四川春玉米气象干旱致灾因子危险性

利用四川省1961-2014年147个地面气象站逐日观测资料与四川省春玉米观测资料,运用气象干旱对农业影响评估综合指数,建立四川省春玉米生育期气象干旱致灾因子危险性模型,研究了四川省春玉米播种-出苗期、拔节-孕穗期、抽雄开花-吐丝期、乳熟-完熟期及全生育期气象干旱致灾因子危险性空间分布特征.结果表明:春玉米需水关键期发生特、重、中、轻概率的空间分布不同;春玉米抽雄开花-吐丝期气象干旱致灾因子危险性较大,拔节-孕穗期次之,播种-出苗期较小;春玉米全生育期气象干旱致灾因子危险性盆西北至资阳北部较高,高原西南部河谷地带次之,盆地西南部、凉山州东北部较低.     

华北冬小麦作物气候干旱指数研究

作为农业干旱指标,降水距平百分率未考虑底墒作用,不同发育期水分对产量影响不同.利用降水距平百分率指数构建了华北冬小麦作物气候冬小麦干旱指数.该指数将冬小麦不同发育阶段的水分产量反应系数应用到降水距平干旱指数中,同时量化底墒对冬小麦生长发育过程中起到的重要作用.通过对河南省卢氏县冬小麦历年干旱和减产率进行计算和分析,结果表明,作物气候指标负距平百分率和减产率的相关性明显高于降水负距平百分率和减产率的相关性.作物气候冬小麦干旱指数在评估冬小麦干旱时要优于降水距平百分率,将作物和气候干旱相结合能更准确地评估冬小麦干旱,弥补降水距平百分率作为农业干旱指数只涉及气候干旱的不足.     

西北地区干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应

选取西北地区1961~2014年124个气象站点逐日气象资料,分析该区域降水量及可能蒸散量变化特征,采用相对湿润度指数探讨分析该区域四季及喜温、喜凉作物生长季干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:(1)西北地区降水量短缺呈增加趋势,可能蒸散量呈减少趋势,二者区域间差异均较大,其上升、下降趋势信度达99%及无明显变化站点分别占西北地区总站点的23.4%、0.8%、75.8%和18.5%、31.5%、50%。(2)西北地区相对湿润度表现为春季多特旱,夏秋两季多轻旱,冬季及喜温、喜凉作物生长季多中旱,且秋季呈变干趋势,其余各时段呈变湿趋势,春、夏、冬三季极为显著,空间上总体呈东南向西北逐渐递增后趋缓的趋势。(3)西北地区不同干旱发生频率总体呈现出春季冬季秋季夏季,喜温作物生长季喜凉作物生长季,而干旱频率区域分布特征与相对湿润度基本一致。(4)西北地区各时段日平均气温均呈显著增加趋势,降水量在秋季表现为减少趋势,其余各时段均呈增加趋势;日照时数在春季、喜温和喜凉作物生长季表现为增加趋势,而在夏、秋、冬三季表现为下降趋势;相对湿度、风速在各时段均表现为减少趋势。(5)相对湿润度指数M与各时段降水量、日照时数及相对湿度的相关性最大,与各时段风速及日平均气温也存在一定的相关性。     

干旱对豫西主要农作物生产的影响——以河南伊川县为例

以伊川县为例,分析各季节降水、气温变化趋势及干旱对主要作物生育和产量形成因素的影响.结果表明:伊川年降水量呈减少趋势,近10年春季、夏季降水量减少较多,气温升高加剧了干旱的发展;冬小麦干旱减产年表现为底墒差,播期前后干旱、春季干旱减产偏重,造成冬小麦基本苗和分蘖少、生育推迟,有效茎数、穗粒数偏少.初夏旱晚播、伏旱或初夏旱伏旱相连,使夏玉米发育迟缓,造成穗粒质量降低减产甚至植株干枯绝收.针对干旱对作物生产的影响,提出了适应对策.     

基于MCI的河南干旱时空变化特征分析

利用1971～2018年河南110个气象站点逐日逐日气温和降水量等资料,根据《气象干旱等级》干旱标准,计算得到各站点近48年逐日气象干旱综合指数（MCI）。基于MCI指数分析了历年平均干旱日数、各等级干旱年平均干旱日数、各季节平均干旱日数和干旱站次比的年变化、季节变化特征。结果表明：近48年来河南年平均干旱日数整体趋势自南向北逐渐增加,轻旱、中旱等级干旱年平均日数呈北多南少趋势,春季、夏季和冬季平均干旱日数呈北多南少趋势;近48年来干旱站次比的变化范围较大,区域性干旱在该地区出现的频率最高,河南干旱发生的范围有加大的趋势,除冬季外其它三个季节干旱发生的范围有逐渐加大的趋势。     

