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干旱区葡萄生长对气候变化的响应及敏感性分析

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江西农业学报 2024年第9期36卷 80-86页

作者：吾米提·居马太吉春容沈伟马玉平马红成都信息工程大学四川成都610225 伊犁州气象局新疆伊宁835000 新疆兴农网信息中心/新疆农业气象台新疆乌鲁木齐830002 乌兰乌苏国家综合气象观测专项试验外场基地/乌兰乌苏生态与农业气象新疆野外科学观测研究站新疆石河子832000 宿迁市气象局江苏宿迁223800 吐鲁番农业气象试验站新疆吐鲁番838000

为科学有效地利用气候资源和合理调整种植结构,基于1991—2022年吐鲁番市葡萄的发育期、气候因子及其产量资料,分析了葡萄生长气候变化特征、发育期和产量的年代际差异,探讨了影响其变化的敏感性气候因子。结果表明,1991—2022年吐鲁番... 详细信息

为科学有效地利用气候资源和合理调整种植结构,基于1991—2022年吐鲁番市葡萄的发育期、气候因子及其产量资料,分析了葡萄生长气候变化特征、发育期和产量的年代际差异,探讨了影响其变化的敏感性气候因子。结果表明,1991—2022年吐鲁番市年平均气温、年平均0和5 cm地温及年日照时数等均呈上升的趋势,年大风日数显著下降。葡萄发育期对年平均气温和年平均5 cm地温的响应变化更加明显,气候变化促使葡萄花蕾出现期、展叶期、果实成熟期提前,全生育期有所缩短。气候产量变化对4和7月的热量条件较为敏感,花蕾出现—开花期等生长季前期气候因子对葡萄气候产量具有显著的正效应,生长季后期气温越高、日照时数越多,越不利于葡萄气候产量的形成。

关键词：吐鲁番葡萄气候响应发育期产量敏感性气候因子

四川盆区油菜花期低温阴雨灾损评估及风险区划

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中国农业气象 2024年第6期45卷 629-642页

作者：赵艺郭翔王鑫杨德胜王明田四川省农业气象中心成都610072 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 四川省气象台成都610072

花期低温阴雨是四川盆区油菜生产的主要气象灾害之一。本研究利用四川盆区1961-2020年101个气象站的逐日气象资料,1983-2000年油菜产量资料和干旱、低温冷害、连阴雨、大风、冰雹灾情资料,筛选花期低温阴雨灾害年份,采用数理统计方法获... 详细信息

花期低温阴雨是四川盆区油菜生产的主要气象灾害之一。本研究利用四川盆区1961-2020年101个气象站的逐日气象资料,1983-2000年油菜产量资料和干旱、低温冷害、连阴雨、大风、冰雹灾情资料,筛选花期低温阴雨灾害年份,采用数理统计方法获取花期低温阴雨产量灾损率和致灾因子,通过相关性分析确定油菜花期低温阴雨致灾指标,并利用2001-2020年灾情资料进行检验;基于筛选出的低温、连阴雨关键致灾因子,采用回归分析法建立油菜花期低温阴雨灾害损失评估模型,并进行回代和预测检验,分析灾害风险区划和变化趋势。结果表明:(1)日平均气温≤7℃、过程持续天数≥1d是四川盆区油菜花期低温致灾指标,日平均气温≤7℃的负积温和≥3d过程持续降水量共同组成低温阴雨灾害的关键致灾因子;选用2001-2020年油菜花期低温冷害发生情况对指标进行检验,与实际情况相符。(2)选用1983-2000年的气象、产量、灾情数据建立四川盆区油菜花期低温阴雨灾损评估模型,模型对轻度、中度灾害损失评估等级与实际等级相同或相差1级的评估准确率在96%以上;重度、特重评估等级与实际等级相同的准确率为0,与实际等级相差1级的准确率为75%和0。选用2001-2020年油菜花期低温阴雨灾害发生情况对模型检验,与实际情况基本相符。(3)1961-2020年四川盆区油菜花期低温阴雨灾害风险偏高区域主要分布于盆区西南部、南部及东北部,以中-高风险为主;灾害风险偏低的区域集中于盆区西北部及中部,以低-次低风险为主。(4)气候变暖背景下,四川盆区油菜花期低温阴雨灾害高风险区域呈减少趋势,低风险区域呈增加趋势。综上分析,四川盆区油菜花期低温冷害指标结果可靠,低温阴雨灾损评估模型能够较好地评估灾害损失,可应用于农业气象业务服务;灾害风险区划结果可为四川油菜生产布局提供参考依据。

