黑龙江省2009年水稻障碍型冷害评估

利用2009年6-8月逐日、逐时平均气温,根据日冷积温与水稻空壳率的关系以及敏感期内水稻敏感群体数量分布概率,评估水稻发生障碍型冷害而导致的空壳率及减产率.结果表明:2009年黑龙江省水稻种植区均发生了不同程度的障碍型冷害,总空壳率在10%以上,三江平原水稻减产程度重于松嫩平原,这与实际情况基本吻合.该方法足在明确水稻...     

春小麦播种出苗期当量积温的计算及应用分析

温度是农业环境的重要因子之一，作物为了完成其发育阶段或整个生育期要求一定的积温。目前用的有活动积温和有效积温两种，但这种积温与作物生育的关系上存在着不稳定因素，我国杂交水稻气象科研协作组织提出积温不稳定的原因是由于作物发育速度与积温之间为非线性关系，特别高温与低温都抑制作物发育，从而导致积温的不稳定。在日本学者和内岛工作的基础上沈国权提出了当量积温的概念，他认为在一定的温度条件下，发育速度正常。所需的积温为最小值，温度过高或过低均会使发育速度减慢，所需积温增加，而使用活动积温订正后所得到的当量积温，则表现出比活动积温和有效积温更好的稳定性。但是当量积温的计算和应用在我国至今尚未广泛开展，为此，本文用春小麦分期播种的资料通过一系列计算，对当量积温进行初步探讨。     

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。     

水城县积温变化特征分析

基于水城县气象站1961—2010年的日平均气温资料,计算了0～30℃每1℃界限温度以上的活动积温和每1℃范围内的活动积温(温度界限内积温),并针对活动积温在各温度界限的分配特征以及历史变化特征开展了分析研究。结果显示,水城县温度界限内积温随温度界限呈单峰曲线变化,峰值对应温度界限为19℃;水城县年度活动积温呈升高趋势,其中夏秋冬三季和2、6、8、9、11月升高明显,作物生长期内积温也呈升高趋势。积温总量的增加表现为不同温度范围内积温增减趋势不一。     

水稻高温热害风险评估方法研究

以衡阳地区的水稻生长为研究对象,对ORYZA2000水稻模型的相应参数进行了本地化,模拟了该地区常年气候条件、设定高温条件及各年高温条件下的一季稻产量,并计算了各年实况及设定条件下的产量灾损率,在此基础上建立了两种水稻产量灾损率评估模型。研究发现：46 a来衡阳地区水稻开花灌浆期平均日最高气温为34.98℃,高于水稻生产的最适温度5℃以上;相对常年产量,由高温热害导致的产量灾损率最高为67.2%,历年灾损中2003年的灾损率接近最高值,达67.0%;高温造成的产量灾损率受高温程度及持续时间的共同影响,二者缺一不可;根据多元回归建立的灾损率评估模型,F计算值〉〉F查表值,方程有意义。其趋势预测完全一致,灾损率精确度〉72%;根据高温指标建立的灾损率评估模型通过了46 a的大样本检验,在高温热害风险评估方面具有一定的实际应用价值。     

水稻高温热害风险评估方法研究

以衡阳地区的水稻生长为研究对象,对ORYZA2000水稻模型的相应参数进行了本地化,模拟了该地区常年气候条件、设定高温条件及各年高温条件下的一季稻产量,并计算了各年实况及设定条件下的产量灾损率,在此基础上建立了两种水稻产量灾损率评估模型.研究发现: 46 a来衡阳地区水稻开花灌浆期平均日最高气温为34.98 ℃,高于水稻生产的最适温度5 ℃以上;相对常年产量,由高温热害导致的产量灾损率最高为67.2%,历年灾损中2003年的灾损率接近最高值,达67.0%;高温造成的产量灾损率受高温程度及持续时间的共同影响,二者缺一不可;根据多元回归建立的灾损率评估模型,F计算值＞＞F查表值,方程有意义.其趋势预测完全一致,灾损率精确度＞72%;根据高温指标建立的灾损率评估模型通过了46 a的大样本检验,在高温热害风险评估方面具有一定的实际应用价值.     

