通过对政府间气候变化专门委员会第二工作组（IPCC AR5 WGII）的报告《气候变化2014：影响、适应和脆弱性》有关涉农章节的解读，分析有助于国内外农业气象学科发展的科学问题，并提出进一步研究的优先领域。IPCC认为，如果不考虑适应，局地温度比20世纪晚期升高2℃或更多，对热带和温带地区主要作物产量（小麦、水稻和玉米）都将产生负面影响。预计的影响随作物、区域和适应情景而不同。约10%的研究结果预测2030-2049年比20世纪晚期可能增产10%，也有10%的研究结果则预测减产25%以上。对比国内有关气候变化对农业影响评估的研究，反映的差距主要集中在：（1）农业系统对气候变化敏感程度和脆弱性的定量评估能力较弱；（2）难以识别气候对农业的直接和间接影响程度；（3）综合研究不够，还不能定量分析各种非气候因素的贡献；（4）适应对策实例和经验总结不够，有关的成本效益分析不够。建议本学科优先在以下领域进一步深入研究：（1）更新并完善粮食生产影响模型，建立区域和全球尺度的、可靠的、综合的粮食系统模型；（2）进一步认识CO2与臭氧对作物生长的综合影响程度，高温和低温对作物的影响，以及干旱和洪涝的生理阈值；（3）开展与各种变暖情景有关的粮食生产实验和模拟，包括作物、家畜、渔业、水果和蔬菜等生产要素以及加工、分配及零售和消费模式等非生产要素的气候影响和适应。

依据1960-2011年汉江上游31个气象站数据，采用线性回归分析方法、Mann-Kendall突变检验法、空间插值法及Matlab软件小波分析法对汉江上游地区降水时空变化特征以及区域内4个典型亚区（汉中、安康、商州和十堰）间的差异进行分析。结果表明，（1）汉江上游地区的年降水量呈南多北少分布特点，且汉中最大，商州最小；各亚区间差异趋于减小。受季风气候与地貌形态等综合因素的影响，春、冬季降水量呈东南多、西北少的分布特点，夏、秋季降水量呈西南多、东北少的特点；且各区域内部也略有不同。(2)全区与各区年降水量的线性变化趋势均不显著；全区春季降水量呈显著递减趋势（P<0.05），其中商州、十堰对其贡献率最大。（3）全区和各区的年降水量突变均不显著。全区春秋季，商州、十堰春季和安康秋季降水量均发生由多到少的显著突变。（4）全区和各区的年降水量及春、秋季降水量的第一主周期均为30a左右；而局部夏、冬季降水量的周期与此不一致。汉江上游降水量的变化对南水北调中线工程正常运行有一定参考意义。

利用LAI2200植物冠层分析仪（PCA）无损测定分析8株荆条（Vitex negundo L.）冠层叶面积指数LAIPCA（3.5～6.5）和天空开度（DIFN），通过LI200SA传感器同步测定相应的光强透射率τ；同时利用收获法实测荆条冠层叶面积指数LAI收获法，对比分析LAIPCA与LAI收获法、DIFN与τ的相关性和偏差。结果表明:（1）两种方法所测叶面积指数相关极显著（P<0.01）；LAIPCA比LAI收获法平均偏高2.57%，表明LAI2200用于荆条灌丛冠层叶面积指数LAI的测定结果偏差较小。（2）LAI2200PCA测定DIFN与辐射传感器测定冠层透光率τ相关极显著（P<0.01），说明LAI2200 PCA可以替代收获法无损测定荆条孤立灌丛冠层叶面积指数和透光率。本文实现了用冠层分析仪对植物孤立冠层的分析，为林业生产和研究中较为普遍存在的孤立植物冠层下光照分析和叶面积指数测定提供了简便方法。

