时间序列分析在橡胶白粉病预测中的应用研究

运用指数平滑法、自回归分析法、移动平均分析法、自回归移动平均法对1962-2003年期间海南农垦橡胶树白粉病的病情指数进行预测,并对这4种方法研究结果进行比较。结果表明,4种分析方法均能较好地预测橡胶白粉病的发生趋势,但自回归移动平均法的预测效果较好。因此可以利用时间序列分析法预测橡胶白粉病。     

酒泉市夏季降水和气温变化与ENSO事件的相关分析

运用主成分分析法对1951-2000年酒泉市月平均降水和气温资料进行了分析,并用X2检验的方法,对近50 a酒泉市夏季降水和气温变化与ENSO事件的相关性进行了分析.结果表明:(1)酒泉市夏季(6～8月)降水和气温对当地年降水和年气温起到决定性作用.(2)酒泉市夏季总体气候未来几年仍然将处于干旱少雨时段,降水量减少,温度升高.(3)ENSO暖事件对酒泉市夏季降水影响显著,ENSO暖事件年酒泉降水偏少占优,次年容易发生大量降水;但其与气温的相关性不明显.(4)ENSO冷事件对酒泉市夏季气温的影响接近显著水平,ENSO冷事件年酒泉市气温以偏低为主;对降水的影响不明显.     

近55年来河西地区干旱时空演变特征及其与ENSO事件的关系

根据河西地区14个气象站点1961-2015年的逐月气象观测资料,基于SPEI指数采用Mann-Kendall趋势检验法、反距离加权插值(IDW)等方法分析了近55年来河西地区年代际、四季干旱及空间变化特征,并探讨了ENSO 事件与该区干旱的关系。结果表明：在年代际变化上,自20世纪90年代以来河西地区干旱次数增多、干旱程度加重。季节时间变化上,河西地区春、夏、秋季均呈干旱化趋势,春季干旱化趋势最为突出,夏季次之,冬季略呈变湿趋势。空间变化上,整个河西地区春季均呈干旱化趋势,而且大部分地区的春旱趋势极为显著,其中春旱趋势最显著的地方是金塔;冬季整个研究区趋于湿润化。各季节干旱高频区分别集中在：春季在金塔、民勤地区,夏季在河西西北部,秋季在河西中东部及西部的安西—玉门一线,冬季在101°E以西的河西地区。河西地区秋季SPEI与SSTA指数的相关性最为显著,春季次之,夏季最弱。ENSO事件发生强度与河西地区SPEI影响因子的多项式拟合关系表明,ENSO事件强度对温度的影响高于降水;其中在ENSO暖事件(厄尔尼诺事件)发生年份,气温有明显的上升趋势;在ENSO冷事件(拉尼娜事件)发生年份,少数年份降水有所增加,对气温的影响较弱。     

ENSO事件对河西走廊气候与气候灾害的影响

通过对河西走廊敦煌、酒泉、张掖、武威4个城市58 a来气温和降水资料的搜集和整理,分析该区域气温和降水的变化、ENSO事件对该区气候以及旱涝灾害的影响。结果表明：1952年以来,该区年均气温总体呈波动上升趋势,气温增长率约0.3 ℃/10 a;年均降水量略有增加,增长率约2.3 mm/10 a。在58 a内该区发生旱涝灾害的频率为50%。小波分析显示,该区域轻度旱涝灾害周期为4~5 a,中度旱涝灾害周期为13~14 a,大的旱涝灾害周期为18~19 a,重的旱涝灾害周期为26~27 a。ENSO事件对该区平均气温的影响比平均降水量的影响明显,厄尔尼诺年气温明显升高,降水量略有增加;拉尼娜年气温明显降低,但年均降水量增加了10.5 mm。ENSO事件与该区旱涝灾害关系显著,该区域的旱灾和涝灾主要发生在ENSO事件年或前后年,并且旱涝灾害多发生在连续性的ENSO事件年。     

1951-1994年中国各地云量变化对ENSO事件的响应

利用美国国家实验室的云量数据,对中国各地区1951年到1994年期间的变化与ENSO指数进行了相关分析,发现ENSO指数与中国各地云量有着一定的相关关系,表明ENSO的发生对我国大部分地区的云量有着显著的影响,从而造成对我国区域降水量的影响,特别是对华北、东北、内蒙古和西北东部等地区的相关性具有很好的显著水平。通过对比各个分区对ENSO事件的响应程度,展示了ENSO对中国各地云量的影响程度的空间差异。     

