熵权理论在定量评价农业气象综合灾情中的应用

针对气象灾害综合评价中客观存在的模糊性和多因素相互联系及相互制约性,将信息论中的熵值理论引入灾害综合评价,提出利用熵权法对多评价因子赋权的新思路,使得权值的分配有了一定的理论依据,建立了基于熵权的灾害综合评价模型,并用此模型对福建省近25年的农业气象灾害进行定量评价。结果表明:1999年灾情最重,而1984年灾情最轻;进一步分析发现,80年代的灾情较轻,而90年代的灾情较重,且灾情呈现加大趋势.实例验证基于熵权的综合评判法用于农业气象灾害评价是合理可行的,建议加强对福建省防范低温冻害和台风的研究。     

浙江省茶叶农业气象灾害风险评价

开展茶叶农业气象灾害风险评价可增强茶叶生产防御自然灾害能力。本文根据浙江省64个气象站1971—2010年茶叶气象灾害和农业统计资料,应用模糊数学和加权指数求和方法构建了茶叶气象灾害综合风险指数模型,将浙江省茶叶农业气象灾害风险划分为低风险、中风险和高风险3个等级;并在浙江省茶树栽培精细化气候区划结果基础上,生成了浙江省茶树种植农业气象灾害综合风险精细化空间分布图。结果表明:浙江省茶叶农业气象灾害综合高风险区主要位于浙西北和浙中北,中风险区主要位于浙中和浙东北,低风险区主要位于浙南;浙江省茶树种植农业气象灾害低风险适宜区主要位于浙东南和浙西南。     

辽宁省玉米复合农业气象灾害判识及特征

玉米生产过程中常常遭受复合农业气象灾害,为了解辽宁省玉米复合农业气象灾害发生规律和特征,本研究对复合农业气象灾害进行定义和分类,对1961—2017年辽宁省50个气象站玉米生长季的复合农业气象灾害发生情况进行判识,探讨典型年复合农业气象灾害对玉米产量的影响。结果表明: 1961—2017年,大部分年份辽宁省玉米复合农业气象灾害的发生范围大于单一农业气象灾害,大部分地区复合农业气象灾害发生频率高于单一农业气象灾害。最主要的复合农业气象灾害是多个发育期遭遇干旱,其次是干旱与延迟型冷害并发。研究期间,多发育期干旱复合型灾害的发生范围呈现扩大趋势,其他复合类型灾害发生范围均呈缩小趋势。通过分析玉米典型减产年复合农业气象灾害发生情况,发现多发育期干旱复合型和干旱+低温冷害复合型两种灾害出现频率较高。     

基于GIS的四川盆周北部山区夏玉米农业气象灾害风险评估——以旺苍县为例

气象灾害是制约我国农业发展的主要因素之一,明确夏玉米农业气象灾害风险对于防灾减灾具有重要意义。本研究基于自然灾害风险理论,以四川盆地北部山区的典型区域(旺苍县)1981—2018年气象数据和玉米产量数据为基础,确定影响夏玉米生产的主要致灾因子,并结合孕灾环境敏感性及承灾体脆弱性构建夏玉米综合农业气象灾害风险评估模型,对四川盆地北部山区夏玉米生产过程中的农业气象灾害风险进行评估。结果表明: 研究期间,成熟期高温、花期暴雨、成熟期暴雨、灌浆期连阴雨和孕穗期干旱是影响研究区夏玉米生长发育的主要农业气象灾害。旺苍县夏玉米农业气象灾害综合风险分布大致呈西南-东北走向,高风险和较高风险区分布区域约占旺苍县总面积的二分之一;灾害风险高值区主要位于研究区西南部,基本与致灾因子危险性高值区一致;灾害风险低值区多集中在西部边缘,此区域亦为成熟期高温、成熟期暴雨、花期暴雨气象灾害的低风险区。     

气候变化背景下黄淮冬麦区冬季长寒型冻害时空变化特征

冻害是影响我国北方冬小麦生产主要的农业气象灾害之一,明确气候变化背景下冻害发生规律和演变特征,对防御冻害具有重要的意义。以黄淮冬麦区为研究区域,利用1960—2010年47个气象台站逐日气温资料,在分析越冬期负积温和越冬期长度变化特征基础上,以越冬期负积温为指标分析了黄淮冬麦区冬季长寒型冻害发生频率及站次比演变特征,并利用冻害实际灾情资料对研究结果进行验证。研究结果表明:(1)黄淮冬麦区越冬期负积温绝对值在过去50a平均为17.3—240.8℃·d,空间上呈南少北多的纬向分布特征,且近50a呈减少趋势,全区负积温绝对值每10年减少1.8—38.3℃·d,这种变化趋势表现为南低北高的空间分布特征;(2)研究时段内全区越冬期长度呈波动性缩短趋势,尤其是研究区域北部地区,南部地区越冬期长度年际间变化不显著,且个别站点有些年份没有稳定越冬期,多集中在1985年以后;(3)黄淮冬麦区较轻冻害发生频率较高,为40%以上,空间上由北向南逐渐增大,站次比年代际呈增加趋势;中度冻害和较重冻害发生频率较低,多数站点在10%以下,空间上由北向南逐渐减小,站次比呈减少趋势;全区无严重冻害和极严重冻害风险。气候变化背景下,黄淮冬麦区冬季长寒型冻害风险较小,各站点冻害程度随年代变化逐渐减轻,较轻冻害的站点逐渐增多。     

