河北省冬小麦干旱综合监测模型研究

干旱是影响河北省冬小麦生产的主要灾害之一。为了客观地辨识、监测干旱的发生发展,针对河北省冬小麦干旱监测业务服务需求,开展冬小麦干旱综合监测模型研究,选取能反映土壤、作物、大气三方面干旱的土壤相对湿度指数、作物水分亏缺距平指数、降水量距平指数,采用层次分析法确定各指数权重系数,建立冬小麦干旱综合监测模型;应用1981-2010年唐山、涿州、定州、黄骅、深县、栾城、南宫、肥乡8个农业气象观测站资料,计算各站冬小麦干旱综合指数,并对其描述干旱的能力进行分析。结果表明：当不存在旱情时,各单一指数和综合指数均可正确反映,这种情况占总样本的17.6%。当存在旱情时,综合指数克服了距平指数不能反映灌溉对旱情的影响,及土壤相对湿度指数受灌溉影响,掩盖前期旱情的不足,比较客观地反映了旱情的发生发展情况,这种情况占总样本的67.6%;同时,综合指数也克服了距平指数对降水过渡敏感的不足,既能反映降水对旱情的影响,又能反映降水大小对旱情的影响程度,较单一指数能更准确的反映旱情,这种情况占总样本的14.8%。     

厄尔尼诺对全球粮食市场影响将逐步显现

正历时21个月的厄尔尼诺事件不仅对全球气候产生明显影响,对农业生产和全球粮食市场的影响也显现出来。据国家气象中心专家预测,2016年印度小麦产区气象条件明显差于2015年,旱情突出,将导致小麦面积和单产连续下降。综合气象、卫星遥感资料和作物     

山西春季旱情时空分布特征

基于2007—2018年春季TVDI干旱监测结果,利用趋势分析、偏度系数以及结构相似度分析方法,探讨山西省春季旱情时空分布特征及影响因子。结果表明：（1）受到水资源（降水、地表水、地下水）分布差异的影响,2007—2018年山西省春季西南地区TVDI呈减少趋势,春旱发生概率减小,东北地区TVDI增加趋势明显,旱情趋于严重;（2）2007—2018年TVDI偏度系数分布在-1~-1.7,与累积降水量呈负相关。同时作物在不同生育时期对水分胁迫敏感程度存在差异,非水分胁迫敏感期内的集中降水无法有效缓解作物因水分胁迫敏感时期缺水而造成的干旱;（3）在空间上,地形起伏程度越大且土壤类型（通气孔隙度和保水性）差异性越显著,TVDI结构相似度越小,空间差异性越大,反之则越小。     

信阳市1961-2015年高温日数时空变化特征

为了研究在全球变暖的大背景下信阳市高温日数时空变化规律,利用1961—2015年信阳市地面气象月报表的观测资料,采用线性倾向法、简单相关系数法、通径分析法和Morlet小波分析等方法进行分析研究。结果表明：信阳市≥35℃高温日7月下旬最多、而≥37℃和≥40℃的高温日均是8月上旬最多。山区、丘陵平原过渡区高温日数少,平原、山麓高温日数多。1961-2015年信阳市高温期没有出现明显的缩短或延长。1961-2015年信阳市高温日数整体呈不显著减少趋势,经历了先急剧减少后缓慢增多的变化过程。湿度是影响信阳市高温日数年际变化的主要因子,气压、降水和日照是次要因子。信阳市高温日数存在6、21、30和51年4个明显的周期振荡。未来几年信阳市仍将处于高温的多发期。     

遥感干旱监测模型研究及在湖南夏季高温干旱中的应用

利用MODIS数据的增强型植被指数和陆地表面温度数据,反演得到湖南省逐月的改进型增强植被指数和温度状态指数,并与临近气象台站的综合气象干旱指数进行相关性分析,选取适宜的权重因子建立干旱状态指数(DCI)遥感干旱监测模型,并对其划分了遥感干旱等级。将此模型应用到2013 年6—9 月湖南旱情的监测中,该模型能较好地反映全省旱情的时空演变特征以及旱情的演变情况。该模型一定程度上削弱了云层的影响,在湿润的南方地区的农作物长势监测、作物估产和灾损评估等方面具有重要的应用前景。     

