基于Copula函数的辽西地区农业气象干旱灾害分析

干旱作为辽西地区频发的自然灾害之一,对农业影响显著。综合考虑气象干旱灾害的多要素作用,本文基于SPI指数利用游程理论提取辽西地区1956—2014年农业气象干旱的历时和强度,在确定单变量边缘分布的基础上采用Copula函数分析干旱发生的联合概率和重现期,并以1991—2011年农作物旱灾实况为依据,探讨气象干旱重现期与作物旱灾损失之间的联系。结果显示:(1)干旱历时和干旱强度分别符合Weibull和Gev分布,Frank-Copula适合模拟辽西地区的干旱联合分布;(2)本区发生历时和强度双低、短历时-高强度、长历时-低强度干旱的可能性较大;(3)高强度-短历时和低强度-长历时组合下重现期多为2—4个月,辽西多轻、中旱;(4)1991—2011年旱灾实际重现期与理论重现期接近,表明联合重现期能更好地体现灾害发生频次;(5)重现期低于2个月为轻度干旱,2—8个月为中度干旱,高于8个月为重度干旱,农业部门可根据联合重现期预测出的干旱等级采取有针对性的防旱抗旱措施。     

基于Copula函数的河北省夏大豆干旱风险特征研究

干旱是河北省夏大豆生育期内的主要农业气象灾害之一。选用1991—2020年河北省夏大豆种植区97个气象站的气温、降水、日照时数、风速等资料,以作物水分亏缺距平指数划分干旱等级,基于游程理论提取干旱事件的历时和烈度,采用Copula函数分析干旱事件的同现重现期,以及干旱事件同现重现期与大豆单产之间的关系。结果表明：（1）该区干旱历时、干旱烈度的高值区位于邢台、邯郸,干旱频次的高值区位于石家庄西部、保定西部、廊坊北部,说明高频次的区域不一定是长历时、强烈度干旱过程的分布区域。（2）河北省夏大豆干旱历时以威布尔分布和对数正态分布为主,而干旱烈度以广义极值分布和对数正态分布为主。（3）Frank-Copula函数为河北夏大豆干旱历时和干旱烈度的最优联合分布函数。（4）时长为3旬的干旱事件重现期最小,重旱的高风险区主要分布在廊坊、保定、石家庄中西部、沧州中东部、衡水、邢台、邯郸;时长为11旬的各等级干旱仅邯郸中东部为相对高风险区,其它大部地区为低风险区,即时长为11旬的干旱事件出现的可能性较小。（5）大豆单产与干旱时长、干旱烈度的相关系数75%的站点通过了P<0.05的显著性检验,与重现期的相关系数所有站点均通过了P<0.05的显著性检验,甚至1个站点通过了P<0.001的显著性检验,说明重现期更能反映干旱事件对产量的影响,长历时、高烈度干旱事件的重现期低值区为干旱的高风险区。     

游程理论和Copula函数在二维干旱变量联合分布中的应用

采用3种不同的截取水平作为游程理论的干旱识别方式,从都江堰站51年逐月降水距平百分率指数序列中识别干旱事件,然后建立干旱历时与干旱烈度的两变量Copula函数模型,并进行概率分析和重现期计算。结果表明:1)干旱统计结果与截取水平的相关性强,具有一定的可预测性。2)Gumbel Copula函数为最优的联合分布函数。3)不同截取水平的概率分析结果具有明显的差异,且差异程度波动大,而重现期计算结果差异小。4)干旱风险评估以重现期分析为主、概率特征分析为辅更合理。表明游程理论和Copula函数的联合应用,可合理评估区域干旱风险。     

基于两变量联合分布的干旱特征分析

以标准降水指数作为干旱指标,通过Copula函数构造干旱历时和干旱程度的联合分布来分析干旱的基本特征,并以汉江上游为例进行了应用研究.结果表明,由于联合分布考虑了两变量之间的各种组合,并且可以求出各干旱历时或干旱程度下的条件概率,因此,能够更全面地反映干旱的特征.     

