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基于Copula函数的陕西苹果晚霜冻特征分析

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农业工程学报 2022年第23期38卷 170-180页

作者：姜元茹晓雅罗琦李美荣王钊王景红冯浩张东苏宝峰于强何建强西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 陕西省农业遥感与经济作物气象服务中心西安710015 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学园艺学院杨凌712100 西北农林科技大学农业农村部农业物联网重点实验室杨凌712100

为探讨利用Copula函数对苹果晚霜冻进行特征分析的适用性,该研究首先基于陕西省苹果主产区7个气象站点1971-2018年的逐日最低气温(T min)数据集,提取出晚霜冻事件的历时和强度两个特征变量。然后,基于6种不同的Copula函数构建晚霜冻特... 详细信息

为探讨利用Copula函数对苹果晚霜冻进行特征分析的适用性,该研究首先基于陕西省苹果主产区7个气象站点1971-2018年的逐日最低气温(T min)数据集,提取出晚霜冻事件的历时和强度两个特征变量。然后,基于6种不同的Copula函数构建晚霜冻特征变量的联合分布,并进行拟合优度评价。最后,利用优选的Copula函数分析晚霜冻发生的概率及重现期。结果表明:陕西苹果产区各站点1971-2018年受晚霜冻的影响在空间分布上由东南向西北方向加重,各站点晚霜冻的历时和强度之间均具有显著的正相关关系。当晚霜冻强度和历时增大时,其联合累积概率也相应增大,且增大趋势变缓。各站点联合重现期代表的“或”事件比同现重现期所代表的“且”事件更容易发生。当单变量重现期取值较小时,可将联合重现期和同现重现期视为单变量重现期的两种极端情况,对其实际范围进行估计。总体而言,陕西苹果产区各站点发生长历时且高强度晚霜冻事件的概率较小,但是位于延安果区的站点相较于其他果区站点更容易发生高强度或长历时的晚霜冻事件,以及高强度长历时同时发生的晚霜冻事件,需要重点加以关注。该研究可为陕西苹果产区应对晚霜冻灾害提供理论依据。

关键词：气象灾害晚霜冻 Copula函数频率分析重现期苹果

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不同小麦品种对晚霜冻的响应及抗霜性评价

干旱地区农业研究 2020年第1期38卷 125-132,147页

作者：席吉龙王珂杨娜席天元张建诚姚景珍席凯鹏李永山贾秀领山西省农业科学院棉花研究所山西运城044000 河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035

为评价小麦品种的抗晚霜冻能力,以16个小麦品种为材料,在自然霜冻条件下测定叶片相对电导率、叶绿素含量、叶绿素荧光参数(Fv/Fm)、光合速率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量等... 详细信息

为评价小麦品种的抗晚霜冻能力,以16个小麦品种为材料,在自然霜冻条件下测定叶片相对电导率、叶绿素含量、叶绿素荧光参数(Fv/Fm)、光合速率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量等生理生化指标,及幼穗冻伤率、产量及产量结构等,应用各指标相对值进行隶属度(D值)综合评价及聚类分析。结果表明:小麦拔节期霜冻胁迫后,叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数(Fv/Fm)、光合速率的平均值分别降低5.9%、1.0%、34.4%,叶片SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、相对电导率平均值分别上升46.7%、33.7%、8.4%、20.8%、32.8%,各指标品种间存在显著(P晚霜冻能力越来越弱。

关键词：小麦晚霜冻生理指标幼穗冻伤率产量隶属函数法

小麦BNS雄性不育系晚霜冻抗性和低温不育特性观察

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麦类作物学报 2020年第9期40卷 1041-1047页

作者：孙海燕贾菲芸杨靖付庆云茹振钢李友勇河南科技学院生命科技学院/现代生物育种河南省协同创新中心河南新乡453003

BNS是一个低温敏感型小麦雄性不育系,穗分化期间8℃以下低温可诱导其花粉败育。为了持续观察BNS的不育特性,于2017年秋季分期播种了BNS及其保持系郑麦366。2018年4月5日至6日该地区发生晚霜冻,草面温度-1.7℃,许多小麦品种受到冻害。抽... 详细信息

BNS是一个低温敏感型小麦雄性不育系,穗分化期间8℃以下低温可诱导其花粉败育。为了持续观察BNS的不育特性,于2017年秋季分期播种了BNS及其保持系郑麦366。2018年4月5日至6日该地区发生晚霜冻,草面温度-1.7℃,许多小麦品种受到冻害。抽穗后,观察BNS和郑麦366两个材料的冻害特征、穗分化进程和自交结实率,结果发现,10月9日正季播种的郑麦366冻害严重,受冻株率超过75%,11月18日播种的郑麦366未受冻;10月1日和11月17日播种的BNS未受冻,期间的5个播期均出现轻度冻害,受冻株率3.7%~5.4%;郑麦366和BNS两个品种冻害发生的温度敏感期均为药隔期至减数分裂期,并且冻害组织单位是整小穗,而非小花;10月1日和9日播种的BNS自交结实率分别为5.08%和10.41%,高于过去年份的结实率水平,分析发现是霜冻发生前12 d连续15℃以上高温所诱导;BNS对低温敏感始于雌雄蕊分化始期,1周左右即可完成不育诱导,此后高温仅转换少部分小花为可育,后来的霜冻强低温也未能恢复BNS为完全不育。

