作物区域模拟是利用有限的空间数据,尽可能反映作物生育期、产量等性状的时空变化规律。本文尝试利用CERES-Maize模型进行区域模拟,并探讨区域应用的效果。结果表明,经区域校准后的CERES-Maize模型用于区域模拟时,基本可以反映出产量的变化规律,网格模拟产量与农调队调查产量的相对均方根差(RMSE%)为29.9%,符合度0.78。全国2144个网格71.3%的RMSE%在30%以内,其中RMSE%<15%的为29.4%;就各区域而言,种植面积最大的玉米生态2区(占全国总面积的34%)效果最好,该区63.2%网格模拟的RMSE%小于15%。但区域模拟过程中还存在一系列误差,主要包括:模型本身的误差、作物品种遗传参数的误差、按一定区域范围归并的品种和管理参数引起的误差、区域划分引起的误差和空间数据的误差等,今后需要进一步校准和修正。

气候变化是全球变化的核心问题,已经引起了国际社会的广泛关注。气候变化对生计的影响成为新的研究热点之一。本文从气候变化和气象灾害两个方面,综述了气候变化对资本、能力及谋生活动的影响,旨在更加深入地理解气候变化对生计构成要素的具体影响。目前,国内有关生计以及气候变化对生计影响的研究很少,相关的学术领域还存在着很大的空白。

根据1971-2007年天水7个站冬半年(11月-翌年4月)平均最低气温资料,使用统计检验的方法,分析了近40a天水冬半年最低气温的突变事实,在此基础上给出了气候变暖前后最低气温的概率分布,比较了变暖前后天水最低气温空间分布的差异。结果表明:1)20世纪90年代中期天水冬半年最低气温发生了显著突变,进入异常增暖时期,其增温程度比平均气温明显;2)增暖后天水最低气温的概率分布发生了明显的变化,最低气温偏冷的概率显著减小,偏暖的概率明显增大;3)气候变暖后除关山地区最低气温上升幅度不显著外,河谷、渭北地区最低气温均呈显著增加趋势。

利用华北平原53个气象站1961-2005年逐日气温、降水资料,运用最小二乘法进行线性倾向估计,分析华北平原主要农业气候资源时间、空间变化趋势及其差异。结果表明:华北平原年≥0℃活动积温、5-10月≥10℃活动积温以及<0℃负积温绝对值的变化与年平均气温的变化密切相关,20世纪60年代-70年代中期是热量贫乏阶段,70年代中期-90年代末是热量增加阶段,90年代末-2005年热量最丰富,但趋势表现为减少;华北北部和东部沿海热量增加趋势明显,中南部≥10℃活动积温呈减少趋势;华北平原全年、夏季降水量减少趋势不显著,但年际间变化增大,多年来降水偏少,2003-2005年的降水量增加;华北平原降水量分配在南北之间、沿海与内陆之间趋于平均,夏季表现尤为明显。

利用淮河流域安徽省境内多个台站的逐日降水资料,采用点面结合、长短期结合的方式,分析淮河流域不同级别的降水量、降水日数和降水强度的时空分布特点及其对农业生产的影响。结果表明,年总降水量、大雨量和暴雨量随时间变化的趋势不显著,但年总降水日数减少,大雨以上级别雨日有微弱增加趋势,夏季降水量和大雨以上级别降水占总降水量的比例也有增加趋势;年和夏季的大雨和暴雨强度随时间呈显著的二次曲线关系,20世纪90年代后呈增大趋势;产量与降水量和降水日数均为二次曲线关系,与降水量的相关系数高于降水日数。近年来,平均年降水量和夏季降水量均高于农作物获得高产的最适值,涝灾受灾面积有明显的增加趋势。

淮河流域地处南北气候的过渡地带,主汛期降水变率大,旱涝灾害频繁。利用淮河流域126个地面气象站降水资料,采用EOF分解、线性变化趋势、Mann-Kendall突变检验等方法,对主汛期降水的时空分布特征、典型旱涝年降水特征以及"旱涝急转"气候特征进行了分析。结果表明:淮河流域主汛期的降水量空间分布呈现南部多于北部、山区多于平原、近海多于内陆的特征,并且旱、涝均主要是以南部为主发生;降水量有明显的年际变化特点,尤其是最近10a的年际变率在增大,集中强降水主要出现在7月上旬;淮河流域"旱涝急转"现象频繁发生,尤其是2000年以来频次显著增多,对农业生产造成严重不利影响。

