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中国气象科学研究院农业气象研究50年进展

应用气象学报 2006年第6期17卷 778-785页

作者：王馥棠中国气象科学研究院北京100081

该文在简要回顾20世纪我国农业气象学科发展历程基础上,重点阐述了50年来中国气象科学研究院在农业气象各主要研究领域,包括农业气候资源与区划、农业产量气象预测与卫星遥感估产、农业气象灾害、气候变化影响评估、作物生长模拟与模式... 详细信息

该文在简要回顾20世纪我国农业气象学科发展历程基础上,重点阐述了50年来中国气象科学研究院在农业气象各主要研究领域,包括农业气候资源与区划、农业产量气象预测与卫星遥感估产、农业气象灾害、气候变化影响评估、作物生长模拟与模式以及农业气象情报信息服务等所取得的若干重大进展,并从当前面临的挑战与机遇出发,探讨了中国气象科学研究院未来发展中在农业气象研究领域的可能热点趋势。

关键词：农业气候区划农业产量气象预测农业气象灾害气候变化影响评估作物生长模拟

安徽省10-12月积温时空变化特征及冬小麦适宜播期分析

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麦类作物学报 2025年第1期 73-79页

作者：邓骋赵莉杨太明陈金华包琪白群升何贤芳林勇翔汪建来安徽省农业科学院作物研究所安徽省农业气象中心阜南县现代高效循环农业产业园建设运营中心

为确定安徽省冬小麦适宜播期，利用1971-2021年安徽省分布于淮北、江淮及沿江麦区的50个气象站点观测数据，分析了10-12月积温时空变化特征，并基于叶龄积温法分析了前30 a（1971-2000年）与后21 a（2001-2021年）各地冬小麦冬前生长至... 详细信息

为确定安徽省冬小麦适宜播期，利用1971-2021年安徽省分布于淮北、江淮及沿江麦区的50个气象站点观测数据，分析了10-12月积温时空变化特征，并基于叶龄积温法分析了前30 a（1971-2000年）与后21 a（2001-2021年）各地冬小麦冬前生长至不同叶龄对应的播期。结果表明，1971-2021年，安徽省及其各麦区10-12月每月积温及总积温均呈显著或极显著线性增加趋势，安徽省10-12月每月积温及总积温上升速率分别为8.6、9.6、7.8和26.1℃·（10 a）-1,安徽省及其各麦区10-12月每月积温上升速率呈现出11月>10月>12月规律；沿江麦区12月积温上升速率[6.5℃·（10 a）-1]明显低于淮北[8.4℃·（10 a）-1]及江淮[8.3℃·（10 a）-1]麦区；淮北和江淮麦区10-12月总积温上升速率均为26.6℃·（10 a）-1,沿江麦区略低[24.9℃·（10 a）-1]。安徽冬小麦冬前生长至相同叶龄时，后21 a播期比前30 a总体推迟1～4 d。淮北、江淮和沿江麦区后21 a适宜播期比前30 a分别平均推迟2.61、2.86和2.07 d。后21 a淮北麦区半冬性、弱冬性品种适宜播期分别为10月16-21日、10月12-16日，江淮麦区春性、半冬性品种适宜播期分别为10月25-30日、10月21-25日，沿江麦区春性品种适宜播期为10月30日-11月4日。

关键词：安徽省冬小麦冬前积温时空变化适宜播期

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3WF-1300型悬挂式喷杆喷雾机的设计与试验

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农机化研究 2025年第3期 77-81页

作者：李存斌梁玉成张庆柱陈宝昌谢宇峰吕海杰宋秋梅黑龙江省农业机械工程科学研究院

针对我国目前大田喷雾机仍以中小型机具为主，产品技术含量相对较低，使用可靠性差，施药过程存在雾滴飘移、喷洒不均匀、农药有效利用率低等问题，在分析悬挂式喷杆喷雾机工作原理的基础上设计并研制了一种高效、安全的3WF-1300型悬挂... 详细信息

