基于模式识别的半干旱区雨养春小麦干旱发生状况判别

为准确判断作物生长发育过程中农业干旱的发生状况,并预估作物产量,该研究以半干旱区1986-2011年生育期气象和产量资料为基础,分析雨养春小麦产量形成所受因素,以产量变动状况作为春小麦干旱和正常年景的判断标准。采用模式识别法,迭代求解建立可预测春小麦年景的线性分类方程,对半干旱雨养区农业干旱的发生状况进行判定。研究结果表明:半干旱雨养区春小麦产量形成受诸多因素影响。若不剔除其他因素的影响,仅以气象要素为基础无法建立判别方程,从而难以定量判断春小麦生育期农业干旱的发生状况。但在剔除播前50 cm层次土壤相对含水率大于55%的年份后,以主要生育期平均温度和降水量能够建立判别方程预测春小麦年景,从而可以对春小麦生长发育过程中的农业干旱发生状况进行定量分析。同时,5月份降水量对春小麦生长发育具有非常重要的作用,在播前50 cm层次土壤相对含水率小于55%时,只用5月份降水量一个气象要素即可较为准确地模拟估测春小麦产出。该研究可为干旱致害机理的进一步深入探讨提供参考依据。     

基于退耕还草的村域农牧结构优化生产模式——以甘肃省镇原县北庄村为例

以退耕还草工程示范区甘肃省镇原县北庄村为例,调查了其农业生产状况,应用线性规划模型对该地区农业生产结构进行规划调整,提出了适合该地区的优化生产模式.优化后小麦Triticum aestirum、玉米Zea mays、谷子、糜子、大豆Glycine max和油菜Brassica campestris的种植面积分别减少4.31%、36.75%、71.67%、92.65%、75.32%和67.03%;苜蓿Medicago sativa的种植面积增加了197.34%;牛、羊、猪和鸡的养殖数量分别增加53.36%、49.73%、104.87%和19.64%.优化后全村年纯收入可达209 856万元,比优化前2005年(124 628万元)增长了68.38%.优化后形成了种植业和畜禽养殖业协调发展,具有较高经济、社会和生态效益的农牧结合型生态农业生产模式.     

青藏高原东北边缘牧区气候变化及其对畜牧业的影响

利用青藏高原东北边缘的甘南高原牧区草原牧场气候资料和牧业生态定位观测资料及统计资料,分析青藏高原东北边缘的甘南高原牧区草原牧场气候变化特征及其对畜牧业的影响.结果表明,青藏高原东北边缘的甘南高原牧区大部分区域降水量年际变化呈下降趋势,降水量的年际变化存在6～7、15 a的年周期振荡特征.气温年际变化趋势呈上升趋势,增温速度均大于全国增温速度.20世纪70年代之后持续偏暖.草地年干燥指数变化呈显著上升趋势,使牧区草场产草数量和质量下降,劣等牧草、杂草和毒草的比例越来越高,草场生产力进一步下降.由于冬、春季气温升高,降雪减少,牧区雪灾趋于减少,牲畜死损率呈明显的下降趋势.幼畜成活率1984年之后持续在一个较高水平上.     

祁连山北坡优质苹果气候资源的开发利用

1.气候资源垂直分布祁连山北坡光资源十分丰富,年总辐射、日照时数自西向东递减,随海拔增加而减少.热量受地形影响分布比较复杂,东热西凉,随海拔升高,积温减少,各级界限温度间的日数缩短.降水量偏少,自西向东递增,随海拔增加而增大.     

模拟增温和降水变化对半干旱区春小麦生长及产量的影响

为了探索和验证未来气候变化对半干旱区春小麦生产的影响,了解春小麦生长发育和产量对增温和降水变化协同响应的基本特征,利用开放式增温系统和水分控制装置,设置不同水分和温度梯度来模拟气候变化对半干旱区春小麦的影响。结果表明：正常和增加30%降水条件下,增温2.0℃使春小麦株高降低。在不增温和增温2.0℃条件下,增加30%降水使春小麦株高增加;正常和增加降水条件下,增温的叶面积指数比不增温的低。正常和增温条件下,水分对叶面积指数的影响规律性不是很明显;增温和增水协同条件下的株高、叶面积指数小于不增温和正常降水条件下的株高、叶面积指数;增温导致叶绿素含量降低,增温情况下增水会使叶绿素含量提高;正常和增加降水条件下,增温的干物质质量比不增温的低。正常和增温条件下,降水增多则有利于干物质质量的积累;营养生长阶段和生殖生长阶段,在正常和增加降水条件下,增温对叶的分配系数有负效应,增水为正效应。增温对茎的分配系数有正效应,增水为负效应。增温对穗的分配系数有负效应,增水为正效应;增加降水对春小麦的产量有正效应,而增温则不利于产量的提高,即便是在增加降水的情况下,增温还是对产量有不利的影响。研究结果为中国半干旱区春小麦对全球气候变化下的敏感性及适应性提供理论参考。     

