基于不同空间尺度的作物产量集成预报——以江苏一季稻为例

基于1981-2016年江苏省不同区域一季稻产量序列,计算站点尺度的气温、降水、日照适宜度以及综合气候适宜度,在此基础上构建基于气候适宜指数的作物产量预报模型,开展不同空间尺度的一季稻产量精细化预报。同时,以各主产地市、县一季稻种植面积百分比为权重,加权集成省级产量,开展基于不同空间尺度一季稻产量序列的大区域尺度产量预测。结果表明:(1)江苏省不同区域一季稻气象产量与不同时段气候适宜指数之间存在较高的相关性,基于气候适宜指数的预报方法适用于江苏省不同区域一季稻单产预报。(2)2012-2016年省级尺度模型预报平均准确率高于97.5%,主产地市、县模型平均预报准确率低于省级尺度预报模型,主产县预报准确率年际间波动较大,表明预报区域越小,预报的难度提升。(3)基于气候适宜指数模型的江苏省级、主产地市集成,主产县集成模型预报准确率大部在95%以上,整体上看主产县集成优于主产地市集成,主产地市集成优于省级尺度模型。由此,开展地市级和县级尺度的精细化产量预报可提升省级尺度预报准确率,同时提高县级作物产量预报能力。     

气候适宜指数在早稻产量动态预报上的应用

结合早稻生理特性和前人研究成果,分别构建了早稻温度、降水及日照适宜度模型,在此基础上,为反映多因子对早稻产量的协同效应,建立了早稻气候适宜度模型。根据不同时段的早稻气候适宜度,利用加权法,构建了早稻气候适宜指数。基于气候适宜指数与早稻产量的关系,建立了早稻气候适宜指标。并利用历年不同时段的气候适宜指数和早稻产量建立了早稻产量动态预报模型。结果表明,模型回代检验和预报检验的丰歉趋势正确率、实际预报准确率均较高,能够满足业务服务的需要。     

冬小麦气候适宜诊断指标确定方法探讨

在考虑土壤水分和降水对冬小麦各生长发育阶段影响不同的基础上,构建了冬小麦水分适宜度计算方法,结合冬小麦温度适宜度和日照适宜度计算模型,建立了冬小麦气候适宜度计算模型.利用不同时段的气候适宜度与冬小麦气象产量的关系,采用加权平均构建了冬小麦播种至某一发育阶段的气候适宜指数.利用历史气候适宜指数最大值、平均值、最小值和冬小麦观测试验资料,建立了冬小麦播种至某一发育阶段的气候适宜程度诊断阈值;并利用该阈值,建立了冀、鲁、豫地区冬小麦播种至某一发育阶段的气候适宜、基本适宜和不太适宜诊断指标,对提升农业气象定量评价服务具有十分重要的意义.     

基于气候适宜指数的江西晚稻产量动态预报模型构建及应用

本文利用1981—2014年江西91个气象观测站的地面气象观测资料和同期的分县晚稻产量资料,结合江西地区气候特点及晚稻生理特性,构建适用于江西地区晚稻降水、温度、日照及综合适宜度模型,并根据适宜度与产量的相关关系,确定气候适宜指数,建立基于气候适宜指数的江西晚稻产量动态预报模型,并对模型进行了回代检验及预报检验,从而实现对江西地区晚稻气候适宜度诊断及晚稻产量动态预报的目的。结果表明:模型的回代检验、产量丰歉趋势、产量动态预报检验的准确率均较高,能够满足业务的需要。     

河南省夏玉米气候适宜度评价

为定量评价气象条件对作物生长及产量形成的影响,本文依据夏玉米不同发育阶段上限温度、最适温度、下限温度、需水量、需光性等生物学指标,构建了河南省夏玉米气候适宜度评价模型。通过对13个代表站30 a全生育期气候适宜度和相对气象产量进行相关分析,表明该模型能较好地反映河南省夏玉米的气候适宜水平及其动态变化。利用检验后的模型计算了河南省67个站1981-2011年夏玉米生长季单因子及综合气候适宜度,结果表明河南省夏玉米大部分生育期光热资源较适宜,能满足玉米生长所需,仅在灌浆后期略显不足,降水是影响夏玉米产量形成的主要限制因子,且降水适宜度年际变化幅度大于日照和温度。综合气候适宜度年际波动表现为抽雄—乳熟期〉出苗—抽雄期〉全生育期。空间分布上气候适宜度呈自西北向东南方向的递增趋势,适宜度高值区分布在南阳东部及驻马店部分地区。     

