栀子花期低温冷害风险区划研究——以湖北蕲春为例

[目的]确定栀子花期低温冷害指标,研究栀子花期低温冷害风险区划方法,以蕲春县为例开展栀子花期低温冷害风险区划,为蕲春栀子种植提供参考。[方法]利用湖北省蕲春县1990~2010年栀子产量资料及同期气象观测资料,通过统计分析冷害持续日数、冷害期间日平均气温20℃累积危害积温、极端最低气温、降温幅度等指标与栀子产量的关系,建立了栀子花期低温冷害损失模型。以20℃累积危害积温为指标,以损失率5%、10%、30%为阈值,确定了栀子花期轻度、中度、重度、严重冷害分级标准,然后利用蕲春县1:25万数字高程模型及蕲春县逐日平均气温、最低气温观测资料,推算网格点1959~2010年5月1~20日逐日最低气温、平均气温,构建冷害风险指数,计算各网格点的冷害风险指数,进行了蕲春县栀子冷害气候风险区划。[结果]蕲春县西部低山区栀子花期冷害风险较小,适宜栀子种植;400m以上的山区冻害风险大,种植栀子只开花不结果。[结论]栀子花期低温冷害风险区划结果在蕲春栀子种植基地规划中有一定参考意义。     

河北省冬小麦—夏玉米干旱灾害风险评估

目的 通过分析河北省冬小麦和夏玉米的干旱灾害风险的时空分布格局,从致灾因子危险性、承灾体暴露性、环境敏感性、防灾减灾能力4个因子出发确定10个指标,为河北省农业防旱抗灾工作提供科学支持。方法 文章基于自然灾害理论,利用2000—2018年河北省气象站点数据,计算水分亏缺指数,并通过建立农作物减产率和水分亏缺指数的关系来确定不同干旱等级的临界阈值,建立基于信息扩散理论的干旱危险性评估模型。利用遥感数据以及统计年鉴数据,建立承灾体暴露性模型、环境敏感性模型和防灾减灾能力模型,在此基础上,对河北省冬小麦和夏玉米不同生育阶段进行干旱灾害综合风险评估。结果 （1）将信息扩散模型应用于小样本事件中,弥补资料不足带来的缺陷,可对不同级别的干旱进行风险评估;（2）干旱发生程度以轻度干旱和中度干旱为主,发生严重干旱的概率极低,致灾因子是影响旱灾程度的关键因素;（3）冬小麦和夏玉米在不同生育阶段风险的空间分布是不均的,高风险区和中高风险区呈现零星点状分布,冀中和冀南综合风险比较高,防灾减灾能力在一定程度上缓解了旱灾对该区的影响力度,而对于冀东地区来说,承灾体的暴露性以及防灾减灾能力决定了旱灾对该区的影响力度。结论 因此,建立的冬小麦和夏玉米不同生育期干旱灾害风险评估模型可有效地识别农业旱灾高风险区,服务于农业生产实践,可为防灾减灾提供支持。     

基于云物元模型的南京市雨洪灾害风险评估

基于城市雨洪灾害的形成机制和属性特征,从致灾因子、孕灾环境和承灾体3个方面构建城市雨洪灾害风险评估指标体系,并提出相应的分级标准。采用云模型与物元分析方法耦合建立了城市雨洪灾害风险评估的云物元模型,并对南京市2011—2016年的雨洪灾害进行风险评估,得到历年南京市的雨洪灾害风险等级。结果表明,南京市夏季的城市雨洪灾害风险都处在较高的等级,且南京市遭受高风险等级的雨洪灾害的可能性也在逐年增加。从改善排水管网密度、加强雨水蓄存设施建设、降低城市不透水面积、加大市政防洪投入和提升城市雨洪应急处理能力等方面,提出了南京市雨洪灾害风险管理应对策略。     