根据郑州气象观测站2005-2007年逐日最高、最低和4次定时气温观测资料,利用正弦-指数模型、Tk法和本文提出的分段线性订正模型对气温的日变化进行了模拟。对比结果表明:分段线性订正模型的模拟效果优于其他两种方法,其模型效率达到0.99,均方差也明显偏小;不同天气条件下,正弦-指数模型和Tk法模拟精度是云天>晴天>阴天,而分段线性订正模型的模拟精度是阴天>云天>晴天;三种方法对白天气温的模拟效果均好于夜间。

土壤湿度是干旱预报、农业生产、作物布局和农业决策的重要指标之一。应用黑龙江省1984-2005年26个农业气象观测站土壤湿度资料,采用气候倾向率和趋势系数统计方法,分析黑龙江省主要农区土壤湿度的时空变化特征及影响因素。结果表明:土壤湿度空间分布存在明显差异,与气温、降水量空间分布分别呈负相关和正相关,三江平原和中部农区土壤湿度相对偏高,松嫩平原土壤湿度相对偏低;近22a来各地土壤湿度变化主要呈下降趋势,各季节土壤湿度下降幅度不同,秋季下降最显著,春季次之,夏季不显著。研究认为气候、气候变化、农事活动对黑龙江省主要农区土壤湿度分布及变化趋势有重要影响,松嫩平原干旱可能加重,三江平原东部春涝可能得到缓解。

2002-2003年在渭北旱塬(陕西省铜川市)进行了不同农艺措施和施肥条件下玉米地土壤墒情、玉米生长和产量试验。结果显示,覆盖、垄沟等措施都能够在一定程度上提高土壤水分含量,但降水量和降水时间分布特点对土壤墒情的影响更大。同常规种植的玉米相比,覆盖、垄沟和施抗旱专用肥等技术措施有利于玉米生长。渭北旱塬区玉米产量一般在7000kg.hm-2左右,但不同处理间玉米产量存在较大的差异,其中以有地膜覆盖的处理增产效果最为明显,一般较常规种植增加35%~43%。比较2a的试验结果还发现农艺措施的效果与降水年型有关,在较干旱年份,地膜覆盖、垄沟和施抗旱专用肥等技术措施的增产效果更明显,玉米产量能够提高10%~15%。

首先利用作物生长模型TOMSIM,在选择的10个地区对模型进行了区域化验证。在此基础上,利用全国各大城市1981-2000年的室外辐射资料,进行温室番茄光合生产潜力的模拟计算。结果表明,温室番茄的潜在年产量最高值在西藏,为57kg.m-2,最低值在重庆,为34kg.m-2。将潜在产量与实际产量数据进行比较,发现全国平均的实际产量仅占潜在产量的7.7%,说明温室番茄的生产有较大的潜力空间。

在以色列的大型香蕉种植网室内(352m×228m),观测研究网室内小气候的变化过程、垂直分布规律以及与网室外小气候要素的关系。结果显示,网室的光透射率随着使用时间的增加而减小;网室内外小气候要素间呈线性相关关系,与网室外相比,网室内的相对湿度高、饱和水汽压差小、风速显著降低,但是温度差异较小;网室内外小气候要素(相对湿度、温度和饱和水汽压差)的差异随着风速的增加而减小;网室内冠层附近水汽密度高于近地面处的水汽密度,且出现逆温分布。

基于海河流域27个气象站点和7个子流域出水口的水文站点34a(1966-1999年)逐日观测气象水文数据,运用非参数统计检验方法(Mann-Kendall法)对滹沱河、冶河、洋河、桑干河、唐河、沙河、潮白河7个典型山区子流域的气候和径流变化趋势及时空分布进行分析。结果表明:(1)降雨量呈下降趋势的测站较多,占66.67%,但大部分都没有通过0.05水平的检验,下降趋势不明显。(2)气温呈上升趋势的测站较多,占88.89%,且大部分测站都通过了0.05水平的显著性检验,上升趋势明显。(3)径流量普遍呈下降趋势,但程度各不相同,南部和西北部流域下降趋势明显(通过了0.05水平的检验),其它子流域不明显。

