基于GIS的精河县枸杞种植气候适应性精细化区划

摘要：研究分析精河县枸杞种植的气候适宜性，为科学规划枸杞种植布局，充分合理地利用气候资源优势具有实际意义。利用精河县及周边范围内15个气象站1981-2020年逐日平均气温和最低气温资料，采用数理统计分析和GIS空间插值技术方法，在分析枸杞种植气候生态条件的基础上，筛选出≥10 ℃积温、≥10 ℃日数和≥10 ℃期间降水量作为枸杞气候适宜性区划指标，进而对气候要素指标进行栅格化。根据区划指标等级进行重分类，将各气候要素指标图层进行等权重叠加，获得精河县枸杞种植气候适宜性区划，结果表明，精河县枸杞种植区可分为最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区4个分区，最适宜种植区分布在精河县中部海拔400～600 m的带状平原区，该区综合气候条件非常利于枸杞优质高产；适宜种植区分布在沿最适宜种植区两侧海拔250～400 m和海拔600～800 m的中部平原地带，综合气候条件稍逊于最适宜区。建议在最适宜区和适宜区内发展枸杞不但产量高而且品质好。。     

霍尔果斯市红提葡萄精细化气候区划

红提葡萄气候区划的制定有助于政府部门科学布局红提葡萄种植区域，提高种植区的红提葡萄品质和产量。还可带动当地种植业结构调整，从而提高霍尔果斯市气候资源利用率。利用霍尔果斯市及周边10个气象站1981-2020年逐日气象资料，采用数理统计和空间插值方法，根据红提葡萄种植的气候生态条件，筛选出≥10℃积温和无霜冻期作为红提葡萄的气候适宜性区划指标，将霍尔果斯市红提葡萄种植区划分为适宜种植区、次适宜种植区和不适宜种植区。适宜种植区分布在海拔720 m以下的南部平原地带；次适宜种植区分布在霍尔果斯市中部海拔720～950 m的山前平原；不适宜种植区位于霍尔果斯市域北部海拔高度950 m以上的天山山区。     

河源市油茶种植气候适宜性精细化区划

基于1970—2019年河源市及周边地区共35个国家气象站的逐日气温、降水数据和地形高程数据，依据油茶生长发育的气候条件，筛选出了河源市油茶种植气候区划指标，并利用GIS技术对河源市油茶种植气候适宜性进行了精细化区划。结果表明：河源市油茶种植气候最适宜、适宜、次适宜和不适宜区分别占区划面积的48.26%、18.25%、33.48%和0.01%;最适宜区主要集中在龙川县、和平县、连平县大部以及东源县西北部、东南部和紫金县中东部；适宜区主要分布在和平县和连平县南部，以及龙川县中部和紫金县东南部；次适宜区主要分布在东源县大部、龙川县西南部以及紫金县中西部；不适宜区主要分布在连平县黄牛石一带零星区域。区划结果与实际种植区有很好的一致性。     

海安县优质弱筋小麦气候区划研究

本文利用海安县及周边6个基本台站(27个自动站)1990—2009年气象资料,通过对海安县农业气候资源和小麦生产气候条件的调查分析,在地理信息系统平台的支持下,采用样条函数法对气候因子和区划因子进行网格细化,运用综合评价法对海安县优质弱筋小麦种植实现基于小网格的气候适宜性区划,分为最佳种植区和适宜种植区,结果显示:海安中西部地区为优质弱筋小麦最佳种植区,东部沿海为适宜种植区。这为开发和利用海安县农业气候资源、高质高效生产种植弱筋小麦提供科学依据。     

海安县优质弱筋小麦气候区划研究

本文利用海安县及周边6个基本台站(27个自动站)1990—2009年气象资料,通过对海安县农业气候资源和小麦生产气候条件的调查分析,在地理信息系统平台的支持下,采用样条函数法对气候因子和区划因子进行网格细化,运用综合评价法对海安县优质弱筋小麦种植实现基于小网格的气候适宜性区划,分为最佳种植区和适宜种植区,结果显示:海安中西部地区为优质弱筋小麦最佳种植区,东部沿海为适宜种植区。这为开发和利用海安县农业气候资源、高质高效生产种植弱筋小麦提供科学依据。     

