土壤渍水胁迫对华北冬小麦籽粒灌浆及干物质分配的影响

利用少雨旱区华北冬麦主产区河北固城站的电动防雨棚,遮去自然降水,通过人工控制灌水形成土壤渍水、高湿、干旱和对照,冬小麦花后通过测定籽粒灌浆进程和地上生物量以及产量构成要素,解析不受阴雨和低温胁迫影响下土壤渍水对冬小麦籽粒灌浆速率及产量形成的胁迫效应。结果表明,随土壤水分的减少,冬小麦灌浆速率降低,灌浆持续日数缩短;灌浆期土壤高湿有增产效应,理论产量增产5.87%,土壤渍水出现减产,理论产量减产1.50%;高湿和渍水的收获指数比对照略有提高,并均高于0.5000;〖JP2〗干旱胁迫下,收获指数比对照低0.1130～0.1633。〖JP〗北方旱区灌溉解除了气候干旱对作物需水胁迫,晴好天气光照充足,日较差大,作物产量提高,土壤水分是影响北方冬小麦挖掘光温生产潜力和提高单产的关键限制因素。研究结果为应对气候变化引起极端降水事件对农业生产的影响,尤其是科学评估旱、涝灾害对北方旱区农作物的影响有一定参考意义。     

2018年春霜冻对江西省北部茶叶生产影响的定量评估

为探究江西省北部茶区春霜冻发生特点,深入开展茶叶春霜冻灾害定量评估工作,采用实地调查方式,获取江西省北部12个茶场2018年4月7—9日春霜冻的灾情资料和同期气象观测资料,采用加权求和法构建茶叶春霜冻灾害损失定量评估模型,对春霜冻灾害县进行灾害定量评估和检验。结果表明：婺源、浮梁等江西省北部茶叶主产县达到轻—重度春霜冻气象灾害等级,灾害指标等级计算结果与实地灾情调查结果较一致;轻度、中度、重度气象灾害等级的茶场减产率依次为10%—30%、30%—50%和50%以上;根据不同气象灾害等级的受灾面积及其减产率构建江西省北部茶叶春霜冻灾害损失定量评估模型,计算得到此次春霜冻灾害过程造成婺源县春茶直接经济损失为1.23亿元,模型评估结果和实际灾情相一致,模型能较为客观、准确的评估春霜冻灾害对茶叶生产造成的损失。     

基于春季阴雨过程的冬小麦涝渍指数模型构建与应用

春季涝渍灾害对南方小麦生长发育和产量形成严重影响,本文在对阴湿系数做降尺度修订的基础上,利用Logistic曲线方程构建了冬小麦涝渍指数模型,根据涝渍指数临界值、持续天数以及冬小麦的可能减产率将春季涝渍灾害划分为三个等级,并使用江苏省59个气象站1961-2010年逐日气象资料对模型进行历史反演。结果发现,春季涝渍指数与冬小麦相对气象产量呈显著负相关,随着涝渍指数增加,小麦气象产量线性下降;灾年发生的涝渍过程以1~3次为最多,超过80%,5次以上最少,占1.9%。最后,将涝渍指数模型应用于2014年冬小麦春季涝渍灾害的判别及评估,效果很好。     

灌浆期升温和干旱胁迫对江苏冬小麦产量和干物质分配的影响

利用修订的WOFOST模型,结合全球气候变化的大背景以及江苏省冬小麦的实际情况,在冬小麦灌浆期进行了升温胁迫和干旱胁迫模拟,研究了江苏省冬小麦在气候变化背景下的农业气象灾害损失,并检验了WOFOST模型对复合胁迫的模拟能力.利用江苏省徐州、淮安和常州三个站点2008—2017年气象、土壤和冬小麦产量等资料,基于WOFOST作物模型,从地上部分的干物重和干物质分配两个角度探讨升温胁迫和干旱胁迫以及二者的复合胁迫对冬小麦产量形成的影响.结果表明,灌浆期升温和干旱复合胁迫严重影响冬小麦籽粒干物质积累和产量.升温(1℃、2℃、3℃)胁迫、干旱(轻度、中度、重度)胁迫以及二者复合胁迫均导致冬小麦减产率不同程度增大,籽粒干物质分配比例不同程度降低,复合胁迫的影响程度大于单一胁迫.升温对江苏南部冬小麦减产程度最大,籽粒干物质积累受阻最为严重;干旱对江苏中部冬小麦产量影响最为严重,籽粒干物质积累程度由南到北递减;复合胁迫下,减产率多表现为由南至北递增,而干物质积累程度递减.     