贵州西部近6a温度变化对水稻大田生育期的影响

利用贵州西部牂牁镇等25个乡镇2016—2021年水稻大田生育期观测资料及同期温度资料,分析温度变化对贵州西部水稻各生育期的影响,结果表明：贵州西部水稻在大田从移栽到收获完毕需要145~178 d,积温超过3300 ℃·d即可满足全生育期需求;水稻在大田从移栽到开始收获平均需要125 d,比贵州东部偏长22 d,且积温超过2500 ℃·d即可满足生育期需求。水稻移栽返青期需要积温430 ℃·d以上,分蘖期需要积温450 ℃·d左右,拔节孕穗期需要积温490 ℃·d以上,抽穗开花期需要积温470 ℃·d以上,灌浆成熟期需要积温在330 ℃·d以上。在水稻分蘖期间,温度变幅较大、变化较快,容易造成水稻分蘖速度缓慢。在水稻抽穗开花期间,持续5 d日平均温度在23 ℃以下,将导致水稻抽穗开花期时间延长。在水稻灌浆成熟期间,如果持续4 d日平均温度在25 ℃以上,将造成水稻灌浆成熟期时间缩短。温度高、种植面积少,水稻在大田生育期所需要的时间就短;反之,所需要的时间就长。     

沈阳市近50a10℃活动积温变化特征分析

通过对沈阳近半个世纪10℃活动积温不同尺度的年际间、年代际间、极值等数量变化、升幅变化、降幅变化、形态变化的特征分析,得出了若干具有农业生物学意义的、带有标识性意义的不同级别的气候特征值.首次详细地分析了沈阳不同等级的积温数量、积温振幅、积温极值等,从宏观趋势形态特征到微观数值解析,解释了具有不同农业潜力、不同热量潜势及不同类型、不同气候组合的、多极化的高热量年、低热量年及他们的变化特点.结果表明:在50 a的长时间序列中,1998年为典型的高热量年,当年的积温量值4 010.6℃·d为历史第一,积温正距平值502.6℃;积温垂直升幅635.9℃为历史第一;积温升幅极差598.7℃·d为历史第一;当年创12万hm2水稻平均产量7 935 kg/hm2的大丰收记录.1972年为典型的低温冷害年,其积温量值2 923.8℃·d为历史最低,积温负距平值584.2℃;积温垂直降幅684.9℃·d为历史最低;积温降幅极差647.3℃·d为历史第一.当年全市大面积水稻大歉收,平均只达2 954 425 kg/hm2.     

2003年气候异常对鱼台水稻生长的影响分析

根据2003年鱼台县气候特点，分析对水稻生长的影响，发现低温连阴雨天气是导致水稻严重减产的主要原因；通过分析水稻产量与气象因子的关系，找出影响水稻生长关键期的气象指标，并探讨相应对策。     

异常气温作用于水稻一维能量模型的数值分析

应用动力学方程建立四川内江市水稻的生长模型,通过FORCAL和MATLAB对方程参数拟合,并进行数值分析和定性分析,为水稻产量预报和气温对水稻生物量的影响评估提供科学依据。在传统的一维能量模型基础上,将水稻对外界能量的摄取能力与水稻生长季中的气温变化规律联系起来,得到水稻的生长曲线x（t）,并通过相平面轨迹得到x—T曲线,定性分析水稻的临界气温和最快生长率出现时间。通过低温对水稻分蘖期和高温对生殖生长期影响的比较,得出如下结论：水稻后期受高温影响比前期受低温影响严重。     