湖北省茶树种植气候区划

利用湖北省74个气象台站1971-2005年的气候资料,在地理信息系统(GIS)平台的支持下,结合茶树的生态学特性,运用模糊综合评价法对湖北茶树种植实现基于1 km×1 km格网的气候适宜性区划,分为最适宜种植区、适宜种植区、较适宜区和不适宜区.结果显示:鄂西南、鄂东南地区以及鄂东北部分地区为最适宜茶树种植区,面积约占湖北全省的27.1%;鄂西北及鄂中部分地区为不适宜区,主要受到年降水量和年极端最低气温的限制,面积约占全省的19.8%;其他地区则处于适宜和次适宜种植区.将区划结果与湖北历年茶叶产量数据进行比对,发现两者吻合度较高,即从茶树气候适宜性角度实现的精细化评价结果对指导湖北省的茶树种植规划具有一定的应用价值.     

基于分布式模型模拟的茶树种植适宜性区划

茶树种植适宜性区划研究可为浙江茶产业良好发展和优化布局提供理论依据。从气候、土壤、地形3类影响因子中选出10个因子对浙江省的茶树种植适宜性进行区划研究。其中,气候因子5个,分别为年平均气温、≥10℃活动积温、年降雨量、生长季平均相对湿度和年日照时数,这5个因子通过主成分分析筛选确定;土壤因子2个,即:土壤质地和土壤p H值;地形因子3个,即:海拔高度、坡度和坡向。考虑到浙江省地形复杂多样的实际情况,对所有气候因子采用分布式模型实现其空间分布精细化模拟。利用层次分析法确定各因子权重系数,采用加权求和法建立茶树种植综合区划评估模型。结合各种因子适宜性等级量化指标,最终获得茶树种植适宜性综合评价得分的空间分布。基于土地利用现状,屏蔽水域、城镇居民用地等不适宜种植区,将浙江分为适宜、较适宜和不适宜3个种植区。结果表明,浙江茶树种植各指标适宜性以气候适宜性最佳,地形适宜性次之,土壤适宜性最差。浙江茶树适宜区占参评面积(除去屏蔽区域)的45.51%,该区海拔、热量等自然资源充分满足茶树生长;较适宜区占47.05%,该区主要分布在平原地带或中高海拔地区;不适宜区占7.44%,主要分布在高山区,热量资源不足。     

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.     

内蒙古麦后移栽向日葵精细化气候适宜性区划

基于内蒙古麦后移栽向日葵生育期的分区,利用中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)的降水和气温格点资料以及内蒙古地区119个气象站观测数据,结合灌溉农区空间分布数据,以适宜生长日数和全生育期气候适宜度为区划指标,在ArcGIS环境下开展内蒙古地区麦后移栽向日葵精细化气候适宜性区划研究。结果表明:制约内蒙古麦后移栽向日葵正常生长和产量形成的主要因素是热量不足和干旱,全区可分为生长不适宜区、较适宜区、适宜区和最适宜区,其中河套灌区、土默川、西辽河平原灌溉条件良好,为麦后移栽向日葵生长的最适宜区,而内蒙古中部大部和东部大部地区移栽后热量严重不足,中西部偏北地区降水亏缺严重,麦后移栽向日葵无法完全成熟,为不适宜种植区。基于CLDAS格点资料与气象站观测数据的内蒙古麦后移栽向日葵气候适宜性分布一致性较好,但CLDAS格点数据的区划精细程度优于站点数据。河套灌区是最适宜种植区,与当前麦后移栽向日葵产业布局较为一致,故本文区划结果可为内蒙古地区麦后移栽向日葵生产合理布局提供一定参考。     