低温冻害对大白菜形态变化的影响

秋冬大白菜生产是解决贵州冬春叶菜淡季供应的关键,受冬季低温雨雪天气的影响,冻害制约着秋冬种反季节大白菜的品质和产量。研究贵州秋冬种大白菜低温冻害指标,可为大白菜低温冻害的灾害预警、种植区划和反季节栽培提供理论依据和实践指导。本试验研究以贵州省普遍种植的大白菜品种"鲁白六号"为试验材料,在莲座期将其置于人工气候室,设置5个不同的恒定低温,根据自然条件下低温天气过程气温日变化规律设定4个动态低温变化,分别进行低温胁迫处理,探讨冻害与低温强度及其持续时间的关系,从而确定大白菜低温冻害指标。试验研究结果表明:贵州秋冬种反季节大白菜莲座期长时间低温冻害临界温度是-4℃,持续时间为10 h。动态低温轻度冻害指标是日最低气温-2~0℃,持续时间2 d以上;动态低温中度冻害指标是日最低气温-4~-2℃,持续时间1-2 d;动态低温重度冻害指标是日最低气温-4~-2℃,持续时间2-3 d;动态低温极重冻害指标是日最低气温-6~-4℃,持续时间2 d以上。     

我国北方地区冬小麦干旱灾害风险评估

选取我国粮食重要生产区——北方冬麦区作为研究区,基于干旱灾害对作物产量的影响开展冬小麦干旱灾害风险评估和区划。在确定干旱灾害危险性指标过程中,通过对比分析MCI、CWDIa、CI、Pa及Ma干旱指数的适应性,确定了干旱灾害风险危险性指数;在分析北方冬麦区干旱背景和脆弱性时,考虑了冬麦区的地形、土壤类型、土壤有效持水量、河网水系、灌溉条件、降水量及干燥度等环境因素,以及冬小麦的耕地面积、播种面积、主要生育期的水分敏感系数、历史产量等。与以往致灾因子危险性分析方法不同,本文首先建立了干旱指标与冬小麦减产率之间的关系,通过减产率等级来确定干旱致灾临界阈值,在此基础上计算分析了冬小麦全生育期和6个关键生育期不同等级干旱发生的频率。综合考虑干旱发生的危险性、不同地区干旱背景和脆弱性,建立了我国北方冬麦区全生育期和6个关键生育期的干旱灾害风险评估模型和区划方法,实现了我国北方冬麦区干旱灾害的风险评估和区划。结果表明,MCI更能反映北方冬麦区干旱的特征,故以MCI指数作为干旱灾害风险危险性指数;我国北方冬麦区中北部的干旱灾害风险较高,应该加强防旱抗旱能力建设,南部地区包括苏皖和河南东南部的干旱灾害风险较小。本文建立的北方冬麦区不同生育期干旱灾害风险评估模型可应用于干旱灾害风险动态评估实时业务中。     

北方冬小麦冬季冻害及播期延迟应对

全球变暖背景下,我国北方冬麦区冬季冻害是否仍是主要气象灾害,冬小麦播期延迟是否能作为应对气候变化的措施,成为当前亟待解决的科学问题。研究表明:1981—2000年北方冬麦区偏北地区冬季冻害指数与冬小麦减产率相关系数为0.62(达到0.001显著性水平),即2000年前冬季冻害是冬小麦减产的主要气象灾害之一;2000年后冻害与冬小麦减产率相关不显著,即冬季冻害已不再是冬小麦减产的主要影响因子。2018—2021年的冬小麦分期播种试验分析表明:山东泰安和陕西咸阳主栽的冬小麦品种播期推迟,冬前积温和生长季积温明显减少,导致冬小麦植株高度、地上总干重和叶面积指数减小;播期推迟对产量结构造成不利影响,有效穗数、穗粒数和千粒重均分别减少,导致减产,播期推迟10 d平均减产22%,推迟20 d平均减产40%。因此,冬小麦推迟播期并未产生积极效应,可能原因是当前冬小麦播期和主栽的冬小麦品种已适应当地气候变化。     

盘锦水稻产量灾损风险及气象影响因子分析

应用滑动平均模拟方法,计算了盘锦地区1977-2006年30年水稻趋势单产,并据此求算出气象产量.以减产率＞5.0%界定灾年,分别从不同气象灾害损失等级出现的概率、变异系数等角度综合分析了盘锦地区水稻生产的灾损风险.并通过计算水稻产量与各气象因子的相关关系,寻找影响水稻产量的主要气象因子和气象灾害.结果显示:盘锦地区水稻产量波动随着农业生产水平的提高而减小,盘山县的灾损风险大于全市水平;热量条件的丰欠是造成盘锦地区产量波动的主要原因,其中5-10月≥10℃的积温,5、6月份的平均气温及9月份平均最高气温对产量影响显著;而在5月、6月和9月该地区的主要农业气象灾害是低温冷害,这与实际相当吻合.     

