2003年黑龙江省主要灾害性天气及其对作物生长发育和粮食产量的影响

利用40年气温、降水资料和历史上千旱、低温严重的年份与2003年进行对比分析．评估黑龙江省2003年发生的严重灾害的分布范同,灾害程度,及其对主要粮食作物生长发育和产量的影响。得出2003年的灾害是30年未遇的全省性严重灾害年,各种灾害对各种作物都产生了不同程度的影响,受害最重的作物是小麦。     

用MODIS热量指数动态监测东北地区水稻延迟型冷害

水稻低温冷害是东北地区主要的农业气象灾害之一。与耗时、费力的传统灾情监测和调查方式相比,遥感技术能以宏观视角高效地监测灾害发生的范围及程度。为顺应立体化农业气象服务的发展趋势,探索利用Terra\Aqua MODIS反射率和地表温度数据进行水稻延迟型冷害动态监测的可能性,本文在遥感估算全天候平均气温分布、遥感识别水稻种植区及其关键生育期的基础上,构建了基于相对累积生长度日距平r AGDDa的水稻延迟型冷害指标,并开展了东北地区2000年—2012年水稻延迟型冷害动态监测的应用研究。结果表明:(1)MODIS估算的累积生长度日(MODIS_AGDD)与其对应台站估算值之间存在高度相关,除了5月上旬及9月下旬外,两者差值的多年平均值随时间变化幅度基本保持在55℃·d左右;(2)r AGDDa与其对应台站估算值的相关性比累积生长度日距平(AGDDa)的更高,采用r AGDDa指标监测东北地区水稻生长季热量条件的年际差异更有效;(3)基于MODIS_r AGDDa指标的监测结果与用气象行业标准指标(ΔT5-9)监测得到的延迟型冷害分布在众多灾害年均有较好的空间一致性,通过对比水稻减产率分布图,认为以MODIS_r AGDDa≤-5%判断水稻延迟型冷害的发生具有一定可行性;(4)分阶段统计的r AGDDa指标能反映出水稻各生育阶段的低温累积效应和高温补偿效应,可用于水稻延迟型冷害动态监测业务服务。     

1981—2010年黑龙江省夏季土壤湿度演变特征

利用1981—2010年黑龙江省土壤湿度数据,以富锦县、龙江县、双城县、黑河市、海伦县和宁安县为代表站点,分析黑龙江省东、西、南、北部和中部及牡丹江半山区各区域夏季（7—8月）0—50 cm土层土壤湿度的趋势变化和干湿变化,并采用Mann-Kendall法对土壤湿度变化趋势进行显著性和突变点检验。结果表明：夏季0—50 cm土层,黑河市、海伦县和龙江县土壤湿度在30 a间均有不同程度下降,尤其是西部的龙江县土壤湿度下降剧烈;而东部富锦县、南部的双城县和牡丹江半山区的宁安县土壤湿度无明显下降趋势。Mann-Kendall检验结果：近30 a中,黑龙江省夏季0—50 cm土层北部、西部和中部的黑河市、龙江县及海伦县土壤湿度下降趋势显著,并出现了突变区域,表明黑河地区、松嫩平原的西部和北部夏季土壤湿度的干旱化趋势和程度均越来越明显。黑龙江省中西部夏季土壤湿度年际间的下降可能与气候条件及土壤理化性质的改变等因素密切相关。     