应用合成分析、距平分析和差值分析等方法,对美国NCEP/NCAR的再分析资料和辽宁地区逐日降水资料进行分析,对比春季降水多、少月份的大气环流、影响系统、风场和温湿场特征。结果表明:降水多月,乌山脊和东亚大槽减弱,位相比历年平均偏西,中高纬大气环流纬向度增大,导致冷空气移动快,活动频繁;辽宁位于地面气压场负距平带内,地面辐合上升加强;40°N附近80°E-125°E区域的冷干平流、中低纬地区中国大陆东部20°N-38°N区域的暖湿平流均增强,辽宁位于冷干平流和暖湿平流交汇的区域。降水少月,乌山脊和东亚大槽增强,位相比历年平均偏东,中高纬大气环流经向度增大,系统稳定少动,辽宁位于脊前,对应地面反气旋控制,多晴天少雨天气;辽宁在地面气压场正距平带内,地面辐散加强;40°N附近80°E-125°E区域的冷干平流、中低纬地区中国大陆东部20°N-38°N区域的暖湿平流均减弱,冷干平流和暖湿平流交汇活动减少,导致少雨。

依据2006-2007年田间试验资料,利用Penman-Monteith公式计算鲁北地区主要作物(冬小麦、夏玉米、棉花、苹果和韭菜)各生育期的参考作物蒸散量,利用农田水量平衡方程及土壤水分胁迫系数计算作物不同生育期实际蒸散量,计算得到相应的作物系数。结果表明,鲁北地区目前产量状况下冬小麦、夏玉米、棉花、苹果和韭菜全生育期的需水量分别为491.2、371.0、425.8、666.8和891.8mm,作物系数分别为1.32、1.34、0.85、0.99和1.33。

叶片初始量子效率α和最大光合速率Pmax是作物模型中计算光合作用的两个关键的敏感参数。这两个参数的确定一直是作物模型研究的难点。本文利用Li-6400便携式光合作用测定仪在山东农业大学实验基地进行了为期7a的大量田间观测实验。在获取大量实验数据的基础上,拟合了光合作用的光响应曲线,并确定了冬小麦初始量子效率α和最大光合速率Pmax。结果表明,这两个参数依冬小麦品种的不同而变化,即存在较大的不稳定性,但当把各品种7a的实验数据进行综合拟合时,变化范围则较稳定。在本研究中,α变化范围为0.053~0.107mol.mol-1,Pmax的变化范围为10.1~49.2μmol.m-2.s-1。确定的初始光量子效率α和最大光合速率Pmax的取值范围,可为作物模型关键参数的确定提供参考。

基于南北样带温带区11个地点55种落叶乔木功能性状的采集数据,分析了植物功能性状及其与气象因子间的关系。结果表明:叶片干物质含量、比叶重及树皮胸径比等功能性状间均呈现不同程度的正相关关系(比叶重与叶片干物质含量间,r=0.367,P<0.001;比叶重与树皮胸径比间,r=0.363,P<0.001;叶片干物质含量与树皮胸径比间,r=0.208,P<0.001)。温度和降水对植物功能性状起主导作用,随着年平均温度的升高,树皮胸径比呈下降趋势(r=-0.194,P=0.043),而随着1月、7月平均温度的升高,叶片干物质含量呈下降趋势(r=-0.480,P<0.001;r=-0.483,P<0.001);随着年均降水量的增加,叶片干物质含量(r=-0.391,P<0.001)、比叶重(r=-0.192,P=0.036)均呈现下降趋势。随着环境条件的变化,植物通过调节自身的功能性状来适应所处的环境,不同环境条件下的植物通过形成不同的功能性状组合来适应各自的生境。

以扬稻6号为试验对象,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻剑叶生理特性的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明:高温胁迫加速剑叶叶绿素丧失,使超氧化物歧化酶(SOD)活性以及抗坏血酸(ASA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质和可溶性糖含量明显降低,并使细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量显著增加。说明高温可加速叶片衰老,并影响植物体其他内源物质的变化,且有可能进一步降低作物光合能力。

