不同光质对温室甜椒气孔导度的影响

以甜椒品种‘苏椒13号’和‘川雄9号’为试材,于2009年3～8月在江苏南京设计不同彩色塑料薄膜(红、绿、黄、紫、蓝,无色膜为对照(CK))覆盖处理试验,系统研究不同光质对温室甜椒气孔导度的影响。结果表明:(1)在幼苗期2品种气孔导度日变化曲线的峰值均以对照(CK)最高,‘苏椒13号’和‘川雄9号’分别以紫膜和红膜处理最低,所有光质处理的气孔导度的日变化曲线均为单峰型;在结果期‘苏椒13号’的气孔导度峰值以红膜处理最高,黄膜处理最低;研究发现红膜、蓝膜和黄膜处理有效诱导温室甜椒叶片气孔开放,而紫膜和绿膜处理抑制气孔开放;(2)2甜椒品种的蒸腾速率在幼苗期和结果期分别均以对照和红膜处理最高,绿膜处理最低;(3)试验期间温度对甜椒叶片气孔导度影响不显著,而叶片气孔导度随光合有效辐射增强而增加。     

设施番茄产量和品质对不同浓度CO2的响应

为了明确设施番茄对CO₂的生理响应及需求规律,以“美红2号”为试验材料,测定增施600、900、1 200 mg/kg的CO₂后,番茄的开花量、单株果数、果重、含糖量、含酸量及维生素C含量。结果表明：增施CO₂可以提高番茄花量25%～50%,提高单株结果数量,增产28.29%～51.04%,但对平均果重没有影响。与对照相比,增施CO₂20 d后,600、900、1 200 mg/kg处理的果实含糖量分别为5.27、5.49、5.65 g/kg,明显高于对照4.71 g/kg的含糖量;含酸量分别为2.48、2.23、2.02 g/kg,显著低于对照区3.03 g/kg的含酸量;维生素C含量分别为356.38、420.38、348.38 mg/kg,显著高于对照区260.88 mg/kg的含量,其中900 mg/kg处理对维生素C的提升效果最好。在温室中增施CO₂不但能提高番茄产量,还能有效改善番茄品质,适宜的剂量以900 mg/kg为宜。     

不同光质对温室甜椒光合特性的影响

以甜椒＂苏椒13号＂品种为试材,于2009年在江苏南京设计不同彩色塑料薄膜（红、绿、黄、紫、蓝、无色（CK））覆盖处理试验,系统研究了不同光质对温室甜椒叶片光合作用特性的影响。结果表明：不同光质处理的甜椒叶片光补偿点和光饱和点分别在4560μmol.m-2.s-1和1 0001 200μmol.m-2.s-1范围内;红膜处理的单叶最大光合速率最高达8.4μmol.m-2.s-1,紫膜处理最低仅为2.89μmol.m-2.s-1;红膜和CK处理的甜椒叶片CO2饱和点明显高于紫膜和黄膜处理,所有处理的CO2补偿点均在100μmol.mol-1左右。CK的叶绿素含量最高,绿膜处理最低。不同色膜处理的晴天叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化均呈单峰型。除蓝膜外,其他色膜处理胞间CO2浓度日变化曲线均呈＂W＂型。水分利用效率日平均值以红膜处理最高、紫膜最低。气孔限制值以紫膜处理最高、红膜处理最低。红膜、黄膜处理可促进甜椒光合作用,而紫膜则具有明显的抑制作用。     

合理利用气候资源发展农业生产

一、光温水年代间的演变势态 1.日照。60、70、80年代平均日照时数呈明显的梯级下降势态。80年代平均比前20年平均少150小时。 2.气温。三个年代的年平均气温分别为16.9℃、16.4℃、16.2℃,年代间呈梯级下降状态。其中7、8、9、12、3、4月份下降最明显;冬季(12月至次年2月)结冰天数80年代多3天,雪日多7天;夏季(7—9月)各月极端最高气温平均值,80年代比前20年低1.4     

