水稻障碍型冷害损失评估及预测动态模型研究

在分析东北水稻生殖生长关键期低温生理反应的基础上,建立了计算日冷积温(时积温)及其与空壳率关系的模式和敏感期内每日水稻敏感群体数量比率分布标准化模式,进而建立了水稻在生殖生长关键期内因低温影响而导致空壳率及减产率评估、预测模式。该模式可较精确地计算出逐日低温导致的空壳率及减产率,可比成熟期提前25 d左右进行冷害评估和损失预测。     

江苏水稻障碍型冷害时空变化特征及敏感性分析

利用江苏35站1961—2014年的气象观测数据和水稻产量数据,基于ArcGis软件统计分析了水稻关键生育期内低温冷害的时空变化特征和敏感性。结果表明：（1）低温冷害总次数呈现“北多南少”的总体特征,20世纪70年代发生的冷害次数最多,21世纪00年代为第二高值期;（2）全省低温冷害持续天数主要是3～6 d,其中持续3 d的比重最大,平均占50%左右,淮北存在6 d以上的低温冷害过程,但比重基本不足10%,淮北遭遇低温冷害的时间要早于淮南,淮南基本上都是在9月上旬才会发生;（3）低温冷害总体发生几率存在“北大南小”的特征,年代际波动明显,20世纪70年代的发生几率最大,21世纪00年代次之,20世纪80—90年代最小;（4）江苏西北部低温冷害强度最强,21世纪00年代低温冷害强度最强,20世纪70年代次之,20世纪80—90年代最弱;（5）江苏中部是水稻对低温冷害的高敏感地区。     

近46a黑龙江水稻障碍型冷害及其与气候生产力的关系

利用黑龙江省稻作区46 a（1961—2006年）每年7—8月逐日平均气温、5—9月逐旬平均气温、降水量资料,采用气候统计方法分析了自然低温下障碍型冷害发生的规律和时空变化特征,基于logistic曲线方程模拟粳稻气候生产力,建立起5个区域粳稻气候生产力与障碍型冷害期间平均温度和冷害持续时间的关系模型。结果表明,近46 a间,20世纪70年代是障碍型冷害高发期,20世纪80年代是障碍型冷害发生频率由多至少的转折期,21世纪初为低发期。黑龙江省北部稻作区、东部稻作区和中部稻作区为障碍型冷害重发区,南部稻作区为中等发生区,西部稻作区为轻发区。5个区域障碍型冷害发生期间的平均温度与粳稻气候生产力相关性均不显著,而冷害持续时间对粳稻气候生产力影响显著,并具有明显的地域差异,北部、东部和南部极显著（通过0.01信度的显著性检验）,冷害持续时间每延长1 d,北部、东部和南部粳稻气候生产力分别下降119.89 kg/hm^2、213.60 kg/hm^2、133.84 kg/hm^2,西部和中部影响不显著。     

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。     

水稻冷害年个例分析

以黑龙江省水稻生产的县为例，分析典型冷害年对水稻生产的影响。     

云南省近50年水稻抽扬期低温冷害演变特征分析

采用云南省1960—2009年逐日平均气温数据,按照《云南省水稻抽扬期低温冷害业务标准》提取出这50 a中云南省水稻抽扬期发生低温冷害的天气过程,并进行冷害分级,基于ArcGIS绘制出各年代冷害发生的频率分布,再分地域研究其强度特征.采用线性趋势法、累积距平曲线等分析近50年云南省水稻抽扬期低温冷害的时间变化特征,以期揭示水稻抽扬期冷害的演变规律.结果表明：1960—2009年,云南省水稻抽扬期低温冷害的主要发生区域集中在昭通市和曲靖市,昭通市发生冷害程度最重,保山市的龙陵县也为多发地区;从时间变化趋势上看,水稻抽扬期不同程度的低温冷害发生日数均趋于减少;从站数比和其累积距平曲线变化上看,20世纪70年代冷害的发生范围最大,频率最高,90年代则为少发阶段,从2000年之后,冷害集中暴发,暴发速度快、强度大,到2008年才有所缓和.     

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。     

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。     

石河子棉区棉花障碍型冷害的人工模拟试验研究

为了确定引起棉花障碍型冷害的主导气象因子,达到及时预报,减轻损失的目的。2007-2008年在新疆石河子棉区乌兰乌苏农业气象试验站内,通过智能人工气候箱对石河子主栽品种297-5实施低温模拟试验,研究不同范围低温(9℃~17.5℃和11.5~17.5℃),及低温持续时间(2~4天)对棉花生长的影响,结果表明：石河子棉区棉花在遭受不同强度低温冷害后,其叶片、蕾和幼铃都出现异常脱落现象,且其减少程度与冷害强度有关,相同最高温度,最低温度值越小,持续时间越长其减少率越高;棉花在遭受相同强度的低温后,其蕾、铃先于叶片出现异常脱落现象,并且减少率高于叶片15%~40%,但在一定强度范围内,当环境温度再次升高到满足其生长条件后,仍然可以继续稳定生长。     

