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CO浓度和温度升高下不同类型水稻高光谱特征及叶绿素含量反演对比分析

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农业环境科学学报 2024年

作者：陈铭杰何昊柯浩楠曹琰梅史家宾屈珂樨赵婧李琪胡正华南京信息工程大学生态与应用气象学院湖南省气象局技术装备中心长沙农业气象试验站

为了探究大气CO2浓度和温度升高对粳稻和籼稻的高光谱特征及叶绿素含量的影响，本研究以粳稻“金香玉1号”和籼稻“扬稻6号”为试验品种，通过开顶式气室（OTC）进行田间试验，设置四种处理：对照(环境CO2浓度和气温，CK)、CO2浓度比CK... 详细信息

为了探究大气CO2浓度和温度升高对粳稻和籼稻的高光谱特征及叶绿素含量的影响，本研究以粳稻“金香玉1号”和籼稻“扬稻6号”为试验品种，通过开顶式气室（OTC）进行田间试验，设置四种处理：对照(环境CO2浓度和气温，CK)、CO2浓度比CK升高200 μmol·mol-1（C+）、温度比CK升高2 ℃（T+）、CO2浓度和温度共同升高（C+T+），测定各处理下水稻叶片的叶绿素相对含量（SPAD）和高光谱反射率，对原始光谱进行一阶导数变换，比较粳稻和籼稻的高光谱特征，并采用一元和多元方法构建叶绿素含量的最佳估算模型。结果表明：（1）C+处理使SPAD值增加2.8%～8.8%，而T+处理使其降低4.4%～11.1%，且T+处理下粳稻“金香玉1号”的叶绿素含量下降更为明显。（2）CO2浓度和温度处理虽未改变水稻冠层原始光谱曲线的波形，但显著影响了反射率。（3）水稻一阶导数光谱反射率呈现“单峰”或“双峰”特征，各处理的粳稻在整个生长季中主峰位置均出现蓝移，而籼稻在T+和C+T+处理下呈现先红移后蓝移。（4）粳稻的最优叶绿素反演模型为支持向量回归（SVR），其决定系数R2为0.63，均方根误差（RMSE）为2.94；籼稻的最优叶绿素反演模型为BP神经网络，其R为0.66，RMSE为2.73。综上，在CO2浓度和温度升高条件下，粳稻和籼稻的高光谱特征存在显著差异，且多元模型在叶绿素含量反演中表现出更优的估算效果。

关键词： CO 浓度温度水稻叶绿素含量光谱参数

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基于气象要素的马铃薯分期播种研究

种子科技 2024年第9期42卷 1-3,7页

作者：陈余郑翔飚王玉琴昭通农业气象试验站云南昭通657000

为了解马铃薯在异常气候下栽培技术调控的理论依据,利用宣薯2号马铃薯在海拔2300m的地区开展分期播种试验,分析气温、降水、土壤湿度对不同播期马铃薯产量和发育期的影响。结果表明,随着播种日期推迟,马铃薯发育期呈缩短的现象;马铃薯... 详细信息

为了解马铃薯在异常气候下栽培技术调控的理论依据,利用宣薯2号马铃薯在海拔2300m的地区开展分期播种试验,分析气温、降水、土壤湿度对不同播期马铃薯产量和发育期的影响。结果表明,随着播种日期推迟,马铃薯发育期呈缩短的现象;马铃薯产量与播种日期、发育期平均气温的相关性显著,在3月上旬至中旬播种,发育期平均气温为12~13℃时,有利于马铃薯高产。此外,在覆膜栽培技术中,马铃薯产量受播种时10~30cm层土壤湿度影响显著。

关键词：马铃薯气象要素分期播种产量发育期土壤湿度

基于GIS的福州市设施越冬茬番茄种植气候适宜性区划

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园艺与种苗 2024年第8期44卷 17-19页

作者：叶洛苏荣瑞林瑞坤陈强福州农业气象试验站福建福州350014

[目的]制作福州市越冬茬番茄种植精细化气候适宜性区划图。[方法]基于福建省67个国家气象观测站1981—2018年气候资料和1991—2018年冬季寒冻害灾情资料,采用冬季(12月月至翌年2月)≥10℃活动积温、平均气温、日照时数作为越冬茬番茄的... 详细信息

