基于EPIC模型的黄淮海夏玉米旱灾风险评价

玉米是中国最主要的粮食作物之一,因其较高的需水量,受气候影响,极易遭受旱灾。因此,以黄淮海夏播玉米区为例,从风险的角度进行玉米旱灾评价,对于农业旱灾预警和保障国家粮食安全具有重要的现实和指导意义。在全面收集研究区气象、土壤、土地利用、农气观测等资料的基础上,基于农业旱灾风险评价的概念框架“致灾因子危险性H评价(Hazard)-承灾体脆弱性曲线Vc 评价(Vulnerability Curve)-作物减产风险性R评价(Risk)”,引入基于物理过程的作物模型EPIC (Erosion Productivity Impact Calulator),采用作物模型模拟和数字制图等技术,分别从全生育期和分生育期角度,对黄淮海夏播玉米区玉米旱灾风险的时空分布进行了定量评价。结果表明：在2、5、10 和20 年一遇致灾水平下,黄淮海夏播玉米区玉米旱灾减产风险总体呈现出从西北向东南方向递减的趋势,这主要由气候环境和下垫面的地形地貌条件所决定。20 年一遇水平时,产量损失风险的高值区(R ≥ 0.5) 集中分布在冀北高原山地和山东省中南部地区,占黄淮海夏播玉米区玉米总面积的7.63%。黄淮海夏播玉米区成灾风险较高的生育期：拔节期-抽雄期、抽雄期-乳熟期、乳熟期-成熟期应加强防范。研究可为高风险区和高风险时段的玉米旱灾风险防范提供理论依据和科技支撑。     

吉林玉米带的地位与发展前景

对我国玉米生产概况和玉米在我国粮食生产中的地位作了概述，重点论述了吉林玉米带以玉米为主的粮食生产结构带来的问题。一方面，生产量大于需求量，加工形式单一，玉米积压严重，另一方面，由于生态成本高，比较效益低，作为农民家庭的主要经营收入低，限制了农民种植玉米的积极性，同时地方财政为保证保护价收购玉米而背上沉重包袱。加入WTO后，这些问题必将对吉林省玉米生产产生巨大影响。因此，提出了5条改善措施；即；科学规划，适当压缩玉米生产面积，建立优质玉米生产基地，以提高单产而保证增加总产，建立形式多样的玉米转化、加工体系，保证吉林省玉米生产持续稳定发展。     

气候变化背景下中国玉米生产潜力变化特征

玉米作为中国第一大粮食作物,探究其生产潜力在气候变化背景下的时空变化特征对中国有效应对气候变化具有重要意义。论文结合全球农业生态区模型、极点对称模态分解方法和集对分析方法,探讨了中国玉米生产潜力的周期性波动特征及长期变化趋势,进而分析了其空间格局演变过程。结果表明：1960—2010年间,中国玉米生产潜力呈增加趋势,由1960年代的9.10亿t增至2000年代的9.45亿t左右。在年际尺度上,中国玉米生产潜力主要以准3 a和准5 a的周期进行波动;在年代际尺度上,存在准10 a和准20 a的波动周期。其中,准3 a的周期波动是中国玉米生产潜力长时间变化的最主要特征,这主要是受年降水量变化的影响。从空间格局来看,中国玉米生长适宜区主要集中在加格达奇—锡林浩特—临河—西宁—天水—中甸沿线以东;1960—2000年间,玉米生产潜力界线在中国东北部和临河—西宁沿线发生了较为明显的移动。华北平原、辽河平原、四川盆地等地区的玉米单产潜力变化趋势具有较强的一致性,松嫩平原、三江平原、关中盆地、长江中下游平原等地区的玉米单产潜力变化过程与上述地区恰好相反。在这2类地区,玉米单产潜力的变化均较显著,但变化方向在年代际尺度上具有交替性。     

过去50年吉林省玉米带玉米种植面积时空变化及其成因分析

吉林省中部的玉米带现已成为中国重要的商品粮基地。建国以来,玉米种植面积的时空分布发生了很大变化。过去50年间,吉林省中部玉米带的玉米种植面积占呈波动增加趋势,并在1996年达到最高值,1997年后又开始下降;1980年以后,即吉林省中部玉米带大规模产业化发展以后,玉米种植重心向东移动。对于玉米种植面积变化的原因分析表明,政策引导、农业科技和以及其与其它作物的经济收益比较优势是非常重要的驱动因素。另外,近些年吉林省玉米带年平均气温明显增加,冬季和春季增温较多,玉米带的玉米种植面积呈现出随气温增加而线性增加的趋势。     

