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。     

秦岭山区垂直高层农业经济优势研究

一、引言 秦岭是我国北亚热带和暖温带气候的天然分界线,在气候、植物和土壤分布上,山脉南北具有明显差异。狭义秦岭指陕西南部,渭河与汉江之间的山区,西以嘉陵江为界,东至丹江河谷与伏牛山相接(33°—34°30′N)。其亚热带北缘的特定地理环境及山区坡向,海拔高度和复杂地形条件组合的丰富多样的气候类型,形成了立体性农业生态环境,兼具亚热带,暖温带气候特征。作物熟制随高度改变,从山麓、盆地一年两熟有余到山顶一年一熟不     

柴达木盆地藜麦适宜农业气象指标构建

目的 为进一步开发柴达木盆地藜麦种植特色农业的产业价值,为柴达木盆地特色种植资源开发、新品种示范推广提供科学定量化的适宜农业气象指标体系。方法 文章基于2014—2018年格尔木市藜麦引种试验资料和平行逐日气象观测资料,通过多元回归、相关分析进行气象因子筛选,优选出四分位统计方法,构建柴达木盆地藜麦适宜农业气象指标拟定阈值,选用分期播种试验2个优势产量播期进行补充和修订;应用平产年、欠产年、分播期数据进行指标检验。结果 构建出柴达木盆地藜麦不同发育期对应的平均温度、最高温度、最低温度的适宜农业气象指标,并确定了指标阈值范围。结论 柴达木盆地藜麦适宜农业气象指标构建方法得当,指标意义明确,指标阈值范围符合柴达木盆地藜麦生长发育实际状况,完全代表柴达木盆地藜麦产量形成的最优农业气象资源配置,对进行藜麦特色种植产业发展具有科学的参考和指导价值。     

中国北方苹果连阴雨灾害时空分布特征

目的 苹果是一种经济林果,其品质和产量对果园效益和当地经济发展至关重要。连阴雨灾害是影响苹果品质和产量的主要灾害之一。通过分析1982—2018年苹果生长季连阴雨灾害时空分布特征,探讨连阴雨灾害对苹果生长发育的影响,以期为苹果生产布局、产业优化和果园防灾减灾提供指导。方法 文章基于1982—2018年中国北方地区186个站点的气象数据和苹果发育期数据,选取始花—幼果期、着色—成熟期和采收期3个生育阶段,结合连阴雨灾害指标,分析苹果不同生育阶段连阴雨灾害时空变化特征。结果 空间上,苹果各生育阶段连阴雨灾害主要发生在东南区域,着色—成熟期和采收期是灾害发生的主要生育阶段,连阴雨过程均降水量、过程均天数、频率和年均过程次数均呈现由东南至西北逐渐减小的趋势;时间上,1982—2018年连阴雨过程均降水量、连阴雨发生总次数和灾害强度呈现年际间波动。对比3个生育阶段历年连阴雨灾害统计情况可知,多数年份着色—成熟期和采收期连阴雨灾害发生总次数、过程均降水量和灾害强度均高于始花—幼果期,且着色—成熟期和采收期连阴雨灾害变化趋势基本一致。结论 1982—2018年中国北方苹果连阴雨灾害发生概率极小,且灾害发生区域集中,主要受降水量分布和季节变化的影响。     

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。     

江淮地区玉米涝渍指标构建及时空特征分析

［目的］江淮地区玉米涝渍灾害严重，研究揭示区域玉米涝渍灾害时空发生规律对科学开展区域防洪减灾具有重要意义。［方法］利用1981—2010年江淮地区18个站点地面气象观测数据和农业气象资料，基于作物水分盈余指数（CWSI），引入播种前底墒，根据玉米各生育阶段涝渍敏感性差异，采用层次分析法确定阶段涝渍灾害影响权重，构建适用于江淮地区玉米涝渍等级评估的玉米综合水分盈余指数（CWSIM），并根据典型涝渍年综合指数同对应减产率的线性回归方程，划分春、夏玉米不同等级涝渍的指标阈值。［结果］(1）春玉米的轻、中、重涝指标阈值依次为： 080≤CWSIM＜101,101≤CWSIM＜123,CWSIM≥123； 夏玉米为： 109≤CWSIM＜144,144≤CWSIM＜179,CWSIM≥179。(2）各阶段水分盈余指数（WSIM）分布规律，春玉米为：出苗—拔节期、拔节—吐丝期呈由北向南的纬向增加分布； 吐丝—成熟期高值区位于安徽省西南临江一带、江苏省淮安市东部、扬州市及其周边区域，低值区位于安徽省北部及中部的中心区域、江苏省东南边缘，其余为中值区。夏玉米为：出苗—拔节期呈由北向南的纬向增加分布； 拔节—吐丝期高值区位于江苏省东北部，低值区位于安徽省中部及临江一带，其余为中值区； 吐丝—成熟期指数呈由西向东的经向增加分布。(3）江淮地区近30年，春玉米CWSIM值由北向南呈纬向增加分布。整体指数在不同时期的排序为1991—2000年＞1981—1990年＞2001—2010年； 夏玉米CWSIM值由北向南呈近辐射状条带增加分布，不同时期指数排序为1991—2000年＞2001—2010年＞1981—1990年。［结论］安徽省沿江一带是玉米涝渍害发生的重灾区，且1991—2000年较其前后10年涝情最重。     