基于2005-2007年涡度相关系统测量值和小气候观测资料，比较分析Penman、PenmanMonteith和PriestleyTaylor模型对三江平原稻田5-10月蒸散量的模拟效果。结果表明，3个模型参数采用常规参数时，Penman模型模拟值明显大于测量值，平均高估103.5%；但PenmanMonteith和PriestleyTaylor模型模拟效果较好，平均偏差分别为0.26和0.02mm·d-1，均方根误差分别为0.68和0.71mm·d-1。Penman和PenmanMonteith模型作物系数（Kc）与叶面积指数均呈极显著正相关关系，PriestleyTaylor模型修正式参数α值与叶面积指数、饱和水汽压差和风速均为正相关关系，且与饱和水汽压差和风速相关性达极显著水平。依据多元线性回归方程校正模型参数后，Penman模型模拟精度显著提高，平均偏差和均方根误差分别为0.28和0.64mm·d-1，模拟效率由负值转变为正值0.75。而PenmanMonteith和PriestleyTaylor模型模拟精度没有明显改变。方差分析进一步表明校正模型参数后3个模型的估算值没有显著性差异，说明3个模型对三江平原稻田蒸散量的估算精度一致。由此可见，PenmanMonteith和PriestleyTaylor模型无论是否校正作物系数或参数α，均适于估算三江平原稻田蒸散量，而Penman模型需在修正作物系数后方可用于估算三江平原稻田蒸散量。

2012年5月在河北省安国市药材种植面积较大的4个乡镇10个行政村进行药材田和粮作田中3个土层（0-20、20-40、40-60cm）的田间土壤采样，测定其有效铜、锌含量，以了解当前耕作条件下药材和粮作土壤中有效铜、锌含量的现状。结果表明：药材土壤中有效铜含量在0.34～1.21mg·kg-1，有效锌含量在0～10.49mg·kg-1，粮作田土壤中有效铜含量在0.27～2.11mg·kg-1，有效锌含量在0～3.44mg·kg-1，t检验结果表明药材与粮作土壤中有效铜和有效锌含量无显著差异，但粮作土壤中有效铜含量比药材田略丰，有效锌缺乏比药材田严重；药材和粮作土壤中表层（0-20cm）有效锌含量高于其它两个土层（20-40、40-60cm），差异极显著（P＜0.01），有效铜含量各土层间差异不显著；土壤中有效铜锌含量在所取样本间差异较大。由此可知，药材和粮作土壤中有效铜和有效锌含量相近，按照土壤微量元素分级标准，药材田和粮作田土壤中有效铜含量均处于中等水平，基本满足作物生长需求，而有效锌含量缺乏，所以在耕作中适宜增加铜、锌微肥的施用，以提高药材的品质和产量。

以内蒙古草原群落中共存的不同生活型的两组C3/C4植物即草本本氏针茅（Stipa bungeana）/白羊草（Bothriochloa ischaemum）和小半灌木冷蒿（Artemisia frigida）/木地肤（Kochia prostrata）为研究对象，采用开顶式生长室（OTC）模拟增温的方法，观测两组植物从种子出苗至幼苗早期生长及生物量积累与分配特征，分析不同光合类型植物的种子出苗及幼苗生长对气温升高的响应。结果表明：⑴与C3植物（本氏针茅和冷蒿）相比，C4植物（白羊草和木地肤）在增温下的出苗率和出苗速率均显著增加（P＜0.05），出土幼苗死亡速率显著降低（P＜0.05），出苗优势较大。⑵不同光合类型植物的幼苗生长对增温的响应方式不同，增温处理下，C3植物幼苗的株高极显著增加（P＜0.01），而C4植物幼苗的叶片长度、单叶面积均显著增加（P＜0.05）。⑶增温处理对C3植物幼苗的生物量积累影响较小，但能明显促进C4植物幼苗的地上部分生物量积累。⑷增温处理使C3植物冷蒿的根生物量分配显著增加（P＜0.05），而其它3种植物幼苗的生物量分配未发生明显变化。由此可以预测，未来气温升高2℃更有利于C4植物的出苗与生长。研究结果可为气候变化下C3/C4植物的种类组成、分布与适应性的深入研究提供依据。

