基于水稻灌浆程度的东北地区水稻延迟型冷害气候变化特征

采用水稻生长发育和产量形成气象影响模式计算出的各站水稻灌浆程度,以年灌浆程度≤85%作为判定延迟型冷害的标准,分析了近48a东北三省水稻延迟型冷害空间分布特征及时间变化规律。研究得出:东北三省延迟型冷害主要发生在黑龙江省东北部、东南部地区和吉林省东北部地区。东北三省延迟型低温冷害总体呈现减少的趋势;冷害集中出现在1996年以前,1997年后冷害明显减少。     

1971-2014年黑龙江省水稻低温冷害的研究

为合理运用气候资源来指导黑龙江省水稻莳植,采用数理统计方法、Mann-Kendall(简称M-K)突变检验法以及水稻低温冷害概率计算法等方法 ,经过统计分析1971-2014年黑龙江省逐年平均气温的变化规律和相对应的M-K突变检验,同时结合水稻产生低温冷害的时空特点之研究,得出以下结论:1971-2014年间,黑龙江省低温冷害出现的概率由南向北增加。北部地区为延迟型冷害出现次数最多的区域;松嫩南部地区最不容易发生延迟型冷害;牡丹江山区比三江平原地区更易发生延迟型冷害。同时,黑龙江省水稻种植区障碍型冷害每10 a发生频率随着时间的推移逐渐降低,20世纪80年代是障碍型冷害出现最多的时段,20世纪90年代是障碍型冷害出现由多到少的转折期,本世纪初是障碍型冷害出现频率最低的时段。在地理分布上,障碍型冷害发生频率的趋势表现为由东西部向中部、由南向北增高,其中西部障碍型冷害出现概率最低,北部最高。     

黑龙江省延迟型低温冷害气候指标研究

针对影响黑龙江省农业生产的延迟型低温冷害,探讨前人提出的东北地区低温冷害气候指标在黑龙江省的适用性,借鉴前人经验,考虑玉米和水稻种植面积不断北扩等因素,确定黑龙江省延迟型性低温冷害气候指标的技术路线、判识临界值和计算方案。利用1961-2012年黑龙江省27个气象台站5-9月平均气温,以热量指数距平冷害判识指标为参照,考虑低温冷害指标与纬度、经度和海拔高度的密切关系,采用逐步回归法建立黑龙江省延迟型低温冷害气候指标;经过验证,表明该指标判识的低温冷害年与黑龙江省低温冷害的实际和发生规律相符,可作为监测指标;该指标所需数据量小,计算简便,具有实用性和推广价值;可采用该指标对黑龙江省低温冷害的历史发生规律进行分析。     

1961-2010年黑龙江省水稻延迟型冷害时空变化特征

利用1961-2010年黑龙江省62个气象站资料,基于5-9月平均气温和水稻冷害等级行业标准,利用累积距平和小波分析等方法分析水稻延迟型轻度、中度和严重冷害的空间分布特征及时间变化规律,以期为水稻延迟型冷害的研究提供基础。结果表明：1961-2010年黑龙江省水稻延迟型冷害主要集中发生在黑河、齐齐哈尔、哈尔滨东部、牡丹江西部和三江平原东部地区。1961-2010年黑龙江省水稻延迟型冷害存在明显的阶段性变化,1994年后转入新的较少发生阶段,2000年后黑龙江省水稻延迟型冷害发生明显减少。黑龙江省水稻延迟型轻度冷害和中度冷害存在21 a和9 a左右的变化周期,水稻延迟型严重冷害存在21 a左右的周期变化。     

基于东北玉米区域动力模型的低温冷害预报应用研究

在田间试验资料基础上，采用改进的发育模型和分区作物参数，结合前人有关研究成果建立了东北玉米区域动力模型，并利用模型模拟了12站40年 (1961~2000年) 玉米生长发育过程。确定抽雄期延迟天数为低温冷害指标，分析了历史低温冷害年及减产情况。模拟了典型冷害年和40年气候平均的0.25°×0.25°网格点玉米生长发育过程, 探讨了与区域气候模式结合进行低温冷害预报的方法。主要结论有:①玉米发育模型能够较好地模拟玉米发育期和发育期对低温冷害的响应，以抽雄期延迟天数为冷害指标评估的历史冷害发生状况基本符合历史实况。②模型有一定的模拟玉米生长量对低温冷害响应的能力，但还需要更多的试验数据校正品种参数，完善模型。③利用GIS技术，结合区域化的作物参数运行区域作物模型，是作物模型区域化应用的一种解决方案。④东北玉米区域动力模型解释性好，根据确定的害指标，以区域气候模式输出结果驱动玉米模型可以模拟和预测低温冷害，是农业气象灾害预测预报的一个有益的尝试。     