冀中“寿光五代”温室番茄冻害气象指标及时间变化特征

利用河北省中部地区“寿光五代”日光温室内外气象资料和番茄生长发育资料,采用回归分析、小波变换及突变检验方法,分析了冀中地区“寿光五代”温室的增温效果,建立了不同天气状况下温室内外最低气温回归模型,确定了不同等级番茄冻害温室外最低温度指标,并分析了历年达到冻害指标日数的时间分布及多尺度周期变化特征。结果表明：晴天、多云和阴天天气状况下,温室内日最低气温随外界日最低气温变化而变化,二次曲线拟合最优,相关系数分别为0.896、0.895和0.414;晴天、多云和阴天时番茄重度冻害指标分别为TD(室外日最低温度) ≤-15.0 ℃、TD≤-17.5 ℃、TD≤-16.5 ℃;晴天、多云和阴天时番茄中度冻害指标分别为-15 ℃＜TD≤-13.0 ℃、-17.5 ℃＜TD≤-14.5 ℃、16.5 ℃＜TD≤-14.0 ℃,晴天、多云和阴天时番茄轻度冻害指标分别为-13.0 ℃＜TD≤-8.5 ℃、-14.0 ℃＜TD≤-9.5 ℃、-14.5 ℃＜TD≤-9.0 ℃。冻害发生日数年均42.0 d,重度冻害发生日数平均为3.6 d,发生时段主要集中在12月上旬至2月下旬,20世纪70年代中期至2010年呈持续下降趋势,且在1986年发生突变;达到重度冻害指标日数存在7 a、15 a震荡周期,达到中度冻害日数存在5 a、10 a和20 a震荡周期,达到轻度冻害日数存在10 a和18 a周期;根据温室外天气条件将冻害分为三种类型：晴冷型、寡照型和混合型,2012年11月至2013年2月冀中地区不同类型冻害日数分别为12.0 d、22.0 d和36.0 d,分别占总日数的17.1 %、31.4 %和51.4 %。     

长江流域1982~2005年陆地水储量变化及时空分布特征

利用PER（Precipitation-Evaporation-Runoff）水量平衡方法结合大尺度陆面水文模型VIC(Variable Infiltration Capacity)模拟了长江流域1982~2005年陆地水储量的时空变化特征。结果表明：PER方法模拟的长江流域陆地水储量变化与重力卫星的观测试验(GRACE)结果呈现良好的一致性,显示该方法的合理性。长江流域在1982~2005年的多年平均气温、降水、蒸散发和径流分别为13.3 °C、1036.8 mm、459.4 mm和576.7 mm,陆地水储量季节和年际变率分别为23.3 mm和37.0 mm,水储量这24年变化的量级在200 mm左右。按照年代对1982~1990年、1991~2000年和2001~2005年这3个时段进行了统计分析,其多年平均气温分别为13.0、13.4和13.9 °C,多年平均降水分别为1031.6、1051.2和1017.4 mm;与此相应的多年平均蒸散发分别为459.8、459.9和457.7 mm,多年平均径流深分别为569.0、590.1和563.8 mm;长江流域陆地水储量的季节变率分别为21.8、26.8和22.9 mm,而年际变率分别为37.7、29.8和17.6 mm。相对于基准时段(1982~1990年),2001~2005年时段的增温速率远大于1991~2000年时段,但该时段降水却呈现减少趋势;然而两个时段的蒸散发变化不大,并且径流与降水变化趋势相同;流域平均来讲,与基准时段相比1991~2000年时段陆地水储量增加而在2001~2005年时段减少,这与降水的变化趋势相同。此外从空间分布来讲,1991~2000年和2001~2005年时段的水储量均在中部和西北呈现减少趋势,其余地区呈现增加趋势,特别地1991~2000年时段在东南地区的增加趋势尤其明显而2001~2005年时段流域的中部区域呈现明显的下降趋势,由此推断长江流域东南部水储量资源丰富,中部一些地区和西北部地区是储水量的脆弱区且对气候变化响应敏感。     

基于降雨-径流长期观测的山洪响应特征分析:以美国本土两个小流域为例

以长期降雨-径流观测资料为基础,建立小流域水文单位线以有效描述山洪响应特征,并探究变化环境下的山洪响应特征是否发生改变。单位线在山洪预报中应用广泛,但在气象领域受关注较少。以两个美国小流域（USGS站点02137727-卡托巴河、01572025-斯瓦塔拉河）为研究对象,探讨考虑不同前期降水和致洪降水条件下单位线提取和优化方法,以及前期降水对流域单位线的影响。结果表明不同前期影响雨量下的平均单位线对降水-径流模拟总体效果较好,两个流域1985年以来共16个降雨径流事件模拟的平均纳什模型效率系数分别为0.846和0.940,平均峰值相对误差分别为9.40%和7.47%。前期影响雨量越大,则单位线峰值越高,峰现时间提前。同时考虑前期降水和致洪降水组合的单位线,能更好反映雨洪事件中山洪响应特征,模拟效果进一步提高,对提高山洪概率预报很有意义。通过分析卡托巴河流域33 a单位线的年际变化,发现降水增多和强降水频率增加导致流域山洪响应特征发生明显变化,单位线峰值呈现增加趋势,涨洪历时呈减少趋势,未来山洪灾害风险变大。     