为探明西北雨养旱地不同覆盖模式的土壤温度效应及冬小麦籽粒产量特点，利用大田试验研究了夏季覆膜（T11）、秋季覆膜（T12）、上茬旧膜覆盖（T13）、夏季覆膜+麦秆还田（T14）、碎秆夏覆盖（T21）、整秆夏覆盖（T22）和露地对照（CK）对冬小麦农田土壤温度及籽粒产量影响的差异。结果表明，（1）覆膜和秸秆覆盖均有明显增温和降温效应（P＜0.05）。与CK相比，二者的增温效应主要集中在拔节前，覆膜增温效果大于秸秆覆盖；拔节后有明显的降温效应，秸秆覆盖降温效果大于覆膜。覆盖处理冬小麦全生育期5～25cm土层平均温度以上茬旧膜（T13）增温最明显，较CK高0.24℃，以碎秆夏覆盖（T21）降温效应最明显，较CK低0.68℃。（2）覆盖的增温效应主要出现在早晨，而降温效应主要在中午和傍晚。（3）覆盖处理可显著提高冬小麦单位面积籽粒产量（5.0%～29.0%，P＜0.05），覆膜处理比秸秆覆盖提高幅度更大，覆盖增产的主要原因是明显提高了穗数和千粒重。因此，在西北雨养旱地采用覆盖模式种植对冬小麦生长季土壤温度有明显的调节作用，同时可显著增加冬小麦籽粒产量，以夏季覆膜（T11）籽粒产量最高。

以超级杂交稻金优458为试验材料，利用人工气候箱设置17℃和15℃两个低温水平，对颖花分化期的盆栽水稻处理3d后（17℃3d和15℃3d分别为T1和T2），以大田盆栽为对照（CK），测定低温处理解除后0～32d早稻叶片气体交换参数、光响应参数、SPAD值及产量构成因子，以探讨低温对早稻叶片光合能力和产量的影响，以及低温解除后光合能力的恢复情况。结果表明：（1）低温处理显著降低了水稻叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（ci）、蒸腾速率（Tr）；T1处理低温解除后3d、T2低温解除后6d，水稻叶片气体交换能力均恢复至对照水平，但17d后Pn、Gs均明显下降，Tr显著增加。（2）低温解除后0～6d时T1处理光响应能力增强，而T2则显著下降，低温解除6d后其最大光合速率（Pm）恢复至对照水平，但至32d时T1和T2的Pm、表观量子效率（AQY）和半饱和光强（Ik）均降低，暗呼吸速率（Rd）显著增加。（3）低温处理显著降低了水稻叶片叶绿素含量，T1处理低温解除3d后及T2低温解除6d后，叶绿素含量恢复至对照水平。（4）低温处理导致早稻穗粒数、结实率和千粒重明显下降，空壳率和秕谷率显著增加，产量下降达25%。由此可见，颖花分化期低温会显著降低叶片气体交换能力，15℃低温还会显著降低光响应能力，低温解除后叶片光合能力出现一定程度恢复，但长期影响无法消除，最终产量也明显下降。研究结果可为水稻气象灾害影响评价和气象灾害指标制定等提供科学依据。

为明确光照条件对烤烟生长和品质的影响，在四川中海拔烟区通过对盆栽烤烟全生育期进行人工遮光，设置5个光照水平即自然光（T1）、60%自然光（T2）、40%自然光（T3）、20%自然光（T4）和10%自然光（T5），比较分析了不同光照条件下烤烟叶片理化成分和致香物质含量等指标的差异。结果表明：随着光照条件从自然光逐级减至10%，烤烟叶片表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度逐渐降低，烤后烟叶单叶重、厚度、叶质重逐渐降低，叶片含梗率逐渐增加，对叶片平衡含水率的影响不显著；烤后烟叶总糖和还原糖含量逐渐降低，总氮、烟碱、钾和氯含量有不同程度的增加；叶黄素、β-胡萝卜素、类胡萝卜素总量、部分中性致香成分含量和总量呈增加趋势。研究结果可为中高海拔烟区烟草种植布局和特色烟叶形成机理提供理论依据。

