中国农业气象

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1. 陕西北扩区苹果种植的气候适宜性及潜力分析

梁轶, 屈振江, 鲁成, 张黎, 刘璐, 王景红

中国农业气象 2023, 44 (05): 347-360. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.05.001

摘要（300）

PDF（pc）（5232KB）（224）

为了厘清新的气候期（1991−2020年）陕西北扩区苹果气候适宜种植区的精细化分布，揭示该区域苹果可发展种植潜力，本文基于陕西苹果产区气象观测、数字高程模型、耕地确权等多源数据资料，综合考虑陕北山地苹果种植的气候与立地条件需求，选取年平均气温、年降水量、6−8月空气相对湿度、6−8月平均最低气温、1月平均气温、坡向、坡度共7项因子作为区划指标，采用多元回归方法进行各气候因子空间化模拟推算，基于模糊集线性隶属函数方法构建各项单因子适宜度定量评价模型，利用加权综合评判和集优法研制了陕西北扩区苹果种植气候适宜性区划，并应用耕地确权数据提取分县（区）苹果北扩适宜种植区的旱地和可灌溉面积分布，以明确其可发展种植潜力。结果表明：（1）陕西苹果适宜种植区北界主要分布在自吴起、靖边中南部向东北经横山南部、米脂延伸至佳县中南部一带向阳缓坡丘陵沟壑区，海拔一般在730～1660m。（2）野外调查验证显示，区划结果与果园实地种植分布的一致性约80%。（3）基于耕地确权数据的分县（区）苹果气候适宜区精细化空间分布结果显示，北扩区苹果气候适宜等级以上可发展种植面积约276.9khm²，占可用耕地24.6%，其中旱地面积占96.3%，以雨养农业为主。与各县（区）苹果种植现状统计数据对比分析表明，榆林市除神木、府谷外的其他大部分县（区）和延安市吴起县苹果气候适宜区潜在种植面积尚有4.9～28.5khm2的发展空间，延安市志丹县苹果气候适宜区潜在种植发展面积已趋于饱和。

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2. 生物可降解地膜的应用效果及存在问题

郭波, 杨振, 何文清, 刘家磊

中国农业气象 2023, 44 (11): 977-994. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.11.001

摘要（288）

PDF（pc）（625KB）（309）

地膜覆盖栽培技术在给农业生产带来增产、增收的同时，由于对聚烯烃塑料地膜的长期使用，回收率不高等问题的存在，使其积存土壤中，造成严重的污染问题。在地膜残留严重的区域，土壤结构受到严重破坏，耕地质量下降，农业操作受阻，作物的出苗、营养吸收及根系生长发育受到限制。生物降解地膜在自然环境条件下可被细菌、真菌和放线菌等微生物降解，最终分解成CO₂和H₂O，不仅对土壤无污染而且对农作物的生长发育有促进作用，成为解决白色污染问题的有效途径之一。对生物降解地膜的不断深入研究，表明其对土壤环境及农作物产量等均有不同程度的影响，这些影响在不同区域和作物上存在较大的差异性，无法简单通过一项或者几项试验直接得出生物可降解地膜较塑料地膜PE优秀的结论。本文通过综述近年来有关生物可降解地膜对土壤环境和农作物生长发育及产量影响研究的结果，比较使用生物可降解地膜（BM）和塑料地膜（PE）处理后的各种实验效果，分析其优劣性并对生物可降解地膜性能的改进提出建议，以期不断完善生物可降解地膜的性能，实现农业科技的可持续发展。总结分析表明，（1）生物可降解地膜可以提高土壤温度和湿度，满足作物生长前期所需，加快出苗，缩短生长周期，同时对土壤有机质、有效氮和土壤酶活性等产生有益的影响，提高土壤养分含量。在微生物方面，生物可降解地膜可以促进土壤微生物含量和土壤呼吸速率的增长。同时，生物降解地膜具有较PE地膜优秀的减草能力，其中以黑色生物可降解地膜效果最佳，能够有效减少田间杂草数量，保证作物所需营养的供给。（2）在农作物方面，生物可降解地膜能在玉米生育前期和中期促进玉米生长，缩短生育时期，并提高产量。覆盖生物可降解地膜处理的棉花籽棉产量与PE地膜处理无显著差异，覆膜处理较裸地在产量上有显著提升。生物可降解地膜处理的马铃薯在生长前期因为土壤温度增加导致发芽更快，显著缩短生育周期，提早上市，并且较PE地膜和裸地能显著提高产量，其中黑色生物可降解地膜效果最明显。对于谷子作物，覆盖生物可降解地膜处理下的产量与PE地膜处理无显著差异，覆膜处理在产量上较裸地处理均有显著提升。而对于生长周期较短的番茄、茄子和甜菜等蔬菜作物，生物可降解地膜能够长时间发挥保温增墒的作用，促进作物快速生长，最终产量与覆盖PE地膜处理无明显差异甚至有小幅提升，且较裸地处理有显著提升。（3）提出生物可降解地膜现存的不同成分对土壤及农作物的影响问题、降解可控问题和成本问题，如降解速度难以控制、生物可降解地膜不完全降解导致的环境问题、技术成熟度不高以及价格较高的问题，同时对今后的研究发展方向提出建议，对生物可降解原料进行改性创新，降低成本，并对生物可降解地膜的降解机理进行调控，加强生物降解地膜的原材料、配方和生产工艺的研究，研发高性能、多功能化的生物可降解地膜，同时满足区域适用性和作物适用性的新型生物可降解地膜，为生物降解地膜向更多区域和更多作物种类的推广应用奠定理论基础。

