气候变化影响下长江流域油菜产量模拟初步研究

为油菜主产区油料作物种植结构调整、合理布局以及制定适应气候变化的管理措施提供理论依据。以中国三大油料作物之一的油菜为代表,针对油菜主产区之一的长江流域的油菜生产,利用引进的澳大利亚APSIM-Canola油菜模型,结合英国Hadley中心的区域气候模式PRECIS,对SRES A2、B2 2种排放情景下油菜生产状况进行模拟。同时结合多元回归统计方法,分析长江流域气候变化对油菜生产已经造成和未来可能造成的影响,并提出可能的适应性对策。研究表明：（1）油菜雨养产量与关键生育时期（现蕾-抽苔期、抽苔-开花期）内辐射和温度呈显著的负相关,与降水呈正相关。（2）A2、B2气候变化情景下油菜单产均随时间呈降低趋势,21世纪80年代减产幅度最为明显,A2情景下近期（21世纪20年代）、中期（21世纪50年代）、远期（21世纪80年代）油菜产量波动呈加强趋势,且同一时期内A2情景下产量波动趋势均大于B2情景。（3）适当采用调整播种期和栽培方式、改良作物品种等适应性对策可有效降低油菜的减产趋势。     

基于隔离布防护的水稻冠层上方风速分布特征

为了确定隔离布防护转基因水稻基因漂流效果,设计了隔离布防护措施的田间试验,研究防护区内、外水稻冠层上方的风速分布特征。结果表明,背风面不同风向角的1 m高度风速变化规律基本相同,1~2.5 H（H为隔离布高度,2 m）区域内风速降低幅度最大;其次是2.5~5 H区域内,而在5~10 H区域内风速降低幅度相对较小;随着风向角的增大,风速降低幅度有所减小。迎风面不同风向角的1 m高度风速在2.5 H处风速降低幅度最大,为60%~70%。隔离区内1 m高度风速整体减小,越靠近隔离布,风速减小越明显。因此,隔离布防护风障降低隔离区内外风速明显,可有效缩短转基因水稻花粉扩散距离。     

基于优化ISODATA法的冬小麦长势分级监测

以江苏省姜堰市为例,利用TM卫星遥感技术监测冬小麦的种植面积与长势情况.在利用GPS实地采样调查和建立解译标志的基础上,进行影像校正、非监督分类、人机交互式判读解译等操作,并将样点数据校验贯穿到整个分类过程中,信息解译精度在90%以上.结合NDVI指数反演的叶面积指数进行小麦长势分级分类,并制作了冬小麦长势分级专题图.     

不同株型水稻叶倾角群体分布的模拟

 以株型因子为参数,建立了不同株型品种水稻叶倾角分布模型。对该模型进行验证,模拟值与实测值的1∶1回归直线的R2和RMSE分别为0.9472和3.93%。用本模型对3种株型、6个冠层高度和7个生长期的水稻冠层叶倾角分布的模拟结果表明,3种株型水稻叶倾角分布不同,紧凑株型的两优培九叶倾角较大,叶片挺立;松散株型的汕优63叶倾角最小,叶片披垂;中间型两优Y06介于两者中间,与实际观察结果一致。同一品种7个生长期叶倾角分布不同,从分蘖期到孕穗期,冠层叶倾角逐渐变大,叶片逐渐挺立;从孕穗期到成熟期,两优培九叶倾角变化不明显,汕优63和两优Y06则逐渐变小,叶片逐渐披散,其中,汕优63尤为明显。同一品种相同生长期的 6个冠层高度叶倾角分布不同,随着冠层高度增加,3个品种的分层LAI均减小,两优培九叶倾角变化不大,汕优63逐渐增大,两优Y06逐渐减小。试验证明该模型具有良好实用性。     

播期对不同水稻品种生长特性的影响

为优化南京地区最佳播期及最适品种,以水稻品种‘两优6326’、‘南粳44’为研究对象,对不同播期试验下水稻产量和生育期及产量构成因素进行了分析。结果表明：随着播期的推迟,水稻的生育进程也相应顺延,2种水稻全生育期均缩短;播期对‘南粳44’各产量构成因素无显著影响,而‘两优6326’有效穗数在不同播期处理间差异显著(sig=0.008,P<0.05);‘两优6326’的有效穗数、‘南粳44’的有效穗数及穗粒数sig值均小于0.05,均与产量呈显著性相关;‘两优6326’产量总体高于‘南粳44’。对2种品种适宜播期综合评价表明,该地区宜早种植籼稻‘两优6326’,及早熟晚粳品种‘南粳44’。     