两系杂交稻制种的气候适应性研究

研究两系杂交稻的首要不育系———培矮64S制种的气候适应性, 一方面可为两系杂交稻的生产提供决策参考, 另一方面也可为其它不育系的研究提供借鉴。分析气候适应性时, 首先利用播种—抽穗天数及其对应的气象资料, 建立发育期模型; 然后利用自交结实率资料及其对应的气象资料建立育性量化模型, 并求出育性转换的光温指标; 最后将我国稻区35个站点42年 (1951~1992年) 的气象资料代入发育期模型, 求出各站点的可能出穗持续期 (最早出穗期—最晚出穗期的历期), 对比育性转换的光温指标, 确定培矮64S在80%、90%和95%保证率下连续不育 (可育) 的初、终日, 将连续不育期作为生产杂交稻种子的季节, 将连续可育期作为繁殖培矮64S的季节。结果显示:培矮64S仅能在海南岛及云贵高原中低海拔地区自交繁殖; 而在东北、云贵高原以外的稻区, 培矮64S均可用于生产两系杂交稻的种子, 各稻区制种季节的长短、起止日期与种植地的纬度、海拔高度相关。     

春玉米积温稳定性及在发育期预报中的应用

修正已有积温模型,提高积温稳定性,对积温指标更好地应用于农业生产实践有重要意义。基于东北地区春玉米的生长发育情况,综合分析影响积温稳定性的气象因素,订正常用的活动积温模型。在进行积温稳定性评价基础上,将订正模型应用于春玉米的发育期预报中。结果表明:温度条件是影响积温稳定性的最主要因素,基于温度因子得到的订正模型,在出苗-抽雄阶段和抽雄-成熟阶段较原模型年际间变异系数分别平均减小了0.42%和1.42%,订正模型计算的积温稳定性更好。分别利用1981-2010年及2011-2017年资料进行回代及预报检验,发现订正模型对抽雄期的预报结果改进不明显,对成熟期的预报结果误差较原活动积温模型在回代及预报检验中分别降低了3.78 d和1.1 d。     

不同升温情景下中国东北地区平均气候和极端气候事件变化预估

利用区域气候模式RegCM4的逐日气温和降水资料,预估1.5℃和2.0℃升温情景下,东北地区平均气候和极端气候事件的变化。结果表明：RCP4.5排放情景下,模式预计在2030年和2044年左右稳定达到1.5℃和2.0℃升温;两种升温情景下,东北地区气温、积温、生长季长度均呈增加趋势,且增幅随着升温阈值的升高而增加;1.5℃升温情景下,年平均气温增幅为1.19℃,年平均降水距平百分率增幅为5.78%,积温增加247.1℃·d,生长季长度延长7.0 d;2.0℃升温情景下气温、积温、生长季长度增幅较1.5℃升温情景下显著,但是年和四季降水普遍减少,年降水距平百分率减小1.96%。两种升温情景下,极端高温事件显著增加,极端低温事件显著减少,极端降水事件普遍增加。霜冻日数、结冰日数均呈显著减少趋势,热浪持续指数呈显著增加趋势;未来东北地区降水极端性增强,不仅单次降水过程的量级增大,极端降水过程的量级也明显增大,随着升温阈值的增大,极端降水的强度也逐渐增大。     

近50年东北地区热量资源变化特征

利用1951—2005年东北地区100个气象站日平均气温资料,得出各年代稳定通过10℃,0℃积温及其持续天数和起止日期分布的变化,进而分析了气候变暖背景下东北地区热量资源的变化特征。结果表明:东北地区气温持续增暖,线性趋势达0.4℃/10 a,较我国其他地区更为显著,且与各热量资源指标有较好的相关性。东北地区气候变暖使得稳定通过10℃,0℃积温普遍显著升高,且稳定通过10℃,0℃积温的持续天数也普遍显著增加;稳定通过10℃,0℃积温和持续天数的等值线在东北平原和相对平坦的内蒙古高原向北大幅度推进,而在山区有向高海拔地区抬升的趋势;稳定通过10℃,0℃积温持续天数普遍增加是受到起始日期提前和终止日期延后的影响,而且起始日期提前比终止日期延后的影响更明显。东北地区热量资源的变化有利于东北地区粮食产量的提高和稳定。     

