区域粮食产量因灾损失评估之东北三省灾情-产量模型再检验

为阐明新时期东北三省粮食生产在中国粮食安全战略中的重要性,定量评估气候变化背景下气象灾害对区域粮食产量造成的损失,利用1981−2020年粮食种植面积、产量和农业灾情统计数据,对比分析东北三省和全国粮食产量与灾情的变化特征;采用已构建的灾情−产量评估模型,输入近10a灾情数据,估算东北三省粮食产量因灾损失及最终产量,并对已建灾情−产量评估模型的敏感性和稳定性进行检验。结果表明：（1）1981−2020年,东北三省粮食种植面积、总产量大幅增加,占全国比例稳步提高,2020年种植面积、2012年以来总产量占比均达到全国的1/5。（2）在全国灾情呈先增强后减轻的显著变化趋势下,东北三省灾情并无明显增减趋势,40a内全国和东北三省粮食单产分别以65.96kg·hm−2·a−1和252.5kg·hm−2·a−1增加,近10a东北三省粮食单产极显著增加,增幅为52.6kg·hm−2·a−1。（3）2011−2020年全国平均受灾面积、成灾面积分别为23704.5×103和11204.7×103hm2,东北三省分别为3899.1×103和1900.0×103hm2;10a内全国和东北三省的灾情均显著低于前3个年代,是40a中灾情相对最轻的10a。（4）灾情−产量评估模型的模拟精确度高,黑龙江、吉林、辽宁粮食产量模拟值与实测值的线性回归决定系数（R2）分别为0.98、0.90和0.88;斜率分别为1.05、1.02和0.98（P＜0.01）;40a平均因灾损失率分别为10.4%、17.9%和18.0%,50%的年份因灾损失率高于8.0%、17.0%和16.0%。（5）受灾情总体偏轻的影响,该模型对吉林和辽宁近10a的粮食产量略有高估。基于1981−2010年数据构建的区域粮食因灾损失评估模型,经检验能很好地评估气象灾害对粮食产量造成的损失,具有预测粮食产量的性能,具备业务化应用的可行性。气象灾害对东北三省粮食产量的影响大于对全国灾情影响的平均水平,鉴于东北粮食产量在全国粮食产量的占比较高,新时期防范东北地区农业气象灾害风险对保障国家粮食安全至关重要。     

伊犁地区酿酒葡萄农业气候特征分析

利用新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州酿酒葡萄可种植区10个气象站点逐日气象和酿酒葡萄生育期数据,通过M-K检验、趋势检验等统计方法,结合ArcGIS空间表达,分析了1961-2020年研究区酿酒葡萄气候资源和农业气象灾害的时空变化特征,为高效合理利用当地积雪资源,缓解干旱及冻害,优化酿酒葡萄越冬方式,选择成本较低的积雪覆盖方式提供科学依据。结果表明：(1)1961-2020年伊犁地区除昭苏及尼勒克部分区域外光热资源丰富,年均降水量空间分布不均且低于455mm,全区年均降水量以5.1mm·10a^-1趋势增加,总体满足酿酒葡萄生长发育需求;全区酿酒葡萄越冬期(11月-翌年3月)降雪每10a增加7.4mm,且被0-10cm积雪覆盖的概率大于90%;(2)1961-2020年全区越冬期冻害频次、强度均有所下降,潜在生长季(4-10月)中7月和9月旱情较严重。     

区域粮食产量因灾损失评估之长江流域灾情-产量模型再检验

利用1949-2020年长江流域(江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南、上海和四川)耕地面积、粮食种植面积、产量和农业灾情统计数据,分析区域粮食生产与灾情的变化特征;采用已构建的长江流域7省份(江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南和上海)灾情-产量评估模型,估算各省(市)1949-2020年粮食因灾损失及产量,并构建四川省1949-2020年粮食作物的灾情-产量模型;明确了影响区域粮食产量的主要灾种,构建了主要灾种-产量评估模型,进一步检验了模型构建方法的通用性。结果表明：(1)过去72a,全国、长江流域粮食作物种植面积平均分别为11.60×10⁷hm²和2.70×10⁷hm²,均呈显著上升趋势(P<0.05),其中沪苏浙川粮食作物种植面积呈显著下降趋势(P<0.05);全流域玉米、小麦、其他作物和稻谷种植面积分别占全区粮食作物种植面积的5.9%、14.9%、34.6%和44.6%,稻谷种植面积增加趋势显著(P<0.05)。(2)1949-2020年,全国、全流域粮食作物产量平均分别为...     

