2010年春季西南地区干旱遥感监测及其影响评估

利用国产环境减灾星多光谱、热红外数据以及美国中分辨率MODIS数据建立了2010 年春季我国西南地区的干旱及其影响的遥感监测与评估方法。主要包括：1) 旱情遥感监测,利用环境减灾星多光谱数据和热红外数据构建旱情遥感综合指数监测西南地区的旱情;2) 地表可用水资源遥感监测,主要利用2010 年3 月中旬及去年同期的多光谱数据,对位于云南、贵州、广西境内的三个典型水体的水面面积进行了动态监测,以评估地表水面面积及水位的变化;3) 干旱对农作物的影响,主要通过农作物生长过程曲线分析各省(市) 区的作物受旱情的影响过程,并利用耕地面积与遥感监测作物种植成数、分类成数,以及耕地受旱比例计算作物受旱面积,通过田间实验对不同生育期冬小麦受到水分胁迫条件下的减产结果,确定不同旱情等级对应的粮食减产比例,计算各省(市) 的冬小麦减产数量。结果表明旱情最严重区域在广西西北部、贵州西南部和云南的中部与东北部,冬小麦、油菜、甘蔗等作物生长过程受到明显抑制,受旱面积分别达到9.13×10⁵ hm²、5.43×10⁵ hm²与9.00×10⁵ hm²,冬小麦产量损失达到8.3×10⁵ t,约占2009 年四省市冬小麦总产量的13.7%、全国冬小麦总产量的0.8%和全国粮食总产量的0.16%,对我国粮食总产量影响不大,但云南和贵州的冬小麦减产分别达到48%和31%,对区域粮食供应影响较大。     

额济纳绿洲生长季参考作物蒸散发敏感性分析

敏感性分析是预测气象变量扰动引起的参考作物蒸散发变化的重要途径。以额济纳绿洲为研究区,运用FAO56 Penman-Monteith模型计算了额济纳绿洲1988—2007年生长季参考作物的日平均蒸散发,并计算其对气温、风速、太阳辐射和相对湿度的敏感系数。结果表明,额济纳绿洲生长季参考作物日平均蒸散发的敏感性系数波动较大;其中,参考作物蒸散发对太阳辐射最为敏感,其次是气温,最后是风速和相对湿度。利用敏感性系数能较好的预测参考作物蒸散发对太阳辐射、气温、风速和相对湿度扰动产生的响应。     

CO2和O3浓度倍增对作物影响的研究进展

文中利用自行设计的OTC - 1型开顶式气室进行了 9a的田间试验 ,取得了一批质量可靠的试验数据 ,分析了CO2 浓度倍增对大豆、冬小麦、棉花、玉米、春小麦和谷子的生物量、产量及品质的影响 ,结果表明CO2 浓度倍增对上述 6种作物的生物量及产量的影响均是正效应 ,对冬小麦、棉花和谷子品质的影响可能是有利的 ,对玉米品质的影响可能是不利的 ,对大豆的影响不大 ;分析了O3 浓度倍增对冬小麦、水稻、油菜和菠菜生物量、产量及品质的影响 ,结果表明O3 浓度倍增对上述 4种作物生物量的影响均是负效应 ,对冬小麦和水稻的产量影响是负效应 ,但是冬小麦和水稻籽粒中粗蛋白和 17种氨基酸含量都有所增加 ;分析了CO2 和O3 浓度复合倍增对大豆生物量、产量及品质的影响 ,结果是生物量和产量呈增加趋势 ,说明了CO2 的正效应大于O3 的负效应。采用作物模型数值模拟方法 ,分析了CO2 和O3 浓度倍增对冬小麦生物量及产量的影响。     

