基于APSIM模型识别气象因子对内蒙春小麦潜在产量的影响

基于内蒙农业气象试验站春小麦多年田间试验数据和逐日气象数据,分析了农业生产系统模型APSIM在内蒙春小麦产区的适应性,运用灰色关联法提取影响春小麦产量的优势因子,确定影响春小麦潜在产量的最优气象因子,探讨潜在产量对气候变化的响应规律。结果表明:1961—2014年内蒙春小麦潜在产量总体呈降低的变化趋势,平均值为3560.84 kg·hm~(-2),其中20世纪80年代潜在产量最高为3681.33 kg·hm~(-2),21世纪初最低,为3432.82 kg·hm~(-2);区域间差异明显,近54年内蒙春小麦潜在产量分布由中间向东部和西部呈条带状逐渐增加,且3个区域中西部麦区潜在产量最大;影响内蒙古不同区域春小麦潜在产量的最优气象因子不同,其中,影响内蒙古东部麦区春小麦潜在产量的气象因子主要为生育期内平均最低温度和平均土壤表层温度,其次为平均温度、总辐射量和平均最高温度;影响西部春小麦潜在产量形成的因子为平均土壤表层温度、平均温度和平均最高温度,平均最低温度、总潜在蒸散量和空气湿度次之,而由总降水量和风速引起的内蒙古春小麦产量的变化不明显;中部麦区春小麦潜在产量形成对太阳总辐射和土壤表层温度最敏感,其次是平均最低温度、平均温度和平均最高温度,对平均风速和总降水量最不敏感。以上结果为今后在气候变化背景下开展解析内蒙小麦产区春小麦生长发育进程及产量形成的限制因素等研究提供了技术支撑。     

气候变暖对高寒阴湿地区春小麦生长发育和产量的影响水

利用甘肃省岷县农业气象观测站1987--2004年的观测资料,探讨了气候变暖对高寒阴湿雨养农业区春小麦生长发育和产量的影响。结果表明：近18年来该地区气候变化呈明显的暖干化趋势,并且变暖的幅度和速率远远大于全国近50年的平均值,春小麦对气候变暖的响应表现在生长期缩短、产量增加;春小麦整个生长过程中,温度升高对各发育阶段的影响不完全一致,各阶段变暖对产量及产量构成要素的影响也存在差异,开花．乳熟期的温度增加和产量的相关性最大,达到极显著水平（P〈0．01）;出苗-拔节期、开花．成熟期的温度增加以及拔节-孕穗期的温度降低,是引起每穗籽粒数增加而不孕小穗率减少,最终导致产量增加的直接原因;春小麦生长期间日平均气温每升高1℃,生长期缩短约9．2d,产量增加约26．2％;预计随着未来气候进一步变暖该地区的春小麦生长发育和产量将会继续受到影响。     

西北干旱区不同海拔高度地区气温变化对春小麦生长的影响

基于1981—2006年西北干旱区高海拔地（民乐站）和低海拔地（张掖站）农业气象观测站的观测资料,对民乐站和张掖站的气温变化及其对春小麦生长发育和产量的影响进行了研究.结果表明：研究期间,民乐站、张掖站的气温均呈增加趋势,且高海拔地区的增温幅度大于低海拔地区;民乐站春小麦对气温变暖的响〖JP2〗应表现为生育期缩短、产量增加,张掖站春小麦对气温变暖的响应表现为生育期缩短、产量下降;春小麦生育期内日均气温每升高1 ℃,民乐站和张掖站春小麦生育期分别缩短8.3 d和3.8 d.民乐站春小麦生育期内最高气温低于30.4 ℃时,春小麦生育期和产量均小幅增加,当超过30.4 ℃时,春小麦生育期缩短、产量下降.     

气候变暖对高寒阴湿地区春小麦生长发育和产量的影响

利用甘肃省岷县农业气象观测站1987—2004年的观测资料,探讨了气候变暖对高寒阴湿雨养农业区春小麦生长发育和产量的影响。结果表明：近18年来该地区气候变化呈明显的暖干化趋势,并且变暖的幅度和速率远远大于全国近50年的平均值,春小麦对气候变暖的响应表现在生长期缩短、产量增加;春小麦整个生长过程中,温度升高对各发育阶段的影响不完全一致,各阶段变暖对产量及产量构成要素的影响也存在差异,开花-乳熟期的温度增加和产量的相关性最大,达到极显著水平（P＜0.01）;出苗-拔节期、开花-成熟期的温度增加以及拔节-孕穗期的温度降低,是引起每穗籽粒数增加而不孕小穗率减少,最终导致产量增加的直接原因;春小麦生长期间日平均气温每升高1 ℃,生长期缩短约9.2 d,产量增加约26.2%;预计随着未来气候进一步变暖该地区的春小麦生长发育和产量将会继续受到影响。     

