Please wait a minute...

当期目录

2022年 第43卷 第01期    刊出日期:2022-01-20
农业生态环境栏目
气象资料受限条件下BP神经网络优化模型模拟参考作物蒸散量:以京津冀地区为例
贾悦, 苏永军, 张冉, 李鹏程, 王凤春, 路梅
2022, 43(01):  1-16.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.01.001
摘要 ( 187 )   PDF (4601KB) ( 168 )  
相关文章 | 计量指标
为确定气象数据缺乏地区参考作物蒸散量(ET0)的最优简化估算模型,本文以京津冀地区作为研究区域,以传统BP神经网络模型为基础,基于粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)、思维进化算法(MEA)、麻雀算法(SSA)和人工鱼群算法(AF)5种优化算法,构建了PSO-BP、GA-BP、MEA-BP、SSA-BP、AF-BP共5种优化模型,并将计算结果与3种传统机器学习模型BP模型、随机森林模型(RF)、小波神经网络模型(WNN)和2种经验模型Hargreaves模型(HS)、Droogres-Allen模型(DA)进行对比,在仅输入温度数据的条件下,得出区域ET0最优估算模型。结果表明:在不同区域,5种优化模型计算精度显著高于其余模型,其中,SSA-BP模型均表现出了较高的精度,RMSE、R2、Ens和MAE分别为0.297~0.402mm·d−1、0.879~0.946、0.862~0.940、0.210~0.300mm·d−1,模型GPI在研究区域内排名第1位;在相同气象数据条件下,机器学习模型精度优于HS模型和DA模型,其中SSA-BP模型精度最高。因此,在仅有温度资料的条件下,SSA-BP模型可作为京津冀地区ET0估算的标准模型使用。
辽宁省生长季CLDAS土壤相对湿度产品的评估检验
刘东明, 吴门新, 侯英雨, 陈鹏狮, 张微玮, 王贺然
2022, 43(01):  17-27.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.01.002
摘要 ( 166 )   PDF (3964KB) ( 151 )  
相关文章 | 计量指标
基于辽宁省2020年生长季(5-10月)逐日自动土壤水分站观测资料,利用相关系数(r)、均方根误差(RSME)、平均绝对误差(MAE)和偏差(ME)等统计评估指标对0-10cm、0-20cm和0-50cm层次的CLDAS(中国气象局陆面数据同化系统)土壤相对湿度产品在辽宁省的模拟表现进行评估检验,以确定其在辽宁省的适用性。结果表明,3个土壤层次的CLDAS土壤相对湿度模拟结果与观测值在时间尺度上存在趋势一致性,具有显著的正相关。生长季内辽宁省CLDAS平均土壤相对湿度模拟结果整体偏高,CLDAS对土壤相对湿度在60%~90%之间的模拟效果较好,对偏湿状态(RSM>90%)和偏干状态(RSM<60%)的模拟效果欠佳。3个层次的CLDAS土壤相对湿度模拟结果与观测值存在一致的空间变化趋势,总体呈西低东高趋势分布。CLDAS土壤相对湿度模拟结果与观测值呈显著正相关关系,0-20cm和0-50cm层次上全省大部地区相关系数超过0.8。误差评估结果在全省范围内的分布趋势一致,辽宁东部、南部和西部的误差较小,北部和中部的部分地区误差较大,在康平—彰武—新民—台安一线出现误差异常高值区。CLDAS土壤相对湿度模拟结果在辽宁省具有较强的适用性和稳定性,能够较好地反映土壤水分盈亏变化状况。
农业生物气象栏目
不同类型土壤大豆产量对增温2℃的响应差异
潘仕球, 苗 欢, 乔云发, 苗淑杰
2022, 43(01):  28-36.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.01.003
