农田蒸散量模型构建及蒸散状况分析

笔者以辽宁省为例,利用1981~2002年间18个代表站点常规气象资料与土壤湿度观测资料,建立了不同供水条件下农田蒸散量的模拟模型,计算了自然条件下的农田蒸散量的变化。结果表明,辽宁省农田蒸散量年内呈单峰形变化,峰值出现在玉米抽雄开花期。农田蒸散量区域分布中间高四周低,趋势与自然降水分布不一致。农田蒸散量年际间呈波动性变化,多水年农田蒸散量明显高于正常年,90年代辽宁中部、辽东、辽南、辽北地区农田蒸散量呈逐年上升趋势,辽西地区农田蒸散量呈逐年下降趋势。     

基于作物模型与最佳季节法的锦州地区玉米最佳播种期分析

为了探究锦州地区平均气候状态下玉米最佳播期,同时检验作物模型法和最佳季节法确定最佳播期的适用性,利用辽宁锦州农田试验站3a分期播种试验数据,在对作物生长模型CERES-Maize进行参数校正与模拟效果检验的基础上,应用模型模拟不同播期下玉米30a（1981-2010年）的产量,同时应用最佳季节法分析该地区的玉米最佳播期,结合作物模型法的研究结果,提出对最佳季节法的改进办法。结果表明：CERES-Maize模型能够较好地模拟不同播期玉米的物候期和产量,其归一化均方根误差（NRMSE）小于10.3%,对不同播期下30a的产量模拟结果显示,当播期从4月10日推迟至5月10日,玉米平均产量增加6%,当播期从5月10日推迟至5月30日,玉米产量中值从9112kg·hm-2降至8619kg·hm-2,4月25日和4月30日播种玉米的平均产量与5月10日播种的玉米产量无显著差异。结果显示最佳季节法确定的锦州地区玉米最佳播期较为滞后,与作物模型法的研究结果及实际生产的播期有较大出入,因此,提出了对最佳季节法的改进办法即将灌浆期间的不利气温条件考虑在内,改进后得到的最佳播期与作物模型法研究结果较一致。从30a平均气候状况看,该地区玉米的最佳播期在4月25日-5月10日,作物模型法有较好的适用性,最佳季节法经过改进后也可实际应用。     

辽宁主要农业灾害时空分布特征

利用辽宁1996—2005年14个地区的成灾面积资料,分析辽宁各地主要农业灾害（干旱灾害、洪涝灾害、风雹灾害、霜冻灾害和病虫害）的时空间分布特征及发展趋势。结果表明：干旱灾害对辽宁农业生产的影响最大,2000年发生最重,成灾面积为1.4×10⁵ hm²;风雹灾害1997年发生最重,成灾面积为4.4×10⁴　hm²;洪涝灾害1998年发生最重,成灾面积为2.3×10⁴　hm²;病虫害1996年和1997年发生较重,成灾面积为1.3×10⁴ hm²;霜冻灾害1999年发生较重,成灾面积为1.7×10³ hm²。从空间分布特征来看,辽宁农业灾害影响最大的地区是辽西地区。按辽宁农业灾害成灾面积大小划分,依次为：辽西地区,辽中地区,辽北地区,辽南地区和辽东地区。农业灾害中以干旱灾害和风雹灾害对农业生产影响最为严重,是影响农业生产的主要因素。     

基于Logistic模型的春玉米MODIS LAI产品订正

基于Logistic模型,利用2011—2013年辽宁省实测的叶面积指数和作物发育期数据,构建回归模型对MODIS LAI产品进行订正及效果检验。以抽雄期为分界线,分2个时段构建Logistic模型,对春玉米的全生育期进行模拟,利用模拟结果建立MODIS LAI产品的多种订正模型,其中二次多项式模型相关性最好,决定系数达到0.975。利用2013年实测数据对订正模型进行检验,在抽穗期和乳熟期将MODIS LAI产品监测误差从45%降低到10%左右,为提高MODIS LAI产品在中国北方地区旱田的适用性和反演精度提供数据基础。     

东北地区主要作物生长季降水量的时空变化特征研究

[目的]了解降水资源变化特征,为农业灌溉措施的制定提供理论指导。[方法]以东北三省（黑龙江、吉林、辽宁）177个站1971～2008年主要作物生育期（4～9月）的降水为研究资料,运用小网格插值和气候倾向率方法,分析了生长季降水年际变化和空间分布的特征。[结果]东北地区生长季降水量总体上呈减少趋势（降水倾向率为-8.6mm/10a）,1971～1980年是少雨期,1981～1990年是相对多雨期,1991～2008年降水呈明显减少趋势。但这种减少趋势在空间分布上表现并不一致,总体表现在降水量相对少的地区稍有增加趋势,而降水量相对大的地区则呈现明显的减少趋势。[结论]由于生长季降水量减少趋势明显的地区为东北的主要产粮带,因此,由此引发的粮食生产安全问题应引起足够的重视。     

