气候变化背景下甘肃省主要气象灾害综合损失特征

甘肃省气候类型复杂,气象灾害种类繁多,随着以变暖为主的气候变化的背景下,气象灾害造成的损失越来越大,灾害风险特征的认识及其对气候变化的响应亟待解决。鉴于此,本研究基于甘肃省1961以来主要气象站灾情实况资料,构建灾害风险指数-综合损失率,系统分析了甘肃省干旱、暴雨洪涝、风雹和低温灾害的时空变化特征,并就气候变化对其的影响做了探讨。结果表明:1961年以来,各种灾害风险发展具有面积增大和危害程度加剧的趋势。干旱是风险最大和最严重的灾害类型,其次是风雹和暴雨洪涝,低温冷害风险相对最小,其中干旱受灾、成灾和绝收率(25.2%、14.1%和2.2%)均明显高于全国平均水平(15.0%、8.1%和1.7%),增加速率(0.16%/10a、0.15%/10a和0.05%/10a)也均高于全国平均水平。风雹、暴雨洪涝灾害和低温冷害增加速率分别为0.29%/10a、0.45%/10和0.72%/10a。各年代际灾害风险变化特征具有明显的差异性。气候变化后,甘肃主要气象灾害风险均增加。     

1986-2015年华北平原农业气象灾害的变化特征

根据华北平原1986-2015年的受灾、成灾和绝收面积等统计数据,分析了河北省、河南省和山东省农业气象灾害损失率以及灾害波动性、灾害等级的变化特征。总体上看,近30年河北省、河南省和山东省的农业气象灾害呈下降趋势,平均总损失率分别为7.5%~16.4%、5.6%~12.3%、6.2%~13.9%。各省灾害损失率由大到小分别为：河北省干旱>风雹>洪涝>低温,河南省和山东省干旱>洪涝>风雹>低温。干旱仍是华北平原最严重的灾害,但各省的干旱灾害呈下降趋势,河北干旱最严重,占总损失率的64.2%。河南和山东的洪涝呈先增后减的趋势,河北呈下降趋势。河北和山东的风雹呈下降趋势,河南呈先增后减的趋势。河南和山东的低温呈先增后减的趋势,河北呈增加趋势;河南最严重,占5.2%。各省洪涝、低温偶发性强,其中河南的洪涝波动性最大,山东的低温波动性最大;各省干旱、风雹为常态灾害,其中河北的干旱、风雹波动性最小。四类灾害等级划分结果表明干旱和风雹为常态性灾害,年际波动小,对农业生产的影响较大;而洪涝和低温的影响相比较小,但偶发性强,致灾强度大。     

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。     

基于作物生长模型的农业干旱灾害风险动态评估

在阐述干旱灾害风险基本概念的基础上,分析了农业干旱灾害风险动态评估的难点。通过作物生长模型——DNDC模型模拟作物逐日生长,得到最终的粮食产量。采用情景分析方法,对不同气象条件下的作物产量进行估计,进而计算作物粮食因旱损失,实现农业干旱灾害风险动态分析。研究选择辽宁省为研究区,以玉米作物为代表,空间分析单元为县级行政区,利用15年的序列数据进行粮食因旱损失评估,模型模拟辽宁省的总误差控制在15%左右。风险分析结果表明,辽宁省西北部地区干旱灾害风险高于其他地区,这也与辽宁省干旱实际情况相吻合。     

辽宁主要农业灾害时空分布特征

利用辽宁1996—2005年14个地区的成灾面积资料,分析辽宁各地主要农业灾害（干旱灾害、洪涝灾害、风雹灾害、霜冻灾害和病虫害）的时空间分布特征及发展趋势。结果表明：干旱灾害对辽宁农业生产的影响最大,2000年发生最重,成灾面积为1.4×10⁵ hm²;风雹灾害1997年发生最重,成灾面积为4.4×10⁴　hm²;洪涝灾害1998年发生最重,成灾面积为2.3×10⁴　hm²;病虫害1996年和1997年发生较重,成灾面积为1.3×10⁴ hm²;霜冻灾害1999年发生较重,成灾面积为1.7×10³ hm²。从空间分布特征来看,辽宁农业灾害影响最大的地区是辽西地区。按辽宁农业灾害成灾面积大小划分,依次为：辽西地区,辽中地区,辽北地区,辽南地区和辽东地区。农业灾害中以干旱灾害和风雹灾害对农业生产影响最为严重,是影响农业生产的主要因素。     

