春小麦干热风灾害监测指标与损失评估模型方法探讨——以宁夏引黄灌区为例

利用小麦干热风观测资料和产量统计年鉴，结合民政部门灾害历史资料，运用产量逐级分离模拟和给定初始聚类中心的逐步筛选聚类分析方法，分别确定了宁夏引黄灌区春小麦两类干热风灾害等级判别指标，并建立了各自的等级判别方程；通过小麦抽穗扬花前的气候模拟，分离出灌浆期间两类干热风影响的产量；根据不同时期小麦受不同程度的灾害对产量的综合影响建立了综合灾害等级查询表和灾损评估模型，代入灾害综合等级，实现了监测和产量损失评估。     

用遥感技术提取作物面积信息的几种方法

介绍了目前用遥感技术提取农作物种植面积信息的几种主要方法，并分析了各方法的特点，适且范围及限制条件。     

基于灾损定量识别的河南省冬小麦晚霜冻风险区划

利用河南省30个农业气象观测站1981-2008年的冬小麦观测资料和气象资料,基于晚霜冻指数和灾度计算了河南省冬小麦晚霜冻发生概率和灾害程度。通过在WOFOST作物模型中增加霜冻影响过程,实现了晚霜冻灾损定量提取,建立了以晚霜冻危险性、暴露性和脆弱性为评价因子的风险评估模型,按照高风险区、次高风险区、中等风险区、次低风险区和低风险区5个等级标准进行了河南省冬小麦晚霜冻风险区划。区划结果表明:冬小麦晚霜冻风险程度较高的地区主要分布在河南省沈丘、卢氏和林州等地,其风险指数都在0.6以上;低风险区主要分布在伊川、巩义、信阳、南阳、太康、濮阳和杞县等地,风险指数都在0.2以下。     

基于作物模型灾损识别的黄淮区域冬小麦晚霜冻风险评估

利用近50年黄淮地区54个农业气象观测站的作物观测资料和气象资料,结合人工移动式霜箱试验结果,研究了WOFOST作物模型中增加晚霜冻影响的处理技术,揭示了晚霜冻对冬小麦各生长量的影响结果。利用修改后的作物模型提取晚霜冻灾损评估技术,建立以晚霜冻的危险性、暴露性和脆弱性为风险因子的风险评估模型,开展黄淮区域晚霜冻风险评估。结果表明,黄淮区域冬小麦晚霜冻风险分布呈西高东低分布,高风险地区主要分布在黄淮区域的河南西部、西南部、西北部及东部永城、沈丘一带。其中,黄淮西部的高风险主要是由晚霜冻高灾损引起的,河南西南部的高风险是由晚霜冻的高频率引起的,其西北部和东部的高风险则是由晚霜冻的高频率和高灾损共同引起的。     

水稻高温热害风险评估方法研究

以衡阳地区的水稻生长为研究对象,对ORYZA2000水稻模型的相应参数进行了本地化,模拟了该地区常年气候条件、设定高温条件及各年高温条件下的一季稻产量,并计算了各年实况及设定条件下的产量灾损率,在此基础上建立了两种水稻产量灾损率评估模型.研究发现: 46 a来衡阳地区水稻开花灌浆期平均日最高气温为34.98 ℃,高于水稻生产的最适温度5 ℃以上;相对常年产量,由高温热害导致的产量灾损率最高为67.2%,历年灾损中2003年的灾损率接近最高值,达67.0%;高温造成的产量灾损率受高温程度及持续时间的共同影响,二者缺一不可;根据多元回归建立的灾损率评估模型,F计算值＞＞F查表值,方程有意义.其趋势预测完全一致,灾损率精确度＞72%;根据高温指标建立的灾损率评估模型通过了46 a的大样本检验,在高温热害风险评估方面具有一定的实际应用价值.     

基于约束性分析的数据与作物模型同化方法

同化观测数据可为作物生长模型的区域应用提供支持。该文定义了观测数据对模型参数的约束性,研究发现华北夏玉米观测数据对WOFOST模型的可约束参数主要包括初始总干物重、不同发育阶段的比叶面积、初始最大CO₂同化速率、叶片衰老系数、初始土壤有效水、最大根深日增量以及初始根深的初始土壤水分含量等。建立了基于参数约束性分析的观测数据与作物生长模型同化方法和流程, 利用优化算法进行作物生长模型所有参数和变量初值的敏感性分析,遴选出各状态变量的敏感参数;根据拟合度与优化结果之间关系进行敏感参数的约束性分析,获得不同变量的可约束参数;组合优化可约束参数得到各参数最优值,由此实现了观测数据与作物生长模型的同化。约束性体现了观测数据对模型参数或变量初值的控制能力,可约束参数作为待优化参数使数据模型同化获得了最优结果。     

贵州夏旱对水稻、玉米产量影响评估方法研究

提出了作物夏旱度的计算公式和作物历史灾损量的估算方法,建立了夏旱对水稻、玉米产量影响评估模型.研究指出:(1)夏旱对贵州水稻、玉米的影响区域主要集中在中部以东地区;(2)伏旱的影响区域大于初夏旱;(3)干旱对水稻的影响区域大于玉米.     