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3. 深度学习技术在农业干旱监测预测及风险评估中的应用

黄睿茜, 赵俊芳, 霍治国, 彭慧文, 谢鸿飞

中国农业气象 2023, 44 (10): 943-952. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.007

摘要（274）

PDF（pc）（343KB）（340）

人工智能技术的发展，特别是深度学习的出现，推进了农业新发展，是农业现代化生产的新方向。深度学习具有学习能力强、覆盖范围广、适应力强、可移植性好等优点，其开发模拟数据集可以解决实际问题，在农业干旱的监测预测及风险评估中的应用越来越广泛。本文采用文献综述方法，归纳农业干旱监测预测评估技术的发展与应用，总结深度学习模型的原理、优势和不足，概述深度学习模型在农业干旱监测预测及风险评估方面的实际应用，探讨深度学习数据集要求大、数据预处理耗时长、预定义类别范围窄、遥感图像复杂的问题，并对未来研究方向进行展望。结果表明，近年来农业干旱监测预测及风险评估技术取得重要进展，然而由于农业系统的非线性及干旱灾害发生的复杂性，现有技术在适用地域、对象和精准性等方面仍难以满足新形势下实际农业生产的需求。深度学习方法为农业干旱研究提供了新手段，但深度学习模型无法准确表达作物生长具体过程与机理，可尝试探索通过深度学习模型和作物生长模型的耦合来确保深度学习模型的可解释性。对于修正预测序列中存在的误差，可建立基于深度学习模型与大气环流模式的耦合模型，进一步提升模型对中长期农业干旱的预测能力。针对灾害样本容量有限问题，加强基于深度学习和迁移学习的农业干旱监测与评估研究，可进一步提高农业干旱精细化监测与评估精度。针对影响农业干旱形成的因子具有数据量大、类型多样、非线性的特点，采用深度学习与信息融合相结合的方法，可进一步提高区域农业干旱监测预测及风险评估精度。因此，深度学习模型与作物生长模型的耦合、融合深度学习模型和大气环流模式的农业干旱预测、基于深度学习与迁移学习的农业干旱精细化监测与评估、深度学习与信息融合技术相结合的区域农业干旱监测预测及风险评估是未来深度学习技术在农业干旱监测预测及风险评估中应用的发展趋势。

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4. 全球气候变化下土壤呼吸对温度和水分变化的响应特征综述

冉漫雪, 丁军军, 孙东宝, 顾峰雪

中国农业气象 2024, 45 (01): 1-11. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2024.01.001