区域农业经济气象敏感性和气象经济效益

以江苏省南京市六合区、泰州市兴化地区和徐州市邳州地区为代表,根据1982—2009年气象和社会经济统计资料,运用农业经济-气候模型(C-D-C模型),分析3个代表性区域的农业经济气象敏感性,并构建新的农业气象服务效益评估模型,对气象经济效益进行研究评估。结果表明,影响3个区域农业经济产出的关键气象因子和关键时段有所不同,但温度类气象因子对3个区域农业经济产出具有显著正向影响,降水类气象因子对六合区农业经济产出具有显著负向影响。通过新的农业气象服务效益评估模型,计算了3个区域各关键气象因子对农业气象服务的贡献率,并得出2009年度六合区、兴化市和邳州市等3个区域的气象经济效益分别约为0.972、1.130和0.845亿元。     

华北地区冬小麦干旱风险区划

灾害风险评估与区划是是实现灾害应急管理向风险管理转变的关键。综合考虑了影响灾害风险大小的自然属性和社会属性,从多角度选取了干旱灾害强度、基于冬小麦干旱指数的干旱频率、基于灾损的干旱频率、灾年减产率变异系数、区域农业经济发展水平、抗灾性能指数等6个风险评估指标。通过引入CCA排序方法,揭示了不同风险评估指标之间的相关关系以及评估指标与相对气象产量的关系;并以确定的风险评估指标和相对气象产量之间的关系为基础,构建了不考虑抗灾和考虑抗灾2种风险指数。对比两种风险指数分析结果,表明在抗灾和不抗灾2种条件下,华北地区冬小麦干旱风险格局发生了明显改变。说明在当前农业生产水平下,人类的减灾抗灾和风险管理水平对冬小麦生产起着至关重要的作用。最后,以模糊聚类分析为手段,以考虑抗灾能力的风险指数和灾年减产率为分类标准进行聚类,实现了华北地区冬小麦干旱风险综合区划。     

台湾番石榴在福建引种的寒冻害风险分析与区划

基于灾害风险系统分析理论和灾害风险指数法,利用福建番石榴引种区历年气象资料、种植面积、产量及其他社会经济资料,分析了寒冻害对福建省番石榴影响致灾因子危险性、承险体脆弱性和防寒防冻能力;应用加权综合法得到不同单元的综合风险指数,并应用GIS技术对福建省番石榴引种区的寒冻害风险进行区划。结果表明:致灾因子危险性的高值区分布在龙岩市、漳州和泉州两市的西部山区、莆田市西北部、福州市西部和宁德市大部;番石榴脆弱性高值区分布在平和县;防寒防冻能力的低值区主要分布在东部的部分县市。考虑各因子的综合风险度,寒冻害对福建省番石榴引种的风险可分为轻度、中度、重度和严重4个风险等级,其中重度以上的风险主要分布在龙岩市、漳州市西部山区、泉州和莆田两市的高海拔山区、福州市内陆山区和宁德市大部。     

基于种植现状的安吉白茶霜冻害气象指数精准预报技术

开展安吉白茶霜冻害气象指数精准预报对提高茶叶生产防灾避灾能力具有重要意义。基于安吉县24个自动气象站观测资料,采用回归分析+残差内插方法构建了安吉县日最低气温空间分析模型;结合中期天气预报客观产品、DEM高程数据和高分2号(GF-2)卫星遥感数据提取安吉白茶种植分布现状,采用GIS技术研发了安吉白茶霜冻害气象指数精准预报技术方法。结果表明：安吉县日最低气温空间分析模型绝对误差平均值为0.5℃,模拟效果较好;安吉白茶霜冻害气象指数预报时效达15 d,空间分辨率为30 m;基于种植现状的安吉白茶霜冻害气象指数预估,2021年3月23日全县80.64%茶园有霜冻害发生,其中1级(轻度)、2级(中度)灾害面积分别为9291.96和62.7 hm²,各占全县茶园面积的80.10%和0.54%,预估结果与实际灾情基本一致。研究成果可为茶叶气象精细服务提供技术支撑。     