基于遥感数据的辽西北地区玉米干旱风险时空动态格局

 归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)目前已被国内外广泛应用于干旱的定量识别与监测,它是利用遥感方法获得的一个衡量地表植被生长状态以及植被覆盖度的指标。因此在气象干旱背景下,对干旱时段的NDVI进行计算,建立玉米干旱风险诊断模型,通过作物对干旱的响应表征农业干旱的风险。本文在气象干旱条件下,从玉米对干旱的响应出发,利用NDVI建立玉米干旱风险诊断模型,评估了研究区典型干旱年内典型干旱时段玉米的干旱风险。利用K-Means法将玉米干旱风险分为低风险、中等风险以及高风险3类,运用GIS与RS手段绘制了玉米干旱风险等级图,并对玉米干旱风险的时空格局进行了动态分析。结果表明,在玉米干旱风险时间变化规律上,由于土壤水的影响,玉米干旱风险不能完全与典型干旱年内典型干旱时段的降水距平百分率成反比;从玉米干旱风险空间分布特征来说,受纬度、海拔高度以及防旱抗旱能力的影响,干旱风险表现为南北差异明显。研究玉米干旱风险的时空动态格局,能够为政府部门和田间管理者掌握干旱的发生、发展变化,以及因地制宜地制定防御对策提供科学依据。     

农业干旱遥感监测指数及其适用性研究进展

 干旱是影响农作物生长发育的主要气象灾害,且在全球气候变暖背景下,中国呈现出增多增强的干旱化趋势。本文综述主要遥感干旱指数的最新研究进展,并对其优缺点进行比较,分析了各类农业干旱遥感监测指数的适用性:1)与土壤水分指标密切相关的各指数比较适宜于农业旱情早期预警及土壤干旱型农业旱情监测,对作物生长前期未封垄时,植被覆盖度低,土壤裸露情况下有很好的监测效果;2)表征作物形态及生理指标的各指数比较适宜于农业作物生长过程中,尤其是在封垄后,植被覆盖度较高的时期的旱情监测;3)各类综合干旱指数的适用性广阔,可以根据作物整个生长过程中的不同时期进行改良调整,但由于需要大量参数计算保证其精度,限制了实际应用。     

基于区域气候模式与作物干旱模式嵌套技术的华北农业干旱监测预测

2002年和2003年在山东农业大学布置相关农学实验,利用便携式光合作用测定仪Licor-6400测定了冬小麦叶片光合作用速率等大量作物生理生态参数,建立了作物干旱模式,并连接区域气候模式相似文献   

新疆南疆地区近50年来极端气候事件分析

为探讨新疆南疆地区近50年来极端气候事件,采用1961-2008年新疆南疆地区22个气象站点的逐日降水量、最高气温和最低气温数据,计算了20个极端气候指标,采用线性拟合方法分析了该地区近50年来极端气候事件的时空变化特征。结果表明:南疆地区极端降水和极端气温事件整体上都呈显著增加趋势。其中简单降水强度指数、年湿期降水总量、月最大1日降水量、月最大5日降水量及强降水量分别以0.79、59.9、4.52、7.56和23.32mm/10a的趋势增加,连续干日以-2.39 d/10a减小;南疆地区北部(天山山脉以南的带状区域)极端降水指数增长最快,南部和东部次之,塔里木盆地也显示出了微弱的上升趋势,西部部分站点则呈现较微弱的下降趋势;日最高温度的月极小值、日最低温度的月极小值、日最高温度的月极大值、日最低温度的月极大值、暖夜指数、暖日指数、夏日数、逐日温度差等都显示出上升趋势,而霜冻日数、结冰日数、冷夜指数、冷日指数和冷期长度指数都呈下降趋势,其中,逐日温度差和冷夜指数都呈波动减小的趋势,冷日指数呈先增大后减小的趋势,暖夜和暖日指数则呈先减小后增大的趋势,冷期长度指数呈先下降再上升达到峰值而后下降的趋势。     

近五十年锡林浩特市干旱特征分析

利用内蒙古锡林浩特市气象站1953～2006年的逐日气象资料,通过计算降水量的距平百分率,按不同的时间尺度划分不同的干旱等级,对锡林浩特市的干旱情况进行了分析,结果表明,该地区约十年六旱,年干旱程度有加剧趋势;季干旱发生频率约为37%,冬季特早和重旱出现频率居各季之首,春季次之,除了冬季,其他季节的干旱程度均呈加剧趋势;春-夏和秋-冬连旱频数较其他两季连旱频数高;11月特旱频率居各月之首,3、1O、11月重特旱频率达到20%,全年干旱出现最少的月份为6、7月,干旱出现频率为24%,8月份对夏季干旱的加剧有显著的影响.总体上,研究区干旱频发,干旱程度有加剧趋势.     

