江苏省稻纵卷叶螟迁入期虫情指标与西太平洋海温的遥相关及其长期预报模型

将西太平洋海温作为长期预报因子,根据场相关分析方法进行相关普查,用GRADS软件绘制了江苏省宜兴、盐都、靖江地区稻纵卷叶螟迁入峰期、峰期持续时间及峰期蛾量等各虫情指标与各格点逐月的月海温值间相关系数的时、空分布图,从中找出了与稻纵卷叶螟迁入期各虫情指标相关的强信号海区,并对预测因子进行最优化相关处理,建立了三地区稻纵卷叶螟迁入期各虫情指标的长期预报模型.结果表明：三地区稻纵卷叶螟迁入峰期与西太平洋海温存在共同的高相关区;稻纵卷叶螟迁入持续时间与西太平洋海温具有较好的相关关系;海温显著影响迁入峰期蛾量,二者间具有较稳定的相关关系,且其相关程度随季节变化而变化;所有预报模型均通过了α＝0.01的显著性水平检验,说明预报结果与实际值较吻合,预报模型切实可行.该预报模型将能提前1~2个月做出预测意见,对江苏省水稻虫害防治、水稻生产以及最大限度地减轻化学农药污染、改善环境质量具有重要意义.     

江西早稻高温热害等级动态判识及时空变化特征

构建考虑高温天气过程(包括发生时间、持续日数)的水稻高温热害指标,可以实现对水稻高温热害等级的动态判识,对精准监测、预警与评估水稻高温热害意义重大。以江西早稻为对象,利用气象资料、早稻高温热害灾情史料和生育期资料,反演历史早稻高温热害,采用K-S分布拟合检验和置信区间方法,构建基于高温天气过程的早稻高温热害动态指标,并采用预留的独立的早稻高温热害样本进行检验验证。在此基础上,计算江西各站点早稻高温热害指数(M),并分析水稻热害。结果表明: 高温天气过程起始时间、持续日数是影响早稻高温热害发生程度的关键因子,其中,起始时间的影响大于持续日数。3～5 d早稻轻、中、重度高温热害的起始时间阈值分别为抽穗后第10～12、5～9、2～4天;6～8 d早稻轻、中、重度高温热害的起始时间阈值为抽穗后第11～18、8～10和1～7天;>8 d早稻轻、中、重度高温热害的起始时间阈值为抽穗后第12～18、8～11和0～7天。指标验证完全一致的吻合率为73.7%,完全一致及相差1级的吻合率为89.5%。1981—2015年,M的线性倾向率为0.04·a^-1,1999年左右发生由低到高突变;M高值区域主要位于江西中部和东北部,M>0.18;江西中部、东北部和南部地区M值呈显著增加趋势,线性倾向率均大于0.04·a^-1。总体来说,本文构建的指标实现了基于高温天气过程的早稻高温热害动态判识,江西中部和东北部是早稻高温热害的高风险区域。     

2003年我国稻纵卷叶螟特大发生的气候背景

2003年稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée在我国特大暴发,给水稻生产带来了严重的损失。为了揭示大发生种群形成的原因,本文对2003年稻纵卷叶螟种群动态和气候背景进行了分析。结果表明:气候异常是2003年稻纵卷叶螟特大发生的主要原因。(1)2月越南北方、华南南部气温异常偏高,导致成虫始见期为历史最早年份,初始虫源量成倍增长。(2)7月份西北太平洋副热带高压异常偏强、偏西,导致江南地区出现严重的高温干旱,促使江西、湖南早、中稻上的稻纵卷叶螟大规模北迁至长江中下游单季晚稻区。(3)8月份下旬—9月上旬,西太平洋副热带高压的南撤较常年明显偏迟,高压区长时间控制我国华东地区,形成了秋季高温、季风转换推迟的现象,导致江淮地区六(4)代成虫未能回迁,而是滞留在当地,比常年多发生了一个世代。     

水稻白背飞虱发生程度的长期预测模型

气象条件影响白背飞虱Sogatellafurcifera发生发展 ,根据海气相互作用原理 ,海温的变化会引起大气环流系统的变化 ,同样制约各地气象条件。作者将西太平洋海温作为长期预报因子 ,根据场相关分析方法 ,找出与水稻白背飞虱发生程度各指标相关的强信号海区 ,应用最优化相关处理技术 ,大大增加了虫情发生指标和海温之间的相关度 ,建立了水稻白背飞虱始见期、迁入虫量及第五 ( 2 )代虫量可靠的长期预测模型 ,模型均通过了α=0 0 1显著性水平 ,拟合及试报结果理想 ,预报模型切实可行 ,可以投入业务使用 ,此研究对虫害防治和水稻生产具有重要指导意义     