前期Nino 3.4 区海温变化与宁夏1、2月气温、降水的关系

通过对北半球极涡、亚洲极涡面积和强度指数、东亚大槽强度及位置指数的相关性年代际强弱分析、检验,在最强相关阶段对宁夏1、2月气温、降水影响进行相关性分析及显著性检验,通过检验的特征量与气温、降水在相应的阶段稳定性较好,作为预报预测的选取和参考因子具有一定的指示意义。对1961年以来Nino 3.4区12月海温监测状态与次年1、2月气温、降水进行相关性分析,得出前期Nino 3.4区12月海温自2000年以来在宁夏区域暖背景和厄尔尼诺-拉尼娜状态下,与次年1月气温、降水分别成正、负相关,系数较高;在厄尔尼诺状态下,与宁夏次年2月气温、降水的正、负相关性较高;在拉尼娜状态下,与次年2月降水的负相关较明显,上述相关均通过显著性水平检验,可作为短期气候预测中可确定因子的依据;海温在正常状态下与次年1、2月气温、降水均无明显相关。统计了1961-2010年共15次拉尼娜事件结束年对宁夏次年1、2月气温偏高、偏低、降水偏多、偏少影响的概率,并通过X²检验得出,拉尼娜事件与宁夏1、2月气温、降水无显著相关性。     

太阳活动与ENSO事件对汉江谷地旱涝灾害影响分析

为探究汉江谷地旱涝灾害发生机理,根据18个代表站点1960-2010年气象资料,运用Z指数法界定出旱涝灾害等级和年份后,分析太阳黑子活动和ENSO事件对汉江谷地旱涝灾害的关系。结果表明:1)研究时段内汉江谷地呈暖干化趋势,气温以0.136℃/10a的速度上升,降水以15.7mm/10a的速度减少,旱涝灾害的发生呈增加趋势。2)20世纪70-80年代旱涝灾害指数与太阳黑子数呈负相关,80年代后二者呈正相关,太阳黑子的减少趋势与研究区域干旱化趋势相同。3)厄尔尼诺强度增大时研究区域的涝灾增多,拉尼娜发生强度增大时旱灾增多。     

白粉菌侵染后田间小麦叶绿素含量与冠层光谱反射率的关系

 本文对白粉菌侵染后田间小麦叶片叶绿素含量与光谱反射率的关系进行了研究。用不同浓度的药液控制田间病害的发生梯度,于灌浆期对不同严重度小麦冠层的光谱反射率进行了测量,同时测定小麦叶绿素含量并调查病情指数,分析叶绿素含量与病情指数、冠层光谱反射率的关系。结果表明,药剂对叶绿素含量无显著影响;受白粉病危害后,小麦叶片叶绿素含量明显降低,抗性不同的品种之间下降速度存在差异,与病情指数之间也有极显著的相关性。绿光波段与叶绿素含量之间的相关性达到了显著水平;基于多波段建立的模型要优于单波段,可以利用绿光、红光波段的反射率估计叶绿素含量。红边参数与叶绿素含量之间也有较好的相关性,其中以红边面积的相关系数最大。     

地面高光谱和低空遥感监测小麦白粉病初探

利用手持式高光谱仪和基于数字技术的低空遥感系统，对不同严重度小麦白粉病冠层光谱反射率进行了测定，同时调查病情指数，分析不同时期地面平台光谱反射率与病情指数及低空遥感平台反射率与病情指数（disease index，DI）、归一化植被指数（normalized difference vegetable index，NDVI）相关性。结果表明，地面光谱测量冠层光谱反射率和低空遥感数字图像反射率与小麦白粉病病情指数在灌浆期有显著的相关关系，就地面测量结果而言，近红外波段的相关性高于绿光波段，相关系数分别为0．79和0．54；低空遥感数字图像红、绿、蓝三波段中，相关性依次降低，相关系数分别为0．79、0．75和0．62；而且低空遥感图像与归一化植被指数也存在较好的相关关系，蓝、红、绿波段，相关系数依次为0．70、0．68和0．54。这表明利用遥感非破坏性监测小麦白粉痛有着良好的应用前景，对于小麦白粉病发生面积监测有重要意义。     