喀什棉区延迟型冷害试验中光热条件对产量的影响分析

根据2007-2008两年棉花延迟型冷害的试验结果,统计分析日照、积温对产量的影响,结果表明,光温与产量有良好的线性关系,产量随积温和日照时数减少而减少的趋势明显。其中现蕾～吐絮阶段≥20℃积温与日照不足导致的减产幅度大于其它生育时段和≥15℃、≥10℃两种积温及日照不足发生的冷害。≥20℃积温的变化可作为秋季延迟型冷害的重要热量指标。     

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。     

黑龙江省玉米干旱与低温冷害复合逆境对产量的影响

利用1981—2016年黑龙江省玉米农业气象观测站的资料,引入中华人民共和国气象行业标准中水分亏缺指数(KCWDI)、≥10℃积温距平(H)指标,分别对玉米出苗—乳熟期干旱、低温冷害进行判识,规定同一站、同一年内干旱、冷害均有发生为两种灾害复合发生,并分析其时空分布特征,以数理统计方法构建KCWDI和H与玉米产量的关系...     

冷凉气候区水稻高产的一种地温调控技术

通过分析敦化市历所水稻产量和６￣９月５ｃｍ平均地温的关系,提出水稻高产的地温指标。根据不同年份和水稻的不同发育阶段采取不同的灌溉措施,通过调控５ｃｍ地温使之达到的要求,通过１９８６￣１９９０年的试验,水稻均获得了高产,提供了冷凉气候区水稻高产稳产的一种调控技术。     

广东冬季寒害对香蕉产量的影响

广东丰富的气候资源有利于香蕉生产的发展，但冬季寒害仍可使香蕉生产遭受重大损失，即使冬季最温暖的粤西南亦难幸免。阐述了广东香蕉寒害发生的情况，对几次突出的冬季寒害及其危害进行分析。严重影响广东香蕉主产区的寒害虽然平均约5年左右一遇，但是20世纪90年代寒害出现较频繁，加上反季节种植的春夏蕉由于经济效益较高，种植面积迅速扩大，使得其抽蕾或花芽分化在冬季，造成香蕉遭受寒害的几率增大，对香蕉产量影响很大。为此，广东香蕉生产的发展要重视寒害、风害及市场变化带来的风险，必须因地因时制宜，合理布局，搞好防灾减灾。     

黑龙江省1961—2009年极端气温事件变化特征分析

选用世界气象组织公布的极端气候指数方法对1961—2009年黑龙江省8个极端气温指数进行计算和分析,得到黑龙江省极端气温事件的事实和变化特征。结果表明：黑龙江省近49年来夏日天数、极端最低气温、极端最高气温、暖夜指数和暖昼日数均呈上升趋势,而霜冻日数、冷夜指数和冷昼日数呈下降趋势。极端气温指数的变化存在明显的年际变化特征,并有突变发生。对黑龙江省气温升高来说,最低气温升高主要发生在20世纪80年代中期以后,而最高气温则在90年代以后上升明显。空间分布方面,极端气温指数在全区基本都呈一致的增大或减小分布。夜间增暖的幅度要大于白天增暖的幅度,夜间气温的上升对增暖的贡献更大。     

黑龙江省水稻生育阶段极端降水事件时空特征

利用百分位相对指数法,基于1971-2016年历史长序列的日降水资料,分析研究黑龙江省水稻生长季极端降水事件的阈值、频数和强度的时空特征。结果表明:黑龙江省极端降水事件阈值的高值区主要位于松嫩平原中南大部;极端降水事件主要集中于水稻生长季的5-9月,尤其是在水稻生殖生长的关键阶段,发生了大部分的极端降水事件;46年中,水稻种植区极端降水事件频数在18～72 d,极端降水事件频数总体呈经向分布特征,自东向西逐渐减少。7月下旬为中西部地区极端降水事件发生的高频时段,东部地区极端降水事件发生的高频时间段为5和9月,6月为极端降水事件发生的低频时段。近6年为极端降水事件频数最高、强度最大的一段时期,20世纪70年代则反之;极端降水事件频数和强度存在高度的相关性;在有雨量观测的小区域内,洪涝灾害事件基本可以被极端降水事件捕捉到,同时极端降水事件对洪涝灾害的指示性也较高。     

我国主要水稻雄性不育系的光温特性研究

根据10个水稻雄性不育系的生育期及期间的温度和日长资料，研究了它们的光、温生态特性。用通径分析方法，分析了决定各不育系生育期变化的决策变量结果表明：晚籼及晚粳类型不育系的感光性强，中籼类型不育系的感光性弱到中等，早籼类型不育系的感光性一般都弱。10个雄性不育系中感温性弱的只占少数，感温性属弱到中强的品种占多数。除HS-3和SE21S的生育期决策变量为日长外，其他各不育系的决策变量均为温度。