根据华北地区7个观测站物候资料,分析了华北地区1963-1996年及北京1963-2005年物候春季的变化特征及其与气温的关系。结果表明:华北地区的物候春季有明显提早来临的趋势,而造成这一变化的主要因素是本地区近40 a来冬春季气温的明显上升。其中1963-1996年间华北地区1-3月及4月的平均气温分别上升了2.3℃与1.7℃,物候春季起止日期分别提前了9d和4d,因而使得春季长度也延长了5d;北京1963-2003年间1-3月及4月的平均气温分别上升了3.5℃与2.6℃,物候春季的起止日期分别提前了11d和10d,但春季长度没有明显变化。

选定4种大小不同的模拟区域设置25km水平分辨率的PRECIS系统于宁夏地区,利用欧洲中期天气预报中心(ECWMF)1978年12月-1979年9月的再分析数据作为准观测边界条件驱动PRECIS,通过模拟的宁夏地区冬夏两季日平均气温和降水与观测资料的对比,分析25km水平分辨率气候模拟结果对模式区域选择的敏感性。结果表明:25km水平分辨率的PRECIS在4种不同模拟区域下都能较好地模拟宁夏地区典型年的日平均温度和降水量,尤其是对降水的模拟效果更好;总体上,PRECIS的模拟效果随着模拟区域的缩小而下降,但PRECIS在中小模拟区域下仍然能够获得较好的模拟效果。考虑到计算成本,本研究认为在中小模拟区域下25km水平分辨率的PRECIS能够较为高效地进行宁夏地区的气候模拟。

利用线性趋势分析方法初步分析了近25 a(1981-2005年)乌兰敖都地区逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温、02时平均气温、14时平均气温5个气温序列的变化趋势和特征。结果表明:近25 a来乌兰敖都地区的5个气温序列均呈非连续的增加趋势;平均最高气温线性增加率最高(0.78℃/10 a),是平均最低气温线性增加率(0.14℃/10 a)的5.6倍;平均最高气温、平均最低气温各季均为升高趋势;春季增温最明显,秋、夏、冬季的增温程度依次减小;白天气温增加幅度高于夜间,表现出明显的不对称性。

利用燕山南麓1951-2005年夏季降水资料和NCEP/NCAR高度场、风场资料,采用趋势分析、小波变换、突变检验等方法,对燕山南麓夏季降水规律和东亚夏季风变化进行了分析。结果发现:(1)燕山南麓夏季降水从1980年以来呈减少趋势,在1996年发生了突变,近年减少更加显著。线性减少趋势显著,平均每10 a减少29mm。(2)燕山南麓夏季降水存在10 a的变化周期,东亚夏季风存在11 a的变化周期,二者变化周期基本一致。降水的10 a周期显著,东亚夏季风11 a周期不太显著。(3)强夏季风年,蒙古地区低气压显著降低,蒙古上空低槽活动频繁,极涡明显变弱,燕山南麓夏季降水偏多。弱夏季风年,蒙古地区低气压明显减弱,蒙古上空低槽活动较少,极涡显著加深,燕山南麓夏季降水偏少。(4)燕山南麓夏季降水减少是对东亚夏季风减弱和对应的中高度大气纬环流变化的响应。

应用分形理论研究了黑龙江省各县市1984-1999年主要作物生育期(4-9月)降水的变化特点。结果表明:主要作物生育期降水存在较好的自相似关系,具有显著的分形特征;各县市分维结果反映,黑龙江省主要作物生育期降水分维从西南到东北增加,北部分维最高,分维越高说明降水变化越复杂、越不稳定。

对影响湛江甘蔗产量和糖分的气候因子近55 a来的趋势性、阶段性和周期性进行分析。结果表明:影响甘蔗产量的气候因子中,3-10月的积温增加趋势显著;3-10月的积温和降水量有显著的阶段性;3-10月的积温、降水量、日照时数和大风次数都有显著的振荡周期,总日照时数有11 a、3-4 a的振荡周期,大风有5-6 a、7-8 a的振荡周期。影响甘蔗糖分的气候因子中,10-11月的平均最低气温增加趋势比较显著,有显著的周期性和阶段性;11月-次年2月的降水量有显著的阶段性和2-3 a的振荡周期。