摘要（263）

PDF（pc）（724KB）（287）

气候变暖、降水格局变化等是气候变化的主要表现形式，也是影响土壤呼吸主要的非生物因素，探明气象条件（温度、水分）对土壤呼吸影响及作用机制是理解陆地生态系统碳循环的重要内容之一。本文对近年来国内外学者关于温度和水分对土壤呼吸的影响及机制的研究进展进行综述。结果表明，（1）气候变暖与土壤呼吸存在正反馈调节，但温度适应性削弱了二者的反馈关系。增温时长和土壤碳储量不同导致温度对土壤呼吸的影响具有时空差异。土壤呼吸对温度适应性机制主要包括土壤微生物适应性、底物消耗和土壤矿物质活化等。（2）降水对土壤呼吸的作用取决于土壤初始水分含量。当土壤含水量低于萎蔫系数时，降水不仅增加土壤含水量还可促进土壤呼吸，在土壤含水量接近田间持水量时土壤呼吸达到最大值，当土壤含水量达到饱和值时土壤呼吸又会受到抑制。水分对土壤呼吸影响机制主要为替代效应与阻滞效应、底物供给、微生物胁迫以及根系响应等。（3）土壤呼吸与土壤温度、水分的耦合关系取决于土壤水热因子配比，当土壤温度成为胁迫因子时，降水引发的土壤水分含量升高对土壤呼吸的激发效应被低温的负面影响所抑制；当土壤水分成为胁迫因子时，气候变暖引发的土壤温度升高对土壤呼吸的促进作用被干旱的负面影响所抵消，进行土壤呼吸研究时需充分考虑土壤温度和水分的交互作用。为更全面深入地明晰陆地生态系统土壤碳排放扰动因素，未来气候变化下土壤呼吸与环境关系等相关领域研究应为重点方向，一是加强多因素交互作用对土壤呼吸影响的研究，并定量化研究土壤呼吸组分；二是持续关注土壤呼吸对土壤初始温度和温度波动的响应特征，探索生物多样性或群落结构组成对土壤呼吸的影响。

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5. 基于Copula函数分析华北地区年高温干旱复合事件发生特征

俞昕, 张琪, 杨再强

中国农业气象 2023, 44 (08): 695-706. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.08.005

摘要（261）

PDF（pc）（2053KB）（353）

基于华北地区36个气象站1960−2019年逐日最高气温和降水数据，识别逐年高温强度和干旱强度，利用Copula函数构建高温强度和干旱强度的二维联合累积概率分布函数，分析不同类型高温干旱复合事件的重现期以评估复合事件的发生特征。结果表明，对年高温日数和干旱强度进行边际分布拟合时，GEV函数在更多的站点效果最好；将年高温日数和干旱强度进行二维联合，应用最多的Copula函数为Symmetrised Joe-Clayton函数。相比于高温强度，干旱强度对复合事件联合重现期的影响更大。华北地区西南部更容易发生高温强度高的复合事件，中南部更容易发生干旱强度高的复合事件。华北地区高温干旱复合事件不同区域的主导因素存在差异，需针对不同区域复合事件的特征采取措施以减轻其带来的危害。

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6. 灌浆期高温对玉米叶片光合特性及抗氧化酶活性的影响

余梦奇, 路梦莉, 张雅婷, 陈志英, 李文阳

中国农业气象 2023, 44 (07): 599-610. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.07.005

摘要（241）

PDF（pc）（513KB）（170）

2021年6−10月以玉米品种隆平206、安科985为材料，采用盆栽试验，设置灌浆期高温处理，即白天平均温度为（37±2）℃，持续处理30d，以自然温度为对照，即白天平均温度为（31±2）℃，测定不同处理下玉米产量、穗位叶叶绿素相对含量（SPAD）、光合参数、叶绿素荧光参数、抗氧化酶（CAT、SOD、POD）活性及丙二醛（MDA）含量，研究高温处理对玉米穗位叶光合特性、荧光特性及抗氧化酶活性的影响。结果表明：与对照相比，高温处理显著降低玉米行粒数、百粒重，进而降低玉米单株产量。高温处理下玉米叶片叶绿素相对含量（SPAD）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）显著降低，胞间二氧化碳浓度（Ci）显著增加，表明净光合速率（Pn）的降低主要受非气孔因素的影响。高温处理对玉米荧光参数具有显著影响。高温处理下玉米穗位叶最大光化学量子产量（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSII）、光化学猝灭系数（qP）显著降低，非光化学猝灭系数（qN）显著增加。高温处理后玉米超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均显著降低，丙二醛（MDA）含量显著增加。可见，高温处理对玉米叶片光合机构造成损伤，降低了抗氧化酶活性，增加了膜质过氧化程度，降低了叶绿素相对含量，光合性能受到抑制，进而导致光合同化物积累受阻，最终造成玉米产量显著降低。

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7. 机器学习算法在高光谱感知作物信息中的应用及展望

赵金龙, 张学艺, 李阳

中国农业气象 2023, 44 (11): 1057-1071. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.11.007