关键词：小麦 BNS雄性不育晚霜冻温度敏感期

基于极值概率分布的河南冬小麦晚霜冻时空分布特征

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麦类作物学报 2021年第3期41卷 370-378页

作者：方文松王纪军王秀萍中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南郑州450003 河南省气象科学研究所河南郑州450003 河南省气候中心河南郑州450003

为探究河南省小麦晚霜冻害的时空变化特征和分布规律,基于河南省1971-2019年111个气象站温度资料和17个农气观测站小麦发育期资料,采用Mann-Kendall趋势检验法对终霜日的时间及极值概率分布进行拟合分析。结果表明,河南省小麦拔节期常... 详细信息

为探究河南省小麦晚霜冻害的时空变化特征和分布规律,基于河南省1971-2019年111个气象站温度资料和17个农气观测站小麦发育期资料,采用Mann-Kendall趋势检验法对终霜日的时间及极值概率分布进行拟合分析。结果表明,河南省小麦拔节期常年值在第73-第91日(年积日),小麦晚霜冻终日均值在第80-第95日,小麦晚霜冻害发生频率均值为0.5~4.7次·10年^(-1)。河南省大部分地区的小麦拔节期和小麦晚霜冻终日均呈提前趋势,且终霜日提前幅度更大,但1990-2019年终霜日的变异度较1971-1990年间明显增大,提示晚霜冻发生的概率可能会降低,但潜在危险可能会加剧。93.1%的站点终霜日都满足极值概率函数分布,终霜日的10年、50年、100年重现期的空间分布规律与历史均值存在一定的差异;终霜日重现期水平与纬度、海拔均呈显著正相关,呈现出明显的地带性分布。由此可见,在气候变化背景下,小麦晚霜冻害的影响仍然不可忽视。

关键词：冬小麦晚霜冻小麦晚霜冻终日趋势分析极值概率分布时空分布

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淮河流域冬小麦晚霜冻时空演变分析

麦类作物学报 2019年第1期39卷 105-113页

作者：马尚谦张勃唐敏魏怀东何航魏堃候启李帅杨梅西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 北京师范大学社会发展与公共政策学院北京100000

为掌握气候持续变暖背景下淮河流域晚霜冻害的变化规律,基于1960-2016年61个气象站点的逐日地面0cm最低气温数据,计算霜冻频次、强度和变异系数,构建霜冻害危险指数,分析了淮河流域冬小麦生长季晚霜冻时空变化。结果表明:(1)57年中晚霜... 详细信息

为掌握气候持续变暖背景下淮河流域晚霜冻害的变化规律,基于1960-2016年61个气象站点的逐日地面0cm最低气温数据,计算霜冻频次、强度和变异系数,构建霜冻害危险指数,分析了淮河流域冬小麦生长季晚霜冻时空变化。结果表明:(1)57年中晚霜冻出现在3月11日至4月15日,整体呈提前趋势,速率达到-2.49d·年-1(P晚霜冻的提前结束使冬小麦灌浆停滞和籽粒发芽力丧失的风险降低。(2)在冬小麦生长季延长的背景下,57年中轻度、中度、重度晚霜冻的频次都呈现减少趋势,变化倾向率分别为-9.14次·年-1(P0.05)、-5.81次·年-1(P霜冻在灌浆至成熟阶段的频次在1980s上升趋势最显著,倾向率为6.73次·年-1(P霜冻在拔节期的频次增加趋势最显著,倾向率为1.80次·年-1(P霜冻在拔节期的频次减少趋势最显著,倾向率为-3.46次·年-1(P晚霜冻在不同的生长阶段空间分异较大,呈不同分布模式。以开始拔节的日期为起点,高风险区和较高风险区在拔节后(1～5d)所占面积百分比最大,分别达到0.63%、80.68%。中风险区在抽穗至开花阶段(12～15d)面积百分比最大(81.68%),较低风险区在灌浆至成熟阶段(16～57d)占比最大(57.49%)。不同程度的晚霜冻频次在不同的时间段减少速率不同,在不同的生长阶段空间分布差异较大。

关键词：冬小麦生长期晚霜冻淮河流域时空变化

西北地区晚霜冻结束日的气候变化特征及其影响因子

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中国农业气象 2013年第1期34卷 8-13页

作者：陈少勇夏权王劲松楼望萍中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室兰州730020 白银市气象局白银730900 慈溪市气象局慈溪315300

利用西北地区135个测站,1961-2009年历年逐日地面最低气温和NCEP/NCAR资料,采用线性趋势分析、M-K检验、子波分析、功率谱和合成分析等方法,对近49a西北地区晚霜冻的气候变化特征进行研究。结果表明,研究区晚霜冻结束日期具有较大的空... 详细信息