[目的]制作福州市越冬茬番茄种植精细化气候适宜性区划图。[方法]基于福建省67个国家气象观测站1981—2018年气候资料和1991—2018年冬季寒冻害灾情资料,采用冬季(12月月至翌年2月)≥10℃活动积温、平均气温、日照时数作为越冬茬番茄的气候资源指标,选取80%保证率的冬季极端低温、冬季平均日最低气温构建越冬茬番茄的寒冻害风险指标。采用统计方法建立区划指标的地理模型,应用ArcGIS的空间分析和多层复合方法,对福州市越冬茬番茄种植气候适宜性进行区域划分。[结果]福州市越冬茬番茄种植气候适宜区主要分布于长乐、福清的低平区域;次适宜区为闽侯、闽清沿闽江两岸低平区域和罗源、连江的部分区域;不适宜区主要分布于晋安、闽侯、连江、罗源、闽清、永泰、福清、长乐的中高海拔山区。[结论]该研究可为规划福州市设施越冬茬番茄的生产布局提供参考。

关键词：番茄气候适宜性区划 GIS

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基于GIS的福州市水果玉米春播期气候区划

海峡科学 2024年第6期 31-34页

作者：叶洛林瑞坤福州农业气象试验站福建福州350014

利用2010—2023年福州市及其周边136个气象站点的3—4月观测资料,结合水果玉米的生长特性及前人的研究结果,确定福州市水果玉米春播期气候区划指标。运用回归分析法建立气候因子与地理因子的福州市水果玉米春播期区划指标模型,采用GIS... 详细信息

利用2010—2023年福州市及其周边136个气象站点的3—4月观测资料,结合水果玉米的生长特性及前人的研究结果,确定福州市水果玉米春播期气候区划指标。运用回归分析法建立气候因子与地理因子的福州市水果玉米春播期区划指标模型,采用GIS技术对福州市水果玉米春播期进行气候区划,结果表明,早播期主要分布在福清市中南部、福州市区大部、闽侯县中部、闽清县东北至中南部、永泰县西南部的平原地区;中播期集中于长乐区、连江县、罗源县、晋安区、马尾区的平原地区和福清市、闽侯县、闽清县、永泰县的中低海拔山区;晚播区主要位于连江县、罗源县、晋安区、永泰县,以及闽侯县海拔高度600 m以上山区。通过实地验证,区划结果与福州市水果玉米的春播期吻合性较高,研究结果可为福州市水果玉米适时播种提供参考依据。

关键词：水果玉米春播期气候区划福州市

常熟市大气污染特征、健康风险评价及潜在源分析

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地球环境学报 2024年第3期15卷 421-432页

作者：孙雪沙丹丹王霄张庆池徐州市气象局徐州221000 徐州市农业气象试验站徐州221000

利用常熟市2018—2020年空气质量自动监测站点的常规大气污染物数据对空气质量及主要污染物变化特征进行分析,并利用大气污染与健康暴露评价模型分析常熟市近年来大气健康风险特征,同时结合HYSPLIT后向轨迹模型,综合运用轨迹聚类及PSCF... 详细信息

利用常熟市2018—2020年空气质量自动监测站点的常规大气污染物数据对空气质量及主要污染物变化特征进行分析,并利用大气污染与健康暴露评价模型分析常熟市近年来大气健康风险特征,同时结合HYSPLIT后向轨迹模型,综合运用轨迹聚类及PSCF分析方法,计算不同季节影响常熟市城区的主要气流输送路径及常熟市O_(3)的主要潜在源区。结果表明:2018—2020年,常熟市空气质量明显改善,AQI达标天逐年增多,中重度以上污染天呈明显减少趋势,SO_(2)、PM_(2.5)、NO_(2)、PM_(10)浓度均呈下降趋势,大气污染防治效果显著。PM_(2.5)与O_(3)仍是影响常熟市空气质量的主要因素,其中O_(3)对空气质量的影响逐年增强。PM_(2.5)季节变化特征明显,冬季浓度最高,夏季最低;O_(3)浓度春夏季较高,冬季最低。常熟市大气污染物的健康风险同污染物特征分布趋于一致,具有显著的时间分布特征。颗粒物对人体健康的相对风险值处于较低水平,呈逐年降低趋势;而O_(3)的健康风险威胁总体上高于颗粒物,且在近两年逐渐上升,夏季对人体健康威胁风险等级达适中级别,造成死亡率/发病率的相对风险增加3.0%—5.1%。后向轨迹聚类分析结果表明常熟市夏季受南与东南方向气流影响较大,二者在夏季总气流轨迹中的占比高达66.21%。潜在源分析结果表明,常熟地区对人体健康威胁较大的O_(3)潜在源区广泛,主要分布在江苏北部、安徽南部、浙江东部地区,同时还存在部分广东地区的远距离输送。

