采用区域气候模式PRECIS，模拟SRES A2和B2情景下2021-2050年黑龙江省积温，利用GIS精细划分积温带，并对积温带的移动与变化进行分析。结果表明：PRECIS能较好地模拟黑龙江省生长季气温及积温的空间分布；2021-2050年黑龙江省大部地区≥10℃积温增加300～500℃·d，西部新增2900～3100℃·d积温带（定义为APP），集中在松嫩平原南部；第一积温带大幅北移东扩达8个经度和2个以上纬度，第二积温带主带北移约1.5个纬度，APP、第一和第二积温带面积总和占黑龙江省总面积的50%以上，比基准时段（1961-1990年）增加约42个百分点，区域面积扩大4倍以上；第三积温带主带北移2个以上纬度，第四、五积温带在农区基本消失，第三、四、五、六积温带面积均显著收缩，面积总和占黑龙江省总面积的45%左右，区域缩小一半。研究结果对黑龙江省应对气候变化，调整农作物种植结构和品种熟性具有指导意义。

根据黑龙江省1981-2012年78个气象站点的逐日平均气温资料，运用5日滑动平均法计算≥10℃积温，并对其进行Kiring空间插值分析，研究气候变暖后黑龙江省≥10℃积温的时空变化，选取80%保证率计算黑龙江省各地区积温并对全省积温带进行重新划分。结果表明：（1）黑龙江省1981-2012年年平均气温为3.18℃，呈显著上升趋势（P<0.05），气候倾向率为0.21℃/10a；（2）时间分布上，20世纪80年代以来，黑龙江省≥10℃积温呈增加趋势，线性拟合增长率为83.95℃·d/10a（P<0.05），1981-2012年积温均值为2645.39℃·d；（3）空间上，黑龙江省≥10℃积温年代际变化呈显著增加趋势，各积温带北移东扩现象显著；1981-2012年全省大部地区80%保证率下≥10℃积温高于2300℃·d，各积温带大致向北移、东扩了一个积温带。研究结果对黑龙江省农作物的种植区划具有指导作用。

利用内蒙古典型草原地区锡林浩特国家气候观象台1954-2013年蒸发皿蒸发资料和同期气温、日照时数、云量、风速、相对湿度等资料，运用线性趋势法、相关分析法、完全相关系数法，对蒸发量变化趋势及其与各气象因子的关系进行分析，并试图解释引起蒸发变化的气候成因。结果表明：研究区近60a蒸发皿蒸发量表现为极显著上升趋势（51.49mm/10a，P＜0.01）；完全相关系数法分析表明，最低气温、平均气温、相对湿度与蒸发皿蒸发量呈极显著相关性（P＜0.01），是影响蒸发量的主要因子。气温上升、相对湿度降低是造成内蒙古典型草原区锡林浩特地区蒸发量上升的主要原因。研究结果对典型草原区气候变化评价有一定参考价值。

以空间代替时间的方法，于2012年7月中旬–8月中旬在青藏高原祁连山南麓分别选取原生、轻度、中度和重度4种不同退化梯度的高寒嵩草（Kobresia）草甸，对其土壤理化、水分特征和植被群落进行研究，以探究高寒嵩草草甸生态功能退化过程中植被群落的变化特征。结果表明，中度退化样地的地上生物量、表层（0–10cm）土壤含水量和降水地表入渗速率显著最小（P＜0.01），表层地下生物量、表层土壤有机质、表层田间持水量和草毡层厚度显著最大（P＜0.01）。基于退化高寒嵩草草甸群落的植被功能群和群落多样性的非度量多维排序结果表明，其退化过程可明确划分为原生植被、轻度退化、中度退化和重度退化4个阶段，冠层高度、地上生物量、草毡层厚度和降水地表入渗速率对群落变化的相对贡献较大。植被群落对退化过程的响应为非平衡型（Non equilibrium），群落变化的“分水岭”存在于中度退化和重度退化之间。研究结果对退化嵩草草甸的恢复措施选择具有重要的指导意义。

