运用趋势系数和气候倾向率分析了松嫩平原地区50a来气温及降水的时空变化规律。结果表明,50a来本区气温有显著上升趋势,平均气温以0.3487℃/10a幅度升高。全年各月气温均呈上升趋势,但是冬春季升温剧烈,达0.5754℃/10a;夏秋季较弱,仅为0.1868℃/10a。由于最冷月平均温度升高比最热月大,导致气温年较差减少。气温升高存在显著的区域差异,平原西北部地区增温强烈,气温倾向率大于0.45℃/10a;平原东部地区气温倾向率较低,小于0.20℃/10a。全区降水总体趋势性变化不显著,但还是呈现弱的减少趋势,平均年降水量倾向率为-0.0783mm/10a,且秋季降水减少明显。

将5-9月作为吉林省农作物的生长季,利用吉林省47个气象站1961-2001年实测月降水数据,采用滑动平均、累计距平、EOF、REOF、Man-Kendall趋势分析和R/S分析等方法,研究生长季降水的时间序列、空间分布以及趋势性、持续性特征。结果表明:41a中,吉林省生长季降水表现为减少趋势(0.969mm/a);从空间上看,生长季降水存在4个相关性大的次区域;全省大部地区的变化趋势都与过去相同,即未来生长季降水变化趋势仍为减少趋势。

全球气温正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化,研究其对长江流域的影响意义重大。本文通过对历史资料(1900-2000年)的分析,了解全球气温变化背景下长江流域气温、降水量及其由此带来的旱涝灾害的变化特点。结果表明,100a来,随着全球气温的上升长江流域年平均气温也出现明显增加的趋势,近10a的增温幅度更大,增温地区以长江中下游地区为主;长江流域的降水量随气温增加而增大,随气温的降低而减少;暖期降水增加加大了洪灾发生的机率,给长江流域农业生产带来不利影响,而非暖期气温下降又会使长江流域面临干旱的威胁。研究结果可为流域内洪涝灾害的预测和预防提供参考。

运用模糊数学理论,分别建立了气温、降水量和日照时数对河北省冬小麦生长发育适宜程度的隶属函数模型,据此模型分别计算了逐旬的平均气温、降水量和日照时数对冬小麦生长发育的隶属度,运用一元积分回归方法确定各旬的权重系数,进而计算各发育期内光、温、水对冬小麦生长发育的隶属度,达到定量评价冬小麦生育期气象条件的目的。2005年度(2004.10-2005.06)和2006年度(2005.10-2006.06)对所建模型进行验证应用,得出:温度和日照的隶属度较高,而降水隶属度较低且变化幅度较大,说明评价年的温度和日照条件能够满足冬小麦生长发育,自然降水偏少是冬小麦产量形成的限制因素。

通过在山西寿阳旱农试验区进行玉米地不同肥料和N减量处理试验,得出:普通肥、增效肥以及增效肥减量施用后对玉米出苗率、株高生长以及产量的影响效果不同;其增产、增效作用的排序为:增效复合肥>普通复合肥>增效尿素>普通尿素,施用增效复合肥对植株生长、植株N和K含量状况有所改善;增效复合肥和增效尿素的N利用率为13.1%～27.3%和0.9%～14.2%,优于普通肥料;N减量15%施用后,玉米产量不但没有显著减少,而且增效肥的N利用效率最高,尿素的N利用效率与N100%施用差异不大。N减量30%和45%施用的产量之间没有显著差异,减量越大,N的利用效率反而越高。通过氮肥合理减量施用,可以达到提高氮肥利用率、节本增效和减少养分向环境流失的目的。