人工与自动气象站相对湿度的差异规律及原因探讨

利用西昌国家基本气象站2007年1月1日～12月31日人工和自动气象站24小时基准观测期间的相对湿度资料,以日、月不同时间尺度及不同天气现象情况下的差异规律作统计分析,并建立订正方程和方差分析,结果表明：人工与自动站逐日24时次相对湿度相关系数在0.826～0.998之间;日平均对比差值变化范围2.27%～8.79%,年平均对比差值为5.25%;干季和雨季差值分别为4.90%与5.32%;时次平均对比差值峰谷明显,最小差值出现在19：00,为4.36%,最大差值出现在12：00,为6.34%;不同天气状况对相对湿度有不同的对比差值,2007年99个晴天对比差值范围是4.91%～7.66%,平均为5.66%;30个阴天对比差值范围4.29%～6.52%,平均为5.32%;118个雨天对比差值范围是4.22%～5.16%,平均为4.88%;分别建立2007年逐月相对湿度、晴天,阴天,雨天逐月相对湿度订正方程,并进行方差分析,建立的48个订正方程均通过0.05信度检验,订正效果较好。造成人工与自动站相对湿度差异的原因有：仪器测量原理差异、观测时间差异、人工操作误差、观测样本差异、时次差异、天气状况等。     

云南省森林火险气象等级区划研究

以云南省为研究区,采用防火期内插值到每个格点的月平均降水量、月平均气温、月平均风速、月平均蒸发量、月平均相对湿度5个气象因子,以及栅格化的云南省树种和土地利用分布作为火险区划因子,通过将其标准化并赋予各因子不同的权重,利用ARCGIS的分析计算功能,对云南省防火期内进行森林火险气象等级划分,并以历史林火统计结果作为验证。从区划结果来看,12月至次年5月森林火险气象等级的发展趋势符合云南的实际情况。通过对照历史林火统计结果,该结果能反映云南省大部地区在防火期不同月份的森林火险气象等级分布规律     

高寒草原不同量级降水对干旱解除的影响

基于2017年3月1日至10月31日逐日每10 min降水量和土壤体积含水率试验数据,分析不同降水量级不同处理对土壤体积含水率的影响,结果表明:(1)小雨仅能提高0～10 cm土壤墒情,且在遮挡率超过30%时,效果明显减弱,同时地表植被覆盖能在一定程度上提高降水利用率。(2)在土壤底墒较差条件下,中雨能改善对照区、遮挡率20%和30%处理下0～10 cm土壤体积含水率;在土壤底墒较好条件下,中雨能有效补充对照区、遮挡率20%、30%和40%处理下0～30 cm土壤水分。(3)大雨条件下,在对照区、遮挡率20%、30%、40%和60%处理下,0～20 cm土壤体积含水率均有明显增加,在20～30 cm土壤层对照区、遮挡率20%、30%、40%处理下增加亦比较明显,大雨能完全解除0～30 cm土壤干旱。(4)短时强降水对土壤水分的补偿十分有限。暴雨对提高0～20 cm土壤体积含水率非常明显,但对提高20～30 cm土壤水分含量不及大雨效果明显。(5)在对照区,0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土层有效降水量阈值分别为2. 5、7. 0和10. 0 mm。(6)特旱、重旱、中旱和轻旱条件下,0～10 cm土层干旱解除所需的最小降水量分别为21. 5、11. 7、5. 0、1. 4 mm,10～20 cm土层所需的最小降水量分别为32. 9、18. 6、8. 6、2. 7 mm。     

高原东部地区雹谱时空分布特征的分析

使用自己设计的筛式雹谱仪配合冰雹照象获得了13个冰雹过程的时、空观测资料。通过与711雷达回波的对照分析,得出高原雹谱的单调下降、双峰、均谱三种类型及参量,这里雹块的平均浓度为1.1个/米~3,作为雹块的第一生长层典型霰谱的平均浓度为48.5个/米~3,霰浓度比雹浓度大1—2个量级;单站谱的时间演变一般保持某种类型的特征,各雹径浓度的演变趋势基本上一致;谱宽浓度的空间分布存在多中心,两者的中心位置相重合,同时刻不同地点的谱型不都是同一种类型;谱宽10毫米等值线所包括的范围大致与20分贝回波包络区相吻合。     