50余年来厄尔尼诺-拉尼娜(El Nino/La Nina)事件对山西省气候影响分析

通过搜集整理1956年以来山西省降水和气温资料以及发生的厄尔尼诺(El Nino)/拉尼娜(La Ni-na)事件、分析了降水量、气温及干旱灾害事件与El Nino/La Nina事件之间的关系,研究了El Nino/La Nina事件对山西省气候的影响。结果表明:1956年以来山西省年降水量呈现明显的波动减少趋势,气温呈现明显的波动增加趋势;El Nino/La Nina事件的发生对山西省降水量影响显著,厄尔尼诺年降水量低于正常年降水量48mm,发生干旱灾害的可能性加大,对山西省工农业生产会带来不利影响;拉尼娜年降水量低于正常年降水量16mm,发生干旱灾害事件的可能性减少,对山西省工农业生产的影响较小。El Nino/La Nina事件的发生对山西省气温影响不是很明显,厄尔尼诺年均气温低于正常年均气温0.01℃;拉尼娜年均气温高于正常年均气温0.1℃。     

Variability in fusarium head blight epidemics in relation to global climate fluctuations as represented by the El Niño-Southern Oscillation and other atmospheric patterns

Cross-spectral analysis was used to characterize the relationship between climate variability, represented by atmospheric patterns, and annual fluctuations of Fusarium head blight (FHB) disease intensity in wheat. Time series investigated were the Oceanic Ni?o Index (ONI), which is a measure of the El Ni?o-Southern Oscillation (ENSO), the Pacific-North American (PNA) pattern and the North Atlantic Oscillation (NAO), which are known to have strong influences on the Northern Hemisphere climate, and FHB disease intensity observations in Ohio from 1965 to 2010 and in Indiana from 1973 to 2008. For each climate variable, mean climate index values for the boreal winter (December to February) and spring (March to May) were utilized. The spectral density of each time series and the (squared) coherency of each pair of FHB-climate-index series were estimated. Significance for coherency was determined by a nonparametric permutation procedure. Results showed that winter and spring ONI were significantly coherent with FHB in Ohio, with a period of about 5.1 years (as well as for some adjacent periods). The estimated phase-shift distribution indicated that there was a generally negative relation between the two series, with high values of FHB (an indication of a major epidemic) estimated to occur about 1 year following low values of ONI (indication of a La Ni?a); equivalently, low values of FHB were estimated to occur about 1 year after high values of ONI (El Ni?o). There was also limited evidence that winter ONI had significant coherency with FHB in Indiana. At periods between 2 and 7 years, the PNA and NAO indices were coherent with FHB in both Ohio and Indiana, although results for phase shift and period depended on the specific location, climate index, and time span used in calculating the climate index. Differences in results for Ohio and Indiana were expected because the FHB disease series for the two states were not similar. Results suggest that global climate indices and models could be used to identify potential years with high (or low) risk for FHB development, although the most accurate risk predictions will need to be customized for a region and will also require use of local weather data during key time periods for sporulation and infection by the fungal pathogen.     

河北省小麦白粉病发生程度的中期预测

根据全省１０个县（市）９ａ的历史资料进行归纳总结，提出小麦白粉病流行结构模型，利用３月下旬至４月中旬的气象因子（降雨量、雨日、平均相对湿度）实况值，用判别分析的方法，对当年小麦白粉病发生程度进行中期预测，经１９９３～１９９４年的应用检验，预测结果与各监测县及全省实况吻合     

豫北麦区小麦白粉病中期测报技术研究

通过对小麦白粉病１４ａ的发生情况研究分析，初步明确影响豫北麦区小麦白粉病流行的主要因素和主要预测因子是当年早春３月中旬的菌源基数、３～４月份降水量和日照时数，提出了病害中期预测的综合分析预测法和预测指标，建立了病害发生程度预测式，经１９９４～１９９５年预测检验，表明预测结果与发生实际基本一致     

新疆泽普县小麦白粉病流行的时间动态及预测模型

2012年-2019年对泽普县春季小麦白粉病田间发生情况进行了系统调查, 并对数据进行了分析和模型拟合, 明确了当地白粉病春季发生和流行的特点?其病害春季流行曲线为典型的单峰S形曲线, 符合Logistic或Gompertz模型?在此基础上, 通过Pearson相关系数法分析了多年来该地小麦不同生育期白粉病病情指数与66个主要气象因子之间的相关关系, 筛选出影响小麦白粉病发生流行的关键气象因子为1月下旬平均日照时间?2月下旬平均气温?1月上旬-3月上旬平均气温和10月下旬-4月中旬平均日照时间, 并采用多元回归分析法建立了基于关键气象因子的小麦扬花期?灌浆初期和灌浆中期的病害预测模型?此研究结果可为当地小麦白粉病的防控提供技术支撑?     