在分析黄河源区气温、降水变化的基础上,用Turc经验模式计算黄河源区的蒸散量,同时分析了近十几年来土壤湿度、植被地上净初级生产力的变化特征。结果表明,1959-2005年,黄河源区年平均气温按0.0284℃/a的变率升高,降水变化态势平稳,但蒸散量增加趋势明显,上升倾向率达0.7315mm/a,气温上升趋势与年代增加具有明显的相关性。从1987年以来土壤湿度的监测结果分析得知,黄河源区下垫面蒸散量的加大使土壤向干暖化发展。这种气候因素的影响,导致近十几年来植被地上净初级生产力按9.506g/(m2a)的倾向率下降。

在新疆天山巴音布鲁克高寒草地,应用双向指示种分类法(Twinspan)、典范对应分析(CCA)和除趋势对应分析(DCA)方法研究了环境因子对群落分布和物种组成的影响。结果表明:1)高寒草原分布在2460-2760m的低海拔区域,该区域7、8月温度较高,为10.8℃;高寒草原化草甸分布在2860m左右;高寒草甸分布在2960m以上,该区域7、8月相对湿度和土壤含水量较高,分别为77.77%和42.95%。2)随海拔升高,高寒草原、高寒草原化草甸和高寒草甸的速效K含量逐渐减少,有机质和速效N逐渐增加。3)CCA、DCA分析表明,温度、速效K和有机质因子对该地区群落分布和物种组成有重要影响。4)Twispan分类将9个样地划分为高寒草原、高寒草原化草甸和高寒草甸3个类型,与CCA和DCA分析的结果基本吻合。

新疆9个代表站点实测资料显示,新疆雪密度变化有明显稳定期和不稳定期之分,稳定期雪密度随时间呈斜率为0.0059的直线变化;进一步通过对新疆29个有雪密度观测资料的气象站40a(1964-2003年)气象资料进行聚类和回归分析,结果表明降水、雪深、大风、吹雪日数等因子与稳定期雪密度有显著或极显著正相关关系,从而建立了雪密度估算的气候模型。利用雪密度气候模型,以79个站雪密度为基础,采用mapgis65,结合地形、高程和卫星遥感数据,完成了新疆稳定期雪密度的空间分布图,该图是可用于计算的电子图集,可随时提取新疆及其任意区域的雪密度。

采用水培实验法研究了稀土La(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B:0.15Wm-2,0.45Wm-2)胁迫下大豆(Glycinemax)幼苗体内O2-和H2O2积累、抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性变化和叶绿素(chl)光氧化降解的影响。实验结果表明:La(Ⅲ)可降低大豆幼苗体内的O2-和H2O2含量、提高AsA-POD的活性,从而减轻光氧化作用对大豆幼苗chl的降解及对植株的伤害。

利用青海湖北岸海北牧业气象试验站2006年5月-12月观测的天然草地近地面层气象要素梯度资料,分析了该地区近地层温度、湿度和风速的日变化规律及其廓线特征。结果表明:青海湖北岸草地近地层0.3-10.0m高度范围内温度、相对湿度和风速都呈现出明显的以24h为周期的日变化规律;各层温度最高和最低时的位相随高度增加而滞后,相对湿度和风速最大与最小时的位相随高度增加而提前;14时温度随高度的增加而降低,20时的温度随高度增加先增后降,温度廓线在4.0m高度存在一拐点,随后逐渐进入逆温状态,至8时逆温程度达到最大;不论白天还是夜间,相对湿度随高度的增加而减小;风速随高度的增加而增大。

采用模糊综合评价法,选取湿润指数、植被覆盖指数、水体密度指数、土地退化指数、灾害指数作为评价因子,采用专家打分法确定各评价因子权重,利用福建省2006年7-9月67个市(县)的地面气象观测资料和福建省各地土地利用数据,从气象角度对福建省的生态质量进行评价。结果表明:福建省各地生态质量等级均属良好,各地(市)综合评价值介于0.54～0.67,地区间差异较小,这与福建省自身独特的气候、地貌和生物生态环境特征相对应。