中国两大苹果主产区积冷量时空变化特征

落叶果树需要一定的低温累积才能打破休眠,正常开花结果。研究苹果主产区积冷量变化情况,为苹果安全生产提供参考依据。利用中国黄土高原和环渤海湾地区两大苹果主产区34个气象站1961—2017年逐日气温数据,基于国际上常用的0～7.2℃、犹他、正犹他、改进的犹他和动力学等5种模型,计算两大苹果主产区积冷量,分析对比其时空变化特征及影响因素,以及未来果树生产的安全性。5种模型得到的积冷量空间上具有相同的分布特征,均呈南高北低。最高值位于山东省青岛,分别为1717CH、1690CU、1730CU、1576CU和76CP,最低值位于河北省围场,分别为533CH、423CU、426CU、390CU和29CP;时间上,大多数站点近56年均呈显著增加趋势(P<0.05);与冬季气温普遍呈显著的正相关关系(P<0.05);与纬度均呈极显著的负相关关系(P<0.01),并且在纬度、经度和海拔高度3个影响因子中,纬度对积冷量的贡献最大,其次是海拔高度。在气候变化背景下,当前区域仍然有利于苹果树的安全稳定生产。     

经济林果水旱灾害综合数据库设计与建设实践：以北方苹果/葡萄水旱灾害为例

以北方为主产区的中国两大经济水果苹果、葡萄常见的水旱灾害为例,收集整理长时间序列气象、水文、灾害、生产管理、遥感及其反演参数及土壤属性、基础地理信息等多类数据,并通过数据质量控制、标准规范制定、数据库总体方案及数据库接口设计,采用开源MySQL数据库建库技术,构建了基于C/S架构的经济林果水旱灾害综合数据库;同时基于数据库软件开发工具、GIS中间件、Quartz开源组件等,引入RBAC模型,研制了数据库管理子系统,建立数据库完备安全机制和作业调度机制,实现完善的数据采集、更新、管理、查询、分析和高效访问与共享功能,为苹果、葡萄水旱灾害监测预警、风险评估模型以及风险转移综合防范技术决策服务平台建设提供数据支撑。以北方苹果和葡萄水旱灾害为例的经济林果水旱灾害综合数据库的成功建设,为其他地区、其他林果种类和其他灾害类型的灾害综合数据库建设提供了宝贵经验。     

库尔勒香梨挥发性物质及初生代谢物的GC-MS分析

分别采用甲基叔丁基醚(MTBE)萃取法和顶空固相微萃取(HS-SPME)法提取成熟期(盛花后180 d)库尔勒香梨果实的挥发性物质,结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对挥发性物质进行定性和定量分析,在筛选适宜的挥发性物质提取方法的基础上,比较果实不同组织挥发性物质的组成差异。结果表明:相较于MTBE萃取,HS-SPME对库尔勒香梨挥发性物质有更好的萃取效果。MTBE-GC-MS法在库尔勒香梨中共检测到15种挥发性物质,未检测到酯类、芳烃及酮类物质;HS-SPME-GC-MS法共检测到98种化合物,主要为醛类、酯类、醇类以及萜烯类,(E)-2-己烯醛、己醛、α-法尼烯、1-壬醇、乙酸己酯是其主要挥发性物质;果皮比果肉含有更丰富的挥发性物质,32种物质为果皮所特有。进一步利用GC-MS对果肉中初生代谢物质进行分析,共检测到果糖、葡萄糖、山梨醇等共17种糖以及苹果酸等共8种酸,糖酸比为71.49。     

不同补光条件对冬季栽培甜罗勒生物学性状及精油成分的影响

[目的]研究不同补光条件下冬季栽培甜罗勒（Ocimum basilicum L.）的生物学性状及精油成分。[方法]将甜罗勒覆膜种植,并进行冬季补光对照,分析甜罗勒全生长过程生物量和精油含有率的变化,研究不同补光时间对甜罗勒不同生长阶段的影响。[结果]补光有利于甜罗勒生物量的增加,长补光的甜罗勒单株鲜重可达740g,精油含有率略低,为0.08ml/100gFw。[结论]该研究为进一步建立优化的冬季甜罗勒种植模式提供了科学依据。     