河南省农业综合抗旱能力分析与区划

干旱是河南最主要的农业气象灾害。本文根据河南省20世纪90年代以来的农业、水利、土壤等资料,构建了河南省农业综合抗旱能力评价的指标体系,在此基础上,构建农业综合抗旱指数,并对全省农业综合抗旱能力进行了区划。结果表明：灌耕比、单位灌溉面积机电井数、土壤有效保水系数、农机动力系数等4个因子可以作为全省农业综合抗旱能力评价的指标;全省农业综合抗旱能力可以划分为高、中、低值区,其中,高值区主要分布在豫中、豫北的大部分地区;中值区比较分散,主要包括中西部低丘、缓岗区,平顶山东部、驻马店及信阳西南部,开封东部-商丘地区,林州-辉县县区;低值区又可分为2个小区,主要包括三门峡、洛阳中西部及南阳地区,信阳中部及东部。     

影响福建省龙眼产量的多灾种综合风险评估

通过分析影响福建省龙眼生长发育和产量的主要环境因素,从致灾因子危险性、承险体脆弱性和种植区防灾减灾能力三方面构建影响龙眼产量的多灾种综合风险评估指标体系,结合福建省龙眼种植区历年气象资料、龙眼种植面积、产量及其他社会经济资料,应用层次分析法和熵权系数法确定风险指标的综合权重,进而构建了多灾种综合风险评估模型,评估主要农业气象灾害对龙眼产量影响的风险.结果表明： 长乐以南沿海县市低海拔龙眼种植区（除东山县外）多灾种综合风险较轻;重度风险以上的区域主要分布在龙岩的漳平市,漳州的东山、平和、南靖、华安,泉州的永春、安溪,莆田和仙游的北部山区,福州的闽清、闽侯、罗源及市辖区的山区,宁德的福安、霞浦及市辖区的山区.其中,东山、漳平和其他海拔较高的山区有严重风险;其余种植区属中度风险.     

农业气象灾害地域组合规律的初步研究

农业气象灾害地域组合规律的初步研究石忆邵（西北农业大学经贸学院,陕西杨陵７１２１００）ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＳｔｕｄｙｏｎＡｒｅａＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＬａｗｏｆＡｇｒｏ－ＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＤｉｓａｓｔｅｒｓ￥,ＳｈｉＹｉｓｈａｏ（Ｎｏｒｔ...     

基于同化数据的标准化土壤湿度指数监测农业干旱的适宜性研究

农业干旱是导致作物减产的主要灾害之一,及时、准确地监测农业干旱状况有助于制定区域减灾策略,降低灾害损失。标准化土壤湿度指数(SSMI)是基于历史土壤湿度时间序列构建的一种农业干旱指数,目前分析该指数监测农业干旱的适宜性研究十分缺乏。本文以黄淮海平原为研究区,利用数据同化的根区土壤湿度数据构建SSMI,并通过与标准化降水蒸散指数(SPEI)、农业干旱灾害记录数据的对比以及与冬小麦产量的关系分析,综合评价SSMI监测农业干旱的适宜性。结果表明,SSMI与SPEI具有良好的一致性,二者之间具有极显著相关关系(P0.001);利用SSMI识别的农业干旱与农气站点干旱灾害记录是基本一致的,SSMI能够有效反映干旱发生、发展直至减轻的演变过程;冬小麦生长季SSMI与减产率显著相关,利用SSMI识别的农业干旱发生区域与基于统计数据计算的减产区域基本相符,SSMI能够对农业干旱引起的冬小麦减产起到一定的指示作用。综上所述,基于同化数据构建的SSMI能够反映黄淮海平原的农业干旱状况,利用SSMI监测区域农业干旱状况是适宜的。研究可为基于土壤湿度的农业干旱监测业务化运行提供依据,为黄淮海平原的抗旱减灾提供科学参考。     

中国中东部地区暴雨气候及其农业灾情的风险评估

利用中国中东部292个站点1961-2008年的暴雨气候资料和各省的农业灾情资料,采用主成分分析、软直方图估计、灰色关联法、正态信息扩散等方法,分别构建了暴雨气候指数、农业相对灾情指数及其风险估算模型,对中国中东部地区暴雨气候及其农业灾情的风险进行了研究.结果表明:中国中东部地区的暴雨气候风险,由南向北逐渐减少,高值区位于海南和广东、广西的沿海地区,其次是广西和广东的中北部,江淮地区的湖北、安徽、江西以及湘赣地区的湖南,低值区主要位于除辽宁沿海区域外的东北地区以及华北北部的河北和山西;农业相对灾情风险的高值区位于江淮地区的安徽、湖北,湘赣地区的湖南,东南沿海的广东,低值区是华北地区的河北、河南,东北地区的辽宁;除广东省外,各代表省的暴雨气候指数与农业相对灾情指数的相关系数均达到0.6以上(P＜0.Ol).经多年实际农业灾情验证,暴雨气候指数和农业相对灾情指数能较好地评估实际暴雨的强度及其对农业的影响.     