用夏季台风影响期间上海市东南沿海南汇海塘边林带防风观测资料和冬季冷空气影响时北面嘉定浏岛林带防风观测资料分析上海市郊林带的防风效应。结果表明:无论是夏季台风还是冬季冷空气影响时,林带的防风效应是非常明显的。台风影响期间,离林带越近,减风效应越大,随高度增加,减风效果减小;而远离林带处的减风率较小,随高度升高,减风效果增大;而且林带的减风效应还与风速有关,风速越小减风效果越明显。冬季由于受两条交叉林带的影响,两个测点的防风效应基本一致。试验结果可为上海市郊林带布局提供参考。

选择强冬性、冬性、半冬性、春性不同类型中五个代表性小麦品种进行不同春化时间、不同低温处理试验,探讨小麦春化反应与抗寒性的关系。结果表明:不同类型品种抗寒性差异较大;低温春化特性与抗寒性是同一外界条件(即低温)诱导的品种所具有的两种遗传特性,要求较长低温春化时间的品种,抗寒性不一定强,但抗寒性强的品种,要求的春化时间一般较长,春化有利于抗寒性的形成;同一品种不同春化时间处理后幼苗的抗寒性不同,随着春化时间的延长,抗寒性增强,春化时间适宜者抗寒性最强;但同时也发现春化时间超过适宜范围后,抗寒性又下降这一现象目前尚未见报道。

根据2003-2004年柑桔果实膨大观测资料和相应的气象资料,对无灌溉条件下,降水、气温及日照等气象因子对柑桔果实膨大速度的影响进行了分析和研究。结果发现:降水与果径增长量呈显著的正相关;气温与果径增长量也有明显的线性关系,当日平均气温≤30℃时,果径增长量与气温呈显著的正相关;当日平均气温高于30℃时,果径增长量与气温则有负的相关关系;日照的影响分两种情况:当气温、降水都适宜时,果径增长量与日照有正的相关关系;当出现高温干旱等气象灾害时,果径增长量与日照呈显著的负相关。

利用1981-2000年甘肃省胡麻的统计产量和同期4-10月的气温资料,研究胡麻产量的时空特征和影响因素,结果表明:胡麻产量演变中呈现出区域一致、随时间明显上升的特点;20世纪90年代胡麻产量具有2～4a的变化周期。用奇异值分解方法检测出温度和产量的年际变化中存在密切的大尺度空间相关特征,整体上胡麻产量对温度响应敏感,对温度响应的最敏感区主要集中在河西西部。

利用早稻不同生育阶段气象因子的综合聚类指标选择气象相似年型,再根据相似年的产量变化确定分析年的产量气象影响指数,建立全国和区域早稻单产动态预报模型。通过对1995-2004年早稻产量进行动态预报,结果表明,4月30日、5月31日、6月30日和7月31日预报的早稻产量增减趋势的预报正确率均为100%,产量预报准确率为97.5%、96.6%、98.1%和96.9%,从而可实现早稻产量的连续、动态、定量化预报,促进有关业务服务的发展。

海南岛荔枝花芽分化的早晚受气温高低和干旱情况的综合影响,为了能够对其实施预报,本文利用费歇尔准则,根据低温条件和干旱指数两因子建立了"妃子笑"荔枝花芽分化期的判别模型,利用此式对待判样品进行试报,准确率为100%。

本文分析了四川省凉山烟区适宜种植烤烟的基本条件、主要气候因素及所产烟叶的质量特点,结果表明:(1)该烟区具有无霜期长、≥10℃积温高,日均温≥20℃持续天数多,0-60cm土壤含氯量较低等特点,具备了生产优质烟叶的基本条件。(2)凉山烟区烟叶大田生长期平均温度在20℃左右,日照时数均在800h以上,中、南部日照百分率较高,降雨充沛,雨量分布合理,对烤烟生长发育十分有利。(3)凉山烟区烟叶整体上外观品质较优,烟碱、总氮含量适宜,中、上部叶还原糖含量稍高,中部叶氮碱比、糖碱比基本协调,清香型风格突出,香气质好量足、配伍性好,利用价值较高。