间套种试验资料的分析

一、导言间套种是在同一小区种植两种或两种以上的不同作物,不同作物个体间存在着竞争,加之并非所有小区都同时种植两种作物,因而使试验资料的结构趋于复杂化.因此,间套作试验资料的分析应该有别于净作试验。目前,国内的间套作试验还处于初级阶段,主要是探讨两种作物不同空间排列形式的增产效应,以及不同作物搭配的产量模式。资料分析还是沿用净作试验的统计分析方法,这样就势必会得出错误的绪论,同时也不能充分利用试验所提供的信息。例如王在德把新乡地区农科所等单位的试验结果再用土地当量(LER)进行分析     

基于COSIM模型的棉花区域产量动态预测研究——以新疆阿克苏市为例

【目的】提高基于作物生长模型进行产量动态预测的准确率。【方法】以新疆阿克苏市为例,采用1991―2014年的气象资料、棉花产量资料和棉花的物候资料,通过应用COSIM棉花模型分别以多年平均播种期和适宜播种区间内多个播种期作为播种期输入,比较分析两种产量预测方法的效果。【结果】结果表明:两种方法的预报准确率均在90.0%以上,在阿克苏市均有很好的适用性。但对比分析得出,在棉花生育期内按照月份进行产量动态预测时,以及预报年份实际播种期不确定时,基于适宜播种期区间的多播种期预测方法的预报准确率更高。【结论】研究结果为阿克苏市提供了两种基于作物生长模型的棉花产量预报方法 ,针对不同预报年的特征选择合适的预报方法可以提高预报准确率,同时可为其他棉花产区的产量动态预测提供参考和借鉴。     

孟山都：抗旱玉米将投入市场

我国北方罕见的旱情让抗旱作物价值日益凸现,跨国农业巨头美国孟山都公司日前宣布开发4年之久的抗旱玉米将投入市场。国内玉米育种专家、辽宁省丹东农业科学院研究员陈刚对表示：“孟山都研发的是含有抗旱基因的转基因玉米,我国也在研究,但是还没有成型的品种。”     

定量遥感参数与作物肥水模型链接初探

针对当前作物肥水模型和定量遥感参数在农业上应用的各自局限性 ,提出通过完善定量遥感的输出接口和作物模型的输入接口 ,将定量遥感参数与作物肥水模型进行链接 ,通过建立不同生育时段订正的绿度指数和叶片氮素分段函数以及订正的湿度指数与耕层土壤、植株水分及产量品质函数 ,使得生产上大范围、动态的肥水监测成为可能 ,最后对应用链接模型通过不同肥水管理措施对作物产量和品质进行调控的前景进行了展望     

加强冬小麦春季管理 立足抗旱保丰收

加强冬小麦春季管理立足抗旱保丰收赵广才(中国农业科学院作物育种栽培研究所北京100081)我国冬小麦播种面积多,纬度跨度大,分布范围广。1997年大部分地区小麦秋播时旱情较重,底墒不足。目前北方一些地区已经出现河道断流,水库干涸,地下水位严重下降,冬……     

温度植被干旱指数(TVDI)在农业干旱监测中的应用

准确及时地监测作物干旱情况可为应对作物受灾减产提供策略,进而降低经济损失。研究基于重建的归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)数据构建旱地作物生育期内LST-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),结合研究区实地观测数据对TVDI指数进行定量验证。结果表明,构建的NDVI-T_s特征空间散点图符合三角形关系,与前人研究结果相符;旱地作物不同生育阶段TVDI与土壤湿度均呈负相关性,表明TVDI具备反映研究区土壤湿润条件的能力;2017年黑龙江旱地作物生育期内各时段均有干旱状况发生,其中西部地区干旱发生频率和范围整体大于东部地区;TVDI与土壤相对湿度干旱等级判对率一致性达到90%以上。综上所述,基于MODIS数据构建的TVDI指数可以反映黑龙江省旱地作物干旱情况,研究可为作物生育期多时段干旱监测的业务化运行及为黑龙江省制定抗旱减灾策略提供科学参考依据。     

