小时尺度有效积温在水稻出苗期预测中的应用

为改善日尺度有效积温未考虑日内气温变化的缺陷,分析小时尺度有效积温的应用范围,从而更准确地评估水稻生育期内热量需求。文中以南昌县塔城乡2018年10个播期直播早稻(中嘉早17)为研究对象,比较不同播期处理下播种—出苗始期日尺度有效积温和小时尺度有效积温的差异,结果表明:1)当日平均气温12℃且日最低气温12℃时,日尺度有效积温不为0℃·d,但小于小时尺度有效积温;当日平均气温≤12℃时且日最高气温12℃,日尺度有效积温为0℃·d,而小时尺度有效积温不为0℃·d。在日平均气温接近生物学下限温度时采用小时尺度计算有效积温更为有效。2)利用小时尺度确定了中嘉早17品种播种—出苗始期所需的积温阈值为54.46℃·d,出苗日数与播种期呈极显著的二次函数关系,且播期每推迟5 d,出苗日数将平均缩短2 d。     

3种光温指标在模拟设施黄瓜生长发育中的应用与比较

2011年9～12月间,以黄瓜“津优1号”（ Cucumis sativus linn. cv. Jingyoul ） 为试材,在南京信息工程大学试验温室进行分批栽培试验,测定温室气象要素和作物数据,分别用活动积温（AAT,Ac-tive accumulated temperature ）、有效积温（ EAT, Effective accumulated temperature） 和辐热积（TEP,Thermal effectiveness and photosynthesis active radiation）3种光温指标模拟温室黄瓜植株叶面积、株高和生育期,并利用独立试验数据对各个模型进行验证。结果表明：用辐热积指标分别模拟黄瓜各生育期（出苗期、开花期、坐果期、果实膨大期、成熟期）距播种日期的天数,其相对标准误差（RMSE）分别为0d,3d,4d,5d,4d,小于活动积温法（1d,6d,8d,11d,11d）和有效积温法（0d,4d,3d,8d,10d）。利用辐热积指标模拟叶面积和株高的相对标准误差（RMSE）分别为43．0cm^2和4．3cm,决定系数（R^2）分别为0．98和0．98,而用活动积温和有效积温指标模拟黄瓜单株叶面积的相对标准误差（RMSE）分别为61．3cm^2和54．6cm^2,模拟株高的相对标准误差（RMSE）分别为9．8cm和7．5cm。比较结果显示利用辐热积指标模拟温室黄瓜生育期、株高和叶面积的精度明显高于活动积温和有效积温,该研究为温室黄瓜生长指标和各生育期的预测以及环境调控提供参考。     

温室水果黄瓜叶片生长规律研究

利用气象资料和作物数据,分析了温室水果黄瓜在不同生育阶段各叶位叶片的出生、伸展与有效积温和累积辐射的关系。结果表明,出叶数与有效积温和累积辐射的关系均符合Photosynthesis函数,其中出叶数与有效积温的相关性相对更好。叶长净增长量与有效积温和累积辐射的关系符合Sigmoid函数,此函数中的参数与叶位有关;各叶位叶片伸展到最大所需的有效积温、累积辐射在同一个生育阶段内基本恒定,在各生育阶段之间有所差异。在有效积温、累积辐射相同时,营养生长阶段叶长净增量随叶位升高而增大,开花结瓜阶段叶长净增量随叶位升高而减小,成熟阶段叶长净增量随叶位升高而增大。这是由于在温室黄瓜生长发育过程中,随着生育阶段的不同,植株的生长中心发生转移而造成的。     

积温对冬小麦茎、叶及生物学产量形成的影响

本文根据江苏省三麦气象研究协作组九个试验点1982—1983、1983—1984两个年度的田间试验资料,在建立叶龄和有效积温模式的基础上得出冬小麦济南13号和扬麦4号每生长一片叶片需有效积温85.5℃和81.8℃。分析了小麦单株不同蘖序的出生和出苗后积温的关系为三次抛物线;对不同地区的小麦茎蘖消长与积温之间的关系建立了每亩总茎蘖数积温模式;探讨了不同蘖序的分蘖对产量的贡献及不同时期的分蘖成穗特征。讨论了积温对叶、茎和生物学产量的影响。     

