农业气象
研究气候变化对植被覆盖的影响，对干旱区生态环境保护具有重要意义。以石羊河流域2000—2020年逐月气温、降水、日照、蒸发和NASA GIMMS归一化植被指数(NDVI)资料为基础，首先运用线性趋势法分析了气温、降水量、日照时数、蒸发量与NDVI的年、季节变化趋势，然后采用相关系数法研究了气候要素对NDVI的影响。结果表明：石羊河流域及各地年气温呈明显上升趋势，春、夏、秋季气温呈上升趋势，冬季（除民勤外）呈下降趋势；全流域及永昌、古浪、天祝年降水量呈增多趋势，民勤、凉州呈减少趋势，各季节降水量变化趋势不太一致；年日照时数除古浪呈增多趋势外，全流域及其他各地呈减少趋势，各季节日照时数变化趋势很不一致；年蒸发量除凉州呈减少趋势外，全流域及其他各地呈增多趋势，各季节蒸发量变化趋势也不太一致。石羊河流域及各地年NDVI呈显著增长趋势，除凉州春季外，各季节也呈增长趋势。年、季气温和降水量与NDVI基本呈正相关，气温、降水量对NDVI具有正贡献。年、季日照时数和蒸发量与NDVI相关性的正负差异较大，总体来看，日照时数对NDVI具有负贡献，蒸发量对NDVI具有正贡献。研究结果将为石羊河流域提高气候资源的利用率、调整种植结构和改善生态环境提供科学的参考依据。
为分析气候变暖背景下陕西猕猴桃温度适宜度的变化特征，为陕西猕猴桃产业适应气候变化提供科学依据和参考，提升陕西猕猴桃产业可持续发展能力。根据陕西猕猴桃全生育期温度适宜度函数，分析评价华县、眉县、城固3个代表县1961—2010年的猕猴桃温度适宜度，并利用RCPs排放情景下的气候变化预估数据对2016—2060年的陕西猕猴桃温度适宜度进行预估。研究表明：1961—2010年陕西猕猴桃温度适宜度呈2—3年缓慢波动变化趋势，1992年后猕猴桃温度适宜度呈升高的趋势；未来在中等和高排放情景下，陕西猕猴桃温度适宜度呈缓慢波动上升趋势，且高排放情景下猕猴桃温度适宜度的趋势强度要强于中等排放情景；中等和高排放情景下陕西猕猴桃温度适宜度分布较1961—2010年均有不同程度北移，除渭北东部地区猕猴桃温度适宜度升高较为明显外，关中和陕南的猕猴桃温度适宜度均有所下降，原有的适宜区范围缩小较为明显，且高排放情景下更为显著。未来陕西猕猴桃产业发展可考虑种植适度北移，同时考虑未来增温对猕猴桃产业造成的威胁，尤其是关中和陕南猕猴桃产区猕猴桃温度适宜度存在下降风险，高温热害对猕猴桃的威胁可能逐步上升。研究结果可为今后陕西猕猴桃产业的布局调整提供一定参考。
以保山各县区2015—2020年11个烤烟气象站点的逐日降水量和气温数据为基础资料，对云南保山烤烟生长发育过程中降雨风险指标及其时空分布特征进行分析，并构建干旱危险性评价模型，旨在为保山烤烟安全生产及风险防范策略制定提供依据。结合地理信息系统软件ArcGis和气候倾向率、趋势系数等相关数理统计方法分析保山烟区降水和干旱风险的时空分布特征。采用层次分析法和干旱危险性评价模型，借助GIS平台实现保山烟区的干旱灾害危险性评价区划。结果表明：洪涝高风险地区主要集中在保山西部的龙陵和腾冲地区，龙陵年降水量在1060~1865.6 mm，腾冲年降水量在804~1348.5 mm，均大于烤烟正常需水量的2倍，其中腾冲猴桥地区气候倾向率最大，通过了0.01显著性检验，逐年上升趋势十分显著。烤烟旺长期干旱风险主要发生在保山中部和东部。施甸旧城和隆阳区附近的干旱风险最高，达到严重风险以上；保山中部和东部大部分地区干旱危险性风险都在中等风险以下，利于烤烟种植。本文研究阐明了保山烟区的水分气候条件对烤烟种植的重要影响，有利于保山地区烤烟优质生产及当地政府气象防灾减灾策略制定。
