近59年江汉平原降水气候变化特征分析

基于1960—2018年江汉平原12个气象观测站逐日降水资料,计算降水量、降水日数、降水强度以及极端降水量,采用线性拟合、趋势分析以及Mann-Kendall突变检验等方法,分析江汉平原降水的气候变化特征。结果表明,江汉平原降水量春夏多、秋冬少,空间分布由南向北递减。年降水量总体呈缓慢增长趋势,递增速率24.63 mm/10年,但季节分配不均匀。Mann-Kendall突变检验结果显示,1978年为年降水量的突变年份。年均降水日数总体呈明显减少趋势,1983年为降水日数的突变年份,从1996年开始降水日数递减速率急剧增大。降水强度四季变化趋势与年变化趋势一致,均总体呈增强趋势,其中春、夏季递增速率高于年递增速率,秋、冬呈微弱增长趋势,降水强度的突变年份为1979年。极端降水量指标均总体呈缓慢增加趋势。江汉平原降水在时间上分布较为集中,强降水发生概率增大。20世纪60—70年代属少雨期,极端旱年多发生于此时段;20世纪80年代初、90年代中后期年降水量及极端降水量明显偏多,降水强度偏强,极端涝年集中出现在此时段。     

花铃期受涝棉花的高光谱-光合特征及关系模型

为探索高光谱监测涝害棉花叶片光合参数的可行性,利用灌排可控的试验田模拟花铃期受不同程度涝害情形,分析了涝害对棉花倒四叶光合参数及高光谱参数的影响规律,评价了利用叶片光化学反射指数(photochemical reflectance index, PRI)和荧光比值指数(fluorescence ratio indices, FRI)拟合光合参数的效果。结果表明:花铃期受涝倒四叶净光合速率下降的主导限制因素随涝害持续时间而变化,涝害<3 d是叶片固定碳的能力下降,涝害3~6 d以气孔限制为主,涝害≥6 d由叶片气孔限制和非气孔限制共同造成。花铃期受涝1 d时实际光化学效率、表观光合电子传递速率(apparent photosynthetic electron transfer rate, ETR)和光化学淬灭系数就显著降低,非光化学淬灭系数(photochemical quenching coefficient, NPQ)显著升高,受涝3 d时初始荧光显著升高,最大光化学效率到受涝6 d时才显著降低。天线热耗能和非光化学耗能增加率、光化学耗能降低率分别与受涝天数呈显著对数、一元二次、幂函数关系。涝害3 d左右时倒四叶PRI显著下降、而FRI=R600/R690、FRI=R740/R800显著提高。综合考虑决定系数、归一化均方根误差和光谱参数对涝害的敏感性,建立的基于PRI的用于拟合净光合速率、气孔导度、初始荧光、最大光化学效率动态的模型可用于监测花铃期涝害棉花倒四叶光合参数动态。     

未来RCPs情景下湖北省中稻高温热害风险研究

基于典型浓度路径下(稳定路径RCP4.5和高端路径RCP8.5)全球气候模式HadGem2-ES输出的未来2021—2080年气候变化预估结果,采用双线性内插、方差订正等方法进行订正及检验,研究RCPs情景下湖北省中稻高温热害发生规律及其风险变化.结果表明,RCPs情景数据经过方差订正,可降低模拟数据与观测值的相对误差...     

2016年湖北省中稻高温热害影响调查分析

2016年7月22至8月2日、8月10-25日湖北省先后出现两段持续晴热高温天气,对湖北省中稻抽穗扬花和灌浆造成了一定影响.据调查,湖北省大部中稻都遭遇了抽穗扬花期高温热害,结实率下降明显.部分中稻灌浆期再度遭遇高温热害,千粒重也有所下降,2016年夏季高温热害对湖北省中稻产量有较明显的影响.除了高温热害,前期的梅雨期暴雨洪涝也对中稻产量产生了一定影响,造成分蘖期受淹.有效穗减少,也是产量下降的原因之一.     

江汉平原四湖流域近50年高温热害及热涝相随特征

利用江汉平原四湖流域荆州、潜江、监利、石首和洪湖5站点1960-2010年逐日气象资料,运用常规统计手段和Mann-Kendal突变检测方法,对四湖流域高温热害过程年际变化趋势,高温热害过程在7-8月内各旬发生频次,高温热害发生密集度,热、涝相随灾害发生特征等进行初步探讨.结果表明:(1)四湖流域1960-2010年年高温热害天数以3～ 19d为主,20世纪60年代初-80年代中期缓慢下降,80年代中期以后呈上升趋势,且5站点均有突变点出现,但出现的时期有所不同;(2)四湖流域高温热害以轻度热害为主,且集中在7月中旬、下旬和8月上旬这3个时段(即7月10日-8月10日),同时存在两次高温热害相连发生的现实,其中以间隔1～3d相连发生的次数最高,发生周期为3a,就热害形式来说,轻度高温热害与其它高温热害相连发生的次数最多,51a共发生39次,周期为1.31a;(3)四湖流域发生次数最多的热、涝相随灾害形式为轻度热害、偏涝相随型灾害,51a各站点平均发生了15次,占热、涝相随灾害发生总次数的44.12％,且大部热、涝相随灾害中两种灾害的间隔期在1～5d内.     