利用西北地区135个测站,1961-2009年历年逐日地面最低气温和NCEP/NCAR资料,采用线性趋势分析、M-K检验、子波分析、功率谱和合成分析等方法,对近49a西北地区晚霜冻的气候变化特征进行研究。结果表明,研究区晚霜冻结束日期具有较大的空间差异,青海高原晚霜冻结束最晚,其次是北疆—河西走廊—宁夏,陇东—陕北,结束最早区为南疆和陇南—陕南。全区平均以1.9d/10a的速率提前,其中45%的站点显著提前(P晚霜冻结束早且年际变化小,1997年有明显的突变现象,近49a来晚霜冻有显著的2.4a和2.7a周期。表明在全球变暖背景下,西北地区晚霜冻的结束逐年提前,但近10a呈推迟趋势的站有所增多;影响西北地区晚霜冻的环流特征量主要有北非副高和极涡,与北非副高呈负相关,与极涡呈正相关。近10a晚霜冻结束偏迟的原因可能与极涡面积增大和北非副高面积减小有关;5月500hPa高度场合成分析表明,晚霜冻结束偏早年,亚洲北部盛行纬向环流,东亚大槽浅,西北地区受蒙古高压脊控制,不利于降温天气出现;晚霜冻偏迟年,亚洲北部盛行径向环流,西北地区上空不断有来自西北欧滑下的冷空气,易形成强降温天气。

关键词：晚霜冻气候变化环流西北地区

WOFOST模型在冬小麦晚霜冻害评估中的应用

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自然灾害学报 2006年第S1期15卷 337-341页

作者：张雪芬余卫东王春乙白凌霞河南省气象科学研究所河南郑州450003 商丘市气象局河南商丘476000 中国气象科学研究院北京100081 孟津县气象局河南孟津471100

定量评估农作物遭受农业气象灾害后的产量损失,尤其是在作物整个生育期过程中遭受多种气象灾害时,定量评估其中单一气象灾害对农作物的影响。是当前农业气象灾害评估中急需解决的问题。在WOFOST作物模型基础上。利用商丘市1980-2005年... 详细信息

定量评估农作物遭受农业气象灾害后的产量损失,尤其是在作物整个生育期过程中遭受多种气象灾害时,定量评估其中单一气象灾害对农作物的影响。是当前农业气象灾害评估中急需解决的问题。在WOFOST作物模型基础上。利用商丘市1980-2005年的气象资料和冬小麦观测资料,对历史上发生的5年晚霜冻灾害进行了模拟分析,选取F_(WSO)和F_(WST)作为评估因子,定义了晚霜冻灾害损失综合指数,实现了灾害损失的定量化评估。与传统方法相比,该评估因子更具有生物学意义,评估结果更加精细。

关键词： WOFOST模型晚霜冻农业气象灾害损失评估

晚霜冻害与小麦品种的关系——1998年霜冻害调查报告之一

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中国农业气象 1999年第3期20卷 28-30页

作者：胡新黄绍华黄建英肖召杰河南省商丘市农科所

通过对１９９８年３月２０～２４日不同小麦品种晚霜冻害的观察表明：小麦对晚霜冻害的敏感期是雌雄蕊原基形成到药隔前期之间、幼穗冻伤率与霜冻时茎节长度呈显著的正相关。从小麦形态长相划分，竖叶型、叶色深绿、分蘖力强的品种较抗... 详细信息

通过对１９９８年３月２０～２４日不同小麦品种晚霜冻害的观察表明：小麦对晚霜冻害的敏感期是雌雄蕊原基形成到药隔前期之间、幼穗冻伤率与霜冻时茎节长度呈显著的正相关。从小麦形态长相划分，竖叶型、叶色深绿、分蘖力强的品种较抗晚霜冻，春性品种较半冬性品种抗晚霜冻。

关键词：幼穗冻伤率晚霜冻小麦冷害

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陕西省富士系苹果花晚霜冻指标研究

干旱地区农业研究 2015年第4期33卷 268-272,285页

作者：王景红高峰刘璐赵军王军杨涛陕西省经济作物气象服务台陕西西安710014 陕西省旬邑县气象局陕西旬邑711302

为解决现有的陕西省富士系苹果晚霜冻指标与实际情况有出入的问题,以人工气候箱试验方法为主对指标进行研究。试验发现:陕西省富士系苹果花晚霜冻临界温度为-2℃,且温度越低、持续时间越长,苹果花的受冻率就越高;剧烈的升降温变化,更易... 详细信息

为解决现有的陕西省富士系苹果晚霜冻指标与实际情况有出入的问题,以人工气候箱试验方法为主对指标进行研究。试验发现:陕西省富士系苹果花晚霜冻临界温度为-2℃,且温度越低、持续时间越长,苹果花的受冻率就越高;剧烈的升降温变化,更易造成苹果花遭遇冻害影响;苹果花受冻与其开放程度密切相关,开放程度越大,受冻越重,但受冻害程度与其是中心花还是边花关系不明显。基于此,建立了包含受冻等级、极端最低气温、0℃以下低温持续时间、受冻率及受冻表现共5要素在内的陕西省富士系苹果花晚霜冻指标,并通过检验发现,该指标对实际灾情的吻合率和基本吻合率大于70%,可投入业务使用。

关键词：富士系苹果晚霜冻指标陕西省