关键词：大气污染 PM_(2.5) O_(3) 污染特征健康风险潜在源分析

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河池市桑树种植的气候条件分析

北方蚕业 2024年第3期45卷 38-44页

作者：黄维刘芳谭佳勇柳州市农业气象试验站广西柳州545003 河池市气象局广西河池547099

河池市作为广西桑蚕生产的重要区域,其生产活动受气候因素影响较大。本文采集了河池市1961—2023年的气象资料,从热量资源、降水资源、光照资源历史数据分析河池市种植桑树的适宜性,从暴雨、干旱、低温历史数据分析气象灾害对桑树种植... 详细信息

河池市作为广西桑蚕生产的重要区域,其生产活动受气候因素影响较大。本文采集了河池市1961—2023年的气象资料,从热量资源、降水资源、光照资源历史数据分析河池市种植桑树的适宜性,从暴雨、干旱、低温历史数据分析气象灾害对桑树种植的影响,从热量资源变化趋势和气象灾害变化趋势分析气候变化对桑树种植的影响。综合分析认为,河池市热量资源充足,低温日数减少,变暖迹象明显,降水和光照资源丰富,有利于植桑养蚕和桑树生长;暴雨、干旱空间差异较大,总体呈增加趋势,部分地区桑树种植风险增加。

关键词：河池市桑树种植气候资源气象灾害气候变化

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乙烯利催熟对机采棉铃重和纤维品质的影响

作物学报 2024年第1期50卷 209-218页

作者：刘韬奋罗单张启鹏孙圆圆李培松田景山张旺锋向导张亚黎杨明凤勾玲石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832003 石河子气象局乌兰乌苏农业气象试验站新疆石河子832003

催熟剂乙烯利的使用可实现机采棉提前吐絮和集中吐絮。本研究选择催熟剂敏感性和棉铃形态差异较大的18个棉花品种(材料),在棉铃发育不同阶段一次性喷施乙烯利,分析棉铃铃期缩短对棉花铃重和纤维品质的影响及其关系。结果表明,当棉铃铃期... 详细信息

催熟剂乙烯利的使用可实现机采棉提前吐絮和集中吐絮。本研究选择催熟剂敏感性和棉铃形态差异较大的18个棉花品种(材料),在棉铃发育不同阶段一次性喷施乙烯利,分析棉铃铃期缩短对棉花铃重和纤维品质的影响及其关系。结果表明,当棉铃铃期为47~69 d时,在棉铃铃龄40.5~49.7 d喷施乙烯利可使棉铃提前3.5~5.7 d吐絮。在乙烯利催熟下纤维完全发育成熟需64.1~69.7 d,棉籽则需54.8~60.5 d。棉铃吐絮时间提前1.5~6.2 d,铃重与纤维品质均降低的概率高达58.0%~76.5%。生产中可选择在棉铃铃龄34.8~44.1 d喷施乙烯利,此时棉株顶部棉铃铃重损失5%(损伤量<0.26g)、纤维品质损失1%(长度损伤量<0.28mm、断裂比强度损伤量<0.30cNtex–1),这是实现棉铃提前吐絮可接受的代价。此外,部分品种经催熟剂处理后棉铃铃期缩短但其铃重、纤维长度和断裂比强度均增加,此类情况的概率为9.5%~23.5%,说明部分机采棉品种适时使用乙烯利能够实现机采棉棉铃铃期缩短与提高铃重和纤维品质的协同。

