基于概率回归和信息扩散理论的南充晚熟柑橘低温冻害指标体系研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0622

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (12): 38-44.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0622

所属专题：园艺

基于概率回归和信息扩散理论的南充晚熟柑橘低温冻害指标体系研究

付世军¹(), 刘书慧¹(), 卢德全¹, 何震², 袁佳阳², 李梦¹, 徐越¹, 张力¹

¹ 南充市气象局，四川南充 637000
² 南充市果树技术指导站，四川南充 637000

收稿日期:2023-09-04 修回日期:2024-02-08 出版日期:2024-04-25 发布日期:2024-04-22
通讯作者:
刘书慧，1992年出生，四川仪陇人，工程师，硕士，主要从事应用气象和服务方面的研究。通信地址：637000 四川南充西华路二段四川省南充市气象局，E-mail：1411090932@qq.com。
作者简介:
付世军，男，1983年出生，重庆开县人，高级工程师，学士，主要从事气象防灾减灾、天气预报和应用气象研究。通信地址：637000 四川南充西华路二段四川省南充市气象局，E-mail：28669467@qq.com。
基金资助:
四川省科学技术厅农业重点研发项目(2023YFN0051); 南充市科学技术局推进乡村振兴科技创新项目(22XCZX0005); 川东北强天气研究南充市重点实验室资助

A Study on the Low Temperature Freeze Damage Index System of Late Mature Citrus in Nanchong Based on Probability Regression and Information Diffusion Theory

FU Shijun¹(), LIU Shuhui¹(), LU Dequan¹, HE Zhen², YUAN Jiayang², LI Meng¹, XU Yue¹, ZHANG Li¹

¹ Nanchong Meteorological Service, Nanchong, Sichuan 637000
² Nanchong Fruit Tree Technology Guidance Station, Nanchong, Sichuan 637000

Received:2023-09-04 Revised:2024-02-08 Published:2024-04-25 Online:2024-04-22

摘要/Abstract

摘要：

低温冻害是南充市晚熟柑橘的主要灾害，本研究旨在建立一套低温冻害指标体系，以减少南充市晚熟柑橘因低温冻害而造成的损失。通过分析农业部门提供的冻害实验数据和历史灾情记录，并结合国家气象监测站的小时气温数据，在满足特定气候条件（冬季天空无云或少云，日温差大于等于8℃，最低气温小于等于3℃）的基础上，运用概率回归和信息扩散理论方法对低温冻害指标阈值进行研究。结果发现，两个实验果园中气象温度与实测温度的线性回归关系显著，且通过统计检验。具体为当气象温度为西充1.7℃和嘉陵2.6℃时，相应果园的实测温度将至-2℃，开始出现冻害现象。根据目前精细化天气预测能力，研究构建了一个基于两周滑动时段的复合指标阈值体系，该体系包括低温冻害日最长持续时间、总持续时间和总天数3个指标。通过对4个冻害样本的检验，结果显示冻害指标评级与实际观测到的冻害等级高度一致，证明了该冻害指标体系具有较好的实际应用价值。

关键词: 晚熟柑橘, 信息扩散, 气象临界温度, 冻害指标

Abstract:

Low temperature freezing damage is the main disaster of late maturing citrus in Nanchong. Based on frozen injury experiments and historical disaster data from the agricultural department, combined with the hourly temperature situation of the National Meteorological Monitoring Station, the threshold of low-temperature freezing injury indicators was studied using probability regression and information diffusion theory methods during the winter period under the conditions of no cloud or less cloud sky, the daily temperature range ≥8℃, and the minimum temperature ≤3℃. The results showed that the linear regression relationship between the meteorological temperature established for the two experimental orchards and the measured temperature was statistically tested. When the meteorological temperature was 1.7℃ in Xichong and 2.6℃ in Jialing, the measured temperature of the orchards would reach -2℃, and frost damage began to occur; Based on the current refined weather prediction capability, a composite index threshold system based on the maximum duration (hours), total duration (hours), and total days of low-temperature freezing damage days during a sliding two week period was established. Four frozen damage samples were selected for testing, and the results showed that the frost damage index rating was in good agreement with the measured frost damage level, which had good practical application value.