吉林省水稻延迟型低温冷害气候风险评价与区划

吉林省是全国主要的水稻产区之一,研究水稻延迟型冷害发生规律及风险性,对于防御冷害和保证水稻安全生产意义重大。基于1961-2008年吉林省46站平均气温资料,建立包括生长季热量变异系数、冷害发生频率、冷害风险指数和冷害发生气候概率4个指标在内的指标体系,对水稻延迟型低温冷害风险进行评估。将4个评价指标进行极差标准化,采用等权重求平均,得到水稻低温冷害气候风险综合指标;将吉林省划分成高、次高、中等、次低和低5个水稻延迟型低温冷害气候风险区域。结果表明：吉林省的东部延边、白山多数地区低温冷害的风险性较大;西部地区大部、四平大部和通化南部低温冷害的风险性较小。     

我国作物冷害研究的进展

一、概况在作物生育期里,因为温度低(0℃至20℃)而影响作物的生长发育并引起减产的自然灾害,称为冷害。我国南北方都有冷害发生,而尤以北方为严重,近年的几个严重冷害年,东北地区粮食和大豆的减产幅度高达百亿斤以上,其中减产最严重的是水稻、高粱,其次为玉米、大豆、谷子,并且因降低种子质量影响第二年的生产。所以,作物冷害是影响地域广、减产幅度大的自然灾害之一。同国外一些国家相比较,我国对冷害的研究开始较晚。竺可桢于1964年在“论我国气候的几个特点及其与粮食作物生产的关系”一文中,指出了冷害影响的存在。同年,冯绍印、朴昌一对吉林省延边地区水稻产量与气象条件关系的分析中,提出了冷害的概念及歉收年水稻各生育阶段的温度指标,并按照其出现的时间和危害特点划分为     

基于ArcGIS Engine的北方作物低温冷害监测评估系统

针对易受气候变化引发的低温冷害灾害,总结常用低温冷害监测、评估方法和指标,结合统计模型,利用地面气象观测数据、气象预报数据和卫星遥感数据,以Microsoft SQL Server 2005数据库作为支持,应用ArcGISEngine开发工具包,在Visual Studio 2005开发环境下,完成了以玉米、水稻为主要粮食作物的北方地区低温冷害监测评估系统的设计与开发,实现了玉米延迟型低温冷害、水稻障碍型低温冷害、年度低温冷害和遥感低温冷害监测,以及玉米、水稻低温冷害影响评估及预测.     

日本等国水稻低温冷害研究概况

目前,水稻低温冷害不仅在温带的日本、南朝鲜、美国等国发生,而且在热带地区如斯里兰卡、印度、印度尼西亚等国亦有发生。因此,各国特别是日本的农业气象人员对这个问题进行了多方面的研究,取得了一些成果,现简介如下。 一、低温冷害的类型及其特征 日本根据低温对作物产生的影响及其出现的时间,将冷害主要分为延迟型和障碍型两类。 作物营养生长朔遭遇低温,使生育延迟,成熟不良造成减产,称为延迟型冷害。主要特征是:发芽率     

不同玉米低温冷害指标在梅河口地区的比较分析

基于1992—2010年梅河口站玉米长期观测资料对目前常用的5类玉米低温冷害指标方法(生长季温度距平指标、生长季积温指标、作物生育期距平指标、热量指数指标和玉米低温冷害综合指标)的准确性评估表明,考虑不同发育期差异的低温冷害综合指标方法的准确率达67%,其他指标方法的准确性都偏低。究其原因在于这些指标的建立都来自于特定的地域与时段,没有从过程与机制出发,限制了在其他地区与时段应用的准确性。因此,为提高玉米低温冷害预报的准确性,需要加强玉米低温冷害过程的机制及其模拟研究。     

2006年吉林省农业气象条件及其对农业生产的影响

2006年我省农业气象条件总体状况是：气温略高，积温偏多，主要产粮区初霜期偏晚，降水偏少，日照比较充足。农业生产季节内气象条件波动比较大，4月和6月低温多雨，5月和9月高温少雨，7月平温少雨，8月气温高，降水接近常年。中部主要产粮区作物生长季节水热条件基本满足玉米等作物生长发育和产量形成的需求，有利于增产增收，但春季低温多雨影响各地水稻育苗，西部地区发生春旱和夏旱，东部地区水稻孕稳期发生障碍型低温冷害，各地初夏季节冰雹天气多子常年。总体上看，今年气象条件对农业生产的影响利大于弊，加之农业政策和粮食价格有利，农业为丰收年景。     

