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当期目录

2022年 第43卷 第05期    刊出日期:2022-05-20
农业生态环境栏目
东北三省土壤风蚀天数时空变化及分区评述
杨婉蓉, 刘志娟, 苏正娥, 高伟达, 任图生, 杨晓光
2022, 43(05):  327-339.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.05.001
摘要 ( 238 )   PDF (4491KB) ( 239 )  
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基于东北三省1981−2017年气候资料,明确不同区域不同耕作阶段(全年、休耕期和播前1个月)不同等级日最大风速发生的变化规律;结合考虑降水影响下的起动风速指标,解析不同区域各阶段风蚀发生天数的时空规律,为各区域提出相适应的土壤保护耕作措施提供科学依据。结果表明:东北三省全年0−3级、4−6级和7级及以上日最大风速年均出现频率分别为48.5%、50.4%和1.1%,研究期内,全年、休耕期和播前1个月0−3级日最大风速出现频率均呈增加趋势,而4级及以上风速出现频率呈减少趋势。研究区域全年风蚀发生天数比例为35.0%,而播前一个月发生风蚀天数占该时期总天数的比例高于全年均值,达57.0%。大部分地区各个时期风蚀发生天数呈减少趋势。辽河平原区和三江平原区休耕期和播前1个月风蚀发生天数均较多,应重视风蚀对土壤的影响。松嫩平原区虽然休耕期土壤风蚀发生频率较低,但播前1个月风蚀发生较多,该区域应倡导免耕技术以降低土壤风蚀。
塔里木盆地生长季ET0的时空变化特征及其敏感性分析
王大刚, 于洋, MALIK Ireneusz, WISTUBA Malgorzata, 张敏, 闫小月, 孙凌霄, 于瑞德
2022, 43(05):  340-352.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.05.002
摘要 ( 220 )   PDF (1666KB) ( 380 )  
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基于塔里木盆地19个气象站2000−2019年生长季逐日气象数据,采用FAO−56PM公式计算各站逐日ET0,运用敏感系数、ArcGIS反距离权重插值、气候倾向率和Mann-Kendall非参数检验等方法,对该地区ET0的时空变化规律及ET0对关键气象因子的敏感性进行分析。结果表明:(1)近20a来,塔里木盆地生长季ET0日均值在空间上呈北低南高的趋势,多年ET0日均值从大到小依次为6、7、5、8、4、9和10月,其值分别为5.84、5.73、5.29、4.95、4.23、3.65和2.17mm⋅d−1,气候倾向率分别为−0.09、0.24、0.11、−0.07、0.16、0.07和0.08mm⋅10a−1,ET0日均值在盆地中、西部以负倾向率为主,盆地东部则以正倾向率为主。(2)整个生长季,塔里木盆地的相对湿度逐月增加,2m处风速逐月减小,日照时数则呈先增加后降低的趋势,最低气温和最高气温均呈倒U形分布,且均在7月达到最大值。相对湿度的变化以负倾向率为主,2m处风速和最低气温的变化以正倾向率为主,日照时数和最高气温变化的倾向率无明显规律。(3)在生长季(4−10月),塔里木盆地ET0对关键气象因子的敏感性表现为最高气温>相对湿度>日照时数>2m处风速>最低气温,ET0对最低气温的敏感性以较低敏感性为主,对其余气象因子均以高敏感性为主。ET0对最低气温和最高气温最敏感的月份是7月,而对相对湿度、2m处风速和日照时数最敏感的月份分别是10月、4月和8月。ET0对相对湿度的敏感系数绝对值的空间分布呈由北向南递减的趋势,对2m处风速和最高气温的敏感系数均以塔克拉玛干沙漠为高值中心,对日照时数无明显规律,对最低气温则呈由西向东递减的趋势。
不同地区机械通风式密闭畜禽舍空气氨减排潜力分析
江旭东, 宋曼, 王红, 董红敏, 王悦, 朱志平
2022, 43(05):  353-361.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.05.003
摘要 ( 178 )   PDF (430KB) ( 195 )  