关键词：四川盆区油菜花期低温阴雨灾损评估风险区划

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贵州茶树春季低温灾害气候风险评估与区划

中国农业科技导报 2024年

作者：张波罗阳欢李浪梁恒飞胡家敏贵州省生态与农业气象中心贵州省气候中心贵州省山地气象科学研究所荔波县气象局

春季低温灾害是影响贵州茶树的主要气象灾害之一，开展茶树春季低温灾害风险评估和区划，可为贵州茶产业科学的合理布局、设计低温气象指数保险产品提供技术支撑。基于自然灾害风险理论，利用贵州省1961—2020年84个气象站的逐日平均气... 详细信息

春季低温灾害是影响贵州茶树的主要气象灾害之一，开展茶树春季低温灾害风险评估和区划，可为贵州茶产业科学的合理布局、设计低温气象指数保险产品提供技术支撑。基于自然灾害风险理论，利用贵州省1961—2020年84个气象站的逐日平均气温和日最低气温资料及1999—2017年各地茶树种植面积和产量资料，采用数理统计、信息熵权法、层次分析法和地理信息系统（geographic information system,GIS）空间分析等方法，开展贵州茶树春季低温灾害风险评估与区划。结果表明，致灾危险性指数与地理因子之间关系密切，空间上致灾危险性指数的高值区主要分布在高海拔区域。孕灾环境敏感性指数整体呈现自西向东递减的变化趋势。茶树低温灾害高风险等级面积为9.07×10～5 hm2，约占5.15%；中高风险等级面积为3.16×10～6 hm2，约占17.96%；低风险等级面积为3.49×10～6 hm2，约占19.81%。其中，高风险和中高风险等级主要分布在威宁县、赫章县、纳雍县、大方县、水城区、都匀市西部、雷山县中部、江口县北部、印江县南部、湄潭县、凤冈县西部、正安县西部和东部局地以及务川县西部；低风险区主要分布西南部的北盘江流域、北部的赤水河流域和东南部的都柳江流域等。

关键词：茶树霜冻害倒春寒风险区划贵州

生物炭配施硅肥对夜间增温稻田碳排放强度的影响

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农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1421-1434页

作者：郭峻泓娄运生邢钰媛王坤刘健南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044 南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044 江苏省镇江市丹徒区气象局江苏镇江212000

为了研究生物炭配施硅肥对夜间增温稻田水稻产量及温室气体排放(CH_(4)和N_(2)O)的影响,2019—2020年连续两年进行田间模拟增温试验。采用3因素3水平正交试验设计:夜间增温设3水平,用铝箔反光膜夜间(19:00—6:00)覆盖水稻冠层模拟夜间增... 详细信息