针对我国目前大田喷雾机仍以中小型机具为主，产品技术含量相对较低，使用可靠性差，施药过程存在雾滴飘移、喷洒不均匀、农药有效利用率低等问题，在分析悬挂式喷杆喷雾机工作原理的基础上设计并研制了一种高效、安全的3WF-1300型悬挂式喷杆喷雾机。该机配套动力为88.2～117.6 kW,药箱容量1 300 L,喷幅18 m,可液压控制喷杆折叠、展开和升降，有效降低了驾驶人员的操控难度，能够实现舒适、精准、高效的农药喷施作业，提高了农药有效利用率、降低了农药施用量、减少了环境污染，极大地保护了操控人员的身体健康。田间试验结果表明：喷雾机结构参数设计合理，喷杆的折叠、展开和升降过程平稳顺滑，无卡顿现象；喷雾均匀，作业效率高，达到了设计指标的要求；田间试验中，沿喷杆方向喷雾分布变异系数为5.3%,结果优于国家标准。

关键词：喷杆式喷雾机折叠喷杆悬挂机构升降机构

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种芽生物营养强化机的设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 87-92页

作者：李菁闫景凤韩休海任洪忱张庆柱孙锦秀李尧刘洪义黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨150081

针对营养功能性农产品供给不足和生物营养强化技术装备落后等问题,设计了种芽生物营养强化机。采取提高组分浓度差、压力差,以及透水交变真空等快速催芽技术,解决营养组分向种芽内高效传质问题。经绿豆芽富叶酸营养强化试验和发芽糙米... 详细信息

针对营养功能性农产品供给不足和生物营养强化技术装备落后等问题,设计了种芽生物营养强化机。采取提高组分浓度差、压力差,以及透水交变真空等快速催芽技术,解决营养组分向种芽内高效传质问题。经绿豆芽富叶酸营养强化试验和发芽糙米富钙营养强化试验研究,结果表明:种芽生物营养强化机可生产高营养价值农产品,其生产的绿豆芽中叶酸含量可达1.486 mg/kg,发芽糙米中钙含量可达757 mg/kg,营养强化效果良好。

关键词：种芽生物营养强化机高营养功能农业

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小区播种机供种装置的技术研究现状及展望

农机化研究 2025年第2期47卷 262-268页

作者：叶岩吴泽全蔡晓华刘俊杰杨存志李源源赵丽平李尧黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨150081

供种装置是小区播种机的关键装置之一。为此,简述了国内外小区播种机配套的主要供种装置与技术研究现状。从供种装置的主要结构形式和供种方式出发,阐述了现有单漏斗式、中央锥斗式、弹匣式和新型弹匣式供种装置的工作原理、结构组成和... 详细信息

供种装置是小区播种机的关键装置之一。为此,简述了国内外小区播种机配套的主要供种装置与技术研究现状。从供种装置的主要结构形式和供种方式出发,阐述了现有单漏斗式、中央锥斗式、弹匣式和新型弹匣式供种装置的工作原理、结构组成和前沿技术研究进展。同时,分析了当前国内外供种装置的研发现状,列举国内外具有代表性的小区播种机供种装置的研究成果,并结合国内供种装置发展现状展望了国内小区播种机配套供种装置的未来发展方向,为企业及研究人员了解国内小区播种机供种装置的技术研究现状提供一定的参考。

关键词：小区播种机供种装置研究现状

2022-2023年中昆仑山北坡不同海拔气象要素梯度对比分析

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高原气象 2025年第1期44卷 224-239页

作者：徐月月何清毛东雷付光祥李晶晶王永强张乾新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆乌鲁木齐830002 新疆维吾尔自治区和田地区民丰县气象局新疆民丰848599

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要... 详细信息

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要素的掌握尚不全面,因此开展关于中昆仑山北坡气象要素的研究十分有必要。本文利用中昆仑山北坡9个不同海拔气象台站连续一年(2022年8月至2023年7月)的气象要素数据,探究该山区1.5 m高度处近地面气象要素随海拔梯度的时空变化特征。结果表明:(1)不同海拔风向变化显著,风速随海拔升高而增大,海拔1738~3044 m的站点受山谷风影响,存在两个主导风向且风速日变化呈“双峰型”;(2)中昆仑山北坡的气温垂直递减率(Temperature lapse rate,以下简称TLR)均低于标准大气气温直减率,平均气温垂直递减率TLR_(mean)、最高气温垂直递减率TLR_(max)和最低气温垂直递减率TLRmin分别为-0.56℃·(100m)^(-1)、-0.60℃·(100m)^(-1)和-0.47℃·(100m)^(-1),季节性特征表现为夏季陡,冬季浅;(3)不同海拔存在多个逆温层和逆湿层,逆温和逆湿强度的季节差异较大,表现为夏季逆温强度最小,逆湿强度较大,冬季逆温强度最大,逆湿强度最小,最强逆温和逆湿均出现在海拔1256~1409 m;(4)夏季典型天气下晴天的逆温逆湿均大于阴雨天,晴天最大逆温强度是阴雨天的4.32倍,晴天比湿变化范围大于阴雨天,逆湿强度是阴雨天的1.11倍;(5)中昆仑山北坡4-9月占全年总降水的86%以上,随海拔升高降水梯度变化明显,表现为“增多-减少-增多”的趋势,在2800~3200 m存在一个明显降水带。