为研究世界最大黄土塬面“董志塬”腹地的陇东塬区典型代表区域——庆阳市西峰区春季气候变化对冬小麦产量形成的影响，利用1985—2020年春季平均气温、降水量、日照时数距平和冬小麦产量资料，分析了春季气候变化特征及其对冬小麦产量形成的丰歉及利弊影响。结果表明，春季平均气温距平随年代增加呈极显著上升趋势，上升速率为1.04℃/10a，增温幅度远高于全球和全国平均水平；降水量距平百分率呈波动减少趋势，减少速率为2.72 mm/10a；日照时数距平百分率呈增加趋势，增加速率为2.45 h/10a；冬小麦产量呈增加趋势，增加速率每10 a为470.14 kg/hm2。用气候产量的丰歉反映冬小麦关键生育期气候资源与其产量形成的匹配程度，36年来匹配较好的丰产年占58%，歉产年占42%；气象条件有利于冬小麦产量形成的年份占53%，不利年份占47%。研究结果可以根据气候变化指导该地区作物布局及农业生产，趋利避害，对促进冬小麦提质增产具有一定的积极作用。
为研究气候资源变化对湖北省一季稻气候生产潜力的影响，采用湖北省28个气象站点1961—2019年逐日地面气象资料及一季稻生育期资料，分析一季稻生育期内太阳总辐射、≥10℃有效积温和降水量的时空变化规律；并利用逐级订正法计算一季稻光合、光温及气候生产潜力并进行时空变化规律分析，定量描述辐射、温度和降水变化对作物生产潜力的影响。结果表明：1961—2019年一季稻生育期间绝大部地区太阳辐射显著下降，≥10℃有效积温为显著上升趋势；太阳辐射和有效积温在湖北省内呈北高南低分布。降水量年际变化为不显著的上升趋势，全省仅西南地区为降水高值区。一季稻光合、光温和气候生产潜力均值分别为20134.63 kg/hm2、19434.79 kg/hm2和13523.16 kg/hm2；绝大部分地区光合与光温生产潜力都呈显著下降趋势，气候生产潜力为不显著下降趋势，三者的平均气候倾向率分别为 -39.26 kg/(hm2·a)、-35.68 kg/(hm2·a)和-15.76 kg/(hm2·a)。辐射资源下降导致全省一季稻气候生产潜力下降范围为-32.87~-104.51 kg/(hm2·a)，少数站点受到热量和降水资源变化的负面影响，大部分站点受到不同程度的正面影响，综合气候资源影响为负效应。研究得出湖北省一季稻气候生产潜力下降主要是由辐射下降导致。
本研究基于2012—2021年在盐池县收集的黄花菜生长周期观测数据以及同一时期盐池国家基本气象站的地面气象观测资料，分析了黄花菜初花期与气象因素之间的关系。分析结果显示，黄花菜初花期与4月上旬—6月中旬的日照时长以及气温稳定超过11℃的累积温度有较强的相关性。利用这一发现，我们构建了一个预测模型，并对2022—2023年的黄花菜初花期进行了预测，预测结果与实际观测值的偏差仅为1~2 d。这表明所建立的预测模型能够准确预测黄花菜的初花期，这对于满足当地特色产业的服务需求、促进县域旅游业和经济发展具有积极意义。
为探索不同移栽期对贵州辣椒产量、品质及光合特性的影响，以贵州主栽品种‘辣研一号’、‘遵义朝天椒’、‘线椒269’为试材，设置7个移栽期，比较不同移栽期辣椒产量结构差异，并分析温度和降水与辣椒生育期进程、光合特性指标、产量构成和品质指标等的关系。在贵州地区，辣椒生长阶段平均气温对产量影响最大，各生育阶段持续天数与气象因子有关。适时早播能延长辣椒的生育天数，增加辣椒开花后的日较差，提升净光合速率，温度和降水主要通过影响辣椒植株的株高、茎粗、维生素C、辣椒素、二氢辣椒素等指标影响产量和品质。辣椒产量随着移栽期推迟表现出先增加后逐渐减少的趋势，适时的早播有利于辣椒增产。
棉花是山东省重要的经济作物，其生长发育和产量形成与气象条件密切相关，开展棉花产量预报对山东省经济安全具有重要意义。利用山东省1990—2020年棉花产量资料及同期山东省17个气象站的逐日平均气温、降水量和日照时数，通过膨化处理及相关分析确定影响山东省棉花产量的关键气象因子，建立以候为时间步长的山东省棉花产量动态预报模型。将全省划分为4个区域，利用模型对全省及各区域1990—2016年棉花产量进行回代检验，对2017—2020年棉花产量进行试报。结果表明，模型回代检验全省平均准确率为94.1%，各区域检验准确率在87.3%~94.1%之间；预报准确率全省平均为95.1%，鲁南、鲁中、鲁西北、鲁东地区预报平均准确率分别为92.1%、91.5%、91.5%、90.9%。研究结果为山东省棉花产量的定量、动态、精细化预报提供理论依据。