摘要（223）

PDF（pc）（403KB）（254）

机器学习作为一种统计学与计算机科学相结合的新兴技术，近年来在作物信息获取任务中得到广泛应用。传统的作物信息获取方式主要依靠化学检测法，测定过程耗时、耗力。基于机器学习算法和高光谱遥感技术能够通过无损的方式，快速感知作物外观及内部理化参数，具有明显的应用优势和发展前景。本文对国内外作物信息高光谱遥感相关研究进行系统性梳理。总结了不同机器学习算法在高光谱感知作物信息中的应用及优缺点，归纳了机器学习算法建模的不确定性，指出高光谱感知作物信息的未来发展趋势为，通过多源遥感协同观测实现作物信息获取方式互补，发展高光谱遥感与作物模型同化技术、高光谱遥感与人工智能深度融合技术，从而实现面向作物全生育期的关键信息智能化获取与决策。

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8. 油茶开花期冻害分级指标构建

袁小康, 邬定荣, 王培娟, 王庆龄, 范雨娴, 何娜

中国农业气象 2023, 44 (07): 633-641. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.07.008

摘要（216）

PDF（pc）（462KB）（146）

为构建普通油茶开花期冻害指标，以普通油茶品种“铁成1号”为试验材料，分别于2020年和2021年在湖南省常德市油茶基地开展人工控制试验。以自然状态为对照，利用低温冻箱设置−6～3℃（或−8～2℃）多个不同强度低温处理，以非离体的方式将开花期油茶树枝条置于冻箱处理4h，处理结束后7d观察油茶树枝条冻害症状，测定油茶落花（果）率和光合作用参数。结果表明：低温对油茶形态、落花（果）率和光响应参数均有明显影响。温度越低，冻害症状越明显，落花（果）率越大，最大净光合速率、表观量子效率和光饱和点越低。根据冻害症状和上述生理指标对不同低温的响应，确定−2℃为开花期油茶遭受冻害的上限，−6℃是冻害明显加重的临界温度，−8℃是严重冻害的临界温度，进而建立油茶开花期轻度冻害指标为，−6℃＜日最低气温≤−2℃，中度冻害指标为，−8℃＜日最低气温≤−6℃，重度冻害指标为，日最低气温≤−8℃。

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9. 气候变化对青藏高原青稞生产影响的研究综述

郝帅, 宋艳玲, 孙爽, 王春乙

中国农业气象 2023, 44 (05): 398-409. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.05.005

摘要（215）

PDF（pc）（444KB）（209）

青藏高原为全球气候变化敏感区，生态系统非常脆弱。青稞是青藏高原主要作物，对气候变化较为敏感。本文梳理了当前以及未来气候变化对青藏高原青稞生产影响的相关研究，就青藏高原农业气候资源和农业气象灾害变化以及气候变化对青稞种植制度、生育期和产量的影响进行归纳总结。已有研究结果表明，在气候变化背景下，青藏高原地区较其他地区增温显著，降水增加，日照时数减少，干旱和洪涝等农业气象灾害更加频繁；气候变化使得青稞潜在种植界限向高纬度、高海拔地区移动，可种植面积增加，生育期缩短，当前气候变化对青稞生长有利，同时品种更替和技术进一步提高了青稞产量和适应气候变化的能力，但在未来气候变化影响下，青稞生育期将继续缩短，青稞生产及藏区粮食安全面临严峻考验。现有研究存在青稞研究区域局限性，气候变化对青稞复合影响和综合风险评估研究较少等问题。未来需深入认识气候变化对青稞生产影响的机制机理，创建青稞气象灾害影响与综合风险动态评估技术体系，制定有效措施促进高原青稞生产适应气候变化，保障青藏高原青稞粮食安全。

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10. 不同气候区潜在蒸散量变化趋势及归因分析

刘文辉, 张宝忠, 魏征, 韩松俊, 韩聪颖, 王雅琦, 韩信

中国农业气象 2023, 44 (07): 545-559. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.07.001