基于MaxEnt模型的薄壳山核桃气候适宜性区划

基于最大熵模型（MaxEnt）和GIS技术,提出一种薄壳山核桃气候适宜性区划方法。利用美国本土274个种植点,结合美国本土和中国云南省1981—2010年气候数据开展薄壳山核桃气候适宜性区划研究。结果表明:7月平均气温、年平均气温、30年极端最低气温、年降水量、3—5月降水量、年日照时数和4—5月日照时数为影响薄壳山核桃气候适宜性的主要气候因子。基于美国本土种植点构建的MaxEnt模型在该区域具有较高精度,但将模型直接外推用于中国云南省可靠性不足。因此,利用模拟区域和训练样本气候因子值域的偏离程度改进气候适宜性指数,并将云南省薄壳山核桃适宜性划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜4个等级。其中,最适宜区和适宜区分布于热量资源丰富、日照相对充足并具备较好冬季低温条件的亚热带地区和热带地区边缘。受云南省复杂地形和气候条件影响,区划结果呈现出破碎化分布。     

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。     

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。     

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。     

安徽省一季稻生长气候适宜性评价指标的建立与试用

结合已有研究成果和一季稻的生理特征,采用模糊数学方法分别建立了安徽省分区域一季稻温度、降水和日照适宜度模型,并在此基础上建立了综合反映多因子对一季稻影响的气候适宜度模型.通过对不同时段内单要素适宜度和气候适宜度的集成,构建了分区域一季稻单要素适宜指数和气候适宜指数模型,并对两种集成方法进行了比较.基于气候适宜指数与一季稻产量的关系,建立了不同时间尺度的气候适宜性评价指标.结果表明:归一化法气候适宜指数模型优于绝对值法,气候适宜指数与产量丰歉指数具有显著相关性;气候适宜性评价指标对一季稻的产量具有较好的区分度,指标回代检验准确率较高,业务试用效果良好,可以用之评价气候条件对一季稻生长发育和产量形成的适宜程度.     

Helicity as a Method for Forecasting Severe Weather Events

This paper introduces a method for forecasting severe weather which is yieded by integrating helicity as a dynamical parameter with K and TOT indexes as thermal parameters.The results of operational tests for two years ure detailed.And the seasonal suitability of the method applications is discussed as well.     

基于GIS的西平县土地利用变化分析

在遥感和地理信息系统软件支持下,通过2002年的ETM＋和2007年的CBERS遥感图像分析,利用马尔科夫链的元胞自动机模型与构建土地利用适宜性图层,模拟西平县2012年土地利用变化。结果表明：到2012年,西平县城镇及工矿用地将在原有基础上向四周辐射发展,交通运输用地将在原来基础上拓宽,村镇居民点及公路周围的耕地将减少,林地、其他用地也将减少。     

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。     

江苏省冬小麦气候适宜度动态模型建立及应用

用1961—2010年江苏57个气象站常规气象资料和小麦产量资料,结合前人的研究思路,应用生态适宜度、模糊数学理论,引入权重分析等方法,建立了江苏省冬小麦气候适宜度的动态模型,模型检验结果良好。对1961—2010年冬小麦历年全生育期和各生育期的气候适宜度进行初步分析,结果表明:江苏省各地冬小麦气候适宜度均维持在较高水平,其中冬小麦生育期内温度适宜度最高,降水适宜度维持在较低水平,日照是其生产过程中的关键性制约气象因子。     

未来气候变化对云南柠檬气候适宜性的影响

气候变化影响柠檬生长、产量和品质，本文利用云南省125个国家气象站1981—2018年,月平均气温、月平均降水量、月日照时数，进行基准年代下云南柠檬气候适宜性分区；采用RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景模式，研究2021—2030年、2031—2040年、2041—2050年云南柠檬气候适宜区的变化，探讨未来气候变化背景下，云南柠檬气候适宜性变化，以期对柠檬产业布局、规划、引种提供科学的指导。结果表明：21世纪中叶，RCP2.6情景下柠檬最适宜种植区增加了3成左右，RCP4.5情景下柠檬最适宜种植区增加了5成左右，RCP8.5情景下柠檬最适宜种植区增加了9成左右。但由于受降水因子的限制，中度适宜区到2041—2050年开始缩减，总的可适宜种植区（高度适宜区+中度适宜区）基本趋于稳定，这将给柠檬在云南的种植发展提供广阔空间。