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基于整点时刻与逐日平均气温的夏玉米温度适宜度差异比较
1
作者 魏瑞江 王鑫 +1 位作者 康西言 刘布春 《中国农业气象》 CSCD 2024年第1期58-66,共9页
为更精细评价温度对作物的影响,以河北省夏玉米生育期气象条件为例,基于温度适宜度模型,比较分析逐小时整点时刻的温度和逐日平均温度的夏玉米温度适宜度。结果表明:2015-2020年肥乡、栾城和涿州3个国家级农业气象观测站6个年度基于小... 为更精细评价温度对作物的影响,以河北省夏玉米生育期气象条件为例,基于温度适宜度模型,比较分析逐小时整点时刻的温度和逐日平均温度的夏玉米温度适宜度。结果表明:2015-2020年肥乡、栾城和涿州3个国家级农业气象观测站6个年度基于小时温度的日温度适宜度与基于日温度的日温度适宜度两者逐日差值≥0.6、≥0.5、≥0.4、≥0.3、≥0.2、≥0.1和≥0.01的占比依次为0.05%、0.6%、2.1%、6.9%、23.8%、62.4%和96.3%,3个站中两者差值的变异系数>100%、10%~100%、<10%的占比依次为0.2%、50.0%和49.8%,50.2%差值样本存在中等或较大程度的差异。基于小时温度的日温度适宜度与基于日温度的日温度适宜度差值与温度日较差呈正相关,若日较差小于12.5℃,则两者差值有80.1%的样本低于0.2;若日较差小于8.4℃,则两者差值样本中有34.6%在0.1以内。连续高温日下,基于小时温度的日温度适宜度和基于日温度的日温度适宜度均能反映高温的影响,检验结果一致性为91.7%;连续低温日下,基于小时温度的日温度适宜度能反映低温的影响,而基于日温度的日温度适宜度则不能,两者一致性仅30.0%。 展开更多
关键词 温度适宜度 评价模型 小时尺度 应用
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气候变化对粮食生产韧性的影响——基于作物多样化的调节效应研究
2
作者 陈有华 曾梦晴 陈彬 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期6937-6951,共15页
近年来气候灾害频发,给全球粮食生产系统造成了严重影响,气候变化对粮食生产韧性的冲击更是其中需重点关注的问题。据此,基于2000—2020年我国31个省份的面板数据,在剖析气候变化与粮食生产关系的基础上,揭示了气候变化对粮食生产韧性... 近年来气候灾害频发,给全球粮食生产系统造成了严重影响,气候变化对粮食生产韧性的冲击更是其中需重点关注的问题。据此,基于2000—2020年我国31个省份的面板数据,在剖析气候变化与粮食生产关系的基础上,揭示了气候变化对粮食生产韧性的影响机制。研究发现:首先,气候因子的变化,包括积温的上升以及降雨的亏缺或过量,对粮食生产韧性具有抑制作用;其次,作物多样性在该关系中具有重要的调节作用,具体表现为提高作物多样性程度缓解了积温上升对粮食生产韧性的负向影响,但对降雨的影响并不明显;第三,对主要粮食作物分类回归表明,积温上升对谷物作物具有负向影响,对豆类、薯类作物影响不明显,降雨亏损或过量则对谷物、豆类作物具有负向影响,对薯类作物影响不明显;降雨差异分析表明,降雨亏损对于粮食生产韧性的负向影响较大,降雨过量对粮食生产韧性的影响较不明显,且降雨过量可以缓解高温的不利影响;进一步分区域研究发现,气候变化对粮食主产区和非粮食主产区均有负向影响;但相比粮食主产区,提高作物多样性程度在非粮食主产区发挥的调节作用更强。为保障粮食生产安全,应提升气候监测能力,强化应对气候变化的适应韧性,且不同粮食产区应根据气候条件和土壤特点,因地制宜选择作物多样化程度以发挥区域优势,不同粮食产区应采取不同保障措施,应加强对粮食主产区的政策倾斜和资金投入,为粮食安全提供可靠的保障。 展开更多
关键词 气候变化 积温 降雨 粮食生产韧性 作物多样化
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湖北省极端干湿事件时空变化规律及对水稻长势的影响
3
作者 霍军军 高泰来 +1 位作者 李佳迪 姜晓萱 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第8期63-72,共10页