作物模型参数敏感性分析现状与展望

作物模型作为作物产量预测等方面应用广泛、作用巨大的重要工具,其参数的校正和优化等工作是模型模拟的前提。普通的试错法缺乏客观性且效率低下,对作物模型的输入参数进行敏感性分析,识别模拟过程中参数的敏感程度,能够有效识别关键参数并减少率定的参数量,为后续模型参数优化和校正工作奠定基础。本文主要分析了作物模型的局部敏感性分析方法和全局敏感性方法的利弊及其适应条件,涵盖傅立叶幅度灵敏度检验法(FAST)、Morris法、LH-OAT法、普适似然不确定性估计法(GLUE)、Sobol法以及扩展傅立叶幅度灵敏度检验法(EFAST)等,回顾各方法在作物模型中的研究现状,并对作物模型参数敏感性分析方法提出了展望。     

小麦作物观测应注意的几个问题

小麦作物观测是研究气象条件对小麦生产影响和开展农业气象服务的一项基础工作,对提高小麦产量,减少灾害损失尤为重要。陕西省24个一级农气站中有14站开展小麦观测,观测内容主要包括：发育期观测,生长状况评定,高度、密度、生长量测定,产量结构分析,农气灾害、     

江西省早稻雨洗花灾害指标构建与灾损评估

构建早稻雨洗花灾害指标及适于早稻产量估算的灾损评估模型,对开展早稻雨洗花灾害监测、损失评估、灾害保险等具有重要意义。该文以江西省早稻为研究对象,利用1981-2015年14个水稻气象观测站逐日气象资料和农业气象观测资料,筛选出基于早稻抽穗扬花期间过程降水量、最大降水量、降水日数及实际产量的雨洗花灾害样本78个,在此基础上,利用相关分析、正态分布以及主成分回归法,建立了雨洗花灾害指标和灾损评估模型,并对其进行验证。结果表明:抽穗扬花期降水对雨洗花灾害形成有显著影响,其主要影响时段为抽穗扬花普遍期前后5 d内,关键时段为抽穗扬花普遍期前后3 d内。日降水量40 mm可作为早稻抽穗扬花期雨洗花灾害临界指标。以该指标为基础,统计日降水量不低于40 mm的降水日数及其对应的累积降水量,当累积降水量为40~170 mm时,为轻度雨洗花灾害,早稻一般减产小于15%,平均减产10%;当累积降水量不小于170 mm时,为重度雨洗花灾害,早稻一般减产不低于15%,平均减产22%。指标验证结果与历史实际灾害发生情况有较好的一致性。雨洗花灾损评估模型检验结果表明:雨洗花年模拟产量与实际产量吻合度较高,平均相对模拟误差为4.3%,78.0%的资料相对误差在5%以内,可利用该模型对雨洗花年的早稻减产率进行模拟和预测。     

中国小麦干热风灾害研究进展

小麦干热风灾害是危害我国北方麦区的主要农业气象灾害之一。基于已有研究成果和实际灾情,从干热风的概念、分类及研究方法出发,对小麦干热风灾害的危害机理、气象环境成因、致灾指标、时空分布、监测预报及防御措施等方面进行了系统归纳阐述,并对未来小麦干热风灾害研究方向进行展望。我国小麦干热风灾害主要分为高温低湿型、雨后青枯型及旱风型3种,形成的气象环境成因主要受干热风天气系统、气候变暖、土壤墒情的影响,致灾指标主要分为形态学、气象学、综合指数指标。小麦干热风灾害的危害总体呈东西两边重、中间轻的分布格局,主要发生在黄淮海平原、河西走廊和新疆3个地区。气候变暖背景下,大部分地区的干热风年日数在20世纪80—90年代出现突变,近30年呈明显加重扩大趋势。基于土壤墒情影响的小麦干热风灾害等级指标构建、小麦干热风过程的灾害监测预警方法、气候变化背景下小麦干热风灾害时空分布新变化及其气象环境成因等是今后研究的重点方向。     

我国小麦干热风灾害研究进展

干热风是小麦生长后期危害籽粒灌浆最严重的灾害.我国小麦干热风灾害研究可分为灾害防御田间试验期、大发展期和成果巩固与综合发展期.自建国以来,小麦干热风灾害研究取得了诸多成果,逐步构建了灾害等级指标,初步取得了灾害对小麦影响机理研究成果,开展了区域特征较强的干热风灾害形势分析及预报技术方法研究,总结出一套较为实用的干热风灾害防御办法,但目前还存在灾害预报分析方法不成体系、机理研究不足等问题.今后,对小麦干热风的研究应朝着机理深入分析、灾害立体监测、动态评估等方向发展.     