云南地区水稻低温冷害指标研究

利用2013年4—10月云南省昆明市东川地区4个不同海拔高度试验点水稻盆栽和跨海拔搬运试验资料,分析了海拔高度变化对水稻生长和产量的影响及光合作用特征,确定粳稻和籼稻生长最大差异的临界海拔高度,结合同步气象观测数据确定云南地区粳稻和籼稻拔节期、开花结实期及乳熟期的低温冷害指标.结果表明:由海拔高度变化造成温度的变化对云南地区粳稻和籼稻生长指标及光合作用特征均具有较大影响,粳稻受影响更显著;籼稻生长最大差异临界海拔高度为1500—1800 m,粳稻生长最大差异临界海拔高度为1800—2100 m;在云南地区水稻拔节期,籼稻低温冷害成灾指标为19.6℃,粳稻低温冷害成灾指标为17.2℃;在水稻开花结实期,籼稻低温冷害成灾指标为20.5℃,粳稻低温冷害成灾指标为18.1℃;在水稻乳熟期,籼稻低温冷害成灾指标为19.1℃,粳稻低温冷害成灾指标为16.7℃.     

东北地区水稻障碍型低温冷害变化对区域气候增暖的响应

利用东北地区153个气象站1961—2010年逐日气温资料,采用统计学方法分析了水稻障碍型低温冷害的气候变化特征及其对区域气候变暖的响应情况。结果表明,东北大部地区水稻障碍型低温冷害事件呈减少趋势,但区域性较为明显;障碍型低温冷害对关键发育期气温变化响应较为敏感,二者呈显著的负相关关系,表现为气温每升高1 ℃,东北地区冷害减少35个站次。东北地区关键发育期气温均呈上升趋势,但吉林西部地区障碍型冷害却随之增加,分析了关键发育期气温变率和气候变率,将其解释为局地障碍型冷害增加主要受气候变率增大的影响,逐日气温变率对其影响不大。     

春玉米穗分化期低温对产量构成因素的影响

为探讨低温冷害对东北地区春玉米的影响,确定障碍型冷害对春玉米生育的影响程度,2015年以郑单958玉米品种为试验材料,利用人工气候室模拟低温（13℃,15℃,17℃）研究穗分化期（前期、中期、后期）春玉米产量构成因素和光合特性的影响。结果表明:春玉米在穗分化期受不同低温影响后,观测到的产量构成因素和光合特性的变化趋势相似;与对照相比,低温处理后,春玉米穗长和穗粒数显著减少、穗粒重显著降低,且温度越低,持续时间越长,影响越重;穗粗和百粒重变化不显著;穗分化前期低温对春玉米穗粒数影响最重,中期次之,后期较小;低温处理后春玉米叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均显著降低;穗分化期春玉米遭受障碍型低温冷害造成穗粒数减少是减产的主要原因。研究结果可为春玉米障碍型低温冷害影响评估提供参考。     

黑龙江省玉米低温冷害发生风险趋势及预报模型

利用黑龙江省玉米主产区69个市(县)1961~2003年5~9月逐日气温、玉米发育期与冷害资料,用积温距平作为判别玉米低温冷害发生的主导因子,获得玉米主要发育时期冷害发生指标体系及其风险程度,构建玉米低温冷害风险预报模型;分析了43年来玉米低温冷害发生风险的趋势变化,采用Mann-Kendall方法进行趋势检验。结果表明:1961~1983年为玉米冷害发生的高风险时期,其中1964、1969、1972、1983年是玉米冷害发生的最高风险年。1984年之后为冷害发生的低风险时期,尤其在所研究的后几年各地的UskU0.05,表明此时期积温距平水平上升趋势明显,发生玉米冷害的风险很低;玉米低温冷害风险预报模型能够对冷害发生风险、冷害程度、发生范围进行动态预测预报和灾害评估,预报模型的检验结果具有较好的客观性和适用性。     