福建省年度极端最低气温绝大多数是由平流降温后的晴夜辐射降温(A型低温)引起的,使果树遭受重或严重冻害的低温都出现在A型中。据坡顶、坡中、坡下的1.5m贴地气层内最低温度考察资料分析,晴天A型低温在1.5m贴地气层内也存在贴地层逆温。贴地层逆温强度随相对坡位增大而增大;随排汇比的减小而减小。应用贴地层逆温特征,在果树的嫁接中采用高位嫁接,用耐冻力强的树种作砧,让其处于温度最低的气层中,可减轻或避免低温给果树造成的冻害。而处于空气易进难出的坡底冷湖中的贴地层逆温现象不明显,即使采用高位嫁接,其减轻冻害的作用不大。

在青藏高原海北高寒矮嵩草草甸地区,依据2002年涡度相关法观测的能量平衡各分量资料和6-10月植物地上、地下生物量测定值,分析了高寒矮嵩草草甸近地表热量平衡、地面热源强度的变化特征,讨论了地面热源强度与植物生物量季节变化过程中的相互关系。结果表明:在青藏高原海北高寒矮嵩草草甸地区,年内地面均为热源,热源强度季节变化明显,地面热源强度年平均为88.5 W/m2;地上生物量季节变化与热源强度具有显著的正相关关系,而地下生物量季节变化与热源强度关系不明显。

通过田间小区试验分析探讨了水稻高蛋白高产栽培综合技术体系、三壮三高栽培法、常规栽培法对湘丰早119(早稻)和培两优288(晚稻)稻米蛋白质和氨基酸含量的影响。结果表明,与常规栽培法相比,水稻高蛋白高产栽培综合技术体系能明显促进灌浆中后期水稻功能叶和籽粒中谷草转氨酶和天冬氨酸激酶的活性,明显提高糙米氨基酸、赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、人体7种必需氨基酸、猪11种必需氨基酸、鸡14种必需氨基酸和蛋白质含量、产量和蛋白质产量;能促进水稻功能叶、籽粒中谷草转氨酶和天冬氨酸激酶活性和提高糙米蛋白质产量。研究说明,水稻高蛋白高产栽培综合技术体系能满足高蛋白饲料稻高产优质栽培的需要。

蒸散(发)量是研究农业生产和气象变化的重要内容,而自然陆地区域蒸散(发)量的求取往往比较困难。本文利用Landsat TM/ETM+卫星遥感资料求出能够体现地表特征的重要参数,遵循陆面能量平衡原理SEBAL,给出了依据研究区特点分为植被覆盖和裸土两种类型的区域蒸散(发)量计算模型。利用该模型对东南沿海城市泉州市的蒸散(发)量进行了反演,并分析了遥感反演模型的特点和该地区蒸散(发)作用的特征,使得区域蒸散(发)量的估算成为可能。

森林生态系统模型已经成为一门新兴的科学,可以为森林资源的管理利用、森林最大收益的获取提供科学依据。PnET模型是美国复杂系统研究中心(Complex System Research Center)开发研制的,最初是为了模拟森林生态系统碳水平衡而创建,目前该模型可以模拟完整的氮循环过程。PnET模型已经在美洲、欧洲以及亚洲的一些地区得到了验证和运用,可用于森林乃至陆地生态系统的模拟。PnET模型可用来分析森林林木生长规律,不同土壤类型及气候条件对森林生态系统碳氮通量变化的影响;还可用于估算森林生态系统最大生产潜力,对生长在不利条件以及地区的林木生长进行预测等。该模型对可持续林业的发展具有积极的指导作用。

采用通径分析方法分析了陇东塬区玉米产量构成因素中单株籽粒重、百粒重、果穗长、双穗率与光、热、水三要素的关系。结果表明:单株籽粒重和果穗长共同对产量的贡献最大,决定系数为0.3052;其次是单株籽粒重,决定系数为0.2538;果穗长位居第三,决定系数为0.2114。不同发育期各气象因子对单株籽粒重和果穗长影响不同,降水和平均气温在抽雄以前对果穗长和单株籽粒重贡献的直接效应最大;≥10℃积温在播种-拔节期通过平均气温和日照时数对果穗长的贡献以间接效应为主,在拔节-抽雄期对果穗长和单株籽粒重贡献以直接效应为主;日照时数在播种-拔节期对果穗长的影响以直接效应为主,在拔节-抽雄期对果穗长和单株籽粒重的贡献以间接效应为主;抽雄-成熟期各气象要素对果穗长和单株籽粒重影响较小。气象因子对产量构成因素影响主要是在苗期和穗期,灌浆期对其影响明显下降,因此重视田间管理和合理密植等非气象因子也是获取高产的关键。