蕾铃期涝渍相随对棉花叶片光合作用与产量的影响

在棉花蕾铃期进行了涝渍相随试验,对奢水胁迫过程及涝后棉花主茎功能叶的光合作用相关指标进行了观察。结果表明,随着涝后受渍程度的增加,叶片的叶绿素相对值、净光合速率、水分利用效率逐渐降低,叶片气孔导度则有增加的趋势,减产幅度达22%以上,严重者减产近一半。根据试验结果,为促进植株尽快恢复,建议在涝解除后3~6 d将地下水位降至80 cm以下,并在涝解除后第5 d或第6 d适当追肥。     

气候变暖对早稻产量与生育进程的影响

利用OTCs系统模拟了气温升高2℃和CO2浓度升高60 mg/kg等气候变化条件,研究了气候变暖对早稻两优287产量和生育进程的变化特点,统计了主要农业气象灾害发生特点。结果表明,增加CO2浓度处理经济产量最高,增温处理次之,大田对照(无增温,无CO2浓度增加)产量最低;秸秆产量变化也有类似特点。模拟气候变暖条件下的农业气象灾害特点为,增温条件下,高温热害频发,基本避开了低温冷害;不增温条件下,高温热害与低温冷害均有发生。气候变暖对早稻发育期的影响特点为,生育前期差异不大,间隔均在1 d以内。进入拔节期开始,增温处理与增加CO2浓度处理生育进程逐渐加快,其中,增CO2增温+增CO2增温OTCs对照大田对照。增温2℃与CO2浓度升高60 mg/kg的气候变暖条件下,荆州市早稻露地育秧播期可提前至3月14日;如果是温室育秧,育秧的日期可安排在3月10日左右,比当前气候条件下早稻播种期提前了13 d左右。     

湖北中稻抽穗开花期高温热害风险分析及区划

为探究湖北中稻抽穗开花期高温热害发生风险变化特征,基于湖北18个农业气象站中稻生育期观测资料和1960—2019年气象资料以及2016—2017年荆州大田高温控制试验资料,采用数理统计、相关分析等方法,从产量致灾角度探究中稻花期高温热害指标,分析中稻高温热害年际变化、空间分布特征并对其风险进行区划,结果表明：（1）≥35℃高温危害积温与关键产量构成因素（结实率）的（负）相关性较高温日数更好。（2）1960—2019年湖北中稻花期高温热害强度呈先降后升的年代变化,尤其自21世纪初以来,高温热害呈现频率增高、强度加大、范围更广的特点,在空间上以鄂东地区的强度、频率增幅最大,其次是江汉平原和鄂西南,鄂西北增幅较小。（3）高风险区为鄂西北部、长江三峡河谷以及鄂东一带,低风险区为鄂西南中高山及江汉平原大部地区,其余为中风险区,1990—2019年较1960—1989年高温热害风险明显增强。     

硒肥与氮磷钾肥配施对营养生长期水稻生长及硒吸收的影响

[目的]探讨硒肥与氮磷钾肥配施对营养生长期水稻生长及硒吸收的影响,为水稻富硒栽培技术提供参考.[方法]采用L16(45)正交设计,4个试验因素分别为施氮量(A)、施磷量(B)、施钾量(C)和施硒量(D),各因素均设4个水平,对营养生长期水稻进行土壤盆栽试验.通过测定水稻生长性状指标(最大叶长、最大叶宽、分蘖数、株高、叶绿素相对含量(SPAD值)、生物量和硒含量等参数研究不同处理组合和各试验因素对营养生长期水稻生长及硒吸收的影响.[结果]水稻生长性状的各项指标均随着施氮水平的增加而增加,硒肥对水稻的生长无显著影响(P>0.05);最佳组合是施氮量为0.25 g/kg,施磷量和施钾量均为0.10 g/kg,施硒量为0.12 mg/kg,其能显著提高水稻各生长指标和地上部生物量及水稻硒含量(P<0.05);水稻地上部和地下部硒含量均随着硒肥用量的增加而增加.[结论]氮肥是水稻生长的主导因子,氮磷钾肥和硒肥的配施能促进营养生长期水稻的生长及其对硒的吸收,增施硒肥能提高营养生长期水稻硒含量.     

工厂化集中育秧模式下荆州市双季早稻低温冷害风险分析

利用荆州市6个国家气象站1981-2014年早稻生育期和日平均气温观测资料,统计传统露地育秧(TS)情况下早稻的生育期和积温,设定比传统方式提前10d播种于温室集中育秧(CS-10)和提前20d播种于温室集中育秧(CS-20)两种育秧模式,推算出相应的生育期,利用日平均气温观测资料和weibull分布模型,统计分析当地采用这两种育秧模式时早稻关键生育期冷积温(指早稻某生育期内冷害临界温度指标与日平均气温差值的累积值)变化及概率密度分布,比较分析3种育秧模式下早稻遭遇低温冷害的风险。结果表明,相较于TS模式,提前10d集中育秧时,移栽-分蘖始期、幼穗分化始期、抽穗开花始期、灌浆结实始期和收获始期分别提前14d、10d、8d、11d和7d;提前20d集中育秧时,各生育期则分别提前24d、15d、11d、17d、10d。其中,轻度冷害发生概率在发育前期(移栽-分蘖期、幼穗分化期)逐渐下降,发育后期(抽穗开花期、灌浆结实期)逐渐增加,而中度以上冷害的发生概率在发育前期增幅较大,其中提前10d集中育秧时,移栽-分蘖期和孕穗分化期的冷害概率分别为14.7%、49.7%;提前20d集中育秧时,冷害概率分别可达57.1%、71.7%,是传统育秧模式的数倍。因此,为降低冷害风险、保障早稻稳产,荆州市早稻集中育秧模式的适宜播种期应不早于3月25日,即比传统育秧模式提前7d左右。