黔东南州种植蜂糖李气候适宜性研究

从气候角度分析黔东南州种植蜂糖李适宜性,为蜂糖李种植选址提供气候可行性依据。利用2011-2020年黔东南州200个区域气象站资料和蜂糖李品质最优的产地贵州省安顺市镇宁县六马镇区域气象站资料,用数理统计方法,计算黔东南州200个乡镇与六马镇气温、降水和日照气候指标相对应的气候值,利用适宜度模型计算各乡镇气候适宜度。结果表明：黔东南州有37.5%的乡镇处于蜂糖李种植气候适宜区,没有气候最适宜区域;蜂糖李开花坐果期的气候适宜度低于萌芽、果实生长以及果实成熟期,是制约黔东南州蜂糖李生长的关键期;气温综合适宜度＞日照综合适宜度＞降水综合适宜度,开花坐果期阶段性持续低温、雨日多、日照少是制约黔东南州蜂糖李生长的主要气候要素。黔东南州地形起伏大,气候差异明显,蜂糖李种植要根据当地地形和气候要素情况,选择日照多、雨日少、气温高、向阳、开阔等区域开展种植。     

安徽淮北平原冬小麦气候适宜度分析及作物年景评估

选取安徽省淮北平原37个气象站1960-2016年逐日气象资料,构建气温、降水、日照及气候适宜度模型,分析气候变暖背景下冬小麦气候适宜度时空演变特征,揭示冬小麦生育期气候风险,评判农业气候年景。结果表明：淮北平原冬小麦不同生育期对气候因子适宜程度不同,单要素各生育期适宜度均为灌浆-乳熟期较高,返青-拔节期较低,其中降水适宜度分蘖期最低;全生育期温度适宜度最高、日照适宜度次之、降水适宜度最低,水分是冬小麦生长的限制因子。气候综合适宜度灌浆-乳熟期最高,分蘖期降水适宜度最低,并且其序列变异系数大,常遭遇秋冬连旱,引起产量波动;全生育期气候适宜度呈东高西低分布,淮北中东部较高,而淮北西部及沿淮地区较低,冬小麦生产风险相对较高。1961-2016年全生育期温度适宜度线性增大趋势显著,降水适宜度线性趋势不明显,而日照适宜度呈显著的线性减小趋势;综合来看,全生育期气候适宜度无明显线性增减趋势,空间上淮北东部略有增大,而西部及沿淮地区略有减小,气候风险增加。淮北平原多数年份气候适宜度适中,适宜性偏差年发生概率高于偏好年。基于气候适宜度评判冬小麦气候年景等级,评估结果与实际产量增减情况基本相符,表明农业气候年景模型评估精度能满足业务服务需求,具有推广应用价值。     

气候适宜度在华北冬小麦发育期预报中的应用

利用华北地区39个代表站,1971-2011年逐日最高温度、最低温度、降水量、日照时数、土壤水分、冬小麦发育期和农业气象指标等资料,在考虑_十壤水分和降水对冬小麦不同生长发育阶段的不同影响基础上,建立了冬小麦水分适宜度计算方法,结合温度适宜度和日照适宜度,构建了冀、鲁、豫冬小麦气候适宜度评价模型。以冬小麦气候适宜度为预报因子,建立了冀、鲁、豫3省9个区域冬小麦发育期预报模型。模型回代检验结果表明,不同区域模型的模拟天数与实际天数的平均误差均在1-2天之间,不同发育阶段模型的模拟天数与实际天数的平均误差均在4天以内;模型预报检验表明,各区域不同发育阶段的预报天数与实际天数的误差大多数在3天以下。     

基于气候适宜度的江苏水稻气候年景预测方法

在改进气候适宜度模型参数的基础上,利用1961-2016年70个站的气象观测资料和农业资料,应用统计方法,确定了温度、日照、降水适宜度对水稻气象产量的影响权重,由此构建了年景综合指数及其预测模型。结果表明:日照适宜度和降水适宜度与相对气象产量之间存在显著的相关关系,影响权重分别为0.460和0.428,由于热量资源充足,温度适宜度对气象产量的影响权重偏小(0.112);基于气候适宜度构建的年景综合指数与相对气象产量的相关系数达0.411,说明该指数能较好地表征气候条件对产量形成的综合影响;基于大气环流特征量和太平洋海温等大尺度预报因子,采用最优相关和逐步回归等方法,建立了水稻年景综合指数的预测模型,经过历史拟合和试报检验后效果理想,可投入业务应用,该方法的预测结果将为水稻产量分析预测提供科学依据。     

基于气候适宜度的南方柑橘种植精细化气候区划

为探究气候变化对南方柑橘种植气候适宜性的影响,基于气候适宜度函数建立柑橘发育期温度、降水、日照以及综合适宜度模型,对南方柑橘种植区近60年（1960—2019年）361个气象站观测数据进行精细化插值（Anusplin插值）并计算气候适宜度,采用自然断点法分4个等级对柑橘种植区进行气候区划,并分前、后30年对比分析研究区气候资源及适宜度的空间变化特征。结果表明:与前30年相比,后30年的温度适宜度并未出现较大变化,降水适宜度低值区有所扩大,日照适宜度低值区有所减小;柑橘最适宜种植区主要集中于四川东部、云南南部、重庆西北部、广西、湖北大部分区域;最适宜种植区面积减小约29%,不适宜种植区面积扩大约34%。经高温热害及低温冻害概率空间分布验证,区划结果的准确性较高,可以用于指导和优化柑橘种植及生产实践。     