日光温室电暖风机加温效果评估与经济投入分析

日光温室加温是改善冬季日光温室作物生长温度环境的主要措施之一。选择典型节能型日光温室,利用暖风机加温试验研究加温方式作用下温室内温度时间、空间变化以及在极端天气条件下和不同外界温度条件下的加温效果,并进行经济投入分析。结果表明：电暖风机加温后温室内温度明显提高且温度分布较均匀,平均温度较对照温室高4.23 ℃,其中平均最低温度提升效果最明显;低温天气时,平均温度比对照温室温度高4.24 ℃;寡照天气时,平均温度比对照温室温度高4.48 ℃。暖风机在外界温度-12 ~-4 ℃时对温室进行加温的效果最佳。通过对几种传统的温室加温方式经济投入的分析表明,电暖风机是一种投资小,耗能低,经济效益相对较高的加温方式。     

中国不同密度站网风速变化的对比分析北大核心CSCD

比较中国不同观测站网1971—2010年平均风速及其变化趋势的监测差异发现:不同站网监测的中国平均年、季、月风速均存在一定的差异,但相对差异在±10%之间;对平均风速空间分布的监测效果差异较大,其中基本基准站和基本站网对东北和华南的监测结果较好,特别是基本基准站对全国大部分地区的监测均接近标准站网;各级监测站网得到的中国平均风速变化都呈下降趋势;从风速变化趋势的空间分布上来看,几个站网的监测效果均不理想。     

不同播期冬小麦叶面积指数高光谱遥感监测模型

叶面积指数(Leaf area index,LAI)与植物的光合能力密切相关,是评价作物长势和预测产量的重要农学参数,利用高光谱遥感能够实现农作物LAI快速无损监测。为了建立不同播期条件下冬小麦LAI反演的最佳高光谱监测模型,提高冬小麦LAI估算模型精度,将地面实测冬小麦LAI数据和冠层高光谱数据相结合,对4个播期及4个播期组合模拟的混合播期数据进行分析,选取8种植被指数,通过相关分析、回归分析等统计方法,构建不同播期冬小麦叶面积指数监测模型。结果表明,在4个播期处理和由一个所有播期组合下(即混合播期)建立的LAI光谱监测模型中,播期1和播期4分别以EVI2和mNDVI拟合效果较好,播期2、播期3及混合播期均与NDGI拟合效果最好。不同播期及混合播期的拟合方程决定系数(R~2)分别为0.803,0.823,0.907,0.819和0.798;通过试验田实测LAI与反演LAI数据进行拟合模型验证,均方根误差分别为0.81,0.78,0.63,0.82,0.91。通过分析可知,不同播期的分期监测模型比混合播期统一监测模型的拟合效果更好,精度更高。因此,播期1、播期2、播期3、播期4分别选用植被指数EVI2、NDGI、NDGI、mNDVI建立冬小麦LAI反演模型。该结果可为实现不同播期下冬小麦长势精确监测提供理论依据和技术支撑。     

辽宁水稻主产区稻瘟病发生特征分析

利用1999-2012年辽宁省8个水稻主产区（17个观测点）的稻瘟病资料,分析辽宁省水稻主产区稻瘟病的发生特征及发展趋势。结果表明：2001年、2003年和2010年辽宁地区水稻产量显著下降,水稻生产受稻瘟病影响较大。2011年辽宁水稻种植主要集中在沈阳、盘锦、铁岭、辽阳、丹东和营口地区,其余地区也有少量种植。2001年辽宁稻瘟病（主要为穗颈瘟）发生严重,发病率为27.7 %。稻瘟病主要在新宾和清原发生严重,平均发病率分别为17.0 %和16.4 %。辽宁不同熟期水稻以中早熟品种稻瘟病发生严重,平均发病率为10.1 %。辽宁不同区域以辽东地区水稻稻瘟病发生严重,平均发病率为11.2 %。     

黄渤海海区风速推算方法及效果评估

为了弥补海上风场监测数据不足,提高对黄渤海海上风场监测能力,针对不同大气环流形势,基于较为稳定的74个沿海和海岛站等陆基站2017—2020年风场观测资料,以及同时段具有一定连续性的21个浮标站和船舶站等海基站观测数据,采用多元线性回归方法,建立由陆基站推算海区风速的模型。利用2021年实况资料对推算结果进行检验评估。结果表明:分别针对全部风力等级和6级及以上大风建立的风速推算模型(以下分别简称CM模型和HM模型)均具有较高的可靠性,其中HM模型对大风推算的准确率更高;8种天气类型中共5种类型发生大风的概率高于60%,其中对西北高东南低类型的推算效果最好,对西高东低型、西南高东北低型和西北低东南高型的6～7级大风推算效果较好,对8级及以上大风的推算效果略差;不同海区大风的推算结果中,对黄渤海大部分海区推算的风速略偏小,仅对渤海西南部海区的部分站点推算的风速略偏大;对黄海北部海区风速推算的平均绝对误差最小(0.95 m·s^-1),对其他海区风速推算的平均绝对误差在1.32～1.70 m·s^-1;在海区观测不连续、不稳定的情况下,推算的风速能够对...     