不同截取水平下咸阳市干旱特征

根据1959-2005年咸阳市11个测站的降水资料,采用统计分析法,推导出干旱历时的概率分布参数计算公式,取实测序列的均值作为截取水平,对咸阳市11个测站的降水序列进行干旱历时概率分布参数的求解.然后,采用全历时重现期法,对咸阳市干旱历时重现期在两种不同干旱等级(平水年和偏枯年)对应的截取水平进行了精确计算.对于干旱烈度及其重现期,则假定实测序列服从正态分布,且该序列干旱烈度服从Gamma分布,同样,选取两种截取水平,计算咸阳市11个测站降水序列的干旱烈度概率分布参数以及干旱烈度重现期.结果表明:采用偏枯状态对应的截取水平计算的重现期能更好地反映区域干旱发生的内在规律性.     

贵州省干旱历时和干旱烈度的时空特征分析

全球气候的变化,导致局部地区干旱问题的加剧,我国贵州地区干旱也频繁发生。文中基于贵州省1951-2012年的19个典型站点的气象资料,以SPEI指标识别了贵州气象干旱历时和干旱烈度,确定了贵州气象干旱历时和烈度的Gamma适线频率分布曲线以及时空变化特征。结果表明:干旱历时和干旱烈度的Gamma适线频率曲线和经验频率点能够很好的吻合;干旱历时和烈度在时间上的变化趋势基本一致,而在空间分布上存在较大差异。遵义、毕节、铜仁、黔南州地区干旱频次、干旱历时和年均干旱烈度等均处于较高水平,为贵州省干旱易发地区,研究结果对旱情的识别及干旱区划的研究具有一定的指导意义。     

潮白河流域气象水文干旱特征及其响应关系

利用潮白河流域7个气象站1960-2011年逐月降水以及密云水库同时期入库流量数据,分别以SPI和SDI两个干旱指标表征气象、水文干旱,采用游程理论、M-K检验、滑动t-检验、Spearman秩相关检验等方法研究了该流域气象水文干旱特征,并探求水文、气象干旱的响应关系。结果表明：研究期内潮白河流域气象干旱多以短历时干旱事件为主,历时1-2个月的干旱事件达研究期内气象干旱事件总次数的67.18%;但是气象干旱的年干旱烈度及其历时未通过MK趋势显著性检验,其线性斜率值仅为-0.025和-0.005,变化趋势不明显。而水文干旱存在极长历时重烈度干旱事件,历时达4个月以上的干旱事件达研究期内水文干旱事件总次数的46.54%,最长干旱历时达45个月;且研究期内水文干旱的年干旱烈度及其历时均通过显著性检验,线性斜率值达-0.419和0.228,变化显著;二者均在1980年和1998年出现突变现象。自20世纪90年代末以来,潮白河流域水文干旱频繁发生,且多为长历时连续干旱。研究期内水文干旱滞后气象干旱约1个月。     

干旱胁迫及复水对豌豆苗期保护酶活性及膜脂过氧化的影响

采用盆栽控水试验法,研究了干旱胁迫及复水对豌豆苗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性(RC)的影响,对豌豆苗期抗氧化能力进行了综合评价。结果表明:干旱胁迫降低了SOD活性,随胁迫程度加重和历时延长降幅增大。轻度干旱胁迫10 d或重度干旱胁迫提高了POD和CAT活性,随胁迫程度加重和历时延长增幅加大。复水5 d对CAT、SOD活性产生部分补偿效应,对POD活性产生等量补偿效应。复水10 d对SOD活性产生等量补偿效应,对CAT、POD活性产生等量或超补偿效应;干旱胁迫增加了MDA含量,随胁迫程度加重增幅加大、胁迫历时延长增幅减少。复水5 d、10 d对干旱胁迫5 d豌豆叶片MDA含量分别产生部分和等量补偿效应。干旱胁迫导致膜脂透性增大,随胁迫程度加重和历时延长增幅加大。复水5 d、10 d可分别产生部分和等量补偿效应。     