摘要 ( 184 )   PDF (523KB) ( 170 )  
相关文章 | 计量指标
中国农业种植区是全球对气候变化较敏感的地区之一,不同类型土壤的温度敏感性对农田生产力与全球气候变化的反馈关系产生重要影响。为了揭示不同类型土壤大豆产量对未来大气温度增加的响应规律,本研究以常温为对照,采用红外辐射加热装置模拟大气增温2℃,研究增温对黑土、棕壤、盐碱土、风沙土、灰钙土、黄土、黄棕壤、紫色土、砂礓黑土、潮土、红壤和砖红壤上大豆产量的影响。结果表明:增温2℃促使红壤上大豆的一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数和总荚数显著增加,分别比对照处理增加152.3%、144.7%、206.9%和147.5%,但增温2℃使砂礓黑土上大豆瘪荚数增加42.8%。除了砖红壤上大豆的二粒荚数增加76.4%和紫色土上大豆总荚数增加50.5%,其它类型土壤上大豆荚数虽有变化,但均未达到5%的差异显著水平。此外,增温2℃显著提高了红壤、砂礓黑土、紫色土和盐碱土上大豆的单株粒数,相应地,产量分别增加241.4%、59.2%、47.6%和75.2%。由此可见,中国主要农田土壤类型中红壤、砂礓黑土、紫色土和盐碱土4种土壤上大豆产量及其产量构成因素对增温2℃响应敏感,且表现出正效应,其它8种类型土壤上大豆产量对增温2℃响应不敏感。表明大豆产量形成对大气增温的响应间接受到土壤类型的调控。
农业气象灾害 栏目
南方地区双季晚稻寒露风危害研究综述
宋忠华, 高文娟, 刘富来, 解娜, 桑友伟, 黄晚华
2022, 43(01):  37-49.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.01.004
摘要 ( 213 )   PDF (436KB) ( 248 )  
相关文章 | 计量指标

寒露风是双季晚稻抽穗扬花期间,因低温造成抽穗扬花受阻、空壳率增加的一种灾害性天气。为了解寒露风研究现状、继承和完善寒露风研究成果并加以突破提供借鉴和参考,本文通过对有关寒露风文献的分析和梳理,总结了寒露风研究的主要成果大气环流异常是引发大范围寒露风的根本原因,地形、地貌、海拔等因素能引起小范围寒露风寒露风对晚稻的危害主要在抽穗开花期,其次是孕穗期寒露风指标研究大多基于田间试验、气象要素模拟试验、生产实践以及历史数据、文献的分析,应用比较广泛的指标是寒露风等级水稻冷害评估技术规范”。寒露风预报以天气学方法较为常见、数理统计法不可或缺、神经网络等新方法的运用是一种趋势在南方双季稻区,寒露风主要出现在9月中下旬或以后,在全球气候变暖背景下,寒露风初日呈推迟趋势、天数呈减少趋势,但存在连续多年提前和天数增加的案例单点(站)观测、3S技术是寒露风监测常用的技术合理安排晚稻播种期、选择耐低温品种、以水调温等多技术并举,对防御寒露风有较好效果。本文还针对寒露风研究存在的指标因子不全面、指标标准不统一、预测预报和监测评估精度达不到精细化服务的需求等主要问题,展望了未来研究的主要方向深化寒露风多因子致灾机理及多气象要素指标研究,构建指标体系利用大数据、人工智能等新技术,强化农业气象智能化精准预报技术研究加强气象观测、卫星遥感及作物模型等相融合的精密监测评估技术研究重视气候变化背景下的寒露风新规律研究开展与气候变化及农业科技进步相适应的防灾减灾技术研究。

吉林水稻关键生育期延迟型/障碍型冷害时空变化
姚嫚, 张琪, 杨再强, 韩佳昊, 刘馨
2022, 43(01):  50-60.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.01.005
摘要 ( 200 )   PDF (4071KB) ( 163 )  
相关文章 | 计量指标