通过田间试验，比较分析全膜双垄沟播（T1）、平铺覆膜（T2）以及露地平作（不覆膜，CK）3种种植方式玉米不同生育期土壤含水率和温度的变化，探求全膜双垄沟播技术对旱区玉米田土壤水分和温度的影响。结果表明：（1）从0-200cm土层平均含水率看，全生育期和出苗-吐丝期均以T1处理的平均值最高，比T2和CK高1.0和0.9个百分点，出苗-吐丝期高0.9和1.5个百分点；处理间0-200cm土层含水率以七叶期差异最大，T1比T2和CK高1.4和2.6个百分点，以拔节期差异最小，T1比T2和CK高0.4和0.3个百分点，乳熟-成熟期T1比T2高0.9个百分点、比CK低0.6个百分点。（2）全生育期浅层土壤（0-40cm）各层平均含水率看，T1比T2和CK高1.0和1.7个百分点，以0-20cm差异最大，T1比T2和CK高1.2和2.2个百分点，30-40cm，T1比T2和CK高0.9和1.3个百分点，80-200cm，T1比T2高0.7而比CK低1.0个百分点。（3）从全生育期0-40cm土层温度平均值看，T1比T2和CK高0.7和2.7℃，其中以苗期差异最大，T1比T2和CK高0.6和5.1℃，吐丝期差异最小，T1比T2和CK高0.6和0.5℃。试验说明全膜双垄沟播技术能明显改善土壤温、湿度状况，是旱区玉米的高效栽培模式。

利用伊犁河谷10个气象台站1961-2010年≥0℃和≥10℃积温、无霜期逐日气象数据指标，采用线性趋势分析、累积距平及t-检验和空间插值等方法对伊犁河谷热量资源的时空特征进行分析；结合当地两熟制种植方式即冬小麦-早熟玉米、冬小麦-早熟大豆和冬小麦-牧草对热量条件的要求，分析了气候突变前后两熟制种植区的变化情况；利用突变后历年热量资料计算各地热量大于两熟制所需热量临界值的保证率，分析了两熟制种植区的气候风险。结果表明，（1）50a来伊犁河谷≥0℃和≥10℃积温、无霜期分别以89.9℃·d/10a、88.0℃·d/10a及5.4d/10a的倾向率上升（P＜0.05），并均在1997年发生了突变。（2）突变后伊犁河谷热量资源在空间分布上总体呈平原最多，丘陵次之，山区最少的特点。（3）伊犁河谷各区域突变前热量条件无法满足两熟制种植要求，突变后平原区域≥0℃和≥10℃积温、无霜期年平均分别达4217.7℃·d、3649.6℃·d和197d，均超过两熟制热量要求，且最低热量条件保证率85.7%，成为伊犁河谷两熟制最适宜种植区，若平原麦后复播大豆，其热量保证率可达93%以上，但复种早熟玉米仍有一定风险。研究结果可为伊犁河谷乃至整个北疆地区发展多熟制种植提供理论依据。

以长江中下游稻区为研究对象，构建适于早稻产量估算的相对气象产量模拟模型。首先，选用研究区1981-2010年30个农业气象站早稻观测资料和逐日气象资料，对双季早稻3个关键生育时段内影响相对气象产量的主导气候因子进行分析，再运用主成分回归建立包含主导气候因子的相对气象产量模拟模型，并与由5点滑动平均法估算的趋势产量计算得到模拟产量，与实际产量比较对模型进行验证。结果表明：对双季早稻相对气象产量影响最大的因子为降水量，二者在整个研究时段内均呈极显著负相关（P＜0.01）；其次是呈极显著正相关的抽穗开花-灌浆末期日照时数；最后是呈极显著正相关的幼穗分化-抽穗开花期的3个温度指标，包括总热效应、平均最高温度和平均日较差。模型检验结果表明，模拟各站早稻产量与实际产量吻合，且在典型年份（1996年）两者的相关系数达0.93，平均相对模拟误差为7%。由此可见，该模型在长江中下游地区早稻相对气象产量的模拟和预测上具有较强的适用性。