气候变暖背景下,极端干旱、极端湿润事件频发对作物生长带来极大威胁,研究极端干湿事件(干旱/湿润)对农业生产的影响对于地区粮食安全和水资源管理有重要意义。以湖北省水稻种植区为研究区,利用归一化植被指数(NDVI)刻画水稻生长状况,基... 气候变暖背景下,极端干旱、极端湿润事件频发对作物生长带来极大威胁,研究极端干湿事件(干旱/湿润)对农业生产的影响对于地区粮食安全和水资源管理有重要意义。以湖北省水稻种植区为研究区,利用归一化植被指数(NDVI)刻画水稻生长状况,基于1990—2020年32个气象站的气象资料和标准化降水蒸散发指数(SPEI),分析极端干湿事件时空变化规律,基于2000—2020年NDVI分析水稻长势变化及其对极端干湿事件的响应。结果表明:1990—1999年极端干旱事件7次,2000—2009年4次,2010—2020年后2次,频次有所减少;极端湿润事件1990—1999年5次,2000—2009年2次,2010—2020年5次,频次无明显变化但面积有所增加;重要生长期(6—8月份)总NDVI呈现出显著增加趋势(p=0.012),增速为0.0078/a,生长情况变化呈良好态势;整体上极端干旱、极端湿润事件对水稻长势都有负效应,NDVI与SPEI相关系数最高分别达0.418、-0.358。为应对极端干湿事件,相关部门应加强水稻重要生长期内的气象监测,提高抗旱涝能力,确保农业高产稳产。 展开更多
关键词 极端干湿事件 SPEI 时空变化 NDVI 水稻生长 湖北省
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2023年吉林省作物生长季气象条件及其对粮食生产的影响
4
作者 王冬妮 任景全 +2 位作者 王美玉 胡轶鑫 李军伟 《气象灾害防御》 2024年第3期41-44,共4页
2023年吉林省作物生长季内天气气候特点是:气温偏高、积温偏多、无霜期较长,降水略多,日照略少,农业气象条件阶段性变化明显,总体看较有利于农作物生产发育和产量形成。各地热量充足,初霜冻偏晚,作物成熟度和产量均较高,但遭受了局地干... 2023年吉林省作物生长季内天气气候特点是:气温偏高、积温偏多、无霜期较长,降水略多,日照略少,农业气象条件阶段性变化明显,总体看较有利于农作物生产发育和产量形成。各地热量充足,初霜冻偏晚,作物成熟度和产量均较高,但遭受了局地干旱、暴雨洪涝、阶段性阴雨寡照等农业气象灾害,造成一定产量损失。与2022年相比,2023年气象条件利多弊少,吉林省粮食总产量明显高于2022年,农业为丰收年景。 展开更多
关键词 积温 降水 农业 影响 作物生长季
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气候变暖背景下终霜和低温冷害对阿克苏地区棉花播种出苗影响
5
作者 刘海蓉 李徐翘楚 +2 位作者 陈丹 热米娜·图尔贡 冯志敏 《沙漠与绿洲气象》 2024年第5期160-165,共6页
基于阿克苏主植棉区1991—2023年逐日气温数据、历史灾情资料和棉花发育期资料,应用线性趋势分析和M-K检验等方法,分析研究区终霜和低温冷害变化特征,以及对棉花播种出苗的影响。结果表明:终霜冻害风险阿克苏棉区最小,靠沙漠南部阿拉尔... 基于阿克苏主植棉区1991—2023年逐日气温数据、历史灾情资料和棉花发育期资料,应用线性趋势分析和M-K检验等方法,分析研究区终霜和低温冷害变化特征,以及对棉花播种出苗的影响。结果表明:终霜冻害风险阿克苏棉区最小,靠沙漠南部阿拉尔和东部库车棉区大;4月终霜冻害发生概率,中部阿克苏棉区最低,南部靠沙漠棉区最高,东部棉区终霜危害概率高于南部阿瓦提棉区;终霜期在21世纪发生突变,且提前明显,但终霜偏晚的年份时有发生,对棉花安全出苗构成威胁;低温冷害呈缓慢减少趋势,但21世纪20年代初期频次增多;棉花苗期极端气候灾害事件造成终霜偏晚且常伴随着寒潮降温和持续低温,复合灾害导致棉花影响大、范围广、成灾重。 展开更多
关键词 终霜 低温冷害 棉花 播种出苗期
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预测气候变化对野生茉莉花在中国潜在分布的影响
6
作者 吴利平 商云飞 +5 位作者 姜壮 王晓丽 饶文武 初楚 毛赟来 潘江灵 《浙江林业科技》 2024年第2期22-27,共6页
本研究基于ArcGIS软件与MaxEnt模型,根据85个野生茉莉花Jasminum sambac分布记录和19个气候因子,对其当前和未来的生态位进行模拟。结果显示:受试者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(Area under curve,AUC)为... 本研究基于ArcGIS软件与MaxEnt模型,根据85个野生茉莉花Jasminum sambac分布记录和19个气候因子,对其当前和未来的生态位进行模拟。结果显示:受试者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(Area under curve,AUC)为0.982,表明模型的预测准确度极高;野生茉莉花当前分布主要受温度(年平均温度、温度变化方差、最干季度均温、最暖季度均温)和降雨(最湿降水量、最热季平均降水量)的影响。野生茉莉花当前(1950-2000年)的高度适生区主要集中在广东西南部、云南、四川和重庆接壤处、湖南北部、河南南部、安徽中部和江苏中部等地;未来(2050年)随着气候的变化,野生茉莉花的适生区将向中国西南、东南地区迁移;野生茉莉花的适生区面积将缩小,但是高度适生区面积将增大,浙江和福建将变为高度适生区;野生茉莉花高度适生区在四川的分布面积将扩大,但在江苏、广东和广西的分布面积将减小。本研究丰富了野生茉莉的生物地理学内容,为其野生资源的保护工作提供了理论指导。 展开更多