不同品种双季晚稻产量结构对干旱胁迫的响应

干旱是湖南双季晚稻分蘖-幼穗分化期主要农业气象灾害,对晚稻生长和产量形成产生不利影响。本研究以常规晚稻和超级晚稻在分蘖-幼穗分化期进行干旱胁迫试验,于20142016年连续3年开展15、20、25、30d4个干旱处理水平试验,探讨了干旱强度与不同品种双季晚稻产量结构的关系,从而确定双季晚稻干旱指标。试验研究结果表明,相同干旱胁迫处理下,土壤相对湿度是影响双季晚稻产量结构的关键因素,常规晚稻和超级晚稻产量结构对干旱胁迫的响应存在差异性。自晚稻分蘖普遍期开始干旱处理,对常规晚稻理论产量、有效穗数和结实粒数产生不利影响的土壤相对湿度阈值分别为92.5%、87.2%和98.6%;对超级晚稻理论产量、有效穗数和结实粒数产生不利影响的土壤相对湿度阈值分别为96.8%、97.1%和89.3%。根据晚稻产量结构对干旱持续时间和土壤湿度的响应,构建了常规晚稻和超级晚稻的分蘖-幼穗分化期干旱等级指标,可为双季晚稻的干旱监测和抗旱救灾提供理论依据和实践指导。     

黑龙江省玉米干旱与低温冷害复合逆境对产量的影响

利用1981—2016年黑龙江省玉米农业气象观测站的资料,引入中华人民共和国气象行业标准中水分亏缺指数(KCWDI)、≥10℃积温距平(H)指标,分别对玉米出苗—乳熟期干旱、低温冷害进行判识,规定同一站、同一年内干旱、冷害均有发生为两种灾害复合发生,并分析其时空分布特征,以数理统计方法构建KCWDI和H与玉米产量的关系...     

春季低温连阴雨灾害对农作物产量影响评估

依据河南省春季低温连阴雨灾害标准,对信阳市1971—2007年春季达到低温连阴雨过程标准的气象资料,分别从3月低温上,4月低温、连阴雨以及低温连阴雨,5月连阴雨等不同的致灾因子持续时间长短、对农作物造成危害程度的大小,将其划分3成个不同的灾害等级。用拉格朗日插值法计算作物的期望产量,用分离法将春季低温连阴雨灾害对作物造成的损失分离出来。结果发现,不同时段的春季低温连阴雨对水稻、小麦、油菜和茶叶造成的危害程度是不同的,以4月低温连阴雨和5月连阴雨危害最大。定量评估春季低温连阴雨灾害损失对防灾减灾和政府决策具有十分重要意义。     

海南番茄春季干旱灾害等级指标

春季干旱是威胁海南岛番茄生长的主要灾害,为了实现番茄春季干旱实时监测预警,需要建立合适的干旱等级指标。以持续干旱日数和补充水量为试验因子,进行2因素9水平的均匀设计试验,以番茄死苗率评估干旱程度,筛选番茄干旱致灾因子,以土壤相对湿度划分干旱等级为参考,构建干旱灾害等级指标,分析番茄生理参数和产量对不同等级干旱胁迫的响应。研究结果表明:在干旱胁迫下,番茄死苗率呈明显的增加趋势,与持续干旱日数的一次项和二次项关系显著;在不同深度土壤层中,番茄死苗率与20 cm土壤相对湿度的相关关系最明显,相关系数达到-0.84;以20 cm土壤相对湿度划分的干旱等级为参考,得到番茄无旱、轻旱、中旱、重旱的等级指标分别为26 d、26~31 d、31~35 d、≥35 d。在无旱-轻旱-中旱-重旱胁迫下,番茄净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别呈减小-增大-减少-减小的趋势,胞间CO_2分别呈减少-增大-增大-增大,番茄相对产量损失逐渐加重。     

