河北日光温室气象灾害影响和气象服务评估

通过问卷形式,对河北省日光温室蔬菜生产经销者和技术人员对气象服务的满意度,低温冻害、寡照、大风、雪灾4种主要气象灾害对日光温室蔬菜产量、品质、贮藏、运输、销售的影响率,用于日光温室气象灾害防御及补救的费用占所有气象灾害防御和补救费用百分率,以及菜农接受气象服务的投入占收成的百分率等进行调查,并利用德尔菲法对气象灾害防御和补救费用及气象服务的效益进行定量化评估.结果表明,多数被调查者认为低温冻害和寡照对日光温室蔬菜产量和品质有较大影响,其中认为低温冻害影响率大于15％的人数分别占45.6％、53.7％,认为寡照灾害影响率大于15％的人数分别占37.8％、35.4％,认为大风和雪灾的影响相对较小;70％以上的人认为大风和寡照对日光温室蔬菜贮藏、运输和销售的影响率在20％以下,超过50％的人认为低温冻害对蔬菜贮藏影响率大于30％,认为雪灾对蔬菜贮藏、运输和销售的影响率大于30％的人数分别占31.0％、63.9％和53.0％.被调查者对日光温室4种主要气象灾害的气象服务满意度均达96％以上.对大风、低温冻害、寡照和雪灾的防御和补救的费用占所有气象灾害防御及补救费用的平均百分率分别为20.3％、15.8％、13.0％和19.4％,4种灾害的气象服务平均贡献率分别为3.08％、2.25％、1.90％和2.55％.按近l0a（2004-2013）河北省日光温室蔬菜产业年平均生产总值计算,大风灾害气象服务效益最高,平均每年达2.941亿元,其它依次为雪灾、低温冻害和寡照,总效益平均每年达9.340亿元.     

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。     

日光温室越冬茬蔬菜滴灌栽培关键技术

日光温室越冬茬蔬菜栽培过程中一直处于低温寡照状态,设施内空气湿度大,易诱发病虫害的发生。滴灌栽培作为节水栽培的一种,可有效提高水的利用系数,降低空气湿度,减少农资(农药、化肥)的投入,达到节支增产的目的,可用于日光温室越冬茬蔬菜的无公害生产。     

北方设施农业气象灾害监测预警智能服务系统设计与实现

该文针对设施农业种养殖企业用户的设施农业气象灾害直通式服务需求,运用云计算、物联网、移动互联网等信息化技术,基于JavaEE技术框架、SOA(service oriented architecture)云服务技术,通过多重因素关联规则学习方法,构建基于互联网气象数据、设施农业小气候环境数据及作物生育期等多重因素的设施农业气象灾害预警和生产管理专家知识规则,依托气象部门一体化智能网格气象预报预警平台和未来3~7 d的精细化气象要素预报,开发基于互联网数据挖掘和专家知识决策技术的设施农业气象灾害监测预警及智能决策推送服务系统,对寒潮、大风、低温寡照、暴雪等北方主要设施农业气象灾害进行早期预警提醒,系统于2017年秋冬季在天津津南区部分农业园区推广应用,基于移动互联网通过智能手机APP对5次强冷空气过程提前3~5 d自动研判并实时推送设施农业生产管理决策和防灾减灾提醒建议,便于生产管理者及时关注天气变化和提前采取生产管理措施,避免重大灾害损失,探索应用互联网、云技术、大数据挖掘等信息手段开展气象灾害早期预警,为研究满足设施农业互动式、个性化、智能化和专业化气象信息服务和推动农业现代化和现代农业发展提供借鉴。     