基于Copulas函数的内蒙古强沙尘暴特征及其灾害性研究

针对自然灾害中进行多变量分析的重要性和目前存在的不足,引入了金融领域中应用成熟的Copulas函数理论和方法,对内蒙古1990-2008年的强沙尘暴灾害事件进行了案例分析,建立了强沙尘暴事件10 min平均最大风速和持续时间两个基本特征变量的联合分布,计算了基于联合分布的联合重现期。通过与基于单变量重现期的比较和实际验证,得出联合重现期更加准确。实例研究表明,Copulas函数能够很好的描述强沙尘暴灾害两个基本特征变量的联合分布,得出的重现期对当地防灾减灾策略的制定和风险管理水平的提高具有重要的参考价值。通过对沙尘暴灾害多变量分析方法的探讨,也为此方法在自然灾害风险研究中进一步的应用奠定基础。     

苹果极端气象灾害气温极值的分布及重现期预测

研究气温极值的分布以预测重现期是客观评价出现在农作物关键期的极端气象灾害强度的一种方法。本研究以苹果为例,根据苹果严重气象灾害指标,利用陕西种植区代表站逐日气温数据,建立了苹果开花期严重冻害(4月最低气温<-2℃)和果实膨大期严重高温热害(6~8月最高气温>40℃)气温极值的分布模型及重现期预测,对北扩地区苹果树越冬期冻害频次进行了分析。结果表明:陕北、渭北局部10 a的重现期出现开花期严重冻害,在100 a的重现期中不会出现严重高温热害;关中、渭北大部分地区40~50 a的重现期出现严重冻害,30~80a的重现期出现严重高温热害;相同重现期陕北、渭北局部极端最低气温和极端最高气温均明显低于关中、渭北大部分地区;在苹果北扩基地县中,甘泉、米脂、吴起、志丹、子洲平均每年越冬期都出现低温,米脂、吴起、志丹越冬期低温频次出现较多,达2~3次/a。     

除草剂对作物的药害研究

在我国农业生产中,除草剂已经大面积应用了半个多世纪,它在杂草防治及作物增产中发挥了巨大作用,但在除草剂使用过程中,对作物的药害是一个不容忽视的问题。本文综述了除草剂药害产生的原因和出现药害后作物的症状,并介绍了发生药害后的救治方法以及预防药害产生的具体措施,以期为除草剂的安全使用提供科学依据。     

番茄黄萎病病原菌研究

近年在黑龙江省保护地番茄上发现一种番茄植株黄萎病害,从其病茎上分离得到10个菌株。将其接种番茄幼苗,发病症状与自然发病症状完全一致,并从接种病株上重新分离到该菌。经鉴定,病原菌为大丽轮枝菌(Ver-tillium dahliae Kleb)。对其生物学特性研究表明:该菌生长最低温度为5℃,最适范围20-25℃,以22.5℃生长最适。孢子萌发温度为5-30℃,最适温度为25℃。病菌菌丝在pH4-8都能生长,以pH 5生长最好。     

相思拟木蠹蛾为害西南桦的调查研究

于广西百色市老山林场调查了相思木蠹蛾对西南桦的为害情况,并进行了不同高度虫孔数组内单因素方差分析、不同整枝方式虫孔平均数差异显著性检验、种群密度估计模型拟合研究。结果表明:西南桦有虫孔株率70%,虫孔密度2.79个/株;以2m为区间段,无虫孔的占74.8%,有1个以上虫孔的占25.2%;相思拟木蠹蛾对树干高度有选择性,树干4～6m间虫孔数最多;幼虫侵入期人工修枝会加重相思拟木蠹蛾为害;以无虫株率估计相思拟木蠹蛾种群密度的模型为^x=1.420 8(-lnP0)1.476 8。相思拟木蠹蛾为害对西南桦木材品质有较大影响,应加强监测防治技术研究。     

基于水资源的坝上植被生态恢复建设

在半干旱地区水资源是植被生态建设的主要限制因子,也是农牧交错区生态恢复与重建的根本。本文根据坝上各县水资源调查资料,分析了水资源在坝上的时空分布特征、与光温资源的耦合程度;探讨了水资源的分布规律对植被生长与分布的影响。研究认为坝上应以自然恢复为主,林草植被恢复建设则应以地带性植被分布规律为依据,以水定草、定林,实现土壤水分的持续利用。     