摘要（205）

PDF（pc）（3706KB）（175）

以全国710个气象站点常规观测资料为基础，采用Penman-Monteith公式计算1970−2017年逐日ET_o，运用Mann-Kendall趋势检验法、贡献量分析法等，分析不同气候区年尺度ET_o变化特征及敏感因子，量化气候因子对ET_o变化的贡献。结果表明：（1）全国710个气象站点中，有177个站点年ET_o呈现显著增加趋势（0.51～5.55mm·a⁻¹，P<0.05），147个站点ET_o呈现显著减少趋势（−0.65～−5.00mm·a⁻¹，P<0.05），而386个站点变化趋势不显著。不同气候区平均温度（T）和风速（U）呈增加趋势，相对湿度（RH）和净辐射（RN）呈减小趋势；（2）不同气候区ETo敏感因子不同，极端干旱区、干旱区和半干旱区ET_o主要敏感因子为RN，半湿润区、湿润区ET_o对RH最敏感，且随着湿润度的增加，ET_o对RN和RH的敏感度增加；（3）ET_o变化趋势受气候因子敏感性和相对变化率共同影响。极端干旱区、干旱区、半干旱区和半湿润区ET_o增加主要由温度上升变率较大所致，ET_o下降主要由风速下降变率较大主导，而湿润区ET_o变化由其对RH和RN的高敏感性所引起。综合而言，相比较敏感系数，考虑相对变化率的贡献量指标对表征气候因子对ET_o变化的影响更具有指示意义。

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11. DSSAT-CSM模型在玉米种植研究中的应用进展

王宇玲, 徐春霞, 毕亚琪, 范军, 郭瑞佳, 王晶, 番兴明

中国农业气象 2023, 44 (06): 492-501. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.06.004

摘要（200）

PDF（pc）（448KB）（131）

作物模型在模拟、评估、预测玉米作物生产等方面发挥着关键作用。本文采用文献综述的方法，系统归纳了DSSAT-CSM模型在中国的发展和应用，总结了DSSAT-CSM模型的组成、发展及不足，概述了利用作物模型模拟关键因素影响玉米生长的过程及结果，为作物模型实现作物品种参数调整、温度变化、氮肥措施、灌溉制度及土壤关键因子对玉米生长及产量的优化提供参考和技术支撑。目前作物模型的不确定性及不足是限制模拟精度和效率的关键因素，因此，规范数据收集、耦合多类型作物模型、优化动态管理过程，以及修正和优化模型是未来作物模型的发展趋势。

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12. 基于统计年鉴数据分析河南省农作物生产减碳特征

李洁, 聂红民, 许国震

中国农业气象 2023, 44 (09): 759-768. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.09.001

摘要（195）

PDF（pc）（535KB）（201）

基于2000−2020年河南省生产投入、耕地面积、农作物播种面积和农作物产量等统计年鉴数据，选取化肥、农药、农用塑料薄膜、农用柴油和农业灌溉面积共5个指标，利用排放系数法计算河南省农作物生产投入碳排放，分析河南省农作物生产减碳特征，为农业生产实现绿色低碳转型提供理论依据。结果表明，除农业灌溉面积外，2000−2020年河南省各项农作物生产投入量基本呈现先增后减的趋势；各项农作物生产投入碳排放总量呈现先增后减的趋势，2015年达到最高峰867.32万t，至2020年碳排放总量比2015年减少10.27%；在21a的平均碳排放量中，化肥的排放量最高，其次是农用塑料薄膜、农用柴油、农药和农业灌溉，其占比分别是73.35%、9.41%、8.08%、7.77%和1.39%，化肥是主要碳排放源。2009−2020年河南省农作物生产投入的碳排放强度呈现先上升后下降的趋势，其中2015年达到最高值为1.0670thm⁻²，而到2020年，碳排放强度相比2015年降低了2.87%。研究发现，河南省农作物生产碳减排受政策影响效果显著。化肥作为农作物生产的主要碳排放源，减量增效仍然是重要的措施，其次应考虑合理使用农用塑料薄膜。加强政策引导，控制化肥和农药的使用量，实施减肥减药增效的措施，推广高质量高效绿色防控技术示范，规范农膜的使用和回收治理，都是减少河南省农作物生产碳排放的有效途径。

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13. 安徽沿江地区露地鲜食玉米适宜播期确定

张林, 周登峰, 武文明, 彭晨, 季学勤, 杨太明, 王世济

中国农业气象 2023, 44 (10): 903-915. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.10.004