低温寡照影响番茄幼苗根系有机酸代谢和养分吸收

低温寡照气象灾害严重制约设施番茄产量和品质,本研究拟从番茄根系有机酸代谢和养分吸收的角度,探究低温寡照影响番茄生长的潜在机制。通过人工控制试验,设置不同低温（最高温/最低温：12℃/2℃、14℃/4℃、16℃/6℃、18℃/8℃）和弱光（200、400μmol·m-2·s-1）的交互处理,研究低温寡照处理2、4、6、8、10d后苗期番茄根系活力、氮磷钾含量、植株干重以及根系分泌低分子量有机酸（LMWOAs）的动态变化。结果表明：低温寡照显著抑制番茄根系活力和氮、磷、钾吸收,抑制根、茎叶干重增加,温度越低抑制作用越强;最低温（12℃/2℃）和最弱光（200μmol·m-2·s-1）处理下,番茄根系活力仅为对照的7.70%～22.1%,根系氮、磷、钾的净吸收量分别为对照的3.75%～18.1%、1.28%～27.1%和19.1%～35.5%,根系、茎叶干重分别为对照的23.4%～55.9%和42.6%～66.5%。低温寡照胁迫下番茄根系分泌低分子量有机酸的总量显著降低,土壤pH值升高,其中草酸的分泌量最大,下降幅度最明显。表明低温寡照对番茄生长的抑制作用可能与根系活力下降,草酸分泌减少和养分吸收降低有关,推测在低温寡照胁迫初期施加适量草酸或氮、磷、钾复合肥料或许可提高番茄的抗灾能力。     

北方地区日光温室气象灾害风险评价

利用北方典型日光温室室内以及相应台站气象数据,建立基于BP神经网络的室内气温预报模型,以此预报北方243个台站1990-2009年室内气温,利用预报的室内气温数据及室外降水、日照、风速等气象数据和主要气象灾害指标,构建基于实数编码的加速遗传算法(Real-code accelerating genetic algorithm,RAGA)和投影寻踪(Projection pursuit evaluate,PPE)的日光温室气象灾害风险评价模型,并对北方地区日光温室主要生产月气象灾害风险进行逐月评价.结果表明,北方日光温室室内气温预报值与实际观测值的标准误差在0.89～1.54℃,方程决定系数在0.87 ～0.94.北方地区日光温室1-3月的气象灾害风险等级较高,分布在天山以北、大兴安岭以北的地区和西藏地区,主要是低温和大风沙尘天气.9月气象灾害风险等级最低,分布在长城以南,黄河以北地区,主要是低温.本研究构建的北方地区日光温室气象灾害风险评价模型可为日光温室气象灾害风险区划和防御提供决策支持.     

文县滑坡、泥石流预警网络建设经验

文县被列为"长治"工程重点县后,针对全县频发的滑坡、泥石流等山地灾害,在泥石流监测预警点和滑坡、泥石流群测群防点的建立和运行过程中,对滑坡和泥石流的监测机制、预警网络建设、科学监测等方面进行了探索,以准确预警预报为出发点,以"防大汛、避大灾、减少灾害损失,服务于发展山区经济"为目的,成功地预报了多处滑坡、泥石流灾害,并进行了险情处理,极大地增强了人民群众在生产生活中的安全保障,取得了明显的防灾减灾效益。     

寡照胁迫对设施葡萄叶片光合特性的影响及评价

以"红提"葡萄(Vitis vinifera L.)为试材,于人工气候箱设置L1(80μmol·m-2·s-1)、L2(200μmol·m-2·s-1)两种辐射水平,分T1、T3、T5、T7、T9(持续胁迫1、3、5、7、9d)5种胁迫天数对试材进行寡照处理,以L0(600μmol·m-2·s-1)为对照(CK),胁迫结束后统一以L0辐射水平进行16d的恢复试验。测定葡萄叶片相对叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光动力参数等指标,利用主成分分析方法筛选所测指标定义胁迫程度指数(Light stress index,LSI),结合恢复生长法划分寡照胁迫等级。结果表明:(1)寡照胁迫使葡萄叶片光合作用受到抑制,随着寡照胁迫程度加深,葡萄叶片的相对叶绿素含量(SPAD)、光饱和点(LSP)、最大光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQE)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光化学淬灭系数(q P)、光合电子传递速率(ETR)均表现为降低的趋势,非光化学淬灭系数(q N)呈上升趋势。L1处理的各指标变化幅度大于L2处理,胁迫9d时,Pnmax降至CK的26.5%,q N增至CK的1.89倍。Fv/Fm随胁迫时间表现为先增大后减小的趋势,L1T5处理达最大为0.79;(2)寡照胁迫后,0~8d为葡萄叶片光合参数快速恢复阶段,恢复至相对稳定状态需要12d左右。短时轻度寡照胁迫对葡萄叶片光合作用无明显抑制,甚至在恢复光照后表现出一定的刺激作用。长时重度寡照胁迫会对葡萄叶片光合系统造成不可逆损伤。(3)综合不同水平胁迫后葡萄叶片光合参数的恢复情况,结合恢复12d时葡萄叶片的LSI值,将设施葡萄寡照灾害分为无灾0级(L1寡照1d,L2寡照1~3d),轻度灾害Ⅰ级(L1寡照2~3d,L2寡照4~7d),中度灾害Ⅱ级(L1寡照4~7d,L2寡照8~9d),重度灾害Ⅲ级(L1寡照7d以上,L2寡照9d以上)4个等级。     