东北地区玉米干旱业务指标体系及其适用性

为提升农业和气象部门玉米干旱监测、预测、评估和防御服务业务能力,归纳了7种适合于东北地区的玉米干旱指标,主要有滑动旬雨量、旬土壤湿度、旬雨量盈亏率、不同生长期土壤湿度、各发育阶段水分亏缺指数和玉米植株形态指标等,指出不同指标适用性特点,并在东北地区玉米干旱气候风险分区中应用;最后讨论构建和使用作物干旱指标应注意的问题,指出作物干旱指标应有鲜明的农业气象意义、机理清晰、时空尺度适宜、业务适用,切忌指标混淆和盲目的时、空平均。     

不同土地利用方式下土壤水分动态及对降水的响应——以青海省互助县浅山旱地为例

摸清青海旱作农业区土壤水分动态变化对保障农作物产量形成和粮食生产安全具有重要意义。采用野外采样结合统计学方法,探究青海互助浅山旱地不同土地利用方式下土壤水分季节动态、垂直剖面特征及土壤水分对降水的响应。结果表明：（1）不同土地利用方式下耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态存在明显的干湿周期变化,土地利用方式对土壤水分季节变化影响不显著(P>0.05),降水事件、降水量级是影响耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态的主导驱动力;（2）0~30 cm土层是雨养耕作层,典型土壤含水期分为干旱期、湿润期、常态期和过渡期,土壤干旱发生一般由表层开始,随着土壤水分耗损加重土壤干旱逐渐向深层土壤延伸;（3）4种土地利用方式的土壤水分动态变化与前期累计降水量变化基本一致,亚表层(10~20 cm)和深层(20~30 cm)土壤含水量与前期累计降水量极显著相关性(P<0.01)。因此,在干旱事件频繁的青海旱作区发展“浅埋滴灌技术”是寻求土壤供水平衡的有效路径。     

作物对干旱胁迫的响应机制及提高作物抗旱能力的调控措施研究进展

干旱是影响作物生长发育和产量的最主要非生物胁迫之一,在气候变化背景下,作物遭受干旱胁迫的风险越来越大。为了应对干旱,作物表现出一系列的抵御机制,包括形态特征和生理生化（抗氧化酶、渗透调节物质、内源激素）特性改变。本研究从上述2个方面总结了作物对干旱胁迫的响应机制,并对提高作物抗旱能力的调控措施进行了论述,主要包括：（1）筛选抗旱性品种,促进对深层土壤贮水的吸收利用;（2）地面覆盖,有利于降低土壤蒸发,增加土壤含水量;（3）节水灌溉技术,如微喷灌、滴灌等灌溉方式能实现少量多次灌溉,根区局部灌溉有利于调节气孔关闭,减少奢侈蒸腾,降低土壤蒸发;（4）抗蒸腾剂,在作物枝干及叶面表层形成超薄透光的保护膜,抑制作物水分过度蒸腾;（5）植物生长调节剂,调控植物生理代谢,增强抗旱性;（6）纳米肥料,改变作物生理生化反应,促进植株生长发育;（7）生物炭,有利于土壤通气保水,改善土壤的物理性质和土壤的持水能力。本研究系统地对以上7种措施提高作物抗旱能力的作用机理、应用前景及存在问题进行了论述,以期为应对干旱胁迫提供理论依据和技术参考。     

南雄紫色土特性及土壤水分特性研究

土壤水分特性是制定作物灌溉制度的基础。为了合理制定南雄旱坡地烤烟灌溉制度,解决季节性干旱对该地区烤烟种植的影响,以南雄旱坡地紫色土壤为研究对象,通过野外试验和室内试验,研究了不同轮作方式下不同土层深度的紫色土土壤水分特性曲线。研究结果表明,旱坡地紫色土的饱和含水量30.7%,平均田间持水量25.5%,凋萎系数10.0%;土壤保水性差,占田持30%的土壤水会随着重力的作用流失;有效含水量所占的比例低,接近50%以上的土壤水没有办法被作物利用;不同轮作方式对水分特性曲线稍有影响,土层深度对其影响较大。建议制定灌溉制度时烤烟的计划湿润层深度为40 cm,当地在生产时应注注意经常松土,或增稻杆等增加土壤的保水性。     

