根据内蒙古中部草原各样点47a的气候数据,基于Miami和Thornthwaite Memorial气候模型,分析研究区域不同草原类型草地生产潜力和影响气候生产潜力的气候驱动力。结果显示,内蒙古中部草原的气候生产潜力由东向西表现出与地理分布和降水量分布趋势一致的差异性,农牧交错带草地>典型草原>荒漠草原>草原化荒漠,其气候生产潜力在3000～7000kg.hm-2.a-1。研究区域的气候资源利用率在23.8%～62.3%,不同草原存在一定的差异性。分别采用草原样方取样实际产量数据、气候数据和气候生产力模型数据计算分析表明:与温度相比,降水量是影响研究区域牧草产量和气候生产潜力的主要气候驱动力,温度与降水对草原气候生产潜力都具有正效应,不同草原类型温度与降水变化对气候生产潜力的影响有差异性。温度每升高或降低1℃,草地气候生产潜力升高或降低6.75～29.07kg.hm-2.a-1,降水量每升高或降低1mm,草地气候生产潜力升高或降低0.83～1.86kg.hm-2.a-1。未来气候"干暖化"的趋势下,研究区域温度升高增加的气候生产潜力作用小于由蒸散量增加引起的减产作用,因而导致草地气候生产潜力下降,受水分限制作用越明显的草原,其气候生产潜力下降的趋势越显著。

利用天山山区10个对各类天然草场气候和植被类型具有较好代表性的气象台站1961-2007年的历史气候资料,使用线性趋势、Morlet小波和Mann-Kendall检测等方法在对年平均气温、降水量变化趋势、变化特征分析的基础上,分别采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型、Chikugo模型、朱志辉模型和周广胜模型对该地区的自然植被净初级生产力(NPP)及其对气候变化的响应进行了计算和对比分析。结果表明:近47a,天山山区的气候总体呈较明显的"暖湿化"趋势,并于1970年发生了由"冷干"向"暖湿"的突变;尽管基于各模型的NPP在数值上有一定差异,但其在时空领域对气候变化响应的趋势是一致的,即:47a来,在气候"暖湿化"背景下,天山山区的NPP总体呈较明显的增大趋势,并于1970年发生了突变性的增大;与年平均气温和年降水量一样,基于各模型的NPP也具有3～22a的不同时间尺度的周期变化;在各类草场中,以草甸草原和山地草甸的NNP最高,高寒草甸次之,荒漠草原再次,高寒草原NPP最低。最后建立了基于各模型的NPP估算值之间的相互换算关系。

用LI-6400便携式光合作用测量系统及LI-6400-09土壤呼吸室对冬小麦关键生长期农田土壤各组分呼吸速率进行了测定,并用根生物量外推法(RBE)和根去除法(RE)两种方法估算了根系呼吸对土壤总呼吸的贡献。结果表明:土壤各组分呼吸速率有明显的季节变化,土壤中根生物量解释了大约44%的土壤呼吸的季节变化;土壤各组分呼吸速率与5-10cm土壤温度关系密切,呈指数正相关,Q10值为1.4～1.6;用根生物量外推法(RBE)得到的根呼吸对土壤总呼吸的贡献为18%～54.3%、平均值为32%,比根去除法(RE)得到的贡献率(32.6%～58.1%)、平均值(44.6%)低。两种方法描绘的根呼吸季节变化趋势一致,且都在小麦花期表现出峰值。综合两种方法,得出华北平原冬麦田根呼吸对土壤总呼吸的贡献率为32%～45%。

为了减少暖冬对农业生产的不利影响,更有效地利用冬季气候资源,采用统计诊断学的方法对长沙站1971-2007年的气象资料进行分析。结果表明,从20世纪90年代开始,长沙市冬季气温的上升趋势明显增强,暖冬的出现越来越频繁;冬季平均最低气温的显著升高减少了冻害,改变了种植布局,但是极端最低气温的变异性仍然较大,在遇到强降温或寒潮时要采取防冻措施;近6a的1月份平均气温已接近70年代2月份的平均气温,这有利于反错季节蔬菜等喜温作物的生产。暖冬年常伴着干冬,因此,播种时要进行积极有效的杀虫处理和及时灌溉,以保持土壤墒情;暖冬年的次年3、4月的气温往往偏高,为早稻和棉花的播种提供了有利条件。最后,分析发现某些冬季环流特征指数对于是否出现暖冬有一定的指示作用。