基于GIS的福建省茉莉花气候适宜性区划与评估

利用福建省67个气象观测站1971—2020年气候资料、地理信息资料、茉莉花生育期调查和查阅文献资料，构建茉莉花气候适宜性指标体系，采用层次分析法确定各区划指标权重，运用隶属度函数和模糊综合评价法计算得到各站点的茉莉花气候适宜性指数，开展基于GIS的全省茉莉花气候适宜性区划。结果表明：茉莉花种植气候最适宜区主要分布在福建中部和南部沿海；适宜种植区主要分布在沿海北部和内陆的低海拔地区；次适宜种植区分布全省各地；不适宜种植区主要分布在沿山脉的高海拔地区。并通过区划结果与福建省历年茉莉花种植情况比对验证，区划结果与现有种植区较为吻合，可为福建省茉莉花种植规划提供科学依据。     

基于GIS的广东冬种辣椒气候适宜性区划

基于广东省86个气象站1980-2012年气候资料和1991-2010年冬季寒害灾情资料,采用冬季(12月一翌年2月)≥15℃有效积温作为冬种辣椒的气候资源指标,选取寒害过程中最低气温＜10℃的天数、日最低气温＜10.0℃积寒量构建冬种辣椒的寒害风险指标,完善了冬种辣椒的种植气候适宜性指标.构建指标的空间分析模型,采用ArcGIS的空间分析和多层复合方法,对广东冬种辣椒的气候适宜性进行了区域划分.结果表明,冬种辣椒的气候最适宜种植区主要分布在雷州半岛、茂名、阳江等地区,适宜种植区主要分布在南部沿海地区和中部偏南地区,次适宜种植区主要分布在中部偏北地区和北部偏南地区,不适宜种植区主要分布在肇庆、清远、韶关、河源及梅州等地的北部.     

南京地区茶树生长气候适应性研究

从农业气象学角度，利用模糊数学方法，通过南京地区茶树生长气候适宜度的计算与分析，探讨了不同的郊县和郊区茶树种植的气候适宜状况。并在此基础上，计算和分析了相应地区的茶树生长气候适宜态，讨论了在不同采摘期内气象条件的影响情况。     

基于DEM的桂林市罗汉果气候适宜性分布

为充分利用当地生态环境条件特征，提升罗汉果产量与品质，促进罗汉果稳定、高效生产，科学制定桂林市罗汉果发展规划。利用桂林市14个国家站1981—2017年气象数据，结合数字高程模型（DEM），采用层次分析法（AHP），从气候、地形等方面构建桂林市罗汉果气候适宜性指数，采用自然断点法（Natural Breaks）将桂林市罗汉果适宜性指数划分为适宜区、次适宜区和不适宜区。结果表明：桂林市中部、西南及东北部较适宜罗汉果种植，该区域内水热条件较好，温度、光照适宜，海拔高度适中，能够较好满足罗汉果生长发育所需生态条件。不适宜区主要位于北部猫儿山山脉地区、越城岭、海洋山山脉及都庞岭等地区，该区域内海拔较高，气候条件不能满足罗汉果生长发育所需，不适宜罗汉果种植。     

基于气候适宜度的玉米产量动态预报方法

夏玉米是河北省主要粮食作物之一, 其生长发育及产量形成受气象条件影响很大, 开展玉米产量动态预报对河北省农业生产和粮食安全具有重要意义。该文结合夏玉米生理特性, 建立了夏玉米气候适宜度模型, 利用此模型借助于SPSS统计软件, 计算了1972—2005年河北省8个市夏玉米生育期内逐旬气候适宜度, 以此为基础, 建立了河北省8个市夏玉米不同时段产量预报模型。结果表明:夏玉米气候适宜度与产量相关显著; 1972—2005年历史预报检验和2006—2007年预报试验平均准确率分别为88.8%和96.8%, 能够满足业务服务需要。     

莆田文旦柚气候品质认证

为了提升莆田市文旦柚的品牌效应和市场竞争力,利用文旦柚种植区历年区域自动站气象观测资料及果实品质检测数据,通过分析影响文旦柚品质的关键气象因子和主要气象灾害,构建文旦柚气候品质评估指标,采用专家打分法和层次分析法,确定气候适宜性因子和致灾因子的权重,建立文旦柚气候品质评估模型,计算气候品质指数并进行量化等级划分,开展文...     

河南省棉花气候适宜度变化趋势分析

结合前人的研究确立河南省棉花气候适宜度模型, 对所选46个站点1961—2000年的适宜度进行计算, 分析1961—2000年全省及各站点适宜度的变化趋势, 表明1981—2000年适宜度变化趋势显著。对1981—2000年各站点适宜度的变化趋势根据变化的方向和强度进行分类, 将河南省划分为适宜度强增长型、弱增长型、减弱型。分析结果表明:河南省棉花气候适宜度总体呈下降的变化趋势, 各地的变化趋势依据热量带和地形地貌的不同有明显的地域差异。结合各地1981—2000年的气候资料对各类型的气候适宜度变化原因进行了初步分析。