日本的泥沙灾害监测预警体系及其启示

 日本的泥沙灾害监测预警体系由泥沙灾害危险区域的判别调查、泥沙灾害监测系统、泥沙灾害预警系统和防灾预案等4部分构成。其中,泥沙灾害危险区域的判别调查是基础,泥沙灾害监测系统和预警系统是核心,防灾预案是关键。在地域合作防灾体系中,由国家对地方政府进行技术指导和资金补助,地方政府对基层政府进行技术指导和资金补助,地方政府指导防灾活动,基层政府向居民提供防灾信息,实施防灾训练等。日本在泥沙灾害监测预警体系建设方面的经验值得我国在建设水土保持监测网络与信息系统工作中借鉴。     

2009/2010年度异常气候对北京冬小麦生产的影响

通过收集小麦主产区气象数据,结合田间"三情"监测点调查结果,采用比较分析方法,针对2009/2010年度北京地区出现的异常气候对冬小麦不同生育期产生的影响进行了分析。结果表明:2009/2010年冬小麦全生育期遭遇播种-出苗期干旱、初冬强降温、冬季持续极端低温、春季低温霜冻和灌浆后期连阴寡照等异常气候造成的农业气象灾害,对小麦造成的影响包括生育期推迟、群体不足、个体生长较弱、产量下降等。     

基于灾变链式理论的日光温室黄瓜霜霉病警源追溯模型研究

追溯警源是日光温室蔬菜病害预警中提供排警措施的依据。结合灾变链式理论和植物病害流行学,对日光温室黄瓜病害警源追溯问题及孕源断链减灾模式进行了系统分析。考虑到日光温室作物病害预警对象多警源的特点及其对预警解释推理方式的影响,采用数字化方法,构建了易于系统实现的日光温室黄瓜霜霉病警源追溯模型。对日光温室黄瓜霜霉病实例进行追溯分析,结果表明,外界出现的阴雨雪雾天气是导致该实例中霜霉病发生的警源。并可用方差分析来检测日光温室环境的时空突变,以验证警源信息。该模型能够为日光温室黄瓜霜霉病排警措施提供决策支持。     

北京地区温室大棚黄瓜生长期作物潜在病害的发生概率

在北京大兴区选择一普通温室大棚,观测正常管理方式下黄瓜生长期（2012年10月12日-2013年4月26日）温室大棚内的空气温、湿度数据,根据病菌侵染适宜的空气温度、相对湿度和叶片湿润时间,分析作物潜在病害的发生概率.结果表明,88.1％的潜在病害发生在凌晨和夜间,加强凌晨和夜间时段的温室管理是减少温室大棚病害发生的关键;潜在病害发生天数占观测周期内总天数的22.8％,2-4月潜在病害发生概率占全生育期的97.7％,其中3月最严重,占总量的53.3％,3月份温室大棚作物的食品安全潜在风险可能最大.研究结果可为北京地区温室大棚作物病害的管理提供科学依据.     