江淮地区小麦涝渍灾害风险评估与区划

基于灾害风险分析理论,根据历年气候资料,小麦生长发育、种植面积和产量资料,对江淮地区各县小麦涝渍脆弱性、自然气候风险、灾损风险和抗灾能力等方面进行分析评估,建立了包括涝渍脆弱度、气候风险指数、灾损风险指数、涝渍综合风险评估系数等不同的涝渍风险表征模型,并构建了涝渍综合风险评估系数作为区划指标,对江淮地区小麦涝渍灾害风险进行了空间区域划分。结果表明:涝渍脆弱度、气候风险指数、灾损风险指数和抗灾力系数4个因子的组合,可以较好地反映江淮地区小麦涝渍风险特征;按照高、较高、中和低4个等级对小麦涝渍综合风险进行了区划;安徽省江淮南部为高风险区;沿淮中部以及江淮中部南部、沿洪泽湖区域为涝渍较高风险区;河南省33°N以南区域、以及安徽、江苏省淮北中部区域为涝渍中风险区;33°N以北地区为涝渍低风险区。     

近30年气候异常对江苏省褐飞虱灾变性迁入的影响

近30年来,中国褐飞虱的灾变性迁入因受气候变化的影响而出现了明显的时空变异,为了揭示气候异常对褐飞虱区域性灾变的影响,为我国褐飞虱灾变预警及其区域危害的防控提供理论依据,在收集1983—2008年江苏省32个植保站褐飞虱灯诱资料、1981—2008年太平洋海表温度和南方涛动指数数据及1983—2008年江苏省70个气象台站降水和气温观测资料的基础上,选取高邮、通州和宜兴作为江苏省不同水稻生长区的代表性测站(其中高邮代表江淮稻区,通州代表苏北沿海稻区,宜兴代表苏南稻区),通过对近30年来太平洋海温场、南方涛动、迁入区降水和温度异常与江苏省褐飞虱发生程度之间关系的分析,探讨了气候异常对该省褐飞虱灾变性迁入的影响。结果表明:(1)赤道东太平洋海表水温持续偏高的厄尔尼诺事件多引发江苏省褐飞虱偏重以上程度的发生,且其首次迁入峰的出现时间与厄尔尼诺事件开始期之间有1—14个月的滞后期。(2)南方涛动指数(SOI)持续出现负值的厄尔尼诺事件发生的当年或次年,褐飞虱为偏重以上的发生程度,且其首次迁入峰的出现时间滞后于SOI负值开始期1—14个月。(3)登陆并影响江苏的强热带气旋偏多的拉尼娜年也会出现褐飞虱偏重以上的发生。(4)降水对褐飞虱迁入的影响明显,但有限制条件;降水量大、降水日数多的年份褐飞虱迁入量大、发生程度重;以6—10月降水量、降水日数和降水强度为预报因子,建立了褐飞虱发生等级的回归方程,方程拟合和试报效果好。(5)夏秋季6—10月地面气温的异常对江苏省褐飞虱迁入的发生有一定的影响,秋温偏高的年份常导致江苏省褐飞虱偏重以上的发生。     

水稻高温热害的研究现状与进展

全球气候变暖环境下,水稻高温热害频发,孕穗-开花期和灌浆期高温已成为制约水稻产量和品质的主要因素之一。本文综述了水稻高温热害的发生特点(鉴定与分级、区域和时间)和高温对水稻生长发育(生理、产量和品质)的影响,总结了水稻高温热害的数量性状座位定位、转录组和蛋白质组分析等分子生物学研究及监测预警与风险评估,重点阐述了高温热害的防御措施,包括选用耐热品种、改善田间管理和喷施外源物质,并对今后水稻高温热害研究进行了展望,以期为水稻高温热害防御和农业减灾增效提供科学支持。     

抽穗扬花期高温胁迫对水稻主要品质指标的影响

高温热害对水稻生产造成了巨大的损失。利用国际水稻研究所耐热圃材料,在抽穗扬花期进行高温处理,研究了该时期高温胁迫对水稻主要品质评价指标的影响,结果如下：水稻耐热圃材料的耐热性有较大的差别,依然存在高温相对敏感材料;抽穗扬花期高温胁迫对水稻主要品质评价指标影响较大;高温胁迫对水稻籽粒的透明度、长宽比、垩白率、糊化温度和蛋白质含量等品质指标与品种的耐热性相关关系不大;高温胁迫下直链淀粉含量变化与品种耐热系数表现出显著的正相关关系（r=0.659 78）;高温胁迫下胶稠度变化与不同水稻品种的耐热系数呈显著的负相关关系（r=-0.516 70）。     