为了研究生物炭配施硅肥对夜间增温稻田水稻产量及温室气体排放(CH_(4)和N_(2)O)的影响,2019—2020年连续两年进行田间模拟增温试验。采用3因素3水平正交试验设计:夜间增温设3水平,用铝箔反光膜夜间(19:00—6:00)覆盖水稻冠层模拟夜间增温,即W0(常温对照,不覆盖)、W1(覆盖5 mm铝箔膜)和W2(覆盖11 mm铝箔膜);生物炭用量设3水平,即B0(对照,0)、B1(7.5 t·hm^(-2))和B2(17.5 t·hm^(-2));硅肥种类设3水平,即Si0(对照,不施硅)、Si1(钢渣)和Si2(矿粉),Si1和Si2的用量(以SiO_(2)计)均为200 kg·hm^(-2)。结果表明:2019年5 cm和10 cm稻田土层夜间均温分别增加0.3~1.0℃和0.2~0.7℃;2020年水稻植株冠层和株高中部夜间均温分别增加0.1~0.2℃和0.2~0.3℃。稻田CH_(4)排放通量呈单峰型变化趋势,排放通量最大值和累积排放量出现于分蘖-拔节期;稻田N_(2)O排放通量呈多峰型变化趋势。夜间增温处理的CH_(4)和N_(2)O累积排放量低于常温对照,生物炭配施硅肥可一定程度抑制CH_(4)排放,但促进N_(2)O排放。CH_(4)对稻田总增温潜势的贡献起主导作用,占比大于84%。夜间增温明显降低水稻产量和温室气体累积排放量,生物炭可有效缓解夜间增温对水稻产量的不利影响,配施钢渣可降低总增温潜势和排放强度。综合考虑水稻产量和稻田减排,江苏沿江同类稻田水稻低碳生产应对气候变暖的技术措施为施用生物炭17.5 t·hm^(-2)并配施钢渣(以SiO_(2)计)200 kg·hm^(-2)。

关键词：夜间增温生物炭硅肥水稻碳排放强度

基于DSSAT模型的东北地区大豆高产稳产区研究

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中国农业资源与区划 2024年第6期45卷 106-120页

作者：孙意博孙爽李鸣钰常峻菲王立为高西宁沈阳农业大学中国气象科学研究院辽宁省人工影响天气办公室大石桥市气象局辽宁省农业气象灾害重点实验室

[目的]东北地区作为中国大豆主产区，大豆年平均播种面积及产量均占全国50%以上，明确其高产稳产区分布特征，对合理布局大豆种植区域有重要意义。[方法]文章利用1991—2020年研究区域内99个气象站点的逐日气象数据和土壤数据，基于参... 详细信息

[目的]东北地区作为中国大豆主产区，大豆年平均播种面积及产量均占全国50%以上，明确其高产稳产区分布特征，对合理布局大豆种植区域有重要意义。[方法]文章利用1991—2020年研究区域内99个气象站点的逐日气象数据和土壤数据，基于参数校准并验证后的DSSAT-CROPGRO-Soybean模型，对不同产量潜力下的大豆产量进行模拟，以产量平均值和产量变异系数作为高产性和稳产性的划分指标，将研究区域划分为高产高稳、高产低稳、低产高稳和低产低稳4个亚区，在此基础上探讨降水和土壤条件对大豆高产性和稳产性的影响。[结果]（1） 3种产量潜力下大豆产量均呈现西低东高的分布趋势，光温产量潜力下东北地区大豆平均产量最高，气候产量潜力次之，气候—土壤产量潜力最低。随着限制因素的增加，大豆平均产量逐渐下降；（2）大豆高产区和高稳区占总研究区域的耕地面积比例逐渐降低，低产区和低稳区的耕地面积比例逐渐增加；（3）大豆高产高稳区耕地面积比例逐渐降低，光温产量潜力下最高，占研究区域耕地面积的62%，气候—土壤产量潜力下最低，占41%；降水对于大豆高产性和稳产性的限制要远大于土壤。[结论]高产高稳区是最适宜种植大豆的区域，而高产低稳区是潜在的高产高稳区，采取一定措施可以提高产量潜力的稳定性。基于DSSAT模型对东北地区大豆高产稳产区分布特征进行研究，可以合理布局种植区域，提升东北地区大豆产量。

关键词：大豆高产稳产区东北地区 DSSAT模型资源限制

花期低温对草莓叶片光系统荧光特性及保护酶活性的影响

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中国农业气象 2024年第2期45卷 178-188页

作者：徐佳晴杨再强袁昌洪罗靖王灿月张涵奇姜楠南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江苏省农业气象重点实验室南京210044 江苏省泰州市气象局泰州225300