转大麻哈鱼生长激素基因鲤表型性状与体质量的相关性及通径分析

随机选取二龄转大麻哈鱼生长激素基因鲤和对照鲤各30尾,运用相关分析和通径分析的方法研究全长、体长、体高、尾柄高、尾柄长、头长、吻长、眼径、眼间距、体厚10个表型性状对体质量的影响程度,以此确定影响二龄转基因鲤和对照鲤体质量的主要表型参数.相关分析结果表明:转基因鲤和对照鲤的大部分表型性状与体质量间的相关系数均达到极显著水平(P<0.01).通径分析结果显示:体长和体高可以作为预测转基因鲤体质量的主要表型参数,转基因鲤体长对体质量的通径系数为0.572,体高对体质量的通径系数为0.415,体长和体高直接决定体质量;而体厚和头长可以作为预测对照鲤体质量的主要表型参数,对照鲤体厚对体质量的通径系数为0.610,头长对体质量的通径系数为0.377,体厚和头长对体质量具有决定作用.     

基于干热风危害指数的黄淮海地区冬小麦干热风灾损评估

全球气候变化背景下,农业气象灾害呈上升态势。干热风灾害发生区域、次数和强度都发生了明显的变化。研究干热风灾害对农作物的影响对于我国农业可持续发展、保障粮食安全等均具有重要的现实意义。利用黄淮海地区68个气象台站1961—2010年的逐日气象资料,和54个农业气象试验站1981—2006年小麦的发育期、产量、干热风灾害等数据,采用公认的中国气象局2007年发布的气象行业标准《小麦干热风灾害等级》中冬小麦干热风灾害指标,计算干热风危害指数,进一步细化发育期,确定冬小麦抽穗前气象条件对气象产量影响的关键气象因子,分离干热风年冬小麦气象产量,构建重度干热风影响下干热风危害指数与冬小麦抽穗—成熟阶段气象条件对气象产量影响的统计模型,进行1981—2006年黄淮海地区冬小麦干热风灾损的评估。结果表明:(1)重度干热风危害下,1981—2006年期间黄淮海各地区冬小麦不同发育时段的干热风危害指数平均在抽穗—开花时段最大,乳熟—成熟时段居中,开花—乳熟时段最小,分别为0.17、0.15和0.14,平均0.15;(2)冬小麦抽穗前气象条件对气象产量影响的关键气象因子为:播种—出苗期间的最低气温、拔节—孕穗期间的平均气温和孕穗—抽穗期间的平均气温,各个单因子相关系数分别为0.64、0.86和0.99,均达到极显著水平。其中播种—出苗的最低气温可决定小麦出苗的迟早和苗情;拔节—孕穗期间,在小花原基形成期—四分体形成期气温偏低可延长小穗、小花分化时间,防止退化,提高结实率;孕穗—抽穗的平均气温偏高有利于提早抽穗,延长后期灌浆时间,且晴天有利于开花授粉;(3)分离干热风年冬小麦气象产量后,构建了重度干热风影响下干热风危害指数与冬小麦抽穗—成熟3个阶段气象条件对气象产量影响的统计模型,验证结果表明该模型客观上能够综合地反映干热风在不同发育阶段对小麦产量的影响。进一步灾损评估表明:重度干热风危害下,黄淮海地区冬小麦减产率在21.52%—39.80%之间,平均为27.83%。     

我国农业系统可持续发展协调度分析

农业系统可持续协调发展作为一种发展理念已成为共识,受到我国政府高度重视。采用2004—2015年我国农业生产面板数据,运用熵值法、探索性空间数据分析等方法分析我国农业系统可持续发展协调度情况。研究结果表明:(1)2004—2015年我国各省(市、自治区)农业各子系统可持续能力之间协调度处于不稳定变动态势,且其协调度值较低。(2)从协调度分布来看,协调度处于"比较协调"和"协调"的省(市、自治区)主要分布在我国的东部和东南部地区,其余大多数省(市、自治区)农业各子系统可持续能力之间的协调度处于"不协调"。(3)从空间自相关性来看,各省(市、自治区)农业各子系统可持续能力之间协调度呈正的全局自相关性且相关程度逐渐增大,而大多数省(市、自治区)农业各子系统可持续能力之间协调度的局部自相关性不显著,且其农业各子系统可持续能力之间协调度空间极化不明显,处于较低水平均衡状态。从时空维度、空间相关性方面分析农业各子系统可持续能力之间协调度,为提高我国农业系统可持续发展水平提供政策建议。