考虑覆盖材料蒙皮效应的温室结构稳定承载力计算

为研究覆盖材料蒙皮效应对温室结构稳定承载力的影响,该文在考虑温室结构的实际工作状态、材料非线性和几何大变形的前提下,采用ANSYS有限元分析软件,选取华北型、文洛型和日光型3种温室结构类型,建立了单榀骨架、整体骨架、整体骨架覆盖薄膜、整体骨架覆盖玻璃和整体骨架覆盖PC板5种计算模型,模拟了风雪灾害下温室结构破坏的全过程,得到了其破坏模式和荷载与位移关系曲线,分析了温室结构的稳定承载力和空间作用效应,并给出了其极限荷载系数和稳定承载力提高系数。结果表明:考虑覆盖材料蒙皮效应时,雪荷载作用下温室结构易发生失稳破坏,风荷载作用下温室结构稳定承载力较高,温室结构抗雪灾能力低于抗风灾能力;荷载工况由风荷载控制时,覆盖材料使日光温室结构稳定承载力提高20%~50%,设计时可考虑相应蒙皮效应;荷载工况由雪荷载控制时,覆盖材料使华北型和文洛型温室结构稳定承载力分别提高1~2倍和1~4倍,设计时可考虑相应蒙皮效应;覆盖玻璃使温室结构稳定承载力提高20%~280%,覆盖PC板使之提高20%~240%,覆盖薄膜使之提高0~40%。研究成果可为温室结构抗风雪灾害设计提供参考。     

宁夏南部山区农业干旱预警模型

为建立格点尺度上的农业干旱预警模型,根据自然灾害系统理论,综合干旱孕灾环境、致灾因子、承灾体的特征,选择DEM、坡度、坡向、土壤类型、历史干旱风险指数、农业投入量作为孕灾环境稳定性影响因子,选择前期干旱程度、作物水分满足率、作为致灾危险性因子,选择作物种类、作物发育期水分敏感系数、灌溉条件、作物单产水平等作为承灾体脆弱性因子,在干旱灾害系统分析的基础上,采用层次分析法（AHP）量化影响因子的影响系数,建立基于GIS和空间插值的宁南区域农业干旱预警累乘模型。检验结果表明,预警模型输出干旱等级与实测符合率达到90%以上,能准确预测未来干旱发展趋势和分布范围,比现有基于气候干旱指数的预警模型空间分辨率明显提高,模型输出结果更能反映农业干旱的发生、发展过程,模型可用于区域干旱预警和干旱趋势预测。     

基于CFD的下沉式日光温室保温性能分析

为了深入了解下沉式日光温室的保温性能,该文基于非稳态传热模型,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件模拟盖帘状态下下沉式日光温室的温度场,并采用试验对CFD模拟温室内的温度场进行验证,验证结果表明,CFD对下沉式日光温室盖帘状态下温度场的模拟具有较高的可信度.为了提高下沉式日光温室的保温效率,使用CFD软件对不同盖帘时间的下沉式日光温室的温度场进行模拟,并分析其对热能分布的影响.结果表明,不同盖帘时刻对下沉式日光温室夜间温度的影响差异显著;在午后弱光、室内外温差较大条件下,提前盖帘可以显著提高日光温室内夜间温度.该研究为CFD在下沉式日光温室研究中的应用及下沉式日光温室盖帘管理提供参考.     

舟曲县特大泥石流灾害发生的深层原因及预警防范

舟曲县"8·8"特大泥石流灾害的发生造成了巨大的人员伤亡和财产损失。从该次特大泥石流灾害发生的地质条件入手,分析了诱发泥石流的两点主要原因——不可抗力的自然因素和人为因素的破坏。进而得出舟曲县特大泥石流灾害发生的深层原因,并提出了具有针对性的预警、监测和应急措施。建议构建综合预警防范机制,以便从根本上防范此类地质灾害的再次发生。     

日光温室番茄病虫害发生特点与生态控制技术研究

研究结果表明,在日光温室生产条件下,番茄病害有35种,害虫16种。主要病虫为灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病、脐腐病、斑潜蝇和温室白粉虱,田间发生特点为种类多、危害期长、流行速度快、危害重和损失大。并提出以健康栽培、生态调控、棚室O3消毒、套袋保护、防虫网阻隔等措施为主,结合适时适度使用高效低毒化学农药的生态控制技术措施。田间应用实践证明,该方案有效阻止了病虫的扩散流行,成功控制了主要病虫危害,防治效果较为理想,并使产品达到安全优质标准。