以草莓品种“赛娃”(Fragaria ananassa ***)为试材,于2022年11-12月在南京信息工程大学开展人工环境控制试验。11月中旬草莓苗进入开花期,挑选长势一致的草莓苗放入人工气候室进行低温处理。温度设置3个水平,即5℃(日最低气温)/15℃(... 详细信息

以草莓品种“赛娃”(Fragaria ananassa ***)为试材,于2022年11-12月在南京信息工程大学开展人工环境控制试验。11月中旬草莓苗进入开花期,挑选长势一致的草莓苗放入人工气候室进行低温处理。温度设置3个水平,即5℃(日最低气温)/15℃(日最高气温)、10℃/20℃和15℃/25℃(CK),处理持续时间为3d、6d和9d。测定不同低温持续天数下草莓叶片光系统荧光诱导动力学参数和保护酶活性等指标,以期了解低温对草莓叶片光系统荧光特性及保护酶活性的影响。结果表明:(1)在日最低温5~15℃范围内,随着温度的降低,持续时间的延长,草莓叶片单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心耗散掉的能量(DIo/RC)和单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TRo/RC)均有所升高,但单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)下降。日最低温5℃持续9d处理的ABS/RC、DIo/RC分别为CK的1.367倍和1.718倍。日最低温10℃持续3d、6d、9d和日最低温5℃持续9d的TRo/RC分别较CK增加了7.42%、14.66%、25.27%和30.48%,而ETo/RC分别较CK下降了1.71%、20.39%、26.65%和28.32%。用于热耗散的量子比率(φDo)随着低温持续时间的延长而显著增大,日最低温5℃持续3d和9d时分别较CK升高了12.34%和25.32%。然而用于电子传递的量子产额(φEo)随低温持续时间的延长而降低,日最低温5℃持续3d和9d分别较CK下降了27.92%和43.02%。(2)随着温度的降低和低温持续时间的延长,草莓叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性和丙二醛(MDA)含量逐渐增加。日最低温5℃持续6d时SOD和POD的活性达到最大,分别为CK的1.39倍和2.03倍,CAT受低温影响变化幅度较小。日最低气温5℃持续9d的MDA含量最高,为CK的2.10倍。研究显示低温会破坏草莓叶片光系统的结构和功能,光化学效率下降,以热量散失的能量增加,导致PSⅡ供体侧提供电子的能力下降,电子传递效率降低,草莓叶片会激发体内的抗氧化系统,对环境产生一定的抵抗能力,表现为SOD、POD、CAT的活性较CK相比均有不同程度的升高,但细胞膜结构仍有一定损伤,膜透性增加。

关键词：草莓低温叶绿素荧光保护酶丙二醛含量

黑土地保护性耕作“梨树模式”推广基地建设实践探索

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中国农业综合开发 2024年第2期 25-27页

作者：王影马利刘亚军李社潮中国农业大学吉林梨树试验站梨树136500 吉林省四平市梨树县农业技术推广总站梨树136500

为落实黑土地保护性耕作行动计划、齐力推进黑土地保护与利用,国家黑土地保护与利用科技创新联盟通过坚持办好基地微信群科技大讲堂、建立遴选保护性耕作农民专家制度等,与基地农民“土专家”交流研讨,破解黑土地保护性耕作中遇到的技... 详细信息

为落实黑土地保护性耕作行动计划、齐力推进黑土地保护与利用,国家黑土地保护与利用科技创新联盟通过坚持办好基地微信群科技大讲堂、建立遴选保护性耕作农民专家制度等,与基地农民“土专家”交流研讨,破解黑土地保护性耕作中遇到的技术难题,探索推广“梨树模式”等保护性耕作经验。实践证明,搞好基地建设是保护利用好黑土地、提高黑土地粮食综合生产能力的有效招法,值得深入总结与推广。

