以玉米品种大叶矮小型的矮单268（AD268）和小叶高大型的先玉335（XY335）为供试材料，设置低（3株·m⁻²）、中（6株·m⁻²）、高（9株·m⁻²）3个种植密度，综合利用冠层光合有效辐射（PAR）垂直分布数据、冠层三维模型与冠层光合模型，分析了对数法和回归法估算出的消光系数（k_log和k_nls）对品种和种植密度的响应及其差异，评估消光系数估算方法对冠层光能利用模拟的影响。结果表明：k_log与k_nls存在差异，这种差异在大叶矮小型品种AD268下表现更加明显，且差异随着种植密度的增加而加剧，基于k_nls对冠层光分布的拟合效果（R²=0.86）优于k_log（R²=0.77）；基于k_log和k_nls的玉米冠层光能利用特征对种植密度的响应规律在不同品种间存在明显差异，以k_log和k_nls模拟的AD268的日CO₂同化量、地上部干物质日积累量和光能利用效率在低密度下无明显差异，但在中高密度下差异较大，二者差异开始变大的临界密度为0.7～2.5株·m⁻²。

基于海南岛主岛19个气象站点连续40a（1980-2019年）逐日气象数据及地形等要素，建立空间分析模型，综合确定海南岛绿橙种植气候适宜区指标。在气候适宜度模型基础上构建海南岛绿橙种植温度、日照、降水以及综合适宜度模型，采用地理信息系统（GIS）技术综合分析，利用自然点断法对绿橙种植气候适宜性进行精细化区划，并利用RCP4.5未来气候情景模式模拟数据探讨未来30a（2020-2049年）气候变化情景下海南岛绿橙种植适宜区变化趋势。结果表明：现阶段海南岛绿橙种植最适宜区主要分布于中部地区，面积0.87×10⁴km²，气候适宜度为0.9～1.0；适宜区主要分布于东部局部地区及中西部大部地区，面积1.83×10⁴km²，气候适宜度为0.7～0.9；次适宜区主要分布于西部沿海及中西部海拔较高地区，面积0.51×10⁴km²，气候适宜度为0.4～0.7；不适宜区主要分布于中部山区，面积0.17×10⁴km²，气候适宜度为0～0.4。未来气候变化情景下海南岛气温、降水分布呈较大变化，温度适宜区由四周向中部逐渐缩小，降水适宜区由东部逐渐迁移至中部地区。未来绿橙种植气候最适宜区主要分布于琼中、屯昌和保亭县大部分地区、万宁市西部及白沙县中东部等地。

苹果是陕西农业特色经济的支柱产业，但在种植过程中面临着严重的气象灾害风险，农业保险在分散和转移其风险方面未能充分发挥效能。根据陕西省30个苹果基地县1981−2019年苹果种植面积、产量和单产数据，采用数理统计、产量损失分布模型和最优分布模型筛选等方法，评估各基地县苹果种植风险并厘定苹果种植保险费率。结果表明：1981−2019年，陕西省30个苹果基地县苹果种植面积、产量和单产均呈波动上升趋势，洛川、礼泉和淳化种植面积和产量位居前列，多年平均种植面积分别为2.12万hm²、2.01万hm²和1.94万hm²，平均产量分别为33.19万t、51.26万t和34.28万t；礼泉和扶风县单产较高，多年平均单产分别为19.71t•hm⁻²和16.89t•hm⁻²。30个基地县苹果发生灾害的平均概率为29.72%，轻、中、重和巨灾发生的平均概率分别为17.41%、7.21%、2.99%和2.11%；延川和千阳县巨灾发生概率最高，分别为24.18%和20.79%。研究区域重灾和巨灾发生概率与种植面积呈负相关，其相关系数均为−0.50。30个基地县苹果种植的平均费率为5.23%，费率最高的是延川县的18.37%，其次是千阳县的16.61%；礼泉、洛川和淳化县三大苹果种植基地县的费率则相对较低，分别为7.12%、7.35%和8.63%。因此，延川和千阳等高风险种植区“北进西扩”需谨慎，洛川、礼泉和淳化的种植优势可继续保持，凤翔等低风险地区应考虑扩种。在自然灾害风险较低的地区增加苹果种植面积能在空间上有效分散风险，在推进苹果农业保险时，建议因地制宜实行差异化费率，保证费率的科学性，提高农业保险的效能。