农业信息系统支持下的玉米遥感估产模型研究

在县级农业信息系统的支持下，分析了玉米遥感估产机理，提出了遥感获取玉米估产因子的原理 与方法，确定了近是玉米生长参数及评价玉米生态环境的遥感指数。在此基础上，分区，分阶段建立了玉米遥感综合估产模型。     

基于MODIS NDVI的西辽河流域主要粮食作物时空分布格局（英文）

研究以西辽河流域为案例区,以MODIS遥感数据为基础,选取2000、2005和2010年时间点,利用NDVI时间序列信息,结合西辽河流域不同作物物候历,运用决策树提取模型,获取西辽河流域春玉米、春小麦和大豆等主要作物的空间分布信息,定量揭示了10年间西辽河流域主要粮食作物的时空分布特征。研究表明:(1)2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积为11 965.08 km2,其中春玉米播种面积约占流域主要粮食作物的92.28%,集中在西辽河流域下游地区;春小麦播种面积占比3.14%,以西辽河流域中游面积最大;大豆播种面积占比4.58%,以西辽河上游流域面积最大。(2)2000-2005年西辽河流域主要粮食作物播种面积大幅增加,涨幅达29.77%,集中在西辽河流域下游地区。其中,春玉米播种面积增长38.99%,春小麦播种面积减少39.04%,大豆播种面积增长21.27%。(3)2005-2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积增长缓慢,涨幅为5.18%,集中在西辽河流域下游地区。春玉米播种面积呈现增加趋势,春小麦呈现减少趋势,大豆呈减少趋势。     

基于MODIS NDVI的西辽河流域主要粮食作物时空分布格局

研究以西辽河流域为案例区,以MODIS遥感数据为基础,选取2000、2005和2010年时间点,利用NDVI时间序列信息,结合西辽河流域不同作物物候历,运用决策树提取模型,获取西辽河流域春玉米、春小麦和大豆等主要作物的空间分布信息,定量揭示了10年间西辽河流域主要粮食作物的时空分布特征。研究表明：（1）2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积为11 965.08 km2,其中春玉米播种面积约占流域主要粮食作物的92.28%,集中在西辽河流域下游地区;春小麦播种面积占比3.14%,以西辽河流域中游面积最大;大豆播种面积占比4.58%,以西辽河上游流域面积最大。（2）2000-2005年西辽河流域主要粮食作物播种面积大幅增加,涨幅达29.77%,集中在西辽河流域下游地区。其中,春玉米播种面积增长38.99%,春小麦播种面积减少39.04%,大豆播种面积增长21.27%。（3）2005-2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积增长缓慢,涨幅为5.18%,集中在西辽河流域下游地区。春玉米播种面积呈现增加趋势,春小麦呈现减少趋势,大豆呈减少趋势。     

大娄山南坡玉米产量估算与增产对策研究

本文根据贵州省大娄山南坡不同海拔高度气象观测资料，采用瓦赫宁根方法估算了大娄山南坡充分灌溉条件下玉米的最大单产量。结合玉米试验观测资料分析指出，提高山区坡地水分资源的利用效率，可使各高度层玉米产量明显增加，坡地中部为玉米产量最高层，同时对玉米增产应采取的措施进行了讨论。     

冬种玉米气候适应性试验结果分析与种植区划探讨

本文根据冬种玉米度试验资料，动用数理统计方法，分析了从化市冬种玉米种植的若干气候适应性问题，找出了影响冬种玉米生长发育及产量形成的关键期和主要气象因子，以此为依据，从气候上对本省冬种玉米种植进行分区。     

云南西庄河流域主要栽培作物的农业气候资源分析

云南西庄河流域具有发展粮食和经济作物生产的良好条件。主要粮食作物是小麦、玉米、水稻、杂粮(苦荞、黍)，主要经济作物是茶及桑树。由于作物生长具有复杂的生物物理机制和生物化学变化过程，不同作物对气候条件如光、热、水的需求是有差异的。为了监测西庄河流域气候特征，特地在流域中部设立了一个观测站，获得了该流域的主要气象要素特征值，使主要栽培作物的农业气候资源分析成为可能。本文对西庄河流域的农业气候特点及其对主要栽培作物的影响进行了分析，并进一步提出：西庄河流域属于水稻、桑、烟叶分布区；玉米、苦荞、黍分布适宜区；小麦、茶生态分布最适宜区。     

