基于WOFOST模型的冬小麦产量动态预报方法

为了确定基于WOFOST作物模型的冬小麦产量动态预报方法及产量预报业务应用效果,利用全国冬小麦主产区内174个农业气象站冬小麦生育期、叶面积指数和土壤湿度等观测资料以及15个农业气象试验站冬小麦生物量观测资料,完成 WOFOST冬小麦模型参数本地化和区域化。利用全国冬小麦主产区约1 200个气象观测站起报日前的逐日气象资料及起报日后30 a平均气候值组成的冬小麦全生育期气象数据驱动模型,模拟得到冬小麦地上总生物量和穗干重,站点和县级尺度的冬小麦单产直接采用穗干重来进行产量预报,省级和全国区域冬小麦平均单产根据模拟值2 a间的变化幅度进行产量预报。根据不同空间尺度的历史年预报冬小麦单产与实际产量数据的对比,进行基于WOFOST模型的冬小麦产量预报方法效果检验。结果表明：（1）2014—2019年期间295个农业气象站次冬小麦产量估测平均准确率为81.8%,220个次县冬小麦单产估测平均准确率为84.3%,预报结果具有可用性;（2）12个主产省（市、区）冬小麦单产2003—2019年平均预报准确率为88.2%～96.4%,全国冬小麦单产预报准确率为93.9%～95.9%,总体预报准确率较高,说明基于WOFOST模型的冬小麦产量动态预报方法具有可行性;（3）基于WOFOST模型与统计方法的冬小麦平均单产估产结果准确率略偏低,但预报的时效性和动态性具有更好的优势,能满足作物产量预报业务需求。基于WOFOST模型的不同空间尺度冬小麦单产动态产量估测的准确率验证,说明WOFOST在作物产量预报业务应用具有可行性;利用作物模型进行基于站点尺度的产量预报能够提高作物产量预报时空精细化能力,也能扩展到大尺度区域应用以达到对农业决策和宏观调控的目的。     

利用判别分析方法预测小麦条锈病

以四川马尔康、甘肃天水两地1988-2000年小麦条锈病发生情况和期间的气象资料数据为基础,利用判别分析方法对小麦条锈病的发生程度进行预测,建立了判别函数,四川马尔康、甘肃天水数据资料回代检验错分率分别为0、0.153 8,交叉验证错分率分别为0.230 8、0.307 7。四川马尔康回代准确率为100%,交叉验证准确率81.82%;甘肃天水回代准确率为87.88%,交叉验证准确率为78.79%。可利用该方法作为小麦条锈病预测预报的参考,以指导小麦生产。     

邕宁县早稻稻飞虱发生量预测方法探讨

褐稻虱与白背飞虱系邕宁县早稻的主要害虫,以第三代为主害代,其发生量与5月中旬至6月上旬的降雨量相关。根据邕宁县1981年—1990年共10年的诱测灯下所诱获的成虫量,田间成若虫高峰日加权平均虫量,5月中旬至6月上旬降雨量等资料,以二元回归和模糊列联表分析法分别建立第三代褐稻虱和白背飞虱发生量的预报模型。经验证,11年的总预报准确率分别为81.8％和90.9％。     

安徽省稻曲病气象等级预报方法研究—以池州为例

为进一步明确安徽省稻曲病发生关键期, 探索稻曲病气象等级预报方法, 以满足对该病害气象等级预报的服务需求?本文以安徽省池州市为例, 利用1995年-2018年一季稻稻曲病观测数据和同期气象资料, 通过相关分析确定稻曲病发生关键期?根据稻曲病大发生对适温高湿环境的需求及不同降水等级和温度对稻曲病发生程度的影响不同, 以稻曲病发生关键期降水日数为基础, 引入雨量系数和温度系数, 形成稻曲病发生综合气象条件指数, 通过最优曲线回归分析, 建立稻曲病预报模型?结果表明, 7月下旬至8月中旬是池州市一季稻稻曲病发生关键期; 综合气象条件指数与稻曲病病穗率相关性明显高于降水日数与病穗率相关性; 预报模型回代检验准确率为81.0%, 2016年-2018年模型预测结果均与实际情况相吻合, 由于样本中轻发生和大发生年份较少, 对轻发生和大发生预报的准确性需在样本丰富条件下进一步验证?模型在业务应用中, 可结合CFSv2模式逐日降水和气温预报产品, 提前10~30 d开展稻曲病气象等级预报, 对做好稻曲病的防治工作具有重要参考价值?     