利用东北3省70个基本气象站1961-2006年逐日日平均气温、日最低气温资料,计算分析各年代80%保证率下≥10℃初日、初霜日、生育期天数、≥10℃有效积温及玉米不同品种的布局变化。结果表明:与20世纪60年代相比,玉米气候资源在2001-2006年增加较显著。≥10℃初日除大兴安岭漠河外其它地区普遍提前了2～10d;初霜日除大兴安岭地区提前5～20d,小兴安岭和辽宁省变化不明显,其它地区普遍推迟5～10d;生育期天数除大兴安岭北部减少10d左右,吉林省北部变化不明显,其它地区普遍增加了10d左右;≥10℃有效积温除大兴安岭变化不明显,其它地区普遍增加200～400℃.d。在玉米适宜生长区域内适宜播种期较60年代普遍提前了2～10d;不同品种熟型玉米分布界线在2001-2006年北移东扩很显著,小兴安岭可以种植极早熟品种,三江平原成为中熟和中晚熟品种区域,松嫩平原南部亦可种植晚熟品种,长白山地带以前不能满足玉米生育热量条件的区域,也可以种植早熟品种了。

利用民勤荒漠区30a以上的气温和植物物候观测资料对比分析以气温划分的四季和以物候划分的四季间的区别。结果表明:在民勤荒漠区,气温四季的春季来临过迟,冬季来临过早,以物候划分的四季更适合当地季节变化;如果以气温划分四季,在低纬度地区就会没有冬季,而在高寒地区就会没有夏季,因而,物候四季较气温四季的适用范围广泛,且与农业生产具有更为直接的联系。但是,以物候现象观测四季时,应同时观测多种指示性物候;在选择指示性物候时,应注意选择在当地有代表性的、生长健康的植物。

利用栾城试验站1998-2002年的降水和土壤水观测资料,探讨太行山山前平原的土壤有效水量和土壤水有效性的时间变化特征。结果表明,①土壤有效水量年内变化明显,受降水影响显著;年际变化呈减少趋势,秋季变化幅度最大;作物的主要供水层下移。②作物根系层土壤水的总体有效性在全年基本为"中效";在冬小麦生育期,深层的土壤水逐渐转为"难效",经过雨季能基本得到缓解;自1998年至2001年土壤水分有效性等级由浅层至深层依次降低。

黄连木作为一种可再生的绿色能源——生物柴油的重要来源,是当前极具发展潜力的木本油料植物之一,已经引起了人们的广泛关注和极大重视。本文在分析《中国植物志》、分省植物志和涉及能源植物资源分布研究文献的基础上,绘出中国境内黄连木的自然地理分布图。根据其自然地理分布区的北界气象条件分析探讨确定黄连木生长的气候指标,并着重分析黄连木分布区的气候特征,总结出黄连木生长对热量、日照、水分等气候因素的生态适应性。由黄连木分布北界气候特征分析推出黄连木生长的气候指标:年均温不低于5.8℃,1月均温不低于-8℃,1月极端低温不低于-26.5℃,7月均温高于13.8℃,年降水量不少于300mm。黄连木主要分布于年均温10℃左右或以上、1月均温约为0℃、7月均温20～30℃、年降水量1000mm左右、无霜期平均不少于140d、且最冷月极端低温大于-20℃的地区。研究结果可为能源植物——黄连木的引种、发展和利用提供参考。