BP神经网络在2005年太湖蓝藻水华预警中的应用

蓝藻水华是目前中国乃至世界面临的重大环境问题之一。为了有效地减少及预防蓝藻水华带来的影响,收集苏州市吴县1986—2007年的气象资料,运用主成分分析法,分析了太湖蓝藻暴发前一个月的主要限制因子及其相互关系。气温、气压、相对湿度、降水是影响叶绿素a浓度的主要限制因子。结合2005年1—10月太湖各区域蓝藻叶绿素a浓度的含量,利用Matlab R2010a软件,建立了基于BP神经网络的蓝藻水华预警模型,可为采取相应措施和控制蓝藻水华提供科学依据。     

地面植被以及地形对台风发生发展的影响

地表植被在维系上空低层大气稳定的同时又为积聚的丰沛的海洋水汽顺畅的输送至大陆提供强有力的保障,因此森林覆盖率越高的地区台风越弱,相反,台风就越强;而陆地上的山地地形可影响台风强度的改变,台风降水分布受地形影响会加强降水;因此加强台风灾害频发地区生态环境建设和保护是防范灾害性天气的有效措施。     

源库改变对冬小麦籽粒灌浆特性的影响

为了研究不同的源库变化对小麦灌浆特性的影响,在开花期对扬麦13进行剪旗叶(L1)、剪倒2叶(L2)、剪顶部1/2穗(L3)3种不同的源库处理,以不做任何处理(CK)作对照,分析了不同处理的产量构成因素,并用Logistic 模型推导不同处理下的籽粒灌浆参数.结果表明,粒重变化是引起产量的差异的主要原因.在籽粒灌浆过程中,L1和L2处理灌浆持续时间分别较CK缩短了2.75 d和2.13 d,其他灌浆参数变化不显著,千粒重下降了 11.79%和7.22%,灌浆持续时间的缩短是导致粒重下降的主要原因,且剪旗叶对粒重的影响大于剪倒2叶.L3处理平均灌浆速率、最大灌浆速率与CK相比分别增加了11.52%、10.89%,千粒重增加了8.76%,灌浆速率的增大是千粒重增加的主要原因,但穗粒数与对照相比显著减少,导致产量显著降低.     

集雨农业雨水利用转化效率及其提高途径分析

集雨农业是指收集、存储雨水径流并将其作为农村家庭人畜饮用水、环境卫生用水和农业补充灌溉用水的农业生产活动,包括收集、存储、输送、利用等多个过程,但目前各地的集雨农业技术研究多注重单项技术研究,而没有把它们当作一个整体来进行研究,导致许多地方出现收集与存储、收集与利用、存储与输送、存储与利用等脱节的现象,使各个环节的雨水利用转化效率普遍偏低。本文首先比较系统完整地提出了集雨农业雨水利用转化效率的概念,将集雨农业的雨水收集、雨水存储、雨水输送和雨水利用等各个过程看作一个整体进行研究分析,然后结合有关试验资料提出了提高集雨农业雨水利用转化效率的途径。     

气候变化情景下黄淮海冬麦区降水量及其适宜度变化分析

采用双线性插值法将RegCM3模式模拟的A1B情景下该区域1951-2100年0.25°×0.25°的格点数据插值到各站点位置,然后利用黄淮海冬麦区1971-2000年83个站点逐日气象资料对其进行误差订正,再将情景数据分为1951-1980年、1981-2010年、2011-2040年、2041-2070年和2071-2100年共5个阶段,计算各阶段冬小麦主要生育期降水量及其适宜度,并分析相应的时空变化特点。结果表明：黄淮海冬麦区在暖湿化的气候情景下,冬小麦各主要生育期降水量和降水适宜度总体上呈现南方多北方少的分布特点,返青-拔节期降水量最少,抽穗-成熟期降水量最多,相应各主要生育期的降水适宜度表现为返青-拔节期和抽穗-成熟期较高、拔节-抽穗期较低的特点。分时段分析结果显示,随着时间推延,各主要生育期内降水适宜度与降水量基本呈正相位的变化关系,即降水量越大,适宜度也相应增大。返青-拔节期的降水量和降水适宜度均呈现北部增加、南部明显减少的趋势,拔节-抽穗期降水量和降水适宜度均呈减少-增加-减少-增加的波动变化趋势,抽穗-成熟期降水量和降水适宜度均呈先减少后相对稳定的变化趋势,全生育期内降水量和降水适宜度均呈先减少后增加的趋势。未来全球气候变暖情景下,黄淮海冬麦区北部可以考虑根据实际情况小幅扩大种植规模;南部可以考虑保持现有种植规模或小幅减小种植规模。