摘要（187）

PDF（pc）（654KB）（116）

以鲜食玉米“彩甜糯100”为材料，设置4月1、16日，5月1、16、31日，6月15、30日，7月15、30日和8月14日共10个播期，研究不同播期鲜食玉米的生育期、产量和产值及其与气象因子的关系，以明确安徽省沿江地区露地播种条件下鲜食玉米的适宜播期。结果表明：（1）随播期推迟，鲜食玉米生育期呈长−短−长变化趋势，株高、秸秆鲜重及产量表现为高−低−高，穗粒数呈多−少−多变化趋势。4月1日−5月1日和7月30日播期的鲜食玉米平均产量为20026.56kg·hm−2，显著高于其他播期处理（P<0.05）；7月30日播期处理直接销售鲜穗产值为70245.00元·hm⁻²，较其他处理显著增加68.66%～123.50%（P<0.05）。（2）5月31日−7月15日播种鲜食玉米，生育期内≥32℃日数占全生育期日数的56.25%～60.26%，高温积热较4月1日−5月1日和7月30日播期处理高47.78%～54.46%；5月31日−7月15日播种鲜食玉米生育进程加快，株高降低，物质积累减少，产量降低。8月14日播种鲜食玉米，受灌浆期低温影响，鲜食玉米无法正常成熟收获。（3）鲜食玉米生育期与播种−吐丝期日平均气温呈显著负相关关系；气象因子与鲜食玉米产量的相关系数大小依次为播种−吐丝期>10°C有效积温、降水量、日平均气温和平均气温日较差，吐丝−成熟期降水量、>10°C有效积温以及播种−吐丝期日照时数。鲜食玉米播种−吐丝期>10℃有效积温主要通过调节穗粒数影响产量。安徽省沿江地区春季4月1日−5月1日或夏季7月30日播种鲜食玉米，可延长鲜食玉米生育期，增加鲜食玉米植株物质积累，获得高产。5月31日−7月15日播种鲜食玉米存在潜在高温风险。

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14. 区域粮食产量因灾损失评估之北方五省灾情-产量模型再检验

刘园, 刘布春, 梅旭荣, 贺金娜, 陈迪, 韩锐, 朱永昶

中国农业气象 2023, 44 (11): 1009-1021. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.11.003

摘要（184）

PDF（pc）（1564KB）（206）

利用1961-2020年粮食作物种植面积、产量和农业灾情统计数据，对比分析了全国和冀鲁豫晋陕粮食产量与灾情的变化特征；采用已构建的河北、山东、河南灾情-产量评估模型，输入2008-2020年灾情数据，估算粮食产量及其因灾损失，检验已建灾情-产量评估模型的敏感性和稳定性；同时，基于该统计建模方法构建了山西和陕西两省粮食作物灾情-产量评估模型，评价构建模型方法的通用性。结果表明：（1）1961−2020年，北方五省粮食作物种植面积和总产量分别占全国的28%和25%，夏收粮食和秋收粮食种植面积分别以3.39hm²·a⁻¹和106.3hm²·a⁻¹的速率极显著下降（P<0.01），总产量分别以137.3×10⁴t·a⁻1和119.9×10⁴t·a⁻¹的速率极显著增加（P<0.01）。2008−2020年北方五省粮食种植面积和产量分别以209.42hm²·a⁻¹和258.06×104t·a⁻¹的速率极显著增加（P<0.01）。（2）1961−2020年，北方五省受灾、成灾和绝收面积分别占全国平均灾情的28%、28%和23%，北方五省与全国灾情均呈显著先增强后减轻变化趋势；全国农作物受灾、成灾和绝收面积分别在2008年、2000年和2000年达到历史高值后逐年下降；北方五省相应灾情分别在1990年、1989年和2004年出现下降拐点。全国粮食作物灾情主要来自干旱和洪涝，旱涝受灾、成灾和绝收面积占全国灾害统计面积的76%；北方五省灾情主要来自干旱，干旱受灾、成灾和绝收面积分别占北方五省灾情统计的66%、61%和58%。2008−2020年山东干旱受灾面积最大；河北、山西干旱成灾面积相对较高；河北洪涝和风雹绝收面积最高。（3）基于构建模型的数据序列延长至2020年，冀鲁豫粮食产量模拟值与实际值呈极显著相关关系（R²>0.95，P＜0.01），构建的北方五省灾情−粮食作物产量评估模型模拟准确率较高；60a间，冀鲁豫晋陕五省的粮食因灾损失率分别为8.99%、18.02%、9.79%、12.84%和20.04%，近12a受灾情面积减少和农业科技进步的影响，因灾损失率分别为4.4%、17.4%、9.65%、8.14%和17.9%，均有所下降。经模型的验证和构建，该建模统计方法对于评估气象灾害对粮食产量造成的损失表现较好，具有预测粮食产量的性能，具备业务化应用的可行性。鉴于北方五省粮食产量占全国粮食产量比例较高，新时期防范区域农业气象灾害风险对保障国家粮食安全至关重要。

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15. 四川凉山地区多份荞麦种子萌发抗寒性评价

郑文, 朱明昆, 方忠艳, 陈钰楠, 杜含梅, 王安虎, 周永红, 吴丹丹

中国农业气象 2023, 44 (09): 795-804. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.09.004