关键词：气温垂直递减率温湿廓线降水梯度海拔梯度中昆仑山北坡

基于多层感知机模型的长三角水稻种植区净生态系统碳通量模拟

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高原气象 2025年第1期44卷 191-200页

作者：席闻阳何建军王智麟郭立峰李亚荣中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/中国气象局大气化学重点开放实验室北京200081 海南大学海洋科学与工程学院海南海口570228 南京信息工程大学计算机与软件学院江苏南京210044 兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000

中国长江三角洲地区(以下简称长三角地区)是典型的水稻种植区,其碳源汇对区域气候和环境具有重要影响。本文系统地分析了长三角地区净生态系统碳交换量(net ecosystem exchange,NEE)与各个气象因子之间的关系,发现NEE与太阳短波辐射的... 详细信息

中国长江三角洲地区(以下简称长三角地区)是典型的水稻种植区,其碳源汇对区域气候和环境具有重要影响。本文系统地分析了长三角地区净生态系统碳交换量(net ecosystem exchange,NEE)与各个气象因子之间的关系,发现NEE与太阳短波辐射的相关性最强,其次与湿度相关参量(饱和水汽压差、相对湿度)等呈现较强的相关性。同时,NEE与太阳辐射、气温、湿度因子、风速和摩擦速度的相关性呈现明显的昼夜变化。基于上述分析,本文利用NEE和气象观测数据构建了长三角水稻下垫面多层感知机(Multilayer perceptron,MLP)NEE模拟模型,评估了模型的模拟效果及其时空稳定性。构建的MLP模型能较好地拟合NEE,训练集模拟的NEE与观测值的相关系数达到0.88,均方根误差为5.34μmol·m^(-2)·s^(-1);MLP模型在模拟长三角水稻季NEE时表现良好,在东台和寿县站点的模拟NEE结果与观测值的相关系数均高于0.78,模型具有较好的时空稳定性;MLP模型模拟白天平均NEE的效果好于夜间平均NEE的效果。研究结果揭示了影响水稻碳循环的主要气象因子,为认识长三角水稻种植区碳循环时空分布特征提供支撑,对准确评估全球和区域碳通量具有重要意义。

关键词：机器学习 MLP模型 NEE 长江三角洲地区水稻种植区

前期东北大西洋-地中海西部海温异常影响河南省干热风的可能途径

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高原气象 2025年第1期44卷 150-162页

作者：竹磊磊苏晓乐潘攀吴璐杨婷中国气象局•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 河南省气候中心河南郑州450003

河南省是中国冬小麦的主产区,也是较易受干热风影响的地区。目前对干热风的研究和预报多在天气尺度,从气候的角度研究干热风是否具有可预报性,具有非常重要的意义。本文基于河南省干热风资料、NCEP/NCAR再分析资料和哈得莱环流中心海温... 详细信息

