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当期目录

2023年 第44卷 第04期    刊出日期:2023-04-20
农业气候资源与气候变化栏目
伊犁地区酿酒葡萄农业气候特征分析
杨凡, 刘园, 刘布春, 杨兴元, 崔成, 陈玉宝
2023, 44(04):  261-273.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.001
摘要 ( 310 )   PDF (2707KB) ( 228 )  
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利用新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州酿酒葡萄可种植区10个气象站点逐日气象和酿酒葡萄生育期数据,通过M-K检验、趋势检验等统计方法,结合ArcGIS空间表达,分析了1961−2020年研究区酿酒葡萄气候资源和农业气象灾害的时空变化特征,为高效合理利用当地积雪资源,缓解干旱及冻害,优化酿酒葡萄越冬方式,选择成本较低的积雪覆盖方式提供科学依据。结果表明:(1)1961−2020年伊犁地区除昭苏及尼勒克部分区域外光热资源丰富,年均降水量空间分布不均且低于455mm,全区年均降水量以5.1mm·10a−1趋势增加,总体满足酿酒葡萄生长发育需求;全区酿酒葡萄越冬期(11月−翌年3月)降雪每10a增加7.4mm,且被0−10cm积雪覆盖的概率大于90%;(2)1961−2020年全区越冬期冻害频次、强度均有所下降,潜在生长季(4−10月)中7月和9月旱情较严重。
农业生态环境栏目
引入人体舒适度指数建立新疆库尔勒香梨主产区赏花气象指数预测模型
黄娟, 黄健, 李迎春, 顾雅文
2023, 44(04):  274-284.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.002
摘要 ( 165 )   PDF (455KB) ( 139 )  
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采用逐步回归方法对1990−2020年新疆阿克苏、阿拉尔、轮台和库尔勒产区的香梨始花期气象要素与香梨开花始期日序进行分析,结合人体舒适度指数,建立新疆库尔勒香梨主产区赏花气象指数预测模型,以期为判别香梨花期的最适宜赏花日提供气象服务参考依据。结果表明:(1)新疆库尔勒香梨主产区始花期预测模型构成因子为3月平均最高气温、3月0cm地温、3月平均气温、3月40cm地温;阿拉尔、库尔勒始花期日序与气温呈一元线性负相关关系,阿克苏、轮台与地温和气温呈多元线性关系;正常年份模型误差在3d内的概率分别为阿拉尔93.5%、阿克苏93.5%、库尔勒100%、轮台96.8%。(2)人体舒适度指数划分为最适宜、次适宜、一般和不适宜四个等级,2022年花期前后人体舒适度指数最适宜日数分别为阿拉尔22d,阿克苏24d,库尔勒16d,轮台18d。(3)香梨赏花气象指数取适宜花期时段与人体舒适度指数的交集,划分为最适宜(五颗星推荐指数)、次适宜(四颗星推荐指数)、一般(三颗星推荐指数)和不适宜(一颗星推荐指数)四个等级。2022年五颗星推荐赏花日阿克苏为4月11−14日,阿拉尔为4月10−15日,库尔勒为4月10−15日,轮台为4月11−14日。模拟结果符合实际,香梨赏花气象指数结合体感温度与花期时段,在后续香梨始花期预报工作及新疆旅游气象服务中具有较好的应用价值和潜力。
不同地点和复垦方式煤矸石山土壤中丛枝菌根真菌群落变化
李侠, 叶诚诚, 张永芳, 张巽, 霍丽娟, 苏世鸣
2023, 44(04):  285-294.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.003
摘要 ( 200 )   PDF (423KB) ( 91 )  