选取1981-2009年东北地区具有连续气象资料和玉米产量资料的站点，按气温高低、日照时数长短和降水量多少将研究区分为4个气候类型，并用一阶差分法得到玉米气候产量，对各气候类型区内玉米产量、气候产量的变化趋势进行分析，并采用多元回归法分析玉米产量对气候变化的敏感性。结果表明，1981-2009年东北地区玉米实际产量呈增长趋势，但其气候产量呈降低趋势。类型Ⅰ区，日照时数、平均气温和降水量均适中，玉米气候产量对平均最高气温、积温、日较差和日照时数较敏感，标准回归系数分别为-1.244、1.484、-0.655和0.502；类型Ⅱ区，日照时数和平均气温较高，降水不足，光、热和温度间的相互配合较差，玉米产量对平均最低气温、积温、日较差和日照时数较敏感，标准回归系数分别为1.325、-1.739、-0.272和-0.515；类型Ⅲ区，降水充足，玉米产量对平均最高气温、积温、降水和日照时数较敏感，标准回归系数分别为-2.171、3.450、0.235和0.493； 类型Ⅳ区，气温、降水和光照充足，玉米产量对平均最低气温、积温、降水和日照时数较敏感，标准回归系数分别为0.88、-1.014、0.329和0.256。各类型区玉米产量均对积温变化较敏感，在温度较高地区，对平均最低温度的变化较敏感；温度较低地区，对平均最高温度的变化较敏感。在降水较多地区，玉米产量对降水和日照时数的变化较敏感；降水较少地区，对日较差和日照时数的变化较敏感。

利用湖北省早稻种植区4个代表气象站1953-2012年逐日气象观测资料，以1983年为时间节点，分析前后30a不同保证率下早稻安全播期的变化，并基于CERESRice作物生长模型模拟不同播种日期下的早稻潜在产量，结合低温阴雨指标统计不同播期下播种-幼苗期早稻遭受低温阴雨的风险，综合确定湖北省早稻适宜播期。结果表明：与1953-1982年相比，1983-2012年不同保证率下早稻安全播期普遍提前2～7d。在近30a气候背景下，各代表站适宜播期在50%～80%保证率下稳定通过10℃的初日之间；具体来说，武汉在3月24日-4月1日，荆门在3月26日-4月4日，荆州在3月25日-4月3日，黄石在3月23日-3月31日播种，不仅能降低早稻播种-幼苗期发生烂种烂秧的风险，还能确保高产稳产。研究结果可为湖北省早稻的播期安排提供科学依据。

利用浙江省68个气象站1971-2013年的最低气温观测资料，定义茶树早春可能受冻害的气象指标，应用Kriging空间分析法和气候统计方法对43a来霜冻的时空分布特征和演变趋势进行分析；并结合同期太平洋海温资料，采用相关分析和奇异值分析方法（SVD），研究茶树春霜冻发生与太平洋海温的遥相关关系。结果表明，浙江省茶树春霜冻日南少北多，由东南向西北逐渐增加，霜冻总天数和强度影响最严重的区域均出现在浙北，尤以浙西北山区严重，而浙南地区和金衢盆地较轻；43a来霜冻总发生日数基本呈震荡变化，但仍具有明显的阶段性特点，20世纪90年代中期以前霜冻日数普遍较多，90年代后期开始霜冻发生天数较少，但近年又呈现增加的趋势；浙江省茶树春霜冻与前一年南太平洋关键区（130°-170°W，18°-28°S）的8-9月海温呈显著负相关关系，即前一年8-9月该区海温异常偏高（低），则当年霜冻偏少（多），因此，该关键区海温场的异常变化是预测霜冻异常的一个重要前兆信号，研究结果可为浙江省茶树春霜冻的预报提供参考。