赤泥硅肥在玉米上试验研究

玉米约占全国粮食总产的２０％，施肥在玉米增产诸因素中能起到２５％～３０％的作用，通过试验，玉米施用硅肥后提高抗青枯病能力，施肥量为７５０ｋｇ／ｈｍ＾２时，在玉米上的增产效果达到１４％～２３．４％，投入产出比为１：１０～２０。     

河套灌区不同膜下滴灌方式对玉米拔节期光合日变化的影响

玉米是河套灌区第二大粮食作物,研究当地节水灌溉耕作方式下玉米光合生理特征,对提高水分限制条件和土壤盐渍化严重的河套灌区发展玉米膜下滴灌高效节水灌溉技术具有现实意义。在河套灌区通过大田试验,设置全膜平作、半膜平作处理,每种处理均进行高、中、低水滴灌量共6种膜下滴灌方式组合,研究了其对拔节期玉米光合特性、叶绿素荧光参数的影响。结果表明:河套灌区高水和中水滴灌量覆盖全膜条件下,玉米产量分别达到14 432.1 kg/hm2和15 472.0 kg/hm~2显著高于同等滴灌量的半膜覆盖处理,增幅达10.3%~27.5%。不同覆膜相同滴灌量处理之间净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、胞间CO_2浓度、气孔导度Gs日变化均差异显著(P0.05),相同覆膜条件下,低水与中水、高水处理的净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、胞间CO_2浓度、气孔导度Gs日变化均值差异显著(P0.05),中水与高水无显著差异(P0.05),说明拔节期灌溉中水滴灌量即可提高玉米净光合速率。相同覆膜条件下,中水和高水增加了Fv/Fm,PSII反应中心原初光能转化效率提高,提高了实际光化学效率ФPSII,有利提高玉米叶肉细胞光合作用能力。     

硅肥在玉米上试验效果

通过对玉米施用硅肥试验可知，施硅肥的玉米比对照茎粗和穗长增加，抗逆力增强，产量明显增加。硅肥以每公顷施７５０～１１２５ｋｇ时，增产效果最明显，其增产率分别为１５．４２％和１９．８７％。     

华北平原玉米播种期和品种变化对冠层温度的影响及地表生物物理机理

通过改变陆—气界面的地表水热交换,农田管理变化是气候变化的重要反馈过程之一。华北平原玉米的播种期和有效积温发生了规律性变化,改变了叶面积指数(LAI)、地表反照率(α)、净辐射(R_n)、潜热(LH)和冠层温度(T_c)等,成为区域气候变化的重要反馈过程。论文利用SiBcrop模型模拟3种玉米情景(春玉米、夏玉米、潜在玉米)下的LAI、α、R_n、LH和T_c的季节动态。结果表明,春玉米具有早播种、早收获、早LAI峰值的特征;夏玉米具有晚播种、晚收获、晚LAI峰值的特征;潜在玉米具有早播种、晚收获、高LAI的特征。模拟情景之间LAI差异为±2.5 m²·m^-2;T_c差异为±0.5 ℃。地表反照率(α)和地表能量分配是决定情景之间T_c差异的决定因素,播种期推迟,以α升高的降温效应为主;有效积温增加,以LH分配增多的降温效应为主。春玉米具有最高的冠层温度,夏玉米和潜在玉米的冠层温度较低且差异很小。研究结果对于促进农田土地管理变化适应和缓解区域气候变化具有一定意义。     

科尔沁沙地农田玉米耗水规律研究

首先采用波文比-能量平衡法分析了科尔沁沙地农田玉米(Zeamays L.)不同发育阶段晴天的能量分配特征,在此基础上估算了玉米的蒸散量,并对估算结果和蒸渗仪测定结果进行比较,最后运用作物蒸散量和参考作物蒸散量计算了玉米的作物系数。结果表明:①在玉米的整个生长过程中,能量交换以水分蒸散耗热为主;②根据试验年份的降雨分布情况,该地区的自然降水不能满足玉米对水分需求,玉米各生育阶段水分亏缺比较严重;③科尔沁地区玉米4个生长阶段(苗期、营养期、生殖期、成熟期)的作物系数分别为0.52、0.90、1.13和0.64;④波文比能量平衡法可以较准确的估算玉米农田晴天时的蒸散量。     