为研究阳泉市玉米生育期气象要素变化趋势及对玉米产量的影响，采用M-K突变检验、Spearman相关性检验等方法，对2002—2021年阳泉市4—9月6个气象要素的日数据、逐年玉米产量数据进行分析，探讨玉米气象产量与气象要素之间的相关性及作用程度。分析发现，玉米生育期内平均气温、日最高最低气温均呈上升趋势，2018年后平均气温和最低气温增温显著；相对湿度、光照时数呈下降趋势，降水量呈上升趋势，变化趋势均不显著。2002—2021年阳泉市玉米实际产量总体呈现出波动上升的变化趋势，趋势产量表现为先快速增加再缓慢减少，气象产量总体呈缓慢增长趋势，但年际间差异明显。平均相对湿度和最高气温对气象产量影响最大，达到极显著相关水平；其次为降水量和平均气温，为显著性相关；最低气温和日照时数与气象产量相关性不显著。研究结果可为优化本地农业资源结构、促进地区农业可持续发展提供理论支撑。
掌握江西省土壤温度的影响因素、深度变化、季节变化及区域差异，可以为土壤理化性质、土壤生物的分布及生长发育提供研究基础，并对农业种植和生态建设提供科学参考。本研究根据2005—2020年地面气象资料中月均各层土壤温度、气温、降水、日照、相对湿度等数据，分析江西省各层土壤温度的季节变化、土壤温度随深度的变化关系及其区域差异特征，并总结各气象要素对各层土壤温度的影响。结果表明，江西各层土壤温度的季节变化非常明显，且土壤温度变化的滞后性随土壤深度增加而更加明显。春、夏两季的土壤温度随土壤深度的增加而降低，温度变化减小；秋冬两季土壤温度随土壤深度加深呈增加的趋势，温度变化较大。土壤温度的季节变化在不同地区之间存在差异，土壤温度与土壤深度呈二次线性关系。不同地区中土壤温度与各气象要素的相关性存在差异，单个气象要素对土壤温度影响较小，多个气象要素相互作用对土壤温度影响更明显。
低温冻害是危害新疆林果业持续健康高效发展的三大灾害之一，通过泽普国家一般气象站1991—2022年逐日气象资料和近年来苹果花期冻害灾情调查资料，分析了苹果花期冻害成因。结果表明：1991—2022年间，苹果花芽膨大期、花芽开放期、开花始期提前2.0~5.1 d/10 a；苹果花期气温骤降，日最低气温达-2.0℃，低于0℃的持续时间达0.5 h，苹果花期冻害显著；主要致灾气象因子为冻害过程的最大日较差(≥22℃)、极端最低气温(≤-2℃)、倒春寒天气、降温剧烈、持续时间长、降水天气伴有沙尘天气（沙尘暴、扬沙、浮尘）以及大风等。受冻后苹果的可溶性固形物含量等指标发生了不同程度的降低，苹果花期低温冻害影响了苹果的品质。对泽普苹果产区富士系苹果花期冻害进行深入研究，将具有重要的科学意义和应用价值。
2022年夏季陕西关中出现持续高温干旱天气，对玉米、苹果和猕猴桃等农作物生长发育造成严重影响。为研究此次高温干旱发生机制，利用关中地区46个自动气象站观测数据、欧洲中心ERA-5逐小时和月平均再分析资料等，研究主要高温时段大气环流特征和成因。结果表明：（1）主要高温时段为6月中下旬和8月上中旬，关中大部分地区出现中到重旱；（2）2个高温阶段均表现出下沉气流强盛的特征，但成因不同。6月高空异常的脊前负涡度平流输送在关中地区造成强烈的下沉运动，8月副高和南亚高压叠置，气候态正异常在陕西上空表现为异常强的下沉运动；（3）6月强盛的西北气流和8月副高异常偏西偏强使低层偏南气流减弱，阻断了水汽来源，均表现出水汽通量散度正异常，不利于出现有效降水；（4）高温干旱对粮食和经济作物产量和品质有一定影响，建议高温前采取有效措施，及时灌溉，降低田间温度，补充植株水分，增强植株蒸腾作用，降低农作物高温胁迫程度。