草地土地利用格局的变化强烈影响着其土壤营养元素的含量与垂直分布。对青藏高原东北隅高寒草甸不同土地利用格局(封育植被、放牧利用和人工种植)下不同深度(0-10cm、10-20cm和20-40cm)的土壤有机质、全氮和全磷含量的对比研究表明:封育植被下土壤营养元素在表层和深层之间有显著差异(P<0.05),与土壤深度表现出一定的负线性相关(R2>0.40,P<0.05)。放牧利用和人工种植对营养元素在不同土壤层次的分布无显著影响(P均值>0.05),前者的有机质和全氮含量与土壤深度略呈负线性,后者则无此关系。放牧利用和人工种植较显著地(P均值<0.05)降低了土壤表层有机质和全氮的含量,但增加了土壤表层全磷的含量,对土壤深层的影响较小。人工种植对营养元素含量的影响效果略大于放牧利用,但两者差异不显著。

采用趋势分析和突变检验等统计方法,分析了华北地区降水蒸发差的变化趋势和东亚地区不同等压面高度上风场、气压场、湿度场和温度场的年代际差异。结果表明,华北地区降水蒸发差主要受降水量变化的影响,1977年前后发生了由增到减的年代际转折;华北地区降水蒸发差与亚洲经向环流指数呈正相关、与纬向环流指数呈负相关关系,相关显著性具有阶段性特征;1977年前后,东亚地区850hPa高度上西南季风强度由强变弱,中高纬度气压系统由距平低压转变为距平高压,平均相对湿度场分布由正距平转变为负距平,1000hPa高度平均温度场增温显著。分析认为,东亚地区夏季风强度减弱、热带水汽输送量减少,致使华北降水减少是1978年以来华北地区降水蒸发差持续减小的主要原因;而东亚地区冬季风强度减弱,影响极地冷空气南下,引起华北气温升高、蒸发增强则进一步加剧了华北地区的干旱化程度。东亚季风环流对华北降水和气温的共同作用,导致华北地区降水蒸发差发生年际和年代际变化。

为了进一步揭示江苏句容小流域NH3和NO2干沉积规律,本文利用当地自动气象站及L波段雷达探空资料和地面气体浓度实测资料,采用气体干沉积阻力模型,并考虑下垫面排放对NH3干沉积的补偿作用,对句容小流域NH3和NO2的干沉积速率、干沉积通量及其影响因子进行数值模拟分析。结果表明:随着稳定度、太阳辐射强度、季节和下垫面的改变,NH3和NO2的干沉积速率均有着较为明显的变化,表面阻力是影响气体干沉积速率变化的主要因子。考虑了下垫面对NH3干沉积的补偿作用后发现,下垫面越富饶的地方,其影响越显著。最后对句容小流域NH3和NO2的干沉积通量进行了估算,发现句容约4556.02hm2的小流域,NH3干沉积通量的月变化范围为13.37～66.29kg·d-1,NO2干沉积通量的月变化范围为21.43～98.92kg·d-1。

根据2003年1月、2月的相关观测资料,研究了冷凝温室内空气循环式蓄热除湿系统的冷凝、蓄热与除湿效应。结果表明:冷凝温室在2003年1月的晴天里,集水池平均每天蓄积冷凝水7681cm3,折合温室产生冷凝水量32g/m2和12.1g/m3;平均每天冷凝水吸收的汽化热为18858kJ。在典型晴天,冷凝温室下、中、上各层的日平均相对湿度分别比对照温室降低2.7个百分点、3.5个百分点、2.6个百分点,日平均绝对湿度分别比对照温室降低2.7g/m3、4.1g/m3、4.5g/m3;在1月份,2座温室内同日同层次的相对湿度与绝对湿度,均呈现出冷凝<对照,但以晴天差异尤为明显,阴雨天差异较小。空气循环式温室蓄热除湿系统的冷凝、蓄热、除湿效果明显。