利用黑龙江省1951-2012年不同积温带18个气象观测站的气温资料和水稻产量统计资料，通过2011和2012年黑龙江省不同积温带水稻田间试验，用统计分析方法对不同积温带下水稻产量构成及穗部性状表现差异进行分析。结果表明，分析期内黑龙江省年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温显著升高，线性倾向率分别为0.512、0.258和0.478℃·10a-1（均通过0.05水平的显著性检验）；各积温带相比，气温相对较低的第六积温带升幅最大，积温越低线性趋势倾向率越大，气温与水稻产量的相关性也越大。不同积温带产量构成要素与产量的相关系数由高到低依次为穗粒数＞结实率＞穗数＞千粒重，除千粒重外其它指标的差异均显著。所选穗部性状中多数指标与水稻单产呈显著或极显著正相关，相关性依次为着粒密度＞二次枝梗数＞二次枝梗粒数＞一次枝梗结实率＞一次枝梗数＞一次枝梗粒数。生产上可根据相应指标进行优化以便在不同积温带上获得高产。

以晚稻品种‘268’为试材，于2013年8-10月（晚稻开花期）采用人工气候〖JP〗箱模拟江西寒露风发生的气象模式，试验温度设定为22℃/17℃（昼/夜），处理时间分别为3、6、9、12和15d，以外界环境条件32℃/25℃（昼/夜）为对照（CK），对各处理晚稻叶片保护酶活性、光合色素、光合参数、荧光参数以及晚稻产量及构成进行测定。结果表明：（1）叶片过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量随着低温胁迫时间延长逐渐增加，低温处理15d后细胞受到严重损伤。（2）与CK相比，处理15d后叶片的最大光合速率及最大羧化速率分别下降65.99%和67.44%，同时叶片光化学淬灭（qP）、最大光化学效率（Fv/Fm）及光电子传递速率（ETR）依次减少了19.50%、10.25%及42.77%，而非光化学淬灭（qN）略有上升。（3）低温影响下，光合色素合成受到抑制，叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量显著降低。（4）在产量及产量构成方面，开花期低温处理的穗长、有效分蘖数、一次枝梗及二次枝梗数、结实率及千粒重均显著低于CK，从而导致产量显著下降，处理15d后产量下降幅度达48.42%。可见，晚稻开花期若遇寒露风可明显抑制功能叶的生理活性并导致产量显著下降。

以籼稻Ⅱ优7954和Ⅱ优7号为供试材料，通过人工气候箱在水稻抽穗开花期进行两种高温处理，即常规38℃高温处理（9：00-14：00）和38℃高温后移处理（11：00-16：00），以受精率衡量高温后移对水稻颖花败育的影响，并进一步探讨高温后移下颖花败育的原因。结果表明：常规高温处理下颖花育性对开花当天高温最敏感，而高温后移处理下颖花育性对开花前1d高温最敏感；高温后移开花高峰出现在高温来临前，可见高温后移主要通过开花前高温而非开花时高温影响颖花育性；开花前高温主要通过影响花药散粉、花粉粒萌发和花粉管延伸从而引起颖花败育。研究成果可为水稻品种高温热害鉴定提供科学依据。

以2个杂交稻（淦鑫203和金优402）和4个常规稻（中531、B670、E134和ST66）为材料，于水稻乳熟期进行高温处理3d，处理温度分别为35℃和38℃，以同期田间自然温度为对照，研究乳熟期高温对不同品种早籼稻直链淀粉含量和RVA谱特征参数的影响，并对稻米淀粉RVA谱特征值与直链淀粉含量进行相关分析。结果表明，无论是对照还是高温处理，中531和B670的直链淀粉含量、消减值及回复值较低，但崩解值较高，而E134和ST66表现为直链淀粉含量、消减值及回复值较高，崩解值较低；杂交稻淦鑫203和金优402则介于两者中间。与对照相比，38℃高温显著降低淦鑫203、金优402、中531和E134的崩解值，显著提高淦鑫203、中531的消减值、显著降低金优402、中531、B670和E134的回复值。各处理淀粉RVA谱变化趋势较一致，但因品种及温度而略有差异。38℃高温处理下稻米淀粉黏滞性曲线始终低于对照，但常规稻中531和B670的RVA谱形态与对照差异不大。此外，稻米直链淀粉含量与RVA谱各特征值间存在显著相关性。