利用吉林省10个农业气象观测站1981−2019年日平均气温、水稻发育日期及产量、历史灾情等数据,识别水稻关键生育期延迟型/障碍型冷害两种类型冷害事件,并对关键生育期不同类型冷害的致灾强度和时空变化进行分析。结果表明:(1)全球变暖背景下吉林省各测站水稻发育期变化显著,其中移栽日期以提前为主,成熟日期以推迟为主,80%的站点移栽−成熟期间隔天数的气候倾向率为正值,且一半站点增加趋势通过了0.05水平显著性检验。(2)延迟型冷害发生次数在不同年代呈明显减少趋势,主要与移栽−抽穗期温度条件的改善有关;移栽−抽穗期延迟型冷害致灾强度更大。(3)障碍型冷害发生次数在不同年代之间无明显变化趋势,开花期障碍型冷害发生频率明显高于孕穗期,但孕穗期障碍型冷害致灾强度更大。(4)在空间分布上,延迟型冷害在全区发生频率差异不大,仅严重延迟型冷害在东部地区略高;障碍型冷害在吉林省东部区域发生频率明显较其他地区严重。综上,在全球变暖、农民调整水稻移栽日期和品种更换的共同作用下,水稻关键生育期延迟型冷害的发生明显减少,障碍型冷害主要在吉林省的东部时有发生。
农业气象信息技术 栏目
基于移动云计算技术的农用天气预报服务平台研发 ——以宁夏酿酒葡萄农事活动预报为例
高国弘, 刘垚, 马力文, 缑晓辉, 刘建宏
2022, 43(01):  61-71.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.01.006
摘要 ( 148 )   PDF (1397KB) ( 155 )  
相关文章 | 计量指标
传统TCP/IP 协议的FTP 文件传输方式和服务产品一次性制作、统一分发的服务方式已无法满足现有服务针对性、多样性、高时效性的要求。为减少冗余农用天气预报服务产品的产生,提高运算效率及服务针对性,本研究以宁夏酿酒葡萄为例,采用移动互联网与云计算技术,研发了基于用户地理位置及关注农事活动的宁夏农用天气预报云服务平台,实现了在线实时制作并发布服务产品。平台主要由资料加工软件、产品云制作软件、农气服务APP三部分组成。通过将气象业务网内的基础数据及必要的中间数据上传至云服务器数据库,利用资料获取、指标比较、预报制作等子程序,通过已建立云服务网站API接口方式,获取相关农用天气预报。其次,还可利用开发的APP获取具有很强专业性、时效性和针对性的、基于用户地理位置的农用天气预报产品。平台有力提升了宁夏农用天气预报业务的客观化、自动化水平及业务产品质量,可为国内农用天气预报技术向专业化和精细化发展提供参考。
农业气象情报 栏目
2021年秋收作物生长季农业气象条件评价
刘 维, 赵晓凤
2022, 43(01):  72-76.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.01.007
摘要 ( 167 )   PDF (1307KB) ( 225 )  
相关文章 | 计量指标
基于主要农区2346个气象台站观测数据和历史同期观测资料,利用作物气候适宜度和农业气象灾害指数等方法,分析了2021年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花等主要秋收作物生长季的农业气象条件。结果表明,秋收作物生长季内,农区大部分地区≥10℃积温较常年同期偏多100~250℃·d,热量条件好,大部降水正常,土壤墒情适宜。夏季(6-8月)光温水条件匹配较好,利于玉米、水稻、大豆等作物开花授粉、灌浆结实以及棉花开花、结铃。总体上秋收作物主要生育期内干旱影响偏轻,气象条件对作物生长发育和产量形成有利。但局地暴雨洪涝频发,河南受灾严重,部分农田绝收。西北地区东部、华北大部、黄淮北部作物生育后期多雨寡照,不利作物灌浆成熟及收获。东北地区阶段性低温、西北地区东北部干旱、南方和新疆高温危害等对局地玉米、水稻、棉花等作物造成一定不利影响。