通过对产量与各生育阶段气象要素的相关分析,研究宁夏中卫环香山地区气候条件对硒砂瓜产量的影响,建立产量动态预报模式。结果表明:降水是影响宁夏硒砂瓜生长的主要因素,播种前及全生育期降水量对产量的增减起着决定性的作用;各气象因子对硒砂瓜的影响主要集中在苗期和伸蔓膨瓜期,其中降水、平均相对湿度、平均风速的影响较显著。一定范围内,降水越多产量越高,平均最高气温越高、空气湿度越小、风速越大,硒砂瓜产量越低。

利用重庆市优质稻——籼型杂交水稻新品种宜香9303的地理分期播种试验,通过多元相关分析和逐步回归建立优质稻产量与产量构成因素间的回归模型、产量构成因素的气候生态模型。结果表明:每穗粒数、结实率、单位面积穗数与千粒重对优质稻产量形成贡献较大,尤其是每穗粒数、结实率;每穗粒数与拔节-孕穗期的平均气温呈负相关,而与孕穗-齐穗期的平均气温呈"抛物线"关系;结实率与孕穗-齐穗、齐穗-乳熟期间的平均气温均呈"抛物线"关系,其最适宜气温分别为27.2℃和26.7℃;影响单位面积穗数的主要气象因子为出苗-返青期的平均降雨量与平均日照时数、返青-拔节期的平均气温与平均日照时数;孕穗-齐穗期、齐穗-乳熟期的平均最高气温、齐穗-乳熟期、乳熟-成熟期平均日较差为决定优质稻千粒重的关键因子。

制种基地和时段的选择是两系杂交稻制种成败的关键,根据历史气象资料和制种不同时段对气象条件的要求确定两系杂交稻种子生产的适宜气候区域与时段能够为两系杂交稻制种提供决策支持。运用可视化编程工具Visual Basic 6.0,通过对气象站点的温度、降雨量、湿度等历年气象资料进行预处理,借助于XML进行合理的存储,将地理信息系统(Geographic Information System,GIS)集成二次开发的思想应用于可视化编程中,设计开发了两系杂交稻制种基地气象决策支持系统。利用湖南省50a的气象资料,依据该系统确定了湖南省两系杂交稻制种的适宜区域与时段。结果表明,决策系统运行结果与实际情况相符,系统具有较好的决策功能。该系统可为两系杂交稻的高产高效安全制种提供强有力的技术支撑。

洪水灾害是当今世界上最严重的自然灾害之一,对其进行科学有效的监测和评估是科学防灾减灾的基础,也是目前国内外学者研究的热点和难点问题。本文简要介绍了卫星遥感监测洪水的原理,着重对基于Landsat TM与ETM+、SPOT、EOS/MODIS、NOAA/AVHRR等卫星遥感资料的洪水水体提取技术、淹没面积与淹没水深的计算方法以及洪水灾情的影响评估等几个方面的研究进展进行了综述。认为:目前洪水水体的遥感提取技术比较成熟;基于GIS的洪水面积计算也相对较为成熟;洪水淹没水深的获取难度较大、技术尚有待改进;洪水灾情影响评估技术发展较快,但定量评估方法、模型及评估的准确度、时效性都需要进一步提高。在此基础上提出:微波遥感、人工神经网络、GIS技术等在洪水灾害卫星遥感监测与评估应用中具有广阔前景,特别是在洪水灾害评估中应大量应用遥感信息。

强低温常给龙眼树造成伤害,重则死亡,探讨龙眼树的冻害指标对龙眼树的合理布局和低温预警具有重要意义。为此,本文收集福建省近几年冬季低温考察资料、龙眼树冻害调查资料,引用考察文献中的龙眼树冻害和同期的低温资料,参考广西壮族自治区气象减灾研究所1999/2000年冬季10多县(市)龙眼树冻害的照片资料和对应的低温资料;经统计处理整理成同时同地龙眼树的冻害级别与百叶箱中的最低气温资料;相关分析表明:龙眼树冻害级别与最低气温间可以用一元二次方程拟合,龙眼树的无冻害、轻冻害、中冻害、重冻害、严重冻害对应的最低气温分别为-0.2℃、-1.6℃、-2.6℃、-3.3℃、-3.5℃;各冻害级别之间平均温差随着冻害级别的提高而缩小。