福建省尤溪县金柑冻害风险分析与区划

[目的]为了趋利避害、合理利用闽中地区气候资源,减轻低温冻害对尤溪县金柑生产造成的危害,开展了金柑冻害的气候风险分析与区划。[方法]应用1957~2013年尤溪县气象站及2009~2013年乡镇自动气象站资料等,结合金柑生物学特性和农业生产实践,建立金柑冻害气候风险评估模式;采用概率移植方法,使乡镇自动气象站资料订正延长成为长序列资料,应用GIS对福建省尤溪县金柑低温冻害气候风险进行分析与区划。[结果]该县金柑越冬期树体冻害气候风险分布可划分为尤溪河两岸等低海拔地区所处的安全区、县内中海拔大部分乡镇所处的轻度冻害风险区以及高海拔地区所处的中度冻害风险区。中低海拔大部分地区金柑树体冻害风险指数低于0.2,中度冻害发生机率不到10%,可以安全越冬。[结论]该县海拔400~700m地区是金柑种植气候适宜区,金柑采果期冻害气候风险指数达到0.3~0.5,需在低温寒害到来之前及早采收,若要留树保鲜,则需采取塑料薄膜覆盖等防冻措施;海拔高度750m以上建设金柑果园,应避开北坡,尽量选择南坡和西南坡(背风坡),利用山体的屏障作用,减轻冻害;在850m以上种植金柑,其采果期受冻害风险大,经济效益差,一般不宜种植。     

山西省干旱灾害风险评估与区划

[目的]分析山西省干旱灾害风险的关键作用因子,并进行风险评估和区划,对于提升该地干旱灾害风险管理和决策水平、减轻干旱损失具有重要指导意义。[方法]文章利用改进的相对湿润度指数、DEM资料、地形坡度资料和1990—2016年以县(市)为单元的行政区域的人口密度、GDP、人均GDP、耕地面积等社会经济数据来定量化评价山西干旱风险,从干旱灾害致灾因子的危险性、孕灾环境的脆弱性、承灾体的易损性和防灾减灾能力4个方面选取因子,构建相应的指数模型并分析其空间分布状况,在此基础上进一步构建山西省干旱灾害风险综合评估模型,并基于GIS绘制山西省干旱灾害风险区划图。[结果]山西省干旱致灾因子危险性呈北高南低的趋势,大同、朔州、忻州北部和西部、太原南部的干旱致灾因子危险性最强;孕灾环境脆弱性呈东西两侧高、中间低的趋势,而承灾体易损性和防灾减灾能力均呈东西两侧低、中间高的趋势;从干旱灾害风险区划图可以看出,山西省干旱风险总体呈北高南低,从西北向东南递减的趋势。高风险区主要分布在大同、朔州东部,较高风险区包括朔州西部、忻州中西部、太原大部,吕梁大部、晋中西部、临汾中部、运城西部为中风险区,临汾西部、晋中大部、长治东北部为较低风险区,临汾东部、运城东部、晋城大部、长治西部和南部风险最低。[结论]山西省干旱灾害的精细化风险区划,可为相关区域有效地开展抗旱活动提供定量化依据,增强干旱灾害防御的科学性、实用性和可操作性。     

基于CLDAS内蒙古日光温室低温风险指数及灾害风险区划研究

[目的]低温冷害是影响北方日光温室生产的主要气象灾害,为提高投资回报率和节能减排,需精细化建立内蒙古日光温室低温风险指数和揭示日光温室低温灾害空间分布特征。[方法]文章通过不同类型日光温室内观测的气温数据与国家站气温数据建立日光温室最低气温预报模型。根据日光温室内种植果菜和叶菜的生长条件需求划定气象指标,使用CLDAS气温数据,建立内蒙古砖墙体和厚墙体两种类型日光温室分别种植果菜和叶菜的低温灾害风险指数模型并制作灾害风险区划。[结果]砖墙体和厚墙体种植果菜和叶菜的低风险区主要分布在内蒙古西部偏西地区,约占全区面积8.2%～21.2%;较低风险区主要分布在西部偏东和中部偏西地区,约占全区面积20.0%～29.0%;中、高风险区主要分布在内蒙古中部偏东及以东地区,约占全区面积的55.3%以上。[结论]在保证生产和兼顾成本的前提下,西部大部农区适宜建造砖墙体日光温室,中部及东部偏南以建造厚墙体日光温室为主,东部区建造日光温室需加强保温措施、选择耐寒作物或者冬季间断生产。     