利用1979-2011年NCEP逐日气象再分析资料及长江中下游稻区白背飞虱逐候灯诱数据，通过对白背飞虱迁入量与主要大气环流特征量进行相关分析，建立了长江中下游稻区13个植保站的白背飞虱迁入始见期、北迁高峰期、南迁高峰期和终见期4个时段白背飞虱候发生程度的BP神经网络短期预报模型。结果表明：（1）白背飞虱候迁入量与上一候500hPa高度的西太平洋副高面积指数（IA）、副高西伸指数（IW）、东亚大槽指数（H500）呈极显著正相关，与西风指数（IEARW）呈极显著负相关，与IW的相关系数较低，为0.397，与IA、IEARW、H500的相关系数均高达0.78以上。（2）白背飞虱候迁入量与上一候850hPa位势高度（hgt）、垂直速度（omega）、纬向风速（uwnd）、经向风速（vwnd）呈极显著正相关，其中与hgt的相关系数较低，为0.354，与omega、uwnd、vwnd的相关系数均达0.8以上。（3）选取与白背飞虱迁入量相关显著的大气环流特征量为预报因子，按5级发生程度对白背飞虱迁入量进行分级处理，建立了迁入始见期、北迁高峰期、南迁高峰期和终见期白背飞虱候发生程度共4个BP神经网络预报模型，模型的预检准确率稳定在80%以上，可应用于该区白背飞虱短期预测预报。研究结果对揭示气象因子对白背飞虱迁入和发生的影响规律，作好其发生程度的预测预报，适时、有效防控白背飞虱为害具有积极意义。

根据华南（广东、广西）174个县晚稻产量及生育期资料，采用逐日气象干旱指数（DI）计算各个生育期干旱指数，建立晚稻干旱灾害评估模型并对干旱灾害时空特征进行分析。结果表明：（1）近30a（1981-2010）华南平均晚稻干旱年频率为7.1%，以轻旱为主，中旱及以上干旱基本不发生，区域平均干旱减产率为0.66%。晚稻干旱主要发生在播种-三叶期和乳熟-成熟期。（2）华南晚稻干旱频率及减产率均呈西高东低分布，干旱频率大于10%且减产率大于1%的区域主要集中在广西东北部。（3）近30a华南晚稻干旱减产率最大的6a依次为1992、1990、1989、1991、2009、2004年。区域平均看，近30a华南晚稻播种-三叶期干旱有显著减轻趋势，但乳熟-成熟期及全生育期干旱无显著变化趋势。（4）空间分布看，晚稻全生育期干旱趋于增强的站点占69%，但仅3.4%的站点增强趋势达显著水平。乳熟-成熟期干旱趋于增强的站点占94.8%，其中增强趋势显著的占36.2%，主要分布在广西大部和广东偏北地区。播种-三叶期干旱趋于减轻的站点占75.9%，其中减轻趋势显著的占16.1%，分布在广西的崇左至梧州一带。研究结果可为开展防旱减灾工作、制定气候变化适应政策和环境外交提供科学依据。

利用森林火险指数仪进行森林火险实时监测，以ArcGIS Engine10作为开发平台、以SQL server 2005作为数据库设计开发了森林火险实时预警系统。系统构建包括森林火险指数仪的选址、火险指数和火险等级计算及专题图制作、信息发布。系统能以简明的电子地图和二维表，直观显示火险指数、火险等级的监测结果及其空间分布特征。以四川仁寿为例，展示了森林火险预警功能的实现过程和效果。结果表明，预警系统能够对森林火险进行实时监测与及时预警，有利于对森林火灾进行合理预防。