作物发育期记录的审查方法

作物发育期记录是农气资料中重要组成部分,也是农业气象情报预报、农业气候分析、区划及农业气象科研工作的基础,因此审查作物发育期记录的正确与否非常重要。     

东北黑土地产能时空演变及其提升对策

东北黑土地产能变化的时空演化规律研究对于保护东北黑土地、保障国家粮食安全具有重要意义。基于MODIS-EVI数据,利用阈值法以作物最优生长时长(MAD)表征黑土地产能,揭示2010～2018年东北黑土地产能的时空演变及提升潜力。结果表明：(1)东北黑土地产能整体由中南向西北递减,以作物最优生长时长2～4级为主,种植集中区主要分布于松嫩平原东部及三江平原中西部地区;(2)东北黑土地产能2010～2018年总体表现为先上升后下降的趋势,70%左右的黑土地产能保持稳定,产能显著提升的黑土地占3.99%,产能显著下降的占24.88%;(3)东北黑土地产能提升潜力整体处于中等水平,空间上呈现“西高东低”状态,具有较大提升潜力的耕地较少。基于上述研究结果,参考黑土地保护的梨树模式、龙江模式,针对黑土地出现的“变薄、变瘦、变硬”等问题,提出了东北黑土地产能提升与保护的政策建议。     

基于GRACE数据的天山阿克苏河流域水储量变化分析

水储量变化可视为气候变化对水文系统影响的指示器。基于GRACE数据,结合气候数据和冰川积雪数据,分析了近10 a年来阿克苏河流域的水储量变化。研究结果表明:(1)过去10 a间阿克苏河流域的水储量呈递减趋势,减少速率为-0.12±0.85 cm/a,且春季表现为正距平,而秋季表现为负距平;(2)山区冰川退缩和积雪消融是该流域山区水储量减少的主要原因,近半个世纪以来冰川物质平衡为负平衡,同时近十年来积雪面积递减速率为-24 km~2/a;(3)阿克苏河流域的耕地面积的迅速增加导致了地下水过度超采,是绿洲区水储量减少的主要驱动因子。     

1971-2016年黑龙江省作物生长季降水量时空演变特征

利用黑龙江省78个气象站1971-2016年作物生长季内(5-9月)逐日降水资料,采用数理统计方法,分析了黑龙江省作物生长季各月降水量的时空演变特征。结果表明:1971-2016年间,研究区作物生长季5月降水量呈显著增加趋势(P<0.05),6月、7月降水量呈上升变化(P>0.05),8月、9月降水量呈减少趋势(P>0.05);研究期内,生长季各月降水量的空间分布总体存在中部多的态势,但略有差异,6月、8月为东西少、中部多,5月西部少、中东部多,7月西多东少,而9月呈由西南向东北逐渐增多的趋势;生长季各月降水量的离散程度不同,总体表现为7月>8月>6月>9月>5月,盛夏7月降水量离散程度最大,春季5月最小。     

中国绿洲喜温作物气候生长期对全球变暖停滞响应的时空差异

基于中国绿洲喜温作物分布区67个地面气象站1960—2016年逐日平均气温数据,运用线性趋势法、反距离加权(IDW)、Morlet小波分析法、Mann-Kendall检验等方法,分析了中国绿洲喜温作物气候生长期生长初、终日及生长期的时空变化对全球变暖停滞(globe warming hiatus)的响应。结果表明:1998—2012年中国绿洲喜温作物气候生长期生长初、终日及生长期变化倾向率分别为:-2.15d·(10 a)-1、2.76 d·(10 a)-1、4.91 d·(10 a)-1,与1960—2016年和1960—1998年相比呈现出初日提前、终日推迟、生长期延长的态势,没有出现对全球变暖停滞的响应;空间变化方面,仅有超过22%的站点有对全球变暖停滞的响应,整体响应不显著;但各绿洲对全球变暖停滞的响应却不尽相同,柴达木绿洲喜温作物气候生长期对全球变暖停滞的响应最为显著,其余绿洲则反之,也反映了青藏高原是气候变化的驱动器与放大镜。突变分析显示,研究区喜温作物生长初日、终日及生长期分别在2008年、2001年、2006年发生突变,突变年份多集中于变暖停滞期,之后的变化趋势显示对全...     

作物水分亏缺指数在农业干旱监测中的适用性

将作物水分亏缺指数作为干旱识别指标,对其在我国不同农区适用性进行了探讨.通过计算1971～2000年全国18个气象站的逐日滚动作物水分亏缺指数,以及春、夏、秋、冬各季节和逐年平均作物水分亏缺指数,初步分析了该指数的时空分布特征.以作物水分亏缺指数距平为干旱监测指标,对代表站典型干旱年的干旱时段进行分析验证,与实况基本吻合.该指标能较好地反映各站主要生长季作物水分亏缺与农业干旱情况,对监测不同区域的农业干旱具有较好的适用性.     

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。