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以山西省大同市晋华宫人工复垦和自然恢复煤矸石山以及忻州窑自然恢复煤矸石山为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对三座煤矸石山土壤AM真菌群落组成进行分析,并测定其土壤理化性质,以探究不同地点煤矸石山不同复垦方式下土壤中丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AM真菌)群落组成的差异及其土壤影响因子。结果表明:晋华宫人工复垦煤矸石山和忻州窑自然恢复煤矸石山AM真菌多样性指数(Chao指数和香农−威纳指数)存在显著差异,但晋华宫人工复垦和自然恢复煤矸石山AM真菌群落的多样性指数差异不显著。试验共检测到67个AM真菌OTUs,可鉴定到3个AM真菌属级分类单元,其中球囊霉属(Glomus)在晋华宫人工复垦煤矸石山、晋华宫自然恢复煤矸石山和忻州窑自然恢复煤矸石山中均为最优势菌,多样孢囊霉属(Diversispora)、类球囊霉属(Paraglomus)仅出现在晋华宫自然恢复煤矸石山。多元置换方差分析和多维尺度分析结果表明,晋华宫两种恢复方式的煤矸石山之间AM真菌群落组成差异不显著,而晋华宫与忻州窑两个地点的煤矸石山AM真菌群落组成差异显著。AM真菌群落差异与土壤全氮、有机碳含量和AM真菌孢子密度相关。综上,晋华宫人工复垦(10~20a)煤矸石山土壤AM真菌群落可达到与自然恢复(50~60a)煤矸石山较为一致的效果。两个地点煤矸石山土壤AM真菌群落差异较大,土壤全氮、有机碳含量和AM真菌孢子密度是驱动AM真菌群落组成差异的主要因子。
农业生物气象栏目
杨树和栓皮栎日光诱导叶绿素荧光及光能利用率的比较
程向芬, 任成昊, 张劲松, 胡美均, 蒋丽娅, 胡海洋, 黄辉, 乔永胜
2023, 44(04):  295-304.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.004
摘要 ( 276 )   PDF (425KB) ( 93 )  
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为探究杨树与栓皮栎光合光能利用率(LUEp)和荧光光能利用率(LUEf)关系的日内变化及种间差异,从光能分配的角度进一步深入理解日光诱导叶绿素荧光(SIF)与总初级生产力(GPP)的关系,以典型落叶阔叶林树种杨树(Populus alba × Populus gllandulosa)和栓皮栎(Quercus variabilis BI.)幼苗为对象,在相同土壤水分和养分条件下,观测研究不同树种SIF、净光合速率(Pn)与LUEp/LUEf对光合有效辐射(PAR)响应的异同。结果表明:(1)SIF受PAR驱动,二者呈显著正相关关系,杨树和栓皮栎线性拟合决定系数(R2)分别为0.965和0.973,且杨树具有更高的LUEf;Pn随PAR的增加逐渐饱和,杨树光饱和点明显高于栓皮栎,分别为998.59和674μmolCO2·m−2·s−1。(2)杨树和栓皮栎Pn均随着SIF的增大呈先上升变化,之后杨树的Pn逐渐饱和,栓皮栎则缓慢下降。(3)LUEp与LUEf呈显著负线性相关关系,LUEp/LUEf随光强的增加呈指数型逐渐下降趋势,变化规律及大小在树种间不存在明显差异。研究结果说明,在日内随PAR的升高,LUEf变化较小,而LUEp则下降明显,光能分配向碳固定的比例下降,因此,Pn在强光下饱和,SIF与GPP在日内尺度表现出指数型相关关系,且该指数型关系在树种间一致。
农业气象灾害 栏目
河北省苹果大风灾害风险评估
孙玉龙, 景华, 孙擎, 李婷, 魏铁鑫, 高珊珊, 余焰文
2023, 44(04):  305-316.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.005
摘要 ( 228 )   PDF (2108KB) ( 209 )  
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基于长时间序列的河北省142个国家级气象台站大风观测数据、历史苹果大风灾情统计资料、苹果生育期等数据,选择最优机器学习模型延长极大风速时间序列,利用对应站点的极大风速和灾情统计数据确定苹果两个主要生育期内不同等级大风灾害气象指标阈值,分析了苹果大风灾害时空分布特征,对苹果大风灾害的危险性、脆弱性、暴露度和防灾减灾能力等指标进行综合风险评估。结果表明:随机森林模型模拟精度较高,可以较好地延长极大风速时间序列;苹果花期−幼果期的大风灾害阈值为极大风速≥9.1m·s−1,果实膨大-成熟期为极大风速≥7.9m·s−1,并进一步划分了不同等级大风灾害等级,验证结果与历史记录有较高的一致性;苹果大风灾害每年发生次数呈先降后升的趋势,河北省西北部和沧州市东部大风灾害发生频次较高;苹果大风灾害较高和高风险区域较为分散,约占全省面积的20%,主要分布在张家口市东部、承德市东南部、衡水市中部和石家庄市东部等地。