关键词 MaxEnt模型 气候因子 野生茉莉花 适生区面积
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基于气候适宜度的吉林省烤烟产量评估 被引量：1
7
作者 李忠辉 王美玉 +3 位作者 袁福香 王冬妮 任景全 穆佳 《现代农业科技》 2024年第2期124-127,共4页
烤烟是吉林省的经济作物之一,也是农民增收的重要作物之一,掌握其产量变化对保障烟农增收十分必要。气候条件是对烤烟产量影响最大的因素,目前预测评估气象因子对吉林省烤烟产量影响方面的研究较少。因此,本文利用指数平滑法分离出1981... 烤烟是吉林省的经济作物之一,也是农民增收的重要作物之一,掌握其产量变化对保障烟农增收十分必要。气候条件是对烤烟产量影响最大的因素,目前预测评估气象因子对吉林省烤烟产量影响方面的研究较少。因此,本文利用指数平滑法分离出1981—2018年吉林省烤烟趋势产量和气象产量,利用隶属函数法确定了旺长期(6月)降水和大田生长期可用时间是影响吉林省烤烟产量的重要气象因子,计算出每个县各个影响因子的适宜度,再通过信息熵值法计算出烤烟产量气候影响因子的权重,并计算出每个地市的综合气候适宜度,最后建立烤烟气象产量与地市综合气候适宜度的多元线性回归模型。结果表明,烟叶旺长期降水和大田生长期可用时间是吉林省烤烟产量的气象限制因素,其中烤烟旺长期降水影响权重占0.81,大田生长期可用时间影响权重占0.19。通过该方法建立的产量预报模型准确率在80%以上,该方法可以用于烤烟产量评估。 展开更多
关键词 烤烟 隶属函数法 信息熵值法 产量评估 气候适宜度 吉林省
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基于D-S证据理论的农作物气候品质预测方法研究:以晚熟杂交柑橘春见为例
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作者 付世军 李梦 +6 位作者 杨晓兵 何震 袁佳阳 刘书慧 徐越 卢德全 张利平 《贵州农业科学》 CAS 2024年第5期122-132,共11页
【目的】基于多源气象数据构建果实品质(糖含量等级)预测模型,为科学评价果实气候品质及深入挖掘农产品气候资源提供科学依据。【方法】以晚熟柑橘春见果实为研究对象,利用多源数据融合技术、人工神经网络(BP神经网络、RBF神经网络和El... 【目的】基于多源气象数据构建果实品质(糖含量等级)预测模型,为科学评价果实气候品质及深入挖掘农产品气候资源提供科学依据。【方法】以晚熟柑橘春见果实为研究对象,利用多源数据融合技术、人工神经网络(BP神经网络、RBF神经网络和Elman神经网络)和D-S证据理论,包括气象数据质量控制、特征选取、特征级融合、决策级融合4个步骤,构建基于多源气象数据的果实品质(糖含量等级)预测模型。【结果】春见果实品质预测模型采用BP神经网络预测结果总体准确率为87.50%,平均绝对误差(MAE)为0.150,均方根误差(RMSE)为0.447;RBF神经网络预测结果总体准确率为85.00%,MAE为0.175,RMSE为0.474;Elman神经网络预测结果总体准确率为87.50%,MAE为0.150,RMSE为0.447;D-S证据理论决策融合总体预测准确率达95.20%,分别较BP神经网络、RBF神经网络和Elman神经网络提升7.7百分点、10.2百分点和7.7百分点,MAE和RMSE分别为0.040和0.214,均明显降低。【结论】D-S证据理论决策融合后的果实品质预测准确率相比单一神经网络预测更高、误差更小。 展开更多
关键词 晚熟柑橘 春见 气候品质 多源数据融合 BP神经网络 RBF神经网络 ELMAN神经网络 D-S证据理论
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基于气象因子的谷子品质预测模型构建及应用
9
作者 李海涛 李燕 +7 位作者 常清 左小瑞 张鑫磊 米晓楠 马雅丽 张娜 班胜林 赵斯楠 《山西农业科学》 2024年第6期145-155,共11页
