基于作物生长模型的东北玉米冷害监测预测研究

在全球气候变暖背景下，东北地区的气温明显上升，但由于存在玉米相对晚熟品种越区(北扩)种植现象，区域性和阶段性的玉米低温冷害仍时有发生。因此，开展东北玉米低温冷害监测预测研究仍十分必要。本文首先利用东北玉米生长模型(NEC_MaGM)构造冷害监测指标，然后开展玉米冷害监测预测方法研究并进行个例分析。结果显示，从不利天气条件和玉米对低温响应两方面遴选的8个单项指标中，以指标2 (DC_Tas9，抽雄期到9月底的累积热量单位与同期多年平均值的差值百分率)和指标1 (DN_Tas，当年抽雄期与多年平均抽雄期的差值)对历史玉米冷害的概括能力最强；根据冷害致灾机理、单一指标的历史概括能力及其独立性等因素，构建了由指标1、2以及指标4 (DW_GrS，水分适宜条件下模拟穗重与多年平均穗重的差值百分率)和指标7 (DW_Fro，初霜冻日时模拟穗重与模拟成熟时穗重的差值百分率)组合而成的东北玉米低温冷害综合指标；基于NEC_MaGM和冷害综合指标进行单点冷害监测，确定了若45%以上站点出现玉米冷害即为区域性冷害的标准，独立样本监测检验与实际情况一致；利用NEC_MaGM在网格尺度上的监测可以得到更详细的冷害空间分布状况，有利于开展农业气象业务服务工作；根据前期天气实况加上区域气候模式预测的气象要素数据，再结合预报时效之后的多年平均气候数据，在格点尺度利用NEC_MaGM可以实现对东北玉米低温冷害的预测。预测个例表明，该方法能够反映冷害的形成过程和严重程度，但其准确性不仅与作物模型有关，还依赖于区域气候模式的模拟能力。

Monitoring and Predicting of Maize Chilling Damage Based on Crop Growth Model in Northeast China

Although atmospheric temperature is obviously increased in northeast China with the global warming, regional maize chilling damage still occurs due to North extension of cultivation region of relative late-maturing varieties. Therefore, the research on monitoring and predicting maize chilling damage is still necessary. In this paper, we firstly constructed chilling damage indexes based on northeast China maize growth model (NEC_MaGM), and then developed the methods of monitoring and predicting maize chillin...