利用2000-2001年在天水烤烟主种植区进行垄上地膜覆盖、垄沟平凹地膜覆盖和无膜烟田(CK)对照试验的观测资料,分析得出:烟田覆膜具有明显的增温保湿效应,且以垄沟平凹覆膜形式的增温保湿效应最佳,因此,垄沟平凹地膜覆盖下烤烟生育期明显提前,生长速度显著加快,中、上等烟比例和产值也明显高于其它烟田。

根据郑州市1994-2006年夏玉米生物量观测资料分析了不同生育期单株各器官的生物量变化和增长分配规律,得出:在玉米整个生长期,单株各器官的重量变化在不同生育阶段不同,结果导致各部分干重占全株干重百分比的差异。总体上看,拔节前叶片增长较快,占比率最高,达68%～88%;叶鞘增长也快但所占比例一直不大,最高时占20%;茎在拔节-抽雄期增长较快,最高时占41%;果穗在抽雄后直线增长,最高时占63%。同时,通过定量分析得到了各器官在整个生育期增长分配率的变化过程,模拟取得不同气候年型生物量积累曲线,研究结果可为当地玉米生长的定量化模拟提供参考。

以2a生芦笋阿波罗为试材,在地处西辽河平原的内蒙古民族大学试验农场,研究了采笋期间气象条件对绿芦笋产量和质量的影响。结果表明,绿芦笋日合格笋产量、总产量均与近3日(采笋当日及前2日)积温间呈极显著正相关关系,当日温度对笋产量的影响最大,其次为前1日温度和前2日温度。采笋当日与前1日的日平均风速均与不合格笋的支数、产量呈极显著正相关关系,风力作用是形成弯曲笋和散头笋的主要原因之一。日最高、最低气温与不合格笋的支数、产量呈显著或极显著正相关关系,而温度日较差、空气湿度均与不合格笋支数和产量相关不显著。因此,西辽河平原种植芦笋在春季采笋期间设立风障、小拱棚等保护性设施是提高绿芦笋产量和质量的有效途径。

根据分期播种试验资料,利用最小二乘法计算了黑龙江省主栽水稻品种各生育期所需有效积温和生育期下限温度等热量指标;利用1971-2000年全省8l站逐日气象资料,在50km×50km网格上内插得到水稻生育期活动积温和可能生育期日数的空间分布,与各主栽品种全生育期活动积温、生育期日数的实测值对比,结合黑龙江省水稻低温冷害的分布特征,将黑龙江省水稻适宜栽培区初步划分为五类,得到各水稻主栽品种的适宜分布区域,结果可为充分利用当地气候资源、指导水稻生产提供参考。

在玉米苗期和抽雄期利用人工气候箱对不同水分条件下的玉米植株分别进行低温处理,通过控制试验分析了低温、干旱以及二者合并对玉米生产的影响,在此基础上应用WOFOST作物模型模拟分析了低温、干旱以及二者合并对东北地区玉米产量的影响。试验与模拟结果均表明,低温、干旱以及低温和干旱并发都会使玉米的产量下降,而且低温和干旱并发的影响都要比单一灾害发生条件下大,减产幅度在34.5%左右。同时也很好地验证了WOFOST作物模型应用于低温和干旱对玉米产量影响的适应性。

以1990-2003年气象资料和棉花试验资料为依据,利用通径分析方法发现,聊城棉花蕾铃期对株铃数产生直接影响的主要气候因素依次是8月的日照时数、7月和8月的降水量及7月的平均气温;产生间接影响的主要因素依次有8月的日照时数、7月和6月的平均气温。因此,在当地棉花栽培管理中,应通过精细整枝、化调化控等措施适当改善蕾铃期棉田内光、温、水等小气候条件,以有效增加棉花株铃数。