农作物产量灾害损失评估业务化方法研究

介绍了农作物产量灾害损失评估业务化方法。该方法采用新的求解趋势产量的方法获得农作物产量受灾损失率,用区域内多个代表站的资料进行全区灾害损失的估算,扩大了样本容量。在单灾种评估中考虑作物敏感性和气候脆弱性,在综合灾损评估中增加灾害的重要度权重因素。经验证,估算精度可满足业务应用需求,在业务服务中可行实用。     

冬小麦产量形成的干物质模式

针对徐淮地区冬小麦的生长情况，建立了冬小麦总生物量与气象条件综合因子逐蒸发量的工模式，并在引进三种群生态模型基础上，结合穗茎叶之间关系，研制出穗茎叶干物质相互作用模式，用数学方法研究了冬小麦干物质形成的规律，对生长模拟具有实际参考价值。     

基于GIS的河南省小麦干热风时空分布特征及危险性分析

利用河南省121个国家级地面气象观测站1980 2014年冬小麦生育后期的逐日气象观测资料,分析了河南省冬小麦干热风发生演变趋势和时空分布特征。结果表明:干热风在全省范围内呈减少趋势,其中轻干热风日数递减率为1.6日/a,重干热风日数递减率为0.1日/a。全省轻干热风年均发生日数为0.3日/a,发生概率为10年2遇;重干热风年均发生日数为0.1日/a,发生概率为10年1遇。河南省干热风发生日数和概率整体呈"北部、中部和东部多,西部、南部少"的分布态势。干热风发生日数年代间差异较大,20世纪80年代为多发期和频发期,其次是90年代及21世纪00年代。基于干热风发生日数、发生概率和区域化发生指数指标,建立评估模型对全省范围内干热风的危险性分布进行分析和评估,并结合ArcGIS技术对干热风危险性评估结果进行区划和制图表达。河南省干热风高危险区主要分布在豫北、豫中及豫东的部分地区,其中宜阳干热风危险性风险指数最高;宜阳、孟津、许昌、修武、温县、鹤壁、浚县、原阳、巩义、上蔡、舞阳、襄城地区,干热风发生的危险程度相对较高;西部山区三门峡、洛阳大部分地区和南阳、信阳等南部降水充沛地区为干热风相对低危险区域。     

小麦赤霉病产量损失预测方法研究

赤霉病是影响小麦产量的主要病害之一,开展小麦赤霉病产量损失预报对农业生产和国家粮食安全都具有重要意义。利用全国小麦赤霉病产量损失资料、旬平均气温、旬降水量、旬日照时数、旬阴雨日数等资料,根据动态综合聚类指标,建立了赤霉病对小麦产量造成损失的动态预测方法。预测结果表明,10年增减符号预测正确率达90％,产量损失预测平均准确率达90%。     

冬小麦风雹灾害的等级划分与灾情评估

以冬小麦的风雹灾害为研究对象,从１９８１～１９９０年３３个冰雹个例中选取与冬小麦生长有关的１７个个例,以冰雹直径、降雹时间、降雹时阵风为因子,对冬小麦风雹灾害进行等级划分及灾情评估。应用证明,这些研究对提高农业灾害的管理水平具有重要意义。     

Simulating the Impacts of Global Warming on Wheat in China Using a Large Area Crop Model

Temperature is one of the most prominent environmental factors that determine plant growth,development, and yield.Cool and moist conditions are most favorable for wheat.Wheat is likely to be highly vulnerable to further warming because currently the temperature is already close to or above optimum.In this study,the impacts of warming and extreme high temperature stress on wheat yield over China were investigated by using the general large area model(GLAM) for annual crops.The results showed that each 1℃r...     

利用模糊综合评判分段预报作物产量年景

在不同生产水平条件下及不同的气候变化周期中,影响作物产量的关键期和关键因子也必不相同。分段寻找影响湛江早稻产量的关键期和关键因子,利用模糊数学的综合评判法,分段建立湛江气象产量年学预报模式,其预测效果良好。