广西大石山区农业干旱灾害综合风险管理战略

伴随着我国干旱灾害管理从危机模式到综合风险模式的转变,以广西大石山岩溶区为研究对象,在对该区近20年农业干旱灾害调查分析的基础上,采用模糊信息扩散方法对该区26个县农业干旱风险进行了评估。研究结果表明:广西大石山区近20年来平均每2年至少会发生农业干旱1次,且强度呈逐渐增加的变化趋势;该区平均发生轻度、中度、重度和特大农业干旱灾害的频次分别为1.3年/次、2.2年/次、6.3年/次、15.3年/次。根据区域干旱灾害风险模型:区域干旱灾害风险=(危险性H×暴露性E×脆弱性V)/抗旱减灾能力C,加强该区抗旱减灾能力建设是有效应对日益复杂的干旱灾害和减轻灾害风险最有效的途径和手段。广西大石山区应开展具有可操作性的干旱防备与应对系统以实现该区干旱灾害综合风险管理战略的实施。     

基于春季晚霜冻害的天水苹果气候风险区划

花果期霜冻灾害是天水苹果生产中常见的一种自然灾害,年发生频率60％以上,冻害年份轻者减产,重者甚至绝收.为此,进行苹果花果期霜冻灾害气候风险区划研究,对合理苹果产业布局,有效减轻灾害损失,具有一定的参考和科技指导意义.将影响天水苹果相对气象总产量的开花坐果期4月上旬-5月上旬日最低气温与0℃以下温度持续日数之积作为苹果霜冻灾害脆弱性指数(V),用该期霜冻灾害不同强度发生频率作为相应灾害危险性指数(H),用Pki=1/n∑Hj×Vij计算所得的霜冻灾害风险系数作为区划指标,按其离散程度划分为低风险、较低风险、中风险、较高风险和高风险区域,做出天水苹果霜冻灾害风险区划,对科学布局当地果树产业和提高经济效益具有显著的指导意义.     

基于图层约束的自然灾害风险制图综合初探——以西北干旱区为例

地图自动综合是一项表达客观地理规律的复杂的决策处理过程,也是灾害风险制图,特别是自动制图综合的热点和难点。从灾害系统理论角度出发,运用地理学规律,在GIS等技术支持下,结合传统制图综合的相关理念和技术,探讨基于图层约束的灾害风险制图综合的内涵、方法,并以我国西北干旱区为例,基于人口与绿洲承灾体图层约束,评价区域灾害风险等级。结果表明:自然灾害风险制图综合理论构架可以表征为语义、结构、阈值、空间和视觉学方面的图层约束。西北干旱区基于人口与绿洲承灾体图层约束的风险制图,对于风险识别、风险防范更具明辨性、准确性和区域针对性。     

“气象灾害+新冠疫情”下黄土高原农户生计恢复力影响因素研究

气象灾害和新冠疫情给黄土高原农户生计带来了重大风险，分析农户生计恢复力的影响因素成为农户战胜灾害、抵御疫情、提升恢复力的关键。构建“气象灾害+新冠疫情”下的农户生计恢复力框架，基于黄土高原陕甘晋地区497个农户调查数据，分析农户生计的主要风险，应用中介效应模型检验农户风险认知和适应性行为影响生计恢复力的机制。结果表明：1)气象灾害和新冠疫情导致的自然风险、经济风险、社会风险和健康风险对农户生计恢复力有显著的负向作用；往期的外部风险对农户风险认知有正向影响。2)在“气象灾害+新冠疫情”下，农户风险认知正向影响农户适应性行为及其恢复力，农户适应性行为正向影响生计恢复力；适应性行为在农户风险认知影响生计恢复力的过程中有中介效应。     

农村贫困地区的灾害风险管理研究

灾害的频繁发生是造成我国农村贫困地区难以保持扶贫成果的关键因素之一,正确认识我国农村贫困地区的灾害问题,探讨适合农村贫困地区的灾害风险应对机制将对我国农村贫困地区的脱贫工作起到极为重要的作用。分析了我国农村贫困地区灾害易于发生的原因,以及对如何在农村贫困地区有效的开展灾害风险管理进行了SWOT分析,并提出了相关建议。     

浅黄恩蚜小蜂雌蜂的个体发育及其寿命和产卵量的观察

在实验室25±1℃、RH70%~75%、光照L∶D=14h∶10h、光照强度3500lx条件下,观察了以烟粉虱为寄主时,浅黄恩蚜小蜂雌蜂的个体发育及羽化雌蜂的产卵量和寿命,并描述了各发育阶段的形态特征。结果发现,根据蜕皮现象及形态特征,雌蜂羽化前的发育可分为6个阶段：卵期、一龄幼虫、二龄幼虫、三龄幼虫、预蛹期和蛹期。一龄和二龄的发育历期均为1d左右,卵和三龄的发育历期约需2d,预蛹期0.8d,蛹期5d。在每天更换寄主的情况下,雌蜂平均寿命21.9d,最长29d,最短8d;产卵量为79.1粒,最多124粒,最少51粒。     