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氨气是大气中唯一的碱性气体,减少氨排放对控制大气雾霾有重要作用,畜禽养殖业是重要的氨气排放源,科学评估不同环节的氨气排放量及减排潜力具有重要意义。本文根据文献资料总结了国内外不同畜禽养殖舍的氨排放因子情况、主要减排技术及效率,并结合第二次全国污染源普查获得的全国主要畜禽采用机械通风养殖场的数量和养殖量,对中国分地区、分畜种密闭式畜舍外排空气的氨减排潜力进行了分析。结果表明:中国机械通风畜舍外排空气氨气年减排潜力为26.56万t,主要来自生猪、蛋鸡和肉鸡三种畜禽,其减排潜力分别为10.18万t、7.73万t和6.75万t,三种畜禽舍减排潜力占比92.8%;从地区上看,主要可实施地区为华东区、中南区和华北区,氨气减排潜力分别占全国的35.1%、26.9%和14.9%。建议开展密闭式生猪、蛋鸡和肉鸡舍氨减排设施建设,可为全国氨减排和大气环境质量改善提供保障。
农业气象灾害 栏目
中国苹果旱涝灾害研究进展
戴安然, 霍治国, 姜会飞
2022, 43(05):  362-379.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.05.004
摘要 ( 255 )   PDF (480KB) ( 410 )  
相关文章 | 计量指标
苹果在中国果业生产中占有重要地位,气候变化背景下旱涝灾害频发重发,严重影响苹果产量和品质,总结苹果旱涝灾害已有研究成果可为防灾减灾应用提供技术方法支持。本文采用分类归纳、系统分析的方法并结合实际灾情,评述中国苹果旱涝灾害的最新研究进展,讨论苹果旱涝灾害研究存在的主要问题和未来发展方向。苹果旱涝灾害的形成和强度是由天气气候、地形、土壤结构等因素共同决定的;灾害指标主要分为形态学指标、天气气候指标和农业气象指标;风险评估多为考虑致灾因子的危险性评价;苹果各生育阶段各等级干旱均呈由北向南依次递减的分布特征。但已有成果多集中于北方苹果主产区不同生育时段的干旱灾害研究,存在灾害监测预警评估应用的针对性、时效性不足等问题。在加强果园观测数据获取的基础上,构建基于过程的灾变指标、建立灾害监测预警、风险评估模型与应用系统是未来重点研究方向。
基于作物水分亏缺指数的环渤海地区鲜食葡萄干旱风险评估
肖楠舒, 刘布春, 殷红, 刘园, 邱美娟, 张玥滢, 王珂依
2022, 43(05):  380-392.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.05.005
摘要 ( 189 )   PDF (5594KB) ( 231 )  
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水分对葡萄的生长发育过程有着不容忽视的影响。为了给鲜食葡萄种植干旱风险管理和减损保质提供一定理论参考,本研究以中国葡萄环渤海产区为研究区域,以作物水分亏缺指数为探究鲜食葡萄干旱的指标,采用区域内60个气象站点1981−2014年的逐日气象资料,通过计算区域内鲜食葡萄各生育期内的作物水分亏缺指数,得到各生育期鲜食葡萄的干旱频率及站次比,基于区域内鲜食葡萄干旱时空分布情况评估其干旱发生风险。结果表明:环渤海地区降水量与鲜食葡萄需水量的时间匹配性较差,区域内鲜食葡萄在各个生育阶段均具有一定的干旱风险;以鲜食葡萄的新梢生长期及着色成熟期为发生干旱的高风险时期,该时期发生干旱频率高且易发生较为严重的干旱;以河北省中南部为干旱高风险地区,该地区鲜食葡萄发生严重干旱风险较高,且环渤海地区鲜食葡萄以着色成熟期干旱影响范围最广。
高温高湿胁迫对黄瓜产量形成的影响机理
杨立, 杨再强, 陆思宇, 张源达, 郑涵
2022, 43(05):  392-407.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.05.006
摘要 ( 287 )   PDF (2044KB) ( 337 )  