气象条件对兰溪杨梅生产的影响分析

为了探明气象条件对兰溪杨梅生产的影响,用18树龄的荸荠种杨梅为材料,分析了关键生长期气象条件(2—6月)对兰溪杨梅初花期、成熟期、产量和果实品质的影响。分析表明,2月下旬日平均最高温度每提高1℃初花期提早0.76 d;2—5月日平均有效积温每提高1℃成熟期提早5.7 d;花期长时间低温,座果率和产量明显下降;6月份积温高,可溶性固形物提高;6月份降雨量增加,商品率下降,可溶性固形物降低。     

门源盆地界限温度初终日和积温对温度升高的响应

利用门源气象站1961—2008年逐日气温资料,以五日滑动平均法确定稳定通过≥0℃、≥3℃、≥5℃、≥10℃初、终日,求算初终日间持续日数、活动积温和有效积温,分析界限温度初终日、持续日数和积温的变化,应用PEARSON函数计算界限温度初终日、持续日数、积温与年平均气温的相关性并建立回归模式。研究表明:门源盆地各界限温度初日均呈提前趋势,终日均呈推迟趋势,初终日间持续日数均呈增加趋势,活动积温和有效积温均表现为增多趋势;各界限温度初日与年平均气温呈负相关,终日与年平均气温呈正相关,初终日间持续日数与年平均气温均呈正相关,活动积温和有效积温与年平均气温相关极显著;年平均气温每升高1℃,则≥5℃初日提前6天,终日推迟5天,≥10℃初日提前9天,终日推迟7天,各界限温度期间的持续日数延长3—16天,活动积温增加149～221℃·日,有效积温增加60～131℃·日。     

博州地区近30年热量资源变化对棉花生育期的影响

利用博乐市、精河县2个国家基本气象站1991—2020年气象资料,采用相关分析、气候倾向率、突变检验等统计分析方法分析了近30 a博州地区热量资源变化对棉花生育期的影响。结果表明：(1)棉花生育期月平均气温、≥10℃积温呈明显上升趋势,≥35℃高温日数呈缓慢增加趋势;初霜期延后,终霜期提前,无霜期延长;日照时数呈缓慢增加趋势。(2)棉花生育期平均气温、≥10℃积温、无霜期的突变,博乐分别发生在2005、2008、2008年,精河分别发生在2005、2005、2011年,突变后两地平均气温分别增加0.6、1.2℃,≥10℃积温分别增加247.1、334.4℃·d,无霜期分别延长13.6、11.4 d;棉花生育期日数呈现增加趋势,博乐市、精河县变化趋势率分别为1.9、7.5 d/10 a。(3)相关分析表明,平均气温、10℃积温越高,棉花各发育期越提前,生育期越长;35℃高温日数越多,现蕾期、开花期、裂铃期越提前;无霜期越长、日照条件越好,对棉花生长越有利。(4)气候变化对博州地区棉花生产以有利为主。     

沈阳地区农作物生长季热量资源变化特征

利用1958-2009年沈阳地区7个气象站逐日平均气温资料,采用常规统计方法分析了农作物生长季界限温度的热量资源变化趋势。以此为当地在气候变暖的环境下,调整农业种植结构,探讨因升温所带来的利弊关系,促进农业经济稳步发展。结果表明：沈阳地区农作物生长季各界限温度普遍存在始日提前、终日椎后,持续时间延长,积温明显增多的变化趋势。〉10℃持续日数趋势延长11d,活动积温趋势增加340℃·d;≥5℃持续日数趋势延长13d,积温趋势增加359℃·d;≥10℃持续日数趋势延长12d,积温趋势增加305℃·d;≥20℃持续日数趋势延长8d,积温趋势增加326℃·d。初（终）日的地域分布特点为城市早（晚）于乡村、南部早（晚）于北部;不同界限温度下的积温变化特征为城市多于乡村、南部多于北部。     

四川省各温度范围内积温特征分析

基于1981—2015年四川省149个国家气象观测站逐日平均气温资料,计算0~35℃每1℃范围内的活动积温,并对其变化特征进行分析。结果表明:四川省平均和各站点各温度范围内积温随温度呈单峰曲线变化,全省平均积温峰值温度为23℃,各站8~26℃,呈自低海拔向高海拔递减的趋势,其递减率为0.41℃/100 m;积温峰值温度与活动积温的空间分布总体相似,活动积温每增加1 000℃·d,积温峰值温度升高3℃,但攀西地区气候特点与其他地区不同,该地四季温暖,气温年较差小,总活动积温大,但积温峰值温度不大;积温峰值温度,总活动积温均与海拔高度线性负相关,海拔越高,积温峰值温度和总活动积温越小;四川省总活动积温线性增加,气候倾向率120℃·d/10 a,0~15℃积温减少,16~35℃积温增加。     