河南省是中国冬小麦的主产区,也是较易受干热风影响的地区。目前对干热风的研究和预报多在天气尺度,从气候的角度研究干热风是否具有可预报性,具有非常重要的意义。本文基于河南省干热风资料、NCEP/NCAR再分析资料和哈得莱环流中心海温资料,分析了1980-2022年前期海温异常与河南省干热风日数的关系,及其可能影响途径。结果表明:(1)豫北、豫西北和豫中多年平均干热风日数较多,其他地区则相对较少。日干热风出现的概率由南向北、由5月下旬至6月上旬逐渐增加。全省平均干热风日数有显著增加趋势。(2)河南省干热风日数与当年3-4月东北大西洋-地中海西部(关键区)海温在年代际和年际尺度上均存在着密切相关,两者与干热风发生时段500 hPa高度场在去趋势前和去趋势后的显著正相关区在东亚中纬度地区位于新疆北部至贝加尔湖尔湖北部,显著负相关区位于我国东北至日本群岛附近,与850 hPa风场在去趋势前和去趋势后的相关在上述正、负显著相关区分别呈反气旋和气旋分布,气旋后部呈偏北风的显著相关,即3-4月关键区高海温年,出现的蒙古高压脊和东亚大槽造成了河南省的干热风天气。海温与环流场的相关在去趋势前和去趋势后在中纬度地区呈现出一个更明显的由东北大西洋经欧亚大陆至东北亚的纬向遥相关波列。(3)西太平洋副热带高压(以下简称副高)偏南(北)时,干热风日数易偏多(少),而3-4月关键区高(低)海温则可以导致副高偏南(北)。(4)干热风偏多年和偏少年、3-4月关键区高海温年和低海温的干热风发生时段30°N-55°N经向平均的涡度差值,及高、低海温年的干热风发生时段500 hPa准地转流函数距平和波作用通量均显示在中纬度地区存在自东北大西洋至东北亚的纬向波列。也即表明,3-4月关键区海温可以激发出一个后期干热风发生时段的类似波列,经欧亚大陆传至东北亚,而高海温年在东亚中纬度地区的环流分布造成了河南省的干热风天气。

关键词：干热风东北大西洋地中海西部海温遥相关波列

干湿交替灌溉与植物生长调节剂对水稻光合特性及内源激素的影响

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作物学报 2025年第1期51卷 174-188页

作者：赵黎明段绍彪项洪涛郑殿峰冯乃杰沈雪峰广东海洋大学滨海农业学院广东湛江524088 黑龙江省农业机械工程科学研究院绥化分院黑龙江绥化152054

为探明干湿交替灌溉与植物生长调节剂(plant growth regulators, PGRs)对水稻光合特性、内源激素及产量的影响。采用盆栽与大田相结合方式,以龙粳31为试验材料,设置轻干湿交替灌溉(MI)和重干湿交替灌溉(HI)2种灌溉处理,于分蘖盛期和剑... 详细信息

为探明干湿交替灌溉与植物生长调节剂(plant growth regulators, PGRs)对水稻光合特性、内源激素及产量的影响。采用盆栽与大田相结合方式,以龙粳31为试验材料,设置轻干湿交替灌溉(MI)和重干湿交替灌溉(HI)2种灌溉处理,于分蘖盛期和剑叶展叶期喷施已酸二乙氨基乙醇酯(diethylaminoethylcaproate,DA)、6-苄氨基腺嘌呤(6-benzylaminoadenine,BA)和BA(分蘖盛期)+DA(剑叶展叶期)3种PGRs,并设置清水对照,探究干湿交替灌溉、PGRs及互作下干物质积累、光合特性、内源激素及产量差异。结果表明,与HI相比, MI显著增加了抽穗后叶面积、叶面积指数、SPAD值及净光合速率,提高了剑叶与籽粒IAA、GA3和ZR含量,降低了ABA含量,增加了干物质积累及茎鞘物质转运能力,并在改善节间性状基础上增加了结实率、每穗粒数及粒重,增产5.30%(盆栽)和5.11%(大田)。与CK相比,喷施BA+DA显著提高了抽穗后剑叶净光合速率、干物质积累及茎鞘物质转运能力,提高了剑叶与籽粒IAA、GA3和ZR含量,增加了千粒重、结实率、收获指数、每穗粒数和粒重,增产6.60%(盆栽)和6.05%(大田),其次是BA。干湿交替灌溉与PGRs互作对叶面积指数、内源激素含量、每穗粒数及千粒重存在显著影响,其中MI×(BA+DA)处理更有助于维持抽穗后绿叶功能持续期,提高叶片SPAD值、叶面积、叶面积指数和净光合速率,增强干物质积累及茎鞘物质转运能力,提高叶片与籽粒IAA、GA3和ZR含量,促进同化物向籽粒输出,并在稳定穗数基础上增加了千粒重、每穗粒数和粒重,提高了结实率和收获指数,实现产量较其他处理及CK增幅3.17%~12.57%(盆栽)和3.14%~11.55%(大田),而HI×(BA+DA)处理可实现MI×CK产量效果。综上所述,干湿交替灌溉配合喷施BA+DA可作为本区域水稻高产高效生产环节中的一种节水化控栽培组合措施。

关键词：水稻干湿交替灌溉植物生长调节剂光合特性内源激素产量