东北春玉米积温模型的改进与比较

积温是农业气象科研和业务工作中最常使用的指标之一,但由于受其他环境条件的影响,农作物生育期间的积温在年际间和地区间均表现出不稳定性。因此,如何对已有积温模型进行修正,使农作物生育期间积温计算值趋于稳定并反映实际情况,对农业生产和气象服务均有重要意义。该文以东北春玉米四单19为例,应用沈国权提出的非线性积温模型（简称NLM）进行拟合,分析了参数选择对积温稳定性的影响,提出使用平均温度的二次函数对线性积温模型（简称LM）进行修正（修正后模型称TRM）并进行效果分析,与NLM进行比较。结果表明:NLM拟合时参数P越小,模拟有效积温越稳定;NLM积温在年际间、地区间均存在差异,造成积温不稳定的主要因子是温度强度,与其他因子相关性较差;有效积温与生育期平均温度呈二次曲线关系,对LM的温度二次方修正结果与NLM结果比较发现,二次方修正方法具有可行性。     

1960-2010年中国华北东北地区热量资源时空变化

利用1960-2010年华北、东北地区165个气象站日平均气温资料,运用线性倾向估计等方法,对近51 a来≥0 ℃和≥10 ℃积温及其持续天数和起止日期的时、空分布特征进行分析,以了解气候变暖对华北、东北地区热量资源分布的影响。结果表明：近51 a来华北、东北地区气温增暖趋势明显,气候倾向率达0.32 ℃/10 a（P<0.001）,且与各项热量资源指标相关显著。随着气候变暖,≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续天数普遍显著增加,其气候倾向率分别在（30 ℃·d）/10 a和2 d/10 a以上;2000年以后亚热带北界和暖温带北界在华北、东北地区均出现了北移,以亚热带北界移动幅度更大;20世纪90年代以后,一年两熟制种植北界在山西和辽宁两省明显北抬,平均移动幅度超过1.5个纬距。华北、东北地区≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续天数普遍增加是受起始日期提前和终止日期延后共同影响,≥0 ℃前者比后者的影响更明显,≥10 ℃两者作用相当。     

Assessing the impact of climate changes on the potential yields of maize and paddy rice in Northeast China by 2050

Northeast China is the main crop production region in China, and future climate change will directly impact crop potential yields, so exploring crop potential yields under future climate scenarios in Northeast China is extremely critical for ensuring future food security. Here, this study projected the climate changes using 12 general circulation models (GCMs) under two moderate Representative Concentration Pathway (RCP) scenarios (RCP 4.5 and 6.0) from 2015 to 2050. Then, based on the Global Agro-ecological Zones (GAEZ) model, we explored the effect of climate change on the potential yields of maize and paddy rice in Northeast China during 2015–2050. The annual relative humidity increased almost throughout the Northeast China under two RCPs. The annual precipitation increased more than 400 mm in some west, east, and south areas under RCP 4.5, but decreased slightly in some areas under RCP 6.0. The annual wind speed increased over 2 m/s in the west region. The annual net solar radiation changes varied significantly with latitude, but the changes of annual maximum temperature and minimum temperature were closely related to the terrain. Under RCP 4.5, the average maize potential yield increased by 34.31% under the influence of climate changes from 2015 to 2050. The average rice potential yield increased by 16.82% from 2015 to 2050. Under RCP 6.0, the average maize and rice potential yields increased by 25.65% and 6.34% respectively. The changes of maize potential yields were positively correlated with the changes of precipitation, wind speed, and net solar radiation (the correlation coefficients were > 0.2), and negatively correlated with the changes of relative humidity, minimum and maximum temperature under two RCPs. The changes of rice potential yields were positively correlated with the changes of precipitation (correlation coefficient = 0.15) under RCP 4.5. Under RCP 6.0, it had a slight positive correlation with net solar radiation, relative humidity, and wind speed.     

水稻光敏核不育系的育性气象模型及其机理

光敏核不育水稻的育性转换主要是抽穗前５￣２０天的光温条件综合影响的结果。其数量关系可由结实率量化模型表达。温敏型不育系的育性由温度主控；光敏型不育系的育性在日长大于最适日长时由日长主控，日长短于最适日长时由温度主控。温光对育性的影响存在互补效应，在最适温度以下，不育临界日长随温度升高延长；在最适温度以上，不育临界日长随温度升高缩短。温光当量可作为比较温度和日长对育性影响大小的具体量值。根据结实率量