关键词：黑土地保护性耕作 “梨树模式” 实践探索

吉林市二代粘虫局部发生灾害的气象条件及防控建议

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内蒙古气象 2024年第4期 30-35页

作者：郭琳李策卢士庆高喜文吉林市气象台内蒙古自治区生态与农业气象中心吉林市农业农村局

对2017年8月初在吉林市部分乡镇玉米二代粘虫几十年罕见发生的情况开展了气象条件分析。研究发现：7月中旬低空西南急流的长时间维持，使一代粘虫无法迁徙滞留后产卵，是造成二代粘虫发生的重要条件；7月下旬的强降水过程造成连续的高... 详细信息

对2017年8月初在吉林市部分乡镇玉米二代粘虫几十年罕见发生的情况开展了气象条件分析。研究发现：7月中旬低空西南急流的长时间维持，使一代粘虫无法迁徙滞留后产卵，是造成二代粘虫发生的重要条件；7月下旬的强降水过程造成连续的高温高湿，为粘虫卵的孵化和低龄幼虫成活提供了非常适宜的气象条件，是二代粘虫爆发的关键条件；日照时间短、蒸发量低的西部区域未发生虫害。在做好一代粘虫的监控的同时，重点要把握粘虫生育周期，对应玉米发育的关键时间节点，在粘虫产卵和孵化期间加强田间管理和气候条件的监测，避免二代粘虫对玉米拔节至授粉期间造成危害，才能提高虫害防范的效率，有效控制二代粘虫的发生和蔓延。

关键词：二代粘虫玉米气象条件防控建议

基于无人机高光谱的冬小麦LAI估算及LAI遥感产品检验

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生态学杂志 2024年

作者：李军玲李梦夏熊坤田宏伟张渝晨余卫东中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南省气象科学研究所商丘市气象局安阳国家气候观象台

冬小麦叶面积指数（LAI）的动态变化，可用于其长势监测和估产。针对目前地面观测数据和卫星数据的尺度不匹配易引起的尺度效应，以及常用的多光谱数据相对高光谱数据的弱敏感性，为有效利用高光谱信息，优选出最佳波段进而构建LAI估算... 详细信息

冬小麦叶面积指数（LAI）的动态变化，可用于其长势监测和估产。针对目前地面观测数据和卫星数据的尺度不匹配易引起的尺度效应，以及常用的多光谱数据相对高光谱数据的弱敏感性，为有效利用高光谱信息，优选出最佳波段进而构建LAI估算模型以提高LAI估测精度，本文引入无人机高光谱数据作为地面观测和卫星数据的桥梁进行相关研究，在获取冬小麦返青期地面实测LAI数据、无人机高光谱数据、高分一号卫星（GF-1）数据基础上，首先对高光谱数据进行不同形式的特征变量变换和计算，再通过建立感兴趣区，计算得到和地面观测尺度一致的无人机影像像元，进行同尺度下多个植被指数及光谱变换形式和LAI的相关性分析，筛选LAI敏感波段或指数，开展基于无人机和GF-1卫星的不同尺度下冬小麦LAI反演。结果表明：冬小麦LAI敏感波段或指数为635、655、693、704、714、721、724、763、806、813、900和936一阶导、714、717、763、767、784、806、813、900、903和936二阶导以及敏感光谱指数SDy、DVI、MSAVI2、NLI和SAVI，并利用多元逐步回归、偏最小二乘法、岭回归等构建无人机高光谱影像LAI反演模型，通过精度比较认为岭回归建模最优；基于升尺度方法建立了GF-1冬小麦LAI估算模型，并将模拟结果作为相对真值对LAI遥感反演产品进行了真实性检验，FY3＿1KM＿LAI产品和GF＿1KM＿LAI产品相关系数达到0.787，说明FY3＿LAI产品和相对真值有很强的相关性，可以用于日常业务服务和科研中。本文通过尺度扩展分析不同数据来源下反演模型精度，探讨不同遥感信息源在估算冬小麦LAI方面的能力，对作物管理提供科学指导，也为精准农业研究提供理论依据。

关键词：叶面积指数高分一号卫星无人机高光谱数据真实性检验岭回归