为探讨灌溉方式对巨型塑料大棚环境因子的影响,采用膜下滴灌、膜下沟灌、裸露沟灌3种处理,研究了不同灌溉方式对棚内空气相对湿度、结露时间、土壤水分、棚内气温以及地温的综合效应。测试结果表明:与裸露沟灌相比,膜下沟灌、膜下滴灌均可降低棚内的相对湿度,其中膜下滴灌的降湿效果优于膜下沟灌;不同时刻、不同天气下的降湿效果不同,表现为白天的降湿效果优于夜晚,晴天的降湿效果好于阴天;膜下滴灌与膜下沟灌可以降低棚内的结露时间,提升棚内的气温与10cm地温,增加土壤含水量。

以改进本地农业气象服务为目的,使用山西省3个代表站的土壤湿度资料和旬气象资料,根据土壤水分平衡方程,从影响土壤湿度变化的因素出发,分析和筛选了预报因子;应用SPSS统计分析软件,用线性回归方法得到代表站不同土层旬相对湿度的预报模型,经对历史资料回代和2007年各土层进行预报检验,除10cm土层外,相对误差都在30%以下;此方法简单易行,对半干旱半湿润气候区雨养田土壤相对湿度的预报具有一定的参考价值。

通过大田试验,研究护坡拦蓄保水措施对三峡地区坡地玉米农艺性状、产量及土壤含水量的影响。结果显示:在玉米全生育期,护坡拦蓄保水能明显降低地表径流量,增加土壤存留量,与对照区相比,拦蓄能力为总降水量的5.1%,保水能力提高了42.2%;各层土壤平均重量含水量比对照区高4.9个百分点;在相同的肥力梯度条件下,护坡拦蓄保水措施使玉米地径增大0.2～0.4cm,苗高增加14.5～49.9cm,叶片数增加1片,最大叶片长度增长2.2～8.8cm。护坡拦蓄保水具有明显的增产效应,在不施肥、低肥、高肥、特高肥条件下,分别增产85.9%、21.4%、10.9%和5.1%。护坡拦蓄保水措施对玉米千粒重影响不大,但与施肥水平有关,表现为低肥<高肥<特高肥,其千粒重依次为362±1g、370±1g和381±1g。

土壤水分是研究水资源循环及干旱监测的重要指标。本文基于土壤水分平衡原理提出,在无灌溉的条件下,当前土壤含水量主要由前期有效降水决定,并利用荆州(1982-2006年)、随州和麻城(1993-2006年)3个站点的土壤湿度实测资料,建立了0-10cm、10-20cm土层的土壤湿度与前期有效降水量线性回归方程。模型检验效果较好,0-10cm土层的准确率在85%左右,10-20cm的准确率高于85%;在2007年湖北部分地区秋冬季干旱监测实际应用中准确率达93%以上。此模型与一般经验模型相比,不依赖于前期土壤湿度资料,适用范围更广、时效性强,更具有推广价值。

为实现基于烟叶品质的云南烤烟种植气候精细化分区。在烤烟种植气候适宜性分区基础上,应用GIS技术、系统聚类和灰关联度分析方法,研究云南烤烟化学品质类型的气候分区。结果表明,云南气候可出产4类化学品质特点鲜明的烟叶,并主要适产"中高糖中低氮(碱)中低石油醚提取物"、"高糖低氮(碱)低石油醚提取物"两类品质烟叶;前者盛产于滇中的烤烟气候最适宜和适宜区,后者多产自滇西南大部的烤烟气候次适宜区和适宜区。两种分区结果既有一致性和客观性,也存在显著差异,但不相互矛盾。两种分区的有机结合应用,可加深关于云南烤烟气候及其对烟叶品质影响的认识,提高云南烤烟种植气候区划的科学性和生产实用指导性。