关键词：棉花催熟单铃重纤维品质集中吐絮

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施氮对亏缺灌溉措施下棉花生长、养分吸收及产量的影响

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中国土壤与肥料 2024年第8期 137-146页

作者：杜峰孙玉华李锦虎蹇瑷王浩宇杨明凤中国气象局乌兰乌苏农业气象试验站新疆石河子832000 莎车县气象局新疆喀什844700 伽师县气象局新疆喀什844000 石河子市气象局新疆石河子832000

研究节水灌溉措施结合氮肥管理对棉花干物质积累、生理响应、养分吸收和产量的影响,为干旱区棉花增产和水肥高效利用的农艺实践提供理论依据。以棉花‘新陆早72’为试验材料,研究了在2种灌溉处理下(正常灌溉,W1;亏缺灌溉,W2)不同施氮量(... 详细信息

研究节水灌溉措施结合氮肥管理对棉花干物质积累、生理响应、养分吸收和产量的影响,为干旱区棉花增产和水肥高效利用的农艺实践提供理论依据。以棉花‘新陆早72’为试验材料,研究了在2种灌溉处理下(正常灌溉,W1;亏缺灌溉,W2)不同施氮量(210 kg·hm^(-2),N1;300 kg·hm^(-2),N2;390 kg·hm^(-2),N3)对棉花干物质积累、光合生理特性、养分吸收、抗氧化防御、渗透调节及产量的影响。结果表明:与正常灌溉相比,亏缺灌溉通过降低干物质积累、净光合速率、抗氧化酶活性以及养分吸收降低了籽棉产量。与亏缺灌溉下进行适量施氮相比(W2N2),增加施氮量处理(W2N3)的净光合速率和叶面积指数分别提高12.5%和10.9%,抗氧化酶活性、渗透调节物质分别提高13.6%、42.6%,这些过程减轻了亏缺灌溉对棉花生长造成的伤害,促进养分吸收和干物质积累,最终籽棉产量提高5.6%。此外,与正常水肥管理处理(W1N2)相比,亏缺灌溉后增加施氮量(W2N3)并没有降低籽棉产量,反而通过改善冠层光合能力、抗氧化防御及渗透调节能力延长了干物质持续积累时间,使植株提前3~4 d结束生育进程。综上所述,在干旱区开展棉花节水灌溉措施时,建议在常规施氮量的基础上再增加30%,该施氮量可以在保证棉花不减产的同时节约更多的灌溉水,并且该措施对干旱区滴灌棉花生产中的节水增效和可持续生产具有重要意义。

关键词：亏缺灌溉氮肥管理干物质积累籽棉产量

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播期对桂中晚稻生长发育及产量的影响

陕西农业科学 2024年第1期70卷 33-36,45页

作者：李宜爽黄维吴炫柯柳州市气象局广西柳州545001 柳州市农业气象试验站广西柳州545003

为探讨播期对桂中地区晚稻生长发育及产量的影响,以野香优莉丝为晚稻试验材料,于2022年在广西柳州市郊沙塘镇沙塘村进行分期播种试验,共设置4个播期,比较了不同播期下晚稻的发育期、株高、干物重及产量的差异性。结果表明:在前期营养阶... 详细信息

为探讨播期对桂中地区晚稻生长发育及产量的影响,以野香优莉丝为晚稻试验材料,于2022年在广西柳州市郊沙塘镇沙塘村进行分期播种试验,共设置4个播期,比较了不同播期下晚稻的发育期、株高、干物重及产量的差异性。结果表明:在前期营养阶段,S1-S4所需时间基本相同,在生殖阶段,S3、S4需时较S1、S2明显变长;S1、S2的株高和地上总干物重明显高于S3、S4,S1、S2的产量因素明显优于S3、S4;然而,S1、S2生长发育及产量形成的各项指标差异不明显。桂中地区晚稻于7月上、中旬播种生长发育及产量差异不大,但在7月下旬播种生长发育较差,产量偏低,甚至有可能绝收,为充分利用光温资源,缓解双抢压力,晚稻在桂中地区于7月中旬播种较佳。

关键词：晚稻桂中地区播期干物重产量