针对气象灾害综合评价中客观存在的模糊性和多因素相互联系及相互制约性,提出运用改进投影寻踪法解决气象灾害综合评价问题,建立改进的投影寻踪综合评价模型。改进的投影寻踪法把每年的多维指标投影成一维的指标值,根据投影值的大小直接进行排序。通过对福建省近25a的农业气象灾害综合评价,结果表明:低温冻害对福建农业影响最大,按投影值将灾情划分为4级,福建1999年灾情最重,1984年灾情最轻,评价结果符合福建省的实际情况。

衡阳市是湖南省重要的农业生产基地,以雨养农业为主,经常遭遇干旱与洪涝威胁。本文以衡阳市为研究区域,利用近50a的旱涝灾害资料,采用统计分析方法得出衡阳农业旱涝灾害发生的历史规律为:旱灾发生频率高于涝灾发生频率;一年当中夏秋容易出现旱灾,春末夏初容易出现涝灾;北部农业旱灾发生频率大于南部;北部和湘江河谷农业涝灾发生频率大,东部山地和中部丘陵地带发生频率相对较小。利用灰色理论建立大旱、大涝年预测模型,1986-2006年模拟结果与实际基本一致,预测2012年是衡阳大旱风险年、2014年为大涝风险年。结果有利于衡阳积极应对巨灾,有助于促进衡阳农业经济的可持续发展。

利用常规气象资料,对2008年5月30日发生在陕西省榆林市一次强低温冻害天气过程进行了天气学分析,初步探讨了气候变暖背景下农业气象灾害的新特征。结果表明:此次降温过程是:(1)全球变暖背景下的一次极端气候事件;(2)在高空形势的有利配置下,冷空气不断积聚,而后高空冷涡分裂冷空气南下,地面形成冷性高压控制榆林市,冷空气从中高空流向近地层,地面降温出现在高空降温之后,降温幅度大于700hPa的24h变温;(3)夜间平流降温和晴空辐射降温叠加,增大地面降温幅度,再加上由于当地前期高温使得作物提前进入旺长期,降低了作物承受低温的能力,加剧了冻害程度;(4)自西北向东南从长城沿线开始蔓延到黄河沿线,南部降温开始时间约晚2h,西北长城沿线区的作物冻害最为严重。可见,气候变暖背景下仍不可忽视低温灾害。

2008年秋季(9-11月)全国平均降水量为2001年以来同期最多,平均气温比常年同期偏高,日照时数比常年同期偏少,但高于去年同期。入秋以后,农区大部光温条件较好,利于农作物充分成熟和收获晾晒;秋播期内农田墒情普遍较好,对秋播作物适时播种和出苗较为有利;冬麦区大部小麦长势普遍较好,冬前基本形成壮苗。部分地区出现阶段性阴雨寡照天气,使农作物收获、播种出苗及苗期生长受到一定影响;此外,秋台风登陆给沿海地区农业生产造成一定损失。

<正>中国农业环境科研协作网以有优势的国家和地方农业科研机构、气象系统科研机构以及部分高等农业院校从事农业环境研究的单位为基础,于200年在北京组建。通过建立有效的协作机制,以

<正>1953年,农业环境与可持续发展研究所的前身——中国科学院地球物理研究所、华北农业科学研究所农业气象组成立。作为非营利科研机构,主要从事现代农业环境领域的科学发现和技术创新,重点研究人类生产活动影响下,农业生物和农用投入品与光、温、水、气等环境要素的相互作用

<正>自创刊起,有许多专家曾参与过本刊的审稿工作,但由于时间久远,记录不全,因此2002年以前的审稿专家名单难以列出。2002-2005年参与审稿的专家名单已在2005年第4期上登载,此次刊登的是2006-2008年参与审稿的专家名单。我们想借此机会对所有支持本刊发展、参与本刊审稿的专家们表示衷心的感谢!(以姓氏字母为序,若有疏漏,敬请见谅)