天山北坡冬草场牧草产量与气象条件的统计分析

 本文利用紫泥泉种羊场1966—1987年天然草场牧草产量资料及沙湾县气象站资料。采用相关分析、积分回归、逐步回归等统计方法,研究牧草产量的变化趋势,气象条件对牧草产量形成的影响。结果表明：牧草产量随时间上升或下降趋势不显著,4一6月和9、10月是牧草产量形成的关键期,降水量是关键因子,并建立了牧草产量预报模式。     

半干旱区春小麦生长系统的人工神经网络模型与产量预测

以半干旱区春小麦生长系统为研究对象。探讨了作物生长系统中水分、土壤养分等生态因子的时空变化特征及春小麦产量形成机制,应用人工神经网络方法建立了半干旱区春小麦生长系统的产量随环境因子变化的神经网络模型,并与传统的CTM模型进行了比较。模拟结果表明,人工神经网络模型可适用于半干旱区春小麦生长系统产量随环境因子变化规律描述,且优于传统模型,从而为春小麦产量预测提供了新的途径,也为作物生态系统的人工调控提供了新的模式与定量依据。     

单季晚稻褐飞虱发生程度综合客观预报模型

以上海地区单季晚稻褐飞虱Nilaparvatalugens(St l)发生程度为研究对象 ,用地面气象因子、5 0 0hPa高空环流因子和北太平洋海温场因子 ,在挑选了相关系数较高且稳定性又好的预报因子后 ,在逐步回归和逐步判别分析方法基础上 ,集成建立了单季晚稻褐飞虱发生程度的长、中、短期客观预报模式。长期、中期和短期预报模式的起报时间分别为当年的 1月、3月和 8月中旬。这 3种预报模式对 1 985～1 998年的历史拟合和 1 999～ 2 0 0 2年的预报误差均在 1级以内。     

田间增温对半干旱区春小麦生长发育和产量的影响

在中国气象局兰州干旱气象研究所定西气象和生态环境试验站,利用开放式红外增温系统设置增加0 ℃(对照)、1 ℃、2 ℃3个温度梯度,模拟田间增温对春小麦生长发育、产量及产量构成因素的影响.结果表明: 冠层温度增加1～2 ℃,春小麦的全生育期比对照缩短7～11 d.生育前期增温使株高增高,叶面积指数增大;从拔节期开始增温使株高和叶面积指数降低,且增温2 ℃处理的效应大于增温1 ℃处理.温度升高导致叶绿素含量降低,尤其是灌浆后期到乳熟期.增温1～2 ℃,产量较对照降低25.4%～45.5%,主要是由于穗粒数和穗粒质量显著减少.增温处理明显降低了春小麦田间土壤贮水量,0～100 cm土壤贮水消耗量随温度的增加呈逐渐增加趋势,而在100 cm以下深层土壤变化趋势不明显.     

河北省棉铃虫（Helicoverpa armigera Huebner）种群数量的气象综合预报方法的研究

为了客观地反映棉铃虫种群数量变化与气候背景的关系规律,创建了棉铃虫气象多时段综合因子的因子组建方法;建立了贡献度权重修正的气象距离指标方法和模型;匹配以传统的多元回归模型,进行棉铃虫种群数量的气象监测和预报;将其自然生物潜能和气象条件影响相结合,建立了棉铃虫灾害的生物气象定量综合预报模型,在棉铃虫发生的气象条件评价和发生程度预测预报应用中,趋势准确率达到93％。     

基于CLDAS数据的内蒙古春小麦精细化农业气候区划

利用中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS-V2.0)的逐小时0.0625°×0.0625°分辨率的气温、降水格点数据,结合内蒙古自治区119个气象站1981—2015年的地面观测资料,充分考虑内蒙古地区春小麦生产和农业气候特点,基于气候适宜度和关键气象因子相结合的方法确定了春小麦气候区划指标,划分了春小麦综合区划等级,采用Arc GIS栅格计算和多元回归模型方法对区划指标要素进行空间化,形成内蒙古自治区春小麦精细化农业气候区划图并进行了分区评述。结果表明:基于CLDAS格点数据的春小麦农业气候区划结果与基于站点气象数据的区划结果趋势一致,但分布细节更为精细合理,且各气象站点综合区划结果与对应旗县1987—2016年春小麦平均单产数据具有较高的相关性(R=0.70,P0.01),说明分区结果能够反映气候变暖背景下内蒙古春小麦种植气候适宜性的分布特点;内蒙古春小麦生产中的关键问题是阶段性干旱和扬花灌浆期的干热风,制约了春小麦产量的稳定提高,其中河套灌区、西辽河平原灌溉条件良好,大兴安岭沿麓自然降水充沛,为春小麦最适宜种植区;阴山沿麓东段、大兴安岭北麓和南麓偏南地区,水热适宜,干热风风险低,为适宜种植区;阴山南北麓、燕山丘陵区、西辽河平原的旱作农区,由于在春小麦关键生长期易遭遇阶段性干旱,为较适宜种植区;内蒙古西部的主要旱作农区,自然降水与作物生长的供需矛盾非常尖锐,且干热风风险高,为不适宜种植区。本研究结果对内蒙古春小麦生产具有重要指导意义。     