近40年来辽宁地区气候干湿界线年代际波动及其成因

应用1961～2004年辽宁省内52个气象站的温度、降水、湿度、风和日照等气候资料,采用改进的Penman模型计算了辽宁地区近40年的潜在蒸发量,讨论了其时空代表性及分布特征;以干燥度指数为干湿气候区的划分标准,通过对该地区近40年干湿气候界线波动状况的对比,在10年际尺度上详细分析了其干湿气候界线波动及变化规律.结果表明,20世纪60年代以来,辽宁省干湿气候界线波动显著,呈现出整体移动的特征,但半湿润与湿润、半干旱与半湿润两条界线并未表现出同进、同退的年际变化特征.20世纪90年代辽宁省干湿气候存在一次突变,半湿润与湿润界限明显东移,半干旱与半湿润界线明显西移,半干旱和湿润区面积都显著缩小,半湿润区面积显著扩大.辽宁西部的气候干湿状况主要由西太平洋副热带高压和东南季风控制,辽宁东部的气候干湿状况除受西太平洋副热带高压和东南季风的影响外,还应考虑到地形降水的作用.     

新疆蝗虫发生的大气环流背景及长期预测

对1952-2005年新疆蝗虫的发生面积与大气环流74项特征指标值进行相关研究.结果表明:新疆蝗虫发生与大气环流密切相关;筛选确定了北非副热带高压、北半球极涡面积指数、冷空气、亚洲纬向环流指数、印缅槽等与蝗虫发生面积相关的关键指标.其中,北非副热带高压对新疆蝗虫发生的影响主要是通过影响4-6月的降雨量,从而影响蝗卵孵化、蝗蝻的发育及蝗虫的发生.将筛选出的39个大气环流特征因子作为预报因子,通过逐步回归,得出拟合较好的4个预测模型.研究结果为蝗灾的预测预报提供理论依据.     

江苏沿江和江淮区褐飞虱前期迁入量与太平洋海温场的遥相关及其可能机制

为筛选出有效的长期预测因子,对江苏通州和江苏淮安褐飞虱前期迁入量与太平洋海温场遥相关时空分布分别进行了相关分析及其稳定性检验。结果表明： 与褐飞虱前期迁入量连续稳定显著相关的海温区,在空间上主要分布在中太平洋和南太平洋（72.4%）,在时间上主要分布在前两年和前一年（82.7%）。分别分析褐飞虱前期迁入量与当年4-8月上旬各旬降水量、平均温度、当年1-8月500 hPa西太平洋副高月平均指数之间的两两相关关系,并比较这三者与前期太平洋海温场遥相关时空分布的异同。根据对两地的个例分析表明：前一冬春季赤道中东太平洋海温的变化引起当年6月副高面积指数的变化,影响江苏通州当年6月下旬降水,从而影响江苏通州褐飞虱的前期迁入量;前两年春夏季赤道中东太平洋海温的变化引起当年5月副高北界位置的变化,影响江苏淮安当年7月上旬降水,从而影响江苏淮安褐飞虱的前期迁入量。在此基础上,对褐飞虱前期迁入量与太平洋海温场遥相关的可能机制提出“海温→大气环流（副高）→气候→褐飞虱前期迁入"的一般假想模式。     

Application of a rice simulation model in high temperature sensitivity study

以调试校正较高精度的ORYZA2000模型参数及高温敏感性模拟验证为目的, 为模型适应性和本地化提供依据, 利用江苏省9个试验点5个水稻(Oryza sativa)品种的田间观测数据及当地逐日气象数据, 采用ORYZA2000最新版本(V2.13)水稻生长模型, 首先挑选出5个试验点3个品种的观测数据进行模型参数适应性调试校正, 确定了水稻发育生长阶段的各项参数, 然后用该参数对独立样本的4个试验点2个水稻品种地上部分各器官生物量、叶面积指数动态变化过程及最终产量进行了动态模拟。通过t检验和质量评价指标对模拟结果进行了显著性检验。利用通过检验的模型及其参数在假设环境温度不同时间段的持续升高条件下, 开展了高温对水稻生物量及产量影响的模拟研究, 模拟结果的影响幅度与实际高温处理结果的影响幅度进行了比较。结果表明: 1)经过调试校正获得较高精度的水稻发育阶段各参数, 较准确地模拟了水稻生物量和叶面积指数的动态累积过程, 模拟值与观测值基本一致, 说明校正后参数的合理性和有效性; 2)调整参数后高温敏感性模拟结果表明, 孕穗期到开花期温度连续3天、5天、7天升高到35 ℃时, 总生物量、穗生物量和总产量与对照(CK)相比分别下降了12%-25%; 不同时间段连续升高到38 ℃时下降18%-31%; 不同时间段升高到41 ℃时, 各生物量与对照相比分别下降了20%-38%。模型模拟值与控制试验室的观测数据的下降幅度基本一致, 表明经过参数校正的ORYZA2000可以应用于水稻对气温升高响应的预测。     