天水烤烟适生适产的气候区划

通过对天水7县烤烟全生育期气象条件与烤烟产量间关系的综合分析,得出影响烤烟产量形成的主要气象因子是烤烟团棵一现蕾旺长期7月的降水量和7—8月的平均气温,根据不同产量水平对两因子配置要求计算出相应的气候指标,进行天水烤烟适生适产的气候区划,为当地烤烟合理布局和规范化生产提供参考。     

天水地区农业生态气候资源量化与评价

根据天水地区7个气象台站多年平均气候资料和23个点的订正资料,采用农业生态气候适宜度的动态模型,对天水地区农业生态气候资源进行了量化分析和分类评价。农业生态气候的资源指数、效能指数和利用系数计算结果表明：自南向北、从东到西资源指数Cr、效能指数Ce和利用系数K大致呈递减态势,其中资源指数Cr的最高值出现在天水南部的党川附近,Cr值为6．5,最低值出现在榆盘附近,Cr值为4．4;效能指数Ce的最高值出现在麦积区附近,Ce值为3．8,最低值出现在王铺、沿安等山区,Ce值为1．6;利用系数K的最高值也出现在麦积区附近,K值为0．7,最低值也出现在王铺、沿安等山区,K值为0．3。这一变化基本反映了农业生态气候的地域分异特征。通过对多年逐月平均效能指数的模糊动态聚类,划分出天水农业生态气候资源的5个类型区,并进行了相应评价,结果表明天水农业生态气候的资源潜力、匹配状况和利用程度具有明显的区域分布特征,进而在此基础上提出了开发利用农业生态气候资源的若干建议。     

甘肃省农作物产量主要影响因素诊断分析

近50a来,甘肃省短期气候产量具有明显的3a周期,长期气候产量有明显的8～9a、16～17a的周期。技术产量不仅取决于农业生产技术水平和人类抗灾能力,还受气候因素的制约。随着时间尺度的增加,气候对产量的影响逐渐削弱,农业生产技术水平对产量的影响逐渐加大。3a以下,气候对产量的影响较大,3～7a,农业生产技术水平对产量的影响迅速上升,8a以上,农业生产技术水平对产量的影响占第一位。在更长的时间尺度内,农业生产技术水平和气候之间哪一个对产量的影响更大,这不仅牵涉到时间尺度,而且同气候、农业生产技术水平的突变有关。     

温度升高和降水减少对半干旱区春小麦生长发育及产量的协同影响

为探索和验证未来气候变化对半干旱雨养区春小麦生产的影响,了解春小麦生长发育和产量对增温和降水减少协同响应的基本特征,采用开放式红外增温系统装置和水分控制观测场,设置不同温度[增温0℃（对照）、增温1.0℃、增温2.0℃]和水分梯度（正常降水、降水减少30%）模拟气候变化对半干旱区春小麦产量、生物量、穗部性状以及株高、叶面积、叶绿素和叶片净光合速率的影响。结果表明：温度升高和降水减少在春小麦的籽粒产量和生物产量上均表现出显著的协同作用。在不增温、增温1.0℃、增温2.0℃下降水减少30%处理比正常降水处理分别减产24.41%、12.93%和27.38%,生物量分别减少19.25%、10.31%和22.11%。因为籽粒产量的降幅略大于生物产量的降幅,所以导致经济系数降低。温度升高和降水减少抑制了春小麦穗的形成,在各增温条件下,穗长、穗重、总小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重表现为降水减少30%处理低于正常降水处理,而无效小穗数和不孕率表现为降水减少30%处理高于正常降水处理。温度升高和降水减少的协同作用对春小麦叶片净光合速率有极显著影响,对叶面积和叶绿素含量有显著影响。二因子协同作用使春小麦叶片净光合速率降低,导致春小麦株高、叶面积、叶绿素含量和茎秆重降低。研究结果可为进一步开展气候变暖下春小麦的响应与适应研究和未来半干旱区春小麦的安全种植提供理论依据。     

农业气候资源配置对天水山旱地玉米的影响

通过对1985-2004年山旱地玉米产量与玉米不同生育时段光、温、水等气象条件统计分析,利用逐步回归方法得出了影响山旱地玉米产量形成的主要气象因子;按照光温、温水、光水、光温水要素进行积商组合,同气候产量要素系数进行相关分析,得到了不同农业气候资源要素组合配置的适宜范围,研究结果对农业生产具有指导意义.