为了找出火龙果寒害指标，以火龙果品种‘紫红龙’（Hylocereus polyrhizus Briton & Rose）6a生成龄树为试验材料，在开花坐果期将其置于人工气候室，在火龙果成龄树低温敏感范围内模拟设置日最低气温分别为4、2、0、-2℃的低温过程，每个低温处理分别持续1、3、7d，以人工气候室日最低气温20℃为对照。处理结束后取枝条测定相对电导率、丙二醛（MDA）、超氧化岐化酶（SOD）和可溶性蛋白等抗寒性生理生化指标，探讨它们与低温及其持续时间的定量关系，结合寒害症状观察，确定火龙果成龄树的寒害指标。结果表明，一级寒害（轻微）为日最低气温为2～4℃持续3d以上或日最低气温为0～2℃持续1～3d；二级寒害（中等）为日最低气温为0～2℃持续4d以上或最低气温-2～0℃持续1～3d；三级寒害（严重）为日最低气温-2～0℃持续4d以上；四级寒害（极重）为日最低气温低于-2℃持续1d。通过实地调查大田火龙果寒害情况并搜索公开发表的有关火龙果寒害调查的文献，利用其受害程度及受害前温度数据验证上述寒害指标，结果表明其适于作为火龙果大田生产寒害指标。本研究可为火龙果寒害预警、防御、种植区划和相关研究提供科学依据。

以2001-2013年MODIS NDVI数据及其同时段的月均温和月降水数据为基础数据源，采用回归分析、相关分析、残差分析及GIS空间方法进行研究。结果表明，（1）鄂尔多斯地区植被覆盖变化的空间差异显著，其中显著增加区域占总面积的30.36%，主要分布在鄂尔多斯东部和西北部；显著减少的区域仅占鄂尔多斯总面积的0.57%，主要分布在鄂尔多斯北部边界；（2）植被NDVI与温度和降水的显著相关关系具有明显的空间异质性，其中最典型的为荒漠草原区NDVI与年降水量的显著正相关关系；（3）用残差计算方法对该区域近年人类活动的影响进行量化后发现，在年均温和降水量无显著变化的背景下，近年鄂尔多斯植被NDVI的显著变化主要是人为因素的影响。研究结果可为准确解释鄂尔多斯地区植被覆盖变化过程和原因，进一步合理组织该区有序的人类活动提供科学依据。

基于小麦田间试验，采用ASD光谱仪连接余弦接收器实测小麦冠层宽波段反照率，并同步取样测试小麦覆盖指数、干物质积累量、含氮量及绿度特征等指标，对小麦冠层宽波段反照率与小麦长势的关系进行分析。结果表明，冠层反照率与叶面积指数（LAI）间呈极显著正相关关系（P＜0.01），拟合方程的决定系数为0.74，与NDVI、EVI间均呈显著的线性函数关系（P＜0.05）；冠层反照率与地上干物质积累量、叶茎含氮量间也均呈极显著正相关关系（P＜0.01），拟合方程的决定系数分别为0.71、0.81和0.60。对于小麦叶片绿度特征，冠层反照率与其相关关系采用两段线性拟合效果较好，两个线性函数的决定系数分别为0.53、0.63。研究结果说明小麦冠层反照率与麦田覆盖特征关系密切，利用宽波段反照率监测小麦长势变化特征是可行的

2013/2014年冬小麦生育期内，主产区大部光、温、水匹配较好，隆冬未发生冻害，干旱、干热风等农业气象灾害发生范围小、影响程度轻。西南部分麦区小麦播种期土壤持续过湿致使播种进度偏缓，春季至夏初干旱影响产量形成。油菜生育期内，主产区大部光热充足，墒情适宜，未发生持续阴雨寡照，冬季低温、冰冻影响范围小、程度轻。总体而言，气象条件多利于冬小麦、油菜生长发育及产量形成。