基于2019—2021年山西省10个谷子主产区主要品质指标(直链淀粉、粗蛋白、粗脂肪、维生素B1、胶稠度和碱消值)和同期气象资料,利用线性回归统计学方法,分析不同生长阶段多种气象因子对谷子品质的影响,并构建谷子品质的预测模型,旨在为谷... 基于2019—2021年山西省10个谷子主产区主要品质指标(直链淀粉、粗蛋白、粗脂肪、维生素B1、胶稠度和碱消值)和同期气象资料,利用线性回归统计学方法,分析不同生长阶段多种气象因子对谷子品质的影响,并构建谷子品质的预测模型,旨在为谷子气候品质认证提供科学依据。结果表明,影响谷子品质指标的气象因子不是单一的,且不同生长阶段的气象因子对品质的影响也不尽相同;生殖生长阶段尤其是抽穗—乳熟阶段的气象因子决定了谷子的品质,影响谷子品质的主要气象因子为平均气温、平均最高气温、≥10℃活动积温、累计降水量、累计日照时数和气温日较差。其中,限制谷子品质提升的主要气象因子是抽穗—乳熟阶段的气温日较差和累计降水量。利用构建的谷子品质指标预测模型,对晋北、晋中、晋南和晋东南进行谷子品质拟合检验,结果显示,6个谷子品质指标预测模型拟合系数为0.63~0.89,尤其对直链淀粉、粗蛋白和粗脂肪含量的预测效果较好,拟合系数均达到0.8以上。 展开更多
关键词 谷子 气象因子 品质评价 线性回归统计学 相关性分析 山西
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光温因子驱动的园艺作物叶龄模型模拟精度比较
10
作者 程陈 董朝阳 +7 位作者 郑生宏 周宇博 钟宁 李文明 朱阳春 丁枫华 冯利平 黎贞发 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1368-1378,共11页
为了提高光温因子驱动的园艺作物通用性叶龄模拟模型的模拟精度,以黄瓜、芹菜、菠菜、小香芹、郁金香和茶叶为供试材料,进行了7年(2016—2022年)的分期播种试验,依据作物生长发育与关键气象因子(辐射和温度)的关系,采用4类建模方法(温... 为了提高光温因子驱动的园艺作物通用性叶龄模拟模型的模拟精度,以黄瓜、芹菜、菠菜、小香芹、郁金香和茶叶为供试材料,进行了7年(2016—2022年)的分期播种试验,依据作物生长发育与关键气象因子(辐射和温度)的关系,采用4类建模方法(温差法、积温法、生理发育时间法和辐热积法)构建了园艺作物叶龄模拟模型,并以6种方式(平均值、最值均值、中值、逐步回归、BP神经网络和Elman神经网络)和2种集成逻辑(直接和分步)集成模拟结果,最终优化模型模拟精度。结果表明:1)2种集成逻辑下模型模拟精度均较高,且分步集成逻辑优于直接集成逻辑,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)差值为0.31 d,平均相对误差(mean relative error,MRE)差值为0.33%,均方根误差(root mean square error,RMSE)差值为0.40 d,归一化均方根误差(normalized root mean square error,NRMSE)差值为0.46%;2)2种集成逻辑下模型最优时间尺度为逐时尺度,最优作物类型为茶叶,最优建模方法为Elman神经网络集成模拟模型。研究结果可为园艺作物智慧生产管理和可视化提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 园艺作物 叶龄模型 逐步回归 神经网络 算法集成逻辑
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气象因素对甘蔗糖分含量的影响及模型构建
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作者 郑国俊 祝光湖 +5 位作者 王勤龙 黄海荣 李翔 罗霆 马鹏程 王泽平 《中国农业气象》 CSCD 2024年第6期609-618,共10页
利用随机森林和向前逐步选择算法筛选关键气象因素,基于广义加性模型等构建6类甘蔗糖分含量模拟模型,以关键气象因子为自变量模拟甘蔗成熟期的糖分含量,通过模拟值与实测值对比分析,对模拟效果进行评价,并量化关键气象因素对甘蔗糖分含... 利用随机森林和向前逐步选择算法筛选关键气象因素,基于广义加性模型等构建6类甘蔗糖分含量模拟模型,以关键气象因子为自变量模拟甘蔗成熟期的糖分含量,通过模拟值与实测值对比分析,对模拟效果进行评价,并量化关键气象因素对甘蔗糖分含量的影响。结果表明:不同地区、不同时间尺度气象因素对甘蔗糖分含量均有影响,关键气象因素包括气温日较差、最低地温、日照时数、最高气温、平均气压、降水量及平均相对湿度,气温日较差对甘蔗糖分含量的影响呈近似稳定的线性趋势,其余关键气象因素对甘蔗糖分含量的影响呈复杂波动趋势。基于关键气象因素建立模拟甘蔗糖分含量的6种模型,广义加性模型模拟效果最优,拟合R^(2)达0.97,模型验证的绝对误差为0.12个百分点,相对误差为0.86%,均方根误差为0.15。说明模拟值与实测值具有较好的一致性与相关性,模型可实现对广西甘蔗糖分含量的预测,同时,量化关键气象因素对甘蔗糖分含量的影响,也为调控生态系统提供依据。 展开更多
关键词 甘蔗糖分含量 气象因素 随机森林 回归模型 模拟
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药隔期倒春寒对小麦根际细菌群落结构的影响