基于判别分析的玉米茎腐病发生程度预测模型

对河南省夏玉米区2003年-2018年玉米茎腐病发生、流行情况进行分析,选择制约茎腐病发生流行的主要气象因素,采用判别分析法建立茎腐病发生的两阶段预测模型。应用2003年-2014年的数据进行模型训练,利用2015年-2018年数据进行测试。结果表明,第一阶段预测模型历史回代自身验证准确率为86%,交互验证准确率为79.1%;第二阶段自身验证准确率为83.7%,交互验证准确率为76.7%。应用2015年-2018年数据进行测试,第一阶段预测准确率75%,第二阶段预测准确率85%。说明利用判别分析建立玉米茎腐病流行模型是可行的。     

甜菜夜蛾发生程度的气象等级预报模型

甜菜夜蛾是严重影响蔬菜产量和品质的害虫,其发生发展与气象条件关系十分密切。为探索气象条件与甜菜夜蛾发生程度的关系,开展甜菜夜蛾发生程度气象等级预报服务,选取2009—2010年湖北省甜菜夜蛾虫情资料和对应台站的气象资料,对甜菜夜蛾发生程度等级与各项气象因子做相关分析,在此基础上,筛选出模型因子,采用多元线性回归分析方法,构建了湖北省甜菜夜蛾发生程度气象等级预报模型,并对模型验证。结果表明:历史回代检验旬检验结果达基本一致以上的为76%;独立样本预测检验旬值达基本一致以上的为63%,模型总体预报结果较好,可为湖北省开展甜菜夜蛾气象等级预报业务提供技术支撑。     

应用模糊数学评判模型对第3代稻飞虱作定性预测

应用时间序列法对岑溪市第3代稻飞虱发生程度历史资料进行组配,建立Fuzzy模型,对第3代稻飞虱混合种群发生程度进行预测,其历史拟合符合率达92．3％。1996-2007年12a试报,预报准确率平均达91．7％。     

第3代稻飞虱主要气象影响因子的通径分析及预测

研究气象因子对第3代稻飞虱发生、发展的影响,为稻飞虱的预报和防治提供科学依据.利用广东省化州市1993~2010年稻飞虱系统调查资料和气象资料,对第3代稻飞虱发生程度与主要气象因子进行相关和通径分析,建立回归预测模型.结果表明:上年8月下旬平均最高气温和当年1月上旬相对湿度是影响第3代稻飞虱发生程度的主导因子,上年8月下旬至9月中旬平均气温的直接作用次之,上年12月中旬至下旬降雨量、上年8月下旬温湿系数等对害虫发生程度的直接作用较小,但通过上年8月下旬平均最高气温发挥间接作用.利用逐步回归方法建立了第3代稻飞虱发生程度的预测模型,模型历史拟合准确率为87.8%,而2011年预测结果与实际发生实况一致.生产中可以应用拟合的模型对稻飞虱的发生为害进行预测预报.     

气候变化对河北省宁晋县夏玉米产量的影响

利用M-K检验和Sen斜率对河北省宁晋县1982—2018年的气象数据和对应年份的玉米产量数据进行分析,并利用HP滤波法将夏玉米产量分离为气候产量和趋势产量,进而分析气候产量与气候变化的关系,筛选产量变化较大的年份,分析气象因子的变化特征,进而解释夏玉米生产主要的气象影响要素.结果表明:夏玉米种植季总日照时数、相对湿度...     

灰飞虱发生规律及预测预报技术研究

通过2005～2011年对灰飞虱的室内饲养及田间调查与观察,明确了灰飞虱在济宁市常年发生5代;利用测报资料和气象资料,采取逐步回归分析方法,组建了灰飞虱主要为害世代第1代的发生量、发生期的预测模型,经回测检验,发生量的拟合准确率为97％,发生期的拟合准确率为100％.2011年预测发生量与发生期的预报值与实际发生情况相符.     

未来气候变化对东北地区玉米单产影响的模拟研究

东北地区是我国具有战略意义的商品粮基地,研究气候变化对东北地区玉米产量的影响具有重要意义。采用区域气候模式与作物生长WOFOST模型相结合的方法,模拟了基准气候(BS,1961-1990年)和B2情景下2011-2050年东北地区的玉米单产,初步预测了未来气候情景下玉米单产的变化状况。结果表明:WOFOST作物模型能较好的模拟东北地区的玉米产量,模型检验结果表明,该模型对玉米产量的模拟在70%～80%年份里的模拟精确度在80%以上。模拟结果显示:未来10-20年内,东北地区北部大部地区玉米具有增产潜力,但就北地区整体而言,总体增产幅度较小。2030s和2040s东北地区大部受气候因素影响表现为减产。未来40年,受气候变化影响东北地区玉米单产总体表现为减产,减产幅度为9.5%。由于目前的研究结果存在未考虑农业生产的适应措施等局限性,可能会高估气候变化的负面影响。     