基于不同植被指数的VSWI在河南省春季干旱监测中的应用分析

干旱是一种常见的自然灾害,严重影响着我国的农业生产,而河南省的春旱发生最为频繁。因此,以河南省为研究区,在分析河南省春季归一化植被指数（NDVI）、增强型植被指数（EVI）以及修正土壤调节植被指数（MSAVI）变化规律的基础上,构建其相应的遥感植被供水指数（VSWI）,分析比较了这3种植被指数构建的VSWI在反映土壤干湿状况时的差异,讨论了VSWI_N、VSWI_E以及VSWI_M与长时间序列降水的相关性。结果表明：VSWI与河南春季土壤相对湿度具有一定的正相关关系,VSWI_E、VSWI_M较VSWI_N更适合监测表层水分变化信息,总体来说,VSWI_E效果最好,而且,通过比较春季降水距平百分率（PA）发现,2000年是近30年春季最旱的一年。因此,选择利用EVI构建的VSWI监测2000年河南省春季干旱的时空演变规律,利用EVI构建的VSWI_E总体上更适用于监测河南省的春季干旱。     

安徽长江以南农业干旱遥感监测研究

建立干早遥感监测模型并探讨该监测方法的适用性,根据安徽长江以南地区秋季干旱特点,基于NOAA/AVHRR数据采用包含冠层温度的供水植被指数方法,利用极轨气象卫星遥感影像资料和气象台站常年地面土壤水分观测资料对干旱进行监测,结果表明沿江和江南区供水植被指数与20 cm土壤墒情的模型达显著水平(P<0.05),模型分别为y20cm=1.6708x+48.889和y20cm=4.18x+18.848,而与10 cm土壤墒情的回归方程未通过显著性测验。此外通过模型验证,20 cm土壤墒情反演结果与实际情况较为相符,因此供水植被指数方法适用于该区域的干旱监测。     

夏季干旱期间贵州农业气候资源优劣分析

为定量评估夏季干旱期间光照、热量和水分农业气候资源对粮食作物的客观影响,采取粮食光温生产潜力、光温水生产潜力评估方法,对比分析夏季干旱期间粮食生产潜力相对于气候平均状态的偏差,客观定量地分析夏季干旱期间贵州农业气候资源优势和劣势。研究表明：夏季干旱背景下,贵州水稻、玉米光温生产潜力相对于正常气候年份普遍偏高10%左右,光照和热量资源优势明显;而水稻、玉米光温水生产潜力却普遍偏低30%~40%,水分资源劣势限制了作物生长。通过水资源的合理开发和高效利用,满足干旱期间农作物的水分需求,良好的光照和热量条件可更加有利于农业生产。     

基于ARCGIS ENGINE的干旱监测预测系统

利用Visual Basic 6开发环境和ARCGIS Engine开发工具包,以EOS/MODIS等气象卫星资料和地面常规观测资料为主要信息源,建立干旱监测预测系统,发挥GIS强大的空间信息可视化管理和分析功能,实现大面积干旱灾害的快速监测及预警,为政府和有关部门提供一种强有力的决策支持方案。     

基于Sentinel多源数据的晋南农田地表土壤水分反演

通过遥感数据反演农田地表土壤水分,对农作物干旱、长势监测及估产有重要指导作用。以山西省闻喜县冬小麦种植区为研究区,利用水云模型去除植被影响,建立土壤直接后向散射系数与土壤含水量的关系,反演闻喜县2018年3月19日冬小麦种植区土壤水分。结果表明：协同Sentinel-1微波和Sentinel-2光学影像数据能够去除植被影响提高土壤水分反演精度,VV极化决定系数R²提高0.0914,均方根误差RMSE减少0.0895%。闻喜县中部河谷平原以及东南和西北部的台地土壤处于轻度干旱状态,西南部丘陵和东部山地土壤处于中度干旱状态。反演的土壤水分空间分布结果与地形起伏、灌溉条件和地力等级有较好的空间一致性,地形起伏低、灌溉条件良好的农田土壤水分含量高。