Key words: late maturing citrus, information diffusion, meteorological critical temperature, frost damage indicators

付世军, 刘书慧, 卢德全, 何震, 袁佳阳, 李梦, 徐越, 张力. 基于概率回归和信息扩散理论的南充晚熟柑橘低温冻害指标体系研究[J]. 中国农学通报, 2024, 40(12): 38-44.

FU Shijun, LIU Shuhui, LU Dequan, HE Zhen, YUAN Jiayang, LI Meng, XU Yue, ZHANG Li. A Study on the Low Temperature Freeze Damage Index System of Late Mature Citrus in Nanchong Based on Probability Regression and Information Diffusion Theory[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(12): 38-44.

图/表 11

参考文献 22

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实验基地	果园地形	气象观测站
西充县	浅丘加平坝	西充国家观测站
嘉陵区	平坝	南充国家观测站

实验基地	果园地形	气象观测站
西充县	浅丘加平坝	西充国家观测站
嘉陵区	平坝	南充国家观测站

实验基地	模型	非标准化系数		标准系数	t	Sig.	B的95.0%置信区间
实验基地	模型	B	标准误差	标准系数	t	Sig.	下限	上限
嘉陵	（常量）	3.786	0.084		45.111	0.000	3.620	3.951
嘉陵	实测温度	0.594	0.011	0.960	55.542	0.000	0.573	0.615
西充	（常量）	2.935	0.064		45.655	0.000	2.808	3.061
西充	实测温度	0.596	0.008	0.971	71.678	0.000	0.580	0.613

实验基地	模型	非标准化系数		标准系数	t	Sig.	B的95.0%置信区间
实验基地	模型	B	标准误差	标准系数	t	Sig.	下限	上限
嘉陵	（常量）	3.786	0.084		45.111	0.000	3.620	3.951
嘉陵	实测温度	0.594	0.011	0.960	55.542	0.000	0.573	0.615
西充	（常量）	2.935	0.064		45.655	0.000	2.808	3.061
西充	实测温度	0.596	0.008	0.971	71.678	0.000	0.580	0.613

日最长持续时间/h	超越概率	日最长持续时间/h	超越概率	日最长持续时间/h	超越概率
2	1.000000	6	0.775705	10	0.272118
3	0.965932	7	0.674812	11	0.173370
4	0.920102	8	0.551670	12	0.108710
5	0.858266	9	0.408315	13	0.052536

基于概率回归和信息扩散理论的南充晚熟柑橘低温冻害指标体系研究

A Study on the Low Temperature Freeze Damage Index System of Late Mature Citrus in Nanchong Based on Probability Regression and Information Diffusion Theory

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总持续时间/h	超越概率	总持续时间/h	超越概率	总持续时间/h	超越概率
4	1.000000	28	0.455038	52	0.196223
8	0.909203	32	0.394902	56	0.160046
12	0.805933	36	0.345566	60	0.122246
14	0.703641	40	0.303879	64	0.084771
20	0.610000	44	0.266472	68	0.050679
24	0.526955	48	0.231149	72	0.022135

总持续天数/d	超越概率	总持续天数/d	超越概率	总持续天数/d	超越概率
1	1.000000	4	0.530109	7	0.200527
2	0.873806	5	0.401131	8	0.116893
3	0.701237	6	0.301636	9	0.048180

冻害等级	日最长持续时间T₁/h	总持续时间T₂/h	持续总天数T₃/d
轻度冻害	2≤T₁<9	4≤T₂≤36	1≤T₃≤5
中度冻害	9≤T₁≤11	36<T₂<60	5<T₃≤7
重度冻害	T₃>11	T₃≥60	T₃>7

基地	时段（年.月.日）	日最长持续时间T₁/h	总持续时间T₂/h	持续总天数T₃/d	冻害指标评级	冻害实测等级
嘉陵	2021.01.07—20	13（重度）	59（中度）	8（重度）	重度	重度
嘉陵	2022.12.17—30	9（中度）	21（轻度）	4（轻度）	中度	中度
西充	2021.01.07—20	13（重度）	65（重度）	8（重度）	重度	重度
西充	2022.12.17—30	11（中度）	60（重度）	9（重度）	重度*	中—重度

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