黑龙江省延迟型低温冷害气候指标研究

针对影响黑龙江省农业生产的延迟型低温冷害,探讨前人提出的东北地区低温冷害气候指标在黑龙江省的适用性,借鉴前人经验,考虑玉米和水稻种植面积不断北扩等因素,确定黑龙江省延迟型性低温冷害气候指标的技术路线、判识临界值和计算方案。利用1961-2012年黑龙江省27个气象台站5-9月平均气温,以热量指数距平冷害判识指标为参照,考虑低温冷害指标与纬度、经度和海拔高度的密切关系,采用逐步回归法建立黑龙江省延迟型低温冷害气候指标;经过验证,表明该指标判识的低温冷害年与黑龙江省低温冷害的实际和发生规律相符,可作为监测指标;该指标所需数据量小,计算简便,具有实用性和推广价值;可采用该指标对黑龙江省低温冷害的历史发生规律进行分析。     

江西省早稻雨洗花灾害指标构建与灾损评估

构建早稻雨洗花灾害指标及适于早稻产量估算的灾损评估模型,对开展早稻雨洗花灾害监测、损失评估、灾害保险等具有重要意义。该文以江西省早稻为研究对象,利用1981-2015年14个水稻气象观测站逐日气象资料和农业气象观测资料,筛选出基于早稻抽穗扬花期间过程降水量、最大降水量、降水日数及实际产量的雨洗花灾害样本78个,在此基础上,利用相关分析、正态分布以及主成分回归法,建立了雨洗花灾害指标和灾损评估模型,并对其进行验证。结果表明:抽穗扬花期降水对雨洗花灾害形成有显著影响,其主要影响时段为抽穗扬花普遍期前后5 d内,关键时段为抽穗扬花普遍期前后3 d内。日降水量40 mm可作为早稻抽穗扬花期雨洗花灾害临界指标。以该指标为基础,统计日降水量不低于40 mm的降水日数及其对应的累积降水量,当累积降水量为40~170 mm时,为轻度雨洗花灾害,早稻一般减产小于15%,平均减产10%;当累积降水量不小于170 mm时,为重度雨洗花灾害,早稻一般减产不低于15%,平均减产22%。指标验证结果与历史实际灾害发生情况有较好的一致性。雨洗花灾损评估模型检验结果表明:雨洗花年模拟产量与实际产量吻合度较高,平均相对模拟误差为4.3%,78.0%的资料相对误差在5%以内,可利用该模型对雨洗花年的早稻减产率进行模拟和预测。     

水分胁迫对华北平原冬小麦地上部分及产量的影响

以“济麦-22”为供试品种,利用中国气象局固城生态环境与农业气象试验站大型根系观测系统,研究冬小麦在重度干旱胁迫（≤40.0%）、轻中度干旱胁迫（40.1%-55.0%）和适宜（55.1%-80.0%）3种水分胁迫条件下地上部分对水分胁迫的响应,以探索水分胁迫对华北平原冬小麦产量的影响,分析不同水分胁迫对冬小麦产量的影响程度。结果表明：华北平原冬小麦在轻中度干旱胁迫和重度干旱胁迫下,小麦全生育期的天数缩短,株高、叶面积及灌浆速率均呈不同程度的减少。3种水分胁迫的株高增长量为适宜>轻中度胁迫>重度胁迫,灌浆速率为适宜>轻中度胁迫>重度胁迫。土壤水分胁迫引起冬小麦物质分配更多地向支持生长的茎秆转移,在生长发育过程中受到水分胁迫,小麦产量将降低,重度胁迫条件下小麦产量为适宜水分条件的69%。     

新疆香梨花期霜冻灾害风险评估模型构建及适用性分析

全球变暖和极端气候事件频发背景下,人们更加关注农林业生产面临的灾害风险。构建灾害预警指标,开展风险预警并提前防范,对于有效防灾减灾减损具有重要意义。基于新疆1981-2020年霜冻灾情、气象因子、香梨种植面积资料,计算香梨花期霜冻灾害危险性指数、暴露度和脆弱性指数,构建了霜冻灾害风险评估综合模型,并基于格点预报开展了香梨霜冻风险预警,对评估模型的适用性进行了验证。结果表明,过程最低气温、降温幅度、低温持续时间是霜冻灾害的主要致灾因子。春季霜冻危险性空间分布,总体呈现北部高、南部低的特点。香梨遭受春季霜冻的高风险区,主要分布在北疆西部、天山北坡的西部和中部以及南疆巴州北部、阿克苏市及其南部部分区域。基于气象实况和果园灾害调查结果表明,霜冻灾害风险评估模型和格点预报相结合,能较好地预报香梨霜冻风险分区、影响等级,与香梨霜冻灾害实际发生区域、受冻百分率基本一致,霜冻指标和风险预警模型具有合理性和适用性。     