气候变化对年代际东北玉米冷害影响分析

[目的]气候变化对中国粮食主产区的东北地区产生显著影响,加强气候变化背景下东北作物冷害分析研究对保障粮食生产安全具有重要作用和意义。[方法]利用1981~2010年中国地面气温0.5°×0.5°格点数据集,以各年代东北玉米生长季(5~9月)的月平均气温、月平均气温之和以及近30年(1981~2010年)各年代月平均气温之和距平等主要气象要素分析东北气候变化趋势,根据《北方春玉米冷害评估技术规范》(QX/T 167-2012)行业标准,进一步对1980s~2010s各年代各等级东北玉米冷害发生时空变化进行分析和区划,结合有关东北历史冷害记载进行对照分析。[结果]东北玉米生长季气候趋暖明显,热量增加,近30年东北玉米各等级冷害发生年数、区域及频率都呈显著减少趋势,20世纪80年代东北几乎每年都有冷害发生,20世纪90年代为冷害发生转折点,年代后段(1996~2000年)冷害年数较前段(1991~1995年)明显减少,到21世纪10年代冷害年数进一步减少,轻度冷害区主要分布在黑龙江省中北部和东南部地区,其发生频率也小(0.1~0.2次/年),中度及重度冷害只在局部发生,冷害的显著减少为东北玉米连续丰产增收创造了十分有利条件。[结论]气候变暖背景下,东北玉米冷害减少,但个别年份还发生重度以上冷害(如2002、2003、2009年),冷害发生仍具不确定性。     

内蒙古大豆秋季霜冻风险指数分析及灾害风险区划研究

目的 秋季霜冻是影响内蒙古大豆优质丰产的主要气象灾害之一,为了揭示内蒙古大豆秋季霜冻灾害风险的空间分布特征,科学合理布局大豆生产,减轻霜冻灾害造成的损失。方法 文章利用1981—2010年内蒙古119个气象站日最低气温、初霜冻发生日期,结合内蒙古不同地区大豆成熟期和种植面积资料,根据大豆生长发育对气象条件的要求,从霜冻灾害的危险性、脆弱性、敏感性和防灾减灾能力四个方面评估内蒙古大豆秋季霜冻灾害风险,并运用层次分析法确定4个因子对霜冻风险指数的贡献,建立内蒙古大豆秋季霜冻灾害综合风险指数模型并进行灾害风险区划。结果 从霜冻灾害综合风险指数来看,中、高风险区主要分布在大兴安岭北麓和阴山北麓偏南地区,是内蒙古自治区霜冻发生较早的地区,山地众多,霜冻发生强度频率较高,占全区总面积的36%。低风险区和较低风险区主要分布在东部偏南和西部地区,约占全区总面积的64%,主要原因是地势平坦、海拔较低,初霜冻发生日期相对延迟,有黄河和西辽河的经过,灌溉面积占耕地比例较高。结论 在气候变暖的大气候背景条件下,优化调整种植制度,在内蒙古东南部低风险区扩大优质大豆的种植面积,东北部高风险区应尽量选育和推广早熟抗寒品种,减轻霜冻带来的损失,助力国家大豆振兴计划,实现大豆稳产增收。     

湖南油菜春季涝渍灾变等级指标与灾损评估

［目的］以湖南省油菜春季涝渍灾害为例,创建基于涝渍过程的逐日灾变等级指标、灾害影响量化评价与灾损量化评估模型,探索区域农作物涝渍灾变动态监测评估的天气学方法。［方法］基于湖南省油菜春季涝渍灾变过程解析,以过程灾变判别指标为基础,采用基于假设的滚动模拟寻优、实际灾情验证与个例分析等方法,厘定轻度涝渍与重度涝渍灾变的最佳阈值,构建油菜春季涝渍过程逐日灾变等级指标; 利用多元回归等方法,构建对应的灾害影响量化评价模型和减产率量化评估模型; 基于个例分析,验证指标及模型结果与历史灾情记录的吻合情况。［结果］湖南省轻度与重度涝渍灾变的最佳阈值为144; 不同县涝渍灾变等级阈值存在一定差异,平均受灾频率越低,洪涝脆弱性越低,防灾减灾能力越强,阈值越高; 基于受灾天数和重灾天数的灾害影响指数都表现为结荚期涝渍对油菜减产率影响更大,且两者的空间分布形势都与各县年平均减产率的空间分布形势基本一致; 个例中,基于指标的全省重灾站数百分比的时间演变与实际灾情记录一致,减产率量化评估模型的结果也与实际灾损相匹配。［结论］油菜涝渍灾变等级指标、灾害影响指数及减产率量化评估模型,实现了对涝渍灾变过程等级的动态监测、影响与灾损的量化评估,为基于天气学方法开展区域油菜涝渍灾变等级的动态监测提供了理论支持和方法支撑,同时为历史灾情资料的补充和量化及灾情记录的再分析提供了可行的思路。     