高效氟吡甲禾灵微乳剂防除野燕麦效果研究

不同剂型的高效氟吡甲禾灵防除青海春油菜田野燕麦效果基本一致。10．8％高效氟吡甲禾灵ME375ml／hm^2,在油菜2～4叶期,野燕麦2叶1心～4叶期兑水300kg／hm^2作茎叶喷雾,防除野燕麦效果达90％以上。     

基于CROPWAT模型的非充分灌溉研究

为验证FAO的CROPWAT模型在非充分灌溉中的适用性和精确性,将民勤棉花和春小麦非充分灌溉的试验方案及当地气象资料输入模型,分析CROPWAT模型在模拟作物蒸发蒸腾量和非充分灌溉对产量影响的模拟效果。结果显示,棉花各生育期日平均蒸发蒸腾量的模拟值和实测值表现出相同的分布规律,但模拟值整体高于实测值0.15~1 mm;模拟非充分灌溉对棉花和春小麦产量的影响时,模拟值和实测值显示出一致的变化规律,将结果进行统计分析,棉花和春小麦的RMSE、EF、CRM分别为20.62%和10.35%、0.98和0.856、-0.00051和-0.0155,说明CROPWAT模型总体模拟效果较好,但模型的执行值较实测值偏高。模拟结果表明,模型在非充分灌溉的研究中有着较好的适用性,但为了使模拟结果更准确,使用前需根据当地实测资料对Kc、Ky等参数进行校正。     

基于EDEM的小区育种小麦脱粒装置作业参数仿真研究

为获得小区育种小麦脱粒装置最佳脱输性能参数,减少籽粒在装置内的滞留,提高育种试验数据的可靠性,在不考虑脱粒破碎的情况下,利用离散元软件EDEM对脱粒装置内小麦籽粒和短茎秆混合物料的运动过程进行模拟,为优化脱粒装置工作参数,进一步降低籽粒在脱粒装置内的残留率,分析研究了脱粒物料中单个抛出籽粒、抛出茎秆及滞留籽粒的速度、位移随时间的变化规律,并对脱粒装置内的物料流进行了仿真试验。仿真结果表明,当滚筒转速为1 600 r·min~(-1),喂入量为0.3 kg·s~(-1),脱粒间隙为8 mm,装置内籽粒残留率最小,并按照该最优组合作业参数对脱粒装置进行试验验证,结果表明,仿真试验和室内试验结果基本一致。因此,利用EDEM对脱粒装置的工作参数进行优化是可行的,为脱粒装置的研究和改进设计提供参考。     

甲氨基阿维菌素在韭菜上残留研究

采用高效液相色谱外标法,对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在韭菜上田间应用的动态残留和最终残留进行了测定。结果表明,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在韭菜上的半衰期为1.89d,用量500mL/667m2处理3次,最后一次施药后7d,韭菜中未检出农药(残留量低于0.1ug/kg)。     

基于数据库的图示多元检索方法的研究

为了改进生物分类检索方法,建立了基于数据库的图示多元检索表。该检索表由含有多个"分类单元-特征部位-特征"记录的数据库表构成,并配备分类特征鉴别图。检索时根据表中所列特征部位,参照特征的文字描述和图示,输入标本多个对应部位的特征,一次查询可获得检索结果。检索所用的SQL语句中,使用union all语句组合多个select查询语句,进行多个分类特征的并行检索。通过建立异翅长蠹属(鞘翅目长蠹科)分种多元检索表进行测试,检索效果良好。多元检索方法解决了传统的二叉检索遇到缺失特征而无法进行后续检索的问题。基于数据库的图示多元检索表直观易用,非常适合口岸检疫鉴定。     

铜制剂农药对生态环境影响研究

阐述了因长期施用波尔多液致使铜在果园土壤中的残留积累状况及其对果 园作物生长的影响。对几种新的铜制剂农药在果树和蔬菜上的残留进行了试验，并对其在今 后使用中铜在土壤中的积累规律及允许安全使用年限作了预测。