为解决因鲜食葡萄农业保险损失数据严重缺乏而导致的林果农业保险产品不能满足其产业分散气象灾害风险的问题，本研究基于环渤海地区瓦房店气象站1998−2019年降水、日照等气象资料，以及1998−2019年葡萄产量数据，分析由连续降水日数、降水量、日照时数构建的连阴雨灾害指数(Lu)与葡萄减产率（K）的相关性，确定葡萄生长发育关键期的关键致灾因子和致灾临界值。用Lu与K建立回归模型，应用信息扩散理论方法，计算风险概率，厘定保险费率，设计瓦房店鲜食葡萄生长发育关键期连阴雨灾害指数保险产品。结果表明：（1）连阴雨灾害是影响瓦房店地区鲜食葡萄生长发育和产量的主要气象灾害，Lu与K显著相关，其回归模型为K=2.93Lu+4.19。（2）瓦房店地区鲜食葡萄的Lu定义为4月1日−6月30日连续3d或3d以上的阴雨天数（日降水量≥0.1mm，且至少1d降水量≥25mm），期间允许1d无降水且单日日照时数≤2h的累计日数。（3）ADF检验表明，Lu、K序列平稳，均可作为设计天气指数保险的依据，瓦房店地区鲜食葡萄连阴雨灾害等级与减产率的对应关系为：12.98%≤K<18.84%（3≤Lu<5）、18.84%≤K<24.7%（5≤Lu<7）、24.7%≤K<30.56%（7≤Lu< 9）、30.56%≤K<39.35%（9≤Lu<12）、K≥39.35%（Lu≥12）。（4）基于应用信息扩散理论和连阴雨灾害指数序列计算出纯保险费率为19.01%，毛保险费率的厘定还取决于安全系数值、营业费用系数和利润率。以连阴雨指数3d作为启赔点，连阴雨灾害指数≥3d后采用投影寻踪的统计方法进行分级赔付。

基于河北省气象站点1974-2015年气温数据，计算每年1月以来各地的积温，从而确定每年3个易受霜冻灾害影响的苹果和杏的物候期即初蕾期、花期、幼果期的起始和结束时间；再基于Gumbel分布计算不同重现期下三个物候期的日最低气温，即霜冻灾害的危险强度；结合由相关文献构建的三个物候期的脆弱性曲线即日最低温度所对应的减产率，评估霜冻灾害减产风险。以百年一遇重现期为例，河北省北部地区的苹果和杏在幼果期和花期更容易遭受霜冻的影响，张家口市各个物候期受影响最大，平均减产率高达47.44%，花期风险最高，减产59.79%；承德市苹果和杏的花期，减产率达51.42%；而南部地区的邢台市相对特殊，初蕾期减产率最高，达37.91%，根据评估结果，可以针对性地加强这些地区各个物候期的霜冻灾害监测预警，适当调整种植结构，加快研制新型环保的林果抗低温防护技术。

以“红颜”草莓（Fragaria×ananassa Duch“Benihope”）为试材，于2021年9−11月在人工气候室进行苗期（9～12片真叶，叶长≥5cm）动态高温环境控制实验，日最高温度以32℃为起点，设置日最高气温/日最低气温分别为32℃/22℃、35℃/25℃、38℃/28℃和41℃/31℃共4个水平，持续时间分别为2d、5d、8d和11d，以28℃/18℃为对照（CK）。试验期间空气相对湿度60%～70%，光周期12h/12h（6：00−18：00），光照强度800μmolm⁻²s⁻¹。测定不同处理下叶片叶绿素含量及高光谱反射率，对原始光谱进行变换，从而细化光谱特征信息。在相关分析的基础上，建立原始和一阶敏感波段植被指数，进而筛选出表征叶绿素含量的光谱特征参数，以期构建叶绿素含量最佳估算模型。结果表明：（1）随着温度的升高和高温持续时间的延长，草莓叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素（a+b）含量呈下降趋势。（2）草莓叶片原始光谱在可见光区域均存在绿峰和红谷，除绿峰和红谷外各处理间差异不明显，高温条件下的近红外区域反射率与CK相比出现不同程度的上升。与原始光谱相比，一阶导数光谱曲线震荡更剧烈，且能够显著突出红边参数特征，各处理的红边位置λ_r稳定在716nm，红边幅值D_r与红边面积S_r差异显著；而在连续统去除光谱中各处理的绿峰（550nm附近）和红谷（675nm附近）被完全突显出来。（3）在光谱反射率与叶绿素含量相关性分析的基础上，选取原始光谱与一阶导数光谱在可见光和近红外波段相关性最强的R₇₄₇、R₈₀₀和R'₇₁₆、R'₉₀₆为敏感波段组合，构建植被指数。（4）PVI、MSAVI、TSAVI、TSAVI'、DVI'、MSAVI'、PVI'、SAVI'、D_r和S_r指数与叶绿素含量相关性达极显著水平，可作为表征设施草莓叶片叶绿素含量对苗期高温胁迫响应的高光谱特征参数。其中以TSAVI、DVI'和PVI'植被指数建立的逐步回归模型为叶绿素含量最佳估算模型，其决定系数（R²）为0.843，均方根误差（RMSE）为0.379，相对误差（RE）为12.65%。

以北方为主产区的中国两大经济水果苹果、葡萄常见的水旱灾害为例，收集整理长时间序列气象、水文、灾害、生产管理、遥感及其反演参数及土壤属性、基础地理信息等多类数据，并通过数据质量控制、标准规范制定、数据库总体方案及数据库接口设计，采用开源MySQL数据库建库技术，构建了基于C/S架构的经济林果水旱灾害综合数据库；同时基于数据库软件开发工具、GIS中间件、Quartz开源组件等，引入RBAC模型，研制了数据库管理子系统，建立数据库完备安全机制和作业调度机制，实现完善的数据采集、更新、管理、查询、分析和高效访问与共享功能，为苹果、葡萄水旱灾害监测预警、风险评估模型以及风险转移综合防范技术决策服务平台建设提供数据支撑。以北方苹果和葡萄水旱灾害为例的经济林果水旱灾害综合数据库的成功建设，为其他地区、其他林果种类和其他灾害类型的灾害综合数据库建设提供了宝贵经验。