中国冬小麦霜冻灾害研究进展

[目的]霜冻害是造成冬小麦减产的冬春季主要农业气象灾害之一,明确冬小麦霜冻灾害的研究现状,对把握今后国内冬小麦霜冻害研究方向具有重要意义。[方法]文章基于现有研究成果,从霜冻害概念及分类出发,对冬小麦霜冻害影响与危害、致灾成因、灾害指标、分布特征、监测预警及防控措施等方面进行了系统归纳阐述,并对未来小麦霜冻害研究发展趋势进行了探讨。[结果]（1）我国冬小麦霜冻害主要发生在春、秋两季,以春霜冻为主,由于拔节后冬小麦抗霜冻能力迅速下降,霜冻害通过影响小麦正常抽穗灌浆、推迟生育进程,从而影响小麦产量及品质。（2）我国冬小麦霜冻发生范围广,北方地区发生频率及受灾强度总体上大于南方,主要集中在黄淮海、西北、黄土高原冬麦区等。（3）近年来霜冻害发生区域、频率和强度有明显的减弱态势,但黄淮海北部、新疆等部分地区冬小麦霜冻致灾风险增加。（4）冬小麦霜冻害指标可分为形态学指标、气象学指标及综合指数指标,主要基于受冻率、减产幅度、最低温度为判识因子构建。近年来霜冻害监测研究取得一定研究进展,监测预警体系的建设尚处于起步阶段。[结论]基于霜冻灾变过程构建动态化霜冻害综合指标、加强冬小麦霜冻害模型构建和风险评...     

闽东粮食产量气象风险评估与分析

加强粮食气象灾害风险的分析和评估工作,对农业种植结构调整、防灾减灾和可持续发展具有重要意义。文章采用1949~2013年闽东9县市区粮食产量资料,应用线性拟合方法计算出粮食气象产量增长率时间序列作为分析对象,通过经验正交分解(EOF)、线性倾向估计、概率分布函数拟合及检验、聚类分析等气候统计学方法,分析闽东粮食气象产量增长率空间与时间变化特点,减产率等级分布特征及风险区划。结果表明,闽东山区粮食增长率总体要高过沿海县市,增产趋势更明显些。粮食增长率的空间特征值与年平均气温、日照时数为显著负相关,山区与沿海的气候差异与粮食增长率密切相关。9县市粮食增长率具有斜"L"型年际变化特征,可分为下降、上升、缓降、持平等4个阶段。聚类分析表明闽东粮食具有显著增产、一般增产、一般减产和显著减产等4类年型,增产与减产年份发生概率分别为54.3%、45.7%。沿海县市轻、中度减产发生概率要大于山区县,而重度减产发生概率则相反,山区县减产风险普遍高于沿海县市区。闽东总体增产年份比减产年份略多,但减产年份发生概率也较大,农业气象灾害造成减产危害不可忽视,因此加强粮食生产的农业气象防灾减灾工作十分重要。     

自然风险对农户技术采用行为的影响——以荔枝为例

[目的]由于近年来台风灾害、高温干旱、低温冷害、阴雨天等异常气候对荔枝产量、品质造成了不可低估的损失,有必要研究农户荔枝生产中应对自然灾害的防灾减灾技术的采用情况及其影响因素。[方法]通过对荔枝主产区广东、广西、海南的257荔枝种植户的入户调查,运用二元选择模型实证分析自然风险对农户采用荔枝间伐、高接换种、水肥药一体化技术行为的影响。[结果]农户间伐技术采用率最高,其次为高接换种技术,水肥药一体化技术采用率最低;广东省一半以上的农户采用了间伐技术,广西间伐技术采用率次之为39.0%,而海南省仅15.2%的农户实施了间伐;广西一半以上的农户采用了高接换种技术,而广东省采用率为34.0%,海南省农户基本没有采用高接换种技术;水肥药一体化技术采用率由高到低依次为广东、海南、广西。[结论]是否受灾与影响农户是否采用高接换种技术显著正相关;受灾减产比例与农户是否采用间伐技术、高接换种技术呈反比;地区虚拟变量与农户是否采用间伐技术、水肥药一体化技术显著负相关。