桂林市近56年降水结构的时间变化分析

以桂林市1951～2006年的地面逐日降水资料为统计数据,采用线性回归方法,对桂林市近56年的年降水量、不同降水强度日数、降水极值、最大日降水量、最大连续降水量等指标的变化进行分析,并用降水距平百分率方法分析了56年来桂林市干旱事件发生的程度.结果显示:56年来桂林市降水量呈现略微上升的趋势,小、中雨强度的日数在略微增加,大雨以上的日数减少,而降水总日数也在减少,高强度降水集中程度加强;最长连续无降水日增加,降水量呈现集中的趋势;干旱的发生次数增多;近56年的降水量的变化是多种因素综合作用的结果.     

大气降水环境下玉米生长期旱涝频率及防御对策

以作物生长期内供需水量比作为作物旱涝等级指标,通过对聊城市1961—2010年玉米生长期内的大气降水统计资料的分析,明确了鲁西平原地区玉米生长期内大气降水的多寡对夏玉米正常生长的影响,确定了符合玉米生长期的旱涝年景评价指标.根据旱涝指标,明晰了玉米生长期内的旱涝变化频率特征:旱涝灾害频繁,50 a中玉米生长期内出现干旱32 a,出现频率为64%.雨涝年6 a,出现频率为12%.干旱和雨涝年的频率为76%,即在大气降水环境下,玉米生长期内发生旱涝的概率大于十年七遇;作物生长期内旱涝频率各年代逐渐增大,作物因旱涝受灾呈现出明显加重的趋势,对农业生产和粮食安全的威胁愈加突出,对生态农业建设构成较大威胁.结合作物生长期内大气降水的多寡导致的旱涝频繁的特征,提出了做好抗旱涝防减灾工作的对策.     

两个玉米品种在萌芽期和苗期的干旱耐性比较分析

以登海605(DH)和伟科702(WK)2个抗旱性不同的玉米品种为材料,分别在萌芽期采用精确称重控水,在苗期采用20%PEG-600溶液模拟田间土壤干旱胁迫的方法,对2个玉米品种萌芽期的生长量特征参数,苗期叶片光合作用特征参数、叶绿素荧光及多项生理指标进行测定,比较研究干旱胁迫对这2个玉米品种种子萌发和幼苗生理性状的影响。研究结果表明,在干旱胁迫条件下,2个玉米品种在萌芽期的发芽率、发芽势、发芽指数、种子萌发抗旱指数、株高、胚根长、贮藏物质转运率、地上和地下部分干重(与对照相比)均下降,且DH各指标降低的幅度均低于WK下降的幅度;干旱胁迫使2个玉米品种苗期叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均降低,且DH的Pn,Tr和Gs下降幅度均低于WK,但对2个品种玉米叶片的荧光参数几乎没影响;干旱处理使2个玉米品种叶片的过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)和质膜透性均升高,且DH叶片中H_2O_2,MDA含量和质膜透性升高幅度均小于WK,同时,干旱处理使2个玉米品种叶片的抗氧化酶CAT和POD活性、脯氨酸、还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)及可溶性蛋白含量均升高,DH叶片中这些指标升高幅度均较大。综上分析得出,干旱胁迫主要抑制2个玉米品种叶片的光合作用和碳水代谢速率,进而抑制其生长,二者均通过提高保护酶SOD,POD, CAT和APX活性,增加渗透调节物质等策略来缓解干旱胁迫造成的伤害。DH多项参数比WK受干旱影响小,较耐旱,研究结果为农业生产选育抗旱玉米品种提供了一定的理论依据。     

冀东滨海区玉米品种抗旱鉴定

为确定玉米在冀东滨海区的抗旱表现,按河北省地方标准“农作物品种抗旱性鉴定规程”（DB13/T398.5-1999）,对12个玉米品种在冀东滨海区干旱胁迫和非干旱胁迫下的产量和抗旱指数进行了鉴定。结果表明,富友一号、丹玉86、东单66号、东单19号、沈玉18、邯丰79的产量和抗旱指数都高于对照品种农大108,具有较好的抗旱性,适宜在该地区干旱条件下栽培。     

攀西地区早春作物生育规律研究

攀西地区下湿田增种早春作物,是充分利用春季光温资源,提高复种指数的有效措施。测定5种早春作物的全生育期、叶面积指数、干物质积累与净同化率、茎叶中蛋白质、可溶性糖含量等生理指标和产量、产值。不同作物比较试验表明,攀西地区下湿田早春作物以种植玉米、西瓜、马铃薯的产量和产值较高。     