农业气象信息技术 栏目
四种Ci/Ca模型在FVS法分离人工林生态系统蒸散发过程中的适用性评价与优化
王新, 周宇, 高翔, 孟平, 张劲松
2023, 44(04):  317-326.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.006
摘要 ( 223 )   PDF (829KB) ( 109 )  
相关文章 | 计量指标
通量方差相似法(FVS)可基于单层涡度相关法观测数据,直接拆分生态系统蒸散组分。该方法需计算关键参数Ci/Ca(胞间二氧化碳浓度与大气二氧化碳浓度之比),因此,研究构建Ci/Ca模型对FVS拆分蒸散的应用研究具有重要支撑作用。本研究以杨树人工林生态系统为研究对象,采用双层涡度相关法(CEC)计算蒸腾,评价现有Const_Ci模型、Const_k模型、Linear模型和Katul模型共4种Ci/Ca模型,并优化Ci/Ca模型中的关键参数。结果表明:基于CEC拆分的生态系统林木蒸腾和土壤蒸发日变化均表现为明显的单峰曲线,且蒸发峰值出现在蒸腾峰值之前。连续83d拆分结果表现出明显的日内变化特征,日平均TR/ET(蒸腾/蒸散)、日蒸腾和日蒸发分别为0.78、2.46和0.63mm;基于Const_Ci模型、Const_k模型、Linear模型和Katul模型的FVS方法估算的TR模拟值与双层涡度相关法实测值的偏差率分别为59%、−16%、−70%、−31%,MAE分别为0.18、0.069、0.21和0.085mm·h−1,RMSE分别为0.25、0.089、0.27和0.10mm·h−1。参数优化后的Katul模型和VPD0.26模型估算冠层蒸腾的精度较原始Katul模型有明显提高,MAE分别为0.048和0.047mm·h−1,RMSE分别为0.058和0.057mm·h−1;皮尔逊相关系数分别为0.83和0.73。说明Katul优化模型应用于FVS直接分离杨树人工林生态系统蒸散组分具有可行性。
农业气象概念方法 栏目
新阶段农业气象学发展面临的形势与研究展望
潘志华
2023, 44(04):  327-332.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.007
摘要 ( 453 )   PDF (285KB) ( 380 )  
相关文章 | 计量指标
当前,中国进入了建设农业强国的新阶段,农业气象面临前所未有的挑战与发展机遇。针对农业生产智慧化、粮食安全、气候变化、绿色可持续发展等新形势,农业气象迫切需要建立气候要素与农业生产的定量关系,科学合理利用和提高气候资源利用率。农业气象学的重要任务包括深化研究内容、拓展研究视野、创新理论方法;重要研究方向在农业气象基础、气候变化适应、温室气体减排、农业气候资源高效利用、农业气象灾害与风险应对、农业小气候调控、气候智慧型农业等方面。作为一门农业基础学科,农业气象学需要加快发展,走在其他农业科学的前面。
农业气象情报 栏目
2022年秋收作物生长季农业气象条件评价
韩丽娟, 何亮, 赵晓凤, 宋迎波
2023, 44(04):  333-337.  doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.008
摘要 ( 217 )   PDF (669KB) ( 146 )  
相关文章 | 计量指标
基于全国2467个气象台站实时和历史同期观测资料,利用农业气象评价指标、作物气候适宜度模型、主要农业气象灾害指数评估方法等,综合评估2022年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花等主要秋收作物关键生育期的农业气象条件、生长适宜度、农业气象灾害等对产量的影响。结果表明,生长季内大部农区光热条件好,水分条件制约玉米、大豆等旱地作物产量提高;玉米、一季稻、大豆、棉花关键生育期内低温、阴雨寡照、暴雨洪涝灾害影响偏轻;长江流域夏季高温综合强度为1961年以来最强,一季稻等作物遭受严重高温热害,玉米、大豆等旱地作物遭受严重夏秋连旱;吉林、辽宁和山东等地夏季出现叠加性强降水过程,部分地区玉米、大豆渍涝灾害较重。