基于病虫害预测预报的烟草植保工作对策研究

本文分析了南阳市病虫害预测预报工作现状及存在的问题,就预测预报工作重点和基于预测预报开展烟草综合防治工作提供对策,重点提出了建设“四个平台”的建议,为产区病虫害综合防治工作提供可借鉴的思路。     

鲜食葡萄天气指数保险设计：以环渤海主产区瓦房店连阴雨灾害为例

为解决因鲜食葡萄农业保险损失数据严重缺乏而导致的林果农业保险产品不能满足其产业分散气象灾害风险的问题,本研究基于环渤海地区瓦房店气象站1998−2019年降水、日照等气象资料,以及1998−2019年葡萄产量数据,分析由连续降水日数、降水量、日照时数构建的连阴雨灾害指数(Lu)与葡萄减产率（K）的相关性,确定葡萄生长发育关键期的关键致灾因子和致灾临界值。用Lu与K建立回归模型,应用信息扩散理论方法,计算风险概率,厘定保险费率,设计瓦房店鲜食葡萄生长发育关键期连阴雨灾害指数保险产品。结果表明：（1）连阴雨灾害是影响瓦房店地区鲜食葡萄生长发育和产量的主要气象灾害,Lu与K显著相关,其回归模型为K=2.93Lu+4.19。（2）瓦房店地区鲜食葡萄的Lu定义为4月1日−6月30日连续3d或3d以上的阴雨天数（日降水量≥0.1mm,且至少1d降水量≥25mm）,期间允许1d无降水且单日日照时数≤2h的累计日数。（3）ADF检验表明,Lu、K序列平稳,均可作为设计天气指数保险的依据,瓦房店地区鲜食葡萄连阴雨灾害等级与减产率的对应关系为：12.98%≤K<18.84%（3≤Lu<5）、18.84%≤K<24.7%（5≤Lu<7）、24.7%≤K<30.56%（7≤Lu< 9）、30.56%≤K<39.35%（9≤Lu<12）、K≥39.35%（Lu≥12）。（4）基于应用信息扩散理论和连阴雨灾害指数序列计算出纯保险费率为19.01%,毛保险费率的厘定还取决于安全系数值、营业费用系数和利润率。以连阴雨指数3d作为启赔点,连阴雨灾害指数≥3d后采用投影寻踪的统计方法进行分级赔付。     

从作物轮作角度评价华南典型赤红壤农区耕地质量空间差异

为从作物轮作角度分析华南典型赤红壤农区耕地质量空间差异,针对华南典型赤红壤农区构建作物轮作系统遥感分类体系,基于空间分析、文献支持、野外实地调查、农户访谈与专家知识,建立不同作物轮作系统与耕地质量等级之间的关联关系;基于Sentinel-1与Sentinel-2时间序列遥感数据、利用决策树制图方法,开展作物轮作系统遥感制图,并在不同空间尺度分析耕地质量空间差异与规律。结果表明,作物轮作系统与耕地质量之间存在关联关系,总体而言,水田轮作系统由于化肥投入较低、对土壤干扰较小、长时间被水面覆盖,不易引起土壤酸化等耕地质量问题,耕地质量等级较高;蔬菜、果园系统由于化肥投入较高,耕地质量一般较低,具体表现为土壤酸化、土壤重金属污染等问题。研究区蔬菜轮作系统比例最高,其次为果园系统。研究区耕地质量总体一般,主要为三等地,呈现出明显的空间分异。本研究初步探明作物轮作与耕地质量的关联关系,并将作物轮作遥感制图结果应用于耕地质量空间差异研究,由于耕地质量特征较难直接通过遥感反演获取,通过监测地表作物种植情况进而反演耕地质量具有理论可行性,未来有必要深入解析作物轮作、地形地貌、气象水文等要素与耕地质量的关联关系,构建大数据驱动的耕地质量时空差异评估技术体系,支撑跨尺度耕地质量监测与评价研究。