在北京大兴区选择一普通温室大棚，观测正常管理方式下黄瓜生长期（2012年10月12日-2013年4月26日）温室大棚内的空气温、湿度数据，根据病菌侵染适宜的空气温度、相对湿度和叶片湿润时间，分析作物潜在病害的发生概率。结果表明，88.1%的潜在病害发生在凌晨和夜间，加强凌晨和夜间时段的温室管理是减少温室大棚病害发生的关键；潜在病害发生天数占观测周期内总天数的22.8%，2-4月潜在病害发生概率占全生育期的97.7%，其中3月最严重，占总量的53.3%，3月份温室大棚作物的食品安全潜在风险可能最大。研究结果可为北京地区温室大棚作物病害的管理提供科学依据。

以江西早稻“五优157”为试材，于2012年在早稻灌浆期利用人工气候室模拟高温逼熟的气候模式（白天35℃/夜间28℃分别持续2、4、6、8、10、12、14、16d），建立早稻减产率与高温持续天数间的关系模型。再依据江西省11个市1960-2007年气象数据，采用Weibull分布模型模拟不同地区发生高温逼熟的概率，结合减产率模型确定免赔额为15%、30%、45%的保险纯费率。结果表明：“五优157”的减产率（y，%）与灌浆期高温持续天数（x）呈对数函数关系，即y=32.082lnx22.681；鹰潭和赣州地区的高温逼熟发生概率较高，达87.5%，抚州、景德镇、宜春和萍乡等地区较低，均在70%以下；江西省高温逼熟气象灾害指数保险纯费率呈北高南低的趋势，鹰潭地区的纯费率最高，达4.707%，宜春地区的纯费率最低，为2.138%。研究认为在免赔额为30%时的纯费率较适宜，研究结果可为江西省早稻开展政策性气象指数保险提供科学依据。

基于云南15个代表站1961-2010年气候资料，使用相对湿润度（M）指数和Morlet小波变换方法分析云南干旱气候的时空变化规律和特征。结果表明：雨季M指数主要反映降水对干旱的影响，干季M指数对气温、日照等共同引发的蒸散量变化有相应的响应。云南气候干湿年际波动大、年代际变化明显；雨季M指数主要表现为10～16a、6～8a和2～4a的周期性变化，干季M指数的变化周期以8a和4～6a为主；雨季M指数的地区性差别比干季大。云南的严重干旱均为上年雨季（或其末期） M指数偏小、随后的干季M指数典型偏低和当年雨季开始偏晚相叠加的结果。在全球变暖背景下，云南雨季有气候变干的趋势，干季大多区域呈干旱略加强趋势。近年云南多数区域M指数的主要变化周期相继进入谷值期，并与降水偏少同步出现，导致严重干旱发生频率加大。研究结果对云南干旱预测、评估及其风险管理和应用决策具有指导性和实用性。

以国审矮抗58小麦品种为研究对象，考察其100个田间样点在2013年4月7、10和21日发生的3次自然霜冻过程中的冻害状况。依据受冻穗的长短对冻害进行分级，构建残穗指数（DEI）作为总体冻害程度评价指标，比较每百穗中不同冻害级别的籽粒产量及其构成要素之间的差异，对每百穗中籽粒产量及其构成要素随冻害级别的变化以及1m2内穗数和实际产量随残穗指数的变化趋势进行拟合，以揭示冬小麦产量及其构成要素随晚霜冻害变化的规律。结果表明，每百穗中各级冻害穗数、穗粒数和实际籽粒重均显著低于未受冻穗（P＜0.01）。冻害级别越高，穗粒数和实际籽粒重越低，穗数呈先显著降低后小幅回升的变化态势，千粒重先显著增加而后降低（P＜0.01）。随着冻害级别提高，每百穗中穗数、穗粒数、千粒重和实际籽粒重分别呈上开口抛物线型、线性函数型、下开口抛物线型和幂函数型降低趋势；残穗指数越大，每平方米内穗数和实际产量越低，二者分别呈幂函数型和线性函数型特点。研究结果对揭示拔节至孕穗期冬小麦霜冻害的影响机理具有指导作用。