温室黄瓜生育期模拟模型的研究

根据黄瓜（Cucumis sativus）发育的光温反应过程,建立了基于生理发育时间的黄瓜生育期模拟模型,并利用不同品种的试验资料对模型进行了检验。结果表明,黄瓜从播种到第一批瓜成熟需积累生理发育时间30d,播种—幼苗、幼苗—伸蔓、伸蔓—开花、开花—结瓜、结瓜—成熟所需的生理发育时间分别为3、11、9、5、2d。发芽期、幼苗期、伸蔓期、开花期、结瓜期等各生育期持续时间的模拟值与实际观测值的回归估计标准误差（root mean squared error;RMSE）分别为0、2．6、1．7、0．8、2．1d,从播种到第一次采收的模拟值与观测值的RMSE为1．4d。而用有效积温法对发芽期、幼苗期、伸蔓期、开花期、结瓜期等各生育期持续时间的模拟值与实际观测值的RMSE分别为0．7、10．0、5．7、2．4、2．5d,从播种到第一次采收的模拟值与观测值的RMSE为22．0d。本模型比用有效积温法能更准确地预测黄瓜各个生育期的起止日期和黄瓜的收获期。     

适合钉螺、血吸虫生长发育的气候条件变化

根据有关研究成果,分别取日平均气温5.87℃和15.17℃为钉螺和日本血吸虫生长的下限温度,取3846.28 d·℃和842.95 d·℃为其有效积温指标。以1986年为分界点,利用1950-2003年气象台站日平均气温资料,计算了80%保证率下,5 d滑动平均气温稳定通过5.87℃和15.17℃的起始日和结束日以及历年有效积温,借助ArcGIS8.3模块分析了钉螺和血吸虫生长发育季节气候条件的变化。结果表明：气候变化使大部分地区钉螺和血吸虫生长发育季节延长,生长发育速度加快。气候变化可能使钉螺感染季节延长,感染率增高。     

基于NorESM1-M模式的中国东北地区2050s玉米气候生产潜力预估

利用NorESM1-M模式资料驱动AEZ模型模拟了21世纪中叶东北地区春玉米在雨养条件下的气候生产潜力。结果表明：在RCP2.6情景下,东北区域热量资源较1981-2010年有所改善,年平均气温增加1.72℃,≥ 10℃积温增加359.6℃;降水整体呈现略增加趋势且南部多于北部,全区平均增多56.9 mm,蒸散量增加10.0 mm;具有最大气候生产潜力的区域在辽宁省东部;与基准年相比,辽宁单产平均每公顷增加1100 kg。在RCP8.5情景下,东北区域热量资源进一步改善,黑龙江、辽宁和吉林三省≥ 10℃积温分别增加652.7℃、636.3℃和683.9℃,降水总量较RCP2.6情景增加但空间分布差异较大,全区维持增产趋势,辽宁、吉林和黑龙江增产百分比分别为3.3%、8.1%和20.0%。     

中国富士苹果种植的气候适宜性研究

基于中国1981-2010年2084个气象台站资料和203个富士苹果种植区分布的地理数据,利用最大熵(MaxEnt)模型和ArcGIS平台,从物种分布机理与品质两方面研究了影响富士苹果在中国分布的主导气候因子及适宜范围,并对其气候适宜性进行区域划分和评价。结果表明,影响富士苹果在中国分布的主导气候因子有8个,富士苹果地理分布的气候适宜范围分别为年日照时数2000-2500 h、年平均气温7-14℃、≥10℃积温3000-4800℃·d、最冷月平均气温-7-0℃、夏季气温平均日较差8-12℃、年降水量400-800 mm、夏季平均气温20-26℃、夏季平均空气相对湿度60%-78%。中国富士苹果的气候适宜区主要分布在黄土高原、环渤海湾和黄河古道,其中,黄土高原区的陕西、山西和甘肃气候适宜度最高,而山东和河北两省富士苹果规模化种植还有较大发展空间。      