通过在低纬高原地区分期播种试验分析优质稻“云恢290”各品质的变异,得出:“云恢290”各品质指标的气候敏感性不一致。通过多时段多气候因子多种曲线形式的拟合,找出了对气候影响最敏感型品质指标的关键气候因子与关键时段,总体上看,对稻米品质有影响的时段为齐穗前10d-齐穗后30d,尤以齐穗-齐穗后30d的气象条件影响大;关键气象因子有平均气温、日照时数、气温日较差和雨量。

借助地理信息系统与数学模型,利用福建省气象观测数据,通过二次趋势面与反距离权重插值模型推算福建相关气温因子,进而对秋花生种植气温限制因子进行动态聚类。结果表明,福建省秋花生种植气温重度限制、中度限制、轻度限制和无限制面积分别占耕地总面积的42.22%、18.21%、14.56%和25.01%,限制程度表现出由闽东南向闽西、闽中、闽北及闽东地区逐渐加重的空间分布趋势。

通过对光泽县农业气候资源和烤烟生产气候条件的调查与分析,采用回归法和等量化处理,在建立烤烟生产气象因子地理分布模式和烤烟种植气候区划因子分区模式的基础上,利用Arc info软件制作烤烟种植气候区划,为有效开发和利用光泽县农业气候资源、合理布局烤烟生产以及确定适宜播栽期、提高烤烟产量和品质提供科学依据。

利用四川川芎道地产区的产量资料,通过统计分析,详细地研究了气候条件对川芎生产的影响,找出影响川芎产量的关键气象因子和关键时期,在此基础上,提出影响川芎气候生态适应性布局的气候指标因子,建立气候指标因子的空间分析模型y=f(φ、L、h),应用1∶25万地理信息资料和G IS分析技术将四川盆区川芎生产划分四类区域,为四川川芎产业基地建设提供科学依据。

利用黔东南16个气象观测站1971-2000年的气象资料,结合兔眼蓝浆果正常生长发育对光、温、水等气象条件的要求,对黔东南种植兔眼蓝浆果气候资源的优劣进行了分析,得出:海拔高度在300m以下地区兔眼蓝浆果打破休眠期的需寒条件不够,不宜种植;700-1000m的高度层上,虽然可以种植,但受冬末春初低温天气影响较大,产量不稳定;300-700m高度层是黔东南种植兔眼蓝浆果的高产、稳产区。研究结果可为黔东南扩大兔眼蓝浆果种植面积提供气候依据。

利用修文县2003-2005年不同品种春萝卜的分期播种试验资料,分析筛选出耐抽薹、冬性强、商品性好、适宜春季播种的萝卜品种,同时确定出当地能够优质、高产和早上市的适宜播期,为春播萝卜生产提供参考。

应用南丰县及其周边气象台站1961-2000年的气象资料、1∶5万的地形资料以及中巴卫星遥感资料,采用地理信息系统和遥感等技术手段,根据蜜桔种植的低温冻害指标,制作了不同年代的南丰县蜜桔种植的精细化气候区划,计算了不同年代气候可种植面积和实际可种植面积,得出随着1月平均气温升高,南丰县蜜桔种植的最优区面积明显增加的结论,对当地发展蜜桔种植具有重要意义。同时,为研究气候变化对农业生产的影响提供了新的思路和方法。

广西是主要糖业生产基地之一,甘蔗的长势和产量作为一种基础信息,对于政府决策、糖业企业经营规模和甘蔗种植户田间管理等方面都具有非常重要的参考价值。本文从遥感监测入手,利用MODIS资料,采用归一化植被指数的方法监测甘蔗长势。同时利用ETM资料的高空间分辨率的优势,采用监督分类方法提取相关的地表特征,排除监测区内非甘蔗用地信息的干扰。ETM和MODIS资料的结合提高了甘蔗长势监测的精度,可为甘蔗估产奠定基础。

牛顿迭代法是林火亚像元分解的常用算法,但其火区面积计算精度取决于背景温度的估算精度,遗传算法具有全局寻优能力,本文尝试以火区面积百分比Af、火区温度Tf、背景温度Tbg为优化变量,采用RAGA遗传算法对林火亚像元辐射率平衡方程全局寻优求解。结果表明:用RAGA遗传算法比牛顿迭代法计算的结果更符合实际,迭代误差低2个数量级,用此方法对2005年四川省木里县三处森林火灾某时刻燃烧区面积进行估算,其结果对火情通报和火灾扑救工作具有重要的参考价值。