徐州地区2009—2013年旱情及其对农业的影响

利用降水数据,采用Mann-Kendall检验和SPI指数方法从不同时间尺度分析徐州地区干旱发展趋势,结合实地调研结果,给出近年干旱形成的原因。降水趋势分析表明,徐州地区1951—2013年降水量呈逐年减少趋势,其中春、秋和冬季更显著。年尺度的SPI指数结果显示,徐州地区干旱有显著增强趋势。从季度尺度SPI指数分析来看,春、秋和冬季干旱程度整体有增强趋势,夏季相反但并不明显。计算了2009—2013年徐州地区的逐月SPI指数,发现除2011年各月主要呈现为中旱外,其余年份各月则以轻旱为主。自然降水过程通常不能满足小麦生长需水量,需要灌溉补偿。部分县乡存在农田水利设施薄弱、缺乏合理灌溉措施等问题,这也是加重其农业干旱的重要原因之一。     

基于降水量距平百分率的湘江流域干旱时空特征研究

研究湘江流域干旱特征变化规律,为该区域的抗旱减灾提供科学依据。利用1961～2018年湘江流域14个气象台站的逐日降水资料,采用降水量距平百分率和干旱频率、干旱强度、干旱站次比等干旱评估指标分析湘江流域近58年干旱时空特征。结果表明:年尺度干旱多发区域集中在流域南部,全流域干旱范围略减,干旱强度略增。干旱时空特征反映在季尺度上的差异显著,具体表现为春旱风险最小,但有变旱的趋势,夏旱风险较大,多发于东北和南部地区,干旱强度和范围均呈减小的趋势,秋旱风险最大,多发于中部和南部,发生范围微增,干旱强度略减,冬旱风险略高于春旱,发生范围和干旱强度均有增大趋势。月尺度干旱风险的变化趋势主要表现为1～6月干旱范围和强度较小,呈减小趋势,7～12月干旱范围和强度呈先增大后减小的趋势,10月的干旱风险最大。     

基于SPEI指数甘肃省不同气候区域干旱时空变化分析

根据甘肃省6个气候区域划分以及多年降水空间分布,选取了58个气象站点1961～2014年的逐日降水和日均气温资料。采用标准化降水蒸散指数(SPEI)对全球变暖背景下甘肃不同气候区域的干旱时空变化特性进行研究分析。研究发现:甘肃干旱加剧的时间点与气温升高的时间点以及降水回升的时间点相一致,均出现在90年代中期;甘肃全省平均干旱频率为33.6%,其中轻旱9.1%、中旱14.5%、重旱5.5%、特旱4.4%;全省平均SPEI年代趋向率为-0.20/10a,表明甘肃干旱向加剧的方向发展;甘肃降水量自东向西递减,降水量越低的区域受气温升高的影响越大;甘肃东部区域的陇南和天水等地区的气候向暖湿化变化,而西部大部分区域的气候暖干化加剧,戈壁化和沙漠化的情况可能会进一步加重。     

基于决策树分类的水稻干旱灾损评估

干旱对农作物生长有很大影响,农业干旱是人们研究的热点问题之一.以Landsat8 OLI、Sentinel-2A为遥感数据源,结合实地采集样点,选取湖北曾都区、随县作为研究区,采用决策树方法对研究区的水稻作物进行旱情评估.首先预选NDVI、TVDI、GVMI、MPDI等旱情指标和样本数据进行相关性分析以选取最佳指标,分别提取7、8、9月份水稻旱情分布,然后利用各月份水稻旱情分布构建决策分类树,对水稻旱情区进行分类提取,得到水稻干旱受灾面积及空间分布.研究表明:以上4种指数中,GVMI和样本相关性最高,为最优指数;决策树分类法对水稻旱灾遥感监测的总体精度为93.1%,Kappa系数为0.85,根据不同灾害程度对灾害区进一步划分后精度有所下降,分别为86.2%、0.81,研究区内水稻受灾面积达到43 957.49 hm~2,占比56.87%,其中欠收区、绝收区和未种植区分别占比25.41%、26.78%和4.68%,其他为正常生长区.决策树分类法对水稻旱情监测效果显著,可为水稻干旱监测与评估提供理论和实践参考.     

基于TRMM降水数据的陕西省干旱分析

针对气象站点观测数据不能测量大范围区域降水量的情况,以陕西省为研究区,以其境内20个气象站点的实测降水量为"真值",采用一元线性分析法分别在月尺度和年尺度上验证TRMM 3B43(热带卫星降水数据)与实测降水量的一致性.以Pa指数(降水距平百分率)作为评价干旱的指标,分析2007—2016年陕西省干旱发生的分布情况.研究表明:TRMM 3B43能够较为准确的表示陕西省的降水量情况;陕西省的降水量分布大体呈现南多北少,且大部分降水集中在6—9月份,11月—次年3月降水量较少;陕西省存在较为明显的干旱化趋势;陕北地区干旱情况发生较为频繁,干旱发生频率在80%以上,干旱面积明显大于关中以及陕南地区.