基于2020年5月—2022年12月陕西秦岭北麓周至县佰瑞猕猴桃研究院猕猴桃小气候观测数据，分析了猕猴桃果园内不同生长阶段的小气候特征。研究表明，猕猴桃果园内太阳总辐射、空气温度日变化均呈单峰曲线，具有昼高夜低日变化特征，总辐射在12:00—13:00、空气温度在15:00—16:00达到最大值；总辐射在生长盛期最强，生长始期次之；生长盛期不同冠层高度处空气温度日最高值最大，始期次之，休眠期最小；生长始期空气温度日较差大于生长盛期和休眠期；7月冠层各垂直高度处温度最高，1月最低；空气相对湿度日变化呈高—低—高的倒“几”字曲线，生长盛期最大，其次是休眠期；10月冠层各垂直高度处相对湿度最高，2月最低；浅层土壤温度变化较深层明显，月变化趋势一致；各土层土壤湿度日变化、月变化均较小。研究猕猴桃园小气候时空特征，以期为研究猕猴桃园能力和物质交换过程中的消长规律和定量关系提供理论依据，从而提高猕猴桃园科学管理水平。
河南省是中国重要的粮食主产区，分析雨涝事件的时空演变特征对保障区域粮食安全有着重要意义。依托研究区1978—2019年间农业水灾受灾率、成灾率以及逐日降水量等资料，运用集合经验模态分解(EEMD)探求了实际灾情与多种类型降雨涝指数的可能关系。在此基础上，分析了关键致灾因子的时空演变特征及其对大尺度海洋—大气环流指数的响应。结果表明：（1）EEMD精准地从灾情逐年序列分离出年际及年代际波动表征的雨涝强度；（2）雨涝强度与多种降水指数的相关分析表明8月连续7日最大降水量对灾情影响最为显著，其次为9月总降雨日数；（3）致灾因子的空间分布表明河南省南部及西部危险性较高，其趋势分析的结果表明夏季雨涝强度呈现一定的减弱趋势；（4）致灾因子与热带南大西洋海温等环流指数间存在着时滞6~9个月的显著相关性。该研究筛选出了河南省水灾的关键致灾因子，并为提前预判灾情提供的环流信号。
针对高寒地区燕麦传统种植模式存在的问题，本研究设计了6个混播比例4种施肥模式，对燕麦+箭筈豌豆混播草地的鲜草产量、干草产量、株高、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维8个指标进行测定，并应用灰色关联度方法综合评价混播草地的生产性能。结果表明：燕麦与箭筈豌豆混播的最佳比例为6:4，此比例与燕麦单播相比，粗蛋白提高了60%，粗脂肪提高了36.4%，而产量并没有显著降低；化肥减施50%+50%有机肥时，能使混播草地高产稳产，提高牧草营养品质，与不施肥相比，干草产量提高61.13%，粗蛋白提高23.9%；生物有机肥可以起到替代化肥的作用；施肥与混播比例存在交互作用，化肥减施50%+50%有机肥、燕麦与箭筈豌豆6:4混播时综合评价最好，适宜在日喀则地区种植推广。
探讨日喀则车前物候变化及其与气象条件的关系，旨在为气候变暖背景下西藏植被物候变化的研究提供支撑。基于2002—2021年西藏中西部日喀则站车前物候期和逐月平均气温、最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)、相对湿度(RH)、降水量(Pr)和日照时数(S)等资料，采用线性回归、Pearson相关系数和偏最小二乘法(PLS)回归等方法对车前物候期变化及与气象因子的关系进行研究。结果表明：（1）2002—2021年西藏中西部车前各物候期均呈显著推迟趋势，平均每10年推迟8.96~38.63 d，以种子全熟期推迟的最为明显；生长季长度呈弱的延长趋势(1.03 d/10 a)。（2）西藏中西部1月Tmin降低、3月S和11月RH减少，以及11月Tmax显著升高，是车前物候期显著推迟的主要原因。车前展叶始期和黄枯普期对气温的响应速率分别为3.41、4.37 d/℃。