摘要（182）

PDF（pc）（644KB）（143）

荞麦是四川凉山等高海拔地区的主要粮食作物，为探究荞麦的抗寒能力，筛选适应凉山州极端气候的优异荞麦种质资源，以该地区推广和种植面积最大的5份甜荞（Fagopyrum esculentum Moench.）和13份苦荞[Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.]为材料，在4℃低温条件和22℃常温对照下进行种子萌发期抗寒性评价，测定胚根长、发芽率和发芽势等7项种子萌发生长指标，结合隶属函数分析、主成分分析和聚类分析对其抗寒性进行综合评价。结果表明：低温条件下，所有荞麦品种种子发芽延迟、发芽速度减缓；相比于苦荞，甜荞的7项萌发生长指标的平均相对值都保持较高水平，表明甜荞更有利于应对低温环境；隶属函数综合评价得出，荞麦各品种萌发期耐低温能力最强的为九寨沟栽培甜荞，其次为品甜3号，而对低温最为敏感的则是西荞6号。

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16. 中国农业气象观测业务的发展及未来展望

张全军, 宏观, 吴东丽, 侯英雨, 庄立伟, 朱永超, 杨大生, 刘聪, 石耀辉, 侯飙, 张静, 令聪婧, 李雁

中国农业气象 2023, 44 (08): 735-749. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.08.008

摘要（182）

PDF（pc）（5482KB）（160）

农业气象观测是农业现代化发展的重要基石。本研究全面梳理了中国农业气象观测发展历程、业务服务现状和存在的问题，探讨了未来中国农业气象观测业务服务的发展趋势，以期为护航现代化农业可持续发展和国家粮食安全提供参考。中国农业气象观测业务发展大致经历了理论探索、机构组建、试点建设、形成规模、优化调整和稳定快速发展六个阶段。目前全国已经建立了以653个农业气象观测站（含70个农业气象试验站）为基础的观测站网体系，开展作物、土壤水分、自然物候、畜牧、果树、林木、蔬菜和农业小气候等的观测与研究；在观测业务发展的基础上，构建了结构科学、功能先进的国家、省、市、县四级农业气象业务服务体系，全国农业气象监测评价、作物产量预报、农业气象灾害监测评估与影响预报、农用天气预报、农林病虫害发生发展气象等级预报、农田墒情、抗旱救灾及生态气象监测与预测预报等的业务服务技术已较为成熟，服务成效显著。随着全国农业产业布局优化、种植结构和种植方式调整，以及自动观测技术和设备的迅猛发展，农业气象观测业务服务逐渐显现出观测站网布局不够合理、观测规范不能满足需求、观测技术和观测设备自动化不足、业务服务精细化多元化程度不够等问题。从对农业气象观测业务发展战略部署、农业气象观测高质量发展目标以及现代农业发展对农业气象服务需求的角度来看，未来中国农业气象观测业务需形成观测站网布局和观测任务科学合理、业务质量管理体系健全、现代化观测体系完善、业务服务多元精细，以及与国际接轨的现代化农业气象观测业务服务体系。

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17. 基于多元线性回归的东北地区春玉米单产空间化模拟

赵雪晴, 金涛, 董雯怡, 刘美霞, 刘勤, 刘恩科

中国农业气象 2023, 44 (11): 1022-1031. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.11.004

摘要（180）

PDF（pc）（6492KB）（201）

春玉米是东北地区主要粮食作物，研究分析不同气候和土壤模式下春玉米产量的空间差异对于指导农业生产和保障粮食安全具有重要意义。本研究选取土壤、地形和气候因素三个方面共13个关键影响因素，采用多元线性回归分析法构建春玉米单产和13个影响因素的多元线性回归模型，并利用ArcGIS软件将春玉米单产进行栅格化，对东北地区春玉米单产空间分布情况进行分析。结果表明：（1）经多元线性回归模型计算的空间化数据（空间分辨率为1km）与春玉米单产统计数据基本一致，东北地区春玉米单产在2482.49～10147.10kghm⁻²。（2）春玉米单产空间分布图客观反映了春玉米单产的空间分布趋势，大体呈现由中部地区向四周不断减少的格局。本研究准确取得栅格尺度的东北地区春玉米单产空间化的模拟结果，平均相对误差1.45%，可为东北地区农业生产布局优化和决策制定等提供方法参考。

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18. 基于星−地多源数据评估2022年四川盆区水稻高温热害