干旱胁迫对烤烟养分吸收分配及产量品质的影响

采用盆栽试验研究了干旱胁迫对烤烟(N icotiana T abacum L.)养分吸收和分配及烟叶产量品质的影响。结果表明,干旱使烟株体内N素含量升高,P、K、C a、M g、F e、M n含量降低,而对Cu、Zn、B含量影响不大。在干旱胁迫下烤烟对各种养分的吸收量都显著下降,营养元素在根和茎中的分配量增加,在叶中的分配量减少,烟叶产量降低,品质下降。干旱程度越重对烟叶产量和品质的影响越显著,而且以旺长期干旱对烟叶产量的影响较大,成熟期干旱对烟叶品质的影响较为明显。     

Growth and development of fall- and spring-planted populations of Conyza canadensis and C. bonariensis

The growth and phenological development of spring- and fall-planted Conyza canadensis and C. bonariensis were studied in Fresno, CA, USA. A glyphosate-resistant (GR) and a glyphosate-susceptible (GS) population of each species were used. Time taken by each plant to reach the rosette, bolting, appearance of first bud, appearance of first open flower, and initial seed set were converted to growing degree days (GDDs). The fall- and spring-planted C. canadensis required similar GDDs to complete their life cycles but the GR type required fewer GDDs than the GS type. In C. bonariensis, the GDDs required to complete its life cycle differed between the fall- and spring-plantings but not between the GR and GS types. The total aboveground biomass of both fall- and spring-planted Conyzas at initial seed set was similar but the spring-planted GS C. canadensis produced more biomass than the GR type, whereas the fall-planted GS C. bonariensis produced more biomass than the GR type. Plant development based on GDD models can have global implications and help in planning for timely applications of post-emergence herbicides.     

木豆病虫发生与防治研究

木豆在生长过程中遭受病虫害侵害，导致严重减产，为了种好木豆，我们对木豆的病虫发生为害与防治进行了研究，对木豆病虫种类进行了调查，害虫47种[1]，病害5种[2]，并对主要病虫害发生与防治进行了系统观察与防治试验。     

咸淡混合水喷灌对土壤水盐运移及小麦、玉米产量的影响

探究不同矿化度咸淡水混合喷灌对冬小麦、夏玉米生长及产量的影响,并通过监测土壤水盐分布状况来选择适宜矿化度的咸淡水灌溉方式。在河北低平原地区开展大田灌溉试验,研究了淡水畦灌、淡水喷灌、2 g·L^-1和3 g·L^-1咸水与淡水混合喷灌对小麦、玉米生长及土壤水盐运移的影响。结果表明：与淡水喷灌相比,连续两年灌溉后,小麦收获时2 g·L^-1和3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的根层（0~40 cm）土体含盐量平均分别增加了17.8%和42.7%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了32.9%和74.3%,玉米收获时根层土体含盐量平均分别增加了40.3%和86.9%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了39.0%和88.9%,且3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的盐分累积已超出小麦和玉米生长的盐分阈值。2 g·L^-1矿化度处理的冬小麦产量较淡水喷灌处理降低了9.8%~11.4%（差异不显著）,但3 g·L^-1矿化度处理比淡水喷灌处理的产量显著降低了25.0%~25.9%（P<0.05）;2 g·L^-1矿化度处理的夏玉米单株穗粒质量和产量较淡水喷灌处理分别降低了5.1%~10.4%和6.6%~10.5%（差异不显著）,3 g·L^-1矿化度比淡水喷灌处理的百粒重、单株穗粒质量和产量分别降低了18.6%~22.4%、18.2%~25.9%和14.7%~15.3%（P<0.05）,3 g·L^-1矿化度对冬小麦和夏玉米的产量构成因素影响显著。因此,咸淡混合水矿化度不大于2 g·L^-1的喷灌模式用于该地区冬小麦-夏玉米田间灌溉是可行的。     