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作者 陈翔 王捧娜 +4 位作者 柳彬彬 代雯慈 蔡洪梅 郑宝强 李金才 《中国农业气象》 CSCD 2024年第7期756-765,共10页
以抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN)和抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26(XM)为实验材料,于小麦幼穗分化的药隔形成期利用智能超低温培养箱进行4℃(T1)和-4℃(T2)低温胁迫处理,以15℃作为对照(CK),利用高通量测序技术对开花期小麦根际土壤... 以抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN)和抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26(XM)为实验材料,于小麦幼穗分化的药隔形成期利用智能超低温培养箱进行4℃(T1)和-4℃(T2)低温胁迫处理,以15℃作为对照(CK),利用高通量测序技术对开花期小麦根际土壤细菌群落进行测定,研究药隔期倒春寒对小麦根际细菌多样性和群落结构的影响。结果表明:(1)倒春寒危害后两品种小麦根际土壤细菌的ACE指数较CK均有所降低,且对抗倒春寒性弱的品种XM影响显著(P<0.05)。(2)两品种小麦根际土壤细菌群落主要由变形菌门(53.20%~57.55%)、放线菌门(13.34%~21.69%)、拟杆菌门(10.56%~12.37%)和芽单胞菌门(6.17%~9.19%)等33个门及819个属的细菌组成,且不同程度倒春寒处理间各菌门相对丰度表现出差异性,其中放线菌门(Actinobacteria)相对丰度在YN中升高9.79%~19.11%,在XM中降低26.43%~38.47%。(3)根际土壤细菌功能预测分析显示,药隔期倒春寒提高了膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢、复制与修复功能基因在YN根际土壤中的相对丰度,降低了其在XM根际土壤中的相对丰度。综上所述,药隔期倒春寒降低了小麦根际土壤细菌群落的丰富度,改变了细菌群落结构,影响了细菌群落的膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢和复制与修复功能。 展开更多
关键词 小麦 药隔期 倒春寒 根际 细菌群落
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基于SWAP模型分析青铜峡灌区春小麦播期优化及其对灌溉需水量的影响
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作者 孙风朝 赵翠平 +1 位作者 张杰 丁一民 《中国农业气象》 CSCD 2024年第6期594-608,共15页
以宁夏青铜峡灌区春小麦为研究对象,基于2a田间观测试验和率定后的SWAP模型,构建旱作区春小麦模型参数集,以偏差校正后的7个大气环流模式(General Circulation Models,GCMs)数据驱动模型,评估未来不同气候情景下(SSP2-45和SSP5-85)春小... 以宁夏青铜峡灌区春小麦为研究对象,基于2a田间观测试验和率定后的SWAP模型,构建旱作区春小麦模型参数集,以偏差校正后的7个大气环流模式(General Circulation Models,GCMs)数据驱动模型,评估未来不同气候情景下(SSP2-45和SSP5-85)春小麦产量和灌溉需水量变化,定量分析播期调整对青铜峡灌区春小麦生长和耗水过程的影响。结果表明:参数校正后的SWAP模型能有效模拟青铜峡灌区春小麦生长过程;SSP2-45情景下未来两个时期(2021-2050年和2051-2080年)青铜峡灌区多模式平均最高温度相对于历史基准期(1991-2020年)分别增加1.6℃和2.6℃,两个时期SSP5-85情景下最高温度将分别增加1.8℃和3.6℃。在不改变播期和品种条件下,未来春小麦全生育期长度将随温度升高而缩短,最大缩短天数达14.2d,出现在SSP5-85情景下2051-2080年。SSP2-45情景下未来两个时期春小麦多模式平均产量将分别下降9.6%和12.9%,SSP5-85情景下则分别下降12.1%和17.2%;不同情景不同时期春小麦灌溉需水量变化幅度相对较小,均不超过3.5%;提前播种可有效减少青铜峡灌区春小麦产量损失,但不能完全抵消气候变化的负面影响,其中,SSP2-45情景下未来两个时期分别提前23d和33d播种,产量损失可控制在1.5%和5.3%,在SSP5-85情景下分别提前30d和42d播种,产量损失可分别控制在2.9%和5.4%。优化播种日期后,青铜峡灌区春小麦收获日期平均提前5d左右。未来不同情景不同时期下春小麦灌溉需水量增加明显,增加比例在4.0%~8.0%。 展开更多