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以黄瓜品种‘津优101’(Jinyou101)为试材,于2020年5-9月在南京信息工程大学人工气候室开展人工环境控制实验,以探明高温高湿复合灾害对设施黄瓜产量形成的影响机理。利用温度、湿度、持续时间三因素进行正交试验设计,昼温/夜温设置32℃/22℃、35/25℃、38℃/28℃和41℃/31℃共4个水平,空气相对湿度设置50%、70%和90%共3个水平(湿度变化范围控制在±5个百分点),持续时间设计3、6、9和12d。以昼温28℃/夜温18℃、空气相对湿度50%±5个百分点处理为对照(CK)。测定叶片光合参数、叶绿素含量、顶芽内源激素含量,观测各个节位的花性分化情况及最终产量。结果表明:(1)黄瓜叶片的叶绿素总量随着处理温度的升高和胁迫时间的延长,下降幅度逐渐加大。胁迫12d后叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量达到最低值,分别较CK下降31.51%、22.62%、37.10%;(2)黄瓜叶片的Pmax(最大净光合速率)、LSP(光饱和点)、AQE(表观量子效率)值均随着高温高湿胁迫程度的加深显著降低,41℃高温处理后黄瓜叶片的LSP、AQE、Pmax值达到最低,分别较CK降低48.78%、40.00%、43.04%,日最高温度32~41℃范围内,70%空气相对湿度处理下黄瓜叶片的Pmax值高于其它湿度处理,与CK差异较小;(3)在植株花芽分化进程中,黄瓜顶芽中的ZT(反玉米素)、ABA(脱落酸)和GA3(赤霉素)含量均呈现出先升高后降低的趋势,IAA含量则随着黄瓜植株的生长逐渐减小。黄瓜顶芽中的ZT、IAA、GA3含量均随着温度、胁迫天数的增加而逐渐降低,ABA含量呈反向变化。41℃高温处理结束当日,黄瓜顶芽中ZT、IAA、GA3含量分别较CK降低47.37%、26.38%、83.65%,ABA含量则较CK提高27.27%;胁迫12d后黄瓜顶芽中ZT、IAA、GA3含量达到同时期内的最低值,分别为0.07、1.11、0.75µg·g−1,而ABA含量则达到同时期内最高值,为1.89µg·g−1;(4)高温高湿胁迫提高了黄瓜各雌花产生节位,而雌花节率和雌雄花花芽数量则降低;70%空气相对湿度处理下雌花产生的节位有所降低,雌花节率和雌花花芽数量有所提高;(5)高温高湿胁迫导致黄瓜产量显著降低,41℃处理后黄瓜产量较CK降低38.50%。研究发现高温通过抑制黄瓜叶片的光合作用,扰乱顶芽中的内源激素平衡,使雌花分化数量减少,从而导致最终产量降低。
农业气象信息技术 栏目
基于高分六号卫星红边波段的森林蓄积量遥感反演——以西宁市针叶林为例
任枫, 王琦, 杨佳, 任庆福
2022, 43(05):  408-420.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2022.05.007
摘要 ( 308 )   PDF (839KB) ( 237 )  
相关文章 | 计量指标
红光波段和近红外波段常被作为森林蓄积量反演的敏感波段,介于两者之间的红边波段往往被忽略,为了明确红边波段对森林蓄积量的遥感反演精度的影响,本研究基于高分六号卫星宽幅影像(GF6-WFV),结合西宁市2014年森林资源二类调查数据,从光谱特征、植被指数、地形因子、影像纹理等4个方面选取蓄积量反演的自变量,采用多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)模型,分析比较了有无红边波段对西宁市针叶林蓄积量遥感反演精度的影响。结果表明:(1)无红边波段(No Red-Edge)和加入红边波段(Red-Edge Added)两组处理的纹理特征变量降维后,其主成分信息主要解释了红外、近红外以及红边1波段的纹理特征。(2)与蓄积量相关的光谱特征变量:No Red-Edge处理主要包括红边波段和近红外波段的地表反射率,Red-Edge Added处理主要为红边1波段的地表反射率;植被指数变量:No Red-Edge处理主要包括NDVI和SAVI,Red-Edge Added处理为MTCI。(3)加入红边波段后,RF模型的R2优于MLR模型,分别为0.6719和0.5487,RF模型的均方根误差(RMSE)小于MLR模型,分别为26.3m3hm−2和20.8m3hm−2。(4)去除模型对反演精度的影响后,相对于No Red-Edge,Red-Edge Added处理的反演结果与观测值拟合的R2提高了11.6%,RMSE降低了9.1%。说明加入红边波段可显著提高西宁市针叶林蓄积量的反演精度,研究结果可为森林蓄积量的遥感反演提供科学依据。