王鑫, 杨德胜, 王锐婷, 赵艺, 王明田

中国农业气象 2023, 44 (06): 523-534. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.06.007

摘要（175）

PDF（pc）（8606KB）（107）

为全面了解2022年四川盆区水稻高温热害受灾情况并探索适用于四川的水稻高温热害监测评估技术，本研究利用MODIS数据、气象数据、地理辅助数据和农业生产数据，结合遥感技术实现了四川盆区全覆盖的日平均气温和日最高气温估算、水稻面积提取、水稻抽穗−扬花期识别及水稻抽穗−扬花期高温热害面积估算和等级评估，并利用国家气象站实测热害对反演精度进行对比验证。结果表明：星-地融合数据反演可获得较高精度的平均气温和最高气温；考虑生育期特点可较准确识别四川盆区水稻种植区及关键生育期；除盆周山区外，基于星-地融合数据反演的水稻抽穗−扬花期高温热害等级与站点实测热害等级吻合度高。该方法既能快速监测任意时段处于抽穗−扬花期的水稻高温热害情况，又能对年度研究区水稻在其各自抽穗−扬花期所受高温热害分布、等级受灾频次分布及受灾面积等进行评估。可以投入业务应用，并在业务服务中逐步改进。

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19. 猕猴桃高温干旱复合天气指数保险产品设计与定价

王雯, 陈妍, 汪红梅

中国农业气象 2023, 44 (06): 513-522. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.06.006

摘要（173）

PDF（pc）（490KB）（147）

相比传统农业保险产品，天气指数保险具有信息透明、理赔便捷、二级市场流通性强等优点，是分散农业风险的有效手段。但农作物的受灾机理十分复杂，在其生长过程中往往受到多重灾害的共同影响，准确构建多个天气指数之间以及天气指数与农产品单位面积产量之间的关联关系模型，扩大天气指数保险的承保责任，对于减少基差风险、合理设计天气指数保险以及转移农业气象灾害风险具有重要意义。本研究基于国家气象网1995−2018年共24a逐日降水和气温数据，以陕西眉县猕猴桃为例，构建降水、气温和单位面积产量的三维嵌套Copula模型和条件混合三维Copula模型，通过误差比较，选择利用模拟精度较高的条件混合三维Copula模型模拟三者的关系，并厘定复合天气指数保险的纯费率。结果表明，在70%的保障水平下，5−9月累计降水量低于423.2mm，且平均日最高气温高于26.40℃时进行赔付，纯保险费率为10.07%。本研究探索高温干旱天气对猕猴桃单位产量损失的交叉影响，更好地阐明了高温、干旱和猕猴桃单产之间的相关关系，能够在一定程度上降低基差风险，完善农业天气指数保险体系，为复合天气指数保险产品的设计提供一种新的思路和方法，有助于天气指数保险的推广应用。

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20. 基于微气候适宜度指数构建番茄生长速率模拟模型

郭申伯, 刘福昊, 王笛, 黄博, 曹晏飞

中国农业气象 2023, 44 (07): 611-623. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.07.006

摘要（172）

PDF（pc）（1024KB）（129）

设施微气候是番茄生长的重要影响因素，具有参数复杂、变化快的特点。为了科学掌握微气候特征，探明微气候适宜度指数与番茄生长速率的关系，本研究于2021年以番茄为试材，开展春、秋茬实验，对设施内微气候包括气温、相对湿度、太阳辐射、CO2浓度和饱和蒸汽压差（Vapor pressure deficit，VPD）进行监测，每7d进行一次番茄形态指标和生长速率测定。运用因子分析法提出设施微气候适宜度指数计算方法，利用多元线性回归方法构建基于微气候适宜度指数的番茄生长速率模拟模型，对秋茬番茄生长速率进行模拟验证。结果表明：基于计算方法辨别微气候适宜度与基于人工经验判断相符率为75%，微气候适宜度与番茄鲜重（r=0.690）、干重（r=0.623）、株高（r=0.748）的增长量相关性均达到显著水平（P＜0.05）。秋茬番茄生长速率模拟结果中，生长速率模拟的拟合度和精度较好，苗期相对生长速率模拟值与实测值R2=0.875，RMSE=0.048d⁻¹，开花坐果期绝对生长速率模拟值与实测值R2=0.785，RMSE=0.877g·d⁻¹。综上所述，本研究为设施微气候定量分析提供了一种新的方法，比温度判断更为全面，同时也为番茄生长速率模型构建提供了新思路。

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