关键词 CMIP6 气候变化 春小麦 适应性调控 播期调整
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中国北部冬小麦安全种植的农业气候因子及其阈值
14
作者 陈实 黄银兰 +2 位作者 金云翔 徐成林 邹金秋 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期3142-3153,共12页
【背景】基于农业气候指标判定冬小麦安全种植界线,是科学合理利用资源、避免冷冻灾害、保障冬小麦稳产高产等重要参考依据。然而,地处冬小麦种植敏感地带的中国北部,由于全球气候变化导致的极端气候事件增多,加剧了冬小麦安全种植的波... 【背景】基于农业气候指标判定冬小麦安全种植界线,是科学合理利用资源、避免冷冻灾害、保障冬小麦稳产高产等重要参考依据。然而,地处冬小麦种植敏感地带的中国北部,由于全球气候变化导致的极端气候事件增多,加剧了冬小麦安全种植的波动性,亟需在大区域尺度明晰影响冬小麦安全种植的农业气候因子,并确定其阈值范围。【目的】开展冬小麦安全种植的农业气候因子及其阈值研究,为冬小麦适应气候变化的可持续生产及布局提供科学依据。【方法】以冬小麦安全种植敏感性较强的中国北部为研究区,基于中高空间分辨率冬小麦空间分布和地面气象观测数据,运用核密度估计、地理探测器等方法模型,揭示实际冬小麦种植北界空间格局特征,定量分析农业气候因子对实际冬小麦种植北界形成的影响,并探测关键气候因子的影响阈值。【结果】(1)全长约2 200 km的实际冬小麦种植北界,由西南向东北波动变化,而农业气候因子在正宁—旬邑—铜川—白水—合阳—韩城—稷山一线的波动变化较为剧烈;(2)越冬期负积温、最冷月平均气温、年极端最低气温和越冬前积温是影响实际冬小麦种植北界形成的关键因子(q>0.45),农业降水因子对冬小麦种植的影响较小(q<0.19),但与气温因子之间的交互影响力较强(q>0.57);(3)明确越冬期负积温≥-620℃·d、最冷月平均气温≥-8℃、年极端最低气温≥-22℃和越冬前积温≥529℃·d,作为中国北部冬小麦安全种植北界气象参数;(4)潜在冬小麦种植北界相较于实际冬小麦种植北界向北移动了约107 km,两者存在约23.39×10~3 km^(2)的冬小麦扩种空间。【结论】确定影响中国北部冬小麦安全种植的关键农业气候指标和阈值,可较好判定冬小麦潜在安全种植区。研究成果可为冬小麦种植如何韧性应对气候变化,合理调整农业种植布局提供理论参考和技术支撑。 展开更多
关键词 冬小麦 种植北界 阈值 地理探测器 空间异质性 中国
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基于APSIM模型模拟内蒙古春小麦不同土壤缺水条件下水氮优化管理模式
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作者 伍露 程陈 +2 位作者 杨霏云 樊栋樑 孙向伟 《中国农业气象》 CSCD 2024年第5期461-471,共11页
水分和氮肥是小麦生长最主要的两大限制因子,如何优化灌溉小麦高产稳产、获得农业资源高效和环境友好的水肥管理方案是亟待解决的生产问题。控制试验结果的推广受限于试验地点、年限和试验设计,而基于过程机理的作物模型则可有效解决这... 水分和氮肥是小麦生长最主要的两大限制因子,如何优化灌溉小麦高产稳产、获得农业资源高效和环境友好的水肥管理方案是亟待解决的生产问题。控制试验结果的推广受限于试验地点、年限和试验设计,而基于过程机理的作物模型则可有效解决这一问题,已成为探究作物种植管理决策、评估农业适应气候变化的有力手段和技术工具。本研究利用2010-2018年内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区农业气象实验站春小麦‘永良4号’的试验观测资料(气象、作物、土壤和管理数据),确定模型中小麦生长发育关键参数;基于校准后模型及1986-2020年气象数据资料,设计不同干旱程度下多种智慧管理情景模式,结合水氮管理决策的遴选关键指标(产量、水肥施用量和水肥利用效率),确定春小麦水氮管理最优方案。结果表明:(1)基于APSIM模型春小麦发育期(出苗期、拔节期、开花期和成熟期)模块模拟值与观测值的RMSE在1.96~3.21d范围内;基于APSIM模型春小麦生长(叶面积指数、地上部干物质质量和产量)模块模拟值与观测值的RMSE分别为1.65、292.44g·m^(-2)和588.96kg·hm^(-2),APSIM模型可较好地定量模拟春小麦生长发育过程。(2)以产量、灌溉量、水分利用效率(WUE)、施氮肥量和氮素利用效率(NUE)为目标,得出土壤根层水分亏缺程度达40%(S3P40)和土壤根层水分亏缺程度达50%(S3P50)管理模式要优于其他管理模式。(3)与常规管理模式相比,以显著提高产量为生产目标,优选S3P40管理模式,产量提高14.4%;以稳产且减少水肥用量为生产目标,优选S3P50管理模式,灌溉量减少23.2%,施氮量减少32.4%。 展开更多