水稻模拟模型在高温敏感性研究中的应用

以调试校正较高精度的ORYZA2000模型参数及高温敏感性模拟验证为目的, 为模型适应性和本地化提供依据, 利用江苏省9个试验点5个水稻(Oryza sativa)品种的田间观测数据及当地逐日气象数据, 采用ORYZA2000最新版本(V2.13)水稻生长模型, 首先挑选出5个试验点3个品种的观测数据进行模型参数适应性调试校正, 确定了水稻发育生长阶段的各项参数, 然后用该参数对独立样本的4个试验点2个水稻品种地上部分各器官生物量、叶面积指数动态变化过程及最终产量进行了动态模拟。通过t检验和质量评价指标对模拟结果进行了显著性检验。利用通过检验的模型及其参数在假设环境温度不同时间段的持续升高条件下, 开展了高温对水稻生物量及产量影响的模拟研究, 模拟结果的影响幅度与实际高温处理结果的影响幅度进行了比较。结果表明: 1)经过调试校正获得较高精度的水稻发育阶段各参数, 较准确地模拟了水稻生物量和叶面积指数的动态累积过程, 模拟值与观测值基本一致, 说明校正后参数的合理性和有效性; 2)调整参数后高温敏感性模拟结果表明, 孕穗期到开花期温度连续3天、5天、7天升高到35 ℃时, 总生物量、穗生物量和总产量与对照(CK)相比分别下降了12%-25%; 不同时间段连续升高到38 ℃时下降18%-31%; 不同时间段升高到41 ℃时, 各生物量与对照相比分别下降了20%-38%。模型模拟值与控制试验室的观测数据的下降幅度基本一致, 表明经过参数校正的ORYZA2000可以应用于水稻对气温升高响应的预测。     

Sea Surface Temperature Influence on Terrestrial Gross Primary Production along the Southern California Current

Some land and ocean processes are related through connections (and synoptic-scale teleconnections) to the atmosphere. Synoptic-scale atmospheric (El Niño/Southern Oscillation [ENSO], Pacific Decadal Oscillation [PDO], and North Atlantic Oscillation [NAO]) decadal cycles are known to influence the global terrestrial carbon cycle. Potentially, smaller scale land-ocean connections influenced by coastal upwelling (changes in sea surface temperature) may be important for local-to-regional water-limited ecosystems where plants may benefit from air moisture transported from the ocean to terrestrial ecosystems. Here we use satellite-derived observations to test potential connections between changes in sea surface temperature (SST) in regions with strong coastal upwelling and terrestrial gross primary production (GPP) across the Baja California Peninsula. This region is characterized by an arid/semiarid climate along the southern California Current. We found that SST was correlated with the fraction of photosynthetic active radiation (fPAR; as a proxy for GPP) with lags ranging from 0 to 5 months. In contrast ENSO was not as strongly related with fPAR as SST in these coastal ecosystems. Our results show the importance of local-scale changes in SST during upwelling events, to explain the variability in GPP in coastal, water-limited ecosystems. The response of GPP to SST was spatially-dependent: colder SST in the northern areas increased GPP (likely by influencing fog formation), while warmer SST at the southern areas was associated to higher GPP (as SST is in phase with precipitation patterns). Interannual trends in fPAR are also spatially variable along the Baja California Peninsula with increasing secular trends in subtropical regions, decreasing trends in the most arid region, and no trend in the semi-arid regions. These findings suggest that studies and ecosystem process based models should consider the lateral influence of local-scale ocean processes that could influence coastal ecosystem productivity.     