黑龙江省2002年农业气象灾害综述

详细阐述了2002年黑龙江省发生的各种农业气象灾害及受灾情况，在分析低温冷害对作物生长发育造成不利影响的基础上，阐述了气象灾害对作物品质和产量所造成的危害及减产的原因，从而为作物品种布局及防灾抗灾提供气象依据。     

吉林省的冷害及其分布

吉林省地处北温带,目前粮食作物和大豆的种植制度是一年一作。有些年份,由于生长季热量偏少,或作物的某一发育阶段出现一定的较低温度,引起作物生育延迟以至秋霜到来尚不能完全成熟,或直接危害作物结实器官的形成,致使减产歉收。这种以低温为主要特征的灾害称为冷害,是对本省粮豆产量影响最大的灾害。它的特点是:影响的地域广,且对全部粮豆作物都有危害,因而对产量的影响也最大。1954、1957、1969、1972年是本省冷害最严重的年份,这四年与其前一年相比,全省粮豆总产量平均减产16％,其中减产幅度最大的是水稻和高粱,分别减产39％和19％。不仅如此,冷害     

东北地区粮食作物冷害规律的研究

东北地区是我国主要商品粮基地之一,但是产量不稳定,且近三十年来总产量的变化幅度有增大的趋势;五十年代变幅仅为几十亿斤,六十年代以来有的年份却高达一百亿斤以上(1969、1972年)。这样大的变动,当然引起了人们的关注。经过几年的试验研究,确认低温冷害是东北区粮食减产的主要原因。现将我们对冷害规律和防御措施的看法分述如下。 一、东北冷害的表现及其出现规律 (一)冷害的几种类型 1.延迟型冷害及作物的敏感期:北方主要属一季作物栽培区。如果大田作物(玉米、高梁、大豆、谷子)生育期内温度低,其成熟期就会延迟,不能在霜冻前成熟。这种贪青晚熟的现象被称为“哑叭灾”。遇到这种现象时粮食粒重下降,产量降低。这种延迟型冷害是北方的主要冷害类型。 作物从播种到成熟的全过程的发育速度都受气温     

ENSO对全球及中国农业气象灾害和粮食产量影响研究进展

厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是全球性年际气候变率的主导模式,ENSO通过影响全球的大气环流,对全球许多地区的气温、降水和由气温、降水异常导致的农业气象灾害（如低温冷害、旱涝灾害等）及农作物生长发育、产量形成产生影响。综述前人对ENSO影响研究进展,所得主要结论如下：1）从全球范围来看,厄尔尼诺年,全球气温偏高,陆地平均年降水量减少;拉尼娜年,全球气温偏低,陆地平均年降水量增加;不同季节和不同类型EN-S0对全球气温和降水的影响有差异。在中国,厄尔尼诺年,大部分地区冬春季气温偏高,夏秋季气温偏低,拉尼娜年,大部分地区冬春季气温偏低,夏秋季气温偏高,不同年代下ENSO对我国气温的影响有所变化;厄尔尼诺年,全国降水以偏少为主,且ENSO对我国不同地区降水的影响与ENSO类型、发展阶段和发生年代有关。2）厄尔尼诺年,我国北方大部分地区初霜冻偏早,吉林延迟型冷害增加,黑龙江低温冷害多发,华北和西北地区易发生干旱;拉尼娜年,我国北方大部分地区初霜冻偏晚,西北地区易发生洪涝。气候变暖背景下,厄尔尼诺与东北低温的关系更为复杂。ENSO循环的不同阶段会影响我国旱涝的地区分布。3）厄尔尼诺年和拉尼娜年,全球水稻、小麦和玉米均以减产为主,不同国家和地区影响各异。其中,厄尔尼诺年,美国、巴西和阿根廷玉米产量增加,中国和津巴布韦玉米产量降低,印度小麦和水稻及菲律宾、印度尼西亚的雨季水稻均减产;拉尼娜年,美国、巴西和阿根廷玉米减产,印度小麦和水稻增产。在中国,厄尔尼诺对水稻和小麦产量的影响程度与当地灌溉条件有关。以上结论可为我国防御低温冷害、干旱等农业气象灾害,保障粮食安全,制定科学政策提供理论参考。     

温度对玉米籽粒形成过程的影响的试验

１前言玉米是黑龙江省的主要粮食作物之一,年产量在１２００万ｔ以上,居全国之首。但近年随着市场经济的牵动,许多地方盲目地从外省引进不符合本地气候条件的超晚熟玉米品种。玉米是感温性强的作物,常受低温危害而降低或影响产量,尤其在灌浆期间,如果低温时间过长,...