东北地区玉米大豆水分利用效率研究

利用大安和朝阳玉米研究站点、呼玛和锦州大豆研究站点近20 a作物产量、发育期及土壤水分实测资料,同时结合分期播种试验资料,研究了玉米大豆产量水分利用效率(WUE_g)对降水、温度的响应特征,分析了两种作物产量水分利用效率与群落水平水分利用效率(WUE_b)的关系。结果表明:大安和朝阳站点玉米WUE_g分别为1.75±0.47 kg·m~(-3)和1.98±0.72 kg·m~(-3),呼玛和锦州站点大豆WUE_g分别为0.63±0.35 kg·m~(-3)和0.55±0.18kg·m~(-3);玉米站点WUE_g与播种—成熟期间的降水量和ET均呈显著的二次曲线关系(P0.05),WUE_g与温度关系不明显;大豆WUE_g与播种至成熟期间的降水量呈现显著的负相关关系;历史资料分析结果表明,随着生育期期间平均气温的增加,大豆WUE_g升高;在大安和朝阳站点,取得高水分利用效率与获得高产所消耗的水量(即ET)并不一致,表明对于存在干旱胁迫的半干旱和半湿润区,有效的利用水(Effective use of water,EUW)而不是一味追求水分利用效率(WUE)是提高产量的有效途径,植物消耗的水量(ET)往往是决定作物产量的重要因素。     

辽宁地区玉米生长发育及产量对温度和降水的响应

为了研究温度和降水对玉米生长发育及产量的影响,为合理利用不同气候条件保证玉米生长提供依据,采用大田试验数据和气候资料,分析了辽宁地区玉米生长发育及产量特征对温度、降水和热量条件的响应。结果表明：玉米各生育期生长天数,七叶—拔节期受平均温度影响,三叶—七叶期受降水量影响,播种—三叶期和乳熟—成熟期受前期积温影响;降水量与播种—三叶期的玉米地上干重相关显著,平均气温与三叶—七叶期的叶面积指数相关显著,前期积温对玉米生物量增长影响最大;在同等积温增加条件下,辽东地区地上生物量增加最多,辽西地区最少。不同生育期玉米受到播期和气候条件的影响程度不同,不同地区间的果实性状及产量差异较大。     

松毛虫发生面积与大气环流特征量指数模型研究

为了指导东北地区松毛虫防治工作,有效控制松毛虫发生,最大限度地减轻其对林业生产和生态安全的危害。对2002—2012年东北地区松毛虫发生面积与前1年6月至当年5月74项大气环流指数特征值进行相关分析,筛选出与东北各省区及不同虫种松毛虫发生有显著关系的大气环流指数因子,采用逐步回归方法建立东北及3省1区松毛虫、不同虫种松毛虫发生面积预测预报模型,并对模型进行了检验。结果表明：模型的拟合和延伸预报效果均较好,2010—2012年东北及各省区、不同虫种松毛虫发生面积大气环流预报准确率除吉林为70%外,其余预报准确率都在80%以上。     

干旱胁迫下春玉米冠层吐丝动态及籽粒数模拟研究

【目的】为实现干旱胁迫下玉米冠层吐丝动态的模拟,建立开花—吐丝间隔(anthesis-silking interval,ASI)和吐丝百分率与单位面积籽粒数的关系,改善干旱胁迫条件下玉米籽粒数的模拟效果。【方法】本研究基于锦州农业气象试验站干旱胁迫控制试验,测定了不同水分处理下玉米开花前后植株平均生长速率(PGR)、玉米冠层逐日吐丝百分率动态、ASI、开花后果穗生物量累积和株籽粒数等指标,利用上述数据确定了玉米冠层吐丝动态模型参数;进行了模拟吐丝百分率对植株生长速率平均值(PGR_AVE)和标准差(PGR_SD)两个输入参数的敏感性分析;基于果穗生物量累积过程,考虑干旱胁迫条件下冠层内植株个体间PGR的差异,开展开花前后不同干旱胁迫条件下冠层吐丝动态过程模拟;建立ASI与株结实率(株籽粒数占株最大潜在籽粒数的百分比)的定量关系;基于冠层吐丝动态模型模拟的开花后吐丝植株百分率、单株最大潜在籽粒数和株结实率,构建了基于冠层吐丝动态的籽粒数模型,进行了干旱胁迫下的籽粒数模拟与检验。【结果】冠层吐丝动态模型对PGR_AVE和PGR     

辽宁冬小麦北移热量资源分析及区划

结合生产实际,分析了辽宁地区冬小麦北移热量资源背景特点,认为气候变暖有利于冬麦北移;在气候综合分析的基础上,确定了冬小麦北移的气候区划因子和指标,建立区划要素风格推算模型,运用GIS技术完成了辽宁冬小麦北移的气候区划,得到冬小麦适宜种植北界。