以2006年10个时相的晴空MODIS遥感数据为信息源,根据植被对MODIS遥感数据的反射光谱特征和沿海防护林的生长特点,选用归一化植被指数NDVI作为指标来增强沿海防护林与旱地和居民地的差异,并重点分析这三种典型地物的NDVI随时间变化情况,在此基础上选择训练样区,采用监督分类方法提取福建沿海防护林信息,分类后参考2005年福建省CBERS-2遥感影像对分类结果中明显错误的地方进行修正,最后得到沿海防护林的分类总精度为79.67%,Kappa系数为0.7625。研究结果表明:应用MODIS遥感数据,通过人机交互解译来监测福建沿海防护林资源是切实可行的,分类统计结果显示2006年福建沿海防护林面积约为33.6万hm2。

通过对以往新疆棉花区划成果的分析,选用≥10℃积温、无霜期、7月平均气温作为阿克苏地区棉花区划指标,采用回归方法建立它们的空间分布模型。利用GIS技术将阿克苏地区分为早熟长绒棉、早中熟陆地棉、早熟陆地棉、特早熟陆地棉四个棉花种植区。

用GIS技术分离提取贵州高原上坡度<6°、面积>667hm2大坝子的地理信息,选择其中栽培水稻的大坝子为遥感监测区域,用2005-2006年MODIS的旬合成NDVI序列与地面农业气象观测站数据,分析水稻生育期、长势与NDVI值的关系。结果发现,水稻各生育期与NDVI有很好的对应关系,水稻返青后的NDVI在0.60左右,分蘖-拔节期NDVI迅速上升到0.70,孕穗-抽穗期NDVI到达峰值0.75左右,乳熟-成熟期则下降到较低点,NDVI=0.70可以作为水稻生殖生长开始点的指标。通过NDVI与同期气温资料对比分析,可以对水稻的长势进行定性预测和长势评估。

以黑龙江省基本无气象灾害年水稻的产量为基本序列,利用拉格朗日插值法得到历年水稻的期望产量,将气象灾害损失量从产量中分离,从而实现对黑龙江省1949-2004年水稻气象灾害损失量的评估。结果显示:黑龙江省气象灾害1984年以前对水稻危害较大,巨灾、大灾年份比例占48.6%,平均灾损率达到29%,水稻产量年际波动大;1984年之后,水稻抗灾能力增强,全省基本无巨灾和大灾发生,平均灾损率9%。通过进一步对水稻灾害损失量与水稻各种灾害受灾、成灾和绝收面积统计结果进行分析发现,低温冷害是危害黑龙江省水稻发展的主要气象灾害。

传统灰色GM(1,1)模型对稳定序列的中长期预测效果较好,对变化幅度较大的严重干旱年序列的中长期预测效果较差。本文采用中心逼近式灰色GM(1,1)模型,通过调整m值,使模型精度达到要求,从而建立浙江省严重干旱发生年份的GM(1,1)预测模型。拟合结果表明,该方法对预测浙江省下一个严重干旱发生年有一定的参考价值。

蝗虫是内蒙古草地最重要害虫,而气象条件对蝗虫的发生具有重要的影响。其中影响蝗卵安全越冬的主要气象因子是入秋后首次寒潮天气出现的时间,其次是冬季的温度;影响春季蝗卵孵化的主要气象因子是土壤湿度和寒潮天气的时间与强度;影响蝗蝻羽化的关键气象因子是4月下旬-6月上旬最低气温。

以"宁杞一号"枸杞品种为供试材料,研究气象条件对枸杞炭疽病发生流行的影响并尝试给出其界限指标。根据4a的取样调查结果,分析显示:成熟前28d内的平均相对湿度RH28、降水(包括降水量R28和有效降水日数PD28)和前12d内的平均风速W12是影响枸杞炭疽病暴发流行的关键气象因子。用这三个关键影响因子和病情指数,通过快速聚类结合人工判读的方法建立了宁夏枸杞炭疽病病情判别的气象指标,经回代检验判别的准确率达到66%以上。研究结果可为监测、预测枸杞炭疽病发生程度及合理制定枸杞炭疽病防治策略提供科学依据。