日降水量空间插值方法研究

采用反距离权重法和普通克里格方法对26°~34°N, 103°~115°E范围内2004年逐日降水量进行空间插值试验分析, 分辨率为1 km×1 km。采用交叉检验方法和准确率方法对两种方法插值的总体效果及不同等级的降水插值效果进行综合对比。结果表明:两种方法插值效果近似, 插值结果与实测值相关系数分别为0.83和0.82。但对日雨量较大的情况, 两种方法插值效果均有所降低, 相关系数为0.66和0.67。两种方法的实测值与插值结果的相关系数在不同季节非常接近, 并且均以春季最大, 其次为冬、秋季, 夏季相关系数最小; 通过采用平均误差、平均绝对误差和均方根3个指标衡量及不同等级雨量的插值准确率统计比较, 普通克里格方法插值效果略好于反距离权重法。     

基于机器学习的韶关地区短期日平均气温研究

利用1965—2017年韶关地区8个站点的日平均气温观测资料,发现将过去连续7 d的日平均气温分别作为逐步多元线性回归、LightGBM(light gradient boosting machine)以及BP-NN(back propagation neural network)算法(机器学习)的自变量可最准确地预报出未来1～3 d的日平均气温。据此分别构建了三种短期气温预报模型,并系统地探讨了其适用性。主要结果如下：(1)三种模型的预报准确度均较高,机器学习方法在预报正确率(绝对误差(absolute error)小于2 ℃的天数占比)、相关系数(R)和平均绝对误差(mean absolute error, MAE)上均要优于逐步多元线性回归法。其中LightGBM的预报效果最优,其1～3 d的预报正确率分别为8438%、6986%、6137%,对应预报值与测量值之间的R分别为098、094、093,MAE分别为117、176、200 ℃。(2)冬春季、秋冬季日平均气温较大的波动性是导致该时期三种模型MAE总体偏大的主要因素,但LightGBM仍具有最优的预报稳定性,其绝对误差的方差最低。     

基于聚类分区的中国夏季降水预测模型

文章基于近邻传播客观聚类方法对中国夏季降水进行了气候分区,以中国不同分区的夏季降水为预测对象,使用前期的海温和海平面气压场为预测因子,利用图像标签算法提取高相关封闭区域的预测因子信息。结合最小二乘回归法建立预测模型。采用Ps评分、距平符号一致率和距平相关系数三种评分方法检验了该预测模型,比较了四种不同的因子配置方案的预测能力。研究结果表明,利用冬春季海温的演变特征结合海平面气压的年际变化为预测因子的分区预测模型效果较好,在1982—2009年期间的平均交叉检验平均Ps得分为81.4,距平符号一致率为63%,距平相关系数为0.35,2010—2014期间的独立样本预测检验的平均评分分别为77.1,58%和0.19,且逐年回报效果较为稳定,表明该方法对中国夏季降水有较好的预测效果。研究结果显示,该预测模型能较好地预测出2014年中国夏季降水南多北少的分布特征。     

2014-2017年华北平原PM2.5组分消光与能见度对比研究

华北平原大气污染与低能见度状况一直是人们关切的问题.本文通过分析2014-2017年PM2.5化学成分的浓度和消光效果,研究了华北平原典型城市保定市的大气污染特征.结果表明,PM2.5组分的年均浓度显示下降趋势,水溶性无机离子,碳质气溶胶和金属元素分别减少了11 μg m-3,23μgm-3和1796 ng m-3.NH4+,NO3-和SO42-是PM2.5污染的主要污染物,三者之和占总离子浓度的82.9％.基于IMPROVE方程对细颗粒物进行重构,在观测期间PM2.5质量浓度平均为93±69μgm-3,春季,夏季,秋季和冬季的消光系数分别为373.8±233.6 M m-1,405.3±300.1 M m-1,554.3±378.2 M m-1和1005.2±750.3 M m-1.硫酸铵,硝酸铵和有机物对消光的贡献最大,不同季节下占比达55％～77％.通过PM2.5组分进行重构,利用IMPROVE算法计算得到Rbsca,用能见度测量值转换得到Vbsca,二者具有较高的相关性(r2=0.84);但存在Vbsca的高值被低估,Vbsca的低值被高估的现象;特别是当Rbsca＞1123 M m-1(对应能见度约小于2.0 km)时,Vbsca的值被低估了17.6％.高浓度PM2.5和高湿度对IMPROVE算法结果有显著的影响.