水稻分期播种是研究水稻品种温光特性比较便捷的途径,在水稻生产上已经被广泛应用。本试验以协优9308和秀水110为材料,利用分期播种试验分析水稻不同生育阶段的温光条件与籽粒充实和稻米品质之间的关系。研究结果表明,有效积温、日照时数和生育期天数在播种-齐穗期和全生育期均随着播期的延长而逐渐下降,但这些指标在齐穗-成熟期均没有明显的规律性。此外,日平均温度在不同生育阶段的变化趋势不一致,在播种-齐穗期随着播期的延迟而上升,全生育期呈先上升后下降的趋势,而在齐穗-收获期则随着播期的延迟而下降。对协优9308而言,在本试验条件下播种-齐穗期的温光条件对籽粒灌浆、产量及米质的影响均大于齐穗-成熟期,而秀水110的籽粒灌浆速率、产量及米质对不同生育阶段温光条件的响应没有明显的规律性。此外协优9308的产量和恶白度均随着播期的延迟而逐渐减少,整精米率和蛋白质含量则随着播期的延迟而增加,由此看出协优9308比较难同时兼顾高产和优质;秀水110则不同,秀水110的D5处理产量较高,仅次于D3处理,与其相对应的蛋白质含量和整精米率则最高,而恶白度最低。由此笔者认为,只要选择合适的播期,秀水110是可以达到高产优质目的的。

运用多要素回归积分方法的差分形式,综合分析了重庆市中稻对生育期间温度、降水、日照的适应情况,并进一步提出了产量影响指数,用于衡量中稻生育期各气候因子对最终产量影响的权重。结果显示,对重庆中稻产量影响最大的是3月中旬的倒春寒天气(容易造成中稻出苗困难、基本苗不足)和6月下旬的阴雨天气(影响中稻开花授粉),平均可以造成190kg/hm2的产量波动;其次为伏旱期间7月下旬-8月上旬的降水,此期中稻正处于灌浆中后期,旬产量影响指数达到160～170kg/hm2;6月中旬、7月上旬的降水,7月上、中旬的温度,旬产量影响指数也能达到130～150kg/hm2。

通过对长治气候条件下大白菜生长特性的研究,给出了大白菜的适时收获期(11月)和冻害标准。针对大白菜冻害标准,分析了1976-2005年11月气象资料中出现的30例大白菜可能受冻害的天气过程。应用500hPa及地面历史天气图对大白菜可能受冻害天气过程分析得出:造成强降温的500hPa天气模型有两槽一脊型、一槽一脊型、东北冷涡型、偏西气流型和东亚大槽型。冷空气源地主要位于40-55°N、70-90°E,35-50°N、90-115°E与50-60°N、90-115°E的3个区域。冷空气影响路径分为西北路径和偏北路径。地面气压场主要受庞大的冷高压控制。采用最优子集回归法对500hPa、850hPa高空指标站温度及本站实时气象资料进行预报因子筛选,通过0、1化处理并求其权重,建立了72h大白菜防冻害适时收获预报方程。在2007/2008年度大白菜收获期,以标志冷空气天气模型的出现为基础,应用预报方程,准确预报了大白菜受冻害天气过程,及时发布预警信息,使大白菜安全收获。

采用机制法、层次分析法通过对光、温、水、土逐级衰减,计算黑龙江省黑土区各县玉米、水稻、大豆的气候生产潜力与气候-土壤生产潜力,分级统计分析空间分布及其变化特点。结果表明:黑土区玉米、水稻、大豆的气候生产潜力分别为6939～14241kg/hm2,10720～18079kg/hm2,1947～3989kg/hm2;气候-土壤生产潜力分别为3513～12346kg/hm2,4465～15505kg/hm2,1032～3553kg/hm2。空间分布与温度和降水一致,由南向北逐渐递减。在过去45a中,气候生产潜力呈逐渐上升趋势。由两次土壤调查结果比较可知,2005年黑土区各县土壤肥力有的升高,有的降低,但总体呈下降趋势,气候-土壤生产潜力也随之变化,总体有所下降。因此,土壤肥力对气候-土壤生产潜力起着重要的作用;并且在气候资源相对较差的地区,土壤肥力对其气候-土壤生产潜力的影响大于气候资源较好的地区。