寡照对温室黄瓜花果期生长及产量品质影响研究

为了探讨寡照对日光温室黄瓜花果期生长发育、产量和品质的影响,以黄瓜品种“德瑞特L108”(Cucumis sativusL. cv.Derit L108)为试材,通过不同遮阴日数（1 d、3 d、5 d、7 d、9 d）及恢复控制试验,研究寡照对日光温室黄瓜生长及果实品质的影响。结果表明：1）持续寡照日数超过5 d,黄瓜株高和茎粗生长受到显著影响,尤其是茎粗存在变细现象,7 d以上对植株生长影响不可逆。2）黄瓜果实横径、长度生长速率和果重受寡照影响程度存在一定差异,果实上下两端横径长势对寡照较为敏感,连续寡照3 d时影响即达显著水平,可导致上端横径生长速率降低0.87 mm·d-1,下端为0.73～0.99 mm·d-1;果实中部横径和长度增长速率在寡照5 d以上时影响达显著水平,生长速率降低0.88 mm·d-1和0.87～1.00 cm·d-1;与对照（以CK表示）相比,寡照3 d的单果重降低18.7 g,寡照日数每延长1 d,单果重降低2～3 g。3）果实的外观等级受寡照影响较大,1～5 d寡照,特级果比例降低9.4%～43.0%;持续寡照5 d以上二级果和坏果比例明显升高,连续寡照9 d,二级果和坏果比例达到20%和25%;寡照3 d以上,果实含水率与CK差异即达到显著性差异;维生素含量对寡照影响反映敏感,1～5 d寡照,果实维生素含量降低6%左右,7 d以上的寡照日数,则降低10%～13%;寡照持续日数超过5 d,花青素和有机酸含量影响较大;持续寡照日低于7 d时,可溶性糖含量对寡照影响敏感度相对较低,超过7 d其含量达到显著性差异,且寡照日每延长1 d,其含量降低4%。     

温度对东北草原区亚洲飞蝗孵化的影响

为了阐明东北草原亚洲飞蝗孵化进程与热量条件的关系,利用人工气候箱进行了温度和积温对亚洲飞蝗越冬卵孵化影响的试验研究。结果表明：出蝻数、出蝻率、累积出蝻数、累积出蝻率均随日平均气温升高而增大。日最低温度连续3 d稳定通过25 ℃时,蝗虫开始萌动、孵化;在26.0 ℃左右时孵化最快。低于25.0 ℃时,蝗虫出蝻速率缓慢。25.0 ℃以上有效积温达到11.6 ℃•d,活动积温达到211.6 ℃•d时,蝗卵开始孵化出土。当有效积温增加到20 ℃•d,活动积温320 ℃•d后,孵化速度回落,紧接着达到第二个孵化小高峰,然后孵化过程结束。     

1990—2010年长白山温带针阔叶混交林生长季及积温的变化

长白山温带针阔叶混交林作为典型的温带森林生态系统,对气候变化的反应比较敏感,其生长季及积温的变化是准确评价该我国东北林区气候变化的重要依据。本研究采用中国科学院长白山森林生态系统定位站获取的1982-2010年气温目值观测资料,分析了近20a该地区生长季长度及积温的变化,结果标明长白山温带针阔叶混交林29a的平均温度为3．6℃,29a中该地区气温有较弱的上升趋势;长白山温带针阔叶混交林1990-2010年生长季长度的平均值为174d,近20a中生长季长度呈弱增长趋势;长白山温带针阔叶混交林1990～2010年生长季起始日期变化较稳定,生长季终止日期有推后的趋势;长白山温带针阔叶混交林1990-2010年≥5℃的活动积温和有效积温平均值分别为2616．9℃、1744．8℃。近20a中,≥5℃活动积温和有效积温都有着缓慢升高的趋势。     

黑龙江省水稻生长季积温计算方法

以水稻为例,根据温强系数研究成果和温度日变化事实,探索一种集农学和生物学意义的积温计算方法。研究表明:利用日极端温度,通过正弦分段模拟,并经订正方程可以模拟出与实际情况相似的日温度连续变化;利用方程分段模拟出低于20℃、高于30℃的水稻温强系数,拓展了水稻温强系数的研究成果,获得了水稻三基点温度范畴的温强系数;温强系数实质是对水稻温度三基点学说的具体度量;通过时温度当量和日温度当量,实现了对水稻整个生长时期的任意时段的热量条件进行无缝量化。以哈尔滨市为例,分析了1961-2015年近55年的水稻当量积温时间特征。因计算积温时考虑了温度三基点及温度日变化的事实,提高了当量积温计算的精确度,能够突出时间和空间上的热量差异。