江苏省冬小麦湿渍害的风险区划

选取能较好反映冬小麦春季湿渍害特征的3个气象因子:旬降雨量、旬日照时数和旬雨日,计算了江苏省1960—2008期间历年3—5月这3个因子的逐旬统计值,分析了这些因子与冬小麦气候产量的关系,研究结果表明:(1)春季旬降雨量、旬雨日和旬日照时数对江苏省冬小麦气候产量有显著影响;(2)通径分析显示,旬降雨量和旬日照对气候产量有直接影响,而旬雨日对气候产量有间接影响;(3)构建了一个湿渍害判别指数Q用来判别湿渍害发生年份,并结合江苏省各地湿渍害年发生频率和冬小麦气候减产率,建立了冬小麦湿渍害风险指数模型;(4)利用所建风险指数模型对江苏省冬小麦的湿渍害风险进行了区划和评估,并提出了各风险区的防御对策。     

基于APSIM模型的旱地春小麦产量对施氮量和施氮深度的响应模拟

氮是限制黄土高原旱农区作物水分生产潜力提升的重要因素,而氮肥适度深施是旱地作物提效增产的有效措施.本研究利用甘肃省陇中地区1990-2020年气象观测数据,基于APSIM模型模拟了不同施氮量和施氮深度的春小麦产量,以期为优化陇中旱农区小麦施肥策略提供理论依据.结果表明:模型模拟的春小麦产量、生物量和生育期0～200 c...     

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%。     

A field trial to assess the effects of rabbit grazing on spring barley

Spring barley is widely grown throughout the UK and significant yield loss can occur as a result of rabbit grazing. In a 3-yr trial, spring barley was grown in six enclosures following current agronomic procedures and was subjected to grazing by different population densities of rabbits. The annual yield loss at the end of the trial was 0.5% rabbit⁻¹ ha⁻¹. The yield loss per rabbit was calculated to be around 25 kg and the financial loss was calculated as £2.00 per rabbit at 1998 prices (approx. £80 tonne⁻¹). Models allowing farmers to predict the levels and costs of damage by rabbits to winter wheat and for silage have already been developed. The results from this trial enable farmers to extend their predictions to include spring barley. The implications for this are discussed.     

Seed treatments with Vitavax for the control of loose smut of wheat and barley

Seed dressings with Vitavax—75 % w.p.—eliminated Ustilago nuda in spring barley seeds and greatly reduced infection due to U. tritici in winter wheat. Emergence and yield of these crops were not adversely affected. Seed soak treatments including 0·2 % aqueous Vitavax for 6 h at 30 °C (wheat and barley), 0·2% thiram for 24 h at 30 °C (barley) and 0·2% Vitavax for 1 h at 30 °C (barley) also rid the seeds of infection. In other tests with barley 2 h soaks in 0·2 % aqueous suspensions of Vitavax at 30 °C gave equivalent control to 12 h soaks in 0·2% thiram at 30 °C.     

气候变化对我国干旱/半干旱区小麦生产影响的模拟研究

利用随机天气模型,将气候模式对大气中CO₂倍增时预测的气候情景与CERES-小麦模式相连接,研究了气候变化对我国冬小麦和春小麦生产的可能影响。并对水分、温度、CO₂综合对小麦的作用进行初步模拟分析。所得结论为:①气候变化后小麦发育将加快,生育期缩短,春小麦生育期缩短的绝对数和相对数均小于冬小麦。②北方十个站点小麦生产的最适水分条件在不同站点、不同气候情景下都有所不同。最适水分条件变幅在40%～80%。③在不考虑CO₂对小麦影响的情况下,由于热量充足,只要水分条件适宜,未来我国北方干旱、半干旱地区小麦产量整体都有增产趋势。如果考虑CO₂,增产效果更加明显。     

作物适宜度模型及其应用

本文提出的适宜度理论和方法是一种描述作物与环境关系的定量方法,文中提出了两个新的概念;适宜度过程、环境因子变化过程适宜度。以此为基础,建立了一系列的适宜度模型及产量模型,将该理论及方法应用于分析定西春小麦生产,初步摸清了当地小麦产量长期低而不稳的规律。本文提出的春小麦产量模型具有明显的生物学含义并可用它在不同生物阶段对产量进行预测。经用１９８４、１９８６年的数据验证,模拟值与实值分别相差８％、７．     

华北地区冬小麦灌溉制度及其环境效应研究进展

充分利用有限的灌溉水资源确保冬小麦安全生产是华北地区冬小麦稳产高产面临的严峻挑战,解决这一问题的关键在于如何基于环境效应科学地进行灌溉管理。综述了国内外有关冬小麦的灌溉管理制度,即充分灌溉与非充分灌溉管理制度以及冬小麦关键灌溉期的环境效应,在此基础上提出了华北地区冬小麦科学灌溉拟重点关注的研究任务:(1)冬小麦生长发育需水时间与需水量的控制机制研究;(2)冬小麦干旱发生发展过程与致灾临界气象条件研究;(3)气候变化背景下极端干旱事件的冬小麦脆弱性诊断与适应性管理,以为华北地区冬小麦安全生产措施制定提供依据。