干旱复水对春玉米幼苗生长和生理特性的影响及其根源ABA调控效应

为了探明根源ABA对春玉米干旱后复水补偿生长的调控效应,采用盆栽试验以春玉米酒单2号为材料,设CK（正常供水,保持最大持水量的75%~80%）、MS（中度干旱,保持最大持水量的50%~55%）、SS（重度干旱,保持最大持水量的35%~40%）、MS-CK（中度干旱再复水）、SS-CK（重度干旱再复水）等5个处理,研究苗期干旱及复水条件下春玉米生物量积累、光合特性、抗氧化酶活性、根源ABA含量的变化。结果表明：重度干旱胁迫具有较高的根源ABA含量,诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性显著提高,增幅分别为85.48%、72.67%、22.58%,并导致其叶片气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)降低51.56%、12.16%,同时最大电子传递速率（J_max）、最大羧化速率(V_Cmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)及RuBP羧化酶的羧化效率(CE)降低,使其单株生物量较正常供水降低46.56%;复水后,较高的根源ABA含量影响其细胞膜修复和光合功能恢复的速度,使单株生物量较未复水重度干旱胁迫增加90.36%,较正常供水增加1.73%,表现出补偿效应。中度干旱胁迫具有相对较低的根源ABA含量,诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性提高幅度较小,增幅分别为64.72%、41.72%、11.62%,并使Gs和Pn分别降低15.01%和6.42%,同时J_max、V_Cmax、TPU及CE稍有降低,其单株生物量较正常供水仅降低13.64%;复水后,相对较低的根源ABA含量最终使单株生物量较未复水的中度干旱胁迫增加30.71%,较正常供水增加12.88%,表现出超补偿效应。综上,干旱胁迫产生的根源ABA主要对旱后复水春玉米光能吸收、光合碳同化及抗氧化保护功能起积极调节作用。     

氮素水平对单作和间套作小麦玉米叶片叶绿素含量及品质的影响

以间套作小麦玉米、单作小麦和单作玉米为研究对象,通过田间试验研究了氮素水平对单作和间套作小麦玉米叶片叶绿素及品质的影响。主要结果为:在同一施氮水平下,间套作小麦旗叶叶绿素含量大于相应单作;单作和间套作小麦开花期旗叶叶绿素含量和蛋白质含量、沉淀值之间都呈显著正相关(r分别为0.960*,0.948*,0.968*,0.957*)。在相同施氮水平下,单作玉米叶绿素含量高于相应间套作玉米;单作和间套作玉米孕穗期叶绿素含量与其蛋白质含量之间也呈显著正相关(r分别为0.861*和0.870*)。     

灌溉量和氮肥增效剂对夏玉米产量及水肥利用的影响

为探究水分和氮肥增效剂对夏玉米生长及水肥利用的综合影响，通过设置40 mm（W1）和60 mm（W2）两个灌水水平下不施氮肥（N0）、施用氮肥（U）、氮肥+硝化抑制剂（U+DCD）、氮肥+脲酶抑制剂（U+NBPT）、氮肥+双效抑制剂（U+N+D）5种氮肥施用措施，开展夏玉米田间试验。结果表明：相较于施用氮肥处理，氮肥配施增效剂可以显著提高夏玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力，增幅分别为5.92%~13.82%、5.85%~18.07%、11.12%~24.30%、12.35%~41.83%和5.93%~13.80%，其中氮肥配施双效抑制剂效果较优；氮肥配施脲酶抑制剂和双效抑制剂可以降低夏玉米农田土壤氨挥发累积量和成熟期土壤硝态氮残留量，前者效果最优。相比于W1，W2水平下氮肥配施双效抑制剂处理玉米产量、成熟期地上生物量、净收益、水分利用效率和氮肥偏生产力分别提高10.54%、15.51%、19.40%、20.31%和27.36%；氮肥配施脲酶抑制剂处理农田土壤氨挥发累积量和硝态氮残留量分别降低11.33%和48.46%。综合考虑夏玉米施肥灌水方案的经济效益、环境效益、水肥利用效率和玉米植株生长，构建模糊综合评价体系，得到最优处理为灌水量60 mm下氮肥配施双效抑制剂。     

扁蓿豆抗旱形态解剖结构观察与分析

对6个不同来源(产地)扁蓿豆(Melilotoidesruthenica(L.)Sojak)的根、茎、叶形态结构进行了观察研究。结果表明:可初步将叶片小、叶色淡绿、气孔密度大、细胞小、叶片栅栏组织排列紧密、具表皮毛作为扁蓿豆属牧草抗旱的形态解剖指标。在本实验选取的7份材料中,来源于内蒙古乌兰察布盟的两份扁蓿豆材料较其他来源的扁蓿豆抗旱性强,可作为今后抗旱育种的种质资源。     

含三氮唑环和噻吩环希夫碱的合成及其杀菌活性

为了设计合成具有更高生物活性的化合物,以3-芳基-4-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑与α-噻吩甲醛反应,通过微波法和传统方法设计合成了10个含1,2,4-三唑和噻吩环的希夫碱类化合物,其结构经IR、1H NMR、MS和元素分析确证。对两种方法的优缺点进行了比较。同时对6种病原菌进行了生物活性测试,结果发现,在50 mg/L下,化合物 IIe、IIf 对6种病菌的抑制率大于62%。所有目标化合物对苹果轮纹病菌Dochiorella gregaria和水稻纹枯病菌Rhizatonia solani的抑制率均大于85%。