橡胶树白粉菌Oidium heveae侵染寄主拟南芥的筛选

为筛选出橡胶树白粉菌Oidium heveae Steimnann新的寄主载体,通过接种野生型拟南芥Col-0、突变体Sr1-4D及eds1,观察了橡胶树白粉菌侵染不同拟南芥突变体的过程,PCR扩增测序法验证相关致病基因,构建橡胶树白粉菌-拟南芥互作体系。结果表明,在Col-0、Sr1-4D叶片上面,橡胶树白粉菌产生部分菌丝后停止生长,不能形成典型的橡胶树白粉病症状;但能成功侵染eds1叶片,在叶片的正、背面有银白色辐射状菌丝,后期在病斑上出现一层粉层,表现橡胶树白粉病的典型症状。组织染色和显微观察结果显示,在突变体eds1叶片上橡胶树白粉菌完成了侵染过程。PCR扩增测序结果表明接种后突变体eds1叶片上及组织中病菌均为橡胶树白粉菌;使用橡胶树白粉菌3个致病相关基因作为靶标,验证了eds1和橡胶树上白粉菌基因组中的3个致病相关基因相似度均达到99%~100%。表明橡胶树白粉菌可侵染拟南芥突变体eds1。     

Impact of foliar nickel application on urease activity,antioxidant metabolism and control of powdery mildew (Microsphaera diffusa) in soybean plants

Nickel (Ni) is a cofactor for urease, an enzyme that breaks down urea into ammonia and carbon dioxide. This study aimed to evaluate the physiological impact of Ni on urea, antioxidant metabolism and powdery mildew severity in soybean plants. Seven levels of Ni (0, 10, 20, 40, 60, 80 and 100 g ha^?1) alone or combined with the fungicides fluxapyroxad and pyraclostrobin were applied to soybean plants. The total Ni concentration ranged from 3.8 to 38.0 mg kg^?1 in leaves and 3.0 to 18.0 mg kg^?1 in seeds. A strong correlation was observed between Ni concentration in the leaves and seeds, indicating translocation of Ni from leaves to seeds. Application of Ni above 60 g ha^?1 increased lipid peroxidation in the leaf tissues, indicative of oxidative stress. Application of 40 g ha^?1 Ni combined with 300 mL ha^?1 of fungicide reduced powdery mildew severity by up to 99%. Superoxide dismutase, catalase, peroxidase and urease enzyme activity were greatest under these conditions. Urea concentration decreased in response to Ni application. Urease activity in soybean leaves showed a negative correlation with powdery mildew severity. The leaf Ni concentration showed a positive correlation with the urease and a negative correlation with powdery mildew severity. The results of this study suggest that urease is a key enzyme regulated by Ni and has a role in host defence against powdery mildew by stimulating antioxidant metabolism in soybean plants.     

利用移动式孢子捕捉器捕获的孢子量估计小麦白粉病田间病情

 Experiments were conducted by using RAM Air Sampler for Use with Moving Vehicle to estimate field disease severity of wheat powdery mildew during 2002-2005. Results showed that there was significant correlation between field disease index and trapped spore number. Therefore, two models relating field disease index to spore number trapped were constructed using data from 2002 and 2005, or 2003 and 2004, respectively. These two models can be used to estimate field disease indexes of wheat powdery mildew in different years when disease severity is different.     

宁夏温室瓜菜白粉病菌鉴定及病害流行预测模型构建

为明确宁夏回族自治区温室瓜菜白粉病菌的分类地位,对采自该地区温室的南瓜、黄瓜和甜瓜上的白粉病菌基于ITS序列分析进行分子鉴定;利用孢子捕捉器对温室中甜瓜白粉病菌的孢子量进行监测,分析环境因子、孢子量和病情指数之间的关系,并采用逐步回归分析法构建温室甜瓜白粉病的流行预测模型。结果表明,基于ITS序列的分子鉴定结果,3种瓜菜白粉病的病原菌均为单囊壳白粉菌Podosphaera xanthii。发病期间,每日温室中甜瓜白粉病菌的孢子量在12:00—16:00时段最多,占24 h内总孢子量的34%~81%,20:00—08:00时段最少;白粉病菌孢子的释放与光照强度有关,相关系数为0.602。第t天的病情指数与标准累积温度、标准累积湿度、t-4 d前08:00—12:00时段的累积孢子量、第t-4天16:00—20:00时段的孢子量均具有显著的相关性,相关系数分别为0.935、0.938、0.956和0.921。以标准累积湿度和第t-4天16:00—20:00时段的孢子量为预测变量构建了温室甜瓜白粉病流行预测模型,决定系数为0.962,表明该模型具有较好的实际应用价值。