日本松干蚧是为害松树的外来入侵害虫，一年发生两代即越冬代和越夏代，目前在东北地区逐渐向北扩散蔓延。随着地理纬度升高，夏季热量条件能否满足越夏代日本松干蚧的生长发育并产下健康的卵是其进一步为害和扩散的基础。本文通过温度控制进行了10、15、20和25℃共4个温度梯度的模拟试验，同时，对日本松干蚧的高温耐受能力进行测试。结果表明：25℃条件下日本松干蚧发育最快，20℃时生长发育进度与当地野外条件下相当，15℃时发育较缓慢，10℃条件下日本松干蚧卵孵化迟缓，无法完成正常发育并繁殖下一代，故10℃可以作为阻止日本松干蚧北扩的下限温度，根据这一指标，越夏代日本松干蚧可以继续向北扩散至黑龙江所有区域。耐高温测试结果表明，持续生活在东北地区的日本松干蚧耐高温能力仍很强，若传到南方高温区域仍可继续生存扩散。研究结果可为探究东北地区越夏代日本松干蚧适宜生存范围提供依据。

基于水稻干旱胁迫试验，采用ASD（Field Spec Pro FR2500）光谱辐射仪测定水稻拔节期和抽穗期不同时间尺度（10d、20d）干旱处理与对照（正常处理）的冠层光谱反射率，对干旱胁迫下水稻冠层光谱变化规律、植被指数、水分指数、导数光谱特征进行分析。结果表明:水稻拔节期和抽穗期干旱胁迫后冠层光谱反射率与对照（CK）相比，可见光、近红外波段反射率均显著减小，短红外波段反射率显著增加，导数光谱红边位置均向短波方向推移，红边面积和红边斜率均显著减少，复合构建的6种植被指数或水分指数呈下降趋势，四波段水分指数（SRND）、归一化差异红外指数（NDVII）下降幅度最大；与CK相比，拔节期干旱胁迫20d和抽穗期10d的水稻冠层对可见光、近红外波段的反射率极显著降低，对短红外波段反射率极显著升高，在此阶段红边特征参数、植被水分指数减少幅度最低。研究结果可为利用高光谱遥感技术快速无损监测水稻干旱灾害提供技术支持。

使用国产气象卫星FY3/MERSI数据构建NDVI、RVI、ARVI、EVI指数，对河南麦区2013年5月12-13日的一次大面积冬小麦干热风过程进行监测，通过对干热风发生前后小麦种植区像元植被指数频次分布和变化量空间分布的对比，以及干热风前后像元植被指数变化量与气象指标的相关分析，研究不同植被指数用于干热风监测评估的适用性和敏感性。结果表明，NDVI、RVI、ARVI指数在干热风灾害发生后具有明显一致的下降趋势，其下降幅度随干热风灾害程度的加重而增大，且与干热风灾害程度的相关性随灾害加重而增大，NDVI和RVI对干热风灾害程度的敏感性优于ARVI，适于大面积干热风灾害监测。研究结果可为推广卫星遥感技术在大面积干热风灾害监测评估中的应用提供科学依据。

2014年夏季（6-8月），全国大部地区气温接近常年，光照正常，北方降水量较常年偏少、南方接近常年或偏多。夏收区天气较好，夏收进展为近5a最快；夏播区降水及时、土壤墒情好，夏播顺利。全国主要农区光、温、水匹配较好，农田土壤墒情较适宜，对秋收作物生长发育和产量形成有利。夏季农业气象灾害呈现区域性特点，河南西部、陕西关中、辽宁中西部、内蒙古东南部等玉米主产区发生了近5a来最为严重的夏伏旱；南方强降水过程多，出现了阶段性阴雨寡照天气，长江中下游地区高温热害程度明显轻于去年和常年；台风个数少但影响大，部分农区遭受暴雨洪涝灾害。