社会对极端低温雨雪冰冻灾害应急响应程度的定量评估研究

为了定量评估社会对冰雪灾害的应急响应程度,以湖北省某一影响较大媒体2008年1月9日～2月5日每天刊载相关文章的版面位置、版面数、专版数等基础数据构成一个综合指标,研究其动态变化及与气象因子的关系,并建立综合指标的气象评估（预测）方程,划分了灾害等级及对应的气象指标,可供今后防灾工作借鉴。结果表明：1）该指标能较好反映社会对冰雪灾害的应急响应程度,其峰谷变化与积雪深度变化一致,并能反映灾害逐步加重以及认识逐步加深的3次过程;2）该指标与积雪深度正相关且最显著,与低温负相关、与日雨雪量或雪量不相关,但与前2—3天的雪量正相关,与雪量累积以及低温累积的相关性显著提高,说明短期的降雪和低温对社会危害有限,只有持续较长时的降雪、深厚积雪、低温才会对社会产生严重危害;3）建立了社会应急响应程度的气象因子预测（评估）模型,划分了灾害等级及对应的气象指标,当积雪深度超过8．0（19．0）cm,或者累积最低气温低于-7．0（-43．0）℃,或者累积雪量超过24．0（54．0）cm时,就会开始产生严重（极其严重）危害,社会关注度和响应度就会开始（明显）提高。     

安徽省冬小麦水分盈亏特征及其对产量的影响

利用安徽省1971—2010年的气象资料和冬小麦产量资料,采用水分盈亏指数分析了安徽省冬小麦全生育期和关键期（孕穗至乳熟期）水分盈亏的时空变化特征,以及旱涝对产量的影响。结果表明：冬小麦全生育期和关键期水分盈亏指数基本呈纬向分布,合肥以北水分亏缺明显,江淮南部及其以南地区水分供应基本充足,越往南水分盈余程度越大,总体来看缺水程度关键期大于全生育期;近40年冬小麦水分盈亏指数的时间变化趋势不明显,但年际波动大,旱涝灾害风险增加。干旱主要发生在沿淮淮北地区,涝渍在江淮及其以南地区发生频率较高,典型旱涝年平均减产率分别为4.2%和12.4%;造成冬小麦减产10%的中度旱灾风险北部大于南部,中度涝灾风险南部大于北部。南部涝渍风险和造成的产量损失明显大于北部的干旱,水分偏多的南部地区要尽量减少冬小麦的种植。     

低温对天津日光温室黄瓜产量的影响

天气指数保险不仅能有效地保障灾害损失,同时操作简单,理赔成本低,规避了逆向选择和道德风险,是一种农业保险的创新方式.为减轻设施蔬菜灾害损失,促进生产稳定发展,以低温为例,以黄瓜为代表,基于2005-2014年天津13个气象站的气象资料和2013-2015年蔬菜产量资料,根据低温致灾指标与蔬菜减产率的对应关系及其低温天气...     

黄淮海地区冬小麦农业气象指标体系的构建

冬小麦农业气象指标体系是定量评价冬小麦农业气象条件优劣和发布灾害预警预报的基础,更是农业气象业务服务的基础。在解释冬小麦农业气象指标内涵的基础上,参照冬小麦农业气象指标体系构建的通则,综合农业气象指标研究方法的优缺点,构建了由4个一级指标、21个二级指标构成的我国黄淮海地区冬小麦农业气象指标体系。其中一级指标由冬小麦品种特性农业气象指标、关键生育期农业气象指标、主要农业气象灾害指标、主要病虫害指标四大类构成。冬小麦品种特性农业气象指标由反映品种特性和地域布局的指标构成,包括品种类型、区域布局和耕作栽培管理气象指标;关键生育期农业气象指标由反映关键生育阶段气象条件适宜与否的指标构成,包括播种出苗期、分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、抽穗开花期、乳熟期、成熟收获期气象指标;主要农业气象灾害指标由反映受灾程度的指标构成,包括干旱、越冬冻害、晚霜冻、湿渍害、干热风、烂场雨等;主要病虫害指标由反映病虫害发生发展程度的指标构成,包括白粉病、赤霉病、锈病、蚜虫等。此外,还对指标的筛选和综合集成及赋权方法进行了探讨。