在分析川东北地区玉米气候资源、季节性干旱特征、气候生产潜力的基础上,选择伏旱频率、3-8月日照时数、平均温度、温度日较差、光温生产潜力、气候生产潜力等因素作为指标因子,通过统计分析,建立各指标因子的空间分布模型;采用GIS分析技术,利用集优法将川东北季节性干旱区划分为5类玉米气候优势区。结果表明,川东北地区玉米气候综合优势的区域分布具有明显的带状特征,最优区在达州市、巴中市北部海拔较高的区域,相对较差的区域在广安、南充的南部地区。玉米气候优势分区结果可为川东北地区玉米生产布局调整和部分稻田水改旱提供科学依据。

将DSSAT-SUBSTOR马铃薯模拟模型与PRECIS区域气候模式相嵌套,在25km×25km网格尺度上,模拟未来气候情景下宁夏马铃薯产量变化,分析影响未来马铃薯产量变化的主要原因。结果表明:在目前的品种、种植方式、田间管理不变的情况下,两种温室气体排放方案下,从2020s到2080s宁夏马铃薯单产均降低8.7%～41.3%,A2情景下马铃薯减产幅度大于B2情景,中部干旱带减产幅度大于南部山区。造成马铃薯减产的主要原因是,(1)未来宁夏马铃薯主产区马铃薯生育期内降水量减少,而马铃薯需水量显著增加,马铃薯缺水量加大;(2)马铃薯块茎膨大期气温显著升高,不利于块茎养分积累。

研究不同红/蓝(R/B)光强配比对叶用莴苣(Lactuca sativa L.)生理性状及品质方面的影响,以便为新型人工光源在莴苣生产上的应用提供理论依据。试验利用波长为660nm(±20nm)红光与450nm(±20nm)蓝光发光二极管(Light Emitting Diode,LED)作为人工光源,设置3个R/B试验处理,分别为LED1(R/B=10)、LED2(R/B=8)、LED3(R/B=6),以1个荧光灯处理为对照(CK),选用水耕栽培模式在不同光照环境下培育叶用莴苣30d。结果表明:660nm红光和450nm蓝光组合可以有效提高莴苣的光能利用率,促进光合作用;适宜的红蓝光比例能有效增加植物Vc含量,并降低硝酸盐含量。其中,处理LED2(R/B=8)的叶用莴苣净光合速率及Vc含量明显高于其他试验处理,而硝酸盐含量最低,表现出良好的生理和品质特性,因此,R/B=8相对更适宜叶用莴苣的生长发育。

利用陕西省苹果产区2000-2008年气象资料和6个苹果物候观测县站始花期资料,在果树物候模型理论的基础上、应用统计学方法建立了基于气象因子的苹果始花期预测模型:y=-1.4T1-1.13T2+0.11r+95.1(n=42,R=0.84;F=29>F0.01),y为各县始花日期的预测日序,T1为该县1月份平均气温,T2为该县3月份平均气温,r为该县3月下旬日照时数。根据预测结果与实际的比较,结合对当年前期气象因子的分析,提出了该模型的订正因子。根据陕西果区冬、春季气温变化趋势,模拟显示该区苹果始花期将偏早1～5d。

利用ArcGIS结合数字高程模型DEM(1∶25万),在分析地理因子对干旱分布影响的同时,考虑了降水量对干旱分布的影响;针对不同时段降水量对干旱影响的差异,选择关键时段降水量,结合地理因子建立了各季节干旱分布的回归统计模型;使用该模型计算了重庆市各季节干旱频率的空间分布。为了对模型计算结果进行验证,本文还采用常用的反距离平方插值法对干旱频率进行空间插值,并将插值结果和回归统计结果与实际观测值进行比较。结果表明:综合考虑降水和地理因子的回归统计方法要明显优于反距离平方插值法,能够较好地反映重庆市复杂地形下干旱频率的空间分布趋势。

结合重庆市旱涝灾害预警决策服务系统的应用背景,详细阐述了Surfer在系统中的具体应用,并且用解释型的脚本语言实现了干旱的严重程度在地图上的展示,展示的效果包括等值线、细网格化和区域填充图。使用预报数据进行干旱预警,监测灾情的发展趋势;使用相似年评估和农作物应对灾情措施,为抗旱工作决策提供参考依据。通过对重庆2006年的伏旱监测结果显示,干旱的严重程度在地图上得到了充分体现,为抗灾减灾工作把握重点提供很好的指导意义和决策帮助。