近60年“二十四节气”起源地气温与降水时空变化特征

目的 “二十四节气”长期以来对晋南农业生产起着重要的指导作用,探究其气候变化特征对农业适应性耕作和种植结构调整存在潜在影响。方法 文章选取1961—2020年尧都区、翼城县、侯马市3个气象代表站逐日气温、降水资料,采用线性趋势、滑动平均、Mann-Kendall分析、F检验等方法,对二十四节气气温、降水时空分布特征及变化趋势进行分析。结果 （1）研究区二十四节气的气温、降水均呈准正态单峰型分布,大暑气温最高,小寒气温最低,降水主要集中在夏至至秋分节气之间。（2）二十四节气的平均气温均呈上升趋势,其中冬季和春季型节气升温趋势极显著,秋季型节气升温趋势显著,夏季型节气升温趋势不明显;最低气温升温趋势极显著,有21个节气升温趋势通过0.01水平的显著性检验;最高气温升温趋势不明显。雨水是一年中升温最大的节气,平均气温变化率为0.729℃/10年（P<0.001）。（3）多年来研究区年平均降水量呈减少趋势,谷雨和夏至两个节气降水减少趋势显著（P<0.05）。（4）反映降水的7个节气平均气温均呈显著升温趋势,升温突变时间集中在20世纪90年代末。反映物候的4个节气中,惊蛰和清明升温趋势极显著,5年平均气温滑动曲线变化为两峰两脊型,2000年以前为相对偏冷期,2000年以后为相对偏暖期;小满和芒种节气升温趋势较弱,20世纪80—90年代有明显谷值区,2000年以后气温明显升高。结论 春初、秋末节气气温显著升高,作物生长季延长,研究成果对适应气候变化,合理利用气候资源,适时调整农事活动和种植结构具有一定的指导意义。     

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...     

国外农产品气候品质评价研究进展

目的 文章阐述了围绕气候条件开展的国外农产品品质评价研究,明确国外农产品气候品质评价研究的现状,便于把握今后国内农产品气候品质评价的研究方向。方法 基于国外已有研究成果,从农产品气候品质评价相关概念出发,对农产品气候品质的影响因素、评价方法、指标构建、应用等方面进行了系统归纳阐述。结果 国外农产品气候品质影响因素主要分为天气气候、极端气候事件、土壤、水文、生物和人为等,评价方法主要有数理统计法、模型模拟法以及3S技术监测法,评价指标可分为模型模拟指标、定量指标以及分级指标。近年来国外农产品气候品质评价在特色农产品发展、作物适宜种植区划分、气候变化适应策略制定、农作物品种引进等领域应用广泛。结论 构建基于多环境因素的农产品气候品质评价指标、探索前沿科学技术在气候品质评价中应用的新方法、开展未来气候变化对农业气候资源动态评估和农产品气候品质评价研究、拓展特色农产品的气候品质评价研究等是今后国内研究的重点方向。     

季节性冻土的分布与变化特征及对多样性农区农业生产的影响

[目的]研究季节性冻土的分布与变化对多样性农区农业生产的影响,对于合理利用气候资源,指导当地农业生产具有重要的意义。[方法]文章以临汾市为例,选用1960—2019年临汾市17个观测站逐日的冻土深度、温度、地温、降水量和蒸发量等资料数据,采用克里金空间插值法分析研究区冻土的空间分布,并运用M-K检验、一元线性回归、相关分析等方法分析研究区不同海拔高度季节性冻土的变化趋势及影响因素。[结果](1)临汾市季节性冻土深度山区大于盆地,北部大于南部,冻土深度与海拔高度正相关显著,相关系数为0.712 (P0.01)具有明显的垂直分布特征。(2)近年来最大冻土深度呈明显下降趋势,变化倾向率平均为-2.304cm/10年,高海拔地区变化趋势尤为显著,1982年冻土深度发生突变,突变后从一个相对偏深期跃变为相对较浅期。(3)冻土始冻日山区早于平川,北部早于南部,解冻日刚好相反,冻土持续期平均相差1个月左右;多年来临汾市土壤表面始冻日推迟,解冻日提前,冻土期明显减少,平均变化率分别为2.088d/10年、1.762d/10年和4.069d/10年,低海拔地区变化趋势更为明显。(4)相关分析表明,冻土深度受冬季地面最低气温影响极显著,其中1月的地面最低气温升高对冻土深度变化起到主要的促进作用,这种影响在高海拔地区更为明显;春、秋两季的地面最低气温升高,使研究区始冻日推迟,解冻日提前,相关系数分别为-0.741、-0.408 (P0.01),冻土期明显缩短,蒸发量的相对减少对冻土期和冻土深度变化起到一定抑制作用,降水量对冻土期和冻土深度影响甚微。[结论]临汾市冻土期缩短,冻土深度变浅,使越冬农作物干旱加剧,病虫害发生几率增加,同时增加了植物安全越冬系数,使作物生长季延长,对农业增产起到一定作用。