淹涝胁迫对寒地水稻生长和产量的影响研究

2018年在黑龙江省庆安县选用寒地水稻龙粳31品种进行淹水试验,在拔节孕穗期、抽穗开花期,分别设定3个淹水深度（1/3株高、2/3株高、3/3株高）、2个淹水历时（3 d、7 d）共12个淹水处理,测定淹水前后的株高、叶面积、干物质及收获后的每穗粒数、结实率、千粒重及产量等。结果表明：水稻淹水后,株高、叶面积指数、干物质平均增长量基本高于同时期对照组,在一定程度上可以说明适度的淹涝胁迫对水稻植株生长具有促进作用,拔节孕穗期各项与对照组相比的增长程度均低于抽穗开花期;不同淹涝胁迫均导致水稻减产,拔节孕穗期全淹没7 d减产最严重,穗结实粒数仅55粒,千粒重16.9 g,远低于对照,减产率高达70%,抽穗开花期全淹没7 d减产也较严重,穗结实粒数为71粒,千粒重略低,但单位面积有效穗数最少,为2.83×106穗,减产率达57%;淹水深度1/3 h、2/3 h、3/3 h处理的平均减产率依次为16%、18%、48%,淹水持续3 d、7 d的平均减产率分别为21%、33%,可见随着淹水深度加深、淹水历时加长,水稻减产幅度加大;淹涝胁迫条件下,拔节孕穗期水稻产量的下降幅度大于抽穗开花期,导致两个发育期减产的主要产量构成因素分别为穗结实粒数、单位面积有效穗数。     

东北地区大豆冷害指标构建及变化特征

冷害是东北地区大豆减产的主要原因之一,冷害指标是冷害监测预警的重要依据。以东北地区大豆为研究对象,基于1971—2020年气象站点逐日平均气温数据、1992—2020年农业气象站大豆发育期数据和历史灾情数据,以热量指数为冷害指标,构建大豆灾害样本序列,利用Kolmogorov-Smirnov（K-S）分布拟合检验获得冷害指标的概率分布,通过t分布区间估计方法确定指标等级阈值,并进行验证。在此基础上,讨论冷害时空变化特征。结果表明:冷害等级与冷害指标完全匹配率达84.4%,该指标等级阈值可以较好反映东北地区大豆冷害发生情况;在相同冷害等级下,大豆三真叶-开花-结荚阶段冷害等级阈值较高,播种-出苗-三真叶阶段相对较低;20世纪70年代的冷害频次最高,1993年前后发生突变,之后呈下降趋势;黑龙江省最北部及吉林省东南部为冷害高发地区,以此为中心冷害频次向四周递减;随年代际变化,冷害频次高值区逐渐缩小,低值区逐渐北伸扩大。     

2011年龙江县玉米农田土壤湿度变化及其对玉米生长的影响

以黑龙江省龙江县玉米主栽品种葫科336为试材,采用自然条件下对比观测田间试验,研究分析不同土壤湿度对玉米生长的影响。结果表明：2011年龙江县试验田不同表层(0-30 cm)土壤湿度均呈下降趋势。试验田不同表层土壤湿度对玉米生长的影响存在差异,不同土壤湿度对玉米绿叶叶面积、植株干物重影响明显,在一定土壤湿度范围内,土壤相对湿度每升高1 %,叶面积增加28.338 cm²,土壤无旱对叶面积增加具有正效应,对玉米果实重量的增加也呈有利趋势。     

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。     

利用气象卫星资料对春季土壤水分进行监测的地面响应模型的研究

根据卫星遥感中利用热惯量法监测土壤水分的原理,考虑辐射平衡和潜热交换,分析了土壤热通量与地面辐射的关系及显热交换和潜热交换对土壤热通量的影响,建立土壤水分模型,为农业气象服务提供科学依据,也为利用卫星资料监测春季裸地土壤水分提供地面响应模型。     

黑龙江省农田土壤养分时空变化分析

通过对黑龙江省主要农产区中的27个县(市)2a的农田土壤养分含量数据进行统计分析,结果表明黑龙江省农田土壤肥力状况属中上等水平;2005年与2004年相比,速效氮和有机质增加,速效磷和速效钾减少;空间变异程度上,速效磷>速效钾>有机质>全氮。     

黑龙江省气候资源与灾害评价系统研究

采用Windows98平台，利用Vb6等可视化语言对系统进行程序编译，融入灾害评估模式内容，通过指标计算，对黑龙江省易发灾害进行评价分析，并实现对黑龙江省气候资源的全面分析阐述，从而为农业种植结构调整、品种合理布局及防灾减灾等农业生产决策提供科学依据。