为提高桃品质并确定最佳采收期，以‘久保’为供试材料，分析果实的单果重、果径、硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量的变化规律，并利用多元回归法建立果实品质与关键气象因子的综合模型。结果表明：桃果实单果重和果径生长发育动态呈现“慢—快—慢”阶段性特征，且均符合Logister曲线，单果重增长极大值出现在花后91 d，纵径增长极大值出现在花后66 d，横径增长极大值出现时间比纵径推迟5 d；随着果实的成熟，硬度逐渐下降，可溶性固形物含量呈上升趋势，上升幅度逐渐加快，可滴定酸含量先小范围波动后迅速下降。结合回归分析结果可判定，果实品质主要受≥18℃积温、≥24℃积温、日均气温和累计日照时数的共同影响。在≥18℃积温≥1170.21℃、≥24℃积温≥769.23℃、日均气温≥27.00℃、累计日照时数≥318.89 h条件下，果实品质达到最佳成熟度。
南果梨是辽宁地理标志产品，花期观赏是待开发的旅游资源，开展花期预报服务有助于推动旅游业。利用2000—2022年鞍山气象资料和南果梨花期物候资料，基于相关分析和逐步回归方法，筛选相关气候因子建立始花期预报模型。结果表明：3月份气温是影响始花期主要因素，降水次之，光照影响不显著。鞍山南果梨始花期出现在4月中—下旬，当3月中旬平均气温<4.0℃、平均最高气温<9.0℃、3月中旬—4月上旬平均气温<6.0℃、平均最低气温<2.0℃时，始花期出现在4月下旬，反之在4月上旬；并且，气温每升高1℃，始花期提前2~3 d。通过逐步回归筛选出3月中旬的平均气温和平均最高气温、3月中旬—4月上旬平均气温、平均最高、最低气温及3月下旬—4月上旬降水量等6个因子，建立的始花期预报模型准确率为84.8%。运用相关指标和逐步回归模型，可预测鞍山南果梨开花始期，此方法可纳入专项气象预报服务中。
研究旨在对2001—2021年呼伦贝尔农垦集团各农牧场的生态净初级生产力(Net ecosystem productivity，NEP)进行评估，为开展农田生态系统的碳源/汇分析提供技术参考。研究基于遥感、气象等数据计算呼伦贝尔农垦集团各农牧场的NEP，并结合Sen趋势线分析法、Hurst指数、变异系数法、偏相关分析法对NEP的变化趋势和气候响应情况进行分析。研究表明：呼伦贝尔农垦集团的年平均NEP为221.1 g C/(m·a)，从大兴安岭向两麓递减分布；研究期内NEP主要呈现显著或极显著的增加趋势，但Hurst指数分析表明，大部分农牧场未来NEP的变化与之前呈负相关，即减少趋势；呼伦贝尔农垦集团的NEP与降水呈极显著正相关，而与气温的相关程度不大。建议呼伦贝尔农垦集团加强固碳能力高的耕作方式的推广力度，防止农田生态系统的固碳能力下降，同时加强农业灌溉及人工影响天气能力建设，降低农田干旱灾害的发生风险及影响。
为探究限制青兰属植物的主导环境因子，模拟其在不同气候环境下的潜在分布区域，从而为青兰属植物在物种的科学保护及开发利用提供理论依据。基于2种药用价值较高的青兰属植物甘青青兰(Dracocephalum tanguticum)和白花枝子花(Dracocephalum heterophyllum)的地理分布信息及环境因子，采用MaxEnt模型对2种青兰属植物的主导环境因子进行分析，并预测2种青兰属植物当前及未来的适生区域。结果表明：海拔是影响2种青兰属植物分布的关键环境因子，其贡献率分别为51.4%、73.7%，2种植物分布最适宜海拔范围分别为3028.63~4414.68 m和2940.13~4703.83 m。在当前气候环境下，2种植物适生区面积分别占中国面积的10.27%和26.57%，中高适生区主要分布在西藏、青海、甘肃、四川等省份。预测得出2种植物在未来的分布均出现了向高海拔地区迁移的趋势，高适生区仍以喜马拉雅山、青海湖周边和青藏川三省交界处的多山地带为主。因此，预测气候变化对2种青兰属植物分布的影响，有助于日后对植物保护区划分和人工种植地的选择提供参考依据，从而保护植物种质资源，达到可持续发展的目的。
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