在VC++6.0环境下实现对Landsat7 FAST-L7A格式数据的读取、显示、剪切、几何校正等操作,并用最大似然法对辽宁省盘锦市大洼县地区进行了分类,可为利用计算机进行遥感数据处理提供参考。

空间化的气象资源被广泛应用于生态系统模拟与农业区划中,但常规插值模型对地形复杂、气象站点稀少的地区气象要素空间分布模拟的精度不高。本文在定量分析海拔高度、经纬度等因子对气温空间分布影响的基础上,选取黑龙江1957-2004年1月、4月、7月和10月的平均气温数据,利用DEM模型和相关辅助信息进行复杂地形条件下的气象资源空间分布模拟。精度交叉验证的结果表明,基于DEM辅助相关信息的插值精度明显高于常规的逆距离权重法、样条函数法、普通克里格法,插值精度提高了0.5-0.9℃。气温的空间分布趋势也更加合理,更好的体现出气温分布的空间异质性。

从影响病虫害发生发展的气象条件和预报方法两个方面,对农作物病虫害发生发展气象预报进行了综述。其中,从病虫害发生发展与大尺度气候背景、中小尺度气象要素之间的关系概述了病虫害发生发展的气象条件研究的最新进展;从数理统计法、模糊数学、灰色系统方法、人工神经网络方法、“3S”技术方法五个方面概述了病虫害发生发展的气象预报研究的最新进展,指出了常规预报方法存在的问题和难点,并对该项研究今后的发展方向进行了展望。

采用浙江省52县市1971-2004年的晚稻单产资料,利用平均减产率、变异系数和单项风险指数形成的综合风险指数,划分了浙江省晚稻产量的农业气象灾害风险区域,并结合同期历史资料详细分析了各风险区的气温、降水和灾害情况,利用各区晚稻种植面积和产量占全省比例的差值分析了各风险区域气象条件的影响效果。结果表明:综合风险指数≥0.30的风险区,晚稻总产量与面积占全省百分比的差值均为负值,该区域晚稻历年遭受台风、干旱等农业气象灾害的频率较高,产量不稳定,年际减产幅度大或减产年份较多;综合风险指数在0.20-0.30的风险区,差值在零值上下浮动,年际减产幅度较小,产量相对稳定;综合风险指数<0.20的风险区,差值均为正,遭受农业气象灾害的频率较低,丰年多于歉年,总体增产明显。分析结果可为保险部门制定保险区划、费率厘定提供科学依据。

通过普查分析1963-2004年福建冬季(11月-次年2月)气候资料得出:造成福建省冬季低温天气过程的冷空气路径有57.1%为西路冷空气(即冷空气经新疆于青藏高原东侧河套以西南下)影响,地面高压中心强度、路径、Φ568(500hPa 568线与120°E经线交点的纬度)和Φ850(850hPa 0℃与120°E经线交点的纬度)与最低温度关系密切。通过对历史资料分析,利用逐步回归分析方法分别建立了福州、厦门和邵武三个探空站最低气温td的短期预报方程,再利用各地当晚20时的云量、风速、湿度(N20、F20、U20)值估算当晚的降温幅度(Δt)、进一步对最低气温td进行短时临近预报,然后结合各地果树主栽品种及其抗低温冻害指标、及时发布低温冻害预警预告,构成了福建省冬季果树冻(寒)害低温预报预警模式。研究结果对福建各地减轻或避免强低温对果树造成的灾害、提高水果的产量和质量具有重要意义。

通过对浙江省年极端最低气温风险分析、柑桔主产区历年最低气温变化及柑桔冻害灾情的分析,初步提出以柑桔冻害气象指数作冻害保险赔付标准的新保险模式,即将浙江省28个柑桔主产区的保险分区初步划分为浙中西丘陵盆地和浙东部沿海两个柑桔产区,并确定了以极端最低气温为气象指数的两产区轻度、中度、重度冻害的保险内容。

<正>五十年风雨兼程,五十载春华秋实。2007年金秋十月,中国农业科学院将迎来建院五十年华诞。在此,我们谨向所有关心、支持中国农业科学院建设和发展的各级领导、各界人士和海内外朋友致以诚挚的感谢!