甘肃省玉米生产空间格局变迁及驱动因素——基于全膜双垄沟播技术的视角

基于1991—2011年甘肃省各地区玉米生产面板数据,以雨养旱作农业技术革命——全膜双垄沟播技术为视角,在对玉米产量时空尺度分析的基础上,运用灰色系统关联分析法,构建关于玉米产量及其10个影响因素的交互作用关联度模型,分2个时段对玉米生产驱动机制进行阐析。研究结果表明:2003年以来,甘肃省玉米产量出现突发性持续上升的根本原因是大面积推广全膜双垄沟播技术,反映该技术的指标——地膜玉米覆盖面积已成为影响玉米产量的首要因子,对甘肃省玉米生产空间格局变迁产生了深刻影响。     

滦平试区春玉米水肥—产量效应研究

本文讨论了滦平地区春玉米在不同水分条件下的肥料－产量效应和不同肥力条件下的水分－产量效应。研究结果表明，在中等肥力条件下，水分－产量效应接近显著水平，而肥料－产量的效应在任何水分条件下均为正效应，作者认为，在目前生产力水平条件下，限制产量的主导因素是肥而不是水，本文研究结果对于当地春玉米合理种植具有一定价值。     

气候变化对东北地区玉米生产的影响

利用气象观测数据、玉米产量及面积资料,分析了东北地区气候变化事实及对玉米生产的影响。研究表明:1971年以来,东北地区≥10℃积温增加了262.8℃,≥10℃积温带(以2700℃为例)平原区向北推进了约200～300km左右,向东扩展50～150km。1991年开始玉米生长季(4～9月)降水量持续减少,年平均水分亏缺量达391.5mm,湿润区缩小,有变干趋势。初霜日推后7～9天,无霜期延长了14～21天,霜冻灾害几率降低。20世纪90年代后,玉米延迟型冷害进入低发期。随着热量资源的增加,玉米可种植区范围不断扩大,种植北界北移东扩,玉米适播起始时间提前。玉米总产、播种面积增加趋势分别为967万t/10a、72万hm2/10a。未来40年东北地区玉米产量以减产为主,与过去30年(1961～1990年)相比平均减产9.5%左右。调整玉米种植布局和品种搭配,依靠水利工程和推广旱作农业技术,选种耐旱、抗病、抗逆性强的玉米品种,是实现东北玉米生产可持续发展的主要措施。     

玉米深加工产业的循环经济模式研究

玉米深加工具有典型的替代能源及循环经济特征。目前玉米深加工行业面临的资源短缺和环境污染的双重制约。从促进经济与环境协调发展的角度,结合玉米深加工产业发展及环境治理现状,对玉米深加工产业的循环经济模式——玉米深加工生态产业园区建设进行了探索。通过对玉米深加工生态产业园上下游原料产业链的延伸、各环节废物的资源化分析、能源与水资源回收利用的设计和生态产业园区外围企业关系的研究,结果表明,通过实施清洁生产和延长产业链,构建闭合循环的玉米深加工生态产业链条,可实现资源、能源的有效节约和副产品、废弃物的综合利用,具有相应的环境、经济和社会效益,在增强企业绿色竞争力的同时可促进玉米深加工产业的可持续发展。该模式对吉林省及同类地区玉米深加工产业的可持续发展有指导和借鉴意义。     

玉米净作和间作植株间光强的时空分布(英文)

作物多样性种植能够有效减少病虫危害,显著增加产量,但其中的机理尚不清楚。太阳辐射是最重要的影响因子之一。本试验研究了玉米净作(A)及玉米/大豆2:2(B,2行玉米2行大豆)和2:4(C,2行玉米4行大豆)两种间作模式下,玉米冠层内太阳辐射强度的时空变化。研究结果表明,多样性种植可在不同高度上对玉米植株间的受光强度和受光时间产生明显影响。在玉米穗期,相比净作,在30cm高度上,B和C模式下光强都超过了2倍,在70cm高度上,光强超过10倍。花粒期,在110、160和210cm位置上,相比净作,B和C模式下光强分别提高了5倍、2倍和12%,而且随着测量高度的下降,间作模式下光强下降较为缓慢。从第7–18叶,相比净作,各叶位间作模式下光强平均增加2倍,而且日有效辐射时间平均提高了5小时。此外,玉米的一些生物学性状,如千粒重、每株产量和穗位叶叶面积等也表现出间作B和C模式都显著高于净作。因此,间作提高了玉米的受光强度和有效辐射时间,是改善玉米生物学性状的重要因子。