栖息环境和种间竞争对中华蜜蜂群体分布的影响

在植被结构和生态条件不同的皖南山区和皖西大别山区、江淮地区及淮北平原,栖息环境的改变和种间竞争的生存竞争等因素是影响中蜂群体分布的主要因素．皖南山区和皖西大别山区自然植被完整,生态条件好,蜜粉源植物丰富,中蜂群体数量多,分布区域广,分布密度高,中蜂蜂王自然交配极少受到干扰,种间竞争处于优势,是中蜂栖息与繁衍的理想场所．江淮地区和淮北平原自然植被少,生态平历受到不同程度破坏,蟹粉源植物种类少,花期短而集中,中蜂蜂王自然交配受到意蜂雄蜂干扰,种间竞争处于劣势,中蜂群体数量锐减,分布区域缩小,群体分布密度大幅度下降,淮北平原比江淮地区更显著．     

浅谈浮游有孔虫群落海水古温度估算

微体化石组合很早就被用来进行海水古温度估算,近年来利用浮游有孔虫组合来估算古温度的方法有IK TF,MAT,RAM,SIMMAX,ANN和ANND等。本文介绍了这六种方法的主要原理和他们适用的纬度和温度范围,并分别利用FP12E、SIMMAX28及ANN等三类方法来估算冲绳海槽255站位、南海17957站位和ODP1143站位的表层海水古温度,比较计算结果的异同,以验证他们的适用性。     

2020年江苏省稻飞虱虫源地及暴发成因分析

为了明确江苏省稻飞虱（白背飞虱Sogatella furcifera Horváth和褐飞虱Nilaparvata lugens Stal）在沉寂近10年后再次暴发的成因,通过分析江苏2020年白背飞虱和褐飞虱的田间调查及灯诱数据,并结合气象条件,研究了江苏省稻飞虱暴发的主要影响因素。结果表明：（1）2020年,江苏省白背飞虱虫源主要来自于江西中、北部,湖南东部以及湖北东部;褐飞虱虫源主要来自于安徽南部、浙江北部、本省南部以及江西省中北部。（2）江淮地区自6月中旬至7月下旬的超长降雨期有利于江苏省早期迁入虫源大量降落。（3）9月初,田间已存在大量褐飞虱短翅型成虫,适宜的秋季温度促使田间短翅型褐飞虱大量繁殖,导致后期田间褐飞虱大暴发。总而言之,超长降雨期有利于早期稻飞虱的迁入降落,而秋季的适宜温度引发短翅型成虫大量繁殖,是导致江苏省稻飞虱在沉寂近10年后再次暴发的主要因素。这些结果为稻飞虱暴发规律的阐明及可持续治理提供了理论依据和参考价值。     

四川盆区直播和移栽水稻的连阴雨灾害危险性

连阴雨灾害是四川盆区发生频繁的一种复合灾害,水稻各生育阶段均可能遭遇连阴雨天气,对产量和品质造成影响。本研究利用四川盆区1981—2019年105个气象观测站的气象资料,结合水稻生产观测资料、农业统计资料和基础地理信息,对移栽和直播水稻在播种-拔节期、拔节-孕穗期、孕穗-灌浆初期、灌浆中后期-成熟期4个生育阶段和全生育期连阴雨灾害危险性进行定量评价和比较。结果表明: 研究区水稻连阴雨灾害危险性指数在播种-拔节和灌浆中后期-成熟期较高;水稻全生育期连阴雨灾害危险性指数表现为盆地北部、西南部边缘高,盆中、盆西和盆南较低;高危险性区域分布最少,在盆北边缘集中分布,在盆南区域零星分布;低危险性区域分布最广,集中在盆西和盆中大部;移栽水稻的高危险性区域总面积是直播水稻的2.4倍。     

An objective tropical Atlantic sea surface temperature gradient index for studies of south Amazon dry-season climate variability and change

Future changes in meridional sea surface temperature (SST) gradients in the tropical Atlantic could influence Amazon dry-season precipitation by shifting the patterns of moisture convergence and vertical motion. Unlike for the El Niño-Southern Oscillation, there are no standard indices for quantifying this gradient. Here we describe a method for identifying the SST gradient that is most closely associated with June–August precipitation over the south Amazon. We use an ensemble of atmospheric general circulation model (AGCM) integrations forced by observed SST from 1949 to 2005. A large number of tropical Atlantic SST gradient indices are generated randomly and temporal correlations are examined between these indices and June–August precipitation averaged over the Amazon Basin south of the equator. The indices correlating most strongly with June–August southern Amazon precipitation form a cluster of near-meridional orientation centred near the equator. The location of the southern component of the gradient is particularly well defined in a region off the Brazilian tropical coast, consistent with known physical mechanisms. The chosen index appears to capture much of the Atlantic SST influence on simulated southern Amazon dry-season precipitation, and is significantly correlated with observed southern Amazon precipitation.We examine the index in 36 different coupled atmosphere–ocean model projections of climate change under a simple compound 1% increase in CO₂. Within the large spread of responses, we find a relationship between the projected trend in the index and the Amazon dry-season precipitation trends. Furthermore, the magnitude of the trend relationship is consistent with the inter-annual variability relationship found in the AGCM simulations. This suggests that the index would be of use in quantifying uncertainties in climate change in the region.