基于模型的水稻高温热害风险评估与动态预警

作     者：江敏 王广伦 李明璐 苗波 李明煊 石春林 JIANG Min;WANG Guanglun;LI Minglu;MIAO Bo;LI Mingxuan;SHI Chunlin

作者机构：福建农林大学农学院/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002 广东省农业气象试验站广东佛山528000 江苏省农业科学院农业信息研究所南京210014 

出 版 物：《中国水稻科学》 (Chinese Journal of Rice Science)

年 卷 期：2025年第39卷第1期

页      面：128-142页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：福建省社会发展引导性(重点)项目(2020Y0018) 国家自然科学基金面上项目(31671574) 江苏省农业科技自主创新资金资助项目[CX(21)1006] 中国气象局创新发展专项(CXFZ2023J053) 

主　　题：水稻 模拟模型 灾损评估 风险区划 高温预警 

摘      要：【目的】通过构建水稻高温热害预警系统与灾害风险评估体系,提高水稻高温热害灾损评估水平和防灾减灾能力。【方法】挑选福建省4个代表性水稻品种,在当地水稻易受高温热害的四个关键发育期进行高温控制试验,测定不同高温胁迫处理下水稻产量及其构成因素的变化。结合水稻发育期模型计算高温热害灾损率,进而构建水稻高温热害风险评估和预警系统。结合福建省近50年的气象资料,利用研发的系统计算水稻高温热害灾损率,划分出各稻区水稻关键发育期的热害风险等级。利用逐日气象数据进行水稻高温热害的单点和区域动态预警模拟,并利用种植样点的区域试验资料和气象产量计算出实际灾损,对模拟预警结果进行验证。【结果】福建省水稻高温热害风险评估结果显示,闽东南双季稻区的早稻以低风险为主,并且主要出现在早稻开花期,近50年热害发生频率小于30%;闽西北双季稻区的早稻以高风险和次高风险为主,其中开花期热害发生频率为68%~80%,灌浆期为62%~80%。闽西北山地单季稻区中稻发生高温热害低风险区分布最广,其中减数分裂期热害的发生频率小于38%,开花期小于26%。2020年12个代表性品种在福建省水稻高温热害单点动态预警系统中模拟,结果显示,闽东南双季稻区早稻发生重度高温热害的概率较高,灾损率为51.1%~55.4%;闽西北双季稻区早稻则遭遇轻度和中度高温热害,灾损率为12.1%~26.8%;闽西北山地单季稻区中稻发生中度热害概率较高,灾损率为18.2%~29.4%。2020年福建省区域预警模拟结果显示,种植早稻“T78优2155的两个稻区内,重度热害地区主要集中在安溪、南安、同安、龙海等闽东南县区,灾损率为30.8%~41.6%,闽西北仅有将乐地区为重度热害,灾损率为31.0%;种植中稻“II优3301的闽西北山地单季稻区内,光泽、政和、明溪、永安等地遭遇中度热害,灾损率为15.1%~21.7%。【结论】闽西北水稻种植区的早稻遭遇热害的风险均较闽东南地区更为严重。无论在空间还是时间变化上,系统模拟的灾损率与当地实际水稻生产的灾损率以及气象产量变化相契合,预警效果较好。