利用唐山地区3个国家基准站1971-2000年的春季逐日降水、日最高气温资料,从干旱实时监测气象服务的需要出发,考虑了近期降水、土壤底墒(前期降水)和气温三种要素,计算Y干旱指数,并制定了干旱等级标准。对Y干旱指数与土壤湿度干旱指数、降水百分率干旱指数进行了同期对比分析;利用没有参加干旱指标划分的2006、2007年春季的土壤湿度资料对制定的干旱指标进行检验。结果表明,Y干旱指数对冀东春旱具有很好的监测能力,Y干旱指数能够客观的反映唐山地区春季各月的干旱状况,并填补了土壤湿度监测的盲区,能较好的划分唐山地区春季干旱趋势和等级;在一段时间内降水时空分布均匀的情况下,用降水距平百分率干旱指数进行监测,效果较好。在2006-2007年的检验中,Y干旱指数与土壤干旱指数表现一致,在没有土壤测墒的地区和时段,利用Y干旱指数可代替土壤湿度监测,实现干旱无缝隙监测。

基于1955-2007年日照市的月降水资料,利用距平百分率和Z指数旱涝指标,确定日照市降水的旱涝等级,分析了旱涝发生的时间演变特征及对农业的影响。结果表明:Z指数旱涝指标能较好地反映日照市的旱涝演变情况,近53a来日照市旱年有14a,出现频率为26.4%,涝年有12a,出现频率为22.6%。年降水量呈下降趋势,变化倾向率为41.4mm/10a,向干旱化趋势发展。四季的Z指数变化趋势不同,冬、春季略上升,为洪涝增强趋势但不明显;夏、秋季为下降趋势即干旱增强,夏季最明显,秋季次之。近53a来发生季节性旱涝的频率较高。旱涝灾害是导致农作物损失的主要因素,研究结果对旱涝趋势预测和防灾减灾具有参考作用。

利用1985-2007年的实测资料,分析了1985年以来武威凉州区小麦蚜虫始见期、高峰期及高峰期蚜量的时空动态变化规律和气象影响成因。结果表明:流域内蚜虫的发生及危害总体呈加重趋势,危害面积扩大;蚜虫种群周年增长遵循逻辑斯蒂生长曲线,可划分为开始增长期(4月下旬-5月中旬)、加速增长期(5月下旬-6月下旬)、减速增长期(7月上-中旬)三个阶段;影响蚜虫开始期迟早的主要气象因子有5月上旬极端最低气温和3月降水量,影响高峰期迟早的有6月降水量、5月中旬-6月上旬累积日照时数和6月下旬极端最低气温,影响危害程度的有3月下旬-4月上旬累积日照时数、冬季12月中旬极端最低气温、1月上旬极端最低气温和3-4月空气相对湿度。热量和水分条件是影响蚜虫种群消长的关键气象因素,光热因子(气温、日照)对蚜虫发生发展具有正相关同步协同作用,水分因子(降水、湿度)具有负相关反向抑制作用。用统计学方法建立了始见期、高峰期及危害程度预报预测模型,预测精度在73%～82%,可用于气象业务服务。

利用甘肃省马铃薯晚疫病监测资料,分析马铃薯晚疫病的发生发展与气象条件的关系,确定影响马铃薯晚疫病的主要气候生态因子。结果表明,相对湿度、降水量、气温与马铃薯晚疫病发病率呈正相关,相对湿度增大、降水增加、气温升高有利于晚疫病发生发展;日照时数、平均风速与马铃薯晚疫病发病率呈负相关,天气晴朗、日照充足,风速增大、空气交换加快不利于晚疫病发生发展。当可控条件一定时,气象条件是马铃薯晚疫病发生发展的主导因素。采用甘肃马铃薯晚疫病发生的病害资料与马铃薯晚疫病发生密切相关的温度、湿度等气象资料,建立了马铃薯晚疫病发生的气象条件等级预报模型。经检验,预报方程准确可用。