基于降水距平的黄淮平原夏玉米干旱评估指标研究

以降水和产量资料为基础,研究确定了夏玉米干旱评估指标。首先对历史产量序列进行处理,利用三次多项式拟合趋势产量,分离相对气象产量;分析不同生育阶段降水距平和相对气象产量的相关关系,结果表明,玉米出苗~抽雄期降水距平与相对气象产量呈显著的正相关;通过统计分析,建立了它们之间的回归方程,并结合农业干旱划分标准,确定了夏玉米生长季不同等级的农业气象干旱指标,即降水负距平<20%、20%~50%、50%~80%、>80%时,分别出现轻旱、中旱、重旱和严重干旱,产量分别减少<10%、10%~20%、20%~30%、>30%。     

1971—2016年河南省夏玉米生长季极端干旱时空特征

选用地表湿润指数,利用1971—2016年气象数据对河南省夏季极端干旱发生的时空特征进行了分析。结果表明：近46 a来,河南省夏季极端干旱发生频数在年均0.08～2.15月之间,总体上呈现微弱的下降趋势。6月和9月极端干旱发生次数高于7月和8月。1970s发生频数最多,2000s最少,2010s呈现回升的趋势。6月和9月极端干旱发生站次百分比明显高于7月和8月,且6、7月和9月的发生站次百分比在2010s也呈现回升趋势。各年代平均发生频数均以豫南地区最高,近46 a来极端干旱总次数呈现由南向北逐渐递减的分布特征,但6月份发生总次数高值区则主要分布在豫中和豫西地区。全省范围内极端干旱发生存在明显的4~8 a周期变化,2010s极端干旱发生频数和站次百分比均呈回升趋势,应引起夏玉米生产上的关注和重视。     

甘肃省河东地区春玉米干旱演变特征及灾损风险区划

甘肃河东地区为全省春玉米主要种植区,同时也是易发生干旱的地区,基于FAO推荐的Penman-Montith模型以及其提供的作物系数计算了甘肃省河东地区春玉米作物水分亏缺距平指数(CWDI_a),采用甘肃省河东地区54个气象站1961—2017年逐日气象数据以及河东各县(区)春玉米多年产量资料,从干旱的年际变化趋势、干旱空间分布特征以及春玉米干旱灾损风险区划三方面对近57年来河东地区春玉米各生育期干旱演变特征及其灾损风险区划进行了分析。结果表明:受降水的影响,河东地区春玉米生长期各旬需水量、CWDI_a值均呈先增大后减少的趋势,全区CWDI_a值15,表明该区虽为雨养农业区但仍需通过灌溉补给保证作物生长期所需水分。生长季内春玉米水分亏缺的变化幅度:抽雄～开花期拔节期乳熟～成熟期出苗～七叶期。出苗～七叶期水分亏缺程度由南向北呈递减趋势,其他三期水分亏缺程度由南向北呈递增趋势。河东地区春玉米干旱风险具有明显的区域性和差异性,低风险区主要在陇东南部地区,陇南中部、北部、南部地区,甘南高原东北部地区;中风险区主要在陇东中部地区,陇南东南部地区,陇西黄土高原中部地区;较高风险区主要在环县,渭北地区;高风险区主要在黄河以南地区至靖远-榆中区。总体来看,河东春玉米干旱灾损风险区由南向北呈纬向分布,且受积温影响,海拔高于2 500 m的高山区不适于种植春玉米。     

基于WOFOST模型的辽宁省春玉米干旱灾损风险评估

利用锦州农业气象试验站的作物生长发育和土壤实测数据对WOFOST模型水分胁迫模块进行了调参,适用性验证表明,WOFOST模型适用于辽宁省春玉米生长发育和产量的模拟,辽宁省春玉米受干旱的影响可以利用WOFOST模型较敏感地反映出来。利用调参后的WOFOST模型模拟了全生育期及出苗~拔节、拔节~抽雄、抽雄~乳熟和乳熟~成熟各阶段发生轻、中、重旱情景对辽宁省春玉米产量的影响,并根据模拟结果确定了不同干旱风险等级下辽宁省东、中、西部玉米生产的灾损范围。结果表明：不同生育期发生干旱对产量的影响不同,总体上,抽雄~乳熟期发生干旱的影响最大,其次是拔节~抽雄期,而出苗~拔节期和乳熟~成熟期发生干旱对产量的影响较小,全省春玉米在抽雄~乳熟期发生重旱的减产风险达30%~70%;在相同干旱水平下,不同区域受影响程度也不同,在全生育期及各生育阶段发生轻、中、重旱情景下,干旱导致的减产率总体上表现为由东部向西部地区逐渐加重的趋势,在全生育期重旱情景下,辽宁省东部的春玉米减产率为40%~75%,中部为60%~90%,西部达65%~95%。     

