32℃）和52.5℃·d（≥35℃）。空间分布上基本呈现出南高北低、东部平原高于西部山区的态势。（3）结合高温强度和发生频率的致灾高风险区主要集中在南阳南部、漯河、许昌东部、周口、驻马店,约占夏玉米主栽区面积的28.5%;研究区域大部地区为中风险区,约占夏玉米主栽区面积的56.2%;而三门峡、洛阳西部、济源西部、安阳等地夏玉米花期高温热害风险相对较低,约占夏玉米主栽区面积的15.3%。     

低温寡照条件下黄瓜叶片光合作用减弱的机理分析

以黄瓜品种‘津优101’（Jinyou101）为试材,于2020−2021年在南京信息工程大学利用人工气候箱开展低温寡照双因素环境控制试验。昼/夜温设置13℃/3℃、16℃/6℃、19℃/9℃、22℃/12℃共4个水平,光合有效辐射（PAR）设置200和400μmol·m−2·s−1两个水平,各处理均分别持续3、6、9、12d,以28℃/18℃和800μmol·m−2·s−1的光温设置为对照（CK）。测定不同处理下幼苗期黄瓜叶片的叶绿体色素含量、光合参数和快速叶绿素荧光诱导动力学参数,以探究低温寡照条件下黄瓜幼苗叶片光合作用减弱的机理。结果表明：（1）不同处理下黄瓜叶片的各叶绿体色素含量均随温度和PAR降低而降低,随处理时间延长而降低。（2）不同处理下叶片最大光合速率（Pmax）、光饱和点（LSP）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）均随胁迫程度和时间的增加呈降低趋势,光补偿点（LCP）随胁迫程度和时间的增加呈上升趋势,说明低温寡照胁迫程度越深、胁迫时间越长,黄瓜叶片光合作用越弱。（3）随着胁迫程度加深和时间延长,黄瓜叶片快速荧光诱导动力学曲线（OJIP曲线）的JIP相逐渐下降;能量分配比率参数（φPo、ψEo和φEo）均逐渐减小;单位活性反应中心所吸收（ABS/RC）和捕获（TRo/RC）的光能逐渐增加,但用于电子传递的光能（ETo/RC）仍逐渐减少。本研究证实,低温寡照处理使黄瓜叶片气孔导度下降,气体交换受阻;天线色素含量降低,叶片吸收和捕获的光能减少;PSII性能降低,用于光化学反应的能量减少,因而叶片光合作用减弱。     

冀南土地利用变化对区域生态服务价值的影响分析

以1997年和2007年LandsatTM影像解译数据为基础,根据Costanza、谢高地等人对全球生态系统服务价值的测算方法,分析了邯郸市土地利用/覆盖变化及其所引起的区域生态系统服务价值的变化。结果表明:(1)1997-2007年研究区的土地利用变化十分明显,其中耕地面积减少了414.90km2,林地面积增加了644.33km2,草地面积减少了602.51km2,建设用地增加了252.37km2,水域减少了121.99km2,未利用地增加了178.81km2;(2)区域生态系统服务价值在1997-2007年10a间呈下降态势,根据Costanza、谢高地、段瑞娟等提出的生态系统服务价值系数计算分别下降了1.2,9.7,27.1亿元,生态环境质量下降,处于不可持续发展状态。     

应用WOFOST模型模拟低温与干旱对玉米产量的综合影响

在玉米苗期和抽雄期利用人工气候箱对不同水分条件下的玉米植株分别进行低温处理，通过控制试验分析了低温、干旱以及二者合并对玉米生产的影响，在此基础上应用WOFOST作物模型模拟分析了低温、干旱以及二者合并对东北地区玉米产量的影响。试验与模拟结果均表明，低温、干旱以及低温和干旱并发都会使玉米的产量下降，而且低温和干旱并发的影响都要比单一灾害发生条件下大，减产幅度在34．5％左右。同时也很好地验证了WOFOST作物模型应用于低温和干旱对玉米产量影响的适应性。