关键词 APSIM模型 春小麦 产量 水分利用效率 氮素利用效率 管理决策制度
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不同播期下高温对江西早稻灌浆结实及产量的影响
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作者 段里成 郭瑞鸽 +3 位作者 蔡哲 杨军 龚琦 张崇华 《中国农业气象》 CSCD 2024年第6期584-593,共10页
以江西主栽常规籼稻品种为试验材料,于2022年在南昌县进行分期播种试验,4个播期分别为3月11日(B1)、3月24日(B2,常规播期)、4月5日(B3)和4月15日(B4),分析大田高温对早稻抽穗、灌浆及产量的影响,以历史气象数据(1961-2022年)对不同播期... 以江西主栽常规籼稻品种为试验材料,于2022年在南昌县进行分期播种试验,4个播期分别为3月11日(B1)、3月24日(B2,常规播期)、4月5日(B3)和4月15日(B4),分析大田高温对早稻抽穗、灌浆及产量的影响,以历史气象数据(1961-2022年)对不同播期下的高温发生情况进行对比分析。结果表明:随着播期推迟,早稻产量、结实率和千粒重均呈下降趋势,高温日数与产量、结实率、千粒重呈显著负相关关系(P<0.05),3月11日播期下,早稻产量显著高于3月24日及以后各播期处理。高温虽提高了早稻抽穗后10~15d灌浆速率,但不利于抽穗15d后较高灌浆速率的维持。4个播期下早稻生育期内,1961-2022年早稻灌浆期高温日数B4播期明显高于B1;2000年后各播期处理生育期内早稻抽穗灌浆期高温日数呈明显增加趋势;江西早稻高温易发区与早稻主要种植区高度重合。江西早稻种植区可适当提早播种,以减轻高温带来的不利影响。 展开更多
关键词 高温 早稻 灌浆速率 产量 生育期
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水稻高温热害强度时空变化特征与预报模型构建
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作者 徐敏 徐经纬 +1 位作者 徐萌 徐忆菲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期97-106,共10页
构建定量表征水稻高温热害强度的指数,揭示时空变化特征,并建立中长期预报模型,准确预报高温热害发生的强度趋势对提前部署抗高温工作至关重要。该研究充分考虑高温热害累积效应,结合致灾指标,构建了强度指数,并采用Fisher分割法对其进... 构建定量表征水稻高温热害强度的指数,揭示时空变化特征,并建立中长期预报模型,准确预报高温热害发生的强度趋势对提前部署抗高温工作至关重要。该研究充分考虑高温热害累积效应,结合致灾指标,构建了强度指数,并采用Fisher分割法对其进行了客观化分级;根据中长期天气预报原理,基于海温和大气环流指数两类预报因子,利用二维寻优技术,分别构建了水稻高温热害强度指数预报模型,并进行了验证和比较。结果表明:1)2010年以来江苏省水稻高温热害年频次增加且强度明显增强,其中2013年、2022年高温热害强度均达最高等级4级,高温热害强度指数存在明显的年代际差异,从20世纪90年代开始江苏省水稻高温热害强度逐年代增强,空间上呈现出高温热害强度指数年代累加值不低于10的区域从南向北随年代逐步扩大,至21世纪10年代已扩展至淮北西部,其中淮河以南水稻高温热害强度增强明显,为历年代最强。2)构建的两类水稻高温热害强度指数预报模型可在7月初进行预报,预报提前量均为1~2个月,总体都能较好地模拟出强度指数的年际波动特征,但模拟值波动幅度与实际值存在不同程度的差异。3)通过拟合检验和试报检验,预报因子经过最优化相关技术处理后,能有效增加因变量和自变量的相关度,提高预报模型的模拟效果,其中海温因子经最优化处理后的高温热害强度指数预报模型效果最佳,可在农业气象业务服务中进行应用。研究结果对主动防御高温灾害和保障粮食安全具有重要科学意义和参考价值。 展开更多
关键词 预报 强度指数 水稻高温热害 二维寻优 海温 大气环流指数
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2023/2024年冬季气象条件对农业生产的影响 被引量：2
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作者 赵运成 张艳红 张蕾 《中国农业气象》 CSCD 2024年第4期444-447,共4页