黑龙江省低温冷害时空分布规律与发生预测研究

文中利用黑龙江省74个气象站35年(1971~2005年)夏季5~9月平均气温资料,与GIS相耦合,首次对黑龙江省低温冷害进行了县(市)级的时空分布规律分析,并运用灰色分析模型对黑龙江省未来低温冷害的发生情况做了预测。研究结果表明:黑龙江省低温冷害发生次数20世纪70年代为最大,80年代后呈下降趋势;在空间分布上,黑龙江省低温冷害的平均发生频率南方大于北方,严重冷害表现为北方大于南方,一般冷害则表现为中部及西南部地区大于全省其它地区;低温冷害的发生与厄尔尼诺现象有很大的相关性,厄尔尼诺年及其前后年为低温冷害的多发年。2009~2020年黑龙江省大部分地区会发生低温冷害,2020~2030年发生区域和频率有所减少,2030年后发生频率与地区明显减少,未来黑龙江省低温冷害的发生将多集中于北部和中部地区。     

近50年来秦岭南北气候分异研究

全球变化就区域性而言,重点集中在脆弱生态区和自然地理区域的过渡地带,如海岸线、水分条件充足的堤度带及山地.秦岭南北的气候变迁是全球气候研究的重点.研究表明:近50年来,秦岭南北平均气温呈上升趋势,但在突变时间与幅度存在一定的差异.秦岭北部在1989年发生突变,升温幅度为0.03℃/a,夏冬两季升温幅度大;秦岭南部在19...     

近50 a青海黄南州降水变化特征

选取青海东南部黄南州4个气象观测站近50 a（1961-2010年）降水资料,运用气候诊断分析方法,对黄南年降水量变化特征进行研究。结果表明：研究区域内各地年平均降水量有较大差异,在空间分布上自南向北逐渐减少,变异系数自南向北呈增加趋势,各地年降水量皆呈正态分布;区域内年降水除泽库外都呈减少趋势,各地变化趋势并不显著;黄南四季降水各地变化不同,但冬季都呈增加趋势,南部增加显著。突变分析表明,河南年降水量在1985年发生了一次由多到少的突变,尖扎、同仁、泽库可能在20世纪90年代初存在突变;周期分析表明,4站年降水量都存在10 a的周期性变化规律,此外,尖扎、同仁、泽库、河南还存在2～4 a、准2 a、3～5 a、3～5 a的短周期变化。     

基于重心模型的中国入境旅游地域结构演变研究

本文运用重力模型,采用1990-2006年中国旅游统计年鉴数据,计算出各年份入境旅游客流、旅游外汇收入的全国和各大区重心位置,结果表明:入境旅游客流重心在经度和纬度方向上表现出一定的阶段波动性,总的变动趋势由低纬度向高纬度的方向移动,接待客流量的南北差距在缩小,东西部差距呈年际波动;旅游外汇收入重心整体呈现由西向东,由北向南规律性移动,旅游外汇收入的南北、东西差距总体进一步加大,近两年出现缩小趋势;入境旅游客流与旅游外汇收入重心在位置上有差异,收入重心在南北方向上较客流重心偏北约2个纬度,在东西方向上收入重心较客流重心偏东约1个经度;七大区的入境旅游客流重心、收入重心空间变化呈现不同的特点,在各个大区内省际之间入境旅游发展存在着不均衡性。     

黄淮海地区夏玉米对干旱和涝渍的生理生态反应

利用黄淮海地区多站点的夏玉米水分控制试验,探讨旱涝对夏玉米发育进程、光合能力、干物质分配、叶面积扩展、产量结构及最终产量的影响,进而分析旱涝对夏玉米生长过程的影响机制。结果表明:干旱减缓了夏玉米营养生长阶段的发育速率,但加快了生殖生长阶段的发育进程,而涝渍对夏玉米发育进程的影响较小;夏玉米全生育期土壤湿度距适宜湿度减小1%,其叶片最大光合速率将下降0.3 mol·m~(-2)·s~(-1),比叶面积上升8×10-6hm~2·kg~(-1);夏玉米全生育期土壤相对湿度下降1%,其地上总干重和穗干重均下降0.55%,而产量将减少155kg·hm~(-2);干旱不仅使玉米灌浆时间变短,而且使叶片光合能力下降;营养生长阶段干旱使干物质更多地分配向茎秆,导致叶面积扩展乏力,生殖生长阶段干旱减少干物质向贮存器官的分配而影响产量构成;尽管干旱使叶片变薄而促进其扩展,但仍不足以减缓干旱的整体负面影响,最终导致玉米减产;而涝渍主要使玉米叶片光合能力下降,并导致干物质向穗的分配减少而减产。