以河西走廊东部1998-2007年麦红吸浆虫和气象资料为基础,分析了麦红吸浆虫的发生关键期、动态和气象成因,运用SPSS统计软件建立了气象预测模型。结果表明:(1)影响河西走廊东部麦红吸浆虫发生的主要气象因子是温度和水分,特别是后冬(2月)温度越低麦红吸浆虫破茧、化蛹、成虫始见越迟;2-5月水分因子促进麦红吸浆虫的发生发展;10cm地温与麦红吸浆虫的活动相关性显著,10cm地温指标高于平原地区渡河两岸6～8℃。(2)麦红吸浆虫越冬基数受9月平均最低温度制约显著。(3)1月极端最低地温和6月中旬-7月上旬平均气温是影响当年麦红吸浆虫发生面积的前期和后期的主要气象影响因子。

为提高巴彦淖尔市冰雹预报准确率,利用当地1961-2000年的降雹资料和2004-2008年的713雷达资料,采用数理统计、图表分析等方法,研究降雹的空间分布特征和时间演变规律;采用逐步聚类法对年降雹等级进行划分。结果得出:降雹一般出现在4-9月,主要集中在6月中旬-8月下旬,占总降雹日数68.6%;年降雹日数与灾雹日数存在线性相关;20世纪60年代、90年代降雹次数较少,80年代明显偏多;70年代末-80年代中期均为1级重灾年,90年代后基本为2级中等成灾年或3级轻灾年。研究结果可为巴彦淖尔市深入、有效开展防雹作业提供依据。

利用1987-2006年湖南省水稻播种面积、水灾成灾面积数据资料,基于模糊数学和信息扩散理论,以县为单位,计算了湖南各地水稻生产遭受水灾的风险概率,运用GIS技术得到了水稻生产水灾风险评估及其区划。结果表明,各风险水平下湖南水稻生产遭受水灾的概率总体上北部大于南部,这对提高社会公众对水稻生产中水灾的防灾减灾意识和因地制宜调整农业生产结构有指导意义。

以连续3d以上日均气温≤18℃为指标判定障碍型冷害,利用黑龙江省稻作区1961-2006年每年7月中-下旬逐日平均气温和水稻产量资料,采用气候统计方法分析水稻孕穗期障碍型冷害的发生特征,在此基础上利用多元线性回归方法分析水稻实际单产与孕穗期障碍型冷害期间平均温度和低温持续时间的关系。结果表明:1961-2006年,黑龙江省稻作区水稻孕穗期障碍型冷害呈现不规律的时间变化特征,共有17a发生,发生范围大、持续时间长、平均气温低的年份有1964、1971、1990和2006年,20世纪80年代发生最多,为7a,20世纪90年代发生最少,为1a。研究期间,孕穗期障碍型冷害的发生频率在地域上呈现由北向南、由东向西减少的趋势,北部最多,西部最少;在同一冷害年内,孕穗期障碍型冷害的发生具有明显的区域差异,冷害的发生程度在区域上表现为东部重于西部,北部重于南部。水稻实际单产与孕穗期障碍型冷害期间平均温度和低温持续时间具有极显著的相关关系(P<0.01),孕穗期障碍型冷害期间平均温度每下降1℃,水稻单产降低1234.177kg/hm2,孕穗期障碍型冷害持续时间每延长1d,水稻单产下降104.208kg/hm2。

2009年春季(3-5月),全国平均气温比常年同期偏高,降水量和日照时数接近常年同期。农区大部积温偏多,热量和光照充足,大部地区土壤墒情适宜,干旱和洪涝发生范围较小,利于冬小麦、油菜生长发育和产量形成,也利于春播工作顺利进行和春播作物生长发育;但西北地区东北部、华北西部、黑龙江及内蒙古东北部出现阶段性干旱、长江中下游出现低温阴雨寡照等农业气象灾害,对农业生产造成一定影响。