2023/2024年冬季,全国平均气温为-2.8℃,较常年同期(1991-2020年,下同)偏高0.3℃,气温阶段性起伏较大;全国平均降水量为50.8mm,较常年同期偏多19.8%,整体呈北多南少的分布格局,中东部多地降雪日数偏多、累计降雪量偏大、积雪偏深;全国... 2023/2024年冬季,全国平均气温为-2.8℃,较常年同期(1991-2020年,下同)偏高0.3℃,气温阶段性起伏较大;全国平均降水量为50.8mm,较常年同期偏多19.8%,整体呈北多南少的分布格局,中东部多地降雪日数偏多、累计降雪量偏大、积雪偏深;全国平均日照时数接近常年同期,西南地区东部较常年同期偏多。北方冬麦区大部地区光热充足,多次大范围雨雪天气有利于土壤增墒,土壤墒情为近10a最好,利于冬小麦安全越冬。南方大部地区光热条件良好,利于油菜、冬小麦、冬种作物以及经济林果等生长发育。冬季中东部地区经历3次大范围寒潮天气过程,影响设施农业生产,南方部分省区油菜、露地蔬菜、经济林果等受冻。新疆北部、东北地区多降雪,不利于农牧业生产。 展开更多
关键词 冬季气象条件 农业生产 影响评价
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贵州辣椒适宜移栽期及采摘期时空分布研究
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作者 张晏宁 张欣旭 +2 位作者 袁淑杰 巩远发 田琪琪 《山地气象学报》 2024年第3期91-95,共5页
【目的】辣椒的移栽期与采摘期是辣椒生长发育至关重要的环节,为了探究贵州辣椒适宜移栽期与采摘期的分布规律。【方法】利用1980—2020年贵州省84个国家常规地面观测站的逐日平均气温等资料,基于5 d滑动平均法、相关分析法、回归拟合法... 【目的】辣椒的移栽期与采摘期是辣椒生长发育至关重要的环节,为了探究贵州辣椒适宜移栽期与采摘期的分布规律。【方法】利用1980—2020年贵州省84个国家常规地面观测站的逐日平均气温等资料,基于5 d滑动平均法、相关分析法、回归拟合法,分析了贵州省1980—2020年辣椒适宜移栽期和采摘期的时空分布特征。【结果】(1)贵州省辣椒适宜移栽期地区差异较大,变化范围为2月27日—5月7日,空间分布存在明显的区域差异,呈自西北向东南逐渐递减的趋势,其主要原因是海拔高度差异较大。近40 a移栽期随时间变化,所选的8个站点中,罗甸、榕江、威宁、毕节通过了0.05显著性水平检验。(2)贵州省辣椒采摘期地区差异较大,变化范围为7月30日—10月19日,空间分布存在明显的区域差异,呈自西北向南逐渐递增的趋势,其主要原因是海拔高度差异较大。近40 a采摘期随时间变化,所选8个站点里,只有威宁、毕节2个站点通过了0.05的显著性水平检验。【结论】由于贵州海拔高度的不同,辣椒适宜移栽期与采摘期呈现不同规律,1980—2020年辣椒移栽期主要集中在3月末—4月中旬,采摘期主要集中在9月初—10月初。 展开更多
关键词 贵州 辣椒 辣椒移栽期 辣椒采摘期 时空分布
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三门峡市烤烟安全移栽期精细化区划及气候变化对其影响研究 被引量：1
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作者 蔡涛 戴翠贤 《气象科技进展》 2024年第1期54-58,共5页
基于三门峡市63个自动气象站气象数据,选取逐日最低气温和平均气温两个气象因子构建本地烤烟安全移栽期区划指标,使用多元线性回归方法,建立区划指标的空间分析模型,结合地理信息系统(GIS)技术得到了网格距为1 km×1 km的精细化安... 基于三门峡市63个自动气象站气象数据,选取逐日最低气温和平均气温两个气象因子构建本地烤烟安全移栽期区划指标,使用多元线性回归方法,建立区划指标的空间分析模型,结合地理信息系统(GIS)技术得到了网格距为1 km×1 km的精细化安全移栽期区划,同时对烤烟安全移栽期历年变化特征进行了分析。结果表明:三门峡市不同区域烤烟安全移栽期在4月13日—5月10日,其中在4月13—20日、4月下旬、5月上旬3个时段进入烤烟安全移栽期的区域海拔高度分别为200~700 m、500~1000 m、700~1200 m,面积占比分别为12%、41%、38%,5月中旬以后不再适宜烤烟的移栽。三门峡市1981—2021年3—5月平均最低气温和平均气温分别以0.58℃/(10 a)和0.54℃/(10 a)的速率显著升高,与历年烤烟安全移栽期呈显著负相关,相关系数分别为-0.408和-0.435。气温的上升使得烤烟安全移栽期以2.41 d/(10 a)的速率在显著提前。 展开更多
关键词 烤烟 移栽期 精细化区划 气候变化
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